协同优化的（Design Technology Co-optimization，DTCO） 主要内容包括设计规则（Design Rules）、标准单元（Standard Cell）、工艺文件 （Technology File）和 Spice 模型 。

工艺和设计的协同优化体现为：工艺工程师从工艺角度出发，进行光刻方案的探索及优化，并提供设计规则和坏点图形库给设计工程师，保证在设计阶段能够避免坏点图形（Hotspots），降低芯片制造的难度。设计工程师从设计角度出发， 根据器件和芯片级别的性能需求，设计相应的版图并与工艺工程师协同工作，保证在工艺研发初期制定光刻解决方案时将设计端的需求考虑在内。通过设计和工 艺的协同优化，最终平衡了性能和可制造性的需求 。

当开始一个新技术节点光刻技术研发时，选用何种光刻技术必然和设计图形是相关联的。假设设计是完全随意的，寻找有效的光刻方案将非常困难；及时光刻能实现，其工艺窗口必然很小；考虑另一个极端，为了使光刻工艺容易实现，对设计做非常多的限制，设计工程师将无法完成设计规则的要求。因此，最佳的解决办法是工艺和设计协同优化，彼此协作满足新节点器件的要求 。

DTCO（design technology co-optimization）的核心就是设计工程师与光刻工程师共同协作，寻找最佳的设计和光刻工艺方案。这个方案要既能满足器件性能的要求，又能在Fab里实现 。

以金属层为例，介绍一种基于标准单元的DTCO方法。在制造掩模之前，评估和优化标准单元能够获得较大的工艺窗口。该方法需要在流片之前增加一个额外的学习周期，但能够有效降低工艺研发的成本。具体流程如图1中(a)所示：1）根据上一个节点标准单元库进行等比例微缩，并随机地排列来模拟数字电路物理设计中的布局流程；2）提取关键层进行光学仿真，检测标准单元中的坏点，并对坏点进行修复，进而达到优化标准单元的目的，图1中(b)给出了优化标准单元后的工艺窗口（优化前无工艺窗口）；3）流片并进行检测，根据晶圆数据来进一步优化标准单元 。

图1 (a)基于标准单元的DTCO方法 (b)标准单元优化后的工艺窗口2100433B