Devgan说:“采用更先进的几何布局后,多模式会更加复杂。随着复杂度的提高,很难预测设计规则错误。错误与环境相关。”

有些规则是熟悉的:例如,减小耦合的间隔规则,平板印刷的形状规则等。双模式增加了颜色规则,以保证最精细的模式能够分成两个独立的掩膜。还有相对较新的布板相关效应,Devgan指出了其中的六个——包括非常接近和多间隔等,这对晶体管行为有很大的影响。为说明问题的严重性,Devgan指出,在20 nm已经有5,000条布板规则需要进行检查。

对于模拟设计人员和数字单元库开发人员,这么复杂的结果是,几乎不可能开发DRC结构干净的布板。由于提取和DRC带来的布板问题,设计人员必须预测多次迭代。Devgan提醒说:“这需要几个星期的时间。40%的设计时间都花在收敛上。”

建模挑战

除了晶体管行为上的这些不同之外,电路设计人员在FinFET上还遇到了其他一些问题:仿真模型在结构上与平面MOSFET不同,会更复杂。Trihy提醒说,“如果您看一下模型,杂散电容的数量增加了十倍。还不清楚桌面驱动的仿真器能否处理FinFET.”

FinFET与平面MOSFET有什么不同

图2.FinFET仿真器模型会非常复杂

即使是如此复杂,也并不是所有模型在所有条件下都正确。因此,对于不熟悉平面晶体管的用户,模型选择会与电路相关,可能也会与布板相关。Herrin同意,“有不同点,您必须知道模型的局限性。”

Nandra说,Synopsys一直结合使用SPICE和TCAD工艺模型,以及BSIM-4公共多栅极模型,以实现FinFET电路的精确仿真。他说,即使是在亚阈值区,BSIM-4也的确实现了精确的行为模型。但是,用在电路仿真时,模型会非常复杂。Nandra承认,“您必须采用结构相关的方法来解决杂散问题。”

Trihy继续这一主题。他问到,“器件模型会停在哪里,从哪里开始提取电路?采用FinFET电路,边界是模糊的。您可以依靠设计规则来限制交互,但是,最后,最重要的可能不是模型的精度,而是提取的精度。”Devgan在他一次发言中,提醒说,在某些情况下,可能需要现场解决问题,对复杂的紧密封装的3D结构进行精确的提取,FinFET电路会有这种结构。

新方法,新电路

晶体管行为、布板规则和建模方法出现了很大的变化,因此,适用于28 nm平面工艺的电路拓扑不太可能用在14 nm FinFET工艺上。量化会带来一些挑战。低电压、受限的gm以及大栅极电容会导致其他变化,包括,限制扇出,处理压缩动态范围等。Soenen提醒说,“这不是电源技术,但我们计划提供1.8 V FinFET.”Herrin解释说,例如,在嵌入式应用中,电压限制意味着完全不同的ESD电路,采用新方法来支持高电压I/O.