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,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)的鰭片會產(chǎn)生許多電容值,必須提取這些電容值才能準確模擬電氣行為,并最終模擬器件的時序特性。由于當今的2.5D寄生提取引擎是基于模式的,因此對于FinFET與平面晶體管技術(shù),需要學習更多模式。需要為精度標準開發(fā)一套強大的模式,同時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)商帶來了巨大的壓力。
然而,對于考慮5nm及以下的新技術(shù)來說,還有另一個挑戰(zhàn)。在這些越來越小的幾何形狀下,鑄造廠面臨的挑戰(zhàn)是減少翅片的通道長度或?qū)挾?,以在同一區(qū)域內(nèi)容納更多的澆口,同時試圖保持相同的電流密度。試圖通過三柵極實現(xiàn)來控制這些短通道長度已經(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。
事實上,這些提議的形狀中有許多是曲線的,這就引出了一個問題:現(xiàn)在是時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,場求解器的優(yōu)點是不需要模式匹配方法來估計寄生效應(yīng)。相反,場求解器可以采用任意形狀,并通過求解復(fù)雜的電磁方程來計算 R 和 C 值。當然,分布式處理和基于切片的解決方案可以降低運行時成本。
轉(zhuǎn)向 3D 場求解器的另一個好消息是,鑄造廠認證變得更加簡單,因為世界領(lǐng)先鑄造廠的黃金價值是基于 3D 場求解器本身的。
Synopsys 提取技術(shù)長期以來一直是黃金寄生效應(yīng)的標準參考,從使用 Raphael XT 的 TCAD 工具流到使用 QuickCap 的庫表征和關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)提取,最后是使用 StarRC 對互連寄生效應(yīng)進行柵極級提取。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。
無論工藝技術(shù)采用哪種方式,很明顯,3D場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)的人員帶來全新的贊賞水平,尤其是一位前STA營銷人員。
審核編輯:郭婷
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