3D Darstellung von Chip Layouts
(Lehrprojekt - M. Ritzert)
Mikroelektronische Schaltungen bestehen in modernen Technologien aus einer Vielzahl von Bauelementen und aus Verdrahtungsebenen in bis zu neun übereinander liegenden Lagen. Die Umsetzung einer durch Transistoren oder Logikgatter beschriebenen vorgegebenen Schaltung in geometrische Fertigungsdaten geschieht heute oft voll- oder zumindest semi-automatisch. Für hoch optimierte Designs elementarer Baugruppen und für analoge Schaltungen liefert jedoch immer noch der manuelle Entwurf der geometrischen Struktur die hochwertigsten Ergebnisse. Die Erstellung solcher 'Layouts', d.h. das Zeichnen der Strukturen, wird jedoch zunehmend schwierig, da die zweidimensionale Darstellung mehrerer übereinander liegender Lagen schnell unübersichtlich wird.
Zur besseren Darstellung komplexer Chipstrukturen wird daher am Lehrstuhl eine Software entwickelt, mit der die mehrlagigen Fertigungsdaten (im weit verbreiteten .gds Format) in dreidimensionale Darstellungen umgewandelt werden können. Das Programm erzeugt dazu ein VRML-file (VRML = Virtual Reality Modelling Language), das (mit geeigneten Plugins) mit fast jedem HTML-Browser dargestellt werden kann und somit plattformunabhängig ist. Die einzelnen Strukturen können z.Z. unterschiedlich dargestellt und während der Betrachtung interaktiv ausgeblendet werden. Eine freie Navigation ermöglicht die Betrachtung aus allen Richtungen.
Ein weiterer möglicher Einsatzbereich des Tools ist die Lehre, da das Verständnis der Strukturen durch die dreidimensionale Darstellung verbessert wird.
Weitere 3D Beispiele (Der momentane Viewpoint und die Blickrichtung werden angezeigt, wenn WhereAmI.wrl geladen ist):
- Inverter (mit Lagenselektion)
- Einfache Gatter (mit Lagenselektion)
- Differentieller Inverter (mit animiertem Viewpoint)
- Differentielles Latch
- Großer analoger Block (mit animiertem Viewpoint)
Beispiele für vrml viewers (s. auch folgende externe Zusammenstellung):
