Digital Design Studio 2.1.2: виртуальная фабрика vFactory рядом с вашим проектом и модели ALcad с указанием источника
В Digital Design Studio 2.1.2 рядом с DDS и ALcad появилась vFactory — виртуальная фабрика, по которой можно пройтись и запустить моделирование. ALcad записывает, откуда взяты импортированные модели и производственные правила, а при выборе PDK видно происхождение каждого набора.
Digital Design Studio 2.1.2.1 — первая общедоступная сборка версии 2.1.2. Она открывает третью область рядом с DDS и ALcad. vFactory — это виртуальная полупроводниковая фабрика в том же приложении: пройдитесь по эталонной фабрике, посмотрите, как по ней движется моделирование производства, загляните внутрь EUV-сканера и проследите, как топология из DDS может превратиться в пластины.
ALcad теперь импортирует модели производителей с записью об их источнике и проверяет платы по производственным правилам с известным происхождением, а при выборе PDK видно, откуда взят каждый набор. Вот что нового.
vFactory — виртуальная фабрика рядом с вашим проектом
Выберите vFactory в меню продуктов, чтобы перейти на фабрику так же, как вы переключаетесь между DDS и ALcad. Первый экран открывает нашу собственную эталонную логическую фабрику: 300 единиц оборудования, включая четыре EUV-сканера, в натуральную величину на четырёх уровнях здания — в чистой комнате, на вентиляторном этаже (fan deck), в подфабрике (subfab) и на техническом этаже.
Количество оборудования можно менять от 200 до 400 единиц, а при импорте полной модели фабрики vFactory сам расставит зоны и ряды оборудования и проложит потолочную рельсовую сеть с накопителями и загрузочными портами. Эталонная фабрика — оригинальный синтетический пример. Она не копирует завод какой-либо компании, а каждое число в ней — задокументированное допущение, поэтому вы можете разобраться, как работает фабрика, не принимая пример за данные реального завода.
Оборудование эталонной фабрики по технологическим зонам
300 единиц в стандартной компоновке
Минимум — Диффузия: 16 шт.. Максимум — Тонкие плёнки: 64 шт..
| Категория | Значение (шт.) |
|---|---|
| Литография | 44 |
| Травление | 56 |
| Тонкие плёнки | 64 |
| Диффузия | 16 |
| Имплантация | 16 |
| CMP | 20 |
| Мокрая очистка | 36 |
| Метрология | 48 |
Литография
4 EUV-сканера, 16 DUV-сканеров и 24 линии нанесения и проявления резиста.
Травление
Травление диэлектриков и проводников.
Тонкие плёнки
Осаждение CVD, PVD и ALD.
Диффузия
Печи диффузии и отжига, обрабатывающие партии группами.
Имплантация
Ионная имплантация.
CMP
Планаризация между слоями.
Мокрая очистка
Групповая очистка и очистка по одной партии.
Метрология
CD-SEM, контроль совмещения, измерение плёнок и контроль дефектов.
Прогулка по фабрике
Выберите Walk, чтобы войти в комнату переодевания на уровне глаз. Двигайтесь клавишами W, A, S и D или стрелками, удерживайте Shift, чтобы идти быстрее, и нажимайте E, чтобы открыть ближайшую дверь. Стены, двери и оборудование преграждают путь, как в настоящем здании, поэтому маршрут через воздушный душ к технологической зоне ощущается как экскурсия, а не как облёт.
Другие виды помогают не потерять ориентацию. Вид «кукольный дом» разводит четыре этажа, 2D-карта остаётся редактируемым планом, а на миникарте можно выбрать точку и дойти до неё. Метки описывают оборудование и технологические зоны, Measure показывает расстояния и перепады высот в миллиметрах, а между уровнями можно перемещаться по лестнице или на лифте.
Экскурсия по эталонной фабрике
Play tour проводит вас по маршруту и останавливается в каждой точке, чтобы вы успели прочитать описание.
Переодевание и воздушный душ
Экскурсия начинается там, где начинается любой визит в чистую комнату, — ещё до технологической зоны.
Литография
Зона, где рисунок переносится на каждый слой пластины.
Травление и плёнки
Оборудование, которое слой за слоем удаляет материал и наносит новые плёнки.
Диффузия и имплантация
Печи и ионные имплантеры, задающие электрические свойства кремния.
CMP и мокрая обработка
Полировка и очистка, готовящие поверхность к следующему слою.
Метрология
Измерительное и контрольное оборудование, проверяющее пластины между операциями.
EUV
Экскурсия заканчивается у EUV-сканеров, которые печатают самые критичные рисунки.
Как разворачивается моделирование фабрики
За сценой работает дискретно-событийная модель фабрики. Запустите партии в эталонную фабрику, и движок спланирует каждый шаг, включая диспетчеризацию, группировку, переналадку, отказы и обслуживание. У каждого запуска есть seed, поэтому одна и та же модель с тем же seed всегда даёт один и тот же результат.
Когда запуск завершится, воспроизведите его на 3D-фабрике. Ставьте на паузу, ускоряйте от реального времени до 100 000 раз или переходите к любому моменту. Состояния оборудования, группы и перемещения FOUP между единицами оборудования в точности следуют событиям, записанным движком, а инспекторы оборудования и партий показывают значения в выбранный момент рядом с итоговыми результатами.
Если выбрать установку травления или контроля, откроется небольшая модель, построенная на открытых измеренных данных — наборах BOSCH (плазменное травление) и SECOM. Каждая панель указывает источник, показывает входные данные и тестовые метрики и помечена как учебная демонстрация.
Внутри EUV-сканера
Каждый EUV-сканер на фабрике можно открыть. Внутренний вид показывает путь света от источника до пластины и позволяет переключаться между NXE, High-NA и Hyper-NA, а время сканирования берётся из того же движка светового бюджета, что и расчёты.
Панель расчёта EUV проходит по световому бюджету: сколько энергии источника доходит до промежуточного фокуса, сколько остаётся после многослойных зеркал Mo/Si и сколько достигает пластины. Начинайте с редактируемого примера — каждое допущение будет помечено как допущение.
От вашей топологии до виртуальной пластины
В Cloud нажмите кнопку Send to vFactory в окне просмотра GDS в DDS, чтобы увидеть, что топология может дать на пластине 300 мм. vFactory открывает Design to wafer, рассчитывает карту кристаллов по размеру топологии, запускает партии в эталонную фабрику и показывает выход годных по моделям Пуассона, Мерфи и кластерной модели, указывая для каждой допущение о плотности дефектов. Время цикла берётся из моделирования фабрики, а результат можно сохранить в проекте.
От топологии к пластинам
Путь от проекта в DDS до оценки выхода годных в vFactory.
GDS-топология
Выберите топологию в DDS. Её размер задаёт размеры кристалла.
Карта пластины
vFactory размещает кристаллы на пластине 300 мм с учётом дорожек резки.
Партии на фабрике
Партии запускаются в эталонную фабрику и планируются шаг за шагом.
Выход годных и сроки
Выход годных по Пуассону, Мерфи и кластерной модели, время цикла из моделирования.
Модели и правила ALcad с прослеживаемым источником
Теперь SPICE-модели производителей можно импортировать прямо со страницы производителя. ALcad сохраняет исходный файл без изменений, записывает, откуда он взят (адрес, имя файла, хеш SHA-256, время и лицензию), и сообщает, что это — обычный SPICE, PSpice, LTspice, зашифрованная модель или Verilog-A, так что вы заранее знаете, что будет работать. В Cloud импортированные модели доступны только вам.
Для плат производственная DRC проверяет топологию по зафиксированному набору правил производителя с известным источником. Проверки сравнивались с результатами KiCad 9 на наборе эталонных плат, а панель результатов сообщает, на какие правила и какое сравнение она опирается.
В настольном приложении для Linux в QEDA появились параметрические ячейки для площадки трансмона, четвертьволнового резонатора CPW и линии питания. После DRC они показывают идеальную оценку волнового сопротивления и резонансной частоты CPW для той же геометрии. Если изменить входные данные, старая оценка скрывается до повторной проверки.
Наборы PDK с указанием происхождения
При выборе набора проектирования (PDK) теперь видно, откуда он: ссылка на дистрибутив, условия лицензии, пути к изготовлению, зрелость исходного проекта и то, что проверила Digital Design Studio. Наборы, по которым нельзя изготовить чипы, прямо об этом сообщают. Раскрывающееся руководство описывает открытые программы мультипроектных пластин (shuttle), через которые проект может стать настоящими чипами.
Движки моделирования также проверяются на задачах с известным точным решением: делители напряжения и цепи RC, RL и RLC для SPICE, гауссов профиль и профиль erf для диффузии, плоские волны, идеальные проводники, отражение Френеля и резонанс для FDTD. Каждая проверка измеряет, насколько быстро уменьшается ошибка при повышении разрешения.
Другие изменения
Обновления без перезагрузки Windows. В Windows обновление внутри приложения теперь перезапускает только Digital Design Studio и не просит перезагрузить Windows.
Уведомления на виду. На панели мониторинга появляется всплывающее уведомление, а список уведомлений стал удобнее для просмотра.
Продолжайте с того же места. Когда вы возвращаетесь в окно, несохранённые правки в редакторе и открытые панели остаются на месте.
Быстрый запуск Cloud. Панель мониторинга и окна настроек теперь загружаются при открытии, поэтому при загрузке первой страницы Cloud скачивается гораздо меньше кода.
Четырнадцать языков. Экраны, экскурсии и панели расчётов vFactory, как и всё приложение, доступны на всех 14 языках интерфейса.
Известное ограничение. На компьютерах с графикой Intel Iris Xe объём занятой разделяемой памяти GPU увеличивается примерно на 16,6 МБ после каждого открытия и закрытия внутреннего вида EUV-сканера и примерно на 32–36 МБ при каждом переключении 3D quality между Medium и Low. Это будет исправлено в одном из следующих выпусков.
Версия 2.1.2 объединяет проектирование и производство в одном приложении: проектируйте блок в DDS, готовьте схемы и плату в ALcad и следите в vFactory за тем, как он превращается в пластины. Откройте vFactory и запустите экскурсию, чтобы увидеть, куда ведут ваши проекты.