定 價:55 元
叢書名:全國高等院!盎ヂ(lián)網(wǎng)+”系列精品教材
- 作者:居水榮
- 出版時間:2020/3/1
- ISBN:9787121378577
- 出 版 社:電子工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TN402
- 頁碼:244
- 紙張:
- 版次:01
- 開本:16開
本書按照職業(yè)教育新的教學(xué)改革要求,根據(jù)微電子行業(yè)崗位技能的實際需要,以“集成電路版圖設(shè)計”這一工作任務(wù)為主線,結(jié)合編者多年的企業(yè)與教學(xué)經(jīng)驗,以及本課程項目化內(nèi)容改革成果進行修訂編寫。本書分3個模塊進行介紹,模塊1主要介紹集成電路版圖設(shè)計基礎(chǔ),包括集成電路版圖設(shè)計分類、方法與工具、UNIX/Linux操作系統(tǒng)及虛擬機的使用,集成電路設(shè)計軟件基本操作,常用元器件的版圖等;模塊2介紹CMOS基本邏輯門、CMOS復(fù)合邏輯門、CMOS D觸發(fā)器的版圖設(shè)計與驗證,標準單元版圖設(shè)計基礎(chǔ)等;模塊3以行業(yè)內(nèi)典型的數(shù);旌霞呻娐贰狣508為例,詳細介紹CMOS集成電路設(shè)計項目準備、模擬電路的全定制版圖設(shè)計、數(shù)字標準單元的設(shè)計、基于標準單元的布局布線等。在以上介紹過程中突出項目化的概念,包含項目設(shè)計過程中遇到的技術(shù)問題、解決方法和經(jīng)驗總結(jié)等;舉例說明實施項目化版圖設(shè)計教學(xué)或產(chǎn)品設(shè)計所需要構(gòu)建的軟硬件系統(tǒng)等實用性內(nèi)容;列出設(shè)計過程所用的各種數(shù)據(jù),以及如何進行這些數(shù)據(jù)的保存、完成版圖設(shè)計后如何進行數(shù)據(jù)處理等。 本書為全國高等職業(yè)本專科院校相應(yīng)課程的教材,也可作為開放大學(xué)、成人教育、自學(xué)考試、中職學(xué)校、培訓(xùn)班的教材,以及微電子工程技術(shù)人員的參考工具書。 本書提供免費的電子教學(xué)課件、習(xí)題參考答案等,詳見前言。
居水榮 教授/研究員級高工,畢業(yè)于西安電子科技大學(xué)半導(dǎo)體器件與微電子學(xué)專業(yè),后在大型企業(yè)從事集成電路開發(fā)設(shè)計與研發(fā)管理工作,實踐經(jīng)驗非常豐富,現(xiàn)在江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子教研室從事教研工作,有多項教研成果和著作出版
第1章 集成電路及版圖設(shè)計概念、方法與工具 1
1.1 集成電路的制造和設(shè)計概念 2
1.1.1 集成電路的概念與產(chǎn)品 2
1.1.2 集成電路的制造流程 3
1.1.3 集成電路的設(shè)計要求 4
1.1.4 集成電路的設(shè)計流程 5
1.1.5 集成電路設(shè)計的分類 5
1.2 集成電路版圖設(shè)計的概念和方法 6
1.3 集成電路版圖設(shè)計工具 8
1.3.1 集成電路版圖的識別 8
1.3.2 集成電路版圖分析軟件 9
1.3.3 全定制版圖設(shè)計軟件 9
1.3.4 標準單元版圖設(shè)計軟件 9
1.3.5 版圖驗證及工具 10
思考與練習(xí)題1 11
第2章 UNIX/Linux操作系統(tǒng)和虛擬機的使用 12
2.1 集成電路設(shè)計的環(huán)境 13
2.1.1 工作站與PC 13
2.1.2 UNIX與Linux系統(tǒng) 13
2.2 常用集成電路設(shè)計系統(tǒng) 15
2.2.1 使用工作站服務(wù)器上的Linux版本軟件 15
2.2.2 使用PC服務(wù)器上的軟件 17
2.3 虛擬機系統(tǒng) 17
2.3.1 虛擬機的啟動和關(guān)閉 18
2.3.2 PC本機數(shù)據(jù)和虛擬機之間的數(shù)據(jù)傳遞 19
2.4 Linux常用命令和編輯工具 22
2.4.1 Linux常用命令 22
2.4.2 文本編輯器 22
思考與練習(xí)題2 24
第3章 集成電路設(shè)計軟件基本操作 25
3.1 Cadence軟件的啟動及設(shè)置 26
3.1.1 啟動Cadence軟件 26
3.1.2 啟動設(shè)置 27
3.2 庫文件的建立 28
3.2.1 庫和庫文件 28
3.2.2 建立庫的兩種方法 29
3.3 Library管理和報警處理 30
思考與練習(xí)題3 34
第4章 常見元器件的版圖 38
4.1 電阻版圖 36
4.1.1 集成電路中電阻的計算與繪制 36
4.1.2 版圖中電阻的分類 37
4.2 電容版圖 39
4.2.1 集成電路中電容的測算 39
4.2.2 MOS集成電路中常用的電容 41
4.3 二極管、三極管版圖 42
4.3.1 二極管版圖 42
4.3.2 三極管版圖 43
4.4 MOS場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和版圖 44
4.4.1 MOS場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu) 44
4.4.2 MOS場效應(yīng)管版圖 44
思考與練習(xí)題4 45
第5章 CMOS基本邏輯門的版圖設(shè)計與驗證 46
5.1 基本邏輯門schematic電路設(shè)計 47
5.1.1 基本邏輯門的工作原理 47
5.1.2 基本邏輯門的電路圖繪制 49
5.2 CMOS反相器版圖繪制 53
5.2.1 版圖的設(shè)計規(guī)則 53
5.2.2 建立版圖文件 55
5.2.3 繪制版圖 56
5.3 反相器版圖提取及物理驗證 62
5.3.1 版圖設(shè)計規(guī)則驗證DRC 62
5.3.2 版圖提取EXT 65
5.3.3 電路版圖對比LVS 66
5.4 CMOS與非門版圖繪制 68
5.4.1 設(shè)計單元庫的建立 68
5.4.2 元器件的擺放和布局布線 69
5.5 與非門版圖物理驗證 71
5.5.1 與非門版圖DRC驗證 71
5.5.2 與非門版圖的提取與LVS 72
5.5.3 版圖中標簽與Pin端口的添加 73
5.5.4 利用LVS驗證工具分析版圖網(wǎng)表 76
5.6 CMOS或非門版圖繪制 77
思考與練習(xí)題5 78
第6章 CMOS復(fù)合邏輯門的版圖設(shè)計與驗證 79
6.1 CMOS復(fù)合邏輯門的電路設(shè)計 80
6.1.1 三端和四端MOS器件 80
6.1.2 復(fù)合邏輯門的初步設(shè)計 81
6.1.3 復(fù)合邏輯門的優(yōu)化設(shè)計 82
6.2 CMOS復(fù)合邏輯門的版圖繪制 83
6.2.1 MOS器件的襯底電位版圖實現(xiàn) 83
6.2.2 LSW圖層的添加和修改 85
6.2.3 復(fù)合邏輯門版圖的布局、布線方法 89
6.2.4 根據(jù)電路繪制復(fù)合邏輯門版圖 90
6.3 CMOS復(fù)合邏輯門的版圖驗證 90
6.3.1 版圖Dracula DRC驗證 91
6.3.2 版圖Dracula LVS驗證 97
6.4 其他類型CMOS復(fù)合邏輯門的版圖繪制 104
6.4.1 與或非門的版圖設(shè)計 104
6.4.2 或與非門的版圖設(shè)計 104
思考與練習(xí)題6 105
第7章 CMOS D觸發(fā)器的版圖設(shè)計與驗證 106
7.1 CMOS D觸發(fā)器電路設(shè)計 107
7.1.1 CMOS電路的symbol視圖建立 107
7.1.2 電路設(shè)計的層次化 109
7.1.3 低級電路層次視圖Descend View的觀察 111
7.1.4 與非門構(gòu)建CMOS D觸發(fā)器的電路原理 112
7.1.5 傳輸門與反相器構(gòu)建的主從邊沿觸發(fā)器 112
7.2 CMOS D觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器的版圖設(shè)計 115
7.2.1 CMOS D觸發(fā)器的版圖設(shè)計 115
7.2.2 CMOS邊沿觸發(fā)器的版圖設(shè)計 116
7.3 基于Calibre工具進行觸發(fā)器版圖驗證 116
7.3.1 Calibre工具的特點與支持產(chǎn)品 116
7.3.2 觸發(fā)器的Calibre DRC驗證 118
7.3.3 觸發(fā)器單元的Calibre LVS驗證 122
思考與練習(xí)題7 128
第8章 標準單元版圖設(shè)計 129
8.1 標準單元及布局布線基本原理 130
8.1.1 標準單元庫的基本概念 130
8.1.2 兩種基本布線原理 131
8.1.3 為滿足布局布線要求需遵循的規(guī)則及網(wǎng)絡(luò)概念 133
8.1.4 網(wǎng)格間距的確定 134
8.2 標準單元的建立原則 135
8.2.1 標準單元的高度和寬度原則 136
8.2.2 標準單元的其他原則 137
思考與練習(xí)題8 142
第9章 CMOS集成電路D508設(shè)計項目準備 143
9.1 D508設(shè)計項目總體情況與設(shè)計策略 144
9.1.1 D508設(shè)計項目的基本情況 144
9.1.2 D508項目的版圖設(shè)計策略 144
9.2 D508項目邏輯圖的準備 145
9.2.1 邏輯圖輸入工具啟動 145
9.2.2 一個傳輸門邏輯圖及符號的輸入流程 146
9.2.3 D508項目單元邏輯圖的準備 147
9.2.4 D508項目總體邏輯圖的準備 151
9.3 D508項目版圖設(shè)計準備 153
9.3.1 設(shè)計規(guī)則的準備 153
9.3.2 工藝文件的準備 154
9.3.3 顯示文件的準備 154
9.4 版圖設(shè)計步驟及操作 156
9.4.1 版圖輸入基本設(shè)置 156
9.4.2 反相器邏輯和工藝層次之間的關(guān)系 158
9.4.3 反相器的版圖輸入 160
9.5 高級版圖設(shè)計技術(shù) 162
9.5.1 層次化設(shè)計 162
9.5.2 利用PDK進行版圖設(shè)計 166
思考與練習(xí)題9 169
第10章 D508項目模擬部分的全定制版圖設(shè)計 170
10.1 模擬模塊的版圖設(shè)計 171
10.1.1 上電復(fù)位模塊的版圖設(shè)計 171
10.1.2 振蕩器模塊的版圖設(shè)計 174
10.1.3 上下拉電路的版圖設(shè)計 178
10.1.4 大驅(qū)動器的版圖設(shè)計 179
10.2 模擬部分版圖總拼及優(yōu)化 182
10.2.1 模擬部分版圖的總拼 182
10.2.2 為滿足工藝要求所做的優(yōu)化 183
10.3 芯片可靠性及I/O單元版圖設(shè)計 185
10.3.1 芯片的可靠性 185
10.3.2 I/O單元設(shè)計 187
思考與練習(xí)題10 195
第11章 D508項目標準單元的設(shè)計 197
11.1 標準單元的建立原則 198
11.1.1 pitch的確定 198
11.1.2 標準單元建立的考慮因素 199
11.1.3 標準單元建立的步驟和比較 200
11.2 邏輯門標準單元的設(shè)計 203
11.2.1 反相器單元設(shè)計 203
11.2.2 與非門單元設(shè)計 203
11.2.3 或非門單元設(shè)計 204
11.2.4 與或非門單元設(shè)計 205
11.2.5 或與非門單元設(shè)計 206
11.3 其他標準單元的設(shè)計 207
11.3.1 數(shù)據(jù)選擇器單元設(shè)計 207
11.3.2 鎖存器單元設(shè)計 208
11.3.3 觸發(fā)器單元設(shè)計 210
思考與練習(xí)題11 212
第12章 D508項目基于標準單元的布局布線 213
12.1 版圖整體布局的考慮 214
12.1.1 I/O PAD的布局 214
12.1.2 模塊的布局 215
12.2 項目電源/地線的規(guī)劃 215
12.2.1 電源/地線規(guī)劃的普遍原則 215
12.2.2 項目電源/地線的規(guī)劃圖 217
12.3 項目時鐘信號線的規(guī)劃 217
12.3.1 時鐘網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu) 217
12.3.2 時鐘信號的規(guī)劃 218
12.4 為滿足布局布線要求所做的邏輯修改和版圖設(shè)計 218
12.4.1 延時單元 218
12.4.2 掩膜選項 220
12.4.3 數(shù)字模塊中的模擬單元 221
12.5 項目的布局布線 222
12.5.1 Astro布局布線的數(shù)據(jù)準備和流程 222
12.5.2 采用Astro進行布局布線 224
12.5.3 D508項目布局布線結(jié)果 228
12.6 項目的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 229
12.6.1 邏輯相關(guān)數(shù)據(jù) 229
12.6.2 版圖相關(guān)數(shù)據(jù) 230
12.7 項目的版圖數(shù)據(jù)處理 230
思考與練習(xí)題12 234