鰭qi式shi場chang效xiao晶jing體ti管guan的de出chu現xian對dui集ji成cheng電dian路lu物wu理li設she計ji及ji可ke測ce性xing設she計ji流liu程cheng具ju有you重zhong大da影ying響xiang。鰭qi式shi場chang效xiao晶jing體ti管guan的de引yin進jin意yi味wei著zhe在zai集ji成cheng電dian路lu設she計ji製zhi程cheng中zhong互hu補bu金jin屬shu氧yang化hua物wu(CMOS)晶體管必須被建模成三維（3D）的器件
，這就包含了各種複雜性和不確定性。加州大學伯克利分校器件組的BSIM集團開發出了一個模型，被稱作BSIM-CMG (common multi-gate)moxing，laidaibiaocunzaiqishichangxiaojingtiguandedianzuhedianrong。jingyuandaigongchangjielitigongjingzhunqijianjijishengshuju，tongshiyezhiliyubaoliuxianqiangongyisuocaiyongdeshiyongmoxing。

 

 

然ran而er，每mei個ge晶jing圓yuan代dai工gong廠chang都dou會hui修xiu改gai標biao準zhun模mo型xing以yi使shi得de更geng貼tie切qie地di表biao現xian特te定ding的de架jia構gou和he工gong藝yi。此ci外wai
，在zai這zhe些xie先xian進jin的de工gong藝yi節jie點dian處chu
，晶jing圓yuan代dai工gong廠chang希xi望wang其qi通tong過guo參can考kao場chang解jie算suan器qi建jian立li的de“黃金”模型與該領域設計人員使用提取工具得到的結果有更緊密的關聯。在28納米級節點，晶圓代工廠希望商業提取工具精度介於其黃金模型的5%到10%之間。對於鰭式場效晶體管工藝，晶圓代工廠要求商業提取工具與黃金模型之間的平均精度誤差在2%以內，3倍離散標準偏差僅為6%-7%。

 

最具挑戰性的任務是計算鰭式場效晶體管與其周圍環境之間更複雜且無法估量的相互之間的寄生數據，這需要涉及前段製程（FEOL）幾何結構的精確3D建模。確保三維空間中的精度需要使用3D場解算器進行提取。3D場解算器在先前用於製程特性而非設計
，因為其計算成本太高且速率太慢。現在新一代的三維提取工具


，比如Mentor的Calibre xACT，通過采用自我調整網格化技術加速計算的方法使其運行速度比之前快了一個數量級。其還有可利用現代多CPU計算環境的高度可擴容架構。有了這些功能，提取工具可以輕鬆地在32 CPU機器上執行場解算器計算解決方案，小至數個單元大至數百萬內嵌晶體管的模塊。

 

在zai全quan芯xin片pian層ceng次ci，我wo們men需xu要yao考kao慮lv數shu十shi億yi晶jing體ti管guan設she計ji以yi及ji幾ji千qian萬wan根gen連lian接jie導dao線xian，即ji使shi是shi快kuai速su場chang解jie算suan器qi也ye無wu法fa提ti出chu實shi用yong的de周zhou轉zhuan時shi間jian。解jie決jue方fang法fa是shi采cai用yong先xian進jin的de啟qi發fa式shi算suan法fa，對dui於yu複fu雜za的de結jie構gou采cai用yong場chang解jie算suan器qi，對dui於yu一yi般ban的de幾ji何he圖tu形xing可ke采cai用yong基ji於yu表biao格ge的de提ti取qu方fang法fa (table-based)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)可(ke)行(xing)的(de)，由(you)於(yu)在(zai)布(bu)線(xian)網(wang)格(ge)中(zhong)的(de)電(dian)場(chang)模(mo)型(xing)類(lei)似(si)於(yu)前(qian)製(zhi)程(cheng)節(jie)點(dian)所(suo)見(jian)的(de)。在(zai)最(zui)理(li)想(xiang)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，設(she)計(ji)工(gong)程(cheng)師(shi)所(suo)用(yong)的(de)提(ti)取(qu)使(shi)用(yong)模(mo)型(xing)不(bu)會(hui)改(gai)變(bian)，因(yin)為(wei)提(ti)取(qu)工(gong)具(ju)會(hui)自(zi)動(dong)在(zai)場(chang)解(jie)算(suan)器(qi)和(he)表(biao)格(ge)方(fang)法(fa)之(zhi)間(jian)移(yi)動(dong)。

 

隨著雙重和三重光罩在從20納米級節點製造開始中扮演著越來越重要的作用
，我們正經曆著互連角點(interconnect corners)數量的飛躍。在28納米，5個互連角點是可能的，然而對於16納米級，我們預計需要11-15個(ge)角(jiao)點(dian)。先(xian)進(jin)的(de)多(duo)角(jiao)點(dian)分(fen)析(xi)計(ji)劃(hua)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)效(xiao)的(de)計(ji)算(suan)
，減(jian)少(shao)每(mei)個(ge)額(e)外(wai)角(jiao)點(dian)所(suo)需(xu)的(de)額(e)外(wai)計(ji)算(suan)量(liang)。此(ci)外(wai)


，我(wo)們(men)可(ke)以(yi)並(bing)行(xing)處(chu)理(li)角(jiao)點(dian)，以(yi)使(shi)每(mei)一(yi)個(ge)額(e)外(wai)角(jiao)點(dian)僅(jin)增(zeng)加(jia)10%的整體周轉時間。這意味著15個角點隻需要2.5倍的單個角點運行時間。

 

 

測(ce)試(shi)和(he)失(shi)效(xiao)分(fen)析(xi)是(shi)特(te)別(bie)重(zhong)要(yao)的(de)，因(yin)為(wei)鰭(qi)式(shi)場(chang)效(xiao)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)關(guan)鍵(jian)尺(chi)寸(cun)首(shou)次(ci)比(bi)底(di)層(ceng)節(jie)點(dian)尺(chi)寸(cun)小(xiao)得(de)多(duo)。這(zhe)使(shi)得(de)提(ti)高(gao)的(de)缺(que)陷(xian)水(shui)平(ping)以(yi)及(ji)增(zeng)加(jia)良(liang)率(lv)的(de)挑(tiao)戰(zhan)日(ri)益(yi)受(shou)到(dao)關(guan)注(zhu)。單(dan)元(yuan)識(shi)別(bie)(Cell-Aware)deceshifangfatebieshiheyujiejuezhexiewenti，yinweitakeyisuodingjingtiguanjidequexian。xiangduilaishuo，chuantongdesaomiaoceshimoshizhinengshibiedanyuanzhijianhulianjiandequexian。danyuanshibiefenxiguochengjianliyigejiyudanyuanbujuneiquexianfangzhenxingweideguzhangmoxing。jieguonengshengchanchugenggaozhiliangdetuxingxiangliang。dangcaiyongdanyuanshibiefangshizidongchanshengceshituxingxiangliang（ATPG）
，矽驗證結果表明從350納米級到鰭式場效晶體管級的技術節點，明顯檢測出額外更多的缺陷

，超出固定模式及過渡模式。

 

考慮具有三個鰭的多鰭式場效晶體管。最近的研究建議，這樣的晶體管應考慮兩個缺陷類型：導致晶體管部分或全部擊穿的泄漏缺陷以及導致晶體管部分或完全關閉的驅動強度缺陷。

圖1：鰭式場效晶體管泄漏缺陷的測試

 

泄漏缺陷可以通過在每個晶體管的3鰭片兩端柵極（從漏極到源極）放置電阻來分析
，如圖1所示。在單元識別分析過程中，模擬仿真(analog simulation)在(zai)一(yi)個(ge)給(gei)定(ding)單(dan)元(yuan)庫(ku)對(dui)於(yu)所(suo)有(you)鰭(qi)式(shi)場(chang)效(xiao)晶(jing)體(ti)管(guan)的(de)所(suo)有(you)不(bu)同(tong)電(dian)阻(zu)值(zhi)的(de)電(dian)阻(zu)進(jin)行(xing)。在(zai)晶(jing)體(ti)管(guan)在(zai)一(yi)定(ding)門(men)閾(yu)值(zhi)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)響(xiang)應(ying)延(yan)遲(chi)，對(dui)缺(que)陷(xian)進(jin)行(xing)建(jian)模(mo)。驅(qu)動(dong)強(qiang)度(du)缺(que)陷(xian)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)在(zai)漏(lou)極(ji)和(he)每(mei)個(ge)柵(zha)極(ji)之(zhi)間(jian)以(yi)及(ji)在(zai)源(yuan)極(ji)和(he)柵(zha)極(ji)之(zhi)間(jian)放(fang)置(zhi)電(dian)阻(zu)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)分(fen)析(xi)。至(zhi)於(yu)泄(xie)漏(lou)測(ce)試(shi)
，模(mo)擬(ni)仿(fang)真(zhen)通(tong)過(guo)改(gai)變(bian)每(mei)個(ge)電(dian)阻(zu)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi)來(lai)進(jin)行(xing)。每(mei)個(ge)鰭(qi)片(pian)的(de)響(xiang)應(ying)時(shi)間(jian)差(cha)異(yi)用(yong)於(yu)決(jue)定(ding)是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)進(jin)行(xing)缺(que)陷(xian)建(jian)模(mo)。其(qi)他(ta)的(de)鰭(qi)式(shi)場(chang)效(xiao)晶(jing)體(ti)管(guan)缺(que)陷(xian)類(lei)型(xing)可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)類(lei)似(si)的(de)方(fang)法(fa)來(lai)處(chu)理(li)。

 

鰭(qi)式(shi)場(chang)效(xiao)晶(jing)體(ti)管(guan)確(que)實(shi)帶(dai)來(lai)了(le)一(yi)些(xie)新(xin)的(de)挑(tiao)戰(zhan)，但(dan)電(dian)子(zi)設(she)計(ji)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)具(ju)供(gong)貨(huo)商(shang)和(he)晶(jing)圓(yuan)代(dai)工(gong)廠(chang)會(hui)盡(jin)全(quan)力(li)以(yi)對(dui)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)流(liu)程(cheng)影(ying)響(xiang)最(zui)小(xiao)的(de)方(fang)式(shi)整(zheng)合(he)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。