上機(jī)操作-浙江大學(xué)信息與電子工程學(xué)院

1、Reverse Engineering,版圖反向提取,2024/3/28,浙大微電子,2/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本元器件介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,3/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本器件介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)

2、報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,4/57,一. 實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容,實(shí)驗(yàn)分成兩個(gè)組進(jìn)行，各提取一個(gè)模擬電路版圖 + 一個(gè)數(shù)字電路版圖第一組(≤3380)提取的版圖為analog1和digital1第二組(>3380)提取的版圖為analog2和digital2,2024/3/28,浙大微電子,5/57,Analog1外端口,2024/3/28,浙大微電子,6/57,Analog2外端口,2024/3/

3、28,浙大微電子,7/57,Digital1外端口,2024/3/28,浙大微電子,8/57,Digital2外端口,2024/3/28,浙大微電子,9/57,從剖面圖到俯視圖,,2024/3/28,浙大微電子,10/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本元器件介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,11/57,二. SMIC

4、 0 .18工藝介紹,0.18um Mixed Signal 1P6M with MiM Salicide 1.8V/3.3V工藝主要的工藝層次構(gòu)成器件的工藝層次實(shí)現(xiàn)互連的工藝層次,2024/3/28,浙大微電子,12/57,構(gòu)成器件的工藝層次,AA——有源區(qū)NW——N阱GT——多晶硅（1.8V）DG——與GT重疊代表厚柵氧多晶硅（3.3V器件的多晶硅柵 氧要厚）SN——S+注入SP——P+注入SAB——Salic

5、ide Block（阻止P+淀積,用于提高多晶硅阻值）PS：想知道更多其它圖層含義，可以參見(jiàn) Design Rule 文件,2024/3/28,浙大微電子,13/57,實(shí)現(xiàn)互連的工藝層次,CT——引線孔 M1-M6——金屬1至金屬6V1-V5 ——通孔1至通孔5MIM ——“金屬/絕緣層/金屬” 電容,2024/3/28,浙大微電子,14/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本元器件

6、介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,15/57,三. 基本元器件介紹,多晶硅電阻—rppo，rnpoP+ or N+ poly resistor with salicide （rppo小, rnpo 更小）多晶硅SAB電阻—rpposab，rnposabP+ or N+ poly resistor without salicide （n大，p更大）MIM 金

7、屬電容--mimPNP 三極管--pnp333.3V PMOS管--p333.3V NMOS管--n331.8V PMOS管--p181.8V NMOS管--n18,2024/3/28,浙大微電子,16/57,rpposab,2024/3/28,浙大微電子,17/57,rpposab,2024/3/28,浙大微電子,18/57,MiM電容,M5M6MIMV5,2024/3/28,浙大微電子,19/57,p18,2024/

8、3/28,浙大微電子,20/57,p18,2024/3/28,浙大微電子,21/57,n18,2024/3/28,浙大微電子,22/57,p33,2024/3/28,浙大微電子,23/57,p33,2024/3/28,浙大微電子,24/57,n33,,2024/3/28,浙大微電子,25/57,pnp33,2024/3/28,浙大微電子,26/57,pnp33,2024/3/28,浙大微電子,27/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及

9、內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本元器件介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,28/57,一些版圖常識(shí),,2024/3/28,浙大微電子,29/57,一些版圖常識(shí),,2024/3/28,浙大微電子,30/57,一些版圖常識(shí),,2024/3/28,浙大微電子,31/57,關(guān)于模擬版圖中的保護(hù)環(huán),保護(hù)環(huán)一般是一條包圍器件或電路的帶狀封閉環(huán)，它由N+或P+注入形成

10、。保護(hù)環(huán)可以減小襯底耦合從而降低電路的噪聲，它常見(jiàn)于對(duì)噪聲敏感的數(shù)?；旌想娐?，如ADC和RF電路。此次提取的版圖，每個(gè)MOS管都加上了保護(hù)環(huán)，這是一種保守的做法，產(chǎn)業(yè)界的MOS管不一定是這樣做的。一般是將一個(gè)模塊包在一起。,2024/3/28,浙大微電子,32/57,,,2024/3/28,浙大微電子,33/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本元器件介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步

11、驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,34/57,五.上機(jī)操作步驟及工具使用介紹,工作站登錄數(shù)據(jù)準(zhǔn)備版圖編輯軟件 Virtuso電路原理圖繪制軟件 Composer,2024/3/28,浙大微電子,35/57,工作站登錄,在微電所網(wǎng)站“服務(wù)指南”下載putty和vncviewer軟件使用putty連接到工作站192.168.83.137,使用SSH協(xié)議登錄用戶(hù)名:學(xué)號(hào)（比如123456789）

12、 putty密碼:eda@zueda工作站上運(yùn)行vncserver，并記住冒號(hào)后返回的端口號(hào)：[lab@ZUEDA7 ~]$ vncserverNew 'ZUEDA7:7 (123456789)' desktop is ZUEDA7:7Starting applications specified in /home/xyz/.vnc/xstartupLog file is /home/1234567

13、89/.vnc/ZUEDA7:7.log,2024/3/28,浙大微電子,36/57,首次運(yùn)行vncserver會(huì)要求輸入一個(gè)遠(yuǎn)程桌面密碼， 創(chuàng)建一個(gè)并記住該vnc密碼至整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束。本地運(yùn)行vncviewer，連接工作站地址和端口號(hào)：192.168.83.137:7，輸入vnc密碼。PS：putty和vncserver命令只需運(yùn)行一次（除非服務(wù)器重啟），一個(gè)同學(xué)只分配這一個(gè)端口號(hào)至整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，記住該端口號(hào)，下次直接運(yùn)行

14、vncviewer即可。進(jìn)入vnc界面后，按鼠標(biāo)左鍵，選擇Xterm后進(jìn)入命令狀態(tài)。,工作站登錄（續(xù)）,2024/3/28,浙大微電子,37/57,2024/3/28,浙大微電子,38/57,,2024/3/28,浙大微電子,39/57,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備,登錄工作站后，將/tmp/layoutlab 目錄下的版圖文件copy至個(gè)人目錄下：cp /tmp/layoutlab/*.* ./設(shè)置環(huán)境并運(yùn)行cadence軟件[123456789

15、@ZUEDA7 ~]$ source /opt/demo/cds.env[123456789@ZUEDA7 ~]$ icfb &添加工藝庫(kù)在icfb的主窗口中選Tools-Library Path Editor， 進(jìn)入Library Path Editor界面選擇Edit-Add Library，進(jìn)入Add Library界面選擇（雙擊）/home/pdk/smic18mmrf_

16、1P6M…，按OK鍵自動(dòng)返回Library Path Editor界面，選擇File-Save As， 填寫(xiě)/home1/12345678/cds.lib，按OK保存工藝庫(kù)文件。,2024/3/28,浙大微電子,40/57,Icfb 主窗口,2024/3/28,浙大微電子,41/57,數(shù)據(jù)準(zhǔn)備（續(xù)）,創(chuàng)建設(shè)計(jì)庫(kù)在icfb的主窗口中選File – New – Library，在彈出的窗口中輸入設(shè)計(jì)庫(kù)名（自定義，比如填 la

17、b），選Attach to an existing techfile，按ok鍵。在彈出的窗口中，technology library選Smic18mmrf庫(kù)，按ok按鈕。讀入版圖數(shù)據(jù)文件，生成對(duì)應(yīng)單元的layout view在icfb的主窗口中選File–import-stream…, 在彈出的窗口的 input file一欄用browse…選擇所要填入的gds文件（比如digital1或analog1等），在Library na

18、me一欄填 剛創(chuàng)建的設(shè)計(jì)庫(kù)名lab，按ok按鈕。,2024/3/28,浙大微電子,42/57,2024/3/28,浙大微電子,43/57,2024/3/28,浙大微電子,44/57,版圖編輯-Virtuso,打開(kāi)對(duì)應(yīng)單元的layout view。在icfb的主窗口中選File –open，在彈出的窗口中選剛創(chuàng)建的設(shè)計(jì)庫(kù)lab以及剛生成的單元analog1，在view name 選擇layout，按OK鍵。在icfb的主窗口中選Too

19、ls-library manager，也可打開(kāi)對(duì)應(yīng)單元的layout view。根據(jù)版圖識(shí)別出器件，然后根據(jù)連接關(guān)系抽取出電路圖。,2024/3/28,浙大微電子,45/57,2024/3/28,浙大微電子,46/57,,,2024/3/28,浙大微電子,47/57,Virtuso的使用,放大縮小可以使用左側(cè)邊欄的圖標(biāo)或者快捷鍵： Ctrl＋Z 視圖放大兩倍（也可點(diǎn)住鼠標(biāo)右鍵拖動(dòng)） Shift＋Z 視圖縮小兩倍選

20、中某個(gè)對(duì)象（圖層或者器件），按q可查看詳細(xì)信息演示,2024/3/28,浙大微電子,48/57,analog1,,2024/3/28,浙大微電子,49/57,analog2,,2024/3/28,浙大微電子,50/57,digital1,,2024/3/28,浙大微電子,51/57,digital2,,2024/3/28,浙大微電子,52/57,電路原理圖繪制-Composer,創(chuàng)建一個(gè)對(duì)應(yīng)單元的schematic view在ic

21、fb的主窗口中選File – New – CellView，選擇建立的設(shè)計(jì)庫(kù)lab，并輸入單元名analog1，選擇Composer-Schematic工具。調(diào)用基本單元的電路符號(hào)圖Smic18mmrf 庫(kù)中的基本單元（含意詳見(jiàn)第15頁(yè)）： rpposab、 mim、pnp33、p33、n33、p18、n18analogLib庫(kù)中的gnd、vdc用快捷鍵i進(jìn)行基本單元的電路符號(hào)圖調(diào)用完成電路原理圖繪制并保存PS：主窗口的to

22、ols->Library Manager也可用以查看現(xiàn)有的版圖和原理圖,2024/3/28,浙大微電子,53/57,2024/3/28,浙大微電子,54/57,,2024/3/28,浙大微電子,55/57,版圖反向提取實(shí)驗(yàn),一、實(shí)驗(yàn)形式及內(nèi)容二、Smic .18工藝介紹三、基本元器件介紹四、一些版圖常識(shí)五、上機(jī)操作步驟及工具使用介紹六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試,2024/3/28,浙大微電子,56/57,六. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告及考試提交,

23、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 以電子文檔形式進(jìn)行提交，要求剪貼數(shù)字電路、模擬電路兩個(gè)電原理圖，并說(shuō)明電路所實(shí)現(xiàn)的功能。 PS：循序漸進(jìn)，請(qǐng)先提取數(shù)字電路，再提取模擬電路上機(jī)考試，根據(jù)給定的版圖在二個(gè)小時(shí)內(nèi)提取出電路原理圖，并用composer繪制出電路圖，最后按照?qǐng)?bào)告的形式進(jìn)行提交。版圖提取的時(shí)間并不充裕，大家需要抓緊時(shí)間。動(dòng)作特別快的同學(xué)可用spice仿真一下自己提取出來(lái)的電路，驗(yàn)證功能是否正確。,2024/3/28,浙大微電子,57