本書主要介紹集成電路版圖設計。內容包括集成電路版圖認知, MOS晶體管版圖設計,反相器版圖設計,數字單元版圖設計,電阻、電容與電感版圖設計,模擬集成電路版圖設計,放大器版圖設計,Bandgap版圖設計,以及I/O與ESD版圖設計等。
本書給出了大量版圖設計項目,每個項目都配以電子資料、視頻教程和詳細的實施步驟,以方便讀者學習與應用。采用循序漸進的方式,從集成電路設計平臺開始,詳細介紹了CMOS工藝、Linux操作系統(tǒng)和EDA軟件的使用、常用元器件的版圖設計方法、數字標準單元版圖的設計技術、模擬集成電路版圖匹配技術和設計,還有典型功能電路模塊的版圖設計。內容由易及難,由簡單到復雜。
本書是1+X(集成電路類)職業(yè)技能等級證書配套教材, 可作為高等職業(yè)院校和本科院校集成電路技術、微電子技術等專業(yè)的“集成電路版圖設計” 課程的教材,也可供從事集成電路設計的開發(fā)人員和版圖設計愛好者閱讀和參考。
前言
項目1集成電路版圖認知
任務1.1集成電路版圖設計平臺
1.1.1UNIX/Linux 操作系統(tǒng)
1.1.2常用Linux 操作系統(tǒng)介紹
1.1.3安裝Ubuntu 系統(tǒng)及IC 設計軟件
1.1.4Linux 操作系統(tǒng)常用指令
任務1.2EDA 軟件
1.2.1集成電路設計EDA 軟件介紹
1.2.2Virtuoso 版圖設計軟件
1.2.3Calibre 驗證工具
任務1.3集成電路版圖設計基礎
1.3.1版圖設計概念
1.3.2版圖設計分類
1.3.3版圖設計的流程
任務1.4CMOS 工藝與版圖設計圖層
1.4.1N阱CMOS 工藝
1.4.2版圖繪圖層
項目實踐:版圖設計工具基本操作
思考與練習
項目2MOS 晶體管版圖設計
任務2.1版圖工藝設計規(guī)則
任務2.2MOS 晶體管版圖認知
2.2.1MOS 晶體管結構
2.2.2MOS 晶體管電路符號
2.2.3MOS 晶體管版圖
任務實踐: PMOS/NMOS 版圖設計及DRC驗證
任務2.3MOS 晶體管串聯和并聯版圖
2.3.1MOS 晶體管串聯版圖
2.3.2MOS 晶體管并聯版圖
任務實踐: MOS 晶體管串聯和并聯版圖設計
思考與練習
項目3反相器版圖設計
任務3.1標準單元
3.1.1標準單元種類
3.1.2標準單元版圖設計
3.1.3Pitch的設置
任務實踐: 標準單元版圖設計
任務3.2PDK認知
任務3.3標準單元反相器版圖設計
3.3.1反相器電路圖
3.3.2反相器版圖
任務實踐: 反相器版圖設計及LVS驗證
任務3.4緩沖器版圖設計
3.4.1緩沖器電路圖
3.4.2緩沖器版圖
3.4.3層次化版圖設計
任務實踐: 緩沖器版圖設計
思考與練習
項目4數字單元版圖設計
任務4.1與非門/ 或非門電路圖與版圖
4.1.1與非門電路圖
任務實踐: 與非門版圖設計
4.1.2或非門電路圖
任務實踐1: 或非門版圖設計
任務實踐2: 或非門版圖優(yōu)化設計
任務4.2復合邏輯門版圖設計
4.2.1MOS 晶體管的復聯
4.2.2棍棒圖設計
任務實踐: MOS 晶體管復聯版圖設計
任務4.3與或非門/或與非門電路圖與版圖
4.3.1與或非門電路圖
任務實踐: 與或非門版圖設計
4.3.2或與非門電路圖
任務實踐: 或與非門版圖設計
任務4.4傳輸門電路圖與版圖
4.4.1傳輸門電路圖
4.4.2傳輸門應用
任務實踐: 傳輸門版圖設計
任務4.5異或門/同或門電路圖與版圖
4.5.1異或門電路圖
任務實踐: 異或門版圖設計
4.5.2同或門電路圖
任務實踐: 同或門版圖設計
任務4.6觸發(fā)器電路圖與版圖
4.6.1觸發(fā)器介紹
4.6.2D 觸發(fā)器電路圖
任務實踐1: D 觸發(fā)器版圖設計
任務實踐2: D 觸發(fā)器版圖優(yōu)化設計
4.6.3RS 觸發(fā)器電路圖
任務實踐: RS 觸發(fā)器版圖設計
任務4.7比較器電路圖與版圖
4.7.1比較器電路圖
4.7.2比較器版圖
任務實踐: 比較器版圖設計
任務4.8SRAM 電路圖與版圖
4.8.1SRAM 電路圖
4.8.2SRAM 版圖
任務實踐: SRAM 版圖設計
任務4.9標準單元版圖設計技術與準則
4.9.1單元版圖設計技術
4.9.2單元版圖設計準則
思考與練習
項目5電阻、電容與電感版圖設計
任務5.1電阻版圖設計
5.1.1方塊電阻
5.1.2接觸電阻
5.1.3電阻版圖常用形狀
5.1.4電阻版圖類型
任務實踐: 電阻版圖設計
任務5.2電容版圖設計
5.2.1電容版圖計算
5.2.2電容版圖的類型
任務實踐: 電容版圖設計
任務5.3電感版圖設計
思考與練習
項目6模擬集成電路版圖設計
任務6.1模擬集成電路版圖設計技術
6.1.1電流密度
6.1.2耦合效應
6.1.3寄生效應
6.1.4天線效應
6.1.5閂鎖效應
6.1.6噪聲問題
6.1.7布局和布線
任務實踐: 保護環(huán)版圖設計
任務6.2Pcell版圖
6.2.1Pcell 功能
6.2.2Pcell 設計環(huán)境
任務實踐: Pcell 版圖設計
思考與練習
項目7放大器版圖設計
任務7.1MOS 晶體管版圖匹配設計技術
7.1.1MOS 晶體管的失配
7.1.2共質心版圖結構
7.1.3一維陣列版圖匹配
7.1.4二維陣列版圖匹配
任務實踐: 版圖匹配設計
任務7.2放大器電路圖與版圖
7.2.1放大器電路圖
7.2.2放大器版圖布局
任務實踐: 放大器版圖設計
任務7.3版圖后仿真
7.3.1后仿真定義
7.3.2后仿真方法
任務實踐: 版圖后仿真操作
思考與練習
項目8Bandgap 版圖設計
任務8.1無源器件匹配版圖
8.1.1電阻匹配版圖
8.1.2電容匹配版圖
任務實踐: 電阻匹配版圖設計
任務8.2共源共柵電流鏡匹配版圖與啟動電路版圖
8.2.1共源共柵電流鏡
8.2.2啟動電路
任務實踐: 電流鏡匹配版圖與啟動電路版圖設計
任務8.3PNP版圖
8.3.1雙極晶體管工藝
8.3.2雙極晶體管版圖
任務實踐:PNP版圖設計
任務8.4Bandgap 版圖
8.4.1Bandgap 電路圖
8.4.2Bandgap 版圖布局
任務實踐: Bandgap 版圖設計
知識拓展:其他工藝認知
思考與練習
項目9I/O 與ESD版圖設計
任務9.1Pad版圖設計
9.1.1I/O介紹
9.1.2Pad版圖
任務實踐: Pad版圖設計
任務9.2ESD 版圖
9.2.1ESD 介紹
9.2.2ESD 保護元器件結構與版圖
9.2.3ESD 版圖設計注意事項
任務實踐: I/O 與ESD 版圖設計
思考與練習
附錄
附錄AVirtuoso 快捷鍵
附錄B版圖設計中的常見問題與注意事項
參考文獻