关于模拟芯片半导体设计的基本流程

（文章来源：智通财经网）

集成电路设计指在一块较小的单晶硅片上集成许多晶体管及电阻、电容等元器件，并按照多层布线或遂道布线的方法，将元器件组合成完整的电子电路的整个设计过程。集成电路设计是一门非常复杂的专业， 而电脑辅助软件的成熟，让 IC 设计得以加速。在 IC 生产流程中， IC 多由专业 IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、 Intel 等知名大厂，都自行设计各自的 IC芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。

芯片设计详细过程包含制定规格、设计芯片细节、画芯片蓝图等步骤，具体如下：第一步：制定规格。规格制定首先确定 IC 目的、效能为何，对大方向做设定，进而察看有哪些协定要符合， 最后则是确立这颗 IC 的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间连结的方法。

第二步：设计芯片细节。制定完规格后进行设计芯片细节， 使用硬体描述语言(HDL) 将电路描写出来。常使用的 HDL 有 Verilog、 VHDL 等，藉由程式码便可轻易地将一颗 IC 的功能表达出来。进一步检查程式功能的正确性并持续修改，直到它满足期望的功能为止。

第三步，画出屏幕设计蓝图。在 IC 设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的 HDL code，放入电子设计自动化工具(EDA tool)，让电脑将 HDL code转换成逻辑电路，产生电路图。之后， 反复确定此逻辑闸设计图是否符合规格并修改，直到功能正确为止。

第四步，电路布局与绕线。将合成完的程式码再放入另一套 EDA tool，进行电路布局与布线(Place And Route)。在经过不断的检测后，便会形成相关的电路图(下图)。图中可以看到蓝、红、绿、黄等不同颜色，每种不同的颜色就代表着一张光罩。

第五步，层层光罩，叠起一颗芯片。一颗 IC 会产生多张的光罩，这些光罩有上下层的分别，每层有各自的任务。以 CMOS 光罩示意图为例， 左边为经过电路布局与绕线后形成的电路图，每种颜色代表一张光罩。右边则是将每张光罩摊开的样子。制作时，便由底层开始，逐层制作， 完成目标芯片。