Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка технологий проектирования широкой номенклатуры СВЧ интегральных микросхем диапазона 4 – 18 ГГц

Номер контракта: 14.582.21.0010

Руководитель: Филаретов Алексей Гелиевич

Должность: заместитель генерального директора по развитию

Организация: Акционерное общество "Светлана-Рост"
Организация докладчика: Закрытое акционерное общество "Светлана-Рост"

Аннотация скачать
Постер скачать
Презентация скачать
Ключевые слова:
правила и средства проектирования, стандартный технологический процесс, библиотека стандартных элементов, оптимизация конструкций активных библиотечных элементов, статистическая изменчивость технологических процессов, взаимосогласованный комплект свч мис, технология проектирования, характеризация технологии, аттестация технологии, сквозное проектирование, параллельное проектирование, проектирование интегральных микросхем

Цель проекта:
1. Проблема, на решение которой направлен реализуемый проект: Системное отставание радиоэлектронного оборудования России от радиоэлектронного оборудования мировых производителей по качеству и конкурентозащищенности в силу вынужденной унификации и применения устаревших СВЧ интегральных микросхем и невозможности включения разработки СВЧ МИС в систему сквозного проектирования радиоэлектронных систем. 2. Цель реализуемого проекта: Сокращение срока разработки в 5-7 раз за счет использования основанных на стандартных технологических процессах технологий проектирования СВЧ МИС в частотном диапазоне от 4 до 18 ГГц, обеспечивающих реализацию принципа сквозного проектирования на всех уровнях радиоэлектронных систем.

Основные планируемые результаты проекта:
1. В результате выполнения проекта будут получены следующие основные результаты:
Три технологии проектирования СВЧ МИС трех конструктивно-технологически подобных групп микросхем:
- управляющих устройств (переключателей, аттенюаторов, фазовращателей) частотного диапазона от 8 до 12 – 14 ГГц, основанная на примененном стандартном технологическом процессе 0,5 мкм GaAs DpHEMT (СтТП GaAs DpHEMT05);
- малошумящих и линейных усилителей, смесителей и умножителей частоты частотного диапазона от 4 до 18 ГГц, основанная на примененном стандартном технологическом процессе 0,25 мкм GaAs pHEMT (СтТП GaAs pHEMT025);
- предварительных и оконечных усилителей мощности передающих модулей РЭА частотного диапазона от 4 до 18 ГГц, основанная на примененном стандартном технологическом процессе 0,25 мкм AlGaN DHFET (СтТП AlGaN DHFET025)
В обеспечение каждой из технологий проектирования будут разработаны:
- соответствующий стандартный технологический процесс изготовления СВЧ МИС.
- соответствующий комплекс «Правила и средства проектирования» – инструмент проектирования.
2. Основные характеристики планируемых результатов.
Технологии проектирования будут представлены в комплектах документации технологических процессов проектирования СВЧ МИС, в том числе в Руководствах по проектированию.
Стандартные технологические процессы изготовления СВЧ МИС и комплексы «Правила и средства проектирования» – инструменты проектирования – будут представлены в соответствующих комплектах технологической, конструкторской и программной документации.
По разработанным технологиям проектирования будут разработаны, изготовлены и испытаны экспериментальные партии СВЧ МИС взаимосогласованного комплекта для применения в приемо-передающем модуле, разрабатываемом Индустриальным партнером.

Краткая характеристика создаваемой/созданной научной (научно-технической, инновационной) продукции:
1. Конечным продуктом, создаваемым с использованием результатов проекта, являются технически и экономически доступные специализированные для применения в конкретном изделии радиоэлектронной аппаратуры СВЧ МИС, проектирование которых включено в систему сквозного проектирования РЭА.
2. Главная новизна предлагаемого проекта для России состоит в переходе от проектирования СВЧ МИС как искусства к проектированию как технологическому процессу. Соответственно задача разработки технологии проектирования СВЧ МИС никогда ранее не ставилась.
Впервые в российской практике разработки и производства СВЧ МИС:
- будет применен метод описания технологического процесса на основе измеряемых параметров, характеризующих этот процесс,
- будут проведены процедуры характеризации типовых технологических процессов изготовления СВЧ МИС,
- будет применен метод статистически обоснованного описания электрических моделей (эквивалентных схем) элементов, основанный на статистическом описании естественной изменчивости соответствующего типового технологического процесса,
- будет разработан и предоставлен разработчику РЭА инструмент определения устойчивости проекта СВЧ МИС к естественной изменчивости технологического процесса.
Впервые в российской практике при разработке стандартного технологического процесса будет применен принцип единства технологического процесса изготовления СВЧ МИС и комплекса «Правила и средства проектирования».
3. Планируемые результаты полностью соответствуют принятым нормам мировой полупроводниковой промышленности в части разработки и производства СВЧ МИС.
4. Пути и способы достижения заявленных результатов, ограничения и риски.
Путь достижения заявленных результатов проходит через адаптацию эпитаксиальных структур к требованиям типовой технологии промышленного уровня, разработку и характеризацию типовых технологических процессов изготовления СВЧ МИС, разработку библиотек стандартных элементов и инструмента проектирования СВЧ МИС (Process Design Kit - PDK), их верификацию, построение комплекса "Правила и средства проектирования", разработку маршрутных карт и руководств пользователя к технологиям проектирования.
Разработанные технологии проектирования будут подвергнуты верификации (приемочным испытаниям) путем разработки с их применением и последующего изготовления взаимосогласованного комплекта (chipset) СВЧ МИС приемо-передающего модуля телекоммуникационной аппаратуры. Верификация будет считаться успешной при совпадении параметров изготовленных СВЧ МИС с требованиями технического задания на их разработку.
Разрабатываемые технологии проектирования не предназначены для разработки СВЧ МИС с рекордными параметрами.

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
1. Область применения результатов проекта.
Основной областью применения разработанных технологий проектирования СВЧ МИС будет разработка телекоммуникационного оборудования, а также все другие области промышленности, в которых применяется радиоэлектронная аппаратура.
2. Описание практического внедрения планируемых результатов.
Практическое внедрение планируемых результатов в среднесрочной и долгосрочной перспективе будет осуществляться путем внедрения в производственный процесс индустриального партнера разработанных технологий проектирования СВЧ МИС и подключение проектирования СВЧ МИС к процессу разработки РЭА на принципах сквозного проектирования - от архитектуры системы до комплектующих изделий.
В краткосрочной перспективе внедрение результатов проекта будет осуществляться путем применения разработанных в проекте СВЧ МИС для комплектования приемо-передающего модуля индустриального партнера при серийном производстве этих модулей.
3. Разработанные технологии технологии предоставляют возможность всем областям экономики, в которых используется радиоэлектронное оборудование, повысить конкурентность продукции за счет возможности применения в радиоэлектронной аппаратуре специализированных СВЧ МИС по разумным ценам и организации сквозного проектирования аппаратуры от архитектуры систем до комплектующих изделий.
4. Оценка или прогноз влияния планируемых результатов на обеспечение развития материально-технической и информационной инфраструктуры.
Разработанные технологии проектирования позволят повысить техническое качество разрабатываемых телекоммуникационных систем за счет включения разработки комплектующих изделий (СВЧ МИС) в процесс сквозного проектирования телекоммуникационных систем и применения специализированных комплектующих изделий (СВЧ МИС) по разумным ценам. Тем самым соотношение цена - качество новых телекоммуникационных систем сможет быть выведена на конкурентоспособный уровень.

Текущие результаты проекта:
На первом этапе проекта разработаны:
- способ определения устойчивости разработанной СВЧ МИС к вариациям технологического процесса еще на уровне их проектирования,
- проведена адаптация конструкции и технологии выращивания эпитаксиальных структур к требованиям разрабатываемых типовых технологических процессов изготовления СВЧ МИС.