AI-Driven Manufacturing covers the process and device physics. AI-Driven Design covers the EDA tools, IP, verification and enablement.
Multiphysics from simulation to the fab floor
EDA tools, licensed IP, verification and enablement
Your market sets the physics problem
Find the technique for your problem
Process and device physics, from simulation to the fab floor
您需要比完整仿真更快地获得工艺和器件问题的答案。因此,Silvaco 提供基于已验证多物理场仿真构建的代理模型,可实时作答。
代理建模利用高成本仿真已经生成的结果训练快速模型。在其学习范围内,提出工艺或器件问题即可实时得到答案。TCAD 仿真仍然需要运行,但它们在构建模型时提前完成,而不是每次有人需要答案时再运行。
这改变了能够提出问题的人群。如果您是工艺、集成或设计工程师,就可以看到工艺选择如何改变结构或器件,无需自行运行 TCAD,也无需等待能够运行 TCAD 的人员。代理模型不可能优于其学习所依据的物理机制。因此,Silvaco 代理模型以团队已经验证的 TCAD 结果为起点。
构建代理模型和使用代理模型通常由不同的人员负责。
面向不运行 TCAD 的工艺、集成和设计工程师。查询完成的模型无需 FTCO 工作流程、TCAD 许可或 TCAD 专业知识。TCAD 团队以 XML 模型卡形式交付模型。
由 TCAD 团队在 FTCO 工作流程中完成。Victory DoE 规划仿真运行,使其覆盖参数空间。Victory Process 和 Victory Device 执行仿真。Victory Analytics 利用神经网络或高斯过程回归对结果进行模型训练,并通过基于 SHAP 的特征选择保留重要输入。晶圆厂测量数据可以与仿真一起加入训练数据,使模型反映实际产线。
每类模型回答不同类型的问题。
根据工艺仿真结果构建。改变工艺参数后,器件几何形状会实时重绘,使您无需重新运行工艺仿真即可观察结构演变。
建立器件指标与其驱动工艺参数之间的模型关系。可用于找出重要参数,也可反向提问,求解能够达到目标的工艺参数值。
实时重现完整的 I–V 曲线,每次修改后均返回完整特性。
对于电路级代理模型,请参阅 Utmost IV 和紧凑模型提取。
创建属于专业工作,针对每个问题执行一次。使用则面向所有人员,可按需反复进行。二者之间的界限也是模型的适用边界。在 TCAD 运行所采样的范围内,答案值得信赖。超出范围时,需要将问题交回 TCAD 团队,开展新一组仿真。
工程师如何使用完成的代理模型。
想了解代理模型从开始到完成的构建过程?请从 8 月的网络研讨会开始。
FTCO 页面记录了 Micron 与 Silvaco 开展的生产规模数字孪生工作。
经过硅验证的物理验证工具,已在各晶圆代工厂自身工艺上完成签核,并为更多工艺提供规则文件。
Silvaco 计划基于 NVIDIA PhysicsNeMo 构建可定制的 AI 代理模型,与完整物理仿真配合使用。
FTCO 如何将大规模仿真运行和实验设计与机器学习代理模型相结合,加速宽禁带功率器件开发。
SiC DMOS、纵向 GaN 和 p-GaN HEMT 案例研究,均通过向机器学习代理模型提供数据的已校准 TCAD 进行优化。
使用考虑晶圆厂制造条件的工艺参数仿真光子器件,并构建数字孪生,由 Victory Analytics 进行代理建模。
您的团队每周都会提出哪个工艺或器件问题,又是谁在等待答案?我们的工程师将说明代理模型是否适合该问题,以及构建模型所需的条件。
代理模型是对高成本仿真的快速近似,利用该仿真已经生成的结果进行训练。在半导体工作中,调整工艺参数后,它会返回仿真本应给出的结构、器件指标或完整 I–V 曲线。答案实时返回,但仅适用于其训练范围。
它采用四类方法:神经网络(监督学习、前馈结构、非线性激活)、高斯过程回归、决策树和决策森林,以及经典多变量统计。灵敏度分析采用 Sobol 指数或决策森林。优化器涵盖 Levenberg-Marquardt 和 Hooke-Jeeves 等局部方法,以及遗传算法和差分进化等全局方法。
运行该工具及开展工厂级分析均不需要。Victory Analytics 可独立分析生产数据和实测数据,无需仿真步骤。加入 TCAD 仿真输出后,模型便可同时从物理机制和晶圆厂数据中学习。
可以。故障检测与分类以及统计过程控制等工厂级应用可直接处理生产数据。在 FTCO 中,Victory Analytics 结合仿真和晶圆厂数据进行训练,使所得数字孪生同时反映物理机制和产线的实际生产情况。
这是一种同时优化多个输出的方法。根据每个输出与其理想值的接近程度进行评分,再将这些评分组合为单一期望度指数。优化器因此只需提升一个数值,无需人工对各项权衡进行排序。
可以,通过 Python 接口可覆盖从数据加载、训练、评分到优化的完整流程。脚本在 FTCO 工作中尤其有效:训练模型、运行下一组实验,再次训练,直至模型可用作数字孪生。
构建代理模型和数字孪生的工作流程。
规划代理模型学习所需的仿真运行。
训练模型并对其进行灵敏度分析。
工艺和器件仿真,提供每个代理模型训练所依据的物理机制。