CN112507654A - Mos工艺角spice模型参数获取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，包括：根据MOS器件类型将选定工艺角上的参数拷贝到FNSP或SNFP中；将相关工艺参数和电容参数设定为FNSP或SNFP上相应的指定值；将选定工艺角上参数之外的其它参数乘以指定系数，获得FNSP或SNFP上的工艺角参数。本发明在工艺角参数里面引入模型参数电子通道长度偏差/电子通道宽度偏差的差值长度偏差值/宽度偏差值的概念，在不改变物理尺寸的前提下，修正器件的电学尺寸，从而改变器件的电学特性，实现快速提取FNSP/SNFP的工艺角模型。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造领域，特别是涉及一种用于MOS工艺角SPICE模型参数获取方法。
背景技术
不同的晶片之间以及在不同的生产批次之间，金属-氧化物-半导体-场效晶体管(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET)参数变化很大。为了在一定程度上减轻电路设计任务的困难，工艺工程师们要保证器件的性能在某个范围内，主要以报废超出这个性能范围的芯片的措施来严格控制预期的参数变化。通常提供给设计师的MOS晶体管的性能范围只适用于数字电路并以“工艺角”(Process Corner)的形式给出。其思想是：把NMOS和PMOS晶体管的速度波动范围限制在由四个角所确定的矩形内。这四个角分别是：快NFET和快PFET，慢NFET和慢PFET，快NFET和慢PFET，慢NFET和快PFET。例如，具有较薄的栅氧、较低阈值电压的晶体管，就落在快角附近。从晶片中提取与每一个角相对应的器件模型时，片上NMOS和PMOS的测试结构显示出不同的门延时，而这些角的实际选取是为了得到可接受的成品率。各种工艺角和极限温度条件下对电路进行仿真是决定成品率的基础，例如SS、TT、FF分别指的是左下角的corner，中心、右上角的corner。
现有的MOS传统工艺角可分为TT/FF/SS/FNSP/SNFP，先进工艺角可分为TTG/FFG/SSG/FSG/SFG/MC。现有的MOS传统工艺角SPICE模型提取时，是互不相干的，即各自提取各自的，每个工艺角模型需要提取自己的一套参数。对于先进工艺角SPICE模型的FNSP/SNFP目前还没有快速准确的提取方法，不利于先进工艺角SPICE模型的快速建模。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种用于SPICE模型能快速准确获得MOS工艺角参数的方法。
为解决上述技术问题，本发明提供的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，包括以下步骤：
S1，根据MOS器件类型将选定工艺角上的参数拷贝到FNSP或SNFP中；
S2，将相关工艺参数和电容参数设定为FNSP或SNFP上相应的指定值；
S3，将选定工艺角上参数之外的其它参数乘以指定系数，获得FNSP或SNFP上的工艺角参数。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，对于NMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到FNSP上的工艺角参数。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，对于NMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到SNFP上的工艺角参数。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，对于PMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到SNFP上的工艺角参数。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，对于PMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到FNSP上的工艺角参数。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，指定系数范围是0.7-0.8。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其遵守受限设计规则下的电阻提取。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其能用于所有先进工艺角参数提取。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，进行参数提取是默认栅极不加电压。
可选择的，进一步改进所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，若器件源漏沟道是同类型掺杂，则该器件源漏沟道之间形成电阻串联。
现有的MOS传统工艺角的模型参数提取除TT外，需要提取4次，即FF/SS/FNSP/SNFP。工艺角里的模型参数(如DTOXE_NMOS)用于修正基准模型里的参数(如TOXE的原始值)。因为FNSP(N快P慢)/SNFP(N慢P快)工艺角上，对于器件宽度和长度变化不能单纯的用增大减小来表征，所以相关工艺参数(尤其是DXW/DXL)都设为0，这就造成相对于FF/SS工艺角上其它的参数不能简单缩减。
本发明在工艺角参数里面引入模型参数LINT(电子通道长度偏差)/WINT(电子通道宽度偏差)的差值DLINT(长度偏差值)/DWINT(宽度偏差值)的概念。在不改变物理尺寸的前提下，利用SPICE模型中电学尺寸参数，去修正物理尺寸变化带来的器件特性变化从而改变器件的电学特性，能快速提取FNSP/SNFP的工艺角模型。本发明建议SPICE建模把FNSP/SNFP的目标设为FF/SS的0.7-0.8倍，使得NMOS/PMOS基于量测数据形成相关性，能实现MOS先进工艺角SPICE模型参数快速、准确获取。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性，对说明书中的描述进行补充。然而，本发明附图是未按比例绘制的示意图，因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点，本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1是MOS传统工艺角示意图。
图2是本发明MOS工艺角SPICE模型参数获取方法流程示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用，在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是，提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整，并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
第一实施例；
如2图所示，本发明提供一种MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，包括以下步骤：
S1，根据MOS器件类型将选定工艺角上的参数拷贝到FNSP或SNFP中；
S2，将相关工艺参数和电容参数设定为FNSP或SNFP上相应的指定值；
S3，将选定工艺角上参数之外的其它参数乘以指定系数，获得FNSP或SNFP上的工艺角参数。
该第一实施例遵守受限设计规则下的电阻提取，能用于所有先进工艺角参数提取，进行参数提取是默认栅极不加电压。
第二实施例；
本发明提供一种MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，包括以下步骤：
S1，根据MOS器件类型将选定工艺角上的参数拷贝到FNSP或SNFP中；
S2，将相关工艺参数和电容参数设定为FNSP或SNFP上相应的指定值；
S3，将选定工艺角上参数之外的其它参数乘以指定系数，获得FNSP或SNFP上的工艺角参数。
对于NMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到FNSP上的工艺角参数。
对于NMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到SNFP上的工艺角参数。
对于PMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到SNFP上的工艺角参数。
对于PMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到FNSP上的工艺角参数。
该第二施例遵守受限设计规则下的电阻提取，能用于所有先进工艺角参数提取，进行参数提取是默认栅极不加电压。
第三实施例；
本发明提供一种MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，包括以下步骤：
S1，根据MOS器件类型将选定工艺角上的参数拷贝到FNSP或SNFP中；
S2，将相关工艺参数和电容参数设定为FNSP或SNFP上相应的指定值；
S3，将选定工艺角上参数之外的其它参数乘以指定系数，获得FNSP或SNFP上的工艺角参数。
对于NMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79或0.8，得到FNSP上的工艺角参数。
对于NMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79或0.8，得到SNFP上的工艺角参数。
对于PMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79或0.8，得到SNFP上的工艺角参数。
对于PMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以0.7、0.71、0.72、0.73、0.74、0.75、0.76、0.77、0.78、0.79或0.8，得到FNSP上的工艺角参数。
该第三施例遵守受限设计规则下的电阻提取，能用于所有先进工艺角参数提取，进行参数提取是默认栅极不加电压。
第四实施例；
本发明提供一种MOS工艺角SPICE模型参数获取方法在在上述第一～第三实施例上进行一进步改进：若器件源漏沟道是同类型掺杂，则该器件源漏沟道之间形成电阻串联。
这里所使用的术语仅是为了描述具体实施例，而非意图限制根据本发明的示例性实施例。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式。此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。
除非另有定义，否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是，除非这里明确定义，否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思，而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，根据MOS器件类型将选定工艺角上的参数拷贝到FNSP或SNFP中；
S2，将相关工艺参数和电容参数设定为FNSP或SNFP上相应的指定值；
S3，将选定工艺角上参数之外的其它参数乘以指定系数，获得FNSP或SNFP上的工艺角参数。
2.如权利要求1所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：
对于NMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到FNSP上的工艺角参数。
3.如权利要求1所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：
对于NMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到SNFP上的工艺角参数。
4.如权利要求1所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：
对于PMOS，将其FF工艺角数参数直接拷贝到SNFP，将相关工艺参数和电容参数设为SNFP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到SNFP上的工艺角参数。
5.如权利要求1所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：
对于PMOS，将其SS工艺角数参数直接拷贝到FNSP，将相关工艺参数和电容参数设为FNSP上的指定值，将其它参数乘以指定系数，得到FNSP上的工艺角参数。
6.如权利要求1-5任意一项所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：指定系数范围是0.7-0.8。
7.如权利要求1-5任意一项所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：其遵守受限设计规则下的电阻提取。
8.如权利要求1-5任意一项所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：其能用于所有先进工艺角参数提取。
9.如权利要求1-5任意一项所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：进行参数提取是默认栅极不加电压。
10.如权利要求1-5任意一项所述的MOS工艺角SPICE模型参数获取方法，其特征在于：若器件源漏沟道是同类型掺杂，则该器件源漏沟道之间形成电阻串联。
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