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1、集成电路设计实训教学大纲目录一、课程开设目的与要求2二、教学中应注意的问题2三、课程内容及学时分配2第一讲集成电路设计概述（2学时）2第二讲集成电路制造工艺（2学时）2第三讲集成电路设计流程（2学时）3第四讲集成电路版图设计（2学时）3第五讲电阻版图设计（2学时）3第六讲电容和电感（2学时）3第七讲二极管与外围器件（2学时）3第八讲双极型晶体管（2学时）4第九讲MOS场效应晶体管（2学时）4第10讲CMOS版图设计（2学时）4第11讲工艺库文件（2学时）4第12讲全定制倒相器版图设计（2学时）4第13-16讲全定制倒相器版图设计（8学时）4四、教学课时分配5五、实践环节安排5五、教材及参考书目
2、6课程名称：集成电路设计实训课程编号:055514英文名称:IC design training课程性质：独立设课课程属性：专业限选课应开学期：第6学期学时学分：课程总学时一32,课程总学分一2学生类别：本科生适用专业：电子科学与技术。先修课程：电路、模拟电子技术、数字电子技术、集成电路版图设计、模拟集成电路设计、 微电子工艺、数字集成电路设计。一、课程开设目的与要求本课程是电子科学与技术专业所开设的一门专业课。通过本课程的学习，使 学生掌握集成电路设计的基本原理和方法。理解集成电路的版图设计基本原理， 学会应用相关集成电路设计软件进行设计的方法。掌握华大九天集成电路设计软 件的使用方法。学会
3、电路分析和版图设计的基本方法。为学生进一步学习有关集 成电路设计等方面的课程打下良好的理论基础。二、教学中应注意的问题本课程需要学生掌握一些基本的集成电路设计的概念和微电子工艺的基本 知识，集成电路版图设计、模拟集成电路设计、数字集成电路设计的基本知识， 而本届学生没有开始集成电路版图设计课，故该课程实训中需要强化版图的学习, 教学中应引起注意，可适当延伸讲授，重在培养学生使用软件设计、分析和设计 的能力。最好是能够采取边讲边练的方式授课。三、课程内容及学时分配第一讲集成电路设计概述（2学时）重点与难点：重点在于集成电路设计的现状、发展趋势、无生产线设计、IC Foundry MPW等基本概念
4、。基本要求：熟悉集成电路设计的相关概念。第二讲集成电路制造工艺（2学时）重点与难点：重点在于CMOS集成电路工艺流程，难点在于工艺变化对于 器件性能的影响。基本要求：掌握集成电路制造工艺的基本工艺流程。掌握各个工艺制备步骤或技术在集成电路制造中的目的和基本作用，形成一个CMOS集成电路工艺流程的基本 概念。具体的工艺技术在微电子工艺课程中讨论。第三讲集成电路设计流程（2学时）重点与难点：重点在于linux操作系统及华大九天软件的基本用法，难点在 于linux命令的参数具体用法。基本要求：掌握linux系统的使用方法，华大九天软件的DM管理器，电路原理图的画 法，符号图的画法以及电路的前仿真方法
5、，版图的基本设计界面等。本章内容以实验为主，边讲边练。第四讲集成电路版图设计（2学时）重点与难点：重点在于版图设计的基本方法，难点在于版图中层次的理解。基本要求：掌握版图设计的基本概念和理论，熟悉版图设计流程。第五讲电阻版图设计（2学时）重点与难点：重点在于集成电路电阻的设计和计算方法，难点在于不同类型 电阻的区别及连接方法。基本要求：掌握方块电阻的概念，集成电路电阻的设计和计算方法。会用软件设计多晶 硅电阻、阱电阻。本章内容可以边讲边练，也可以先理论，再实验。第六讲电容和电感（2学时）重点与难点：重点在于电容电感的设计和计算，难点在于电容电感的版图层 次结构。基本要求：掌握电容和电感的设计和
6、计算方法。会用软件设计MIM电容，电感。第七讲二极管与外围器件（2学时）重点与难点：重点在于二极管的设计和计算，难点在于二极管的版图层次结 构及连接方式。基本要求：掌握二极管、压焊块、连线的设计方法。会用软件设计PN二极管，压焊块 和连线。第八讲双极型晶体管（2学时）重点与难点：重点在于三极管的设计和计算，难点在于三极管的版图层次结 构及连接方式。基本要求：掌握双极型晶体管的版图设计方法和规则。会用软件设计NPN、PNP双极 型晶体管。第九讲 MOS场效应晶体管（2学时）重点与难点：重点在于MOS管的设计和计算，难点在于MOS管的版图层 次结构及连接方式。基本要求：掌握MOS管的版图设计方法和
7、技巧，棍棒图的使用方法。会用软件设计 NMOS和PMOS晶体管第10讲CMOS版图设计（2学时）重点与难点：重点在于CMOS的设计和计算，难点在于CMOS的版图层次 结构及连接方式。基本要求：掌握CMOS集成电路的版图设计方法和技巧。会用软件进行CMOS电路的 版图DRC验证。第11讲工艺库文件（2学时）重点与难点：重点在于CMOS集成电路的工艺库文件，难点在于库文件的 设计规则。基本要求：掌握CMOS集成电路设计中的工艺库文件，包括DRC验证，工艺设计等规 则。会用软件进行DRC验证。第12讲全定制倒相器版图设计（2学时）重点与难点：重点在于全定制倒相器电路的版图设计方法。基本要求：掌握全定
8、制倒相器电路的版图设计方法。会用软件进行SDL, DRC验证和 LVS验证。第13-16讲全定制倒相器版图设计（8学时）重点内容：掌握集成电路电路的版图设计方法。会用软件进行SDL, DRC 验证和LVS验证。包括4个实训任务：倒相器、二极管连接的PMOS的运放电路、二极管连 接的NMOS的运放电路和电荷泵运放电路的设计和版图设计。提交设计成果和实训报告。四、教学课时分配本课程共32学时。教学课时分配表章次课时分配（学时）授课实验课外讨论备注备注第一讲集成电路设计概述2第二讲集成电路制造工艺2第三讲集成电路设计流程2第四讲集成电路版图设计2第五讲电阻版图设计2第六讲电容和电感2第七讲二极管与外
9、围器件2第八讲双极型晶体管2第九讲MOS场效应晶体管2第10讲CMOS版图设计2第11讲工艺库文件2第12讲全定制倒相器版图设计2第13-16讲全定制倒相器版图设计8合计626总授课课时32课堂教学中，教师应精心组织教学内容，注重发挥学生在教学活动中的主体 作用和教师的主导作用，注重采用多种教学形式提高课堂教学质量。在宏观上， 应引导学生对课程内容的总体把握，使学生能够触类旁通；在微观上，应启发学 生能够从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题、解决问题，突出版图设计 的技术及应用。五、实践环节安排实训任务精心设计实训任务和实验，使学生能够综合应用所学理论和方法解决实际问 题，进一步掌握课程的
10、基本理论。一般实验侧重学生对基本内容和基本方法的掌 握，实训任务侧重学生综合能力及分析能力的锻炼和提高。在教学手段与方法改革过程中，最突出的是实验课贯穿于理论教学的全过程, 科学技术与课程内容的紧密结合，软件仿真与硬件实现的有机结合。课程考核：完成4个训练任务，提交任务报告。基本要求：1 .每次实验课前，学生应预习实验讲义，明确实验目的和任务，拟定实验 步骤，并认真复习与实验内容相关的理论。2 .实验过程中严格按实验规程操作。爱护实验仪器设备。3 .实验完成后要写出实验报告，其内容包括实验数据的整理和计算，对实 验结果及实验中出现的问题的分析讨论，对实验方法的建议等。4 .实验报告一律用规定的格式书写。五、教材及参考书目教材：参考书：1罗萍，张为.集成电路设计导论M.清华大学出版社，2012参考书：2陆学斌.集成电路版图设计M.北京大学出版社，20123 Alan Hastings,张为等译.模拟电路版图的艺术（第二版）M.电子工业出版社，20114曾庆贵，姜玉稀.集成电路版图设计教程M.上海科学技术出版社，2012