stringtranslate.com

Diseño de circuito integrado

Vista de diseño de un amplificador operacional CMOS simple

En el diseño de circuitos integrados , el diseño de circuito integrado ( IC ) , también conocido como diseño de máscara de IC o diseño de máscara , es la representación de un circuito integrado en términos de formas geométricas planas que corresponden a los patrones de capas de metal , óxido o semiconductores que componen los componentes del circuito integrado. Originalmente, el proceso general se llamaba tapeout , ya que históricamente los primeros circuitos integrados usaban cinta crepé negra gráfica en medios mylar para imágenes fotográficas (se creía erróneamente [ ¿quién? ] para hacer referencia a datos magnéticos; el proceso fotográfico es muy anterior a los medios magnéticos [ cita necesaria ] ).

Cuando se utiliza un proceso estándar, donde la interacción de muchas variables químicas, térmicas y fotográficas se conoce y se controla cuidadosamente, el comportamiento del circuito integrado final depende en gran medida de las posiciones e interconexiones de las formas geométricas. Utilizando una herramienta de diseño asistida por computadora , el ingeniero de diseño (o técnico de diseño) coloca y conecta todos los componentes que componen el chip de manera que cumplan con ciertos criterios, generalmente: rendimiento, tamaño, densidad y capacidad de fabricación. Esta práctica a menudo se subdivide en dos disciplinas de diseño principales: analógica y digital .

El diseño generado debe pasar una serie de controles en un proceso conocido como verificación física. Las comprobaciones más comunes en este proceso de verificación son [1] [2]

Cuando se completa toda la verificación, se aplica el posprocesamiento del diseño [3], donde los datos también se traducen a un formato estándar de la industria, generalmente GDSII , y se envían a una fundición de semiconductores . La finalización del hito del proceso de diseño de envío de estos datos a la fundición ahora se llama coloquialmente "tapeout". La fundición convierte los datos en datos de máscara [3] y los utiliza para generar las fotomáscaras utilizadas en un proceso fotolitográfico de fabricación de dispositivos semiconductores .

En los primeros días, más simples, del diseño de circuitos integrados, el diseño se hacía a mano usando cintas y películas opacas, una evolución derivada de los primeros días del diseño de placas de circuito impreso (PCB): el tape-out.

El diseño de IC moderno se realiza con la ayuda de un software de edición de diseño de IC , principalmente de forma automática utilizando herramientas EDA , incluidas herramientas de ubicación y ruta o herramientas de diseño basadas en esquemas . Normalmente, esto implica una biblioteca de celdas estándar .

La operación manual de elegir y posicionar las formas geométricas se conoce informalmente como " empuje de polígonos ". [4] [5] [6] [7] [8]

Ver también

Referencias

  1. ^ A. Kahng, J. Lienig, I. Markov, J. Hu: Diseño físico VLSI: de la partición de gráficos al cierre de tiempos , doi :10.1007/978-3-030-96415-3, ISBN 978-3-030-96414 -6 , pág. 9. 
  2. ^ Basu, Joydeep (9 de octubre de 2019). "Desde el diseño hasta la grabación en tecnología de fabricación de circuitos integrados CMOS SCL de 180 nm". Revista de Educación IETE . 60 (2): 51–64. arXiv : 1908.10674 . doi :10.1080/09747338.2019.1657787. S2CID  201657819.
  3. ^ ab J. Lienig, J. Scheible (2020). "Capítulo 3.3: Datos de máscara: posprocesamiento del diseño". Fundamentos del diseño de trazado de circuitos electrónicos. Saltador. pag. 102-110. doi :10.1007/978-3-030-39284-0. ISBN 978-3-030-39284-0. S2CID  215840278.
  4. ^ Dirk Jansen, editor. "El manual de automatización del diseño electrónico". 2010. pág. 39.
  5. ^ Dan Clein. "Diseño de IC CMOS: conceptos, metodologías y herramientas". 1999 pág. 60.
  6. ^ "Registro de la conferencia". 1987. pág. 118.
  7. ^ Charles A. Harper; Harold C. Jones. "Manual de componentes electrónicos activos". 1996. pág. 2
  8. ^ Riko Radojcic. "Gestión del desarrollo tecnológico de integración superior a Moore". 2018. pág. 99

Otras lecturas