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Überblick der Lehrveranstaltung Physikalischer und elektrischer Entwurf
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung
• Kontaktdaten
• Vorlesungsdaten
• Inhalt der Vorlesung
• Beispielbilder
• Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Kontaktdaten
Dozent:
Dipl.-Ing. Marco Ramsbeck
Zimmer: 2W/369c
Tel.: 0371531-37731
Praktikumsverantwortlicher:
Dipl.-Ing. Kay-Uwe Loebel
Zimmer: 2W/320
Tel.: 0371531-33081
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Vorlesungsdaten
Komplexpraktikum
• Dimensionierung und elektrische Simulation einer digitalen Schaltung
• Feinlayoutentwurf nach gegebenen Entwurfsregeln
• Netzwerkextraktion und -vergleich (LVS)
• ggf. Extraktion der parasitären Kapazitäten (PEX)
Komplexpraktikum der Mikroelektronik
• Vorstellung der Mikroelektronik
• Analog- sowie Digitaldesign
• Parameterextraktion und Modellierung von Bauelementen
• Exkursion
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Vorlesungsdaten
• Prüfung im Sommersemester unter Voraussetzung mindestens eines
abgeschlossenen Praktikums
• Dauer 180min
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
Spezifikation
fertiger IC
?
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
Spezifikation
Schematic
Layout
fertiger IC
Elektrischer Entwurf
Physikalischer Entwurf
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
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- Gliederung der Vorlesung
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- Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
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- Gliederung der Vorlesung
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- Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
Spezifikation
Schematic
Layout
fertiger IC
2 Layouterzeugung
3 Topologische Entwurfsregeln
4 Simulation
5 Logiktest
6 Speichertest
7 Bauelementemodelle
8 Sonderstrukturen
9 Präzision analoger Schaltungen - Matching
10 Skalierung
11 Zuverlässigkeit, Ausbeute, Wirtschaftlichkeit
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
1 Übersicht Mikroelektronik
2 Layouterzeugung (Physikalische Entwurf) 2.1 Unterteilung der Layoutebene 2.1.1 Partitionierung 2.1.2 Platzierung 2.1.3 Verdrahtung 2.2 Entwurfskontrolle – Rückerkennung 2.2.1 Kontrolle der geometrischen Abmessungen - Design Rule Checking (DRC) 2.2.2 Kontrolle der elektrischen und logischen Eigenschaften – Layout vs.
Schematics (LVS)
3 Topologische Entwurfsregeln 3.1 Einflussfaktoren 3.2 Beispiele einzelner Technologieschritte 3.3 Bipolar-Technologie 3.3.1 Herstellung eines SBC-Transistors 3.3.2 Zusätzlich herstellbare Bauelemente 3.3.3 Prozessverbesserungen 3.3.4 Kantenverschiebung 3.4 MOS-Technologie 3.4.1 Polysilizium-Gate-MOS-Prozess 3.4.2 CMOS-Technik 3.4.3 Zusätzliche Bauelemente 3.4.4 Prozesserweiterungen 3.4.5 Einkanal-MOS-Technik 3.4.6 Kantenverschiebungen – MOS-Technologie 3.5 BiCMOS-Technologien
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
4 Simulation 4.1 Simulationsebenen 4.2 Netzwerkanalyse und elektrische Simulation 4.3 Logiksimulation 4.3.1 Verzögerungszeit 4.3.2 Logiksimulationsmodelle 4.3.3 Simulationsablauf 4.4 Registertransfersimulation 4.5 Simulation auf Systemebene 4.6 Simulationsstrategien 4.6.1 Mixed-Mode-Simulation 4.6.2 VHDL
5 Logiktest 5.1 Fehlerarten 5.2 Testfreundlicher Entwurf (Design for Testability) und Testmöglichkeiten 5.3 Test umfangreicher Logikschaltungen (VLSI)
6 Speichertest 6.1 Fehlerarten 6.2 Unterschiede der Speicherarten 6.3 Testen von DRAMs/ SRAMs 6.3.1 Prinzipieller Aufbau von DRAMs und SRAMs und Fehlerquellen 6.3.2 Testalgorithmen – Speichertestmuster 6.3.3 Pseudozufallstests 6.4 Testen von xxROM-Speichern
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
7 Bauelementemodelle und Parameterextraktion 7.1 Bipolar-Transistor 7.2 MOS-Transistor
8 Sonderstrukturen 8.1 ESD-Schutzschaltungen 8.2 Guard-Rings 8.3 Bond-Pads 8.4 Antennen-Effekt 8.5 VIAs
9 Präzision analoger Schaltungen – Matching 9.1 Einflussgrößen 9.2 Matching-Methoden 9.2.1 Unit-Elements 9.2.2 Interdigitated Layout 9.2.3 Dummy Elements
10 Skalierung 10.1 Bergriffsklärung 10.2 Skalierungskonzepte 10.3 Probleme bei der Skalierung
11 Zuverlässigkeit, Ausbeute, Wirtschaftlichkeit 11.1 Zuverlässigkeit 11.2 Ausbeute 11.3 Wirtschaftlichkeit
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Physikalischer und elektrischer Entwurf
- Gliederung der Vorlesung
Spezifikation
Schematic
Layout
fertiger IC
2 Layouterzeugung
3 Topologische Entwurfsregeln
4 Simulation
5 Logiktest
6 Speichertest
7 Bauelementemodelle
8 Sonderstrukturen
9 Präzision analoger Schaltungen - Matching
10 Skalierung
11 Zuverlässigkeit, Ausbeute, Wirtschaftlichkeit