Lehrveranstaltung Physikalischer und elektrischer Entwurf

Studieninhalte

Teil 1: Physikalischer Entwurf


1. Entwicklungsprozess und Abstraktionsebenen
2. Ausgewählte Technologien und Topologie
   • Schichttechnologien
   • Bipolartechnologien
   • MOS- und CMOS-Technologie
   • BiCMOS-Technologie
3. Konstruktionsrichtlinien und Entwurfsregeln
   • Begründung und Einflussfaktoren
   • Ableitung der Entwurfsregeln
   • Anwendung der Entwurfsregeln
   • Rechnerunterstützung und Datenträgererzeugung
   • Entwurfsregelkontrolle und Extraktion
   • Sonderregeln
4. Layoutgestaltung
   • Chipgestaltung (Groblayout, Feinlayout, Platzierung, Trassierung)
   • Randgestaltung (und Gehäusefragen)
   • Test-, Masken- und Sonderstrukturen
   • Maßnahmen zur Ausbeute- und Qualitätssicherung
5. Skalierung
   • Notwendigkeit der Strukturverkleinerung
   • Auswirkungen der Skalierung auf elektrische Parameter und Zuverlässigkeit
6. Entwurfsmethoden und ASICs
   • Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen
   • Flächenoptimierter Entwurf
   • Symbolische Verfahren und Kompaktierung
   • Standardisierte Entwurfsmethoden (Standardzellen, Array-Entwurf, Zellorienterter Entwurf, Sea of Gate)
   • Automatisierte Entwurfsmethoden
   • Layoutsythese und Datenformate
   
   Teil 2: Elektrischer Entwurf
   
   
7. Zielstellung und Anforderungen
   • Vorhersage- und Bestätigungssimulation
8. Bauelementemodelle
   • Elektrische Beschreibung des Bauelementeverhaltens
   • Modellparametersätze und Klassifikation
   • Parameterextraktion (Diode, BJT, MOST, SFET, MESFET)
   • Makromodelle
9. Schaltungsentwurf und Netzwerkanalyse
   • Zielstellung und Schaltungsbeschreibung
   • Grundlagen der statischen und dynamischen Analyse, Algorithmen
   • Konvergenzprobleme
   • Programmaufbau und Programmablauf (Programmbeschreibung: SPICE, ELDO)
10. Logikentwurf und Logiksimulation
    • Zielstellung und Grundelemente
    • Zeit- und Signalwertmodelle
    • Syntax und Programmbeschreibung
    • Erkennen und Beseitigung von Hazards
11. Prüffreundlicher Entwurf und Testung
    • Fehlerursachen und Fehlermodelle
    • Erarbeiten von Prüfbitfolgen (Testpattern)
    • Testhilfen und Testmethoden
    • Speichertestmethoden

• Komplexpraktikum
  • Dimensionierung und elektrische Simulation einer digitalen Schaltung
  • Feinlayoutentwurf nach gegebenen Entwurfsregeln
  • Netzwerkextraktion und -vergleich (LVS)
  • ggf. Extraktion der parasitären Kapazitäten (PEX)
  oder Teilnahme am
  
• Komplexpraktikum Mikroelektronik