Spezielle Anwendungen des VLSI – Entwurfs Applied VLSI design
Diseño y Fabricación de Circuitos Integrados VLSI · Dar una visión general de la tecnología de...
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Diseño y Fabricación de Circuitos Integrados VLSI Daniel Gil. Disca.
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Diseño y Fabricación de Circuitos Integrados VLSI
Daniel Gil. Disca.
Objetivos Dar una visión general de la tecnología de los
circuitos integrados VLSI Mostrar el proceso de fabricación de los chips CMOS Estudiar las principales técnicas de diseño de los
chips VLSI Estudiar las últimas tendencias de la tecnología
CMOS y nuevas tecnologías basadas en nanodispositivos emergentes (Beyond CMOS)
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Introducción Ley de Moore
Aumento exponencial del nº de transistores en los chips
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Introducción
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Diseño y fabricación VLSI Herramientas CAD Proceso fotolitográfico sobre la oblea
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Introducción
p-
p-epi p well n well
p+ n+
gate oxide
Al (Cu)
tungsten
SiO2
SiO2
TiSi2
field oxide
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Proceso de fabricación CMOS Deposición, grabado, implantación iónica Capas (layers)
Introducción
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S
S
In2
In1
F
GND
VDD
In1 In2 S S
S S F
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Diseño del layout Esquema para la aplicación de las máscaras
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Introducción
Diseño basado en celdas estándar Procesadores y memorias
Core i7
Core2 Duo
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Introducción
Diseño de sistemas heterogéneos Smart phone, automoción, … Analog-digital Microelectromechanical
systems (MEMS): Acelerómetros, sensores, …
Analog
Baseband
Digital Baseband
(DSP + MCU)
Power Managemen
t
Small Signal RF
Power RF
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Introducción Tendencias futuras
ITRS Roadmap Late era CMOS
Emerging nanodevices: carbon nanotube, graphene, spintronix, … Quantum
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Temario Teoría 1. Lógica CMOS
2. Fabricación de circuitos integrados VLSI
3. Diseño de circuitos integrados VLSI
4. Tecnologías emergentes. Nanoelectrónica y
computadores cuánticos
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Temario Teoría (más detalle)
1. Lógica CMOS (repaso) Complementaria Pass-transistors Otras
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n+
p
GateSource Drain
bulk Si
SiO2
Polysilicon
n+
VDD
A Y
GND
bit bit_b
word1
0
D
CLK
QCLK
CLKCLK
CLK
DQ Q
Q
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Temario Teoría (más detalle)
2. Fabricación de circuitos integrados VLSI Proceso CMOS básico Técnicas avanzadas
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n+
p substrate
p+
n well
A
YGND VDD
n+p+
substrate tap well tap
n+ p+
Si-substrate
UV-light
Patterned optical mask
Exposed resist
Al SiO 2
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Temario Teoría (más detalle) 3. Diseño de circuitos
integrados VLSI Diseño full-custom Diseño semi-custom
basado en celdas estándar
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Temario Teoría (más detalle) 4. Tecnologías emergentes.
Nanoelectrónica y computadores cuánticos Mejoras de CMOS, low-power,
high speed, 3D Nuevos dispositivos emergentes
(carbon nanotube, graphene, spintronix, quantum)
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Flash memory 3D
Temario prácticas
Simulación de circuitos lógicos CMOS con Pspice Diseño y simulación de celdas estándar con Editor de
Layout
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Evaluación Teoría:
Entrega de ejercicios Artículos y trabajos
Laboratorio: Boletines de prácticas
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Bibliografía “International Technology Roadmap for
Semiconductors – ITRS” “Digital Integrated Circuits. A Design Perspective”. J.
Rabaey, A. Chandrakasan, B. Nikolic “CMOS VLSI Design. A Circuits and system
perspective”. N. Weste, D. M. Harris.
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