【白皮書】Calibre® xACT 寄生元件萃取：FinFET 時代的簽核精確度，效能達前代工具 10 倍

後佈局模擬跑出來的結果和矽晶圓上的行為對不上——這不是偶發問題，而是寄生元件沒有精確萃取的必然代價。尤其進入 16nm 以下製程，FinFET 元件內部的源極汲極電阻、多重圖案化層的對準偏差、加上 BEOL 互連線密度爆炸性成長，傳統萃取工具根本無力兼顧精確度與 TAT。

Siemens EDA 的 Calibre xACT™ 寄生元件萃取解決方案，正是針對這些先進製程節點挑戰所設計的新世代工具。這份技術規格文件介紹 Calibre xACT 平台的核心能力、架構設計，以及為什麼它能讓設計工程師對效能目標在矽晶圓上完整實現充滿信心。

1. FinFET 先進製程節點萃取：飛法拉級精確度，不漏任何耦合效應

進入先進節點，光靠元件模型已不足夠——佈局相依效應必須由萃取工具承擔。Calibre xACT 針對 FEOL 與 BEOL 幾何結構自動選擇最佳萃取技術組合，並與 Calibre nmLVS 整合確保邊界不重複計算、不遺漏。

• 內建快速三維場求解器：即時計算 FinFET 參數，無需預先特性化的固定版圖配置，精確度顯著優於競爭工具的預特性化方案

• 浮動元件耦合捕捉：精確模擬晶圓廠置入的浮動元件與主動元件間的耦合效應，避免模擬結果失真

• 多重圖案化角落模擬：針對多重圖案化層的光罩對準偏差進行特性分析，確保電路具備足夠的製造變異稳健性

2. 同步多角落萃取：單一工作日完成數百萬元件實例

在 16nm 以下製程，製程角落與多重圖案化角落的組合數量快速膨脹，迫使工程師精選角落執行、承擔遺漏關鍵角落的風險。

• 同步多角落萃取：每增加一個角落僅產生 15 至 20% 的效能額外負擔，精確度不受影響；競爭方案通常需要數天且存在精確度漂移

• 確定性結果：採用確定性場求解技術，結果具旋轉不變性，多角落與單一角落執行結果完全一致，不會因 CPU 數量變動而偏移

• 容錯能力：對短路與斷路等錯誤具有容錯能力，讓工程師在設計流程更早階段取得萃取結果，提前驗證佈局與繞線策略的時序影響

3. 數位與類比／混合訊號全覆蓋：從全晶片數位到 RF 一套工具

不同設計類型的萃取需求截然不同，Calibre xACT 透過架構設計同時滿足兩端。

• 高可擴展多核心架構：基於網路的平行處理消除分塊方法的邊界效應與暈圈效應，效能達前代解決方案的 10 倍，可處理數百萬個元件實例的全晶片數位設計

• 選擇性網路模型：允許逐條網路選擇 RCC、RC、C 或 R 模型，並可依金屬層控制萃取範圍，在縮短模擬時間的同時維持電源／接地網路的精確設計裕度

• MEMS／矽光子／RF 支援：以極低的工程師設定負擔為非標準設計提供最佳萃取結果，涵蓋電感全晶片萃取並可限縮至射頻或時脈樹等敏感網路

4. 工具整合與簽核信心：晶圓廠認證，無縫嵌入現有流程

• 晶圓廠規則套件全覆蓋：規則檔案涵蓋所有主要製造商，包括台積電 16nm 與三星 14nm，採用標準 SVRF 語言編寫，產生標準寄生元件網表格式

• 與 Calibre 生態系完整互操作：與 Calibre nmLVS、Calibre nmDRC 及主流設計實現平台相互操作，確保萃取工具與元件模型邊界精確銜接

• Calibre RVE 視覺化環境：讓工程師直接在版圖編輯環境中視覺化寄生元件結果並進行修正，設定與除錯流程顯著加速

Calibre xACT 將飛法拉級精確度、10 倍效能提升與同步多角落萃取整合在單一平台，讓 IC 設計工程師從先進製程的寄生元件泥淖中解脫，以充分的簽核信心迎接 tapeout。

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