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嘉峪檢測網(wǎng) 2024-10-06 11:42
1、什么是corner
芯片制造過程中,存在著工藝偏差(包括摻雜濃度、擴散深度、刻蝕程度等),導致不同lot之間,同一lot不同wafer之間,同一wafer不同die之間情況都是不相同的。為表征工藝偏差,傳統(tǒng)上分為不同的corner:TT:Typical N Typical P, FF:Fast N Fast P, SS:Slow N Slow P, FS:Fast N Slow P, SF:Slow N Fast P。

隨著工藝發(fā)展,傳統(tǒng)的5個工藝角模型疲態(tài)盡顯,要想保證足夠高的良率,而又不過于悲觀,就得不斷地對原有模型進行修正,以SMIC40LL為例,晶體管模型增加到11個:
TT : Typical case
SS : Slow case
FF : Fast case
SF : Slow N Fast P case
FS : Fast N Slow P case
TTG : Global Typical case
SSG : Global Slow case
FFG : Global Fast case
SFG : Global Slow N Fast P case
FSG : Global Fast N Slow P case
MOS_MC: MOS Monte Carlo model

(注:此圖引用參考文獻)
2、究竟要驗證哪些corner?
工藝偏差是一個隨機過程,可分為Global variation與Local variation。Global variation: including die-to-die, wafer-to-wafer, lot-to-lot, mask-to-mask。Local variation: within die mismatch。

從統(tǒng)計結(jié)果可知,在老工藝中,由于local variation 非常小,所以在K 庫時會將local variation 跟global variation 全都考慮進去. 對應的corner為傳統(tǒng)的5個工藝角。而在新工藝下,local variation 顯著增加,如果再用傳統(tǒng)模型會過于悲觀,所以采用了新的統(tǒng)計學模型,在K 庫時只包含global variation。Local variation用于統(tǒng)計補償。

(注:此圖引用參考文獻)
先進工藝下,SS/FF/SF/FS對應的是工藝偏移的極限情況。相當于所有的獨立隨機變量都偏到了3*sigma;單獨一個隨機變量落到高斯分布3*sigma以外的概率只有約0.3%,N個獨立隨機變量同時落到3*sigma以外的概率為(0.3%)^N,所以芯片落到極限corner的概率是極小的。其存在的意義,個人認為在于快速檢查電路極限工作情況,畢竟Monte Carlo分析耗時,但是以SS/FF/SF/FS驗證結(jié)果判斷電路是否work,顯然over design。
先進工藝下,基于Monte Carlo corner的驗證結(jié)果,更接近于實際,其指標反映了99.7%的參數(shù)分布范圍。

來源:民芯科技