集成电路工艺讲义 (1).doc

计算机辅助版图设计与验证L-Edit的简单使用说明一、版图设计的基本概念版图是集成电路设计的最后阶段的产物。版图设计就是按照线路的要求和一定的工艺参数，设计出元件的图形并排列互连，以设计出一套供IC制造工艺中使用的光刻掩模版的图形，称为版图或工艺复合图。版图设计是制造IC的基本条件，版图设计是否合理对成品率、电路性能、可靠性影响很大。版图设计错了，就一个电路也做不出来。若设计不合理，则电路性能会和成品率将受到很大影响。版图设计者必须熟悉工艺条件，器件物理，电路原理以及测试方法。首先要熟悉工艺条件和器件物理，才能确定晶体管的具体尺寸、铝连线的宽度、间距、各次掩模的套刻精度等。其次要对电路的工作原理有一定的了解。这样才能在版图设计中注意避免某些分布参量和寄生效应对电路产生的影响。同时还要熟悉测试方法，通过对样品性能的测试和显微观察，刻分析出工艺中的问题。也可通过工艺中的问题发现电路设计和版图设计不合理之处。帮助改版工作的进行。特别是测试中发现总是某一参数的不合格，这往往与版图设计有关。二、版图的工艺版图工艺指版图设计中的基本技术参数设定，主要包括长度单位的设定和图形层的设定。版图的长度单位版图中图形数据的长度单位有使用者根据需要自行设定。一般版图设计都采用两种单位制：用户单位和数据库单位图形层定义在进行版图设计之前，应定义出所需用到的各种图形层。要把掩模相关层同掩模无关层区别开来。凡与掩模无关的图形，一般不应与掩模有关图形画在同一图形层上，注释文字（ASCII字符串）例外，任何层的图形都可用同层注释。三、L-Edit概述L-Edit是一个图形编辑器，它允许生成和修改集成电路掩模版上的几何图形。鼠标接口允许用户执行一般图形操作。既可使用鼠标访问下拉菜单也可以使用键盘来调用L-Edit命令。1文件和单元使用文件、单元、连接器、掩模基元来描述布局设计，一个文件可以有任意多个单元组成，在典型设计中，这些单元可以有层次关系，也可以相互独立，单元可以包括任意数量的掩模基元和连接件，以及两者的组合，掩模单元由矩形、图、直线、多边形和技术层端口组成。2层次完全层次性的单元可以包含别的单元的连接件。一个连接件是一个单元的“拷贝”；如果编辑连接单元，这种改变将反映到那个单元的所有连接件上。L-Edit对层次不作限制。单元可以包含单元的连接件，被包含的单元又可以包含别的连接件。这样就形成了单元层次。在层次结构中可以有任意级。L-Edit不能用于分离的层次结构，连接件和基元几何图形都可以存在于层次结构的任意级中的同一单元内。3单元设计L-Edit是一个低层次的，全定掩模编辑器，该编辑器不能执行层的自动转换。4层规划L-Edit是一个高层规划工具。用户可以选择要显示的连接件，它显示一个边框，中间显示单元名，也可以显示掩模几何图形。使用内部隐藏时，可以操作用户设计的大型芯片级块，以获得所需要的层规划。用户可使用用于操作基元的几何图形的命令。5文件格式L-Edit能输出两种掩模布局交换格式（CIF,GDS）以及Tanner Research公司的二进制数据库的格式TDB（Tanner Data Base），L-Edit能够读取CIF（Caltech Intermediate Form）和TDB文件。四、L-Edit具体使用讲解下面的所有操作都是建立在WINDOWS下的Version 7.12基础之上1L-Edit屏幕（如下图所示）分三个主要部分:方式杠，菜单杠，工作区1 1方式杠是屏幕左方的垂直空间，它显示了当前L-Edit操作的信息。显示的信息包括文件和单元名，层色和色彩选择，画绘图工具和鼠标功能。鼠标键功能的区域在状态或选择有变化的情况下会自动更新，以反映鼠标的当前功能。1 2菜单杠是屏幕顶部的水平空间，在菜单杠中可以看到下拉式菜单标题的名字File, Edit, View, Draw,Cell, Setup, Tools, Windows, Help（如下图），每个菜单都为L-Edit功能列出了指令。鼠标允许用户显示一个菜单以及选择一个执行指令。以下是对各种菜单及其功能的简要描述：File菜单为读写设计文件和打印提供指令Edit菜单提供了主要的编辑指令View菜单为操作或修改工作窗口提供了指令Cell菜单为开、关及各种操纵单元提供了指令Setup菜单提供了一些指令，这些指令控制者不同的定制选择，如调色板，层设置等Tools菜单为主要的实用程序，如设计规则检验器（DRC）,布线器（Place and Route）Windows菜单为浏览窗口Help菜单为帮助文件13工作区是屏幕上的其他部分，它定义了一个可以建立、观察和编辑目标的窗口。L-Edit窗口可以移动到一个新的布局区里或能增大它的放大率以及包含一个更大的区域。可以根据所需细节的多少的情况来使用这些技术来观察整个布局区。14使用鼠标基本的L-EDIT是通过鼠标来完成的，指、点、拉这些基本的鼠标技术允许用户建立、移动以及选择目标，还允许从L-EDIT下拉菜单中选择指令。2基本对象编辑21 L-Edit支持对象L-Edit支持九种对象：框、直线、图、多边形、圆形、扇形、圆环形，端口和单元连接元件，所有对象可以用同样的方式来建立和编辑，移动和选择。L-Edit不能对用户绘制的图形进行修改。L-Edit是面向对象的设计工具，而不是位图编辑器。22选择技术层单击屏幕左边用于技术层选择的彩色正方形中的左鼠标键。彩色正方形将凹陷以确定当前层，用户生成的所有目标将在这一层中绘出。23 隐藏和显示层当指向层区中的某一技术层时，击中鼠标右键时，会弹出有关改层及所有层的隐藏、显示等各种选择。（如右图）2 4特殊层L-Edit包括许多为自身使用的专用层，这些层与L-Edit环境中的多种结构相对应，栅格、起点、拖动框、单元轮廓和错误的出现是可以控制的，就像控制几何图形层那样。3基本设计编辑介绍用于建立和编辑作为整个IC布局的基本模块的设计单元的基本函数3 1单元的构成单元主要由两大部分组成，单元基元（primitives）是描述单元功能的实际单元内容和目标。单元连接器（instances）将单元与其他单元连接起来。一个连接器包含了两个单元连接时的位置和方向信息。在有效设计中，单元、它们的基元和连接器结合在一起，构成了一个倒置的数状层次结构。32单元的使用、打开、及拷贝可以在Cell下拉菜单栏中进行使用单元，打开已存单元，编辑新的单元和拷贝单元等的有关操作。33连接元件单元连接件（instances）用于将单元放到布局中特定的位置和方向构造单元布局。这样如果一个单元在设计中多次用到，改变那个单元可以一次完成，这种改变将反映到那个单元的所有连接元件上。34显示单元和连接单元在L-Edit中可以用View菜单下的Show/Hide inside 命令来显示两个连接起来的单元的关系。35追加单元(Append)Append命令可用于把一个单元拷贝到另一个存在的单元上，追加命令可以拷贝单元的连接元件和基元，并把它们和目标单元连接起来。4 颜色及调色板的设置41层配置L-Edit支持无限多的设计层，每层的物体图案都用唯一的一种颜色和点阵图案进行填充，且可以根据需要改变。在Setup菜单的Layer命令还可以用来编辑当前设计文件的层结构，而且还可以修改生成屏幕层的颜色、图案。42调色板配置L-Edit的调色板包含256种不同的颜色，要修改颜色调色板，可从Setup菜单中选择Palette命令。5 设计规则检