1、什么是corner

 

芯片制造过程中，存在着工艺偏差（包括掺杂浓度、扩散深度、刻蚀程度等），导致不同lot之间，同一lot不同wafer之间，同一wafer不同die之间情况都是不相同的。为表征工艺偏差，传统上分为不同的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。

 

 

随着工艺发展，传统的5个工艺角模型疲态尽显，要想保证足够高的良率，而又不过于悲观，就得不断地对原有模型进行修正，以SMIC40LL为例，晶体管模型增加到11个：

 

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：此图引用参考文献）

 

2、究竟要验证哪些corner？

 

工艺偏差是一个随机过程，可分为Global variation与Local variation。Global variation: including die-to-die, wafer-to-wafer, lot-to-lot, mask-to-mask。Local variation: within die mismatch。

 

 

 

从统计结果可知，在老工艺中，由于local variation 非常小，所以在K 库时会将local variation 跟global variation 全都考虑进去. 对应的corner为传统的5个工艺角。而在新工艺下，local variation 显著增加，如果再用传统模型会过于悲观，所以采用了新的统计学模型，在K 库时只包含global variation。Local variation用于统计补偿。

 

 

 

（注：此图引用参考文献）

 

先进工艺下，SS/FF/SF/FS对应的是工艺偏移的极限情况。相当于所有的独立随机变量都偏到了3*sigma；单独一个随机变量落到高斯分布3*sigma以外的概率只有约0.3%，N个独立随机变量同时落到3*sigma以外的概率为(0.3%)^N,所以芯片落到极限corner的概率是极小的。其存在的意义，个人认为在于快速检查电路极限工作情况，毕竟Monte Carlo分析耗时，但是以SS/FF/SF/FS验证结果判断电路是否work，显然over design。

 

先进工艺下，基于Monte Carlo corner的验证结果，更接近于实际，其指标反映了99.7%的参数分布范围。

 

来源：民芯科技

关键词： 芯片