Process variation (semiconductor)
પ્રક્રિયા વિવિધતા એ ટ્રાન્ઝિસ્ટર (લંબાઈ, પહોળાઈ, ઓક્સાઇડ જાડાઈ) ના લક્ષણોમાં કુદરતી રીતે થતી વિવિધતા છે જ્યારે સંકલિત સર્કિટ બનાવવામાં આવે છે. પ્રક્રિયામાં તફાવતની માત્રા ખાસ કરીને નાના પ્રક્રિયા ગાંઠો (<65 એનએમ) પર સ્પષ્ટ થાય છે કારણ કે તફાવત ઉપકરણની સંપૂર્ણ લંબાઈ અથવા પહોળાઈની મોટી ટકાવારી બની જાય છે અને જેમ જેમ લક્ષણ કદ અણુઓના કદ અને તરંગલંબાઇ જેવા મૂળભૂત પરિમાણો સુધી પહોંચે છે. પ્રક્રિયાની વિવિધતા તમામ સર્કિટના આઉટપુટ પ્રદર્શનમાં માપી શકાય તેવા અને અનુમાનિત ભિન્નતાનું કારણ બને છે પરંતુ ખાસ કરીને મેળ ખાતી ન હોવાને કારણે એનાલોગ સર્કિટ. જો તફાવત ચોક્કસ આઉટપુટ મેટ્રિક (બેન્ડવિડ્થ, ગેઇન, રાઇઝ ટાઇમ, વગેરે) ના માપેલા અથવા સિમ્યુલેટેડ પ્રદર્શનનું કારણ બને છે. ચોક્કસ સર્કિટ અથવા ઉપકરણ માટે સ્પષ્ટીકરણથી નીચે આવવા અથવા ઉપર જવા માટે, તે ઉપકરણોના તે સમૂહ માટે એકંદર ઉપજ ઘટાડે છે. સેમિકન્ડક્ટર્સમાં વિવિધતાનો પ્રથમ ઉલ્લેખ ટ્રાન્ઝિસ્ટરના સહ-શોધક વિલિયમ શોકલીએ 1961માં તેમના જંકશન બ્રેકડાઉનના વિશ્લેષણમાં કર્યો હતો. 1974માં શેમેર્ટ અને ઝિમર દ્વારા થ્રેશોલ્ડ-વોલ્ટેજ સંવેદનશીલતા પરના તેમના પેપર સાથે વ્યવસ્થિત વિવિધતાનું વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. આ સંશોધને એમ. ઓ. એસ. ઉપકરણોના થ્રેશોલ્ડ વોલ્ટેજ પર ઓક્સાઇડની જાડાઈ અને પ્રત્યારોપણ ઊર્જાની અસરની તપાસ કરી હતી. વિવિધતાના સ્ત્રોતો 1) ગેટ ઓક્સાઇડની જાડાઈ 2) અનિયમિત ડોપન્ટ વધઘટ 3) ઉપકરણ ભૂમિતિ, નેનોમીટર ક્ષેત્રમાં લિથોગ્રાફી લાક્ષણિકતા અર્ધચાલક ફાઉન્ડ્રીઝ ટ્રાન્ઝિસ્ટરની લાક્ષણિકતાઓ (લંબાઈ, પહોળાઈ, ઓક્સાઇડની જાડાઈ વગેરે) ની પરિવર્તનશીલતા પર વિશ્લેષણ કરે છે. દરેક નવા પ્રક્રિયા નોડ માટે. આ માપ રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે અને ફેબલેસ સેમિકન્ડક્ટર કંપનીઓ જેવા ગ્રાહકોને પ્રદાન કરવામાં આવે છે. ફાઇલોના આ સમૂહને સામાન્ય રીતે ઉદ્યોગમાં "મોડેલ ફાઇલો" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે અને ડિઝાઇનના અનુકરણ માટે ઇડીએ સાધનો દ્વારા તેનો ઉપયોગ થાય છે. એફ. ઇ. ઓ. એલ. સામાન્ય રીતે પ્રક્રિયા મોડેલો (ઉદાહરણ તરીકે એચ. એસ. પી. આઈ. સી. ઇ.) માં ફ્રન્ટ એન્ડ ઓફ લાઇન શરતો પર આધારિત પ્રક્રિયા ખૂણાઓનો સમાવેશ થાય છે. આ ઘણીવાર લાક્ષણિક અથવા નજીવા બિંદુ પર કેન્દ્રિત હોય છે અને તેમાં ઝડપી અને ધીમા ખૂણાઓ પણ હોય છે જે ઘણીવાર એન પ્રકાર અને પી પ્રકારનાં ખૂણાઓમાં વિભાજિત થાય છે જે બિન-રેખીય સક્રિય એન +/પી + ઉપકરણોને વિવિધ રીતે અસર કરે છે. નજીવા N + અને P + ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે TT, ઝડપી N + અને P + ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે FF, ઝડપી N + અને ધીમા P + ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટે FS વગેરે ઉદાહરણો છે. બી. ઇ. ઓ. એલ. પરોપજીવી વાયરિંગનું મોડેલિંગ કરતી વખતે પ્રક્રિયા ખૂણાઓનો ઓર્થોગોનલ સમૂહ ઘણીવાર પરોપજીવી નિષ્કર્ષણ તૂતક સાથે પૂરો પાડવામાં આવે છે. (ઉદાહરણ સ્ટાર-આરસી નિષ્કર્ષણ ડેક). આ ખૂણાઓને સામાન્ય રીતે લક્ષ્ય મૂલ્ય માટે લાક્ષણિક/નોમિનલ તરીકે સૂચિબદ્ધ કરવામાં આવે છે અને વાહકની જાડાઈ, વાહકની પહોળાઈ અને વાહક ઓક્સાઇડની જાડાઈ કે જે વાયરિંગ પર ઓછામાં ઓછી/સૌથી વધુ ક્ષમતામાં પરિણમે છે તેમાં ભિન્નતા માટે શ્રેષ્ઠ/સૌથી ખરાબ ખૂણાઓ તરીકે સૂચિબદ્ધ કરવામાં આવે છે. ઘણીવાર આરસીબેસ્ટ અને આરસીવોર્સ્ટ તરીકે ઓળખાતો વધારાનો ખૂણો પૂરો પાડવામાં આવે છે જે વાહક પરિમાણોને પસંદ કરે છે જે જાડાઈ અને પહોળાઈ માટે શ્રેષ્ઠ (સૌથી નીચો) અને સૌથી ખરાબ (સૌથી વધુ) વાયરિંગ પ્રતિકારમાં પરિણમે છે, અને પછી ઓક્સાઇડની જાડાઈ ઉમેરે છે જે ઓક્સાઇડની જાડાઈને કારણે શ્રેષ્ઠ (સૌથી નીચો) અને સૌથી ખરાબ (સૌથી વધુ) ક્ષમતા ઉમેરે છે કારણ કે આ મૂલ્ય વાયરિંગ પ્રતિકાર સાથે સીધું સંકળાયેલું નથી. વર્કરાઉન્ડ અને સોલ્યુશન્સ આંકડાકીય વિશ્લેષણ ડિઝાઇનર્સ આ અભિગમનો ઉપયોગ કરીને તે ચોક્કસ પ્રક્રિયા માટે ટ્રાન્ઝિસ્ટરની માપેલી પરિવર્તનશીલતા અનુસાર સર્કિટના આઉટપુટ કેવી રીતે વર્તે છે તેનું વિશ્લેષણ કરવા માટે દસથી હજારો સિમ્યુલેશન ચલાવે છે. ટ્રાન્ઝિસ્ટર માટેના માપેલા માપદંડ ડિઝાઇનરોને સિમ્યુલેશન પહેલાં તેમની સર્કિટનું અનુકરણ કરવા માટે આપવામાં આવેલી મોડેલ ફાઇલોમાં રેકોર્ડ કરવામાં આવે છે. ડિઝાઇનરો દ્વારા ઉપયોગમાં લેવાતો સૌથી મૂળભૂત અભિગમ એવા ઉપકરણોના કદમાં વધારો કરવાનો છે જે મેળ ખાતા નથી. ટોપોલોજી ઓપ્ટિમાઇઝેશન આનો ઉપયોગ પોલિશિંગ વગેરેને કારણે થતી વિવિધતાને ઘટાડવા માટે થાય છે. પેટર્ન તકનીકો રેખા કિનારીઓની ખરબચડી ઘટાડવા માટે, અદ્યતન લિથોગ્રાફી તકનીકોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. સેમિકન્ડક્ટર ફેબ્રિકેશન ટ્રાન્ઝિસ્ટર મોડેલો પણ જુઓ સંદર્ભો બાહ્ય કડીઓ CMOS પ્રક્રિયામાં વિવિધતાઓઃ શું તે અનિવાર્ય છે, અથવા લક્ષણ અથવા અપરિપક્વતા છે? પ્રક્રિયામાં ભિન્નતાઓઃ એક જટિલ ઓપરેશન પોઇન્ટ પૂર્વધારણા અર્ધચાલક ઉપકરણ બનાવટ