¿Alguien podría proporcionar una descripción general de cómo se utilizan los archivos de diseño de chips en el proceso de fabricación? Lo que quiero decir es que una vez que los ingenieros de diseño han completado los archivos de impresión azul de diseño generados por computadora para el proceso de fabricación, ¿estos archivos especiales se leen en las máquinas que fabrican el silicio, la oblea o el troquel? ¿Se pueden reemplazar fácilmente con una versión actualizada de los archivos de diseño terminados?
La fabricación de chips es un proceso de litografía, es decir, de impresión.
Para hacer esto, usa 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). PR se puede utilizar en el grabado o la implantación, y muchos otros pasos.
Comienza con un diseño en el que ha dispuesto los transistores, tendrá implantes de pozo, estructuras de aislamiento (SONOS, STI), máscaras de polisilicio (para la puerta, tenga en cuenta que me salté entre 2 y 7 máscaras dependiendo del 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 a la tienda de máscaras para generar las máscaras utilizadas en la litografía. En fractura, se hacen varias cosas, como escalado y corrección de efectos de interferencia, etc.
Una vez que se fracturan los datos, se le pide al diseñador que verifique que los datos fracturados aún correspondan a los archivos diseñados reales. Rara vez es diferente. Las máscaras están hechas y suelen ser cromadas sobre cuarzo. A continuación, se comprueba la perfecta fidelidad de estas máscaras. Si no coinciden, se corrigen o se rehacen.
Luego, estas máscaras se envían a la fábrica de fabricación y se cargan en el almacenamiento de máscaras o en el almacenamiento de cassettes que se encuentra junto a la herramienta de litografía. Esto debe mantenerse limpio, limpio... limpio, ya que incluso una sola mancha se replicará en cada troquel producido.
He pasado tanto por alto aquí, los detalles llenan estantes de espacio.
Para responder a su pregunta sobre el reemplazo. Sí, puede reemplazar las máscaras en la fábrica. De hecho, en las primeras ejecuciones, generalmente coloca "paradas" en diferentes partes del proceso, comienza con, digamos, 12 obleas, se detiene 3 en el implante del pozo, 3 en el poli, 3 en el contacto y tres van hasta el final. Prueba los últimos tres, encuentra un problema, cambia una máscara y luego reinicia las obleas que se detuvieron anteriormente.
ver esto para 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 que se utilice, realiza un análisis de capacidad de fabricación en el diseño de un usuario para asegurarse de que el diseño se pueda lograr y luego compila el diseño en un formato legible por máquina.
El silicio es un elemento. No se fabrica tanto como se excava donde la arena es pura y la mano de obra barata, luego se lleva a una fábrica donde se funde y se 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 mismas no están diseñadas ; su objetivo es producir una placa de cristal perfecta. Dudo que los archivos de diseño estén involucrados antes de la etapa de troquelado.
Se utilizan procesos químicos/ópticos para fabricar chips en los troqueles , y aquí entran en juego los archivos de diseño. No veo ninguna razón por la cual un archivo compilado no pueda ser reemplazado por otro hasta el punto en que la máquina realmente 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 hagan cambios en el medio, a menos que haya una línea de producción completa para el producto. En ese caso, alguien haría un alto y proporcionaría nuevos archivos. Si se cambiara el proceso, es posible que no valga la pena el esfuerzo de salvar el volumen limitado de silicio a medio grabar, y cualquier pieza a medio terminar probablemente se desecharía.
MBer
JkT