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Disposición del circuito integrado

Vista de diseño de un amplificador operacional CMOS simple

En el diseño de circuitos integrados , el diseño de circuito integrado ( CI ) , también conocido como diseño de máscara de CI 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 semiconductor que forman los componentes del circuito integrado. Originalmente, el proceso general se llamaba tapeout , ya que históricamente los primeros CI usaban cinta crepé negra gráfica sobre medios de mylar para la formación de imágenes fotográficas (se creía erróneamente [ ¿quién? ] que hacía referencia a datos magnéticos; el proceso fotográfico precedió en gran medida a los medios magnéticos [ cita requerida ] ).

Cuando se utiliza un proceso estándar (en el que se conoce y controla cuidadosamente la interacción de las numerosas variables químicas, térmicas y fotográficas), el comportamiento del circuito integrado final depende en gran medida de las posiciones e interconexiones de las formas geométricas. Mediante una herramienta de diseño asistida por ordenador , el ingeniero de diseño (o técnico de diseño) coloca y conecta todos los componentes que forman el chip de manera que cumplan determinados criterios (normalmente: rendimiento, tamaño, densidad y capacidad de fabricación). Esta práctica suele subdividirse en dos disciplinas de diseño principales: analógica y digital .

El layout generado debe pasar una serie de comprobaciones en un proceso conocido como verificación física. Las comprobaciones más habituales 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 proceso de diseño de enviar estos datos a la fundición ahora se denomina 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 utilizando cintas y películas opacas, una evolución derivada de los primeros días del diseño de placas de circuito impreso (PCB): el diseño con cinta.

El diseño moderno de circuitos integrados se realiza con la ayuda de un software de edición de diseño de circuitos integrados , en su mayoría de forma automática mediante herramientas EDA , incluidas herramientas de ubicación y ruta o herramientas de diseño basadas en esquemas . Por lo general, esto implica una biblioteca de celdas estándar .

La operación manual de selección y posicionamiento de las formas geométricas se conoce informalmente como " empujar polígonos ". [4] [5] [6] [7] [8]

Véase también

Referencias

  1. ^ A. Kahng, J. Lienig, I. Markov, J. Hu: Diseño físico VLSI: desde la partición de gráficos hasta el cierre temporal , doi :10.1007/978-3-030-96415-3, ISBN 978-3-030-96414-6 , pág. 9. 
  2. ^ Basu, Joydeep (9 de octubre de 2019). "Del diseño a la producción en cinta en la tecnología de fabricación de circuitos integrados CMOS de 180 nm SCL". 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). "Cap. 3.3: Datos de máscara: posprocesamiento de diseño". Fundamentos del diseño de circuitos electrónicos. Springer. págs. 102-110. doi :10.1007/978-3-030-39284-0. ISBN 978-3-030-39284-0. Número de identificación del sujeto  215840278.
  4. ^ Dirk Jansen, editor. "Manual de automatización del diseño electrónico". 2010. pág. 39.
  5. ^ Dan Clein. "Diseño de circuitos integrados 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 de tecnologías de integración de más de Moore". 2018. p. 99

Lectura adicional