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DTCO是设计与工艺协同优化的简称,是半导体制造领域的重要方法。在先进工艺节点下,设计团队和工艺团队需要紧密协作,通过迭代优化,同时改进电路设计和制造工艺,最终实现性能、功耗、面积和良率的整体最佳化。
DTCO流程包含六个关键步骤。首先是目标设定与问题识别,确定优化指标和工艺挑战。然后进行建模与表征,建立精确的工艺和器件模型。接下来是协同探索与分析,设计和工艺团队共同探索不同方案。第四步是反馈与迭代,持续改进设计和工艺。第五步开发新的设计规则和方法学。最后进行收敛与验证,确保达到预设目标。
建模与表征是DTCO流程的核心基础阶段。在这个阶段,需要建立精确的工艺模型,包括刻蚀、沉积、光刻等各个工艺步骤。同时建立器件模型来描述晶体管的电学特性,以及互连模型来分析RC延迟和串扰效应。此外还要考虑布局相关效应,如应力和邻近效应,以及工艺变异性对电路性能的影响。这些模型的准确性直接决定了后续优化的效果。
协同探索与迭代优化是DTCO的核心执行阶段。设计团队探索不同的电路架构和版图实现方案,工艺团队同时优化制造工艺参数和新材料应用。通过建立的精确模型进行性能仿真分析,识别设计与工艺之间的相互影响和制约关系。这是一个持续的反馈与改进迭代过程,设计和工艺团队不断交换信息,调整各自的方案,最终寻找到在性能、功耗、面积和良率等多个维度上的全局最优解决方案。
DTCO为半导体行业带来了巨大的价值。它突破了传统设计规则的限制,使得芯片设计能够充分利用先进工艺的潜力,显著提升芯片性能和能效比。同时,通过优化设计与工艺的匹配,降低了制造成本和工艺复杂度,缩短了产品开发周期。更重要的是,DTCO提高了芯片的良率和可制造性,使得先进工艺节点能够成功实现量产。这种协同优化方法已成为现代半导体制造不可或缺的关键技术。