3nm及以下的5D提取需求

在STA流的背景下，寄生提取主要限于互连寄生效应的提取，而当提取深入研究晶体管的底层结构及其与金属层的连接时，寄生提取变得更加有趣。随着工艺技术向5nm及以下发展，这一点将变得尤为正确。

有据可查的是，与平面晶体管相比，从16nm/14nm开始的FinFET技术大大增加了必须提取的寄生值的数量。这些类似3D架构的鳍片会产生许多电容值，必须提取这些电容值才能准确模拟电气行为，并最终模拟器件的时序特性。由于当今的2.5D寄生提取引擎是基于模式的，因此对于FinFET与平面晶体管技术，需要学习更多模式。需要为精度标准开发一套强大的模式，同时满足不断缩短的工艺推出周期，这给 EDA 和晶圆代工厂供应商带来了巨大的压力。

然而，对于考虑5nm及以下的新技术来说，还有另一个挑战。在这些越来越小的几何形状下，铸造厂面临的挑战是减少翅片的通道长度或宽度，以在同一区域内容纳更多的浇口，同时试图保持相同的电流密度。试图通过三栅极实现来控制这些短通道长度已经导致了更高和更薄的鳍片，甚至更奇特的结构，如栅极全能，这涉及将栅极缠绕在称为纳米线的圆柱形结构上。其他变体涉及将这些电线变形为更椭圆形的形状，称为纳米板或纳米片。基于纳米的结构以及较小程度上更高和更薄的FinFET的问题在于，这些结构在其物理轮廓中本质上变得更加非直线。

事实上，这些提议的形状中有许多是曲线的，这就引出了一个问题：现在是时候更主流地使用称为字段求解器的3D提取工具了吗？您可能还记得，场求解器的优点是不需要模式匹配方法来估计寄生效应。相反，场求解器可以采用任意形状，并通过求解复杂的电磁方程来计算 R 和 C 值。当然，分布式处理和基于切片的解决方案可以降低运行时成本。

转向 3D 场求解器的另一个好消息是，铸造厂认证变得更加简单，因为世界领先铸造厂的黄金价值是基于 3D 场求解器本身的。

Synopsys 提取技术长期以来一直是黄金寄生效应的标准参考，从使用 Raphael XT 的 TCAD 工具流到使用 QuickCap 的库表征和关键网络提取，最后是使用 StarRC 对互连寄生效应进行栅极级提取。这些工具共同提供了从工艺开始到最终芯片交付的完整解决方案。

无论工艺技术采用哪种方式，很明显，3D场求解器将在工艺技术的发展和由此衍生的晶体管/栅极级架构中发挥主导作用。随着代工厂转向纳米线和栅极全方位架构，提取5nm及以下的寄生效应将给参与这些技术开发的人员带来全新的赞赏水平，尤其是一位前STA营销人员。

审核编辑：郭婷