一、     学习这门课的主要原因

近年来集成电路产业快速发展，对集成电路设计人才提出了大量需求，集成电路版图设计岗位成为当下最为热门的就业岗位；通过本课程的学习，大家将会掌握企业中版图设计岗位所要求的相关知识及设计技能，从而胜任相应的岗位。

二、     这门课包含的主要内容

本课程内容主要分成三大模块，涵盖全定制和标准单元两种版图设计方法，并介绍了DIVA、DRACULA和CALBIRE三种版图设计工具；另外以实际芯片为例，介绍了全芯片版图设计方法。

（一）基础模块：集成电路版图设计基础知识

包括：集成电路设计和版图设计的基本概念、流程、方法、工具等；进行集成电路版图设计所需要设立的软硬件条件；目前行业中主流的集成电路版图设计系统；进行版图设计前需要提前了解的一些常见元器件版图等。

（二）核心模块：集成电路版图设计实战训练

以几个集成电路单元、模块和实际芯片为例，详解介绍全定制版图设计和标准单元版图设计两种方法和流程，并分别采用不同的验证工具对版图进行验证，以便学习者适应更多的工作环境。

（三）拓展模块：触摸感应芯片的版图设计

基于目前行业中比较热门的触摸感应技术，对采用该技术的一颗实际芯片的完整版图设计进行介绍，包括芯片内部逻辑的版图、输入输出端口的版图等；方法上采用全定制和标准单元相结合。这部分内容适合学习者提升版图设计能力用。

三、     这门课的主要特色创新

本课程旨在满足集成电路行业对人才的需求，按照职业教育新的教学改革要求，本着培养高素质技能型人才的高职教育教学理念，进行了项目化课程内容改革，课程内容注重实践环节，并考虑市场人才需求和版图设计定位，以“集成电路版图设计”这一工作任务为主线，在作者多年集成电路行业设计经历和各类学生教学实践基础上，为广大学习者提供了一门项目化版图设计课程。具有以下几个方面特色：

1.选用了目前行业内应用最为广泛的Cadence设计工具，并将Diva、Dracula和Calibre三种最为常见的版图验证工具都包含在课程中；另外还选择目前大部分集成电路设计公司所采用的主流工艺，便于学习者选择；

2.以行业内比较典型、采用比较热门触摸技术的数模混合电路——D508为例，将适用于模拟电路设计的全定制方法和适用于数字电路设计的标准单元设计方法融合在一起，基于Cadence Virtuoso和Synopsys ASTRO两种设计系统，全面深入地介绍一个实际芯片的设计过程。介绍过程中突出项目化设计的概念，包含了完成D508项目设计过程中遇到的技术问题、解决方法和经验总结等实践性内容；

3.课程中包含了设计过程中的各种数据以及如何进行这些数据的保存、完成版图设计后如何进行数据处理以便进行工程化生产、实施项目化版图设计教学和产品设计所需要构建的软硬件系统等非常实用的内容；

4.课程内容比较贴近集成电路设计行业的前沿技术，如基于PDK的版图设计、业界最新的ESD保护电路设计、天线效应、避免产生电迁移、衬底噪声等的模拟电路版图设计技术等；

5.课程资源丰富，包括视频、PPT、电子文档、试题、案例库等；包括了课程团队负责建设的教育部微电子技术专业国家资源库——集成电路版图设计课程的所有资源；课程配套的新形态立体化教材——《集成电路版图设计项目化教材》获评国家职业教育“十三五”、“十四五”规划教材，国内几乎所有开设微电子技术和集成电路技术专业的高职院校和部分本科院校都选用了该教材。

四、     学习这门课的要点事项

本课程的学习可以采用线上线下混合教学模式，学习者首先可以通过线上视频学习，线下自行练习；在此基础上线上与教师及其他学习者开展交流，并完成答疑、讨论和学习互助等环节；最后进行线上测试，并完成整个学习活动，达到熟练掌握集成电路版图设计流程、方法，并提升版图设计专业素养的目的。

本课程以真实项目细分工作任务及其工作过程，将学习者所需要掌握的知识，按由浅入深、由难到易的过程，将知识点合理分配并结合到各个项目任务中，并加入练习内容，真正做到教、学、做结合，因此学习过程中也需要做到理论与实践一体化。

学习者在进行本课程学习前，最好具备以下相关知识：

1. 具备电子信息领域相关基础知识，如数字电路、模拟电路等；

2. 具备微电子技术、集成电路技术等专业知识，包括半导体物理与器件、集成电路制造工艺》等方面的基本知识；

3. 具有一定的微电子专业英语基础。

项目一 集成电路设计介绍

全定制版图设计工具

标准单元版图设计工具

版图验证及工具

集成电路及其发展

集成电路制造流程

集成电路设计和要求

集成电路设计流程

集成电路设计分类

版图设计的概念

版图设计的方法

常见器件的版图识别

集成电路设计软件

版图分析软件

第一章单元测验

项目二 Linux操作系统和虚拟机使用

工作站和个人计算机

Linux操作系统

使用工作站和PC服务器上的设计软件

虚拟机的启动和关闭

PC本机和虚拟机之间的数据传递

Linux常用命令

Linux中有关目录的操作命令

Vi编辑器的使用

第二章单元测试

项目三 集成电路设计软件基本操作

启动Cadence软件

cadence主界面

库和库文件

建立库的两种方法

库的管理

库的报警处理

第三章 单元测验

项目四 常见元器件的版图

集成电路中电阻的选择与计算

集成电路中电阻的版图设计

集成电路中电容的测算

MOS集成电路中常用的电容

二极管版图

三极管版图

集成电路中的mos场效应管

MOS场效应管版图

MOS管版图的连接和对称性

实际工艺中的MOS管及其特性

第四章 单元测验

项目五 CMOS基本逻辑门的版图设计与验证

基本逻辑门的工作原理

基本逻辑门的电路图绘制

版图的设计规则

建立版图文件

绘制版图

版图设计规则验证DRC

版图提取EXT

电路版图对比LVS

设计单元库的建立

元器件的摆放和布局布线

与非门版图DRC验证

与非门版图的提取与LVS

版图中标签（Label）与Pin端口的添加

利用LVS验证工具分析版图网表

CMOS或非门版图绘制

第五章单元测验

项目六 CMOS组合逻辑门的版图设计与验证

三端和四端MOS器件

复合逻辑门的初步设计

复合逻辑门的优化设计

MOS器件的衬底电位版图实现

LSW图层的添加和修改

aoi211版图的布局布线方法

版图Dracula DRC验证

版图Dracula LVS验证

与或非门aoi21的版图设计

或与非门oai21的版图设计

第六章 单元测验

项目七 CMOS D触发器的版图设计与验证

CMOS电路的symbol 视图建立

电路设计的层次化

低级电路层次视图Descend View的观察

与非门构建CMOS D 触发器的电路原理

传输门和与非门及反相器构建的主从边沿触发器（1）——电路结构

传输门和与非门及反相器构建的主从边沿触发器（2）——功能仿真

与非门构建CMOS D 触发器的版图设计

传输门和与非门及反相器构建边沿触发器的版图设计

Calibre工具介绍

触发器的Calibre DRC验证

触发器的Calibre LVS验证

第七章单元测验

项目八 标准单元版图设计基础

标准单元库的基本概念

两种基本布线原理

为满足布线要求而需遵循的规则及网格的概念

网格间距（Pitch)的确定

标准单元高度和宽度原则

标准单元的其它原则

第八章单元测验

项目九 项目设计实例及技巧

项目基本情况

项目的版图设计策略

项目单元逻辑图的准备（宽长比设置）

设计规则的准备（一个典型的0.5um工艺的设计规则）

利用PDK进行版图设计

上电复位模块的版图设计

振荡模块的版图设计（1）——性能仿真

振荡模块的版图设计（2）——版图设计与验证

大驱动器的版图设计（开漏输出、CMOS驱动）

模拟部分版图的总拼

为满足工艺要求所作的优化

芯片的可靠性（1）——闩锁效应及版图设计注意事项

芯片的可靠性（2）——静电现象与版图保护

项目的IO单元设计——压焊点的版图设计

薄栅管ESD保护结构

场管ESD保护结构

全芯片ESD保护结构

项目标准单元建立的考虑因素

项目中标准单元建立的步骤和单元举例

常用版图设计技巧和实例

版图数据处理

第九章单元测验

1. 课程选用教材

国家职业教育“十三五”、“十四五”规划教材，ISBN:978-7-121-37857-7《集成电路版图设计项目化教程）》 居水荣、刘锡锋主编  电子工业出版社2020.03;

2. 其它参考文献

（1）电子工业出版社： CMOS集成电路版图

（2）清华大学出版社： IC layout basics 

（3）高等教育出版社： 微电子学概论

（4）清华大学出版社： arts of analog IC layout

Q1 :  本课程使用什么软件？从哪里获取该软件？

A 1:  本课程使用Cadence IC61版本软件；由于是专用的EDA设计软件，需要学习者自行解决来源问题。

Q2 :  在实际版图绘制或验证操作训练中遇到问题怎么办？

A 2:  学习者最初使用软件设计版图及进行版图验证时多多少少会有些问题，可以在讨论区提出来，寻求大家的帮助；我们课程团队也会及时回复。

Q3 :  这门课程学习完成后有相关证书可以考吗？

A3 :  目前有“集成电路设计与验证”1+X证书可以考。

Q4 :  本课程学习完成后，能否胜任目前行业内集成电路版图设计岗位？

A4 :  本课程学习完成后可以掌握集成电路版图设计基础知识、设计工具的使用等，基本具备从事版图设计工作的能力。