ニュース

Apr 16, 2023

半導体の魔術師

Se hai 3 ore e vuoi imparare le basi,

3 時間の時間があり、半導体の基礎を学びたい場合は、[Tiny Tapeout] で SiliWiz の概要をご覧ください。 SiliWiz ソフトウェアも必要です (またはオンラインで使用します)。これはチップ設計者が使用する種類のツールに似ていますが、学生が学習ツールとして使用することを目的としています。

SiliWiz を使用して仮想デバイス上にレイヤーを作成し、Spice を使用して結果を表示できます。 このチュートリアルは高レベルであることを目的としており、14 歳以上の学生を対象としています (ただし、私たちはこのチュートリアルが気に入っており、それよりもかなり年上です)。 より高度な資料も同じサイトで入手できます。

シリウィズは使いやすいです。 n または p 材料、金属、またはポリシリコンの層を構築します。 スライダーを使用すると、特定の点での断面を表示できます。 金属のエンドポイントにラベルを付け、シミュレーションを使用して結果をプロットします。 予想通り、このプロセスは、オープンソースの Skywater プロセス設計キットの簡易バージョンを模倣しています。

私たちは IC の設計と故障解析の経験がありますが、それはまさに別世界です。 たとえば、拡散またはポリシリコンを使用して作成された抵抗器は、通常、精密に作成することが困難です (高価な精密部品でレーザートリミングされた抵抗器が見られるのはこのためです)。 ただし、フォトリソグラフィーは非常に精密であるため、各コンデンサの絶対値が予測しにくい場合でも、2 つのコンデンサの比率は非常に信頼できる値になります。 したがって、たとえば、デジタル - アナログ コンバータの場合、PCB では抵抗を使用する可能性がありますが、IC では、値の比が既知であるコンデンサを使用する可能性が高くなります。 ディスクリート コンデンサを備えた PCB でそのような精度を実現するのは困難です。

チップの設計は簡単ではないため、通常はより高いレベルから始めて、アイデアをシリコンに変換する必要があります。 SiliWiz は直接構築可能な設計を提供するものではありませんが、IC の設計と製造プロセスをより深く理解するのに役立ちます。

Skywater PDK については以前に取り上げました。 これをさらに進めたい場合は、[Matt Venn's] Zero to ASIC ワークショップをチェックすることを強くお勧めします。