1、芯片設(shè)計(jì)工具及應(yīng)用一、基礎(chǔ)知識(shí)一、基礎(chǔ)知識(shí)二、課程介紹二、課程介紹三、三、Linux命令及上機(jī)操作命令及上機(jī)操作目錄目錄 名詞術(shù)語(yǔ)及其關(guān)系名詞術(shù)語(yǔ)及其關(guān)系 微電子學(xué)微電子學(xué) 半導(dǎo)體半導(dǎo)體 芯片芯片 集成電路集成電路 半導(dǎo)體產(chǎn)品制造業(yè)半導(dǎo)體產(chǎn)品制造業(yè) + + 分立器件分立器件半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè)半導(dǎo)體設(shè)備制造業(yè) + + 光電子器件光電子器件半導(dǎo)體材料制造業(yè)半導(dǎo)體材料制造業(yè) + + 傳感器傳感器（學(xué)科）（學(xué)科）（產(chǎn)業(yè)）（產(chǎn)業(yè)）（主要產(chǎn)品）（主要產(chǎn)品） （產(chǎn)品形式）（產(chǎn)品形式）基礎(chǔ)知識(shí)課程介紹Linux命令及上機(jī)操作2013-15年全球半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品銷(xiāo)售比例年全球半導(dǎo)體芯片產(chǎn)品銷(xiāo)售比例201120122

2、013集成電路集成電路( IC)82.581.781.4分立器件分立器件(Discrete)7.16.86.9光電器件光電器件(Optoelectronic)7.7 8.78.9%傳感器傳感器 (Sensors)2.72.72.7資料來(lái)源：世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（資料來(lái)源：世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀基礎(chǔ)知識(shí)課程介紹Linux命令及上機(jī)操作摩爾定律摩爾定律 每過(guò)每過(guò)18個(gè)月個(gè)月, IC中晶體管的集成度增加一倍中晶體管的集成度增加一倍微米時(shí)代微米時(shí)代 3um-2um-1.2um-亞微米時(shí)代亞微米時(shí)代 0.8um-0.5um-深亞微米時(shí)代深亞微米時(shí)代 0.35um

3、-0.25um-0.18um-0.13um- 納米時(shí)代納米時(shí)代 90nm -65nm-45nm- 40nm- 28nm32nmN+ N+ PLL 特征尺寸特征尺寸N+ N+ PLL 特征尺寸特征尺寸基礎(chǔ)知識(shí)課程介紹Linux命令及上機(jī)操作課程介紹課程介紹 3學(xué)分，每周二下午學(xué)分，每周二下午1-3節(jié)。課程分為三個(gè)模塊。節(jié)。課程分為三個(gè)模塊。 13次課堂教學(xué)，每堂布置次課堂教學(xué)，每堂布置1道作業(yè)，分道作業(yè)，分3次驗(yàn)收：次驗(yàn)收： 模塊一：模塊一：3次課堂教學(xué)，次課堂教學(xué)，3次作業(yè)，次作業(yè)，1次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。 模塊二：模塊二：5次課堂教學(xué)，次課堂教學(xué)，5次作業(yè)，次作業(yè)，1次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收

4、。 模塊三：模塊三：4次課堂教學(xué)，次課堂教學(xué)，4次作業(yè)，次作業(yè)，1次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。次現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收。 教材：教材： 半導(dǎo)體器件半導(dǎo)體器件TCAD設(shè)計(jì)與應(yīng)用設(shè)計(jì)與應(yīng)用，韓雁等編著，韓雁等編著，2013年年3月出版。對(duì)應(yīng)模塊一月出版。對(duì)應(yīng)模塊一 模擬集成電路與數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)工具實(shí)用教程模擬集成電路與數(shù)字集成電路設(shè)計(jì)工具實(shí)用教程，韓雁等編著，韓雁等編著，2017年年8月出版。對(duì)應(yīng)模塊二、三月出版。對(duì)應(yīng)模塊二、三課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作今天上課內(nèi)容今天上課內(nèi)容 課程介紹（課堂教學(xué)課程介紹（課堂教學(xué)+作業(yè)隨堂驗(yàn)收）作業(yè)隨堂驗(yàn)收） 模塊一：半導(dǎo)體工藝與器件設(shè)計(jì)工具（模塊一：半導(dǎo)體工藝與器件設(shè)計(jì)工具

5、（3+1） 模塊二：模擬模塊二：模擬IC設(shè)計(jì)工具（設(shè)計(jì)工具（5+1） 模塊三：數(shù)字模塊三：數(shù)字IC設(shè)計(jì)工具（設(shè)計(jì)工具（4+1） Linux命令命令及及上機(jī)操作上機(jī)操作 上機(jī)實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)驗(yàn)作業(yè)介紹作業(yè)介紹課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作模塊一模塊一 工藝仿真工具工藝仿真工具 TSUPREM-4 和和 器件仿真工具器件仿真工具 MEDICI 新一代工藝及器件仿真工具新一代工藝及器件仿真工具 Sentaurus 設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)例-用用TCAD設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)ESD防護(hù)器件防護(hù)器件上機(jī)實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收課驗(yàn)收課隨堂驗(yàn)收隨堂驗(yàn)收工藝與工藝與器件設(shè)計(jì)器件設(shè)計(jì)的的3次次作業(yè)作業(yè)半導(dǎo)體工藝與器件設(shè)計(jì)工具（半導(dǎo)體工

6、藝與器件設(shè)計(jì)工具（3+1）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作1/3：工藝仿真工具工藝仿真工具TSUPREM-4 和器和器 件仿件仿真工具真工具M(jìn)EDICI 工藝仿真工具工藝仿真工具TSUPREM-4介紹介紹 模型介紹模型介紹 TSUPREM-4基本命令介紹基本命令介紹 雙極晶體管的雙極晶體管的工藝工藝仿真示例仿真示例 器件仿真工具器件仿真工具M(jìn)EDICI介紹介紹 MEDICI實(shí)例實(shí)例1LDMOS器件仿真器件仿真 MEDICI實(shí)例實(shí)例2NPN三極管仿真三極管仿真模塊一（續(xù)模塊一（續(xù)1）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作2/3：新一代工藝及器件仿真工具新一代工藝及器件仿真工具Senta

7、urus 工藝仿真系統(tǒng)工藝仿真系統(tǒng) Sentaurus Process 器件結(jié)構(gòu)編輯工具器件結(jié)構(gòu)編輯工具Sentaurus Structure Editor 器件仿真工具器件仿真工具Sentaurus Device 集成電路虛擬制造系統(tǒng)集成電路虛擬制造系統(tǒng)Sentaurus Workbench模塊一（續(xù)模塊一（續(xù)2）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作3/3：設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)例-用用TCAD設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)ESD防護(hù)器件防護(hù)器件 ESD防護(hù)器件防護(hù)器件簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 工藝仿真工藝仿真 器件仿真及器件仿真及模型的選取模型的選取 熱邊界條件的設(shè)定熱邊界條件的設(shè)定 ESD防護(hù)防護(hù)器件仿真中收斂性問(wèn)題器件仿真中收

8、斂性問(wèn)題 對(duì)關(guān)鍵性能有影響的關(guān)鍵參數(shù)對(duì)關(guān)鍵性能有影響的關(guān)鍵參數(shù) 二次擊穿電流的仿真二次擊穿電流的仿真模塊一（續(xù)模塊一（續(xù)3）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作隨堂驗(yàn)收隨堂驗(yàn)收工藝與工藝與器件設(shè)計(jì)器件設(shè)計(jì)的的3次次作業(yè)作業(yè) 作業(yè)作業(yè)1-1 用用T4T4做出一個(gè)做出一個(gè)NMOSNMOS管，再管，再輸入到輸入到MEDICI中，進(jìn)中，進(jìn)行柵特性仿真。行柵特性仿真。 作業(yè)作業(yè)1-2 用用Sentaurus工藝仿真軟件跑出一個(gè)工藝仿真軟件跑出一個(gè)NMOS器件，器件，通過(guò)修改器件參數(shù)，使得耐壓提高通過(guò)修改器件參數(shù)，使得耐壓提高20% 。 作業(yè)作業(yè)1-3 將一個(gè)仿真不收斂的將一個(gè)仿真不收斂的ESD防護(hù)器

9、件，通過(guò)網(wǎng)格防護(hù)器件，通過(guò)網(wǎng)格調(diào)整而變得收斂。調(diào)整而變得收斂。模塊一（模塊一（3+1）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作模擬模擬IC設(shè)計(jì)工具（設(shè)計(jì)工具（5+1）系統(tǒng)級(jí)仿真與系統(tǒng)級(jí)仿真與Matlab模擬電路仿真工具模擬電路仿真工具+快速仿真快速仿真+數(shù)模混合仿真數(shù)模混合仿真設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)例-基準(zhǔn)源、噪聲、開(kāi)關(guān)電容及基準(zhǔn)源、噪聲、開(kāi)關(guān)電容及Monte-Carlo仿真仿真模擬模擬IC版圖繪制及版圖繪制及Virtuoso工具軟件工具軟件版圖驗(yàn)證與后仿真版圖驗(yàn)證與后仿真上機(jī)實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收課驗(yàn)收課-隨堂驗(yàn)收模擬隨堂驗(yàn)收模擬IC設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的的5次次作業(yè)作業(yè)模塊二模塊二課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上

10、機(jī)操作1/5：系統(tǒng)級(jí)仿真與系統(tǒng)級(jí)仿真與Matlab 集成電路設(shè)計(jì)的一般流程集成電路設(shè)計(jì)的一般流程 系統(tǒng)級(jí)建模工具系統(tǒng)級(jí)建模工具-Matlab 設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)例-利用利用Matlab設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字一個(gè)數(shù)字IC模塊二（續(xù)模塊二（續(xù)1）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作2/5：模擬電路仿真工具模擬電路仿真工具 + 快速仿真快速仿真 + 數(shù)模混合仿真數(shù)模混合仿真 Spectre 模擬模擬電路電路仿真仿真 Ultrasim 快速仿真快速仿真 Spectreverilog 數(shù)模混合仿真數(shù)模混合仿真 演示演示模塊二（續(xù)模塊二（續(xù)2）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作3/5：設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)實(shí)例-基

11、準(zhǔn)源、噪聲、基準(zhǔn)源、噪聲、 開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)電容及電容及Monte-Carlo仿真仿真 電壓基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)電壓基準(zhǔn)源設(shè)計(jì) 集成電路噪聲分析及仿真集成電路噪聲分析及仿真 開(kāi)關(guān)電容電路理論、設(shè)計(jì)舉例及仿真開(kāi)關(guān)電容電路理論、設(shè)計(jì)舉例及仿真 Monte-Carlo仿真仿真模塊二（續(xù)模塊二（續(xù)3）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作4/5：模擬模擬IC版圖繪制及版圖繪制及Virtuoso工具工具軟件軟件 典型深亞微米典型深亞微米CMOS工藝流程工藝流程 Design Rule簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 Virtuoso軟件簡(jiǎn)介及使用軟件簡(jiǎn)介及使用 PDK簡(jiǎn)介簡(jiǎn)介 版圖設(shè)計(jì)中的相關(guān)專(zhuān)題版圖設(shè)計(jì)中的相關(guān)專(zhuān)題模塊二（續(xù)模塊二（續(xù)4）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作5/5：版圖驗(yàn)證與后仿真版圖驗(yàn)證與后仿真 概述概述 DRC、LVS與后仿真介紹與后仿真介紹 驗(yàn)證工具介紹驗(yàn)證工具介紹 Calibre 使用方法使用方法 Diva規(guī)則文件簡(jiǎn)介規(guī)則文件簡(jiǎn)介 實(shí)例分析實(shí)例分析模塊二（續(xù)模塊二（續(xù)5）課程介紹基礎(chǔ)知識(shí)Linux命令及上機(jī)操作上機(jī)實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)收課驗(yàn)收課-隨堂驗(yàn)收模擬隨堂驗(yàn)收模擬IC設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)5次次作業(yè)作業(yè) 作業(yè)作業(yè)2-1 利用利用Simulink 搭建一個(gè)搭建一個(gè)416 線(xiàn)譯碼器的仿真模型線(xiàn)譯碼器的仿真模型 作業(yè)作業(yè)2-2 對(duì)一個(gè)數(shù)模混合的對(duì)一個(gè)