Rapidusにおける製造技術（２）DMCO = Design‐Manufacturing Co-Optimization

日本のRapidusが2nm製造プロセスで製造と共同最適化（DMCO = Design for Manufacturing and Co-Optimization）を採用すると発表したことは、FinFETおよびゲート オール アラウンド型の半導体技術の核心を正面突破しようとするRapidusの企業姿勢を物語っています。

１。製造に適した設計（DFM）：DFMとは、製品をより単純でコスト効果的に製造するように設計するための技術の集合です。半導体製造の文脈では、DFMは製造プロセスの能力と限界を考慮して集積回路を設計することを意味します。このアプローチを使うと、欠陥の削減、歩留まりの改善、チップの信頼性の向上に寄与します。FinFETや3D半導体は、そのアーキテクチャが非常に進化しているため、DFMを使うことで製造能力により適合した設計にでき、製造上の問題を減らし、高品質な製品を生産できます。

２。共同最適化（Co-Optimization）：半導体製造における共同最適化は、最適な性能、歩留まり、コストを達成するために、設計と製造プロセスを同時に最適化するプロセスを指します。FinFETや3D半導体のような先進技術では、設計と製造プロセスの相互作用が複雑で密接に関連しているので、このアプローチは特に重要です。共同最適化により、設計が製造能力を最大限に活用することを保証し、効率的で強力なチップを生産できます。

３。FinFETへの影響：FinFET（Fin型電界効果トランジスタ）は、現代の半導体デバイスで使用される3Dトランジスタの一種です。FinFET技術におけるDMCOの使用は、FinFETの性能利点を最大限に活かしながら、消費電力と発熱を最小限に抑える効率的な設計につなげることができます。次世代電子デバイスでの性能消費電力比の要求に対応するため、FinFET構造をより小さなノード（例えば2nm）にスケーリングダウンするのにも役立ちます。

４。3D半導体がRapidusにとって意味すること：複数のコンポーネント層を積み重ねる3D半導体は、熱管理、相互接続の最適化、層の整合など、3D統合のユニークな課題に対処するためにDMCOから大きな恩恵を受けます。DMCOを使用することで、Rapidusは、高性能でありながら高歩留まりで製造可能な3D構造を設計できます。これは、高度な半導体技術のコストと実現可能性において重要な要素です。

Rapidusが2nm FabでのDMCOの採用は、FinFETや3D半導体などの新世代の半導体技術の増大する複雑さに対処するための堅牢な戦略です。このアプローチにより、次世代の電子デバイスに不可欠なより効率的で高性能で信頼性の高い半導体部品に繋がる可能性は高いです。

半導体製造における製造に適した設計と共同最適化（DMCO）は、半導体の設計と製造プロセスの両方が連携して最適化される相乗効果のあるプロセスを使います。DMCOの一般的な進行方法をステップバイステップで説明します。

５。初期設計フェーズ：設計エンジニアは、トランジスタ部品、接続配線、その他の部品のレイアウトなどの半導体デバイスの初期の設計作業を実施します。この設計作業は、動作速度、消費電力、面積など、システムとして所望される性能特性を実現することを意図として行われます。

６。製造工程の検査：上記の設計フェーズと並行して、製造プロセスの能力と限界が評価されます。これには、リソグラフィー、エッチング、材料の堆積、その他の製造ステップのシミュレーションが含まれます。

７。半導体の設計段階と製造段階の密接な連携：初期設計は、製造プロセスの能力に対して評価されます。このステップには、製造時に設計がどのように機能するかを予測するためのシミュレーションや予測モデルが活用されます。

８。反復的最適化：設計と製造プロセスの両方が互いに整合するように反復的に調整されます。例えば、設計の特定の機能が高歩留まりで製造することが困難であることが判明した場合、設計が変更されるかもしれません。同様に、製造ステップがボトルネックであることが判明した場合は、プロセスが調整されます。

９。最終化とプロトタイピング：最適なバランスが達成されると、設計は確定されます。プロトタイプは、実際の条件での設計をテストするために製造されます。このフェーズには、性能、歩留まり、信頼性の徹底したテストが含まれます。

１０。量産：成功したプロトタイピングとテストの後、設計は量産の準備が整います。共同最適化された設計と製造プロセスは、高い歩留まり、品質、および性能の一貫性を保証します。

DMCO（製造適応設計 と 設計製造相互最適化 ）のコンセプトを視覚化するために、半導体製造におけるDMCOプロセスを表すグラフィックを作成します。このグラフィックは、初期設計、製造プロセスの評価、設計・プロセスの統合、反復的最適化、最終化とプロトタイピング、量産といったDMCOの各段階を、関連するアイコンやシンボルで視覚的に表現します。

DMCOプロセスをより視覚的で教育的な文脈で理解するのに役立つでしょう。