シルバコの光学シミュレーション製品は、光センサなどのように光が入力エネルギーである環境、あるいは、半導体レーザなどのように光が出力エネルギーである環境と光学的に相互作用する半導体デバイスの設計を扱います。

以下にその主要な領域を示します。
  • CMOSイメージ・センサ(CIS): 主としてスマートフォンのデジタル・カメラでの使用により伸長し、大きな市場を形成している領域です。規模は小さくなりますが、ハイエンド・デジタルカメラや科学研究用にも使用されています
  • 電荷結合素子(CCD: Charge-Coupled Device)
  • 太陽電池: 再生可能エネルギーとしての使用により伸長したことが明白な分野です。電池テクノロジにおける並行開発の進展を受けて、再生可能エネルギーとしての使用の大幅な増加が見込まれます シリコン・フォトニクス: 端面レーザやVCSELレーザ、導波管などで使用され、光ファイバー通信システムにおいて広く活用されています

シルバコのCIS向け製品ラインナップは、TCADからSPICEモデリング/シミュレーションを経てカスタム・レイアウト設計および信頼性解析にいたるフローをカバーしています。土台となるTCADの解析結果に基づき設計を進めることで、プロセス構築だけでなくデバイスの解析・最適化も行うことができます。TCADの光学シミュレーションは、レイ・トレーシング、トランスファー・マトリクス法(TMM)シミュレーション、時間領域差分(FDTD)シミュレーションをサポートしています。

CMOSイメージ・センサのシミュレーション

CMOSイメージ・センサは本質的に、非常に高い感度を要する一連のトランジスタとセンス/コントロール・ブロックを組み合わせた複雑なアナログ設計です。抽出されたCIS設計は非常に規模の大きなものとなることがあるため、高精度かつ大容量のシミュレーション能力が求められます。CISプロセスを扱う各ファウンドリは、幅広い種類のPDKを提供しています。CISは通常、何らかの形状の3次元パッケージングに埋め込まれて電池で動作し、多くの場合、物理的制約のある場所に配置されるため、エレクトロマイグレーションとIRドロップの解析、そして特に熱解析が極めて重要です。シルバコの解析ツールを使用することで、高い信頼性を持つデバイスの設計が可能となります。

CCD、太陽電池、レーザ、シリコン・フォトニクスの設計には、シルバコのTCADツールを利用できます。モード・ソルバやレーザのウィスパリング・ギャレリー・モードを組み込んだ光学シミュレーションを行うことで、生成または吸収される光とシリコンの間の相互作用に関するシミュレーションを実行することができます。

レーザと導波管のシミュレーション

おもな機能

TCAD
  • レイ・トレーシング
  • トランスファー・マトリクス法シミュレーション
  • 時間領域差分シミュレーション
  • セルフコンシステントなヘルムホルツ・ソルバ
  • 歪み依存k.pモデル
  • モード・ソルバ
  • ウィスパリング・ギャレリー・レーザ
  • ロバスト性および安定性に優れたCIS向け3次元酸化
SPICE Simulation
  • CISのSPICEシミュレーション
  • 極めて精度の高いSPICEシミュレーション
  • FastSPICEアプリケーション向けに拡張されたパラレルSPICE
  • 抽出されたポスト・レイアウトの大規模シミュレーション
  • 過渡ノイズ解析
ばらつき解析
  • CIS制御/センスアンプ/アレイ向けハイシグマ解析
  • 高速モンテカルロ解析によるシミュレーション実行回数の削減とADC向けローカル・ミスマッチ解析
  • 迅速な設計反復のための統計的コーナー
Custom Design
  • CISファウンドリのPDKをサポート
  • 全面的にカスタマイズ可能なレイアウト
  • DRC/LVS機能の統合
Extracted Netlist Analysis & Reduction
  • 寄生素子リダクション
  • 設計解析
  • 抽出された寄生素子を含むネットリストの比較
Invar
  • ブロック・レベルからフルチップ・レベルまでCISを解析可能
  • 初期レイアウトのIR/EM解析
  • SPICEレベルの精度
  • TSMC認定