集成电路毕业论文

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1、6bit模数转换电路ADC6-TL15的版图设计集成电路（IntegratedCircuit）是电路系统与集成电路工艺之间的中间环节。通过集成电路版图设计，可以将立体的电路系统变成二维的平面图形，再经过工艺加工还原为基于硅材料的立体结构。因此，版图设计是一个上承电路系统，下接集成电路芯片制造的中间桥梁，其重要性可见一斑。随着微电子技术的突飞猛进，新技术、新工艺、新材料不断涌现，设计方法、手段、理念不断更新，版图设计已从单纯的图形设计发展为需要综合考虑各方面因素的、复杂的设计问题。自1958年美国德克萨斯仪器公司(TI)发明集成电路以来，随着硅

2、平面技术的发展，二十世纪六十年代先后发明了双极型和MOS型两种重要的集成电路，它标志着由电子管和晶体管制造电子整机的时代发生了质的飞跃，创造了一个前所未有的具有极强渗透力和旺盛生命力的新兴产业集成电路产业。经过五十多年的发展，集成电路产业经过了三次较大的变革。从以加工制造为主导的IC产业发展的初级阶段，经过Foundry公司（晶圆厂）与IC设计公司的崛起阶段，到现今"四业（设计业、制造业、封装业、测试业）分离"的IC产业阶段。世界集成电路产业一直以3－4倍于国民经济增长速度迅猛发展，新技术、新产品不断涌现。目前，世界集成电路大生产已经进入纳米

3、时代，全球多条90纳米/12英寸的生产线用于规模化生产，基于70－65纳米水平线宽的生产技术已基本成形，Intel公司的CPU芯片已经采用45纳米的生产工艺。目前，世界最高水平的单片集成电路芯片上所容纳的元器件数量已经达到80多亿个。整个集成电路产业正朝着快速、健康的方向不断发展和进步。整个的集成电路产业过程主要可分为以下几个部分：1、电路设计。前端工程师依据电路功能完成电路原理图的设计。2、前仿真。主要是电路功能的仿真，包括功耗，电流，电压，温度，压摆幅，输入输出特性等参数的仿真。3、版图设计。版图设计工程师依据所前端工程师设计的电路原理图

4、设计版图。并对设计出来的版图进行各项验证。4、后仿真。对所画的版图进行仿真，并与前仿真比较，若达不到要求需修改或重新设计版图。此过程反复执行，直至设计出的版图满足要求。5、后续处理。将版图文件生成GDSII文件交予晶圆厂（Foundry）流片。也就是将芯片进行实际生产，包括光照、封装测试等一系列生产活动。我们所做的工作便是整个集成电路生产流程的第三四部分。是整个集成电路产业的中间环节，上接前端设计部分，下连后端生产制造，是承上启下的重要组成部分。集成电路版图设计即为根据电路功能和性能的要求，在正确选择系统配置、电路形式、器件结构、工艺方案和设

5、计规则的情况下，尽量减小芯片面积，降低设计成本，缩短设计周期，以保证全局优化，设计出满足要求的集成电路的过程。在集成电路版图设计的过程中会考虑到器件在正常工作的条件下，根据实际工艺水平(包括光刻特性、刻蚀能力、对准容差等)和成品率要求，给出的一组同一工艺层及不同工艺层之间几何尺寸的限制，以防止掩膜图形的断裂、连接和一些不良物理效应的出现，这就是集成电路版图的设计规则（ICdesignrule）。电路设计师一般都希望电路设计得尽量紧凑，而工艺工程师却希望是一个高成品率的工艺。设计规则是使他们两者都满意的折中，设计规则是良好的规范文献，它列出了元

6、件（导体、有源区、电阻器等）的最小宽度，相邻部件之间所允许的最小间距，线宽、覆盖、露头、凹口、面积等规则，必要的重叠和与给定的工艺相配合的其它尺寸。在设计完所需要的版图后，必要的一部就是进行设计规则检查即DRC(DesignRuleCheck)检查，来确保设计出的集成电路版图符合设计规则的要求，以防在芯片的实际生产及使用过程中出现短路等故障导致芯片无法正常工作。进行完DRC检查后还要进行LVS（LayoutVersusSchematic）检查，即集成电路版图对照电路原理图的检查。此项检查来保证版图是完全按照前端提供的电路原理图来进行设计的。由

7、于线路及各模块布局复杂，难免会产生线路的连接错误，因此LVS检查时非常有必要的。在IC设计过程中,利用Calibre的LVS验证工具,可以快速、准确地完成版图和原理图间的一致性验证,这个工具可分离出实际版图与设计表述的差异之处,并做出清晰的报告以便做进一步的分析,有利于设计者完成对版图的修改,减少了设计流程的反复,进而显著降低设计成本、提高设计的可靠性。本次6bit模数转换器ADC6-TL15的版图设计采用的是Cadence公司的VirtuosoLayoutEditor软件进行设计，Cadence是一个大型的EDA软件，它几乎可以完成电子设计

8、的方方面面，包括ASIC设计、FPGA设计、PCB板设计以及集成电路版图设计。Cadence在仿真、电路图设计、自动布局布线、版图设计及验证等方面有着绝对的优势。C