Примеры МИС СВЧ, разработанных с использованием различных подходов и инструментов проектирования — полет технической мысли или борьба с ограничениями
Кондратенко А. В., Шишкин Д. А., Сорвачев П. С.
Опубликовано в сборнике тезисов «Российский форум «Микроэлектроника 2024». 10-я Научная конференция «ЭКБ и микроэлектронные модули». 23-28 сентября 2024 г. М.: ТЕХНОСФЕРА. С 399-400
В докладе представлен ряд реализованных проектов GaAs / GaN МИС СВЧ, разработка которых велась с применением различных инструментов проектирования, доступных в текущий момент времени, а также на основе различных подходов, диктуемых степенью характеризации используемого технологического процесса.
Ключевые слова: монолитная интегральная схема; диапазон СВЧ; взаимодействие по методу Foundry; система автоматизированного проектирования; библиотека моделей базовых элементов.
В настоящее время системы автоматизированного проектирования (САПР) являются неотъемлемым инструментом разработки устройств СВЧ в целом и монолитных интегральных схем (МИС) в частности. При этом процесс разработки МИС СВЧ подразумевает наличие моделей базовых элементов, соответствующих используемому технологическому процессу, и, либо напрямую интегрированных в САПР, либо подключаемых в виде отдельных библиотек моделей. Конечно же, функциональный состав САПР, а также полнота описания технологического процесса различными моделями во многом определяют эффективность процесса разработки, но авторы доклада сразу бы хотели сделать два замечания, влияющих (в том числе, с экономической точки зрения) на создание отечественных средств проектирования, идущее параллельно развитию отечественного базиса технологий микроэлектроники, а также решение тактических задач по созданию МИС СВЧ, востребованных в текущий период времени. Во-первых, недопустима абсолютизация инструментов проектирования, которая выражается в заявлениях отдельных коллективов, что функциональный состав создаваемых ими программных продуктов может являться поводом для снижения квалификации разработчиков МИС. Во-вторых, существует баланс между функциональным составом САПР / совершенством отдельных библиотек моделей и подходами к проектированию с использованием предоставленных программных возможностей. Игнорирование вышесказанного ставит под вопрос рациональность использования кадровых и материальных ресурсов, а также полноту решения технических задач, в особенности сегодня, когда в сложившихся геополитических обстоятельствах отечественная отрасль микроэлектроники стремительно меняет свой облик и структуру.
Уже на протяжении нескольких десятилетий подавляющее большинство зарубежных фабрик при создании библиотек моделей, описывающих предоставляемые ими GaAs / GaN-технологические процессы, ориентируются на САПР AWR Design Environment от компании Applied Wave Research (сегодня входит в состав компании Cadence Design Systems, США) и Advanced Design System от компании PathWave Design (подразделение Keysight Technologies, США), являющиеся общепризнанными лидерами на мировом рынке программных продуктов, предназначенных для разработки устройств СВЧ. Данные САПР снискали популярность и в отечественной микроэлектронике СВЧ, как у обладателей технологических процессов, требующих модельной характеризации, так и у дизайн-центров и Fabless-компаний, занимающихся разработкой МИС СВЧ. Однако сегодня, когда российские компании лишились официального доступа, как к части зарубежного технологического базиса, так и к средствам проектирования, в том числе к САПР AWR Design Environment и Advanced Design System, остро строит вопрос о пересмотре как инструментов проектирования МИС СВЧ, так и доступных подходов.
В докладе представлен ряд реализованных проектов МИС СВЧ, разработка которых велась с применением различных инструментов проектирования, доступных в текущий момент времени, а также на основе различных подходов, диктуемых степенью характеризации используемого технологического процесса. При этом авторы доклада попытались провести параллель между ограничениями, с которыми когда-то сталкивались отдельно взятые компании, и той ситуацией, в которой находится сегодня отечественная микроэлектроника СВЧ в целом.
