последоваьельность проектирования устройств Опции

[sunflower]

Товарищи!

У кого нибудь есть информация о том как создаются модели устройств ?
Я имею ввиду последовательность.
Сначала дяди все рассчитали в тикадах, потом на фабрике напаяли транзисторов, потом другие дяди написали под эти транзисторы компактных моделей и третья дяди используя их надизайнили какие нибудь чипы?
Хотелось бы почитать что нибудь вроде этого только грамотно написанное.
Кто-нибудь ?

[psygash]

Я так понимаю речь идет о создании моделей для элементов ИС (транзисторов, диодов и т.д.). Тогда маршрут примерно следующий:
1.проектирование (моделирование) техпроцесса (TCAD)
2.приборное моделирование (TCAD): получаем ВАХ, сравниваем с требуемыми, если не проходит, возвращаемся в 1.
3.разработка топологии тестового кристалла с элементами ИС (Virtuoso, L-Edit etc.)
4.Изготовление фотошаблонов
5.Изготовление тестового кристалла
6.Измерение набора тестовых характеристик полученных элементов. Какие характеристики измерять определяется элементами и требованием к моделям (например, тип модели МОП-транзистора)
7.Экстракция параметров моделей по измеренным характеристикам элементов (IC-CAP, Utmost, другие оптимизаторы)
8. Полученные модели далее используются разработчиками чипов.
При этом обычно получают не одну модель для каждого элемента, а минимум 3 (типичная, худшее быстродействие, худшее потребление) с разных партий. Это для того, чтобы разработчик знал ворота, в которых могут изменяться характеристики элементов от партии к партии и при проектировании мог бы учесть этот разброс.

[sunflower]

Уважаемый psygash, спасибо за разьяснение!
У меня к вам еще небольшой вопрос:

Как я понял на стадии 2 мы получаем физическую модель прибора в TCADе
и только на стадии 8 после всех этих изготовлений и экстракций получаем его компактную модель ?
Это совершенно новая модель или на этапе экстракции мы получаем modelcard для какой нибудь существующей модели?
Хотелось бы об этом узнать по подробнее. Заранее спасибо !
И еще по времени сколько занимает переход от стадии 2 к стадии 8 ?

Спасибо!

[psygash]

Для стандартных элементов при экстракции получают modelcard для известных компактных моделей (зачем изобретать велосипед). Выбор конкретной модели из множества существующих определяется чаще всего технологией изготовления. Например, если КМОП техпроцесс с минимальными проектными нормами >=3мкм использовать модель точнее чем spice level=3 не имеет смысла, с другой стороны если проектные нормы менее 130нм, то тогда необходимо использовать субмикронные модели, например модель BSIM4. Или, например, если имеем дело с технологией SOI, тогда придется использовать соответствующие SOI-модели.
Существует организация по стандартизации компактных моделей http://www.geia.org/index.asp?bid=597
Новые модели имеет смысл создавать и делать под них экстракцию только если имеем дело с новыми элементами, которые нельзя описать в рамках стандартных моделей. Например, свои модели могут создаваться под чувствительные элементы интегральных датчиков.
По времени вся эта процедура для нового техпроцесса может занимать от 2 месяцев (если Вы работаете при полупроводниковом производстве) и более.

[sunflower]

Значит в любом случае то, что будим ли мы экстрагировать параметры для существующих моделей или писать новые, определяется на стадии 1 и 2 !
И кривые, которые выдают эти модели с полученными modelcardами должны соответствовать тем кривым которые мы заложили на стадии 2 при проектировании устройства!

Я правильно понял ?

[psygash]

Должны соответствовать в первую очередь реальным экспериментальным характеристикам элементов, а те в свою очередь конечно же должны соответствовать расчетным.
Вы наверное клоните к тому, что для экстракции можно использовать расчетные характеристики, полученные после приборного моделирования и таким образом избежать изготовления. Да, можно. В современных TCAD обычно встроен экстрактор для этих целей. Но это будут, так сказать, предварительные, ожидаемые modelcard. Реальные ВАХ могут сильно отличаться от расчетных для неотлаженной технологии, и даже когда технология отлажена, разброс от партии к партии все равно может быть приличным. Предварительные modelcard можно дать разработчикам схем, которые работают вместе с Вами в команде и перед которыми у Вас нет финансовых обязательств, чтобы они могли проводить предварительный расчет своих схем пока отлаживается техпроцесс. Однако для расчета реальных, коммерческих чипов допустимо использовать только те modelcard, которые получены с реальных пластин, притом с разных партий.

[sunflower]

Уважаемый psygash, спасибо за ваши разъяснения! Все очень информативно!

Еще вопрос:
На сколько могут отличаться характеристики полученной после изготовления модели от тех, которые закладывались при проектировании ?
Например на стадии 6 можем ли мы получить не то, что ожидали на стадии 2 ?
Это как то учитывается ?

Мда... чем дальше в лес ... тем больше вопросов

Сообщение отредактировал sunflower - Nov 6 2007, 16:08

[psygash]

Отличаться могут и очень сильно: от единиц процентов до многих сотен. Все зависит от использованных при технологическом и приборном моделировании физических моделей, количества учтенных факторов, предварительной калибровки TCAD, фактора производства (оборудование, чистые комнаты, пластины, реактивы, операторы и т.д.), фазы луны . На самом деле самым критичным фактором является фактор производства: любые физические эффекты можно учесть, а вот выход брака из-за неправильной настройки оборудования, плохих материалов, ошибок операторов и т.д. непредсказуем никакими CADами.

[Spike]

Я так понимаю речь идет о создании моделей для элементов ИС (транзисторов, диодов и т.д.). Тогда маршрут примерно следующий:
1.проектирование (моделирование) техпроцесса (TCAD)
2.приборное моделирование (TCAD): получаем ВАХ, сравниваем с требуемыми, если не проходит, возвращаемся в 1.
3.разработка топологии тестового кристалла с элементами ИС (Virtuoso, L-Edit etc.)
4.Изготовление фотошаблонов
5.Изготовление тестового кристалла
6.Измерение набора тестовых характеристик полученных элементов. Какие характеристики измерять определяется элементами и требованием к моделям (например, тип модели МОП-транзистора)
7.Экстракция параметров моделей по измеренным характеристикам элементов (IC-CAP, Utmost, другие оптимизаторы)
8. Полученные модели далее используются разработчиками чипов.
При этом обычно получают не одну модель для каждого элемента, а минимум 3 (типичная, худшее быстродействие, худшее потребление) с разных партий. Это для того, чтобы разработчик знал ворота, в которых могут изменяться характеристики элементов от партии к партии и при проектировании мог бы учесть этот разброс.

Доброго времени!
Было бы очень интересно узнать Ваше мнение по следующему вопросу:
Нельзя ли перед этапом 1 сначала провести моделирование прибора, который мы хотим иметь (с применением ALTAS от Silvaco, MEDICI от Synopsys или иных аналогичных продуктов) с целью получения распределения примесей, и после этого начинать разрабатывать технологию, уже зная что именно мы хотим получить в приборе? На сколько это целесообразно? Конечно же это в первую очередь относится к новым разрабатываемым приборам, хотя, и не обязательно.
Заранее благодарен.