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Reverse Engineering. 暑期版图反向提取 实验. 版图反向提取实验. 一、实验形式及内容 二、 Smic .18 工艺介绍 三、基本元器件介绍 四、一些版图常识 五、上机操作步骤及工具使用介绍 六、实验报告及考试. 版图反向提取实验. 一、实验形式及内容 二、 Smic .18 工艺介绍 三、基本器件介绍 四、一些版图常识 五、上机操作步骤及工具使用介绍 六、实验报告及考试. 一 . 实验形式及内容. 实验分成两个组进行,各提取 一个模拟电路版图 一个数字电路版图 - PowerPoint PPT Presentation

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Reverse Engineering

暑期版图反向提取实验

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本元器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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一 . 实验形式及内容实验分成两个组进行,各提取 一个模拟电路版图 一个数字电路版图

A 组 (3110000003 — 3110101631) +

( 3110101655 )( 3110104507 )( 3110101134 )

提取的版图为 analog1 和 digital1

B 组 (3110101824 — 3110102704 ) +

( 3110100736 )( 3110101389 ) 提取的版图为 analog2 和 digital2

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Analog1 外端口

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Digital1 外端口

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Analog2 外端口

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Digital2 外端口

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从剖面图到俯视图

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本元器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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二 . SMIC 0 .18 工艺介绍• 0.18um Mixed Signal 1P6M with MiM

Salicide 1.8V/3.3V 工艺• 主要的工艺层次

– 构成器件的工艺层次– 实现互连的工艺层次

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构成器件的主要工艺层次• AA—— 有源区• NW——N 阱• GT—— 多晶硅( 1.8V )• DG—— 与 GT 重叠,代表厚栅氧的多晶硅( 3.3V 器件的栅

氧要厚些)• SN——S+ 注入• SP——P+ 注入• SAB——Salicide Block (阻止 P+ 淀积 , 用于提高多晶硅阻

值)

PS :想知道更多其它图层含义,可以参见 Design Rule 文件

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实现互连的主要工艺层次• CT—— 引线孔 • M1-M6—— 金属 1 至金属 6

• V1-V5 —— 通孔 1 至通孔 5

• MIM ——“ 金属 / 绝缘层 / 金属” 电容

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本元器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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三 . 基本元器件介绍• 多晶硅电阻— rppo , rnpo

– P+ or N+ poly resistor with salicide ( rppo 小 , rnpo 更小)

• 多晶硅 SAB 电阻— rpposab , rnposab– P+ or N+ poly resistor without salicide ( n 大, p 更大)

• MIM 金属电容 --mim• PNP 三极管 --pnp33• 3.3V PMOS 管 --p33• 3.3V NMOS 管 --n33• 1.8V PMOS 管 --p18• 1.8V NMOS 管 --n18

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rpposab

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rpposab

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MiM 电容• M5

• M6

• MIM

• V5

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p18

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n18

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p33

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p33

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n33

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pnp33

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pnp33

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本元器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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一些版图常识

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一些版图常识

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一些版图常识

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关于模拟版图中的保护环• 保护环一般是一条包围器件或电路的带状

封闭环,它由 N+ 或 P+ 注入形成。• 保护环可以减小衬底耦合从而降低电路的

噪声,它常见于对噪声敏感的数模混合电路,如 ADC 和 RF 电路。

• 此次提取的版图,每个 MOS 管都加上了保护环,这是一种保守的做法,产业界的MOS 管不一定是这样做的。一般是将一个模块包在一起。

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本元器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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五 . 上机操作步骤及工具使用介绍

• 服务器登录• 数据准备• 版图编辑软件 Virtuso

• 电路原理图绘制软件 Composer

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服务器登录• 在微电所网站“服务指南”下载 putty 和 vncviewer 软件• 使用 putty 连接到服务器 192.168.83.132, 使用 SSH 协议• 登录用户名 : 学号(比如 123456789 ) putty 密码 :eda@zueda

• 服务器上运行 vncserver ,并记住冒号后返回的端口号:– [lab@ZUEDA7 ~]$ vncserver –depth 24

– New 'ZUEDA7:7 (123456789)' desktop is ZUEDA7:7

– Starting applications specified in /home/xyz/.vnc/xstartup

– Log file is /home/123456789/.vnc/ZUEDA7:7.log

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• 首次运行 vncserver 会要求输入一个远程桌面密码, 创建一个并记住该 vnc 密码至整个实验结束。

• 本地运行 vncviewer ,连接工作站地址和端口号:192.168.83.132:7 ,输入 vnc 密码。

• PS : putty 和 vncserver 命令只需运行一次(除非服务器重启),一个同学只分配这一个端口号至整个实验结束,记住该端口号,下次直接运行 vncviewer 即可。

• 进入 vnc 界面后,按鼠标左键,选择 Xterm 后进入命令状态。

服务器登录(续)

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数据准备• 登录服务器后,将 /tmp/layoutlab 目录下的版图文件 copy 至个

人目录下: cp /tmp/layoutlab/*.* ./• 设置环境并运行 cadence 软件

[123456789@ZUEDA7 ~]$ source /opt/demo/cds.env

[123456789@ZUEDA7 ~]$ icfb &• 添加工艺库

– 在 icfb 的主窗口中选 Tools-Library Path Editor , 进入 Library Path Editor 界面

– 选择 Edit-Add Library ,进入 Add Library 界面– 选择(双击) /home/pdk/smic18mmrf_1P6M… ,按 OK 键– 自动返回 Library Path Editor 界面,选择 File-Save As ,

填写 /home/123456789/cds.lib ,按 OK 保存工艺库文件。

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Icfb 主窗口

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数据准备(续)• 创建设计库

– 在 icfb 的主窗口中选 File – New – Library ,在弹出的窗口中输入设计库名(自定义,比如填 lab ),选 Attach to an existing techfile ,按 ok 键。

– 在弹出的窗口中, technology library 选 Smic18mmrf 库,按 ok 按钮。

• 读入版图数据文件,生成对应单元的 layout view– 在 icfb 的主窗口中选 File–import-stream…, 在弹出的窗

口的 input file 一栏用 browse… 选择所要填入的 gds 文件(比如 digital1 或 analog1 等),在 Library name 一栏填 刚创建的设计库名 lab ,按 ok 按钮。

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版图编辑 -Virtuso

• 打开对应单元的 layout view 。– 在 icfb 的主窗口中选 File –open ,在弹出的窗

口中选刚创建的设计库 lab 以及刚生成的单元analog1 ,在 view name 选择 layout ,按 OK键。

– 在 icfb 的主窗口中选 Tools-library manager ,也可打开对应单元的 layout view 。

• 根据版图识别出器件,然后根据连接关系画出电路图。

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Virtuso 的使用• 放大缩小可以使用左侧边栏的图标或者快捷键: 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

• 选中某个对象(图层或者器件),按 q 可查看详细信息

• 演示

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analog1

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analog2

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digital1

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digital2

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电路原理图绘制 -Composer• 创建一个对应版图单元的 schematic view

– 在 icfb 的主窗口中选 File – New – CellView , 选择建立的设计库 lab ,并输入单元名 analog1 , 选择 Composer-Schematic 工具。

• 调用基本单元的电路符号图– Smic18mmrf 库中的基本单元(含意详见第 15页):

rpposab、 mim 、 pnp33 、 p33 、 n33 、 p18 、 n18– analogLib 库中的 gnd 、 vdc

• 用快捷键 i 进行基本单元的电路符号图调用• 完成电路原理图绘制并保存• PS :主窗口的 tools->Library Manager 也可用以查看现有

的版图和原理图

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版图反向提取实验一、实验形式及内容二、 Smic .18 工艺介绍三、基本元器件介绍四、一些版图常识五、上机操作步骤及工具使用介绍六、实验报告及考试

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六 . 实验报告及考试提交• 实验报告 以电子文档形式进行提交,要求剪贴数字电路、模拟电路两个电原理图,并说明电路所实现的功能。

PS :循序渐进,请先提取数字电路,再提取模拟电路

• 上机考试,根据给定的版图在二个小时内提取出电路原理图,并用 composer 绘制出电路图,最后按照报告的形式进行提交。

• 版图提取的时间并不充裕,大家需要抓紧时间。• 动作特别快的同学可用 spice 仿真一下自己提取

出来的电路,验证功能是否正确。

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祝大家暑期实习愉快!