¿Cuál es el ciclo de un Integrado? Hilo temático ¿Cuál es el ciclo de un Integrado? ¿Qué se hace en la fabrica? ¿Cómo se hace el diseño? ¿Cómo acceder hoy desde Argentina? ¿Cuál es el beneficio?

Día de la Industria Curso: Introducción al desarrollo electrónico basado en tecnologías de integración

Ciclo de un Chip + Idea Diseño Herramientas EDA TSMC , UMC ,WIIN, GCT CPU ROM RAM I/O CTRL Diseño Herramientas EDA Fabricación TSMC , UMC ,WIIN, GCT Verificación + Prototipo

Ciclo de la -electrónica Encapsulado Testeo Fabricación Software Electrónica periférica e interfaces Software CAD Diseño Sistemas

Ciclo de la -electrónica Encapsulado Testeo Fabricación Electrónica periférica e interfaces Software CAD Diseño Sistemas

¿Qué se hace en el FAB? Lithography, Thermal Oxidation, Diffusion, Ion Implantation, Interconnects

De donde sale a a donde llega ¿sólo esto es el producto?

Las tareas que se realizan en el FAB Repeticiones de los siguientes trabajos: Oxidation Photolithography Etching Diffusion Evaporation or sputtering Chemical vapor deposition Ion Implantation Epitaxy http://www.leb.e-technik.uni-erlangen.de/lehre/mm/html/start.htm

Fotolitografía Diseñar las máscaras en la computadora Transferencia a la placa fotolitográfica Imagen Reticular (1x o 10x del tamaño final) Mascara final

Litografía Steps involved: Substrate covered Photoresist applied Mask Exposure and development After etching After resist removal pattern

Oxidación Térmica

Conexionado

Una vista en corte del producto de la FAB Interconexiones Contactos a Poly y Metal Vias: Metal a metal Dieléctrico separador “Passivation” substrate

¿Cómo se hace un dispositivo con estos pasos? La receta de un dispositivo

NMOS

CMOS

Flujo de diseño Encapsulado Testeo Fabricación Electrónica periférica e interfaces Software CAD Diseño Sistemas

Design and Verification Flows (1/3)

Design and Verification Flows (2/3) Soft Design Hardware Design

Design and Verification Flows (3/3)

Simulation: Spice or any Spice based engine Simple Design Flow Tools available in the package: Lay out tool Circuit at the mask (layout) level Schematic Tool Circuit at the Schematics level LVS consistency mask = schematic ? Simulation: Spice or any Spice based engine Digital RC simulation

Ejemplo Tanner Design Software Suggested design flow 1 L-Edit Circuit at the mask (layout) level 4 S-Edit Circuit at the Schematics level LVS consistency mask = schematic ? 5 2 3 Simulation: T-Spice or any Spice based engine

Empresas de EDA Agilent Technologies Altera Corporation Ansoft Corporation Avant! (Synopsys) Cadence Design Systems Circuit Semantics, Inc. Dolphin Integration Magma Design Automation Mentor Graphics Silicon-Based Technology SpringSoft Synopsys & (Avant!) Synplicity SynTest Technologies Tanner Research TransEDA Verplex (Cadence) Xilinx, Inc.

Herramientas EDA (1/2) 2005-05-30 Verilog Simulation VHDL Simulation Verilog-XL/NC-Verilog/ ModelSim/VCS VHDL Simulation ModelSim/Sirocco/ Leapfrog/VSS HDL Debugging Debussy HDL Design Rule Checking nLint/LEDA/Nova Explorer/ DesignVerifier Code Coverage Analysis Verification Navigator HDL Synthesis Design Compiler/ Power Compiler/Ambit Formal Verification LEC/Formality Testbench Automation VERA Static Timing Analysis PrimeTime Power Analysis PrimePower Design for Testability DFT Compiler/TetraMAX/ TurboDFT/FastScan/Verifault Place & Route Silicon Ensemble/Apollo/Astro/SOC Encounter/Blast Fusion Full-custom Layout Virtuoso/Laker/CosmosLE/L-Edit Layout Verification Calibre/Diva-Assura/Hercules/Dracula RC Extraction Calibre xRC/Star-RCXT/ Fire & Ice/Dracula LPE 2005-05-30

Herramientas EDA (2/2) 2005-05-30 Schematic Entry Composer/CosmosSE Circuit(MS) Simulation Hspice/NanoSim/Eldo/ SBT Spice/T-Spice/ Smash/Spectre RF Simulation ADS/Harmonica/ Symphony/Spectre RF Cell Characterization DynaCell Process Simulation TCAD-Taurus FPGA Synthesis Synplify Pro/FC II/Leonardo FPGA Design Maxplus II/Quartus II/ Foundation/ISE/ FPGA Advantage SOC Emulation System Explorer SOPC Flow Excalibur-ARM/Excalibur-Nios PCB Design Alegro System-level Design SPW/HDS/CoCentric System Studio/ SystemC Compiler/ Fixed-Point Designer/ ADS-DSP/COSSAP HW/SW Co-Verification Seamless CVE 2005-05-30

Herramietas Gratuitas Magic layout LASI Layout Simulation LVS IRSIM Electric Schematics VHDL Routing and placing Xcircuit Schematic ……. 2005-05-30

Veamos un ejemplo local

Detector de procedencia de sonido Tecnología TSMC 0.35 µm  = 0.2 µm 3 mm

Ejemplo “autóctono” (2) 170.000 transistores Approx. 2 bloques 100 etapas por bloque 1 Contador de 12 bits por bloque

1 x

5 x

10 x

50 x

100 x

200 x Inversor

¿Cuál es el ciclo de un Integrado? Hilo temático ¿Cuál es el ciclo de un Integrado? ¿Qué se hace en la fabrica? ¿Cómo se hace el diseño? ¿Cómo acceder hoy desde Argentina? ¿Cuál es el beneficio?

Diseño a nivel esquemático ¿Desde Argentina ? Máscara Acceso a fabricación bajo/mediano/gran volúmen Software de CAD  Diseño a nivel esquemático Y simulación sobre PC estándar Máscara se envía por e-mail a fábrica Extranjero Circuito disponible para verificación Argentina

¿Cómo es el acceso a la FAb ? Máscara Acceso a fabricación bajo/mediano/gran volúmen Software de CAD  Diseño a nivel esquemático Y simulación sobre PC estándar Máscara se envía por e-mail a fábrica Extranjero Circuito disponible para verificación Argentina

Corridas múltiple chip Chip de la industria Chips educacionales

The MOSIS Service Consorcio Latinoamericano de Servicios de Integración

Detalle de Tecnologías accesibles en forma libre para educación Acuerdos Actuales Acuerdo con la compañía de servicios MOSIS para acceder el programa educacional de fabricación Detalle de Tecnologías accesibles en forma libre para educación AMI 1.5 µm AMI 0.5 µm Todas las tecnologías accesibles por MOSIS para la industria La presencia de MOSIS hoy en Bahía Blanca es la mejor muestra la disponibilidad de esta tecnología

Prototipos de bajo volumen Prototipo experimental en AMI 1.5m (5-40 unidades) 3000 ARS a través de www.mosis.org (precio comercial) Y los precios de mediano volumen ??? Cualquiera puede acceder hoy día a precios razonables en tecnologías de 0.5 micrones

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Porqué conviene hacer diseño de Micro/Nano electrónica? Segmento de alto valor agregado que solo requiere RRHH Acceder a nuevos mercados SoC, SoP, IP cores, Silicon IP, Sensores inteligentes Plataforma para hacer electrónica Menores costos Prestaciones: tamaño, consumo, velocidad Precio comercial proceso 0.8m 1.000 10.000 100.000 2mm x 2mm 27$ 5$ < 3$

Ampliando ventajas Simplificación Eficiencia Funcionalidad Menores costos de montaje Menores costos de aprovisionamiento Mayor seguridad en el suministro Eficiencia Menor tamaño Mayor velocidad Menor consumo Funcionalidad Mayor libertad en el diseño Bajo costo de la complejidad adicional Confiabilidad Resguardo de la Propiedad

¿Preguntas?