半導体設計半導体の工程の7段階
半導体設計は、製品に求める機能と性能を、製造に渡せる回路図形のデータへ落とし込む段階で、そのための設計ツールや設計資産の開発も含む。仕様の決定から論理回路の記述、トランジスタと配線の配置、検証までをここで行い、完成したレイアウトがフォトマスクの元データになる。製造後に誤りが見つかるとマスクから作り直しになるため、動作と製造のしやすさを設計の段階で確かめきる。代表的な工程に、デジタル・論理設計、物理設計・レイアウト、設計検証、DFT(テスト容易化設計)がある。
分類上の位置
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半導体の工程を分ける7つの段階の一つで、直下に7工程が並ぶ。
- 製品企画・システムアーキテクチャ:製品企画・システムアーキテクチャは、製品として何を作るかを決め、その要求をチップの構成へ割り振る、設計の最上流の工程である。
- デジタル・論理設計(RTL:レジスタ転送レベル):デジタル・論理設計(RTL:レジスタ転送レベル)は、チップの論理機能を、レジスタの間をデータが移る動作としてハードウェア記述言語で書き表し、論理合成でゲートの結線表(ネットリスト)へ変換するまでの工程である。
- アナログ・ミックスドシグナル設計:アナログ・ミックスドシグナル設計は、電圧や電流の連続値を扱うアナログ回路と、二値の論理値で動くデジタル回路を設計し、両者の境界が正しく働くかを確かめる工程である。
- 物理設計・レイアウト:物理設計・レイアウトは、論理合成で得たネットリストを、チップ上のセルの位置と配線の経路を持つ図形データへ変換する工程である。
- 設計検証:設計検証は、設計したチップが仕様どおりに動き、かつ製造できる形になっているかを、マスクを作る前に確かめる工程群である。
- DFT(テスト容易化設計):DFT(テスト容易化設計)は、製造後のテストで回路内部の故障を見つけやすくするため、テスト用の構造を設計に組み込み、その構造を使うテストパターンを用意する工程である。
- EDA(電子設計自動化)・PDK(プロセス設計キット)・IP(設計資産)開発:EDA(電子設計自動化)・PDK(プロセス設計キット)・IP(設計資産)開発は、チップの設計と、製造プロセスや素子の開発を支える道具と部品を作る工程群である。
- 半導体設計用装置