对高级工艺特征进行建模，提高仿真结果的精度。
半导体行业继续面临难以置信的压力，以更低的功率需求在更小的区域内提供更高水平的性能。从用于5G移动设备和网络基础设施的高性能片上系统，到实现自动驾驶汽车和工业物联网的射频收发器，当今的应用需要更小的尺寸，同时需要更大的功率输出。这种“小型化”趋势影响了系统的每个部分，尤其是代表基本构件的集成电路(ic)。
产业从标准的7nm芯片尺寸向5nm设计的转变带来了外形和功率的提升，但这一趋势也带来了挑战。随着芯片尺寸的减小，缺陷和失效机制的风险也在增加——这意味着芯片制造商现在必须这样做进行更彻底的检查，这耗费了他们的时间和金钱。我们甚至还没有看到裁员的结束。与3nm芯片将于2022年推出，2nm设计预计将于2024年推出，工程风险和相关的验证工作量只会增加。7nm芯片设计预计成本为2.233亿美元，而5nm芯片设计的成本为4.633亿美元。对于下一代3nm芯片设计，这一数字将飙升至6.5亿美元。
考虑到如此多的风险——包括他们的品牌声誉和长期客户忠诚度——芯片制造商不能承担设计出错的后果。而且，考虑到快速和极端创新的压力，他们不能仅仅依赖于制造后的检查。他们必须验证他们先进的IC设计，并在发生重大原型设计和制造费用之前识别任何缺陷。
由于高级布局依赖效应——我们也称其为高级制造效应——在制造过程中布局是扭曲的，这意味着自定义IC布局不能完全代表实际制造的芯片。这些影响在铸造厂提供的技术文件中进行了描述——对于非常先进的工艺节点来说，它们非常复杂。
解决方案是大容量电磁建模，例如Ansys的RaptorX，可以对最复杂的模拟、混合信号和射频ic、芯片上的高速数字系统和3d - ic进行建模，并且能够快速简单地完成这些工作。
建模先进的工艺特征显著提高了IC设计仿真结果的精度，从而降低了原型和生产成本，加快了产品发布速度，并在5G、三维集成电路(3D-ICs)和射频集成电路(RFIC)设计等要求苛刻的应用中安装芯片时提高了产品的可信度。
2022年。R1软件于2022年初发布，Ansys为RaptorX添加了针对7纳米以下工艺节点的新功能。它对所有关键布局依赖效应(lde)进行建模，以支持开发小至3nm的芯片设计的准确性、速度和成本效益，并提供基于多模式的高级制造效应提取。该工具是颜色、掩模和模式感知的，因为它可以计算IC设计的所有几何和电气参数，包括宽度/空间、蚀刻、金属厚度、电阻率、介质厚度和介质损伤。这有助于芯片设计人员优化电阻、电容和电感，在最苛刻的客户应用中获得更高的性能和可靠性。
在电磁模拟过程中忽略高级lde可能会导致关键指标的严重不准确性。对于串联电阻，计算基准显示偏差可达140%，而对于总电容，偏差可达25%。
有(绿色图)和没有(红色图)高级布局依赖效应建模的RaptorX模型与参考的偏差。比较的指标是Rs(串联电阻)和Ctotal(总电容)。
所有这些不准确都会产生误导性的模拟结果、失败的tapout、更长的上市时间和巨大的额外成本。
RaptorX采用由机器学习算法支持的随机游走方法，对所有lde和先进的CMOS制造效果进行高精度建模，精度可低至3nm。因此，它通过支持在最小的工艺节点上进行设计的早期验证来防止芯片缺陷，具有最复杂的电磁效应。
随着全球半导体制造商争相推出下一代2nm和3nm芯片设计，严格的分析和设计验证从未像现在这样至关重要。有兴趣了解更多关于Ansys RaptorX扩展功能的信息吗?Ansys的Kelly Damalou提供了一个演讲作为TMSC 2022年在线北美开放创新平台(OIP)生态系统论坛的一部分，RaptorX和布局依赖效应。有效期为6个月。
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