光电子PDK一体化解决方案
基于自主研发的Nuwa TCAD,构建涵盖器件物理仿真、模型参数提取、PDK开发及设计验证的一体化技术体系,兼容主流EDA工具链,为化合物半导体及硅基器件提供从器件设计到芯片验证的协同支持,缩短工艺开发与产品迭代周期。
光电子PDK

TCAD+PDK一体化解决方案

  芯钬量子基于自主研发的Nuwa TCAD,构建从器件物理仿真、模型参数提取到PDK开发与设计验证的一体化技术体系,覆盖器件模型及参数校准、PCell、设计规则、DRC/LVS、模型库及验证交付等主要环节。
  以TCAD器件与工艺仿真为物理底座,公司已形成“TCAD—模型—PDK—设计验证”的技术链条,可面向化合物半导体及硅基器件提供PDK开发与设计验证支持。

芯钬量子PDK能力体系示意图
芯钬量子PDK能力体系示意图

物理驱动的光电协同与化合物半导体PDK一体化能力

  芯钬量子“TCAD+PDK”一体化能力的核心价值,在于将器件级物理仿真能力延伸至模型与芯片设计环节:
  在传统模式下,TCAD仿真、PDK开发、电路设计分属不同技术环节,各环节之间存在信息断层。芯钬量子通过建立PDK参数与TCAD仿真输入之间的双向映射关系——实现了 “PDK参数调整→TCAD仿真校准→SPICE模型更新→电路仿真验证”的完整设计闭环。
  这一闭环的形成,使芯片设计人员能够在电路设计阶段就获得来自TCAD物理仿真的精确器件模型,提升设计的首次成功率;同时,当PDK参数需要调整时,可通过TCAD仿真快速验证其对器件性能的影响,结合SPICE模型参数更新验证电路性能变化,缩短了工艺开发与产品迭代的周期。
  芯钬量子已构建起覆盖光电PDK开发全环节的完整能力体系:
  ●PDK开发。覆盖完整Pcell库开发,器件的Layout版图、Symbol原理图符号和CDF参数。
  ●模型与参数校准。建立了“TCAD仿真→特征曲线提取→SPICE模型参数拟合→Parameter.inc自动生成→Verilog-A模型库”的完整技术链路,支持TCAD仿真结果向SPICE模型参数的提取、拟合与校准。
  ●设计规则及器件库构建。依据设计规则(design rule)完成了完整的CDF参数定义和Callback函数开发,覆盖器件关键设计参数,确保各参数的取值范围符合工艺约束。
  这一能力使芯钬量子在面对新型器件结构时,能够快速完成从TCAD物理仿真到PDK交付的全流程,减少对国外TCAD平台底层模型与厂商技术支持的依赖。

开发体系的国产化和自主可控

  公司PDK能力以自主技术体系为核心。底层器件及工艺仿真采用自主研发的Nuwa TCAD,核心物理模型、数值算法及软件平台国产化自主可控。芯钬量子的光电PDK方案以自主TCAD和自主PDK开发能力为基础,并兼容主流EDA工具链:
  ●TCAD层面:Nuwa TCAD基于自主知识产权的有限元/有限体积混合数值框架,从底层数学物理算法出发进行自主研发,已申请“半导体器件的自适应扫描仿真方法”等相关专利,不依赖任何国外TCAD内核授权。Nuwa TCAD已具备面向化合物基APD/SPAD等光电器件的工艺和器件物理仿真能力
  ●PDK层面:全部Pcell代码、CDF定义、Callback函数、DRC/LVS规则文件、SPICE模型代码均为国产自主开发,拥有完整的知识产权。
  ●工具链层面:PDK可与Virtuoso、Calibre、Spectre等主流EDA设计与验证环境协同
  依托自主TCAD、PDK开发能力及主流EDA工具链兼容性,芯钬量子可为客户提供从器件物理设计、模型开发到PDK与芯片验证的协同解决方案,重点服务化合物半导体及光电器件的研发与设计,为化合物半导体光电器件领域的国产化替代提供了坚实的技术基础。