集成电路版图设计基础-第1章续:设计规则
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集成电路版图设计课程体系课程体系阶段划分课程体系采取模块化的方式,并从总体上划分为三大阶段【第一阶段】基础知识:1、常见半导体器件知识2、常见集成电路制造工艺3、基本的CMOS、Bipolar集成电路工艺4、常见电路图及其原理数字部分:inv、nand、nor、and、or、xor、xnor、latch、flip-flop、decoder、encoder etc模拟部分:opamp、comparator、ibias、bandgap、pll、osc etc5、cadence/virtuoso工具的使用(包括常见gds的stream in/stream out、hotkey等。
)6、设计规则的学习7、目前IC新工艺通过该阶段的学习,学员应知晓集成电路产业,清楚版图设计工作内容,掌握一定的模拟、数字电路知识,掌握基本的CMOS、Bipolar集成电路工艺,了解集成电路设计流程及制造工艺步骤,能看懂常见厂商设计规则,并初步具备使用版图设计工具能力。
【第二阶段】高阶应用与项目实践:1、常见设计文件的学习包括design-rule、technology-file、lvs/drc commandfile、netlist等文件。
2、常见电路模块的版图设计数字部分:inv、nand、nor、and、or、xor、xnor、latch、flip-flop etc模拟部分:opamp、comparator、ibias、bandgap etc3、常见模拟器件的版图设计Res、cap、bjt、diode、lan、fuse、esd mos、PAD等通过该阶段的学习,学员可以掌握模拟电路版图与数字电路版图的基本原理以及各自的侧重点,掌握一些设计技巧,对经典电路的经典版图设计有深刻的认识,了解一些特殊类版图设计(ESD等)。
掌握小型数字、模拟组合项目版图设计能力。
【第三阶段】项目实战:根据之前所学内容,进行大项目设计,依托团队合作,工时预估、工期督导、品质跟踪、tape-out所有步骤严格遵照企业流程。
第三章集成电路版图设计每一个电路都可以做的很完美,对应的版图也可以画的很艺术,需要的是耐心和细心,当然这需要知识,至少我这么认为。
3.1认识设计规则(design rule)什么是设计规则?根据实际工艺水平(包括光刻精度、刻蚀能力、对准容差等)和成品率要求,给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制,主要包括线宽、间距、覆盖、露头、凹口、面积等规则,分别给出它们的最小值,以防止掩膜图形的断裂、连接和一些不良物理效应的出现。
芯片上每个器件以及互连线都占有有限的面积。
它们的几何图形形状由电路设计者来确定。
(从图形如何精确地光刻到芯片上出发,可以确定一些对几何图形的最小尺寸限制规则,这些规则被称为设计规则)制定设计规则的目的:使芯片尺寸在尽可能小的前提下,避免线条宽度的偏差和不同层版套准偏差可能带来的问题,尽可能地提高电路制备的成品率。
设计规则中的主要内容:Design Rule通常包括相同层和不同层之间的下列规定:最小线宽Minimum Width最小间距Minimum Spacing最小延伸Minimum Extension最小包围Minimum Enclosure最小覆盖Minimum Overlay集成电路版图设计规则通常由集成电路生产线给出,版图设计者必须严格遵守!!!3.2模拟集成电路版图设计中遵从的法则3.2.1电容的匹配对于IC layout工程师来说正确地构造电容能够达到其它任何集成元件所不能达到的匹配程度。
下面是一些IC版图设计中电容匹配的重要规则。
1)遵循三个匹配原则:它们应该具有相同方向、相同的电容类型以及尽可能的靠近。
这些规则能够有效的减少工艺误差以确保模拟器件的功能。
2)使用单位电容来构造需要匹配的电容,所有需要匹配的电容都应该使用这些单位电容来组成,并且这些电容应该被并联,而不是串联。
3)使用正方块电容,并且四个角最好能够切成45度角。
周长变化是导致不匹配的最主要的随机因素,周长和面积的比值越小,就越容易达到高精度的匹配。