模拟IC版图设计
及设计规则检查
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2014年3月17日
重新申请端口号
注意：ppt中部分操作
步骤是通过动画展示的，
请用放映模式观看。
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账号
[email protected]
关闭原端口，注意空格符
申请新端口
新端口号
新端口号不一定和原端口号相同
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不能打开一个 Cellview或编辑一个Cellview
有的时候在一个Library中不能打开或编辑某个
Cellview，这种情况的发生则说明你并没有访问该
Cellview的权限。
解决方法：
 可能设成只读模式
design—make editable
 可能系统为保护文件自动上锁了
删除该文件夹下相应的.cdslck文件
命令：find –name \*.cdslck | xargs rm
 使用 UNIX command chmod 来改变你在该
Library中的访问权利（用的很少）
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内容提要
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版图基本知识
Virtuoso软件的简介及使用
设计规则检查（DRC）
演示
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一、版图基本知识
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什么是版图？
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版图是集成电路从设计走向制作的桥梁，包含了
集成电路尺寸，各层拓扑定义等器件相关的物理
信息数据。
集成电路制作厂商（Foundry,如 TSMC、
SMIC）根据版图来制造掩膜版。
版图设计是创建工程制图的精确的物理描述过
程，即定义各工艺层次图形的形状，尺寸及不同
工艺层次相对位置的过程。
版图数据格式为gds。
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电路如何转化成芯片？
芯片
电路
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Layout
Chip
Mask
Die
wafer
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反相器的制作
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这里以反相器为例简单的介绍下其制作的基本工
艺流程。
这里介绍目前比较普通的N阱CMOS工艺流程，
用到的wafer（晶圆）是P型衬底，所以需要用
NWELL来构建p沟器件，而n型MOS管就构建在
p衬底上。
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光刻的典型操作步骤
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第一张mask定义为n-well(or n-tub)mask
a)离子注入：制造nwell。
b)扩散：在所有方向上扩散，扩散越深，横向也延伸越
多。
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第二张mask定义为active mask。
有源区用来定义管子的栅以及允许注入的p型或
者n型扩散的管子的源漏区。
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忽略版图中无法体现的一些mask：
诸如channel stop、阈值电压调整等
要介绍的第三张mask为poly mask：
它包含了多晶硅栅以及需要腐蚀成的形状。
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第四张mask定义为n＋mask，用来定义需要注入n＋
的区域。这里的注入为两次注入，首先轻掺杂注入，
在栅上生成一层氧化层后再重掺杂注入，形成LDD结
构。
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第五张mask是p＋mask。
p＋在Nwell中用来定义PMOS管或者NMOS体端引出；
p＋在Pwell中用来作为欧姆接触。
LDD不必用来形成PMOS，这是因为热载流子在PMOS中受
影响小。
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第六张mask定义接触孔（contact）。
首先腐蚀SiO2到需要接触的层的表面。其次要能够
使金属接触到扩散区或者多晶硅区。

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第七张mask就是金属1（metal1）了。
需要选择性刻蚀出电路所需要的连接关系。
至此，一个反相器的完整版图就完成了。
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在更复杂的电路版图中，还会有通孔（via）以及其他
层次的金属（metal2,metal3…）
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二、 Virtuoso软件使用
版图制作演示
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模拟集成电路的设计流程
1.交互式电路图输入
2.电路仿真
3.版图设计
4.版图的验证（DRC
LVS）
5.寄生参数提取
6.后仿真
7.流片
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Virtuoso软件的简介及使用
Virtuoso是Cadence软件包中的另外一款用于
数模仿真，射频、模拟和数字单元设计的定制平台。
主要功能：
1.绘制版图
2.Verilog or VHDL代码编写器
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Virtuoso软件的简介及使用
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进入要启动软件的目录 cd fsk_modulator(自
己起的名字)
source /opt/demo/cdsmmsim7_cal11.env
icfb&
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模拟版图设计步骤
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创建新版图
版图布局
基本单元摆放
尺寸定义
子模块位置
整体布局
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版图布线
基本单元连线及各模块之间连线
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创建FSK模拟调制器版图
1.建立新版图
1
2
3
4
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版图编辑窗口VLE
图层选择窗口LSW
(Layer Selection Window) (Virtuoso Layout Editing)
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创建FSK模拟调制器版图
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Layout Editor 菜单（1）
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Layout Editor 菜单（2）
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创建FSK模拟调制器版图
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修改显示层次关系
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创建FSK模拟调制器版图
添加
元器件
版图

1
2
3
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4
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创建FSK模拟调制器版图
修改元器
件参数（MOS
宽长）

左键选中器件摁
小写q
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创建FSK模拟调制器版图
修改元器
件参数（
电阻阻值）

左键选中器件摁
小写q
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创建FSK模拟调制器版图

使用Layout XL 调用元件
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创建FSK模拟调制器版图

使用Layout XL 调用元件
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创建FSK模拟调制器版图
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创建FSK模拟调制器版图
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创建FSK模拟调制器版图

连线
快捷键
小写p.
单机拐弯
双击结束
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创建FSK模拟调制器版图

Contact 引线孔/接触孔
CT: M1-AA
M1-GT
M1-NW
M1-SN
M1-SP
M1-SUB
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创建FSK模拟调制器版图

Via 通孔
V1: M2-M1
V2: M3-M2
V3: M4-M3
V4: M5-M4
V5: M6-M5
TV2: TM2-M6
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创建FSK模拟调制器版图

Via 属性修改
选中后
摁小写q
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创建FSK模拟调制器版图
添加版图Label
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创建FSK模拟调制器版图
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创建FSK模拟调制器版图
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创建FSK模拟调制器版图
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创建FSK模拟调制器版图
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Virtuoso下的快捷键的使用（1）
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Ctrl＋A 全选
Shift+X，进入子模块
Shift＋B Return，升到上一级视图
Ctrl＋C 中断某个命令，一般用ESC
代替。
Shift＋C 裁切（chop）。
C 复制，复制某个图形
Ctrl＋D 取消选择。亦可点击空白处
实现。
Ctrl＋F显示上层等级
Shift＋F显示所有等级
F fit，显示你画的所有图形
K 标尺工具
Shift＋K清除所有标尺
L 标签工具
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M 移动工具
Shift＋M 合并工具，Merge
N 斜45对角＋正交。
Shift＋O 旋转工具。Rotate
O 插入接触孔。
Ctrl＋P 插入引脚。 Pin
Shift＋P 多边形工具。Polygon
P 插入Path（路径）
Q 图形对象属性（选中一个图形先）
R 矩形工具。绘制矩形图形
S 拉伸工具。可以拉伸一个边，也可
以选择要拉伸的组一起拉伸
U 撤销。 Undo。
Shift＋U重复。Redo。撤销后反悔
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Virtuoso下的快捷键的使用（2）
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V 关联attach。将一个子图形
（child）关联到一个父图形
（parent）后，若移动parent，
child也跟着移动；移动child，
parent不会移动。
Ctrl＋W 关闭窗口。
Shift＋W下一个视图。
W 前一个视图。
Y 区域复制Yank。和copy有区别，
copy只能复制完整图形对象。
Shift＋Y 黏贴Paste。配合Yank使
用。
Ctrl＋Z 视图放大两倍（也可点住鼠
标右键拖动）
Shift＋Z 视图缩小两倍
Z 视图放大
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
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
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ESC键 撤销命令
Tab键 平移视图Pan。按Tab，用鼠
标点击视图区中某点，视图就会移至
以该点为中心。
Delete键 删除
BackSpace键 撤销上一点。这就不
用因为Path一点画错而删除重画。
可以撤销上一点。
Enter键 确定一个图形最后一点。也
可以双击鼠标左键。
Ctrl＋方向键 移动Cell。
Shift＋方向键 移动鼠标。
方向键 移动视图。
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三、设计规则检查
—DRC : Design Rule Check
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DRC基本概念
DRC 是为了保证版图满足流片厂的设计规则。
模拟版图和自动布局布线工具产生版图都需要进行DRC。
DRC流程
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Design Rule的简介
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检查版图设计与工艺规则的一致性
基本设计规则包括各层的宽度、间距及不同层次之
间的间距、包含关系等
Design Rule的规定是基于工艺的变化而变化的
在特殊的设计需求下，Design rule允许部分的弹性。
但是设计人员需掌握违背了rule对电路的影响
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DRC中常见术语
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DRC工具简介
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Mentor Calibre
Cadence Dracula
Synopsys Hercules
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Calibre DRC流程
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1.DRC文件准备
2.启动软件
3.打开版图
4.Calibre 设置
5.Check
6.查看结果
7.修改保存再进行第5步，直到没有错误（密
度错误除外）
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DRC文件准备
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去流片厂网站下载最新版本DRC文件
SmicDR2R_cal40_log_ll_sali_p1mx_2tm_1
21825.drc
路径
/home/pdk/smic40llrf_1125_2tm_cds_1P8
M_2013_07_05_v1.4.1/Calibre/DRC
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软件启动
与启动Cadence软件一样
 进入要启动软件的目录 cd fsk (自己起的名字)
 source /opt/demo/cdsmmsim7_cal11.env
 icfb&
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打开版图
注意：ppt中部分操作步骤是通
过动画展示的，请用放映模式观
看。
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启动Calibre并设置1/2
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启动Calibre并设置1/2
/home/pdk/smic40llrf_1125_2tm_cds_1P8M_2013_07_05_
v1.4.1/Calibre/DRC
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启动Calibre并设置1/2
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启动Calibre并设置1/2
浙大微电子
68/74
启动Calibre并设置1/2
浙大微电子
69/74
启动Calibre并设置2/2
RUN
DRC
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结果查看
绿色对号
表示此项
检查通过
 红色叉号
表示此项
检查有误

双击上图数字，可以进行错误定位
错误情况说明
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71/74
只显示出错项目
去掉次复选框
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四、 演示
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THANK YOU!
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