Integrated Circuits Structures

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

Fakulta informačních technologií

Anotace:

Student bude rozumět problematice návrhu integrovaných obvodů a integrovaných systémů.

Požadavky:

Osnova přednášek:

1. Metodologie návrhu analogových, digitálních a smíšených integrovaných systémů (top down, bottom up), úrovně abstrakce návrhu, Aplikačně specifické integrované systémy, typy, zásady hierarchie, porovnání vlastností, ekonomika návrhu

2. Technologický proces výroby integrovaných obvodů - materiály, výroba monokrystalu, příprava substrátů, druhy litografie, leptání

3. Technologický proces výroby integrovaných obvodů - iontová implantace, difúze, epitaxní růst, metody nanášení vrstev CVD, PVD, zapouzdření integrovaných obvodů

4. Základní CMOS proces, technologický postup výroby, topologické masky, metody izolací, druhy CMOS procesů, technologie propojování

5. Moderní technologie IO, submikronové technologie, SOI technologie, technologie Strained silicon, RF IO, víceúrovňová metalizace (dual Damascene).

6. Návrh a plánování topologie IO, návrhová pravidla a jejich kontrola, parazitní struktury, extrakce parazitních analogových struktur, topologie aktivních a pasivních komponent.

7. Metodologie a prostředky pro návrh číslicových, analogových a smíšených integrovaných systémů. Druhy analýz (DC, Transientní, AC, šumová, PSS, PAC). Význam a tvorba testů IO.

8. Specifika analogového návrhu, technologické požadavky, hierarchické členění, modely a knihovny pro analogové bloky, analogové systémy s nízkou spotřebou.

9. Specifika a postup návrhu číslicového IO, volba technologie, metody abstrakce digitálního návrhu, verifikace. Jazyky pro návrh (VHDL, Verolog), RTL úroveň, syntéza.

10. Návrh topologie číslicového IO: Návrh rozmístění, propojení, kontrolní a optimalizační mechanismy, kontrola návrhových pravidel, extrakce parazitních vlivů. Rozmisťování funkčních bloků, zásady, rozvod napájení a hodin, druhy verifikace.

11. Specifika smíšeného návrhu (mix-signal), technologické požadavky, hierarchické členění, modely pro analogové a číslicové bloky. Metody propojení analogových a číslicových bloků.

12. Význam a metodologie systémového návrhu rozsáhlých integrovaných obvodů, role behaviorálních modelů a jejich použití.

13. Návrh a technologie mikro-elektro-mechanických integrovaných systémů MEMS, technologie, aplikace.

Osnova cvičení:

bude doplněno

Cíle studia:

Student bude rozumět problematice návrhu integrovaných obvodů a integrovaných systémů.

Studijní materiály:

1. James D. Plummer and Peter B. Griffin: Integrated Circuit Fabrication: Science and Technology 1st Edition. Cambridge University Press, 2024. ISBN 978-1009303583.

2. P. Gray, P Hurst, S. Lewis, R. Mayer: Analysis and Design of Analog Integrated Circuits (4th Edition). John Wiley and Sons, 2001. ISBN 0-471-32168-0.

3. Yuan Taur and Tak H. Ning: Fundamentals of Modern VLSI Devices 3rd Edition. Cambridge University Press, 2022. ISBN 978-1108480024.

4. Mark Zwolinski: Digital System Design and VHDL (2nd Edition). Pearson, 2003. ISBN 978-0130399854.

Poznámka:

bude doplněno

Další informace:

bude doplněno

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: