集成电路版图设计@幻灯片.pptVIP

姓名：石峰 集成电路的版图设计 Company Logo 内容概要 Tanner EDA 简介 版图设计的现状与发展 版图在新技术下的新变化 版图设计的方法流程 集成电路版图设计概述 Company Logo 集成电路设计与制造主要流程框架 设计 芯片检测 单晶、外延材料 掩膜版 芯片制造过程 封装 测试 系统需求 Company Logo 定义、内涵、实质 定义：集成电路的版图就是为集成电路制造所用的掩膜上的几何图形。 内涵：集成电路的版图是一个上承电路系统，下接集成电路芯片制造的中间桥梁，是集成电路设计到集成电路制造不可却少的技术环节。 实质：版图（Layout）设计或者称作物理（Physical 设计是把每个原件的电路表示转换成图形集合表示，同时，元件间连接的线网也被转换成几何连线图形。 Company Logo 从电路图到版图 Company Logo 版图设计的工作内容 集成电路版图设计是创建工程制图（网表）的精确的物理描述的过程，而这一物理描述遵守由制造工艺、设计流程以及通过仿真显示为可行的性能要求所带来的一系列约束。 IC 版图设计师的主要职责是通过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。 版图设计工程师就是根据产品前段设计电路或文件要求，按照工艺设计规则，设计产品的版图，对产品版图进行规则检查，电路与版图匹配检，完成用于生产加工的产品最终设计。 Company Logo 集成电路芯片设计过程框架 功能要求 行为设计（VHDL） Sign off 是 行为仿真 综合、优化——网表 时序仿真 布局布线——版图 后仿真 否 是 否 否 是 Company Logo 逻辑和电路描述 系统性能编译器 系统性能指标 性能和功能描述 逻辑和电路编译器 几何版图描述 版图编译器 制版及流片 统 一 数 据 库 理想的设计流程 (自顶向下：TOP-DOWN） 1、系统功能设计 2、逻辑和电路设计 3、版图设计 理想的设计流程 Company Logo 集成电路版图设计方法 按设计自动化程度来分： 有手工设计和自动设计。 按照对布局布线位置的限制和布局模块的限制来分：有全定制(full custom) 和 半定制(semi custom) 2 大类。 而对于全定制设计模式有:几何图形的交互图形编辑、符号法和积木块自动布图。 Company Logo 版图设计流程 人工版图设计典型过程 (自底向上：BOTTOM-UP） 小功能块到大功能块 单元库中基本单元 较小的功能块 总体版图 版图检查与验证 布局布线 布局布线 较大的功能块 布局布线 布图规划 Company Logo 版图检查与验证 DRC：几何设计规则检查 ERC：电学规则检查 LVS：网表一致性检查 POSTSIM：后仿真 Company Logo 芯片设计流程 总体要求 系统功能设计 寄存器传输级 描述 寄存器传输级 模拟与验证 子系统 /功能块 综 合 门级逻辑 网表 逻辑模拟 与验证 电路模拟 与验证 版图生成 逻辑图 电路图 最终版图数据 与测试向量 制版 与工艺流片 计算机辅助 测试( ICCAT ) 生产定型 工艺模拟 版图几何设计规则和 电学规则检查 网表一致性检 查和后仿真 Company Logo 版图在新技术下的新变化 金属距离和密度(metal spacing and density): 通孔空隙问题(Via void problems) 天线效应 (antenna rules) 光学增强技术 (RET, Resolution Enhancement Techniques) Company Logo IC版图设计的应用现状 从全球的IC设计版图来看，美国一直很稳定的占据70％左右市场，台湾的占有率则始终在21％-22％之间徘徊；从产业结构来看，美国相当于掌握了上、中游市场，而台湾一般则稳占中、下游终端市场地位。 现在最热门的晶片是手机、LCD驱动IC和电视晶片。在行动热潮这个大趋势带动下，手机相关晶片仍维持成长态势。 ——信息来源：电子工程专辑台湾 发布时间：2011-10-21  Company Logo IC版图设计的应用现状  图：2008-2010年台湾IC设计产业-应用比重变化 IC版图设计的发展方向 随着集成电路产业的飞速发展，其市场竞争越来越激烈。集成电路的晶元尺寸越来越小，器件越来越小，线路越来越复杂，一个集成电路除了布图，还含有大量复杂的算法、协议、嵌入式软件，简单的复制是不可能获得有生命力的产品的。  未来产业的分工或许不会再