在STA流的背景下，寄生提取主要限于互連寄生效應(yīng)的提取，而當(dāng)提取深入研究晶體管的底層結(jié)構(gòu)及其與金屬層的連接時(shí)，寄生提取變得更加有趣。隨著工藝技術(shù)向5nm及以下發(fā)展，這一點(diǎn)將變得尤為正確。

有據(jù)可查的是，與平面晶體管相比，從16nm/14nm開始的FinFET技術(shù)大大增加了必須提取的寄生值的數(shù)量。這些類似3D架構(gòu)的鰭片會(huì)產(chǎn)生許多電容值，必須提取這些電容值才能準(zhǔn)確模擬電氣行為，并最終模擬器件的時(shí)序特性。由于當(dāng)今的2.5D寄生提取引擎是基于模式的，因此對(duì)于FinFET與平面晶體管技術(shù)，需要學(xué)習(xí)更多模式。需要為精度標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)一套強(qiáng)大的模式，同時(shí)滿足不斷縮短的工藝推出周期，這給 EDA 和晶圓代工廠供應(yīng)商帶來(lái)了巨大的壓力。

然而，對(duì)于考慮5nm及以下的新技術(shù)來(lái)說(shuō)，還有另一個(gè)挑戰(zhàn)。在這些越來(lái)越小的幾何形狀下，鑄造廠面臨的挑戰(zhàn)是減少翅片的通道長(zhǎng)度或?qū)挾龋栽谕粎^(qū)域內(nèi)容納更多的澆口，同時(shí)試圖保持相同的電流密度。試圖通過(guò)三柵極實(shí)現(xiàn)來(lái)控制這些短通道長(zhǎng)度已經(jīng)導(dǎo)致了更高和更薄的鰭片，甚至更奇特的結(jié)構(gòu)，如柵極全能，這涉及將柵極纏繞在稱為納米線的圓柱形結(jié)構(gòu)上。其他變體涉及將這些電線變形為更橢圓形的形狀，稱為納米板或納米片。基于納米的結(jié)構(gòu)以及較小程度上更高和更薄的FinFET的問(wèn)題在于，這些結(jié)構(gòu)在其物理輪廓中本質(zhì)上變得更加非直線。

事實(shí)上，這些提議的形狀中有許多是曲線的，這就引出了一個(gè)問(wèn)題：現(xiàn)在是時(shí)候更主流地使用稱為字段求解器的3D提取工具了嗎？您可能還記得，場(chǎng)求解器的優(yōu)點(diǎn)是不需要模式匹配方法來(lái)估計(jì)寄生效應(yīng)。相反，場(chǎng)求解器可以采用任意形狀，并通過(guò)求解復(fù)雜的電磁方程來(lái)計(jì)算 R 和 C 值。當(dāng)然，分布式處理和基于切片的解決方案可以降低運(yùn)行時(shí)成本。

轉(zhuǎn)向 3D 場(chǎng)求解器的另一個(gè)好消息是，鑄造廠認(rèn)證變得更加簡(jiǎn)單，因?yàn)槭澜珙I(lǐng)先鑄造廠的黃金價(jià)值是基于 3D 場(chǎng)求解器本身的。

Synopsys 提取技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直是黃金寄生效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)參考，從使用 Raphael XT 的 TCAD 工具流到使用 QuickCap 的庫(kù)表征和關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)提取，最后是使用 StarRC 對(duì)互連寄生效應(yīng)進(jìn)行柵極級(jí)提取。這些工具共同提供了從工藝開始到最終芯片交付的完整解決方案。

無(wú)論工藝技術(shù)采用哪種方式，很明顯，3D場(chǎng)求解器將在工藝技術(shù)的發(fā)展和由此衍生的晶體管/柵極級(jí)架構(gòu)中發(fā)揮主導(dǎo)作用。隨著代工廠轉(zhuǎn)向納米線和柵極全方位架構(gòu)，提取5nm及以下的寄生效應(yīng)將給參與這些技術(shù)開發(fā)的人員帶來(lái)全新的贊賞水平，尤其是一位前STA營(yíng)銷人員。

審核編輯：郭婷