芯片及半导体材料解决方案
2025-05-06
集成电路器件建模解决方案流程如下图所示:
MeQLab 是一款先进的建模平台软件,适用于Windows、Linux 和 UNIX 操作系统,支持业内主流的Linux、Windows和 UNIX操作系统。得益于其开放式架构、内置 NanoSpice 仿真器引擎和先进优化器,此平台操作便捷、功能强大,能够为用户提供一系列建模相关的独立应用,用户也可根据自身需求自定义应用模块(App)。软件可用于驱动仪器进行数据测量,数据分析,器件的基带和射频模型提取、QA、以及相关电路的验证和设计,所有建模相关的应用操作都可以在这一平台上完成,提供了综合全面的从基带、模拟到射频器件建模及QA等等先进核心的功能,可以有效解决人工转换和多个软件来回切换使用的难题,很大程度提高整体建模及模型QA的工作效率,同时确保模型质量上的管控。此外,其强大的数据管理机制可方便用户实时更改,保存和恢复数据信息。
在射频方面,MeQLab 不仅支持基带模型文件到射频模型文件的顺利转换,还支持直流特性验证、数据去嵌和特性分析、射频模型参数提取、模型库生成、 QA 验证和文档自动化,可为客户提供独特、专业的一体化解决方案,完成各类射频器件模型验证。不同工艺对测试结构的需求不同,器件测试结构作为整个模型测试的基础,其完整性和质量很大程度上决定了SPICE建模型的质量和模型覆盖全面性。
在测试结构设计方面,拥有丰富的行业工程经验,支持工艺技术节点全面,测试结构类型丰富,已成功向多个客户交付设计服务项目。由于在开发过程中结合了其自主开发的Testkey Layout工具,能实现测试结构版图的高度自动化,极大提高工作效率,易于批量修改和更新,保证交付质量和效率。
测试结构设计流程覆盖了从器件种类和连接方式确定、器件测试结构和尺寸变化Matrix设计到生成Manual后,再通过自开发工具实现自动化的到版图生成,再经过DRC和LVS的检查和修改,最终确定整体测试结构版图的面积、Floor plan到最后Tapeout的整套开发流程。
测试结构设计工艺技术节点涵盖了0.18um,55nm,28nm,14/7nm FinFET,用途包括SPICE Testkey, Reliability, DR, PEX, PCM,结构类型包括IV,CV,Mismatch,LDE,Res,MOM。
测试结构部分设计流程如下所示:
在先进晶圆测试和器件建模领域,业界领先的量产级先进测试实验室,配备各种先进的测试仪器,包括12英寸的半自动和全自动的探针平台、B1500A、4200A,以及射频相关设备和自研的测试仪器,比如FS-Pro半导体参数测试系统及9812低频噪声测试系统等,用于提高测试效率。
器件测试能力总结如下:
Ø 具备25℃对业内主流的MOSFET,passive等器件的mapping测试能力;
Ø 能够实现在低温-55℃下对业界主流的各种器件的测试能力;
Ø 能通过贴片灯方式实现对单独的die的测试能力,具备通过mapping测试数据选择golden die的方法论和相关实现算法;
Ø 具备温度范围在(-55℃≤T≤180℃)的测试能力;
Ø 支持使用业内主流噪声测试设备进行1/f噪声测试的能力;
Ø 具备射频测试的能力,且最高频率可达到110GHZ;
Ø 具备通过mapping测试数据选择golden die的方法论和相关实现算法,且支持定制算法;
Ø 具有业内主流的进行可靠性测试包括但不限于HCI,BTITDDB等效应的测试能力和相关测试经验,具有相关测试的设备和能力;
在SPICE建模能力方面,拥有十多年国际领先的器件建模行业经验,能够支持包括平面工艺以及FinFET工艺在内的所有工艺建模服务,具有业内最全面的器件建模能力和工程经验,并长期为用户提供包括FinFET先进工艺节点在内的MOS器件模型。除此之外,在无源器件、SRAM、射频器件、III-V器件、可靠性建模领域也经验丰富。
采用MeQLab提参建模软件,模型提取能力总结如下:
Ø 支持硅基器件,三五族器件,功率器件等各种有源,无源器件表征和建模,含温度效应(-55℃≤T≤180℃)
Ø 支持业内主流的各种有源器件和无源器件模型提取,包括MOSFET,SOI,各种passive器件等
Ø 支持各种业内主流的CMC Compact model,包括但不限于BSIM3V3/BSIM4/BSIM6/BSIMCMG/PSP/HISIM等
Ø 能支持主流的子电路,VA形式的HBT,HEMT类型的晶体管模型能提取
Ø 支持业内主流的TFT模型提取,支持自定义的TFT子电路模型提取
Ø 支持各种类型的基带和射频模型提取,包括CMOS,FinFET,SOI,各种Passive器件
Ø 支持各种存储器相关的特征化表征,数据处理,模型提取,包括SRAM,DRAM,Flash等
Ø 支持相关的热噪声数据特征化,去嵌和模型提取
Ø 可提供建模服务包括DC,CV,corner,1/f 噪声,Mismatch,统计模型,LDE模型,射频模型
Ø 能交付温度范围在-55℃≤T≤180℃的器件模型
Ø 能提供达到或超过主流商用模型精度的建模结果
可靠性测试和模型部分
可靠性模型测试与建模能力:
具备使用业内主流的建模方案如AgeMOS或OMI进行包括HCI,BTI,TDDB等效应的可靠性建模能力。
根据行业标准对单个器件进行HCI,BTI和TDDB的可靠性测试时间大于90小时,并能提供原始数据和测试记录。
能使用业内通用的做法,通过施加应力到标准电压1-1.5倍工作条件进行器件加速可靠性测试能力。
具备验证模型可靠性准确性和质量检查的能力。
具备交付包括HCI,BTI,TDDB模型,拟合结果,质量检查结果的能力。
可靠性测试:
基于28nm工艺的可靠性测试内容主要包括HCI,BTI和TDDB,该部分测试要基于常温测试mapping数据选择的golden device进行。可靠性建模目前业界主流的建模方案是使用AgeMOS方案,但该方案目前只支持HCI和BTI,解决方案基于AGEMOS或OMI的HCI和BTI模型。