process aware DFM!?

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新思科技新DFM解決方案具備處理製程變異能力   2006/10/20
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    現今晶片體積逐漸縮小，且性能趨於複雜，因此在製造時隨著產生各種變異(variability)議題，如strain engineering對於電路效能（circuit performance）的影響近來即受到相當的重視。新思科技(Synopsys) 針對45奈米及更先進的製程推出具備製程知識(process aware )的DFM解決方案(PA-DFM)，不管是在類比設計或量身訂作的設計階段，即針對整個design-to-manufacturing的過程，有效分析製程變異的作用與影響，確保晶片設計的成功率，並達到節省成本與提升良率的目標。
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    電晶體變異(transistor variability)是當前DFM製程中所必須面對的重要課題，新思科技推出新產品Seismos與Paramos為PA-DFM解決方案中的核心產品，可以將製造端的variation information回傳至設計端，讓IC設計工程師能更有效的掌握layout與yields的效能，可以有效處理上述問題。它可以藉由在設計流程中有效整合準確的實體模型(physical modeling)，指出設計端與製造端的互動關係中的變異參數 (parametric variations)。這是新思科技在先進製程與device modeling的TCAD專業領域上的最新發展，它與該公司其他相關的產品如PrimeYield、PrimeTime VX及Star-RCXT VX等工具都可以相容。

    藉由以TCAD為基礎的model，並整合physical design的設計工具，Synopsys在奈米級的IC設計製程當中，提供先前未有的解決方案，彌補目前市面上其他設計工具的不足。Synopsys的PA-DFM解決方案，配合HSPICE circuit simulation tool及PrimeTime VX and Star-RCXT VX tools，可以協助客戶克服variation awareness來提升效能與良率，進而達到晶片設計的高可預測度(predictability)，而這些工具之間彼此都相容，讓客戶能解決從cell layout到design implementation過程中所遭遇的variability問題。   

    聯華電子(UMC)智財研發暨設計支援部部長劉康懋表示，當先進製程不斷涵蓋更多的製程步驟，process variability為設計工程師帶來更多DFM技術上的挑戰，譬如說在強化mobility功能時，目前的modeling solutions還不能解決contact placement對於stress film的影響，我們很高興新思科技能推出新的process-aware DFM解決方案，也將與新思科技合作，將此解決方案應用於45奈米及更先進的製程中。

4 H6 _* ~' @) ~. c# i    為了能夠確保與現有的設計軟硬體有效整合，PA-DFM可以輕易地與現有的design flow與methodology相容，能達到降低variability與增加circuit performance的要求。亦即這項新產品可以讓設計者在設計時在追求整體晶片效能的潛力時，同時兼顧到良率的有效提升。
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    Seismos和Paramos點出了設計時的兩大變異議題：一是由於stress與周圍環境影響而衍生的proximity variations，另一則是由dies與wafers間各項製程參數產生的global variations。這項解決方案可以藉由精確的製程之physical models，協助設計者有效克服製程變異的各項問題，而不必大幅修改整個實體設計流程。
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3 o4 V8 l  a9 n. k1 j3 \1 z9 p    Seismos是transistor-level的工具，用來分析stress及其他奈米級strained-silicon技術所發生的作用。由於65奈米目前已大都進入量產(volume production)，而45奈米則是在試產(pre-production)的階段，所以都需要能夠分析由於趨近作用所產生的參數變異，如電晶體stress狀態對於layout所造成的影響等。Seismos是第一項針對這項需求所提出的EDA工具，它的模型(models)是從矽資料經過嚴格的TCAD simulations所驗證過的，而這項工具可以輕易的處理數量達數百萬以上電晶體的設計。

    Paramos可藉由選取含變異知識之 SPICE compact models，將 SPICE models直接與製造端連接，而這類models包含校準過的TCAD simulations與global SPICE extraction，可讓設計者模擬製程變異對circuit performance的衝擊，此方法對於circuit performance的statistical timing simulations提供實體的variation model，對於探討實際的physical process參數有很大的助益。

/ [7 k; R% R( X4 J+ X    新思科技TCAD business unit總經理Wolfgang Fichtner指出，在45奈米及更先進的製程中，我們的客戶必須了解variation造成的影響，以及variation是來自何處，我們新推出的PA-DFM產品，可讓客戶了解製程變異的潛在原因，並同步採用我們的TCAD DFM與具變異知識之statistical analysis technologies，來強化製程與design methodologies，確保晶片設計的成功率，並達到節省成本與提升良率的目標。