专家在餐桌上:提高收益率

y埃德·斯珀林
半导体制造与设计坐下来讨论与塞希Ramaswami产量问题,应用材料的高级主管策略;路易吉Capodieci GlobalFoundries研发研究员;副总裁和DFM主管Kimon Michaels PDF的解决方案;高级副总裁Mike Smayling组织创新;主任和马克梅森在德州仪器数据集成。以下是摘录的谈话。

SMD摩尔定律:当我们向下移动曲线,将如何产生影响吗?
梅森:每次我们向下一个节点预期一定程度的权利,在性能和成本函数。的事情之一,是产量。我们的期望收益,随着时间的推移,会到非常高的水平。问题是将增加产量的难度你期望的福利收益。我们正在处理,使用可制造性设计方法,以确保我们达到这一水平。
Smayling:当我们超越28 nm我们会看到更多的因素有一个量化的问题。当我们开始使用薄栅氧化物原子厚度我们遇到的问题。我们跑进随机掺杂剂的波动,因为我们没想到离散问题。我们将看到这些问题我们继续收缩几何图形。
麦克:最后的权利建立市场的收益率将会很好。一直是这样的。事实上,采取了这个行业的时间得到这些点是相当一致的。但我们要看到的是更多的火车残骸。像铜过渡到我们有了更多的不成熟的材料,更多的变化和新的失效机制。和我们有更多的参数失败机制,会造成很大的挑战在初始收益率分布,在晶圆厂和铸造厂。
Capodieci我们在暴力的协议。的一个问题是,在28 nm,物理设计将有一个非常紧密耦合与制造业。所有的方法我们已经开发的90海里,现在65 nm和40 nm)成为必不可少的。早期的火车残骸可以避免,但只有通过制造商之间的紧密协作,铸造,IP供应商和设计师,加上方法验证。我们谈论一个DFM的生态系统,需要一起玩。但这里这个生态系统是否和普及是另一回事。
Ramaswami:如果我可以通过和芯片包含我的评论在矽堆积,我们看到的挑战是,虽然通过是由铸造厂的一部分或晶圆厂,如何做是由后端,可能是铸造或包装。这是一个猜测。你不知道你之前所做的一切是如何实现的。第二部分与所有的强调,你建立了细晶片,完全处理。我们仍然不知道,一旦de-bonded晶片,他们将如何生存到包装。

SMD:现在收益28 nm多好?
麦克:在28海里有很多新材料和新的集成,这本质上使产生更具挑战性。铸造厂正在努力解决这个问题,但证据将在大规模生产。
梅森:28 nm从收益率斜坡在这一点上并不比以前感觉非常不同的节点我工作。有挑战。我们有一个列表。我们正在我们的代工伙伴。这是我们所做的在每一个节点。我们希望按时交付权利收益率坡道28 nm和根据计划我们集。
Capodieci:收益率看起来不错。我们按时交付的目标。关键是物理设计是否符合新方法。产量将优秀的设计我们已经实现了。实施特定的推荐规则工作我感到很自信。但是如果你谈论设计,从之前的节点得到缩小,这些会有一些波动。他们需要跳上新的CAD方法和验证。问题是设计和制造是否同步。

SMD:我们期待着进入下一节点和堆积的死,会其他节点的屈服坡道一样吗?
Capodieci:在20 nm,看起来斜坡陡峭,因为引入一组可能的颠覆性技术,现在仍悬而未决。我们不知道哪一个我们要使大批量生产。包括双模式和不同的技术。这将取决于物理实现将做好准备。对关键层,如果你不能分解他们收益率等于零,因为你不能带任何铸造。我们已经努力使这些设计兼容。
Ramaswami:我们看到的挑战是如何减少变异,不管是chamber-to-chamber还是整个晶片。很多工作我们在过程控制和组件,比如如何打开和关闭阀门,都是关于室匹配和匹配晶片。第二个区域是血统粗糙度。一个或两个纳米可能会对性能产生影响。
麦克:一旦你看叠加芯片,和你只测试3 d芯片,它是非常昂贵的扔掉它。会需要从工厂的角度控制变化以及了解晶片是否在规范内。我们不能仅仅依靠晶圆探针在晶圆级了。
梅森:收益率是你得到当你用很多的数字不到一在一起。它是一个函数的区域。如果你有一个堆叠系统,但它有所有这些区域,影响产量。它也有额外的过程产生影响。收益率为100%。所以一旦你将所有这些过程相乘,然后通过定义你会有更多的挑战。我们还需要仔细定义我们讨论。作为客户你担心收益方案,但随着过程工程师我们关注收益率的逻辑电路和记忆。这是另一个层的复杂性。

SMD:我们用来设计使用一个线性方法,但需要所有这些复杂性设计和制造之间的并发执行。谁负责确保发生,它会工作吗?
Smayling:设计和制造之间的沟通一直是成功的重要部分。我们需要做更多的是沟通明确,减少繁重的方式生产和设计方面。有努力在此后开放DFM和开放标准让沟通更普遍和清晰。
麦克:物理层正在成为一个地方,你可能在消极的方式区分造成问题。需要加强之间的交互设计和铸造。但此后设计规则手册,作为一个设计团队之间的契约和铸造,是一种谬论。不可能保证即使guard-banding。即使你解决的情况下,每一个潜在的角落问题存在。我们看到,在40 nm。这就是需要改变。
Capodieci:我们在这方面已经研究了许多年。我们需要丰富设计规则手册,此后与额外的结构。我们看到一些在知识产权领域中,但我们也需要验证方面的构造。基于模式的验证工作今天。我们会看到图书馆的模式来回传递信息和共享所有权在物理设计和铸造。
Ramaswami:无论是光刻、模式或包装,我们试图找出所需的设计工具。所需的工艺条件是什么,无论谁与我们合作?在3 d空间中我们用电容和应力建模与Synopsys对此密切合作。
梅森:在TI内部半导体制造我们有65年的历史,但我们也使用铸造厂。我们对建筑的理解所有晶圆和我们可以沟通,铸造厂。但是有一个危险的概念更好的沟通,设计师们都知道这个东西。设计流程已经很忙刚刚设计出来,所以你必须非常小心加重设计社区设计信息他们不确定如何处理。你必须建立系统自动通知设计流程在不影响设计的过程。你不能只是把信息设计流程。这是有利于对话而不是设计。