ICデザイン
IC設計
集積回路（Integrated Circuit, IC）は、多くの電子部品（トランジスタ、抵抗、コンデンサなど）を微細化と配置技術を通じて1つのシリコン基板に統合し、チップが非常に小さな面積で高速計算、データ処理、または制御機能を実現できるようにします。
IC設計は、製品の機能、性能要件、消費電力目標、プロセス仕様に基づいて、回路アーキテクチャ、論理動作、物理レイアウトを構築し、最終的にウェハ製造に使用できる設計ファイル（例えばGDS）を出力するプロセスです。半導体プロセスが7nm、5nm、3nm、さらにはそれ以上の先進ノードに進展し、異種統合、Chiplet、2.5D/3D IC、先進パッケージ技術が急速に成熟する中で、IC設計の範囲はもはや回路ロジック自体に限らず、同時に考慮しなければならないことが増えています。
1. 材料と構造のプロセスの実現可能性
2.金属层、介电层堆叠与布线密度
3.信号完整性（SI）、电源完整性（PI）与热设计（Thermal）
4.パッケージングとシステム統合が性能と寿命に与える影響
5.長期信頼性と使用環境における性能低下
したがって、IC設計は性能、消費電力、サイズ、コスト、信頼性の間でバランスを取る必要があり、チップが製造とパッケージングに入った後でも期待される電気的特性と動作を維持できることを保証する必要があります。
応用事例
応用事例
適用サービス項目
| サービスカテゴリ | 分析/テスト | 確認可能/位置特定可能な内容 | MA-tekが提供する技術 |
|---|---|---|---|
| 材料と構造分析（MA） | チップ構造が設計および製造要件を満たしているかを検証する | 金属層の厚さ、誘電層の形状、配線密度、via / contact 構造、界面品質 | TEM、STEM、FIB、SEM、EDS、EELS |
|
失効分析 （FA） |
開路、短路または異常電気の原因を特定する | via void、クラック、金属移動、電気漏れ、界面分離、パッケージングによる応力の影響 | OBIRCH、TIVA、X-ray、SAM、Decap、Passive Probe |
|
信頼性検証 (RA) |
使用環境におけるチップの寿命と安定性の評価 | 金属迁移、介电层崩溃、热老化、机械疲劳、封装热应力影响 | HTOL、EM、TDDB、BTI、TC、HAST、HTS |
よくある質問
Q1. なぜテープアウト後の歩留まりが予想と一致しないのですか？
A. 設計モデル、プロセス条件と材料特性の間に差異が存在する可能性があり、それが金属層、誘電層、または接点構造において開路、短路、または漏電現象を引き起こすことがあります。異常の原因を特定するためには、チップ内部の構造と界面の状態について正確な位置特定と分析を行う必要があります。
Q2. なぜチップのパッケージング後、電気的性能が設計段階と異なるのですか？
A. パッケージ後のRDL、バンプ、アンダーフィル、はんだ条件および熱分布は、チップ内部の応力、信号遅延、および電源の完全性を変える可能性があり、測定値が設計段階と異なる場合があります。したがって、パッケージ前後の構造の違いを比較する必要があり、パッケージ材料またはプロセスによってインターフェースの劣化や配線構造が影響を受けているかどうかを確認する必要があります。
Q3. チップの長期使用後の性能低下、原因をどのように確認しますか？
A. チップの性能低下は、金属移動、誘電層の劣化、熱サイクル疲労、界面応力の蓄積などと関連しています。加速寿命試験を通じて劣化プロセスを定量化し、前後の構造を比較して低下メカニズムを確立する必要があります。
Q4. 異なるプロセスファウンドリやプロセスバージョンの切り替え時に、どのように性能の違いを避けることができますか？
A . 材料の出所、加工パラメータ、設備条件の違いは、特に先進的なプロセスや複数の供給チェーンの協力時に、電気的な不一致を引き起こす可能性があります。構造と電気的な一貫性の検証を通じて、工場間/バッチ間の再現性を確保する必要があります。
Q5. サンプル量が少ない場合でも、分析を行うことはできますか？
A . できます。ほとんどの重要な分析技術は、マイクロエリアのポイントサンプリングをサポートしており、大量のサンプルを必要とせずに構造と失敗の特定を完了できます。
