Proiectarea circuitelor integrate pe verticală folosind softurile curente 2D de proiectare digitală

Abstract

Scopul lucrării: constă în dezvoltarea unei metodologii integrate pentru proiectarea și validarea experimentală a circuitelor monolitice 3D, cu accent pe adaptarea fluxului de lucru, a fișierelor tehnologice, respectiv a instrumentelor tradiționale de implementare 2D, la integrarea pe verticală. Noutatea şi originalitatea ştiinţifică: constă în demonstrarea implementării unui circuit integrat monolitic 3D utilizând doar instrumente de proiectare 2D. Abordarea propusă in cadrul acestei teze este de a reutiliza cât mai mult posibil instrumentele convenționale existente 2D EDA și concentrarea doar pe câteva elemente critice EDA necesare pentru a permite crearea de metodologii 3D eficiente cu utilizarea instrumentelor actuale. Implementarea rezultatelor stiințifice: Rezultatele cercetării demonstrează fezabilitatea utilizării instrumentelor de proiectare 2D pentru implementarea circuitelor integrate monolitic 3D și validează aplicabilitatea practică a metodologiei propuse. Aceste rezultate vor fi transferate în mediul educațional prin dezvoltarea și introducerea unui modul de curs dedicat proiectării circuitelor integrate 3D, destinat studenților masteranzi, contribuind la formarea specialiștilor în domeniul microelectronicii avansate.

Цель работы: Разработка методологии для проектирования и экспериментальной проверки монолитных 3D схем, с фокусом на применение потока работы, технологических файлов, а также традиционных инструментов разработки 2D, в вертикальной интеграции. Научная новизна и оригинальность состоит в демонстрации экспериментальной разработки монолитной интегральной схемы 3D с использованием только инструментов проектирования 2D. Предложенный в этой работе подход заключается в повторном использовании как можно большего набора существующих инструментов 2D САПР и фокусирование только на некоторых критичных элементах САПР, необходимых для создания методологии 3D при использовании нынешних инструментов. Внедрение научных результатов: Результаты исследования демонстрируют возможность использования инструментов двумерного проектирования для реализации монолитных трёхмерных интегральных схем и подтверждают практическую применимость предложенной методологии. Полученные результаты будут внедрены в образовательный процесс посредством разработки и внедрения учебного модуля по проектированию трёхмерных интегральных схем для студентов магистратуры, способствуя подготовке специалистов в области современной микроэлектроники.

The purpose of the work: consists of developing an integrated methodology for the design and experimental validation of 3D monolithic circuits, with a focus on adapting the workflow, technological files, and traditional 2D implementation tools, to vertical integration. Scientific novelty and originality: consists in the demonstration of the implementation of a 3D monolithic integrated circuit using only 2D design tools. The approach proposed in this thesis is to reuse as much as possible existing conventional 2D EDA tools and focus only on a few critical EDA elements necessary to enable the creation of efficient 3D methodologies using current tools. Implementation of scientific results: The research results demonstrate the feasibility of using 2D design tools for the implementation of monolithic 3D integrated circuits and validate the practical applicability of the proposed methodology. These results will be transferred to the educational environment through the development and introduction of a course module dedicated to 3D integrated circuit design for master's students, contributing to the training of specialists in advanced microelectronics.