• 워스트-케이스 및 코너 SPICE 모델을 자동으로 생성

• 앞선 주요 인자/요소 해석

• 파라미터 그룹의 내부 관계를 정립

• 통계적 공정 제어, 공정 모니터 및 수율 분석

• 웨이퍼 vs. 웨이퍼, 다이 vs. 다이 편차를 나타내는 어드밴스 웨이퍼 맵

• 통계적 회로 설계를 위해 고속 SmartSpice API와 유연하게 통합

• 히스토그램, 2D/3D 산포도, 반응 표면 모델의 디스플레이 옵션과 함께 유연한 데이터 입출력, 추가,병합 및 분할 옵션

• 실바코의 강력한 암호화는 고객 및 서드-파티의 소중한 지적 재산권을 보호하기 위해 이용가능

Spayn은 모델 파라미터 추출 시퀀스, 전기적 테스트 루틴 및 회로 테스트 측정값의 편차를 분석하기 위한 통계적 모델링 툴입니다. Spayn은 소자 또는 회로의 퍼포먼스 차이와 공정 변동 사이의 관계 정립에 도움을 줍니다.

SpaynStatistical P arameter and Y ield Analysis

스프레드 시트 포맷으로 다양한 데이터를 결합하여 확인할 수 있습니다.

Spayn 사용자:

• 파라미터 추출 및 회로 시뮬레이터 기술 지원 인력

• 소자 모델링 엔지니어

• 회로 디자이너

• 공정 개발/통합 엔지니어

Spayn은 독자적으로 사용하거나 회로 시뮬레이터와 연동하여 사용합니다. 또한, 통계 지식을 상세히 알거나 사용자가 따로 프로그램을 만들 필요가 없으므로 사용이 용이합니다.

Spayn의 사용자는 SPICE 파라미터 추출, 공정 개발/통합, 제품 및 수율 엔지니어에서 회로 설계자에 이르기까지 다양합니다.

Spayn은 통계 모델링 및 공정 제어에 유용하며, 단순하고, 강력하며 합리적인 가격의 툴입니다.

Spayn은 모델 파라미터 추출 시퀀스, 전기적 테스트 루틴 및 회로 테스트 측정값의 편차를 분석할 수 있는 이상적인 통계 모델링 툴입니다.

Spayn은 파라미터 데이터로 통계적인 해석을 실행하며, 회로 설계와 공정 구성 파라미터 사이에서 복합적인 관계를 설정할 수 있게 합니다.

Spayn은 반도체 산업에 필요한 맞춤형 통계 해석 소프트웨어 패키지입니다.

이는 두가지 주요 분야에서 사용됩니다:

• 추출

• 공정 제어/분석

아날로그/디지털 회로의 퍼포먼스 향상은 주로 제작 공정의 내부 변동에 좌우됩니다. 통계에 의한 제어는 제품의 질에 필수적입니다.

Spayn의 목표

Spayn 의 적용

강력한 “Filter by Attribute”대화상자. 다양한 필터링 방법 중에서 선택합니다.

강력한 "Filter by Parameters"로 데이터세트의 서브세트를 정의합니다. ‘compute limits',‘histogram plot',‘Automatic Filter'등의 툴은 필터 구성에 기여합니다.

Spayn은 대규모의 속성, 파라미터, 데이터 세트를 관리할 수 있으며, 단지 메모리 및 공정의 용량에 따라 제한을 받습니다.

스프레드 시트로 이루어진 작업을 모두 실행하는 것은 시간이 많이 소요됩니다. 이 문제를 해결하기 위해, Spayn은 필터 기능으로 샘플을 정밀하게 선택하여 사용중인 데이터 세트의 수를 줄입니다. 필터링은 속성 또는 파라미터 레벨에서 할 수 있습니다. 우선, “Filter by Attributes”를 이용하여, 데이터베이스 설정 선택 키를 정의합니다. 다음, “Filter by Parameters”으로 값을 제한하여 기준이 되는 세트의 수를 줄입니다.

데이터베이스필터링

TonyPlot으로 회귀의 반응 표면 모델을 보여줍니다. 선택 파라미터에 대한 속성을 갖는 히스토그램 플롯 강조

다중 선형 회귀 특성은 선택한 파라미터와 다른 사용자 정의 파라미터 세트의 관계에 대한 방정식을 생성합니다. 산포도 상의 임의 지점에서 SPICE 모델 카드를 생성할 수 있습니다. SmartSpice 링크와 사용자 넷리스트 특성으로 각 SPICE 모델 카드에 대한 시뮬레이션을 행할 수 있습니다.

파라미터의 +σ, +2σ, and + 3σ 분포를 나타내는 타원형을 보여줍니다.

세 가지 선택 파라미터 간의 관계를 3D로 보여줍니다.

Spayn은 Utmost로 생성한 SPICE 모델, 라이브러리 포맷, VWF(Virtual Wafer Fab) 포맷 및 기타 업계 포맷(RS/1TM, CSV, MS EXCELTM)을 사용합니다. Spayn은 고유의 초고속 관계형 데이터베이스(RDB) 검색, 병합, 추가 및 분할 기능을 제공합니다. 다수의 내장된 범용 통계 분석 특성은 파라미터 데이터의 검사-가우시안, 지수 함수, 로그-정규 및 감마 분포-를 지원합니다.

산포도는 선형, 로그, 포물선, 상반, 쌍곡선, 지수 함수, 제곱, 제곱근 또는 3차 다항식에 맞는 최소 제곱법을 사용하여 파라미터 사이의 관계를 분석합니다. 그 결과, 잔여 에러, ANOVA 정보 및 상관 계수를 생성합니다. “Golden Device feature”는 비유사성 척도에 따라 특정 데이터베이스에서 어떠한 관찰 또는 결과가 평균 편차에 가장 근접하는지 산출합니다.

통계 분석, 데이터 관리 및 시각화

Spayn은 편차의 주요 파라미터 및 인자를 지정합니다. 데이터는 자동으로 그룹화되어, 특정 그룹의 각 파라미터를 동일한 편차 요인으로 제어합니다. 각 파라미터 그룹을 분석하여, 그룹 내의 공정 입력, 공정 모니터링, 소자, 회로 및 제조 파라미터 사이의 관계를 설정합니다.

다음 분석 기능을 이용할 수 있습니다:

• 고급 주요 요소/인자 분석

• 주요 파라미터 지정

• VARIMAX / QUARTIMAX 회전

• 요소를 사용한 히스토그램/산포도

• PCA 파라미터 가중치 및 민감도 분석

• 고유한 사용자 지정 주요 파라미터 선택 및 방정식

PCA/PFA 기능으로 주요 파라미터를 정의하거나자동으로 지정하여 선형/비선형 방정식을 생성합니다.

내장 SPICE 모델 방정식과 결합된 강력한 인자 분석으로탁월한 통계 모델링 성능을 제공합니다.

분석을 위해 선택한 상관관계 매트릭스. 유의미한 상관관계는 적색으로 표시됩니다.

고급 PCA/PFA -주요 요소/인자분석

Spayn은 분석 중인 각 파라미터와 비상관 주요 인자/파라미터 사이의 관계를 설명하는 방정식을 생성합니다. 이러한 독립 변수를 대화적으로 또는 자동적으로 교란하여, 내장된 SPICE 모델 방정식으로 실질적인 “코너”/“워스트-케이스” 모델을 생성합니다.

고속 SmartSpice API로 사용자 지정 몬테 카를로 (왼쪽 그림), 코너 (오른쪽 그림), 워스트-케이스 시뮬레이션을 수행합니다.하나의 소자부터 아주 복잡한 회로까지 시뮬레이션할 수 있으며, 어떠한 분석 기능도 사용할 수 있습니다.

Spayn으로 IC 제조 공정과 이것이 소자 퍼포먼스에 미치는 효과에 대하여 기초적인 통계 특징을 결정합니

다.

Spayn은 통계적인 공정 제어(SPC) 및 공정 모니터(PM) 차트를 생성하여 선택한 웨이퍼/로트 상에서 주요

파라미터/인자의 편차를 추적합니다. SPC는 속성 그룹의 파라미터를 이용하여, 플롯과 축적된 Shewhart

평균 및 범위/합계 데이터를 차트로 나타냅니다.

Spayn은 생산 단계에서 모니터해야 하는 주요 인자의 최소 집합을 지정하여, 수율 제어에 효율적인 공정

모니터링 전략을 세우게 합니다. 이후, 파라미터 확인을 위해 공정 모니터링 차트를 사용합니다.

내장된 SPICE를 이용하여 SPICE 모델을 생성합니다. 생성된 모델을 사용하여 PM 차트에서 직접 시뮬레이션을 실행합니다.

워스트-케이스 및 코너 SPICE 모델 생성 통계

Statistical Process Control and Yield Analysis

Wafer Map은 다이 위치 상의 분포와함께 파라미터 및 기타 측정 데이터를보여줍니다.

공정 제어 한계 밖의 데이터 포인트(이탈값)가 사각형으로 표시됩니다.

“Golden Device feature”는 비유사성 척도에 따라 특정 데이터베이스에서 어떠한 관찰 또는 결과가 평균 편차에 가장 근접하는지 산출합니다.즉, 주어진 데이터베이스를 가장 잘 설명하는 측정 소자를 나타냅니다.

Golden Device의 세 가지 인접 결과 계산 및 속성 표시.

Spayn in Silvaco Inductor PDK FlowQuest

Measurements

Inductor PDK

(scaling rules)

User Inductor SPICE Model

Utmost Spayn

Rev.070313_09

SpaynQuest

Utmost

TCAD

Measurements

Spayn Inputs/Outputs

SmartSpice

SmartView

TonyPlot

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