集成电路版图设计

集成电路版图设计师职业标准（试行）一.、职业概况1.1职业名称集成电路版图设计师1.2职业定义通过EDA设计工具，进行集成电路后端的版图设计和验证，最终产生送交供集成电路制造用的GDSII数据。

1.3职业等级本职业共设四个等级，分别是版图设计员（职业资格四级）、助理版图设计师（职业资格三级）、版图设计师（职业资格二级）、高级版图设计师（职业资格一级）。

1.4职业环境条件室内、常温1.5职业能力特征具有良好的电脑使用基础与较强的外语阅读能力；具备一定的半导体微电子基础理论。

具有很强的学习能力。

1.6基本文化程度理工科高等专科学历。

1.7培训要求1.7.1培训期限全日制职业学校教育：根据其培养目标和教学计划确定。

晋级培训期限：版图设计员不少于240标准学时；助理版图设计师不少于240标准学时；版图设计师不少于200标准学时；高级版图设计师不少于180标准学时。

1.8鉴定要求1.8.1适用对象从事或准备从事集成电路版图设计的人员。

1.8.2申报条件以上各等级申报条件均参照“关于职业技能鉴定申报条件的暂行规定”1.8.3鉴定方式分为理论知识考试和技能操作考核。

技能操作考核采用上机实际操作方式，由3－5名考评员组成考评小组，根据考生现场操作表现及实际操作输出结果，按统一标准评定得分。

两项鉴定均采用100分制，皆达60分及以上者为合格。

1.8.4考评人员与考生理论知识考试：平均15名考生配一名考评员。

技能操作考核：平均5－8名考生配1名考评员。

1.8.5鉴定时间理论知识考试：设计员、助理设计师90分钟，设计师、高级设计师120分钟。

技能操作考核：设计员、助理设计师90分钟，设计师、高级设计师120分钟。

1.8.6鉴定场地设备用于理论知识考试的标准教室；用于操作技能考试的场所：具有EDA设计平台和网络教学系统等设备和软件，不少于20个考位。

二、基本要求三、工作要求本标准对版图设计员（四级）、助理版图设计师（三级）、版图设计师（二级）和高级版图设计师（一级）的工作内容和职业能力要求依次递进，高级别覆盖低级别。

集成电路设计综合实验报告班级：微电子学1201班姓名：学号：日期：2016年元月13日一.实验目的1、培养从版图提取电路的能力2、学习版图设计的方法和技巧3、复习和巩固基本的数字单元电路设计4、学习并掌握集成电路设计流程二.实验内容1. 反向提取给定电路模块（如下图所示），要求画出电路原理图，分析出其所完成的逻辑功能，并进行仿真验证；再画出该电路的版图，完成DRC验证。

2. 设计一个CMOS结构的二选一选择器。

（1）根据二选一选择器功能，分析其逻辑关系。

（2）根据其逻辑关系，构建CMOS结构的电路图。

（3）利用EDA工具画出其相应版图。

（4）利用几何设计规则文件进行在线DRC验证并修改版图。

三.实验原理1. 反向提取给定电路模块方法一:直接将版图整体提取（如下图）。

其缺点：过程繁杂,所提取的电路不够直观,不易很快分析出其电路原理及实现功能。

直接提取的整体电路结构图方法二：将版图作模块化提取，所提取的各个模块再生成symbol，最后将symbol按版图连接方式组合成完整电路结构（如下图）。

其优点：使电路结构更简洁直观、结构严谨、层次清晰，更易于分析其原理及所实现的功能。

CMOS反相器模块CMOS反相器的symbolCMOS传输门模块 CMOS传输门的symbolCMOS三态门模块 CMOS三态门的symbolCMOS与非门模块 CMOS与非门的symbol各模块symbol按版图连接方式组合而成的整体电路经分析可知，其为一个带使能端的D锁存器，逻辑功能如下:①当A=1，CP=0时，Q=D，Q—=D—；②当A=1，CP=1时，Q、Q—保持；③当A=0，Q=0，Q—=1。

2.CMOS结构的二选一选择器二选一选择器（mux2）的电路如图所示，它的逻辑功能是：①当sel=1时，选择输入A通过，Y=A；②当sel=0时，选择输入B通过，Y=B。

二选一选择器（mux2）由三个与非门（nand）和一个反相器（inv）构成(利用实验1 的与非门和反相器symbol即可)。

《集成电路版图设计》课内实验学院：信息学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：模拟集成电路版图设计集成电路版图是电路系统与集成电路工艺之间的中间环节，是一个不可少的重要环节。

通过集成电路的版图设计，可以将立体的电路系统变为一个二维的平面图形，再经过工艺加工还原于基于硅材料的立体结构。

因此，版图设计是一个上承的电路系统，下接集成电路芯片制造的中间桥梁，其重要性可见一斑。

但是，集成电路版图设计是一个令设计者感到困惑的一个环节，我们常常感到版图设计似乎没有什么规矩，设计的经验性往往掩盖了设计的科学性，即使是许多多年版设计经验的人有时候也说不清楚为何要这样或者那样设计。

在此，集成电路版图设计是一门技术，它需要设计者具有电路系统原理与工艺制造方面的基础知识。

但它更需要设计者的创造性，空间想象力和耐性，需要设计者长期工作的经验和知识的积累，需要设计者对日异月新的集成电路发展密切关注和探索。

一个优秀的版图设计者对于开发超性能的集成电路是极其关键的。

在版图的设计和学习中，我们一直会面临匹配技术降低寄生参数技术熟悉电路作用（功能，频率）电流密度的计算（大电流和小电流的电流路径以及电流流向）等这些基本，它们也是最重要的问题。

版图的设计，从半导体制造工艺，到最后的后模拟过程都是非常关键的，里面所涉及的规则有1500——2000条，一些基本问题的解决方法和设计的调理化都将在下面提及。

模拟集成电路版图设计流程：阅读研究报告理解电路原理图了解电路的作用熟悉电流路径晶大小知道匹配器件明白电路中寄生，匹配，噪声的产生及解决方案对版图模块进行平面布局对整个版图进行平面布局熟练运用cadence软件进行版图绘制Esd的保护设计进行drc与lvs检查整理整个过程中的信息时刻做记录注意在设计过程中的交流集成电路制造工艺双极工艺：Cmos（p阱）工艺：版图设计经验总结：1 查看捕捉点设置是否正确.08工艺为0.1,06工艺为0.05,05工艺为0.025.2 Cell名称不能以数字开头.否则无法做DRACULA检查.3 布局前考虑好出PIN的方向和位置4 布局前分析电路，完成同一功能的MOS管画在一起5 对两层金属走向预先订好。

复习课笔记1：什么是集成电路版图设计（概念）（6分）所谓集成电路版图设计是根据逻辑与电路功能和性能要求以及工艺水平要求来设计芯片制造时光刻工序用的掩膜版图，实现IC设计的最终输出。

其中版图是一组相互套合的图形，各层版图相应于不同的工艺步骤，每一层版图用不同的图案来表示。

2：晶体管的发明：1947年，贝尔实验室，肖特莱。

中国在80年代，集成电路才开始起步。

3：集成电路工艺指标：（1）：特征尺寸，指工厂可以加工的晶体管的最小尺寸（栅宽）。

（2）：集成度（期末相关），小规模（SLSI），中规模（MSI），大规模（LSI），超大规模（VLSI），特大规模（ULSI）,巨大规模（GSI）4：晶圆尺寸：8寸（200）；12寸（300mm）。

5:摩尔定律：当价格不变时，集成电路上可容纳的元器件的数目，约每隔18-24个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。

（IC的集成度每18个月翻一番）。

6：集成电路分类：（1）按功能来分：以门电路为基础的数字逻辑电路以放大器为基础的线性电路（2）按晶体管分：MOS场效应晶体管TTL双极型集成电路7：PN结具有单向导电性。

8：MOS靠电压导电。

9：光刻工艺过程：（划重点，要考）光刻工艺流程：清洁处理、涂胶、前烘、曝光及显影、坚膜、腐蚀、去胶。

10:栅极PMOS高电平导通是错的。

11：Fab：？？？Fabless（无晶圆厂）：只专注于芯片设计的IC设计公司。

Foundry（晶圆厂）：专门负责生产制造芯片的厂家。

IDM：指从设计,制造,封装测试到销售自有品牌IC都一手包办的半导体垂直整合型公司。

12：国内开发EDA的公司：华大九天。

13：LSW：AV——All Visible：下方的所有图层在编辑区域都可见；NV——Not Visible：下方的所有图层在编辑区域都不可见；AS——All Selectable：下方所有的图层在编辑区中都可以被选择；NS——Not Selectable：下方所有的图层在编辑区中都不可以被选择。

集成电路版图设计什么是集成电路版图设计？所谓的集成电路版图设计是根据逻辑与电路功能和性能要求以及工业水平要求来设计芯片制造时光刻用的掩模版图，实现IC设计的最终输出其中版图是一组相互套合的图形，各层版图表示不同的工艺步骤，每层版图用不同的图案表示。

DRS和LVS开始前需要做哪些准备？DRC开始前需要准备好版图文件和DRC规则文件，LVS开始前需要准备好版图文件、电路图文件和runset文件为什么需要进行版图数据处理？在形成整体的版图并通过DRC、LVS的验证后，版图设计过程就完成了，但这个时候的版图GDS数据还不能拿去制作掩模版，还需要对GDS数据进行处理。

该版图GDS数据中的层次跟最终模板的层次并不是完全一致的，该版图GDS 数据还需要进行工艺涨缩处理，以满足掩模版制作需求。

集成电路设计流程：功能要求、电路设计、电路仿真、版图设计、版图验证、后仿及优化。

光刻工艺流程：底膜处理、涂胶、前烘、曝光、显影、坚膜、显影检测、刻蚀、去胶、最终检验。

工艺要求：特征尺寸、集成度、晶圆尺寸工艺文件夹包含：技术文件、显示文件DRC步骤：建立DRC运行目录、修改规则文件、导出gds2文件、编译规则文件、执行DRC检查、DRC结构分析狗骨电阻的优点：能够控制电流走向，使电阻误差减小。

集成电路发展的趋势是什么？制程工艺越来越精细、集成度越来越高、电路功能越来越强大、越来越趋向于智能化集成电路中的电阻分为哪几种？有扩散电阻、多晶硅电阻、阱电阻简述为什么尽可能多地设计阱接触？能大大减小寄生电阻的阻值，有效抑制闩锁。

在绘制PMOS版图时，为什么在接触区域进行SN注入？SN注入降低了接触电阻，接触孔容易刻蚀，形成欧姆接触。

简述什么是闩锁效应？闩锁效应是CMOS工艺所特有的寄生效应，严重会导致电路的失效，甚至烧毁芯片。

什么是保护环，保护环的主要作用？能抑制闩锁效应的设计方式就是保护环作用: 1.阻碍少子保护环 2.载流子注入类型为少子 3.保护类型为少子 4.电位保持PN结反偏 5.起分流作用。

集成电路版图设计
集成电路版图设计是指将电子元器件（如晶体管、电阻、电容等）根据电路图的要求进行布局和连线的过程，实现电路功能并将其制作成一张版图以供电路的制造和生产。

集成电路版图设计主要包括以下几个步骤：
1. 电路分析：根据电路的功能及要求，进行电路分析，确定电路的基本结构和模块。

2. 元件选择：根据电路的功能和性能要求，选择合适的元件进行布局。

不同的元件具有不同的特性，如低噪声、快速开关、高频率等，需根据实际要求进行选择。

3. 布局设计：根据电路的结构和模块，将元件进行合理的布局。

布局的目的是使得电路平衡，减少干扰和噪声，并提高电路的稳定性和可靠性。

4. 连线设计：根据电路的功能要求，将各个元件进行连线，形成完整的电路。

连线的设计需要合理安排电路信号的传输路径，避免信号干扰和交叉干扰。

5. 优化设计：对布局和连线进行优化，以提高电路的性能。

例如，优化连线的长度和宽度，减少信号延迟和功耗。

6. 输出版图：将优化后的电路设计转化成计算机可识别的格式，并输出成版图文件。

版图文件可以用于电路的制造和生产。

集成电路版图设计的目的是在满足电路功能要求的前提下，使电路布局和连线达到最佳性能。

对于大规模集成电路（VLSI）设计，还需要考虑功耗、热量和信号完整性等因素，以实现高集成度和高性能的电路设计。

随着技术的不断发展，集成电路版图设计也在不断演进，从传统的手工设计发展到计算机辅助设计（CAD）和自动化设计（EDA），大大提高了设计效率和准确性。