【前進矽谷特別報導】推動45奈米製程設計 明導nmOPC強化微影技術

作者: 趙珮菁
2007 年 01 月 29 日

在消費性電子高度成長以及半導體製程技術持續演進下,EDA工具亦須提升技術以滿足新需求,明導國際(Mentor Graphics)針對65奈米以下的製程,推出第三代光學製程修正技術(OPC)電子設計自動化(EDA)平台Calibre nmOPC。該平台由明導國際與運算系統暨軟體廠商Mercury合作開發,採用IBM、新力與東芝(Toshiba)共同開發的Cell寬頻引擎 (Broadband Engine, BE)處理器核心。
 

據了解,新力已打算採用該EDA平台開發Playstation 3影像遊戲機,Mercury亦應用於叢集運算(Cluster Compute),此外,Calibre nmOPC也適用於設計其他消費性電子產品。
 

相較於前幾代產品,Calibre nmOPC主要是藉由模擬精密度、較高效能與較低擁有成本(Cost of Owner, COO),強化運算微影(Lithography)曝光技術。微影曝光早已是令廠商相當頭痛的難題,由於受限於光罩及曝光設備的發展尚未成熟,加上EUV 技術的曝光波長太短,易吸收過多材料等,包括英特爾、德州儀器、台積電、瑞薩、三星及松下等大廠多採用乾式ArF曝光技術,如今製程技術正進入45奈米階段,廠商紛紛採用浸潤式ArF曝光技術,以達高解析度和更深的DOF。
 

而為了繼續使用ArF曝光技術,K1係數應不斷降低,明導設計與製造部門副總裁暨總經理Joe Sawicki表示,當製程技術演進至0.13微米時,K1係數為0.5,90奈米時K1係數趨近0.4,65奈米時趨近0.35,到了45奈米時則達 0.3,而K1係數的急速降低會造成增加解析度增強技術(RET)應用的複雜性,尤其在45奈米製程時,複雜度以及透過製程視窗(Process Window)的更正與證明需求將顯著增加運算的負擔。為解決上述挑戰,Calibre nmOPC採取幾個創新的作法,包括密集模擬、製程視窗完整化OPC、運用協同處理加速器(CPA)的混合運算平台以及設計導向的更正演算法 (Algorithm)等。
 

在製程演進過程中,COO課題亦成眾所矚目的焦點,COO包括硬體成本、軟體成本、電源、空間與系統可靠性等,Sawicki表示,透過CPA便能大幅降低成本、功耗與尺寸等,以45奈米製程技術為例,比較採用Calibre nmOPC與未具CPA的系統設計,採用Calibre nmOPC不僅提升運算能力超過50%,且每年每系統的電源花費可節省7萬5,000~10萬美元。
 

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