目錄
1. 什么是版圖？
2. 版圖設(shè)計過程
3. 版圖設(shè)計的準備工作
4. 集成電路版圖設(shè)計規(guī)則
5. 集成電路版圖設(shè)計舉例

什么是集成電路？(相對分立器件組成的電路而言) 把組成電路的元件、器件以及相互間的連線放在單個芯片上，整個電路就在這個芯片上，把這個芯片放到管殼中進行封裝，電路與外部的連接靠引腳完成。
什么是集成電路設(shè)計？ 根據(jù)電路功能和性能的要求，在正確選擇系統(tǒng)配置、電路形式、器件結(jié)構(gòu)、工藝方案和設(shè)計規(guī)則的情況下，盡量減小芯片面積，降低設(shè)計成本，縮短設(shè)計周期，以保證全局優(yōu)化，設(shè)計出滿足要求的集成電路。
1. 什么是版圖？
根據(jù)邏輯與電路功能和性能要求以及工藝水平要求來設(shè)計光刻用的掩膜版圖，實現(xiàn)ic設(shè)計的最終輸出。
版圖是一組相互套合的圖形，各層版圖相應(yīng)于不同的工藝步驟，每一層版圖用不同的圖案來表示。 版圖與所采用的制備工藝緊密相關(guān)。

2. 版圖設(shè)計過程
由底向上過程 主要是布局布線過程
布局：將模塊安置在芯片的適當位置，滿足一定目標函數(shù)。對級別最低的功能塊，是指根據(jù)連接關(guān)系，確定各單元的位置，級別高一些的，是分配較低級別功能塊的位置，使芯片面積盡量小。
布線：根據(jù)電路的連接關(guān)系（連接表）在指定區(qū)域（面積、形狀、層次）百分之百完成連線。布線均勻，優(yōu)化連線長度、保證布通率。
什么是分層分級設(shè)計？
將一個復雜的集成電路系統(tǒng)的設(shè)計問題分解為復雜性較低的設(shè)計級別，這個級別可以再分解到復雜性更低的設(shè)計級別；這樣的分解一直繼續(xù)到使最終的設(shè)計級別的復雜性足夠低，也就是說，能相當容易地由這一級設(shè)計出的單元逐級組織起復雜的系統(tǒng)。一般來說，級別越高，抽象程度越高；級別越低，細節(jié)越具體

從層次和域表示分層分級設(shè)計思想
域： 行為域：集成電路的功能
結(jié)構(gòu)域：集成電路的邏輯和電路組成
物理域：集成電路掩膜版的幾何特性和物理特性的具體實現(xiàn)
層次：系統(tǒng)級、算法級、寄存器傳輸級(也稱rtl級)、 邏輯級與電路級

集成電路設(shè)計與制造的主要流程框架

設(shè)計信息描述

舉例：

cmos與非門的電路圖

版圖驗證與檢查
drc（design rule cheek）：幾何設(shè)計規(guī)則檢查
erc（electrical rule check）：電學規(guī)則檢查
lvs（layout versus schematic）：網(wǎng)表一致性檢查
post simulation：后仿真（提取實際版圖參數(shù)、電阻、電容，生成帶寄生量的器件級網(wǎng)表，進行開關(guān)級邏輯模擬或電路模擬，以驗證設(shè)計出的電路功能的正確性和時序性能等)，產(chǎn)生測試向量
軟件支持：成熟的cad工具用于版圖編輯、人機交互式布局布線、自動布局布線以及版圖檢查和驗證

版圖設(shè)計過程
大多數(shù)基于單元庫實現(xiàn)
（1）軟件自動轉(zhuǎn)換到版圖，可人工調(diào)整（規(guī)則芯片）
（2）布圖規(guī)劃（floor planning) 工具
布局布線（place & route）工具
布圖規(guī)劃：在一定約束條件下對設(shè)計進行物理劃分，并初步確定芯片面積和形狀、單元區(qū)位置、功能塊的面積形狀和相對位置、i/o位置，產(chǎn)生布線網(wǎng)格，還可以規(guī)劃電源、地線以及數(shù)據(jù)通道分布
（3）全人工版圖設(shè)計：人工布圖規(guī)劃，提取單元，
人工布局布線（由底向上：
小功能塊到大功能塊）

3. ic版圖的設(shè)計規(guī)則
ic設(shè)計與工藝制備之間的接口
制定目的：使芯片尺寸在盡可能小的前提下，避免線條寬度的偏差和不同層版套準偏差可能帶來的問題，盡可能地提高電路制備的成品率。
什么是版圖設(shè)計規(guī)則？考慮器件在正常工作的條件下，根據(jù)實際工藝水平(包括光刻特性、刻蝕能力、對準容差等)和成品率要求，給出的一組同一工藝層及不同工藝層之間幾何尺寸的限制，主要包括線寬、間距、覆蓋、露頭、凹口、面積等規(guī)則，分別給出它們的最小值，以防止掩膜圖形的斷裂、連接和一些不良物理效應(yīng)的出現(xiàn)。

設(shè)計規(guī)則的表示方法（p.330）
以?為單位也叫做“規(guī)整格式” ：把大多數(shù)尺寸（覆蓋，出頭等等）約定為?的倍數(shù)?與工藝線所具有的工藝分辨率有關(guān)，線寬偏離理想特征尺寸的上限以及掩膜版之間的最大套準偏差，一般等于柵長度的一半。 優(yōu)點：版圖設(shè)計獨立于工藝和實際尺寸
以微米為單位也叫做“自由格式” ：每個尺寸之間沒有必然的比例關(guān)系， 提高每一尺寸的合理度；簡化度不高 。 目前一般雙極集成電路的研制和生產(chǎn)，通常采用這類設(shè)計規(guī)則。在這類規(guī)則中，每個被規(guī)定的尺寸之間，沒有必然的比例關(guān)系。這種方法的好處是各尺寸可相對獨立地選擇，可以把每個尺寸定得更合理，