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ASIC晶片開發(fā)過程ASIC晶片設(shè)計(jì)開發(fā)ASIC晶片生產(chǎn)ASIC芯片設(shè)計(jì)開發(fā)ASIC芯片生產(chǎn)內(nèi)容主要流程框架積體電路設(shè)計(jì)與製造全過程中的主要流程框架設(shè)計(jì)晶片檢測(cè)單晶、外延材料掩膜版晶片製造過程封裝測(cè)試系統(tǒng)需求劃分

物理域結(jié)構(gòu)域行為域系統(tǒng)級(jí)晶片/板級(jí)處理器/記憶體系統(tǒng)規(guī)範(fàn)演算法級(jí)模組控制器演算法RTL級(jí)宏單元ALU寄存器傳輸邏輯級(jí)標(biāo)準(zhǔn)單元門電路布爾等式電路級(jí)電晶體版圖電晶體電晶體函數(shù)劃分

ASIC設(shè)計(jì)流程ASIC專案的主要步驟包括:預(yù)研階段;頂層設(shè)計(jì)階段;模組級(jí)設(shè)計(jì)階段;模組實(shí)現(xiàn)階段;子系統(tǒng)仿真階段;系統(tǒng)仿真,綜合和版圖設(shè)計(jì)前門級(jí)仿真階段;後端版面設(shè)計(jì)階段;測(cè)試向量準(zhǔn)備階段;後端仿真階段;生產(chǎn)簽字;矽片測(cè)試階段。ASIC開發(fā)流程中各步驟傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程設(shè)計(jì)的一般步驟結(jié)構(gòu)及電學(xué)特性編碼HDL中的RTL編碼為包含存儲(chǔ)單元的設(shè)計(jì)插入DFTmemoryBIST為了驗(yàn)證設(shè)計(jì)功能,進(jìn)行詳盡的動(dòng)態(tài)仿真實(shí)際環(huán)境設(shè)置,包括將使用的工藝庫及其他環(huán)境屬性使用DesignCompiler工具對(duì)具有掃描插入的設(shè)計(jì)進(jìn)行約束和綜合設(shè)計(jì)使用DesignCompiler的內(nèi)建靜態(tài)時(shí)序分析機(jī)進(jìn)行模組級(jí)靜態(tài)時(shí)序分析設(shè)計(jì)的形式驗(yàn)證,使用Formality將TRL和綜合後的網(wǎng)表進(jìn)行對(duì)比使用PrimeTime進(jìn)行整個(gè)設(shè)計(jì)布圖前的靜態(tài)時(shí)序分析設(shè)計(jì)的一般步驟(2)對(duì)布圖工具進(jìn)行時(shí)序約束的前標(biāo)注11)具有時(shí)序驅(qū)動(dòng)單元佈局,時(shí)鐘樹插入和全局佈線的初始佈局劃分將時(shí)鐘樹轉(zhuǎn)換到駐留在DesignCompiler中原始設(shè)計(jì)(網(wǎng)表)在DesignCompiler中進(jìn)行設(shè)計(jì)的佈局優(yōu)化使用Formality在綜合網(wǎng)表和時(shí)鐘樹插入的網(wǎng)表之間進(jìn)行形式驗(yàn)證在全局佈線後(11步)從版圖提取估計(jì)的延時(shí)從全局佈線得到的估計(jì)時(shí)間數(shù)據(jù)反標(biāo)注到PrimeTime使用在全局佈線後提取的估計(jì)延時(shí)數(shù)據(jù)在PrimeTime在中進(jìn)行靜態(tài)時(shí)序分析設(shè)計(jì)的一般步驟(3)設(shè)計(jì)的詳細(xì)佈局提取來自詳細(xì)佈局設(shè)計(jì)的實(shí)際時(shí)間延遲實(shí)際提取時(shí)間數(shù)據(jù)反標(biāo)注到PrimeTime使用PrimeTime進(jìn)行布圖後的靜態(tài)時(shí)序分析布圖後的門級(jí)功能仿真(如果需要)在LVS(版圖對(duì)原理圖)和DRC(設(shè)計(jì)規(guī)則檢查)驗(yàn)證後定案規(guī)範(fàn)和RTL編碼

結(jié)構(gòu)規(guī)範(fàn)定義了晶片的功能並劃分為一些能夠處理的模組,電學(xué)特性規(guī)範(fàn)通過時(shí)序資訊定義模組之間的關(guān)係設(shè)計(jì)可用三個(gè)抽象層次來表示:行為級(jí),寄存器傳輸級(jí)RTL和結(jié)構(gòu)級(jí)。動(dòng)態(tài)仿真通過仿真RTL代碼以檢查設(shè)計(jì)的功能,目前的仿真器都能夠仿真行為級(jí)及RTL級(jí)編碼約束、綜合和掃描插入以前:手工將HDL轉(zhuǎn)換為電路圖並描述元件間的互連來產(chǎn)生一個(gè)門級(jí)網(wǎng)表。綜合:用工具完成RTL級(jí)到門級(jí)網(wǎng)表的轉(zhuǎn)換,這個(gè)過程就稱為綜合定義綜合環(huán)境的檔,詳細(xì)說明了工藝單元庫和

DC在綜合過程中使用的其他相關(guān)資訊。形式驗(yàn)證形式驗(yàn)證技術(shù)使用數(shù)學(xué)的方法來確認(rèn)一個(gè)設(shè)計(jì),不考慮工藝因素,如時(shí)序,通過與參考設(shè)計(jì)的對(duì)比了檢查一個(gè)設(shè)計(jì)的邏輯功能。形式驗(yàn)證和動(dòng)態(tài)仿真,形式驗(yàn)證技術(shù)通過證明兩個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和功能是邏輯等價(jià)的來驗(yàn)證設(shè)計(jì);動(dòng)態(tài)仿真只能檢查敏感路經(jīng)。形式驗(yàn)證的目標(biāo)是要驗(yàn)證RTL與RTL,門級(jí)網(wǎng)表與RTL代碼,兩個(gè)門級(jí)網(wǎng)表之間的對(duì)應(yīng)關(guān)係是否正確靜態(tài)時(shí)序分析在整個(gè)設(shè)計(jì)中,靜態(tài)時(shí)序分析是最重要的步驟,一個(gè)迭代過程。靜態(tài)時(shí)序分析充許用戶詳細(xì)分析設(shè)計(jì)的所有關(guān)鍵路經(jīng)並給出一個(gè)有條理的報(bào)告。對(duì)布圖前後的門級(jí)網(wǎng)表進(jìn)行靜態(tài)時(shí)序分析,在布圖前,PrimeTime使用由庫指定的線載模型估計(jì)線網(wǎng)延時(shí)。如果所有關(guān)鍵路徑的時(shí)序是可以接受的,則由PrimeTime或DC得到一個(gè)約束檔,目的是為了預(yù)標(biāo)注到布圖工具。在布圖後,實(shí)際提取的延遲被反標(biāo)注到PrimeTime以提供真實(shí)的延遲計(jì)算。佈局、佈線和驗(yàn)證布圖工具完成佈局和佈線。布圖規(guī)劃包括單元的佈局和時(shí)種樹的綜合,在步圖工具中完成。佈線一般有兩步,全局佈線和詳細(xì)佈線。ASIC芯片生產(chǎn)ASIC芯片設(shè)計(jì)開發(fā)內(nèi)容CYIT提供如下檔:GDSII檔,物理驗(yàn)證環(huán)境,物理驗(yàn)證報(bào)告生產(chǎn)廠家進(jìn)行Merg生產(chǎn)廠家提供物理驗(yàn)證報(bào)告CYIT確認(rèn)和eviewjob設(shè)計(jì)與生產(chǎn)介面生產(chǎn)資料確認(rèn)過程製造一塊IC晶片通常需要400到500道工序。但是概括起來說,它一般分為兩大部分:前道工序(front-endproduction)和後道工序(back-endproduction)。[1]前道工序(1)將粗糙的矽礦石轉(zhuǎn)變成高純度的單晶矽。(2)在wafer上製造各種IC元件。(3)測(cè)試wafer上的IC晶片[2]後道工序(1)對(duì)wafer劃片(進(jìn)行切割)(2)對(duì)IC晶片進(jìn)行封裝和測(cè)試生產(chǎn)過程<第一步>矽棒的拉伸將多晶矽熔解在石英爐中,然後依靠一根石英棒慢慢的拉出純淨(jìng)的單晶矽棒。<第二步>切割單晶矽棒用金剛石刀把單晶矽棒切成一定的厚度形成WAFER(晶片、圓片)。注:一片wafer上可以生產(chǎn)出很多顆裸晶片(die),一般都上千顆前道工序前道工序<第三步>拋光WAFERWAFER的表面被拋光成鏡面。<第四步>氧化WAFER表面WAFER放在900度——1100度的氧化爐中,並通入純淨(jìng)的氧氣,在WAFER表面形成氧化矽。<第五步>覆上光刻膠通過旋轉(zhuǎn)離心力,均勻地在WAFER表面覆上一層光刻膠。

<第六步>在WAFER表面形成圖案通過光學(xué)掩範(fàn)本和曝光技術(shù)在WAFER表面形成圖案。

<第七步>蝕刻使用蝕刻來移除相應(yīng)的氧化層。<第八步>氧化、擴(kuò)散、CVD和注入離子對(duì)WAFER注入離子(磷、硼),然後進(jìn)行高溫?cái)U(kuò)散,形成各種集成器件。

<第九步>磨平(CMP)將WAFER表面磨平。前道工序前道工序<第十步>形成電極把鋁注入WAFER表面的相應(yīng)位置,形成電極。<第十一步>WAFER測(cè)試對(duì)WAFER進(jìn)行測(cè)試,把不合格的晶片標(biāo)記出來。注:此階段的測(cè)試主要有兩種WAT和CP:CP:circuitprobe,也叫中測(cè),測(cè)試專案主要針對(duì)器件功能,目的是在封裝前將不良品進(jìn)行標(biāo)記便於剔除。Wafer級(jí),由CYIT主導(dǎo)WAT:waferacceptancetest,測(cè)試專案主要針對(duì)的不是功能器件,而是一些表徵工藝結(jié)果的量,用來監(jiān)控制程中的工藝執(zhí)行情況。Wafer級(jí),由晶片生產(chǎn)廠自測(cè)<第十二步>切割WAFER把晶片從WAFER上切割下來。形成一顆顆die<第十三步>固定晶片把晶片安置在特定的FRAME上後道工序<第十三步>連接管腳用25微米的純金線將晶片和FRAME上的引腳連接起來。<第十三步>封裝用陶瓷或樹脂對(duì)晶片進(jìn)行封裝。後道工序<第十六步>修正和定型(分離和鑄型)把晶片和FRAME導(dǎo)線分離,使晶片外部的導(dǎo)線形成一定的形狀。<第十七步>老化(溫度電壓)測(cè)試在提高環(huán)境溫度和晶片工作電壓的情況下模擬晶片的老化過程,以去除發(fā)生早期故障的產(chǎn)品<第十八步>成品檢測(cè)及可靠性測(cè)

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