自從芯片巨頭英特爾率先在22nm引入了FinFET之后，臺(tái)積電和三星也先分別在16nm、14nm節(jié)點(diǎn)引入了這個(gè)新技術(shù)，并將其推進(jìn)到了7nm，并計(jì)劃將其推進(jìn)到5nm。在2D晶體管面臨瓶頸的時(shí)候，3D FinFET的出現(xiàn)延長(zhǎng)了摩爾定律的壽命。

但正如硬幣有正反面一樣。3D FinFET的出現(xiàn)雖然解決了晶體管微縮帶來(lái)的漏電問(wèn)題，同時(shí)也引起了新的問(wèn)題，如自發(fā)熱效應(yīng)和Reliability variations就是當(dāng)中的典型代表。

首先看一下自發(fā)熱效應(yīng)；

得益于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，F(xiàn)inFET的出現(xiàn)解決了平面晶體管面對(duì)的短溝道效應(yīng)和漏電等問(wèn)題，但也正因?yàn)檫@些狹窄而孤立的的Fin設(shè)計(jì)，使得FinFET的散熱能力較之平面晶體管有顯著的減弱。據(jù)數(shù)據(jù)顯示，F(xiàn)inFET的熱度是過(guò)去平面晶體管的三倍。且隨著Fin的“長(zhǎng)高”，自發(fā)熱效應(yīng)越明顯。這些自發(fā)熱效應(yīng)就會(huì)對(duì)FinFET的可靠性造成重要的影響。

至于Reliability variations，則又是另一個(gè)挑戰(zhàn)。Reliability variations將在未來(lái)的先進(jìn)技術(shù)中如下一代納米線、納米薄膜電阻中進(jìn)一步擴(kuò)大。

隨著節(jié)點(diǎn)的演進(jìn)，它帶來(lái)的問(wèn)題會(huì)日益嚴(yán)峻。

從現(xiàn)狀看來(lái)，摩爾定律必然會(huì)繼續(xù)生效，那就意味著工藝節(jié)點(diǎn)繼續(xù)演進(jìn)，晶體管繼續(xù)微縮是一個(gè)不可逆的趨勢(shì)。為了提升產(chǎn)品的可靠性，我們必須對(duì)相關(guān)測(cè)試方法論做更新，讓開(kāi)發(fā)者在未來(lái)能更好地面對(duì)小尺寸FinFET帶來(lái)的挑戰(zhàn)。

不同開(kāi)發(fā)者都有他們的不同研究、簡(jiǎn)介和解決問(wèn)題的方法。而來(lái)自華為海思的設(shè)計(jì)可靠性團(tuán)隊(duì)的劉長(zhǎng)澤則提供了一個(gè)他的觀點(diǎn)和方法論，幫助大家解決先進(jìn)節(jié)點(diǎn)下面對(duì)的可靠性挑戰(zhàn)問(wèn)題。