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模拟 IC 版图设计 及设计规则检查. c_c@zju.edu.cn 2014 年 3 月 17 日. 重新申请端口号. 注意 : ppt 中部分操作步骤是通过动画展示的,请用放映模式观看。. 账号. eda@zueda. 关闭原端口,注意空格符. 申请新端口. 新端口号. 新端口号不一定和原端口号相同. 不能打开一个 Cellview 或编辑一个 Cellview. 有的时候在一个 Library 中不能打开或编辑某个 Cellview ,这种情况的发生则说明你并没有访问该 Cellview 的权限。 解决方法: 可能设成只读模式

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Presentation Transcript
c c@zju edu cn 2014 3 17

模拟IC版图设计

及设计规则检查

c_c@zju.edu.cn

2014年3月17日

slide2
重新申请端口号

注意:ppt中部分操作步骤是通过动画展示的,请用放映模式观看。

浙大微电子

slide3

账号

eda@zueda

关闭原端口,注意空格符

申请新端口

新端口号

新端口号不一定和原端口号相同

浙大微电子

cellview cellview
不能打开一个 Cellview或编辑一个Cellview

有的时候在一个Library中不能打开或编辑某个Cellview,这种情况的发生则说明你并没有访问该Cellview的权限。

解决方法:

可能设成只读模式

design—make editable

可能系统为保护文件自动上锁了

删除该文件夹下相应的.cdslck文件

命令:find –name \*.cdslck | xargsrm

使用 UNIX command chmod来改变你在该Library中的访问权利(用的很少)

浙大微电子

slide5
内容提要
  • 版图基本知识
  • Virtuoso软件的简介及使用
  • 设计规则检查(DRC)
  • 演示

浙大微电子

slide7

什么是版图?

  • 版图是集成电路从设计走向制作的桥梁,包含了集成电路尺寸,各层拓扑定义等器件相关的物理信息数据。
  • 集成电路制作厂商(Foundry,如 TSMC、SMIC)根据版图来制造掩膜版。
  • 版图设计是创建工程制图的精确的物理描述过程,即定义各工艺层次图形的形状,尺寸及不同工艺层次相对位置的过程。
  • 版图数据格式为gds。

浙大微电子

slide8
电路如何转化成芯片?

芯片

电路

浙大微电子

slide9

Layout

Chip

Mask

Die

wafer

浙大微电子

slide13
反相器的制作

这里以反相器为例简单的介绍下其制作的基本工艺流程。

这里介绍目前比较普通的N阱CMOS工艺流程,用到的wafer(晶圆)是P型衬底,所以需要用NWELL来构建p沟器件,而n型MOS管就构建在p衬底上。

浙大微电子

slide15
第一张mask定义为n-well(or n-tub)mask

a)离子注入:制造nwell。

b)扩散:在所有方向上扩散,扩散越深,横向也延伸越多。

浙大微电子

slide16
第二张mask定义为active mask。

有源区用来定义管子的栅以及允许注入的p型或者n型扩散的管子的源漏区。

浙大微电子

slide17
忽略版图中无法体现的一些mask:

诸如channel stop、阈值电压调整等

要介绍的第三张mask为poly mask:

它包含了多晶硅栅以及需要腐蚀成的形状。

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slide18
第四张mask定义为n+mask,用来定义需要注入n+的区域。这里的注入为两次注入,首先轻掺杂注入,在栅上生成一层氧化层后再重掺杂注入,形成LDD结构。第四张mask定义为n+mask,用来定义需要注入n+的区域。这里的注入为两次注入,首先轻掺杂注入,在栅上生成一层氧化层后再重掺杂注入,形成LDD结构。

浙大微电子

slide19
第五张mask是p+mask。

p+在Nwell中用来定义PMOS管或者NMOS体端引出;

p+在Pwell中用来作为欧姆接触。

LDD不必用来形成PMOS,这是因为热载流子在PMOS中受影响小。

浙大微电子

slide20
第六张mask定义接触孔(contact)。

首先腐蚀SiO2到需要接触的层的表面。其次要能够

使金属接触到扩散区或者多晶硅区。

浙大微电子

slide21
第七张mask就是金属1(metal1)了。

需要选择性刻蚀出电路所需要的连接关系。

至此,一个反相器的完整版图就完成了。

  • 在更复杂的电路版图中,还会有通孔(via)以及其他层次的金属(metal2,metal3…)

浙大微电子

slide23
模拟集成电路的设计流程

1.交互式电路图输入

2.电路仿真

3.版图设计

4.版图的验证(DRC LVS)

5.寄生参数提取

6.后仿真

7.流片

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virtuoso1
Virtuoso软件的简介及使用

Virtuoso是Cadence软件包中的另外一款用于数模仿真,射频、模拟和数字单元设计的定制平台。

主要功能:

1.绘制版图

2.Verilog or VHDL代码编写器

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virtuoso2
Virtuoso软件的简介及使用

进入要启动软件的目录 cd fsk_modulator(自己起的名字)

source /opt/demo/cdsmmsim7_cal11.env

icfb&

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slide26

模拟版图设计步骤

  • 创建新版图
  • 版图布局

基本单元摆放

尺寸定义

子模块位置

整体布局

  • 版图布线

基本单元连线及各模块之间连线

浙大微电子

slide27
创建FSK模拟调制器版图

1.建立新版图

1

2

3

4

浙大微电子

slide28

版图编辑窗口VLE

(Virtuoso Layout Editing)

图层选择窗口LSW

(Layer Selection Window)

浙大微电子

slide33
创建FSK模拟调制器版图
  • 修改显示层次关系

浙大微电子

slide34
创建FSK模拟调制器版图
  • 添加

元器件

版图

1

2

3

4

浙大微电子

slide35
创建FSK模拟调制器版图
  • 修改元器

件参数(MOS

宽长)

左键选中器件摁

小写q

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slide37
创建FSK模拟调制器版图
  • 修改元器

件参数(

电阻阻值)

左键选中器件摁

小写q

浙大微电子

slide38
创建FSK模拟调制器版图
  • 使用Layout XL 调用元件

浙大微电子

slide39
创建FSK模拟调制器版图
  • 使用Layout XL 调用元件

浙大微电子

slide43
创建FSK模拟调制器版图
  • 连线

快捷键

小写p.

单机拐弯

双击结束

浙大微电子

slide44
创建FSK模拟调制器版图
  • Contact 引线孔/接触孔

CT: M1-AA

M1-GT

M1-NW

M1-SN

M1-SP

M1-SUB

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slide45
创建FSK模拟调制器版图
  • Via 通孔

V1: M2-M1

V2: M3-M2

V3: M4-M3

V4: M5-M4

V5:M6-M5

TV2: TM2-M6

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slide46
创建FSK模拟调制器版图
  • Via 属性修改

选中后

摁小写q

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slide47
创建FSK模拟调制器版图

添加版图Label

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virtuoso 1
Virtuoso下的快捷键的使用(1)

Ctrl+A 全选

Shift+X,进入子模块

Shift+B Return,升到上一级视图

Ctrl+C 中断某个命令,一般用ESC代替。

Shift+C 裁切(chop)。

C 复制,复制某个图形

Ctrl+D 取消选择。亦可点击空白处实现。

Ctrl+F显示上层等级

Shift+F显示所有等级

F fit,显示你画的所有图形

K 标尺工具

Shift+K清除所有标尺

L 标签工具

M 移动工具

Shift+M 合并工具,Merge

N 斜45对角+正交。

Shift+O 旋转工具。Rotate

O 插入接触孔。

Ctrl+P 插入引脚。 Pin

Shift+P 多边形工具。Polygon

P 插入Path(路径)

Q 图形对象属性(选中一个图形先)

R 矩形工具。绘制矩形图形

S 拉伸工具。可以拉伸一个边,也可以选择要拉伸的组一起拉伸

U 撤销。 Undo。

Shift+U重复。Redo。撤销后反悔

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virtuoso 2
Virtuoso下的快捷键的使用(2)

V 关联attach。将一个子图形(child)关联到一个父图形(parent)后,若移动parent,child也跟着移动;移动child,parent不会移动。

Ctrl+W 关闭窗口。

Shift+W下一个视图。

W 前一个视图。

Y 区域复制Yank。和copy有区别,copy只能复制完整图形对象。

Shift+Y 黏贴Paste。配合Yank使用。

Ctrl+Z 视图放大两倍(也可点住鼠标右键拖动)

Shift+Z 视图缩小两倍

Z 视图放大

ESC键 撤销命令

Tab键 平移视图Pan。按Tab,用鼠标点击视图区中某点,视图就会移至以该点为中心。

Delete键 删除

BackSpace键 撤销上一点。这就不用因为Path一点画错而删除重画。可以撤销上一点。

Enter键 确定一个图形最后一点。也可以双击鼠标左键。

Ctrl+方向键 移动Cell。

Shift+方向键 移动鼠标。

方向键 移动视图。

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slide55
DRC基本概念

DRC 是为了保证版图满足流片厂的设计规则。

模拟版图和自动布局布线工具产生版图都需要进行DRC。

DRC流程

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design rule
Design Rule的简介
  • 检查版图设计与工艺规则的一致性
  • 基本设计规则包括各层的宽度、间距及不同层次之间的间距、包含关系等
  • Design Rule的规定是基于工艺的变化而变化的
  • 在特殊的设计需求下,Design rule允许部分的弹性。但是设计人员需掌握违背了rule对电路的影响

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slide57
DRC中常见术语

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slide60
DRC工具简介
  • Mentor Calibre
  • Cadence Dracula
  • Synopsys Hercules

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calibre drc
Calibre DRC流程
  • 1.DRC文件准备
  • 2.启动软件
  • 3.打开版图
  • 4.Calibre 设置
  • 5.Check
  • 6.查看结果
  • 7.修改保存再进行第5步,直到没有错误(密度错误除外)

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slide62
DRC文件准备
  • 去流片厂网站下载最新版本DRC文件
  • SmicDR2R_cal40_log_ll_sali_p1mx_2tm_121825.drc
  • 路径/home/pdk/smic40llrf_1125_2tm_cds_1P8M_2013_07_05_v1.4.1/Calibre/DRC

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slide63
软件启动

与启动Cadence软件一样

  • 进入要启动软件的目录 cd fsk (自己起的名字)
  • source /opt/demo/cdsmmsim7_cal11.env
  • icfb&

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slide64
打开版图

注意:ppt中部分操作步骤是通过动画展示的,请用放映模式观看。

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calibre 1 21
启动Calibre并设置1/2

/home/pdk/smic40llrf_1125_2tm_cds_1P8M_2013_07_05_v1.4.1/Calibre/DRC

浙大微电子

slide70

启动Calibre并设置2/2

RUN

DRC

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slide71
结果查看
  • 绿色对号

表示此项

检查通过

  • 红色叉号

表示此项

检查有误

双击上图数字,可以进行错误定位

错误情况说明

浙大微电子

slide72
只显示出错项目

去掉次复选框

浙大微电子

slide73
四、 演示

浙大微电子

slide74

THANK YOU!

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