Digital Design Studio 2.1.2: nhà máy ảo vFactory ngay bên cạnh thiết kế của bạn và mô hình có nguồn gốc rõ ràng trong ALcad

Digital Design Studio 2.1.2 bổ sung vFactory, một nhà máy bán dẫn ảo mà bạn có thể đi bộ tham quan và mô phỏng, bên cạnh DDS và ALcad. ALcad ghi lại nguồn gốc của các mô hình đã nhập và quy tắc sản xuất, còn khi chọn bộ thiết kế quy trình (PDK), bạn sẽ thấy nguồn gốc của từng bộ.

Trên trang này

Digital Design Studio 2.1.2.1 là bản dựng công khai đầu tiên của phiên bản 2.1.2. Phiên bản này mở ra khu vực thứ ba bên cạnh DDS và ALcad. vFactory là một nhà máy bán dẫn ảo ngay trong cùng ứng dụng: đi bộ tham quan một nhà máy tham chiếu, xem mô phỏng sản xuất chạy qua đó, nhìn vào bên trong máy quét EUV và theo dõi cách một layout từ DDS có thể trở thành wafer.

ALcad giờ đây nhập mô hình của nhà sản xuất kèm bản ghi nguồn gốc và kiểm tra bo mạch theo bộ quy tắc sản xuất có nguồn rõ ràng. Khi chọn bộ thiết kế quy trình (PDK), bạn cũng thấy từng bộ đến từ đâu. Dưới đây là những điểm mới.

vFactory, nhà máy ảo ngay bên cạnh thiết kế của bạn

Chọn vFactory trong menu sản phẩm để chuyển sang nhà máy, giống như khi bạn chuyển giữa DDS và ALcad. Màn hình đầu tiên mở nhà máy logic tham chiếu do chúng tôi tự xây dựng: 300 thiết bị, trong đó có bốn máy quét EUV, được bố trí theo kích thước thật trên bốn tầng của tòa nhà: phòng sạch, tầng quạt (fan deck), tầng phụ trợ (subfab) và tầng tiện ích.

Bạn có thể điều chỉnh ví dụ trong khoảng 200 đến 400 thiết bị, hoặc nhập một mô hình nhà máy hoàn chỉnh để vFactory tự bố trí các khu vực, hàng thiết bị và mạng lưới ray treo trần cùng các tủ lưu trữ và cổng nạp. Nhà máy tham chiếu là một ví dụ tổng hợp do chúng tôi tự tạo. Nó không sao chép nhà máy của bất kỳ công ty nào, và mọi con số trong đó đều là giả định có tài liệu, nên bạn có thể tìm hiểu cách một nhà máy vận hành mà không nhầm ví dụ với dữ liệu nhà máy thật.

Thiết bị của nhà máy tham chiếu theo khu vực quy trình

300 thiết bị trong bố trí mặc định

Thiết bị của nhà máy tham chiếu theo khu vực quy trình. Values are listed in the data table below.Quang khắc44Khắc56Màng mỏng64Khuếch tán16Cấy ion16CMP20Làm sạch ướt36Đo lường48
Source / method: Nhà máy tham chiếu vFactory trong Digital Design Studio 2.1.2. Số lượng thiết bị là giả định của Altifigence cho một nhà máy ví dụ tổng hợp, không phải dữ liệu của nhà máy thật.

Nhỏ nhất — Khuếch tán: 16 thiết bị. Lớn nhất — Màng mỏng: 64 thiết bị.

Thiết bị của nhà máy tham chiếu theo khu vực quy trình · Dữ liệu · Đơn vị: thiết bị · Nguồn: Nhà máy tham chiếu vFactory trong Digital Design Studio 2.1.2. Số lượng thiết bị là giả định của Altifigence cho một nhà máy ví dụ tổng hợp, không phải dữ liệu của nhà máy thật. · Kỳ: Bố trí mặc định 300 thiết bị
Danh mụcGiá trị (thiết bị)
Quang khắc44
Khắc56
Màng mỏng64
Khuếch tán16
Cấy ion16
CMP20
Làm sạch ướt36
Đo lường48
  1. Quang khắc

    4 máy quét EUV, 16 máy quét DUV và 24 dây chuyền phủ và hiện ảnh.

  2. Khắc

    Khắc điện môi và khắc vật liệu dẫn điện.

  3. Màng mỏng

    Lắng đọng CVD, PVD và ALD.

  4. Khuếch tán

    Lò khuếch tán và ủ xử lý các lô theo mẻ.

  5. Cấy ion

    Thiết bị cấy ion.

  6. CMP

    Làm phẳng giữa các lớp.

  7. Làm sạch ướt

    Làm sạch ướt theo mẻ và theo từng lô.

  8. Đo lường

    Đo lường CD-SEM, overlay và màng, cùng kiểm tra khuyết tật.

Đi bộ tham quan nhà máy

Chọn Walk để bước vào phòng thay đồ ở tầm mắt. Di chuyển bằng W, A, S và D hoặc các phím mũi tên, giữ Shift để đi nhanh hơn và nhấn E để mở cánh cửa gần đó. Tường, cửa và thiết bị chặn đường như trong một tòa nhà thật, nên lộ trình qua buồng tắm khí đến khu vực quy trình mang lại cảm giác như một chuyến tham quan chứ không phải bay lướt qua.

Các chế độ xem khác giúp bạn định hướng. Chế độ xem nhà búp bê tách bốn tầng ra, bản đồ 2D vẫn là mặt bằng có thể chỉnh sửa, và trên bản đồ thu nhỏ bạn có thể chọn một điểm rồi đi bộ đến đó. Thẻ mô tả thiết bị và khu vực quy trình, Measure cho biết khoảng cách và chênh lệch độ cao theo milimét, còn cầu thang hoặc thang máy đưa bạn giữa các tầng.

Chuyến tham quan có hướng dẫn quanh nhà máy tham chiếu

Play tour đi theo lộ trình thay bạn và dừng ở từng điểm để bạn đọc phần giới thiệu.

  1. Thay đồ và buồng tắm khí

    Chuyến tham quan bắt đầu ở nơi mọi chuyến vào phòng sạch bắt đầu, trước khi vào khu vực quy trình.

  2. Quang khắc

    Khu vực tạo mẫu, nơi hoa văn được in lên từng lớp của wafer.

  3. Khắc và màng mỏng

    Thiết bị loại bỏ vật liệu và lắng đọng màng mới, lớp này nối lớp khác.

  4. Khuếch tán và cấy ion

    Lò và máy cấy ion quyết định tính chất điện của silic.

  5. CMP và xử lý ướt

    Đánh bóng và làm sạch để chuẩn bị bề mặt cho lớp tiếp theo.

  6. Đo lường

    Thiết bị đo và kiểm tra wafer giữa các bước.

  7. EUV

    Chuyến tham quan kết thúc tại các máy quét EUV, nơi in những hoa văn quan trọng nhất.

Xem mô phỏng nhà máy diễn ra

Phía sau cảnh là một mô phỏng nhà máy theo sự kiện rời rạc. Đưa các lô vào nhà máy tham chiếu và công cụ mô phỏng sẽ lập lịch cho từng bước, bao gồm điều phối, gom mẻ, thiết lập, hỏng hóc và bảo trì. Mỗi lần chạy có một seed, nên cùng mô hình với cùng seed luôn cho cùng một kết quả.

Khi một lần chạy kết thúc, hãy phát lại nó trong nhà máy 3D. Tạm dừng, tăng tốc từ thời gian thực lên tới 100.000 lần, hoặc chuyển ngay đến bất kỳ thời điểm nào. Trạng thái thiết bị, mẻ và việc di chuyển FOUP giữa các thiết bị tuân theo chính xác các sự kiện mà công cụ mô phỏng đã ghi lại, và trình kiểm tra thiết bị và lô hiển thị giá trị tại thời điểm đã chọn bên cạnh kết quả cuối cùng.

Khi chọn một thiết bị khắc hoặc thiết bị kiểm tra, một mô hình nhỏ được xây dựng từ dữ liệu đo công khai, gồm bộ dữ liệu BOSCH (khắc plasma) và SECOM, sẽ mở ra. Mỗi bảng nêu nguồn, hiển thị đầu vào và chỉ số kiểm thử, và được ghi rõ là bản minh họa phục vụ học tập.

Bên trong máy quét EUV

Mỗi máy quét EUV trong nhà máy đều có thể mở ra xem. Chế độ xem bên trong cho thấy đường đi của ánh sáng từ nguồn đến wafer, cho phép chuyển đổi giữa NXE, High-NA và Hyper-NA, và chuyển động quét lấy thời gian từ chính công cụ ngân sách ánh sáng dùng cho các phép tính.

Bảng tính EUV theo dõi ngân sách ánh sáng: bao nhiêu năng lượng của nguồn đến được tiêu điểm trung gian, bao nhiêu còn lại sau các gương đa lớp Mo/Si và bao nhiêu đến được wafer. Bắt đầu từ một ví dụ có thể chỉnh sửa và thấy mọi giả định đều được ghi rõ là giả định.

Từ layout của bạn đến wafer ảo

Trong Cloud, nhấn Send to vFactory trong trình xem GDS của DDS để xem một layout có thể cho kết quả gì trên wafer 300 mm. vFactory mở Design to wafer, tính bản đồ die từ kích thước layout, đưa các lô vào nhà máy tham chiếu và cho biết hiệu suất theo các mô hình Poisson, Murphy và mô hình cụm, mỗi mô hình kèm giả định về mật độ khuyết tật. Thời gian chu kỳ lấy từ mô phỏng nhà máy, và bạn có thể lưu kết quả cùng dự án.

Từ layout đến wafer

Một lộ trình từ thiết kế trong DDS đến ước tính hiệu suất trong vFactory.

01Layout GDSLayout GDS02Bản đồ waferBản đồ wafer03Lô trong nhà máyLô trong nhà máy04Hiệu suất và gia…Hiệu suất và giao hàng01Layout GDSLayout GDS02Bản đồ waferBản đồ wafer03Lô trong nhà máyLô trong nhà máy04Hiệu suất và gia…Hiệu suất và giao hàng
  1. Layout GDS

    Chọn một layout trong DDS. Kích thước của nó quyết định kích thước die.

  2. Bản đồ wafer

    vFactory xếp các die lên wafer 300 mm, tính cả đường cắt.

  3. Lô trong nhà máy

    Các lô được đưa vào nhà máy tham chiếu và lập lịch từng bước.

  4. Hiệu suất và giao hàng

    Hiệu suất theo Poisson, Murphy và mô hình cụm, với thời gian chu kỳ từ mô phỏng.

Mô hình và quy tắc có nguồn gốc rõ ràng trong ALcad

Giờ đây bạn có thể nhập mô hình SPICE của nhà sản xuất trực tiếp từ trang của nhà sản xuất. ALcad giữ nguyên tệp gốc, ghi lại nguồn gốc (địa chỉ, tên tệp, hàm băm SHA-256, thời gian và giấy phép) và cho biết đó là SPICE thông thường, PSpice, LTspice, mô hình mã hóa hay Verilog-A, để bạn biết cái gì sẽ chạy trước khi xây dựng tiếp. Trong Cloud, mô hình đã nhập chỉ dành riêng cho bạn.

Với bo mạch, DRC sản xuất kiểm tra layout theo một bộ quy tắc cố định của nhà sản xuất với nguồn rõ ràng. Các phép kiểm tra đã được so sánh với KiCad 9 trên một bộ bo mạch tham chiếu, và bảng kết quả cho biết nó dựa trên quy tắc nào và phép so sánh nào.

Trong QEDA trên ứng dụng desktop Linux, các ô tham số mới cho pad transmon, bộ cộng hưởng CPW một phần tư bước sóng và đường cấp tín hiệu sẽ chạy DRC, sau đó hiển thị ước tính lý tưởng về trở kháng và tần số cộng hưởng của CPW cho cùng hình học. Khi bạn thay đổi một đầu vào, ước tính cũ sẽ bị ẩn cho đến khi bạn chạy lại phép kiểm tra.

Bộ thiết kế quy trình có nguồn gốc rõ ràng

Khi bạn chọn một bộ thiết kế quy trình (PDK), bộ chọn giờ cho biết nó đến từ đâu: liên kết phân phối, điều khoản giấy phép, các con đường đến sản xuất, mức độ hoàn thiện của dự án gốc và những gì Digital Design Studio đã kiểm chứng. Những bộ không thể dùng để sản xuất thật đều ghi rõ điều đó. Một hướng dẫn mở rộng giới thiệu các chương trình shuttle mở có thể biến thiết kế thành chip thật.

Các công cụ mô phỏng cũng được kiểm tra bằng những bài toán đã biết nghiệm chính xác: mạch chia áp và mạch RC, RL, RLC cho SPICE, phân bố Gauss và erf cho khuếch tán, sóng phẳng, vật dẫn lý tưởng, phản xạ Fresnel và cộng hưởng cho FDTD. Mỗi phép kiểm tra đo xem sai số giảm nhanh đến đâu khi độ phân giải tăng.

Những thay đổi khác

Bản cập nhật chỉ khởi động lại ứng dụng. Trên Windows, bản cập nhật trong ứng dụng giờ chỉ khởi động lại Digital Design Studio thay vì yêu cầu bạn khởi động lại Windows.

Thông báo dễ thấy. Bảng điều khiển hiển thị bong bóng thông báo, và danh sách thông báo dễ xem lướt hơn.

Tiếp tục từ chỗ đã dừng. Khi quay lại một cửa sổ, những chỉnh sửa chưa lưu trong trình soạn thảo và các bảng đang mở vẫn còn nguyên.

Khởi động nhanh hơn trong Cloud. Bảng điều khiển và các cửa sổ cài đặt giờ chỉ tải khi bạn mở chúng, nên trang đầu tiên của Cloud tải xuống ít mã hơn nhiều.

Mười bốn ngôn ngữ. Các màn hình, chuyến tham quan và bảng tính của vFactory có sẵn bằng cả 14 ngôn ngữ giao diện, như phần còn lại của ứng dụng.

Hạn chế đã biết. Trên máy tính có đồ họa Intel Iris Xe, mức sử dụng bộ nhớ GPU dùng chung tăng khoảng 16,6 MB mỗi lần bạn mở và đóng chế độ xem bên trong máy quét EUV, và khoảng 32–36 MB mỗi lần bạn chuyển 3D quality giữa Medium và Low. Vấn đề này sẽ được khắc phục trong một bản phát hành sau.

Phiên bản 2.1.2 kết nối thiết kế và sản xuất trong một ứng dụng: thiết kế một khối trong DDS, chuẩn bị mạch và bo mạch trong ALcad và theo dõi nó trở thành wafer trong vFactory. Hãy mở vFactory và bắt đầu chuyến tham quan để xem thiết kế của bạn sẽ đi đến đâu.


Tài nguyên