1、芯片设计工具及应用,浙江大学ICLAB实验室韩 雁 教授2017年9月,一、基础知识二、课程介绍三、Linux命令及上机操作,目录,名词术语及其关系,微电子学 半导体 芯片 集成电路 半导体产品制造业 + 分立器件半导体设备制造业 + 光电子器件半导体材料制造业 + 传感器,（学科）,（产业）,（主要产品）,（产品形式）,基础知识,课程介绍,Linux命令及上机操作,2013-15年全球半导体芯片产品销售比例,资料来源：世界半导体贸易统计组织（WSTS）,半导体产业现状,基础知识,课程介绍,Linux命令及上机操作,摩尔定律,每过18个月, IC中晶体管的集成度增加一倍微米时代 3um-2um
2、-1.2um-亚微米时代 0.8um-0.5um-深亚微米时代 0.35um-0.25um-0.18um-0.13um- 纳米时代 90nm -65nm-45nm- 40nm- 28nm,32nm,L 特征尺寸,基础知识,课程介绍,Linux命令及上机操作,课程介绍,3学分，每周二下午1-3节。课程分为三个模块。13次课堂教学，每堂布置1道作业，分3次验收：模块一：3次课堂教学，3次作业，1次现场验收。模块二：5次课堂教学，5次作业，1次现场验收。模块三：4次课堂教学，4次作业，1次现场验收。教材：半导体器件TCAD设计与应用，韩雁等编著，2013年3月出版。对应模块一模拟集成电路与数字集成电
3、路设计工具实用教程，韩雁等编著，2017年8月出版。对应模块二、三,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,今天上课内容,课程介绍（课堂教学+作业随堂验收）模块一：半导体工艺与器件设计工具（3+1）模块二：模拟IC设计工具（5+1）模块三：数字IC设计工具（4+1）Linux命令及上机操作上机实验作业介绍,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,模块一,工艺仿真工具 TSUPREM-4 和 器件仿真工具 MEDICI新一代工艺及器件仿真工具 Sentaurus设计实例-用TCAD设计ESD防护器件上机实验验收课随堂验收工艺与器件设计的3次作业,半导体工艺与器件设计工具（3+1）,课
4、程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,1/3：工艺仿真工具TSUPREM-4 和器 件仿真工具MEDICI,工艺仿真工具TSUPREM-4介绍模型介绍 TSUPREM-4基本命令介绍 双极晶体管的工艺仿真示例 器件仿真工具MEDICI介绍MEDICI实例1LDMOS器件仿真 MEDICI实例2NPN三极管仿真,模块一（续1）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,2/3：新一代工艺及器件仿真工具Sentaurus,工艺仿真系统 Sentaurus Process器件结构编辑工具Sentaurus Structure Editor器件仿真工具Sentaurus Device 集成电
5、路虚拟制造系统Sentaurus Workbench,模块一（续2）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,3/3：设计实例-用TCAD设计ESD防护器件,ESD防护器件简介工艺仿真器件仿真及模型的选取热边界条件的设定ESD防护器件仿真中收敛性问题 对关键性能有影响的关键参数二次击穿电流的仿真,模块一（续3）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,随堂验收工艺与器件设计的3次作业,作业1-1用T4做出一个NMOS管，再输入到MEDICI中，进行栅特性仿真。作业1-2用Sentaurus工艺仿真软件跑出一个NMOS器件，通过修改器件参数，使得耐压提高20% 。作业1-3将一个仿真
6、不收敛的ESD防护器件，通过网格调整而变得收敛。,模块一（3+1）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,模拟IC设计工具（5+1）,系统级仿真与Matlab模拟电路仿真工具+快速仿真+数模混合仿真设计实例-基准源、噪声、开关电容及Monte-Carlo仿真模拟IC版图绘制及Virtuoso工具软件版图验证与后仿真上机实验验收课-随堂验收模拟IC设计的5次作业,模块二,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,1/5：系统级仿真与Matlab,集成电路设计的一般流程 系统级建模工具-Matlab 设计实例-利用Matlab设计一个数字IC,模块二（续1）,课程介绍,基础知识,Lin
7、ux命令及上机操作,2/5：模拟电路仿真工具 + 快速仿真 + 数模混合仿真,Spectre 模拟电路仿真 Ultrasim 快速仿真 Spectreverilog 数模混合仿真演示,模块二（续2）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,3/5：设计实例-基准源、噪声、 开关电容及Monte-Carlo仿真,电压基准源设计集成电路噪声分析及仿真 开关电容电路理论、设计举例及仿真Monte-Carlo仿真,模块二（续3）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,4/5：模拟IC版图绘制及Virtuoso工具软件,典型深亚微米CMOS工艺流程Design Rule简介Virtuoso
8、软件简介及使用PDK简介版图设计中的相关专题,模块二（续4）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,5/5：版图验证与后仿真,概述 DRC、LVS与后仿真介绍 验证工具介绍 Calibre 使用方法Diva规则文件简介实例分析,模块二（续5）,课程介绍,基础知识,Linux命令及上机操作,上机实验验收课-随堂验收模拟IC设计5次作业,作业2-1利用Simulink 搭建一个416 线译码器的仿真模型作业2-2对一个数模混合的FSK电路进行数模混合仿真作业2-3仿基准电压源的温度系数/工艺角/电源抑制比/环路稳定性作业2-4绘制一个电流控制振荡器，版图面积服务指南linux常用命令下找到，网址：http:/ for your time !,EMAIL: TEL: 0571-87953116,
