Tape-out - Tape-out
In Elektronik und Photonik - Design, Tapeout oder Tapeout ist das Endergebnis des Entwurfsprozesses für integrierte Schaltungen oder Leiterplatten , bevor sie für die Herstellung geschickt werden. Das Tapeout ist insbesondere der Punkt, an dem die Grafik für die Fotomaske der Schaltung an die Fertigungsstätte gesendet wird.
Geschichte
Historisch bezieht sich der Begriff auf die frühen Tage des Designs von gedruckten Schaltungen, als die vergrößerte (für höhere Präzision) " Grafik " für die Fotomaske manuell mit schwarzem Band (üblicherweise Bishop Graphics Krepp) "aufgeklebt" wurde. In der Nachkriegszeit der 1940-50er Jahre entwickelten sich die Techniken, die für die schnelle und kostengünstige Schaltungsreproduktion entwickelt wurden, zur fotografisch replizierten 2D-Fertigung. Das Verb "to tapeout" wurde bereits häufig für den Prozess verwendet und für die Transistorherstellung übernommen, die sich zu vollständigen integrierten Schaltungsansätzen entwickelte.
Beteiligte Verfahren
Der Begriff Tapeout wird derzeit verwendet, um die Erstellung der Fotomaske selbst aus der endgültig genehmigten elektronischen CAD-Datei zu beschreiben. Designer können diesen Begriff verwenden, um sich auf das Schreiben der endgültigen Datei auf Diskette oder CD und ihre anschließende Übertragung an die Halbleiterfabrik zu beziehen ; in der gegenwärtigen Praxis führt die Gießerei jedoch vor dem eigentlichen Tapeout Prüfungen durch und nimmt Änderungen am Maskendesign vor, die für den Herstellungsprozess spezifisch sind. Diese Modifikationen der Maskendaten umfassen:
- Chip-Finishing, das kundenspezifische Bezeichnungen und Strukturen umfasst, um die Herstellbarkeit des Layouts zu verbessern . Beispiele für letztere sind ein Dichtungsring und Füllstrukturen.
- Erstellen eines Absehen-Layouts mit Testmustern und Ausrichtungsmarkierungen.
- Layout-zu-Maske-Vorbereitung , die Layoutdaten mit Grafikoperationen verbessert und die Daten an die Maskenproduktionsgeräte anpasst. Dieser Schritt umfasst Auflösungsverbesserungstechnologien (RET), wie die optische Proximity-Korrektur (OPC), die das wellenförmige Verhalten des Lichts beim Ätzen der nanoskaligen Merkmale der modernsten integrierten Schaltungen korrigiert.
Namensprobleme
Einige Quellen glauben fälschlicherweise, dass die Wurzeln des Begriffs bis zu der Zeit zurückverfolgt werden können, als Papierband und später Magnetbandspulen mit den endgültigen elektronischen Dateien geladen wurden, die zur Herstellung der Fotomaske in der Fabrik verwendet wurden. Die Verwendung des Begriffs geht jedoch Jahrzehnte vor der weit verbreiteten CAD-Nutzung von Magnetbändern zurück.
An der University of California, Berkeley, wurde der augenzwinkernde Begriff Tape-In von Professor John Wawrzynek geprägt , um auf iterative „interne Tape-Outs“ im Sinne der agilen Designphilosophie um 2010 anzuspielen .
Ein bei IBM verwendetes Synonym ist RIT (Release Interface Tape). IBM unterscheidet zwischen RIT-A für die nichtmetallischen Strukturen und RIT-B für die Metallschichten.
Sonstig
Ein moderner IC muss einen langen und komplexen Designprozess durchlaufen, bevor er für das Tape-Out bereit ist. Viele der Schritte auf diesem Weg verwenden Softwaretools, die zusammen als Electronic Design Automation (EDA) bekannt sind. Das Design muss dann eine Reihe von Verifizierungsschritten durchlaufen, die zusammen als " Abzeichnung " bekannt sind, bevor es abgeklebt werden kann. Tape-out ist in der Regel ein Grund zum Feiern für alle, die an dem Projekt mitgearbeitet haben, gefolgt von der Angst vor dem ersten Artikel , den ersten physischen Mustern eines Chips aus der Fertigungsstätte ( Halbleitergießerei ).
Das erste Tapeout ist selten das Ende der Arbeit für das Designteam. Die meisten Chips durchlaufen eine Reihe von Iterationen, die als "Spins" bezeichnet werden, in denen Fehler erkannt und nach dem Testen des ersten Artikels behoben werden. Viele verschiedene Faktoren können einen Spin verursachen, darunter:
- Das abgeklebte Design besteht aufgrund von Problemen bei der Herstellung des Designs selbst bei der Endkontrolle in der Gießerei nicht.
- Das Design ist erfolgreich hergestellt, aber der erste Artikel besteht die Funktionstests nicht.