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影响可制造性设计(DFM)的因素剖析

         现在的DFM主要由传统的物理验证、光学接近修正(OPC)、光罩增强技术(RET)、以及一些掩膜数据准备(mask-data preparation)组成。它主是指在设计到达我们常称为签字确认(signoff)这一步之后的许多后续动作。 

为什么DFM是非常必要的?主要原因是,当工艺尺寸缩小到亚纳米级时,代工厂需要印制出来的结构比印制它们所需的光波长还要小。现在的193纳米步进曝光机(stepper)的分辨率不足以把设计师画出来的版图精确地转换到晶圆上。GDSII中代表这些结构的形状在刻蚀工艺中失真,因此它们经常需要通过OPC和/或RET技术进行修正。 

那么DFM应该是什么呢?很显然,如果它主要是一些补偿精度不足以刻蚀出设计师所设计的精微结构的步进曝光机的努力的话,那这就不是 可制造性设计。DFM应该是在设计阶段预估和修正机械的、电气的、以及平板刻蚀工艺的特性和变化。” 

像台积电这样的代工厂对输入的GDSII文件准备有两套设计规则验证(DRC)。“在过去景气的日子,”Miller说,“他们只给你一套DRC。现在增加了第二套规则。这些不是判定通过与否(pass/fail)的规则,而是关于各个值的变化范围的规则。” 

可制造性的灾难性问题(短路和/或开路)和参数(或统计)变化及可靠性相关问题之间的差异。参数变化的例子包括电容或电阻的增大,对时序有影响但不一定引起整体失效。 

某些缺陷和随机微粒有关。有时它们是多余的,有时是缺少的。但设计人员对此几乎无能为力。其它的是系统性缺陷,属于芯片制造工艺问题。刻蚀问题,比如步进机的分辨率不够高,就归于此类。 

像用于晶圆平坦化的化学/机械抛光(CMP)这样的工艺,能够造成晶圆乃至裸片的互连厚度的相当大变化。 

当设计人员为其互连建模时,他们通常假设一个恒定的厚度。在即将来临的65纳米技术节点,CMP容易引起互连厚度的变化,阻抗和电容也因此变化,对比模型,这种变化达40%。 

第三类缺陷是“未知”类型的,一般与工艺可变性有关,这些影响在设计周期中完全无法得知或被确定,使得几乎不可能对其进行建模或预估。它们往往是会影响时序的参数变化,必须在版图后予以解决。 

因此,这基本上是系统性变化,以及程度小些的参数变化,能被设计工程师处理的机会极小。

转自:互联网

 
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