DI revoliucija puslaidininkių gamyboje: greitesnės simuliacijos ir protingesnė proceso kontrolė

Vaizdas: NVIDIA · Šaltinis

DI technologijos keičia puslaidininkių gamyklas, spartindamos simuliacijas, prognozuodamos proceso elgseną, automatizuodamos inžinerinius darbo srautus ir įgalindamos skaitmeninius dvynius, taip padėdamos inžinieriams greičiau ir tiksliau optimizuoti sudėtingus lustų gamybos procesus.

Vis didėjanti pažangių puslaidininkių lustų paklausa reikalauja sudėtingesnių gamybos procesų, kur net menkiausios klaidos gali turėti didelės įtakos išeigai ir gaminio kokybei. Inžinieriai susiduria su sudėtinga užduotimi suprasti, kaip proceso pokyčiai ir medžiagų sąveikos veikia galutinius rezultatus, dažnai pasikliaudami daug laiko reikalaujančiais fiziniais eksperimentais ir simuliacijomis.

Dirbtinis intelektas (DI) dabar atlieka svarbų vaidmenį formuojant puslaidininkių gamybą. Pasinaudodamas spartintu skaičiavimu, DI žymiai trumpina simuliacijų laiką. Tai ne tik pagreitina atskirus skaičiavimus, bet ir išplečia alternatyvų spektrą, kurias inžinieriai gali įvertinti prieš pradėdami fizinius bandymus. Pavyzdžiui, daugiafizikinės simuliacijos, apimančios šilumos perdavimą, elektrinius efektus ir mechaninius įtempius — svarbios optimizuojant įrangą ir procesus — veikia iki 10 kartų greičiau naudojant NVIDIA cuDSS biblioteką, kaip pažymi COMSOL.

Bendradarbiavimai tarp NVIDIA ir kompanijų, tokių kaip Applied Materials, dar labiau pagerina atominių medžiagų atradimus ir proceso vystymą. Applied Ginestra ir ACE+ daugiafizikinės platformos, integruotos su NVIDIA technologijomis, pasiekia iki 10 ir 35 kartų pagreitį, palyginti su CPU metodais. Tuo tarpu Siemens integruoja NVIDIA cuLitho į savo Calibre litografijos programinę įrangą, spartindama skaičiuojamąją litografiją iki 17 kartų, kas praplečia gamybos patvirtinimo inžinierių galimybes tinklainių modeliuose.

Be simuliacijų spartinimo, DI sistemos, apmokytos fizikos principų, gali prognozuoti sudėtingus proceso elgesius be būtinybės kiekvieną kartą vykdyti pilnas simuliacijas. Lam Research tai demonstruoja su plazmos elgsenos modeliavimu — kompiuteriškai sudėtingu uždaviniu — prognozuodama rezultatus milisekundėse vietoj dienų, naudodama NVIDIA PhysicsNeMo sistemą.

DI taip pat supaprastina darbo srautus tarp inžinerinių sprendimų. Sudėtingi pasirinkimai, pavyzdžiui, tinkamų DI modelių parinkimas konkrečioms užduotims, anksčiau užtrukdavo valandų rankiniu būdu, dabar automatizuojami ir sutrumpėja iki minučių naudojant NVIDIA NeMo Switchyard DI agentus, kaip taiko Advantest.

Be to, skaitmeniniai dvyniai — virtualios gamyklų kopijos — leidžia komandoms testuoti įrangos konfigūracijas, medžiagų srautus ir proceso pokyčius be brangių fizinių bandymų. Applied Materials naudoja NVIDIA Omniverse kurdama itin tikslius skaitmeninius dvynius, leidžiančius išsamias visos gamyklos simuliacijas, siekiant nustatyti trikdžius ir optimizuoti išdėstymą.

Šių DI valdomų galimybių integravimas į „DI apibrėžtą gamyklą“ žymi puslaidininkių gamybos ateitį. Tai sukuria sujungtą ciklą, kur gamybos duomenys nuolat tobulina prognozuojamuosius modelius, kurie savo ruožtu anksčiau informuoja inžinerinius sprendimus, didindami išeigą, kokybę ir gamybos spartą. Apskritai, DI suteikia inžinieriams galimybę judėti greičiau ir priimti geriau pagrįstus sprendimus viso puslaidininkių gamybos ciklo metu, sprendžiant vis sudėtingesnio gamybos proceso iššūkius.

▶ AI Is Changing How Semiconductor Fabs Work — and Engineers Are Moving Faster Because of It — Žiūrėti vaizdo įrašą ↗