A Silvaco revelou detalhes de um fluxo de trabalho avançado de Co-otimização de Tecnologia de Fab (Fab Technology Co-Optimization - FTCO) projetado para preencher a lacuna entre projetos ideais e o desempenho real de circuitos integrados fotônicos (PICs). A eficiência desses circuitos é frequentemente afetada por fatores reais, como ângulos de inclinação, desvios de dimensões críticas, variações de espessura e rugosidade nas bordas das linhas, detalhes que a simulação tradicional baseada apenas em projetos teóricos não consegue capturar com precisão.
O novo sistema combina a importação de layouts GDS, simulação de processos 3D, o método de diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) acelerado por unidades de processamento gráfico (GPU), projeto de experimentos (DOE) e modelagem substituta baseada em inteligência artificial (AI-based surrogate modeling). Os resultados técnicos mostram que a integração de variáveis reais de fabricação nos modelos permite uma concordância estreita com os resultados experimentais registrados anteriormente.
O que muda na prática?
O novo fluxo de trabalho oferece a capacidade de lidar com testes de projeto de acopladores direcionais (Directional Coupler DOE) que envolvem 25 combinações exclusivas de quatro variáveis de fabricação diferentes. Este modelo requer um tamanho de malha massivo de 65 milhões de células 3D usando a tecnologia FDTD, mas é concluído em menos de 10 horas em uma única estação de trabalho equipada com uma placa gráfica NVIDIA A100.
Essa integração cria um gêmeo digital que proporciona aos engenheiros e não especialistas em simulação uma compreensão intuitiva e imediata da relação entre as condições do processo industrial e o nível de desempenho final do chip, o que a empresa descreve como um salto importante para facilitar a avaliação de projetos fotônicos antes de passar para as linhas de produção reais.
Por que esta notícia é importante?
Os circuitos integrados fotônicos são um pilar essencial na próxima geração de telecomunicações, data centers e computação de alto desempenho, mas a sensibilidade da luz a alterações microscópicas na fabricação impede sua rápida comercialização. A integração da simulação precisa de processos com a aceleração computacional de placas gráficas e inteligência artificial remove um dos principais obstáculos para prever o comportamento óptico dos chips, encurtando os ciclos de desenvolvimento e reduzindo os altos custos associados à repetição de testes de fabricação.