65纳米以下工艺的可制造性设计考虑

来源 :电子产品世界 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wanshixian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  半导体产业每次向更高级的设计工艺流程及生产技术过渡过程中,都会经历一次在范围更深、更广和更高性能的转型。如今,随着业界向65纳米及以下级别的更高纳米技术发展,确保投片成功的传统手段很快就开始不适应结构设计越来越高的需求。业界正在进入一个朝着可制造性考虑设计转型的关键时期,需要在设计方法上有一次突破,以实现新一代纳米级集成电路(ICs)的成功。
  半导体生产技术的每一次重要进化都会给集成电路设计者带来一系列越来越艰难的挑战。多年以来,结构设计面临的最大挑战都是围绕于基础领域和电性需求。但随着越来越精密的设计和生产技术让半导体公司能够在更小的面积上实现更大、更复杂、更快的电路,集成电路设计者开始发现,设计后期阶段对电路性能的决定作用越来越大。结构设计的决定因素如容性耦合和信号集成在前几代技术中一般都是次要考虑因素,而如今它们开始在主流设计中对性能起到主要影响作用。从而使布线后寄生元件提取的详细分析成为主流时序确认流程的必要工作。
  向更高级纳米技术的过渡同样采用了类似的模式,不过复杂度更高:在65纳米级以上大多可被忽略的生产因素影响,对于65纳米及以下级别会变得越来越突出。在这样高级的几何尺寸下,平坦化化学机械抛光(CMP)可能会磨损比周围绝缘电阻材料较为柔软的铜线顶部。结果铜线厚度和响应时间即便是在同一个裸片上也会有极大不同。过去生产工程师会通过金属填充和切缝切削等方式设法减轻CMP的影响,然而在更高的纳米几何尺寸下,这些调整措施会因为对耦合效应影响的加大而严重影响电路性能。
  同样,在这种几何尺寸下需要的更强的解析度增强法(RET)提高了电路性能的生产影响。即使是在当今的主流几何尺寸下,芯片结构也小于硅光刻使用的193纳米光波源,这就需要光学邻近矫正法(OPC)和相移光罩(PSM)来补偿因次波长衍射导致的失真。生产商一般只要将这些技术应用于180纳米设计的两个层面,而65纳米设计的所有层面都需要矫正——算起来大概有35个要使用新兴的工艺技术。至于CMP,生产商可以将这些矫正手段用于上一代的设计品而无需担心影响性能。而对于更高的纳米级别设计,在整个设计过程中需要仔细考虑系列RET矫正的影响。采用了新的技术,工程师可以研究光刻在版图设计方面的影响,在制作光罩之前交互摸索不同的RET方法。使用加密晶片处理数据的工艺模型文件进行光刻影响的详细模拟,在不危及机密生产资料安全的情况下,提供光刻结果的精确预测。通过这种手段,设计团队可以制造出无光刻影响的版图,降低光刻相关的重新投片风险。
  如今设计师需要采用与用于时序收敛相同的方法处理生产影响,在每个模块设计周期的早期预测其影响。可制造性设计(DFM)和良率导向设计(DFY)策略应该贯穿于整个设计流程,包括综合、布局、布线、布线优化和完成阶段。相反地,补偿CMP和光刻影响的设计改良也应该对设计意图有更清晰的把握,例如发现一些关键途径以降低因信号集成和时序问题而出现新缺陷的可能性。
  设计和生产之间的互相影响趋势越来越明显,这进一步反映了半导体公司和晶圆厂之间的天然关系。晶圆厂如今在必须规则的基础上增加了可选规则,这可以帮助半导体生产商充分发挥新工艺技术的潜力。对设计师来说,通过采用推荐的规则带来可能的良率提升,以平衡传统目标成为挑战所在。因为每个晶圆厂和工艺都有不同的整套规则,在生产约束越来越多的情况下,精确预测电路性能的需求使得这样的挑战更加复杂。
  虽然生产对设计产品的性能影响越来越大,出于可制造性考虑的设计方法,其经验意义更加重大,已经不仅仅是将一大堆的生产数据进一步反馈到前端设计阶段。实际上,最有效的手段是仅仅将足够的生产工艺的信息返回到前端设计阶段。这种手段将会让设计师更加了解对后端设计制造阶段的影响,而无需成为后端技术的专家。这样,新颖的建模法将会适应信息抽取的程度,总是提供设计品“刚好够用”的信息,以满足集成电路设计各个阶段的特殊需求。在设计初期,这些模型提供了足够的细节以加速初期策划和评估。随着设计过程逐渐接近生产阶段,这些模型会适时提供新的所需细节,用以对性能和良率进行更精确的预测。
  为了达到这种平稳的制造性考虑设计流程,设计师将需要设计专为单一体系准备的工具,以缓和设计和生产有时候会出现的需求冲突。业界开始采用的新技术使得这种设计和生产间的平衡成为可能,半导体公司不仅可以在向更高级纳米技术的转型中生存下来,还可以全面发挥新兴制造技术的潜力。
其他文献
摘要:本文详细阐述了D类音频放大器技术及其设计要素,并介绍了ADI公司的D类放大器的产品特点。  关键词: D类放大器;输出级功率;输出晶体管;EMI; LC滤波器
期刊
摘要: 本文较为详尽地介绍了在USB多媒体键盘系统中,特殊功能键的实现方法。  关键询:通用串行总线;系统特殊功能键;用户特殊功能键;报告描
期刊
德州仪器(TI)宣布推出一款高精度运算放大器,该器件采用创新的零交越失真、单输入架构,从而实现了无跳变轨至轨性能。OPA365具有超低失真(仅为0.0006%THD+N)、极低噪声(仅为4.5nV/rtHz)以及50MHz增益带宽,因而理想地适用于多种设计中的单电源应用,其中包括便携式仪表、数据采集、检试测量、音频以及便携式医疗系统等。
期刊
接着将讨论电极、质导膜及触媒的特性。电极(阴极、阳极)的功能在于传导电流及气体,同时可做为触媒的载体(backsupport)。目前最为广泛使用且性能可靠的电极材料为碳制成的纤维织布或纸。碳电极为微米至纳米等级的多孔或介孔性(mesoporus)材料,具有表面积大(>75m2/g)的优点,同时能让气体燃料通过。最近也有研究上尝试以纳米碳管作为电极材料。
期刊
摘 要:近年来,广大普通汽车用户越来越渴求大量有效的数据服务、通信服务、强大的娱乐支持和高保障的安全防盗系统。本设计充分利用了Intel Gene8310板的硬件资源,扩展了大量外围硬件,并配以拥有强大图形处理能力的Windows系统,呈现了十分良好的用户接口界面。系统采用了丰富的应用技术实现了双屏幕独立显示、双触摸屏、个性化的人机交互方式、手势及语音命令识别、GPS汽车导航、卫星地图导航、富信息
期刊
8月19日,国家统计局公布了中国制造业500强。联想控股有限公司、海尔集团公司、摩托罗拉(中国)电子有限公司分别位居四、五、六位,其余排名前十位的都是来自钢铁和汽车行业。500强足依据2005年企业年报,按照主营业务收入多少排序的,从行业分布看,仍呈现重化工的特征。与世界跨国公司相比,中国制造业500强仍有很大差距;其中必须重视两个方面:一是突出自主创新能力;二足突出主营业务,提高核心竞争力。
期刊
随着汽车架构朝着更加复杂的分层网络发展,汽车制造商需要更高性能的车身电子模块以支持网关功能,提供更高功能的集成和集中服务,如诊断、重新编程和电源管理。汽车原始设备制造商(OEM)正在寻找新的方法,通过提高元件的集成度来减少汽车电子控制设备的数量。随着高档汽车网关功能需求地不断增长,汽车制造商希望将这种功能集成到车身控制器或中心堆栈的显示电子系统中。他们还希望构建灵活的硬件和软件平台,来满足不断发展
期刊
吴世湘编译  手机的发展要求在以低插入损耗进行多频带和多模频带切换的同时仍保持优良的线性特性,这推动了RPMEMS开关的应用和发展。随着新的复杂波形如WiMAX添加到混合信号上;多频带的切换问题变得更加突出。
期刊
在上海NIDays期间,本刊采访了与NI合作时间最久的系统联盟商——北京中科泛华测控技术有限公司(简称泛华测控),请产品开发部史永勤经理,销售部葛飙经理,事业部赵晓宇经理介绍了泛华测控的特色,从中力图探寻出本土代理商/系统联盟商的发展方向。
期刊
Spansion公司最近宣布,在其全球设计网络中增加一个新的设计中心,苏州IC设计中心。该中心将帮助Spansion利用该地区的专业设计团队,迅速满足亚洲市场对SpansionMirrorrBit和基于闪存逻辑解决方案不断增长的需求。它将成为Spansin布于全球八个不同地区的设计网络中的重要组成部分。
期刊