应对20 nm节点需要对电迁移计划,静电放电和热分析。
由Arvind Shanmugavel
ICs的可靠性是一个日益关注的话题,每一个技术节点迁移。的发病20 nm制程节点不同的铸造厂,可靠性验证舞台的中心在设计工具和有充分的理由。可靠性利润率持续下降,已到达一个拐点20 nm节点。设计和EDA社区已经改良,以满足从铸造厂紧设计规则的需求。
集成电路可靠性模拟通常分为三类:电迁移(EM),静电放电(ESD)和热分析。占这些可靠性问题在设计过程中,用适当的验证仿真已经成为强制性的20 nm制程节点。
任何类型的可靠性验证动力输送网络(生产)或信号网络的集成电路需要提取设计阻力和寄生电容。较小的过程中提取金属几何图形技术很大程度上取决于金属的宽度和间距的相邻的金属。这种现象称为线偏置,必须考虑在提取步骤为可靠性验证。
双啪嗒啪嗒铸造厂所使用的一种方法来提高最小几何图形之间安排的电线在芯片上。提取工具需要了解两倍和三倍的影响模式在执行寄生提取。介质厚度偏置是另一个现象时要考虑提取电容。电容是强大的介质厚度的函数,必须把这些影响在提取。
技术扩展通常对他们有负面影响。随着金属栈几何图形变得较小,实际制造业的变化越来越大。这在金属几何可变性,以及降低新兴市场限制,对他们实施了严格的规则设计验收过程中检查。设计师不再有纬度设计与建设的正确的方法占紧他们的限制。铸造厂关注某些新兴市场检查基于拓扑结构的金属和通过。EM规则不再有一个简单的电流密度限制对于一个给定的宽度的金属。复杂的多项式规则依赖于宽度,长度和金属的温度是常见的。当前direction-aware EM限制由铸造厂提供适当考虑通过不同的电流方向。
电流在一个EM分析计算的准确性是非常重要的可靠性签字。一般来说,使用一个平均电流消耗电力足够为一个精确的EM实例分析。然而,对于小功率/地面网络的IP或模拟领域,需要进行瞬态模拟捕捉准确的电流的转换行为。捕获的电流从这些模拟必须用于电力EM分析计算平均均方根(RMS)和峰值EM违规。对于信号电磁分析,均方根(RMS)的准确性当前数字地点和路线网是至关重要的。与紧EM限制狭窄的信号网,目前的准确性起着非常重要的角色在他们违反的准确性。
热对新兴市场的影响是可靠性验证的另一个方面,设计社区十多年了。因为温度有一个逆当前限制指数关系,是很重要的检查他们限制在一个精确的操作温度的死。批准与悲观的温度会导致几个假EM侵犯,导致过多的。利润缩小他们在20 nm节点,温度是另一个方面,它需要准确建模的文明程度的可靠性验证。
可靠性平台,可以精确的模型和模拟电流在每一个网,破译高级新兴市场规则和应用热修正为20 nm设计模拟是强制性的。平台如红鹰和图腾从Apache提供能力来分析复杂的IP和soc与全芯片容量和silicon-correlated准确性,并被认证为台积电的20 nm制程。
20 nm节点流程制造业经历了重大变化和高速低功耗设计来满足需求。激进的改变金属栈,新兴市场规则,ESD指南和热需求在20 nm EDA社区不得不快速应对这些挑战。设计团队不仅是改良他们的流动,但也采用更新的签字方法对先进的可靠性。
应用工程主管arvind Shanmugavel是Apache设计公司。
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