Регистрация / Вход
Прислать материал

14.582.21.0010

Аннотация скачать
Постер скачать
Общие сведения
Номер
14.582.21.0010
Тематическое направление
Информационно-телекоммуникационные системы
Исполнитель проекта
Закрытое акционерное общество "Светлана-Рост"
Название доклада
Разработка технологий проектирования широкой номенклатуры СВЧ интегральных микросхем диапазона 4 – 18 ГГц
Докладчик
Филаретов Алексей Гелиевич
Тезисы доклада
Цели и задачи исследования
Цель 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.
Главная задача проекта: Разработка трех технологий проектирования СВЧ МИС трех конструктивно-технологически подобных групп микросхем:
1) 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);
2) 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);
3) 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).
Цель 2-го года исследования: создание технических основ всех трех запланированных к разработке стандартных технологических процессов.
Актуальность и новизна исследования
Актуальность проекта состоит в демонстрации:
1) возможности подключения проектирования СВЧ МИС к сквозному проектированию радиоэлектронной аппаратуры
2) возможности обеспечения каждого изделия радиоэлектронной аппаратуры специализированными к его назначению комплектующими изделиями – СВЧ МИС (вплоть до реализации принципа единственного применения).
Новизна проекта для России состоит в переходе от проектирования СВЧ МИС как искусства к проектированию как технологическому процессу.
Впервые в Российской практике будут разработаны и применены:
1) принцип единства технологического процесса изготовления СВЧ МИС и комплекса «Правила и средства проектирования»  при разработке стандартного технологического процесса,
2) метод статистического учета естественной изменчивости технологических процессов на стадии разработки инструментов проектирования (Process Design Kit - PDK), предназначенных для проектирования СВЧ МИС.
Актуальность исследований второго года состоит в том, что все запланированные и выполненные работы принадлежат дереву целей ПНИЭР и являются необходимыми для достижения целей проекта.
Новизна работ второго года заключается в том, что впервые в российской практике разработаны методики характеризации и аттестации типовых технологических процессов изготовления СВЧ МИС.

Описание исследования

Исследованию и разработке были подвергнуты составные части разработанной на первом этапе проекта структурной схемы объекта разработки – типовые технологические процессы и методики их характеризации и аттестации, проекты библиотек стандартных элементов.

При разработке типовых технологических процессов, исходя из особенностей группы конструктивно-технологического подобия, были определены требования к каждому из процессов. Требования были сформулированы в виде конечного набора измеримых параметров.

Для каждого типового технологического процесса был разработан свой набор тестовых элементов, предоставляющих возможность измерения всех параметров, определяющих процесс, - как выходных для процесса в целом, так и результирующих параметров каждого технологического блока маршрута изготовления СВЧ МИС. Тестовые элементы сведены в параметрический монитор.

Наиболее критичные технологические блоки всех трех типовых технологических процессов прошли отработку с целью достижения заданных параметров.

Ограничения на численные значения параметров сформулированы в виде допустимых интервалов, отражающих восприятие типового технологического процесса как объекта, обладающего естественной изменчивостью.

При разработке библиотек стандартных элементов в качестве моделей элементов, входящих в библиотеку стандартных элементов, приняты компактные модели – эквивалентные схемы элементов. Для каждого элемента из библиотеки проведено сопоставление измерений электрических параметров и результатов их моделирования (проведена верификация эквивалентных схем стандартных элементов библиотек).

Результаты исследования

На втором году исследований

1. Разработаны два вида специального программного обеспечения - обеспечивающего управление проведением в автоматическом режиме на пластине сплошных измерений параметров, а также сбор, хранение и обработку данных измерений при проведении измерений 1) при проведении мониторинга типового технологического процесса и 2) электрических параметров элементов библиотек.

2. Разработаны для трех стандартных технологических процессов:

1) 3 типовых технологических процесса изготовления СВЧ МИС трех групп конструктивно-технологического подобия;

2) конструкции стандартных элементов библиотек стандартных элементов;

3. методики характеризации и аттестации разработанных типовых технологических процессов;

4. проекты библиотек стандартных элементов;

5. параметрические мониторы типовых технологических процессов.

Изготовлены пластины с библиотеками стандартных элементов.

Проведены

1. корректировка предварительной технологической документации типового технологического процесса AlGaN;

2. измерения электрических параметров изготовленных активных и пассивных стандартных элементов библиотек

3. верификация электрических моделей (эквивалентных схем) активных и пассивных стандартных элементов библиотек;

4. экспериментальная проверка осуществимости создания интегральных схем усилителей мощности с применением in-situ пассивации и невплавных омических контактов.

Состав работ и методология их проведения соответствуют практике разработки стандартных технологических процессов, господствующей в мировой полупроводниковой промышленности.

Практическая значимость исследования
Разработанные технологии проектирования позволят при разработке РЭА
1) проводить проектирование на принципах одновременно и сквозного, и параллельного проектирования аппаратуры - от архитектуры систем до комплектующих изделий;
2) применять специализированные (вплоть до единственного применения) СВЧ МИС по разумным ценам.
Практическая значимость работ, проведенных на втором году, для целей проекта состоит в разработке технической основы запланированных к разработке стандартных технологических процессов.