실바코의 광학 시뮬레이션 제품은 광 센서 등과 같이 빛이 입력 에너지인 환경 또는 반도체 레이저 등처럼 빛이 출력 에너지인 환경과 광학적으로 상호 작용하는 반도체 디바이스의 설계를 다룹니다.

아래에 그 주요 영역을 나타냅니다:

  • CMOS 이미지 센서(CIS): 주로 스마트폰에서 디지털 카메라를 사용하면서 큰 시장이 형성되고 있는 영역입니다. 규모가 줄어든 하이엔드 디지털 카메라와 과학 연구에도 사용되고 있습니다.
  • 전하 결합 소자(CCD:Charge-Coupled Device)
  • 태양 전지: 재생 가능 에너지의 이용으로 크게 성장한 분야입니다. 전지 기술의 병행 개발의 진전을 받고, 재생 가능 에너지로의 사용이 크게 증가할 것으로 예상됩니다.
  • 실리콘 포토닉: 단면 레이저나 VCSEL 레이저, 도파관 등에서 사용되며, 광섬유 통신 시스템에서 널리 활용되고 있습니다.

실바코의 CIS를 위한 제품군은 TCAD에서 SPICE 모델링/시뮬레이션 부터 커스텀 레이아웃 설계 및 신뢰성 분석에 이르는 플로우를 다루고 있습니다. 기초가 되는 TCAD의 분석 결과에 근거한 설계를 진행함으로써 프로세스 구축뿐 아니라 디바이스의 해석 및 최적화를 실시할 수 있습니다. TCAD의 광학 시뮬레이션은 레이 트레이싱, 트랜스퍼 매트릭스 법(TMM)시뮬레이션 시간 영역 차분(FDTD) 시뮬레이션을 지원합니다.

   
CMOS 이미지 센서의 시뮬레이션

 

CMOS 이미지 센서는 본질적으로 매우 높은 감도를 요하는 일련의 트랜지스터와 센스/제어 블록을 조합한 복잡한 아날로그 설계입니다. 추출된 CIS 설계는 매우 규모가 커질 수 있기 때문에 정확하고 대용량의 시뮬레이션 능력이 요구됩니다. CIS 프로세스를 취급하는 각 파운드리는 다양한 종류의 PDK를 제공합니다. CIS는 일반적으로 어떤 형상의 3D 패키징에 포함 된 배터리로 동작하며 많은 경우 물리적 제약이 있는 장소에 배치되기 때문에 전자 이동과 IR 드롭 분석, 그리고 특히 열 분석이 매우 중요합니다. 실바코의 분석 툴을 사용하여 높은 신뢰성을 가진 디바이스 설계가 가능합니다.

실바코의 TCAD 툴을 사용하여 CCD, 태양 전지, 레이저, 실리콘 포토닉을 설계할 수 있습니다. 모드 솔버와 레이저의 위스퍼링 갤러리 모드를 가진 광학 시뮬레이션을 실행하여 생성 또는 흡수되는 빛과 실리콘 사이의 상호 작용에 대한 시뮬레이션을 실행할 수 있습니다.

 
레이저와 도파관의 시뮬레이션

 

주요 기능

TCAD
  • 레이 트레이싱
  • 트랜스퍼 매트릭스 법 시뮬레이션
  • 시간 영역 차분 시뮬레이션
  • 자체 충족적 Helmholtz 솔버
  • 변형률 의존 k.p 모델
  • 모드 솔버
  • 레이저 위스퍼링 갤러리
  • 견고성 및 안정성이 뛰어난 CIS용 3D 산화
SPICE Simulation
  • CIS의 SPICE 시뮬레이션
  • 매우 정확한 SPICE 시뮬레이션
  • FastSPICE 애플리케이션을 위해 확장된 병렬 SPICE
  • 추출된 포스트 레이아웃의 대규모 시뮬레이션
  • 과도 노이즈 분석
Variation-Aware Design
  • CIS 제어, 센스, 어레이용 하이시그마 분석
  • 고속 몬테카를로 분석에 의한 시뮬레이션 실행 횟수의 감소와 ADC를 위한 로컬 불일치 분석
  • 신속한 설계 반복을 위한 통계적 코너
Custom Design
  • CIS 파운드리의 PDK를 지원
  • 전면적으로 사용자 정의가 가능한 레이아웃
  • DRC/LVS 기능의 통합
Extracted Netlist Analysis & Reduction
  • 기생 리덕션
  • 설계 분석
  • 추출 넷리스트와 기생의 비교
Invar
  • 블록 레벨에서 Full-chip 레벨까지 CIS를 분석 가능
  • 초기 레이아웃 IR/EM 분석
  • 정밀한 SPICE 시뮬레이션
  • TSMC 인증