模拟的所有处理发生在真正的晶片是建立全面的测试和优化过程。
半导体工艺发展并非易事,每一代的设备创建更加困难和昂贵的。传统的构建和测试开发周期变得过时,因为他们太昂贵和耗时的最先进的流程。
大多数芯片设计师开发新产品依赖于现有的生产流程,但有人创造这些过程使设计成为可能。过程开发,与新的芯片设计,需要一个完全不同的组的工程师和技能。目标是创建新的半导体制造过程提供高收益的同时实现所需的设备性能。
图1:先进gate-all-around纳米线晶体管装置。
传统的方法已经建立多个测试晶圆来确定给定设备的理想的过程。一组晶片制造和分析后,精制新一轮的制造过程步骤基于上一轮的见解。每一代新工艺对变化更为敏感,由于小的特征尺寸。测试必须占寄生特性和可以忽略的一代之前,添加更多的复杂性和测量。多次循环重复整个流程可以定稿。这种过程开发的时间和成本越来越不切实际,尤其是对最先进的技术节点。
今天,这有另一种缓慢、昂贵的做事的方式。虚拟制造让计算机模拟的所有处理发生在真正的晶片。这些虚拟模型允许半导体工艺工程师测试生产设备设置与更大的变化是可能的实体工厂。设计师可以模拟整个流程,运行成千上万的晶片的几天,而不是几个月。设计师可以快速查看图形动画可视化流程步骤,修改过程配方和设备的几何图形,并测量这些变化如何影响电子的行为。
图2:在虚拟制造半导体的图形动画流程步骤。
因为生成的高容量的数据,统计分析可以提供更大的信心的选择过程中设置。缺陷和随机变量可以在一个虚拟的工厂建模的方式是不可能在一个真正的工厂,让开发人员测试设备结构不可预测的敏感性方面的处理。
有一些方法来优化流程设置中使用新的内存制造顺序或逻辑。最简单的例子包括单变量和探索它的影响。临界尺寸(CDs),例如,建立设备的特征尺寸,确保所需的电气性能。一个特定的维度可以横扫从低到高值;开发人员可以测量的影响,阈值电压等设备的行为。相交的交互流程步骤也可以测试。
但实际上,这种方法是不足以研究错综复杂的流程步骤之间的相互作用和由此产生的结构。第二种方法利用蒙特卡罗分析,随机变化范围广泛的工艺和设备参数和计算结果设备几何和性能。这些数据可用于自动识别过程和设计设置需要实现产量和性能目标。这是一个区域模拟照耀,提供一个有用的方法来测试许多不同流程之间的交互。
图3:统计实验使用虚拟制造。
SEMulator3D是一个虚拟制造平台由Coventor,林研究公司。它允许所有流程步骤的定义,设备的建模,收集度量标准,电器和设备的分析,统计分析的结果,并通过图形动画的可视化流程步骤。主要使用的半导体公司,为优化和扩展主要流程节点和棉酚等发展中先进的新技术(Gate-All-Around)晶体管。
图4:Gate-all-around晶体管在SEMulator3D可视化。
做这项工作的能力几乎是半导体工艺的未来发展。虚拟制造新流程加速投放市场的时间,几个月,开放市场机会的价值数亿美元的领先的半导体公司。
了解更多关于虚拟制造,以及它是如何改变半导体技术发展的未来,请下载我们的白皮书”加快与虚拟制造流程优化”。
|
|
|
|
|
|
|
|
留下一个回复