具有可變性意識的實用DFM設計方法

過去數十年中，IC設計方法歷經了幾次重大發展。目前，我們正面臨又一次的發展轉折點，在這個轉折點，設計師必須具有更強的預測能力，設計以彌補包括微影和蝕刻製程中產生的變化。在90奈米以下製程，GDSII圖案中的正方形和長方形被轉換成設計公司矽晶片上的微影後圖樣輪廓。但是，無論對這些理想的形狀採取了多少OPC/RET技術，它們都CIS設計會轉換成晶片上的圖樣輪廓，並因此改變了晶片的主動和被動層特性。這種可變性在整個製平面設計程窗口內正變得更加嚴重，因為設計實現和分析是基於理想的GDSII形狀，設計階段和實包裝設計際的晶圓之間存在著巨大差異。隨著幾何尺寸的縮小，性能變化將進一步加劇。
矽晶片輪廓圖預測 忽視可變性的結果是不可預測性、更設計低的良率和更低的性能。將可預測性帶入設計中，並針對良率和性能進行最佳設計化的方法，就是透過將矽晶片的輪廓圖導入設計階段，然後針對可能發生的災難性品牌設計結果及參數失效對設計進行分析，以網頁設計解決可變性問題。這是一種真正可製造設計方法的基礎。 在65奈米製程節點，元件尺寸遠小於用於微影的光波長，二設計維形狀效應開始影響電晶體特性。在電路模擬的設計期間，必須解決多晶閘的形狀效應設計公司和擴散問題。由於擴散的幾何尺寸可以達到外籍新娘閘長度的兩倍，因此，在計算婚友這些電晶體的電流時，包含窄寬度效應非常重要。這些窄寬度效應是由STI邊沿幾何尺寸、應力和沿著通道寬度方向上摻雜分佈不均勻所造成未婚聯誼。這些效應對元件電流有很大的影拉刀響，驅動電流的差異可以達到30%，切斷電流超過兩倍。利用元件寬度上的準確電流密度模型以及對元件開關的詳細知seo識，我們可以預測出與實際矽晶片測試緊密相關的二維電晶體電流值。 利用包含了光罩產生流程的婚友緊密單身聯誼模型，可預測出元件形狀。與只擷取微影系統行為的借錢傳統微影模擬模型不同，這種緊密模型將整個製造過程包含在內，包括重新制訂目標、輔助特性、PSM、OPC以及如圖1所示的微影效應。
在不同的製程點(聚焦、曝光)使用這種緊密模型，可得到預測多晶閘層的矽晶片輪廓圖。利用主動層模型，還能從擴散層獲得矽晶片輪廓圖。這種矽晶片的形狀變化將導致電晶體吸收電流的改變，為了實現精確電路模擬，我們必須預測這種電流變化。 圖2顯示的DFM流程採用了基於模型的可製造性設計檢查器(DMC)。這種檢查器可以檢測到傳統DRC檢測可能遺漏的可製造性問題，而且檢測時間只有基於OPC和微影模擬等其它推薦解決方案的一小部份。它能讓設計師透過快速、準確地解決系統性製造變化來提高實體設計階段的良率。 台積電(TSMC)已體認到DFM分析的重要性。“對先進技術而言，DFM分析很重要，我們的客戶透過實現高度可印製的佈局獲得極大優勢，”TSMC設計服務行銷總監Kuo Wu表示。“根據TSMC公司的有效精密度保證機制，我們與Clear shape公司合作，確保其模型對於每個製程節點都具有矽晶片精確性，我們已經認證了InShape在45奈米技術下的所有層，並將InShape包含在我們的參考流程8.0中，為客戶提供具有微影意識的佈線技術，”他補充道。