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PARADISEWORLD-2

半導体プロセスシミュレーションとは

LSIやトランジスタなどの半導体製品を作る場合、マスクレイアウトや製造プロセスの設計が欠かせません。
ですが、現代の半導体製品の設計現場ではこれらの業務は高度に専門化し、技術の習得が難しいのみならず設計者間でのコミュニケーションも非常に困難になってきています。
そのような状況にもかかわらず、現場にはより早く製品を設計しより早く製品を市場に投入しなければならないという至上命題が課せられています。

ParadiseWorld-2は、このような現状に悩まされている半導体設計技術者の方々をサポートするために開発されたトータルシミュレーションツールです。

半導体プロセスシミュレーションを行うことで、プロセス設計者、レイアウト設計者、デバイス設計者の皆様がより快適に業務が行えるようにサポートいたします。
また、3次元デバイスの形状を可視化することにより、設計分野の垣根を超えたコミュニケーションを容易にしより効率的に製品開発を進める手助けを行います。

プロセス設計ツールとして

半導体形状の可視化

ParadiseWorld-2は、モデル化されたプロセスフローを入力することにより、実際の半導体製造工程をシミュレーションします。 これにより、高速・高精度にコンピュータ上で半導体の製造過程を仮想実行し、作成したい半導体デバイスを可視化することができます。

プロセスモデルとしては、リソグラフィ、デポジション・エッチングを始めとして一般に用いられる半導体プロセスのモデルを網羅していますので、任意のプロセスフローを組み立て、モデルパラメータを設定するだけでシミュレーションを実行することが可能です。
*モデルの詳細は こちら

また、サブナノのプロセスにも対応しておりますので、最先端デバイスの製造シミュレーション・可視化にもご活用いただけます。

Process Design

プロセスフロー設計

ParadiseWorld-2では、GUI上で簡単にプロセスフローの入れ替えやプロセスのモデルパラメータの変更を行うことができます。 これにより、プロセスフローやモデルパラメータが変わった場合に形状にどのような影響が出るかを、直感的に調べられます。

さらに、GUI上で形状を見ながら、プロセスのステップ実行や中断、任意のプロセスからのリスタートなどの制御ができますので、プロセスフローの分析が非常に容易に行えます。

ParadiseWorld-2は、コンピュータ上で手軽に半導体のプロセスフローを体感できるため、大学等の教育機関においてもご利用いただいています。

Process Flow

故障解析

ゴミの付着をシミュレートする機能(2次元版のみ)を用い、ゴミが付着した後にどのように製造工程が進むのかを確認することで、故障解析を行うことができます。

レイアウト設計ツールとして

プロセスシミュレーションと連携したレイアウト設計

設計したマスクレイアウトパターンをParadiseWorld-2に入力して形状シミュレーションすることにより、実際に出来上がる3次元形状をイメージしながらマスクレイアウトの設計を行うことができます。

従来、2次元のマスクレイアウトから3次元構造をイメージするのは、プロセス技術にも通じた熟練のレイアウト設計者でないと難しいことでした。

しかし、ParadiseWorld-2のプロセスシミュレーションを用いることにより、プロセス技術に長けていなくても2次元レイアウトから3次元構造をイメージすることが可能になります。

今後主流となる3次元構造デバイスに対する高水準なレイアウト設計には、プロセスシミュレーションツールを用いた、3次元を意識したマスクレイアウト設計が非常に有用になってきます。

例えばこの方法により、従来2次元レイアウトからではイメージすることが難しかった3次元的な配線接触なども容易にイメージすることができるようになり、最先端デバイスの性能向上、歩留まり向上、品質向上に貢献することができます。

Layout Design

レイアウトの検証

ParadiseWorld-2では、一度プロセスフローを登録すればレイアウトを変更しても同じフローのデータを再利用できます。 そのため、レイアウト変更に伴う形状の検証が非常に簡単に実行できます。

また、同一のプロセスフローに対してレイアウト設計を数パターン作り、それぞれを比較するようなこともコンピュータ上で簡単に行えます。

ParadiseWorld-2が出力する形状データは容易に判読可能なASCIIファイル形式となっておりますので、ユーザー様独自の検証ルーチンにより、出力された形状の検証を行っていただくことも可能です。
これにより、3次元形状に基づいたデザインルールチェックを行うこともできます。

また、STLやNASTRANといった汎用フォーマットに変換し、他ツールにデータをインポートすることで解析することも可能です。

Layout Check

デバイス設計ツールとして

容量、抵抗、インダクタンス計算

ParadiseWorld-2は、形状計算モジュールでシミュレーションした形状を対象に、配線間の容量・抵抗・インダクタンスを計算することができます。

これにより、プロセス設計・レイアウト設計の結果が半導体デバイスの特性(C,R,L)にどのように影響するかをシミュレーションすることができます。

また、プロセス・レイアウトを変えた場合にデバイス特性がどのように変わるかも、ParadiseWorld-2という単一プラットフォーム上で検証可能です。

Device Design

高精度な容量、抵抗、インダクタンス計算

ParadiseWorld-2は、配線や絶縁膜等を高精度に再現でき、再現した自由な形状に対して容量等の計算を行うことができます。 このため、簡易な形状にしか対応していないような他のツールと比較して、非常に高精度な解を求めることができます。

また、3次元構造における等電位面の表示も行えますので、半導体デバイス内の電気力線分布のイメージが容易になります。

Capacitance Extraction