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新創公司實現IC變異性的特徵化作業

上網時間: 2006年06月14日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:變量/變異  表徵  測試構造  晶圓  良率 

許多的可製造性設計(DFM)新創公司承諾能協助設計人員將良率最大化,並控制製程變異性(variability),但所有關鍵都取決於晶圓代工廠提供統計參數特徵化的能力。因此,新興公司Stratosphere Solutions推出了能在晶圓內插入測試結構的IP,以解決上述問題。

Stratosphere Solutions由技術長Jim Bordelon和策略長Prashant Maniar共同於2004年所成立的。“我們公司的目的是解決參數變異性問題。”Maniar介紹,“我們關注的是晶片內的變化,例如置於晶片內兩個不同部位的電晶體,如何因為臨近效應、摻雜波動或線條邊緣粗糙度等原因而表現不同?”

Maniar指出,其它DFM和針對良率設計(DFY)的公司,專注於微影模擬或化學金屬拋光建模。“現在缺少的,是使一切得以成功建置所必須的資料類型。”Maniar表示,“任何人想要藉助DFM或DFY成功,都必須從晶圓廠入手。”

為達到這個目的,Stratosphere Solutions同時還推出了一款IP和軟體的合成產品StratoPro,其中嵌入了晶圓廠用以特徵化製程變化的測試結構。這家由4人組成的公司還計劃推出一個良率建模環境,允許晶圓廠為設計人員提供全面的良率模型。該產品預計將於今年年底左右推出。

StratoPro測試架構

StratoPro有兩個版本:一種是將一個大型測試結構置於晶圓上的‘標線’(reticle)版本,;另一種是‘劃片槽’(scribe line)版本,先將測試結構插入劃片槽內,晶圓順著劃片槽的兩條邊線被分割成獨立的晶片。儘管充當劃片槽的金屬最終會被丟棄,但是晶圓廠常常會將測試結構置於劃片槽內來避免更多的金屬浪費。

對許多無晶圓廠半導體公司而言,劃片槽測試結構是獲取相關元件性能資訊的主要來源,Maniar強調。這些公司能夠利用StratoPro的劃片槽版本,對代工廠所提供的資訊與晶圓實測資訊進行比較。

今天,許多晶圓廠早已經採用了將測試結構置於晶圓上的作法,但是StratoPro稱其‘參數主動矩陣(Parametric ActiveMatrix)’技術比其它方案的密度高10倍。傳統方案需要一套焊盤(pad)以對應每一個電晶體,而StratoPro則採用具有一組共同焊盤的可尋址陣列,Smith表示。“因為不需要一組焊盤來連接每個元件,所以在相同區域可以實現的測試架構數要更多一個數量級。”他介紹,“因此,StratoPro對製程中實際產生的情況提供了更豐富的資料。”

Maniar介紹,StratoPro測試架構實現了一個完全的模擬測試參數,其中包括IV曲線、閾值電壓、驅動電流以及閘電壓。“你或許無法測量或表徵非常低的漏電流,”他說,“原因在於陣列本身可能就有漏電流。”

StratoPro與針對安捷倫測試儀的測試程式可一同工作,而Stratosphere目前也正為吉時利(Keithley)測試設備編寫測試程式。

“任何製程過程都存在隨機變異,”Smith表示,“你無法建構一個精確的數學模型。我們所能做的就是深入製程過程,得到大量數據點並繪製統計曲線,因而觀察實際運轉狀況。我們把工具交給晶圓廠來收集數據,並有效的方式加以利用。”StratoPro工具現已上市,但對於各晶圓廠而言,使用該工具還需要一些定製化工作,Maniar表示。

作者:葛立偉




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