面向微机电系统(mems)的一种三维建模工具已经衍生出了一款类似工具，主要针对半导体工艺的文档编制和开发。
三维模型有助于ic工艺的文档编制。图中的横截面显示了nand的栅极特性
面向微机电系统(mems)的一种三维建模工具已经衍生出了一款类似工具，主要针对半导体工艺的文档编制和开发。新工具的出现多亏了一位目光敏锐的客户提醒，是他指出了mems工具的其它可能用途。
coventor公司将在今年早些时候推出可以从gdsii文件和工艺描述生成三维模型的semulator 3-d工具。这套软件所采用的技术，最先是为coventor公司另一款提供微结构器件三维图像的memulator工具而开发的。
在最初阶段，semulator 3-d将主要用于新型硅制造工艺的文档编制以及培训。该工具在工艺工程和开发方面也极具应用潜力，最终或许可以提供一种图形化方式，将制造数据反馈回ic设计流程。
对目前领导mems设计工具领域的coventor公司而言，这是一个崭新的市场，该公司负责营销和业务开发的副总裁josesphus van kuijk表示。他强调，当前整个mems市场大约有50到60亿美元，仅占整个半导体市场的一小部分，而mems设计工具市场更是只有区区数千万美元。
van kuijk认为，semulator工具可以满足整个半导体产业的需求，因而潜力非常大。“目前业界的数百个代工厂正在使用上千种工艺，而且还有数万名工艺工程师，他们都需要进行交流。”他表示。
coventor公司的许多客户已经采用memulator工具作为工艺工程师和mems开发人员之间进行数据交流的一种方式。而许多conventor的客户恰好也是半导体供应商，semulator的创意正来自其中一名客户。
“某位客户在参加一个展会的时候，看到了memulator工具的潜力，并且要我们与其公司的培训部门取得联系。”van kuijk回忆道，“该工具适合cmos闪存工艺，所以他们开始借助该工具对晶圆厂员工进行培训，并用它创建与新工艺有关的文档。”
van kuijk介绍，现在的工艺工程师一般都使用二维建模工具来创建新工艺的文档。但是在90nm及更小的工艺设计中，二维模型会失去某些效应。
此外，创建二维模型非常费时。“工程师们现在正在花很多时间描绘二维横截面，而且这些横截面并非基于实际设计，他们所依据的是掩模开口。”van kuijk指出，“而semulator 3-d工具在这方面则又快又准。”
另外一种可行的方法是使用tcad工具生成三维模型，但这样做也要花数小时的时间。“为了建立三维模型，tcad工具必须进行工艺仿真。而我们不需要为工艺建模，因此速度很容易就比tcad工具快上了10 倍。”他说。
然而，semulator 3-d的推出并不意味着会取代tcad工具。相反，它可以用来生成tcad工具所需的模型，以便tcad工具对器件的工作状态进行数字仿真。
semulator 3-d最初将主要用于培训和工艺文档编制。van kuijk强调，半导体公司需要为每个工艺步骤建立文档，文档中必须包括任意横截面和片断。他介绍，在培训教室内，教师可以将模型显示在大屏幕上，并通过放大和旋转模型来详细解释指定器件的每一个工艺步骤。
coventor公司宣称，semulator 3-d工具的三维可视性还有助于良品率分析以及进行优化。用户可以观察到复杂的数据结构和电气/机械连接，察看动态或交互式横截面，测量距离，控制横截面的层属性，导入内部使用的各种cad格式，操纵三维图像并且保存屏幕画面。
van kuijk指出，在某些角度，semulator 3-d甚至还允许芯片设计师看到光学近似校正(opc)如何影响掩模，或者是化学机械抛光工艺会对设计带来怎样的影响。不过，他补充说：“要想实现这种用法，就要求我们与该领域的专业公司进行更多的合作开发。”
semulator 3-d工具的输入是gdsii版图文档和工艺库描述。“我们不需要从客户那里获悉他们专有的工艺信息。”van kuijk解释道，“semulator 3-d工具提供具有足够参数的通用工艺步骤，允许用户进行调整。”
除了生成可以在屏幕上进行操控的三维模型外，semulator 3-d工具还支持unv、dxf、ansys或tcad等数据格式。该工具采用基于python的脚本语言。
据coventor公司透露，semulator 3-d目前只能运行在windows平台上，但未来还将支持linux。semulator 3-d工具的起价约为25,000美元。
作者: 葛立伟
