Archivos de diseño de chips generados por computadora para el proceso de fabricación

La fabricación de chips es un proceso de litografía, es decir, de impresión.

Para hacer esto, utiliza máscaras, que se usan para proyectar patrones en Photo-Resist (PR) en la oblea. A veces, la máscara se usa para bloquear cosas, a veces la máscara se usa para modelar una capa debajo que es más resistente al proceso (una máscara dura). Las PR se pueden utilizar para grabar o implantar, y muchos otros pasos.

Comienzas con un diseño en el que has colocado los transistores, tendrás implantes de pozos, estructuras de aislamiento (SONOS, STI), máscaras de poli-silicio (para la puerta, nota que acabo de saltar entre 2 - 7 máscaras según el proceso). Máscaras BEOL (Back End Of Line) para interconexiones metálicas, etc., etc., etc.

La base de datos de diseño está en un formato de datos llamado GSDII u Oasis. Luego, estos datos se someten a un proceso de "fractura" que genera datos MEBES, que son los datos que se envían al taller de máscaras para generar las máscaras utilizadas en la litografía. En la fractura, se hacen varias cosas, como la escala y la corrección de los efectos de interferencia, etc.

Una vez que se fracturan los datos, se le pide al diseñador que verifique que los datos fracturados aún corresponden a los archivos diseñados reales. Rara vez es diferente. Las máscaras están hechas, y suelen ser cromadas en Cuarzo. Estas máscaras se comprueban para una fidelidad perfecta. Si no coinciden, entonces son reparados o rehechos.

Estas máscaras se envían a la fábrica de fabricación y se cargan en el almacenamiento de máscaras o en el almacenamiento en casete que es adyacente a la herramienta de litografía. Esto debe mantenerse limpio, limpio ... limpio, ya que incluso un solo punto se replicará en cada dado producido.

He pasado por alto mucho aquí, los detalles llenan los estantes del espacio.

Para responder a su pregunta sobre el reemplazo. Sí, puedes reemplazar las máscaras en la fab. De hecho, en las primeras ejecuciones, las "paradas" normalmente se realizan en diferentes partes del proceso, se comienzan con, por ejemplo, 12 obleas, se detienen 3 en el implante del pozo, 3 en el polietileno, 3 en el contacto y tres en todo. Prueba los últimos tres, encuentra un problema, cambia una máscara y luego reinicia las obleas que se detuvieron anteriormente.

vea esto para obtener un poco más de detalle.

Los procesos industriales computarizados se ejecutan en archivos que consisten en comandos numéricos específicos de la máquina, como GDSII para circuitos integrados, Gerber para PCB o código G para máquinas CNC. Cualquiera que sea el programa de diseño utilizado, realiza un análisis de capacidad de fabricación en el diseño de un usuario para asegurarse de que el diseño sea alcanzable, luego compila el diseño en un formato legible por la máquina.

El silicio es un elemento. No se fabrica tanto como se desentierra donde la arena es pura y la mano de obra barata, luego se la lleva a una fábrica donde se la funde y purifica a alta temperatura, se cristaliza y se corta en obleas. Los estándares industriales son bastante rigurosos, y muchas computadoras están involucradas en el control y las pruebas de fábrica, pero las obleas en sí no están diseñadas , su objetivo es producir una placa de cristal perfecta. Dudo que los archivos de diseño estén involucrados antes de la etapa del dado.

Los procesos químicos / ópticos se utilizan para hacer chips en las matrices , Y aquí entran en juego los archivos de diseño. No veo ninguna razón por la que un archivo compilado no pueda ser reemplazado por otro hasta el momento en que la máquina realice esas acciones. Obviamente, cualquier cambio debe dejar el nuevo diseño compatible con cualquier acción que ya se haya realizado, o bien podría desechar el lote. Aún así, los procesos son lo suficientemente rápidos como para no esperar que los diseñadores realicen cambios en el medio, a menos que haya una línea de producción completa para el producto. En ese caso, alguien haría una pausa y proporcionaría nuevos archivos. Si se cambiara el proceso, el volumen limitado de silicio a medio grabar podría no valer la pena para el rescate, y cualquier pieza a medio terminar probablemente se tiraría.