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解读FinFET存储器的设计挑战以及测试和修复方法

存储器测试始终要面临一系列特有的问题。现在,随着FinFET存储器的出现,需要克服更多的挑战。这份白皮书涵盖:

FinFET存储器带来的新的设计复杂性、缺陷覆盖和良率挑战

怎样综合测试算法以检测和诊断FinFET存储器具体缺陷

如何通过内建自测试(BIST)基础架构与高效测试和维修能力的结合来帮助保证FinFET存储器的高良率

虽然这份白皮书以FinFET工艺(制程)为重点,但其中很多挑战并非针对特定制程。这里呈现的存储器测试的新问题跟所有存储器都有关,无论是Synopsys还是第三方IP供应商提供的或是内部设计的。

FinFET与平面工艺比较

英特尔首先使用了22nm FinFET工艺,其他主要代工厂则在14/16nm及以下相继加入。自此,FinFET工艺的流行

性和重要性始终在增长。如图1所示。

  

  图190nm7/5nm FinFET工艺节点下活跃设计及投片项目的增长

要理解FinFET架构,设计人员首先应与平面架构进行沟道对比,如图2所示。左图标识平面晶体管。改为FinFET的制程相关的主要动机是制程工程师所谓的短沟道效应和设计工程师所谓的漏电。当栅极下面的沟道太短且太深以至于栅极无法正常地控制它时,即使在其关闭的情况下,其仍然会局部打开而有漏电电流流动,造成极高的静态功率耗散。

中间这张图指示的是FinFET。鳍片(灰色)较薄,栅极将它周围完全裹住。鳍片穿过栅极的所有沟道部分充分受控,漏电很小。从工艺上说,这种沟道将载流子完全耗尽。这种架构一般使用多个鳍片(两个或三个),但未来工艺也可能使用更多鳍片。多鳍片的使用提供了比单鳍片更好的控制。

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