CN112749525B

CN112749525B - 半导体器件的仿真方法及装置、服务器和存储介质

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Publication number: CN112749525B
Application number: CN202011577750.7A
Authority: CN
Inventors: 李翡; 高云锋
Original assignee: Chengdu Huada Jiutian Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Huada Jiutian Technology Co ltd
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-05-20
Anticipated expiration: 2040-12-28
Also published as: CN112749525A

Abstract

本公开提供了半导体器件的仿真方法及装置、服务器和存储介质，所述方法包括：获取半导体器件的多个待仿真参数；将多个待仿真参数按各自仿真值在半导体上的配置方式进行优先级分级，以得到多个待仿真参数各自的优先级；根据优先级对多个待仿真参数进行仿真。本公开能够在不影响仿真模型仿真精度的前提下对半导体器件的大规模数据进行高效率低成本的仿真。

Description

半导体器件的仿真方法及装置、服务器和存储介质

技术领域

本公开涉及微电子器件仿真领域，具体涉及一种半导体器件的仿真方法及装置、服务器和存储介质。

背景技术

半导体器件的设计极大地受益于器件仿真的使用，器件仿真通过仿真模型虚拟器件生产并指导器件的实际生产，因而能够取代耗费成本的硅片实验，使得半导体器件的开发成本降低、开发周期缩短以及成品率提高。

集成电路通用模拟程序(Simulation program with integrated circuitemphasis，简称SPICE)是最为普遍的电路级模拟程序，半导体器件SPICE仿真是通过基于SPICE构造的仿真模型对半导体器件进行器件级仿真。半导体器件的仿真，需要对半导体器件各种参数的众多取值进行SPICE仿真，由此导致大规模的数据需要仿真，仿真时间过长。目前解决该问题的主要方向是提高单仿真点(即各参数单个取值)的仿真速度，一种可选方法是改进单仿真点的相关计算方式以尽可能减少不必要的计算，另一种可选方法是利用硬件性能执行并行计算。

然而，上述两种现有方法存在如下技术缺陷：一是实现方式复杂，可能导致仿真精度下降；二是硬件资源要求高，成本增加；三是很多代码需要重写，开发周期比较长。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种半导体器件的仿真方法及装置、服务器和存储介质，能够在不影响仿真精度的前提下对半导体器件的大规模数据进行高效率低成本的仿真。

一方面本公开提供了一种半导体器件的仿真方法，包括：

获取所述半导体器件的多个待仿真参数；

将多个所述待仿真参数按各自待仿真值在所述半导体器件上的配置方式进行优先级分级，以得到多个所述待仿真参数各自的优先级；

根据所述优先级对多个所述待仿真参数进行仿真。

可选地，多个所述待仿真参数包括：通过所述半导体器件信号源调整来配置待仿真值的第一参数、通过所述半导体器件重新制作来配置待仿真值的第二参数；

以及，所述第一参数的优先级大于所述第二参数；

根据所述优先级对多个所述待仿真参数进行仿真，包括：按所述优先级从大到小的顺序对所述第一参数和所述第二参数进行仿真。

可选地，所述信号源向所述半导体器件提供直流信号，所述第一参数包括表征所述直流信号的直流参数，对一个所述直流参数进行仿真，包括：

判断所述第一参数是否还包括交流参数；

在所述第一参数还包括所述交流参数的情况下，针对所述直流参数的任一个待仿真值，先将交流信号置零对该待仿真值进行仿真，然后将所述直流参数设置为该待仿真值后仿真所述交流参数；

其中，所述信号源向所述半导体器件提供所述交流信号的情况下所述第一参数还包括所述交流参数，所述交流参数为表征所述交流信号的参数。

可选地，所述直流参数为多个；

所述仿真方法还包括：将多个所述直流参数按待仿真值的数量进行子优先级分级，以得到多个所述直流参数各自的子优先级；

以及，对多个所述直流参数进行仿真，包括：根据所述子优先级对多个所述直流参数进行仿真。

可选地，所述直流参数包括所述信号源向所述半导体器件所提供的漏极电压和栅极电压；

所述交流参数包括所述信号源向所述半导体器件所提供的交流信号频率；

所述第二参数包括所述半导体器件的尺寸。

可选地，对任一所述待仿真参数的一个待仿真值进行仿真，包括：

判断已有仿真结果中是否存在至少一个第一仿真结果，所述第一仿真结果与当前仿真在所述第二参数的取值上相同；

若已有仿真结果中存在至少一个所述第一仿真结果，则以一个所述第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真。

可选地，所述第一参数为多个，以一个所述第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，包括：

判断至少一个所述第一仿真结果中是否存在至少一个第二仿真结果，所述第二仿真结果与当前仿真在至少一个所述第一参数的取值上也相同；

若至少一个所述第一仿真结果中存在至少一个第二仿真结果，则从至少一个所述第二仿真结果中提取目标参数最多的仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真；

其中，所述目标参数为所述第二仿真结果中取值等于当前仿真的第一参数。

可选地，以一个所述第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，还包括：

若至少一个所述第一仿真结果中不存在所述第二仿真结果，则从至少一个所述第二仿真结果中提取目标仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真；

其中，所述目标仿真结果所对应第一参数的取值在至少一个所述第二仿真结果中与当前仿真的绝对差最小。

另一方面，本公开提供了一种半导体器件的仿真装置，包括：

获取模块，用于获取所述半导体器件的多个待仿真参数；

分级模块，用于将多个所述待仿真参数按各自待仿真值在所述半导体器件上的配置方式进行优先级分级，以得到多个所述待仿真参数各自的优先级；

仿真模块，用于根据所述优先级对多个所述待仿真参数进行仿真。

可选地，多个所述仿真参数包括第一参数，所述第一参数包括直流参数，所述直流参数为多个；

所述仿真装置还包括：子分级模块，用于将多个所述直流参数按待仿真值的数量进行子优先级分级，以得到多个所述直流参数各自的子优先级；

以及，所述仿真模块还用于根据所述子优先级对多个所述直流参数进行仿真。

另一方面，本公开还提供了一种服务器，包括：

处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

其中，所述一个或多个程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现如上所述的任一种半导体器件的仿真方法。

另一方面，本公开又提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如上所述的任一种半导体器件的仿真方法。

本公开的有益效果是：

本公开将半导体器件的多个待仿真参数按在半导体上的配置方式进行优先级分级，然后根据优先级从大到小的顺序对多个待仿真参数进行仿真，由于多个待仿真参数根据在半导体上的配置方式分为半导体自身参数和外界施加参数，因而基于上述优先级对多个待仿真参数进行仿真能够优先在半导体自身参数固定的前提下对外界施加参数进行待仿真值的集中仿真，这样顺应了仿真模型以半导体器件为单位的运行顺序。针对半导体自身参数取值相同而外界施加参数取值不同的相继多次仿真，仿真模型在之后仿真中能够直接调用之前的计算结果，从而简化了仿真模型的计算流程，在不改变仿真模型算法以及无需并行计算的情况下就能够快速地完成半导体器件大规模数据的仿真，即能够在不影响仿真精度的前提下对半导体器件的大规模数据进行高效率低成本的仿真。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚。

图1示出本公开实施例一提供的半导体器件的一种仿真方法流程示意图；

图2示出图1所示仿真方法中步骤S150的一种执行流程示意图；

图3示出本公开实施例一提供的半导体器件的另一种仿真方法流程示意图；

图4示出图1所示仿真方法中步骤S150的另一种执行流程示意图；

图5示出本公开实施例二提供的一种半导体器件的仿真装置的结构示意图；

图6示出本公开实施例二提供的另一种半导体器件的仿真装置的结构示意图；

图7示出本公开实施例三提供的一种服务器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本公开，下面将参照相关附图对本公开进行更全面的描述。附图中给出了本公开的较佳实施例。但是，本公开可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反的，提供这些实施例的目的是使对本公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本公开的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本公开的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本公开。

根据相关技术，半导体器件通过仿真模型进行仿真，具体体现为对半导体器件多个待仿真参数进行不同取值的仿真来确定半导体器件的电性特征(例如漏极电流)，从而起到虚拟器件生产并指导器件实际生产的作用。半导体器件的待仿真参数较多，各个待仿真参数往往有多个待仿真值，因而大规模数据需要仿真，导致仿真时间过长。为了解决该问题，目前主要是通过改进算法或采用支持并行计算的硬件来提高单仿真点的仿真速度。然而，这两种方法存在如下技术缺陷：一是实现方式复杂，可能导致仿真精度下降；二是硬件资源要求高，成本增加；三是很多代码需要重写，开发周期比较长。

基于此，本公开提供了一种半导体器件的仿真方法及装置、服务器和存储介质，能够在不影响仿真精度的前提下对半导体器件的大规模数据进行高效率低成本的仿真。

下面，参照附图对本公开进行详细说明。

实施例一

图1示出本公开实施例一提供的一种半导体器件的仿真方法流程示意图。参照图1，该半导体器件的仿真方法，包括：

步骤S110，获取半导体器件的多个待仿真参数。

需要说明的是，各个待仿真参数为描述半导体器件的一个参数，半导体器件在多个待仿真参数取值确定后电流电压特性则确定，因而能够具有唯一的电性特征。

步骤S130，将多个待仿真参数按各自待仿真值在半导体器件上的配置方式进行优先级分级，以得到多个待仿真参数各自的优先级。

需要说明的是，待仿真参数各自待仿真值的配置方式，是指半导体器件的待仿真参数配置为一个待仿真值的方式。根据待仿真值的配置方式，待仿真参数划分为半导体自身参数和外界施加参数这两种，上述多个待仿真值包括半导体自身参数和外界施加参数中的至少一种。

步骤S150，根据优先级对多个待仿真参数进行仿真。

需要说明的是，仿真模型根据优先级对多个待仿真参数进行仿真，其中，对于当前仿真的一个待仿真参数来说，是在其它待仿真参数固定后对当前仿真的待仿真参数依次进行至少一个待仿真值的仿真。

具体地，仿真模型对待仿真参数进行仿真，是通过一套计算机程序的运行来完成。由于仿真模型着眼于仿真半导体器件，若半导体自身参数的取值改变则寄生电容等各种效应会可能发生，因而仿真模型的计算机程序需要根据半导体自身参数的具体取值来设计对应的模拟程序。即，仿真模型使用的一套计算机程序内，半导体自身参数的一个取值对应一个模拟程序，只要半导体自身参数的取值相同即使外界施加参数取值不同仿真也是通过运行同一模拟程序来实现；并且，各模拟程序由许多子程序组成，这些子程序中包括若干针对半导体自身参数一个取值而计算出中间结果的目标子程序，这样在半导体自身参数的取值相同的情况下若外界施加参数取值改变，则仿真无需跳出当前模拟程序而更换为使用另一模拟程序，并且能够调用当前模拟程序中各目标子程序的计算结果。

本实施例提供的半导体器件的仿真方法，将半导体器件的多个待仿真参数按在半导体上的配置方式进行优先级分级，然后根据优先级从大到小的顺序对多个待仿真参数进行仿真，这样针对半导体自身参数取值相同而外界施加参数取值不同的相继多次仿真，仿真模型在之后仿真中能够无需模拟程序跳转且能够直接调用同一模拟程序内之前的计算结果，从而简化了仿真模型的计算流程，在不改变仿真模型算法以及无需并行计算的情况下就能够快速地完成半导体器件大规模数据的仿真。

一些可选的实施例中，多个待仿真参数的仿真顺序进行了如下详细限定。

具体地，多个待仿真参数同时包括第一参数和第二参数，其中，第一参数为多个待仿真参数中通过半导体器件信号源调整来配置待仿真值的参数，第二参数为多个待仿真参数中通过半导体器件重新制作来配置待仿真值的参数；以及，步骤S130执行后第一参数的优先级大于第二参数；步骤S150，根据优先级对多个待仿真参数进行仿真，包括：按优先级从大到小的顺序对第一参数和第二参数进行仿真。

在仿真模型仿真半导体器件的实践中，步骤S130可以对第一参数和第二参数分别设置一个优先级指数，且优先级指数和优先级为正相关的关系，例如设置第一参数的优先级指数为2以及第二参数的优先级指数为1。

若第一参数和第二参数皆有多个待仿真值需要仿真，则步骤S150中，按优先级从大到小的顺序对第一参数和第二参数进行仿真，即为：第一参数固定为一个待仿真值，第二参数的多个待仿真值被依次仿真；然后，第一参数固定赋值为另一个待仿真值，第二参数的多个待仿真值再次被依次仿真，直到第一参数的多个待仿真值皆被仿真后结束。

应当理解的是，上述第一参数即为外界施加参数，上述第二参数即为半导体自身参数，这里第一参数的优先级大于第二参数，即外界施加参数的优先级设置为大于半导体自身参数，从而在多个待仿真参数既包括外界施加参数又包括半导体自身参数的情况下确保外界施加参数优先于半导体自身参数而被仿真。

上述第一参数为通过半导体器件信号源调整来配置待仿真值的待仿真参数，对于半导体器件来说不仅需要直流信号的驱动，一些情况下还需要交流信号的驱动(例如MOS管中建立在直流偏置下的交流小信号)，因而存在信号源只提供直流信号和信号源同时提供直流信号和交流信号两种情况，这样第一参数始终包括表征直流信号的直流参数，在一些情况下还包括表征交流信号的交流参数。针对此，参照图2，步骤S150中对一个直流参数进行仿真，包括：

步骤S151a，判断第一参数是否还包括交流参数，其中，第一参数还包括交流参数的情况下执行步骤S152a，反之执行步骤S153a；

步骤S152a，针对直流参数的任一个待仿真值，先将交流信号置零对该待仿真值进行仿真，然后将直流参数设置为该待仿真值后仿真交流参数；

步骤S153a，对直流参数的多个待仿真值进行依次仿真。

需要说明的是，步骤S152a中将交流信号置零，可以理解为信号源没有向半导体器件提供交流信号，因而这是对半导体器件只受直流信号驱动的情况进行仿真；将直流参数设置为该待仿真值后仿真交流参数，可以理解为信号源同时向半导体器件提供直流信号和交流信号，因而这是对半导体器件上同时受直流信号和交流信号驱动的情况进行仿真。

以直流参数为信号源向半导体器件所提供的栅极电流Vg为例进行示例性说明，其中，栅极电流Vg有0V、1V、2V这样三个待仿真值，则步骤S150中对直流参数进行仿真的过程，包括：

步骤S151a中判断第一参数是否还包括交流参数，其中，

若第一参数包括信号源向半导体器件所提供的交流信号频率freq，即第一参数包括交流参数，则执行步骤S152a。交流信号频率freq示例性地有1e9Hz(即10的9次方赫兹)和2e9Hz(即2×1e9Hz)这两个待仿真值，则第一参数的仿真过程按照表一中多行的排序进行依次仿真。

参照表一，首先仿真Vg＝0且没有交流信号的情况，然后在Vg＝0的情况下对交流参数的至少一个待仿真值进行仿真；接着，仿真Vg＝1V且没有交流信号的情况，然后在Vg＝1V的情况下对交流参数的至少一个待仿真值进行仿真；最后，仿真Vg＝2V且没有交流信号的情况，然后在Vg＝2V的情况下对交流参数的至少一个待仿真值进行仿真。

表一

序列号	Vg(V)	freq(Hz)
			1	0	—
2	0	1e9
			3	0	2e9
4	1	—
			5	1	1e9
6	1	2e9
			7	2	—
8	2	1e9
			9	2	2e9

若第一参数不包括任一交流参数，则执行步骤S153a。此情况下按照表二中多行的排序进行仿真，即直接对Vg＝0、Vg＝1以及Vg＝2分别进行仿真。

表二

序列号	Vg(V)
		1	0
2	1
		3	2

应当理解的是，上述表一和表二都是给出了步骤S150中对第一参数进行仿真的过程，由于任一半导体器件都具有半导体自身参数，因而上述表一中9次仿真皆对应半导体自身参数的同一取值，同样表二3次仿真也皆对应半导体自身参数的同一取值。对于半导体自身参数具有多个待仿真值的情况，半导体自身参数固定为一个待仿真值，进行表一或表三所示的仿真过程；半导体自身参数固定为另一个待仿真值，再进行半导体自身参数，直到半导体自身参数的多个待仿真值皆被仿真后结束。

进一步，上述直流参数可能为多个，针对直流参数为多个的情况，参照图3，仿真方法还包括：步骤S140，将多个直流参数按待仿真值的数量进行子优先级分级，以得到多个直流参数各自的子优先级；以及，步骤S150中对多个直流参数进行仿真，包括：根据子优先级对多个直流参数进行仿真。

具体地，多个直流参数中待仿真值的数量较多的一个直流参数具有较高的子优先级；根据子优先级对多个直流参数进行仿真，包括：按子优先级从大到小的顺序对多个直流参数进行仿真。

例如，多个直流参数包括信号源向半导体器件所提供的漏极电压Vd和栅极电压Vg，其中，漏极电压Vd有0V和1V这样两个待仿真值，栅极电压Vg有0V、1V和2V这样三个待仿真值，则栅极电压Vg的优先级大于漏极电压Vd。

为了简化情景对多个直流参数包括上述漏极电压Vd和栅极电压Vg的仿真过程进行示例性说明，假设：(1)半导体器件只受直流信号的驱动，即第一参数中不包括交流参数；(2)第二参数为一个，即半导体器件尺寸Lw，这样多个待仿真参数包括两个第一参数和一个第二参数，则漏极电压Vd和栅极电压Vg这两个第一参数的仿真过程按照表三中多行的排序进行依次仿真，即：先将漏极电压Vd固定为0，并对Vg＝0、Vg＝1V以及Vg＝2V分别仿真；然后将漏极电压Vd固定为1V，并对Vg＝0、Vg＝1V以及Vg＝2V分别仿真。进一步，表三中对漏极电压Vd的同一取值，是按照数值由小到大的顺序仿真漏极电压Vg的多个待仿真值。

表三

序列号	Vd(V)	Vg(V)
			1	0	0
2	0	1
			3	0	2
4	1	0
			5	1	1
6	1	2

需要说明的是，实际情况中第二参数并不为一个，例如包括半导体器件的长度L和宽度W这两个参数，由于多个第二参数没有优先级的不同，因而多个第二参数任一组取值构成一个待仿真数值组，鉴于第二参数的优先级小于第一参数，因而对多个第二参数的任一待仿真数值组，重复表三所示的仿真过程。

上述给出了第一参数为多个的情况下第一参数的仿真过程，其中，待仿真值较多的直流参数先仿真，因而优先仿真的直流参数能够通过一个曲线进行多个待仿真值的分析，这样能够减少分析曲线的数量，高效地确定出半导体器件的特性。以表三所示示例说明，若先仿真栅极电压Vg，则栅极电压Vg的三个待仿真参数绘制在同一个漏极电压Vd的曲线上进行分析，最后相应于漏极电压Vd的两个待仿真值只需要两条曲线即可以对漏极电压Vd和栅极电压Vg的所有待仿真值进行分析；而若先仿真漏极电压Vd，则漏极电压Vd的两个待仿真参数绘制在同一个栅极电压Vg的曲线上进行分析，最后相应于栅极电压Vg的三个待仿真值是需要三条曲线来对漏极电压Vd和栅极电压Vg的所有待仿真值进行分析。

另一些可选的实施例中，步骤S150中待仿真参数各待仿真值的仿真过程进行了如下详细限定。

具体地，多个待仿真参数包括上述第一参数和第二参数，参照图4，步骤S150中对任一待仿真参数的一个待仿真值进行仿真，包括：

步骤S151b，判断已有仿真结果中是否存在至少一个第一仿真结果，第一仿真结果与当前仿真在第二参数的取值上相同，其中，已有仿真结果中存在至少一个第一仿真结果则执行步骤S152b，反之则执行步骤S153b；

步骤S152b，以一个第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真。

步骤S153b，通过人工提供或仿真模型运行相关子程序来获取仿真初始点，并基于获取到的仿真初始点进行当前仿真。

需要说明的是，仿真结果为多个待仿真参数各自待仿真值固定的情况下仿真得到的半导体器件的电性特征(电性特征例如为半导体器件的漏极电流)，因而各仿真结果对应一个数值组，该数值组由多个待仿真参数各自一个待仿真值组成，也就是说，仿真结果对应各待仿真参数的一个取值。上述已有仿真结果为对当前半导体器件进行的仿真中已得到的仿真结果。

需要强调的是，本实施例所提供半导体器件的仿真方法应用在仿真模型上，仿真模型具体通过计算机程序的运行实现半导体器件的仿真，仿真模型内计算机程序的执行是一种在机器上基于机器语言运行的过程，仿真模型为了实现仿真所需的必要计算以及提高仿真中各种计算精度往往需要运行较为复杂的算法，这些较为复杂的算法在机器上实现多需要初始值的设定，该初始值即上述仿真初始点。例如算法以迭代过程来实现，而迭代过程是离不开初始值的，上述仿真初始点即为迭代过程需要的初始值。

本实施例中，第一仿真结果与当前仿真在第二参数的取值上相同，即第一仿真结果与当前仿真在半导体自身参数的取值上相同，因而当前仿真所使用的模拟程序即为得到第一仿真结果的模拟程序，从而第一仿真结果能够作为当前仿真的一个初始点；并且，以一个第一仿真结果作为仿真初始点，使得当前仿真的仿真初始点无需计算，这样则合理地简化了仿真模型的运行流程，能够在不影响仿真精度的前提下对半导体器件的大规模数据进行高效率低成本的仿真。

进一步，对于第一参数为多个的情况，步骤S152b，以一个第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，包括：

判断至少一个第一仿真结果中是否存在至少一个第二仿真结果，第二仿真结果与当前仿真在至少一个第二参数的取值上也相同；

若至少一个第一仿真结果中存在至少一个第二仿真结果，则从至少一个第二仿真结果中提取目标参数最多的仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，其中，目标参数为第二仿真结果中取值等于当前仿真的第二参数，这样作为仿真初始点的仿真结果在多个待仿真参数的取值上尽量接近当前仿真，从而确保仿真初始点的精确性，进而确保了仿真模型法仿真半导体器件的精确性；

若至少一个第一仿真结果中不存在第二仿真结果，则从至少一个第二仿真结果中提取目标仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，其中，目标仿真结果所对应第二参数的取值在至少一个第二仿真结果中与当前仿真的绝对差最小，这样作为仿真初始点的仿真结果在多个待仿真参数的取值上同样是尽量接近当前仿真，从而确保仿真初始点的精确性，进而确保了仿真模型法仿真半导体器件的精确性。

具体地，对于至少一个第一仿真结果中不存在第二仿真结果的情况，若记目标仿真结果所对应第二参数X_i(i＝1，…，n，n为多个第二参数的数量)的取值为x_i，当前仿真所对应第二参数X_i的取值为x'_i，则至少一个第一仿真结果中第j(j＝1，…，m，m为第一仿真结果的数量)个仿真结果所对应第二参数的取值与当前仿真的绝对差Abs_j如公式(1)所示。

记目标仿真结果所对应第二参数的取值与当前仿真的绝对差为目标绝对差Abs₀，则目标绝对差Abs₀和m个绝对差的关系如公式(2)所示。

Abs₀＝min(Abs₁，…，Abs_m) (2)

示例性地，多个待仿真参数为半导体器件的宽度W、半导体器件的长度L、漏极电压Vd和栅极电压Vg，其中，漏极电压Vd和栅极电压Vg为第一参数中的直流参数，半导体器件的宽度W和半导体器件的长度L为第二参数，以及，半导体器件的宽度W和半导体器件的长度L皆只有一个待仿真值1e-6m，漏极电压Vd有0V和1V这两个待仿真值，栅极电压Vg有0V、1V和2V这三个待仿真值，则仿真过程包括表四所示的六次仿真，即为固定W＝1e-6m、L＝1e-6m、Vd＝0V而对Vg＝0V、Vg＝1V和Vg＝2V的三次仿真和固定W＝1e-6m、L＝1e-6m、Vd＝1V而对Vg＝0V、Vg＝1V和Vg＝2V的三次仿真。

表四

序列号	W(m)	L(m)	Vd(V)	Vg(V)
					1	1e-6	1e-6	0	0
2	1e-6	1e-6	0	1
					3	1e-6	1e-6	0	2
4	1e-6	1e-6	1	0
					5	1e-6	1e-6	1	1
6	1e-6	1e-6	1	2

表四所示六次仿真按表中行的顺序进行，这六次仿真中：(1)对于四个待仿真参数赋予第一行取值的仿真，由于不存在已有仿真结果，因而仿真模型需要通过人工提供或自身运行相关子程序来获取仿真初始点；(2)对于四个待仿真参数赋予第二行、第三行、第五行以及第六行取值的仿真，都是以前一行的仿真结果作为仿真初始点；(3)对于四个待仿真参数赋予第四行取值的仿真，为了从已有仿真结果中提取中目标参数最多的仿真结果作为仿真初始点，由于前3行中只有第一行具有目标参数(虽然是只有一个目标参数Vg)，因而将第一行的仿真结果作为仿真初始点。

本发明实施例对半导体器件所提供的上述仿真方法，应用于仿真模型仿真半导体器件的过程中，仿真模型通过对半导体器件多个待仿真参数仿真顺序的设定以及各次仿真中仿真初始点的合理选择，能够快速地完成半导体器件的仿真。经测试，相比较与传统杂乱无章的仿真过程，仿真模型通过本发明实施例所提供的仿真方法能够将半导体器件的仿真速度提高10倍以上。

实施例二

图5所示为本公开实施例所提供半导体器件的仿真装置的一种结构示意图。参照图5，仿真装置100包括：

获取模块110，用于获取半导体器件的多个待仿真参数；

分级模块130，用于将多个待仿真参数按各自待仿真值在半导体器件上的配置方式进行优先级分级，以得到多个待仿真参数各自的优先级；

仿真模块150，用于根据优先级对多个待仿真参数进行仿真。

本公开实施例中，仿真模型100包括获取模块110、分级模块130和仿真模块150，其中，分级模块130将多个待仿真参数按各自待仿真值在半导体器件上的配置方式进行优先级分级，以得到多个待仿真参数各自的优先级；仿真模块150根据优先级从大到小的顺序，对多个待仿真参数进行仿真。这样针对半导体自身参数取值相同而外界施加参数取值不同的相继多次仿真，仿真模型在之后仿真中能够无需模拟程序跳转且能够直接调用同一模拟程序内之前的计算结果，从而简化了仿真模型的计算流程，在不改变仿真模型算法以及无需并行计算的情况下就能够快速地完成半导体器件大规模数据的仿真。

图6所示为本公开实施例所提供半导体器件仿真装置的另一种结构示意图，该结构的仿真装置适用于多个待仿真参数包括第一参数，所述第一参数包括直流参数，所述直流参数为多个的情况。参照图6，仿真装置100还包括子分级模块140，用于将多个直流参数按待仿真值的数量进行子优先级分级，以得到多个直流参数各自的子优先级；以及，仿真模块150还用于根据子优先级对多个直流参数进行仿真，从而实现多个直流参数的有序仿真，并且通过待仿真值较多的直流参数优先仿真实现高效地确定出半导体器件特性的目的。

实施例三

图7示出本公开实施例三提供的一种服务器的结构示意图。

参考图7，本公开还提出了一种适于用来实现本公开实施例的示例性服务器的框图。需要明白的是，图7显示的服务器仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，服务器200以通用计算设备的形式表现。服务器200的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元210，存储器220，连接不同系统组件(包括存储器220和处理单元210)的总线201。

总线201表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

服务器200典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被服务器200访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器220可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)221和/或高速缓存存储器222。服务器200可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统223可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线201相连。存储器220可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本公开实施例各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块2241的程序/实用工具224，可以存储在例如存储器220中，这样的程序模块2241包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块2241通常执行本公开实施例所描述的实施例中的功能和/或方法。

进一步地，服务器200也可以与显示器300通信连接，用于显示半导体器件的仿真结果，该显示器300可以包括但不限于，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器和等离子体显示器。在一些实施方式中，该显示器300也可以是触摸屏。

进一步地，该服务器200还可与一个或者多个使得用户能与该服务器200交互的设备通信，和/或与使得该服务器200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口230进行。并且，服务器200还可以通过网络适配器240与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器240通过总线201与服务器200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合服务器200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元210通过运行存储在系统存储器220中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本公开实施例一所提供的半导体器件的仿真方法。

实施例四

本公开实施例四还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序(或称为计算机可执行指令)，该程序被处理器执行时用于执行本公开实施例一所提供的半导体器件的仿真方法，该方法包括：

获取半导体器件的多个待仿真参数；

将多个待仿真参数按各自仿真值在半导体上的配置方式进行优先级分级，以得到多个待仿真参数各自的优先级；

根据优先级从大到小的顺序，对多个待仿真参数进行仿真。

本公开实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开实施例操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言(诸如Java、Smalltalk、C++)，还包括常规的过程式程序设计语言诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

此外，在本文中，所含术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本公开所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本公开的保护范围之中。

Claims

1.一种半导体器件的仿真方法，包括：

获取所述半导体器件的多个待仿真参数；

根据所述优先级对多个所述待仿真参数进行仿真；

其中，多个所述待仿真参数包括：通过所述半导体器件信号源调整来配置待仿真值的第一参数、通过所述半导体器件重新制作来配置待仿真值的第二参数，以及，所述第一参数的优先级大于所述第二参数，根据所述优先级对多个所述待仿真参数进行仿真，包括：按所述优先级从大到小的顺序对所述第一参数和所述第二参数进行仿真；

其中，对任一所述待仿真参数的一个待仿真值进行仿真，包括：判断已有仿真结果中是否存在至少一个第一仿真结果，所述第一仿真结果与当前仿真在所述第二参数的取值上相同；若已有仿真结果中存在至少一个所述第一仿真结果，则以一个所述第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真；

其中，所述第一参数为多个，以一个所述第一仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，包括：判断至少一个所述第一仿真结果中是否存在至少一个第二仿真结果，所述第二仿真结果与当前仿真在至少一个所述第一参数的取值上也相同；若至少一个所述第一仿真结果中存在至少一个第二仿真结果，则从至少一个所述第二仿真结果中提取目标参数最多的仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，其中，所述目标参数为所述第二仿真结果中取值等于当前仿真的第一参数；若至少一个所述第一仿真结果中不存在所述第二仿真结果，则从至少一个所述第一仿真结果中提取目标仿真结果作为仿真初始点而进行当前仿真，其中，所述目标仿真结果所对应第一参数的取值在至少一个所述第一仿真结果中与当前仿真的绝对差最小；

其中，所述信号源向所述半导体器件提供直流信号，所述第一参数包括表征所述直流信号的直流参数，所述直流参数为多个，多个所述直流参数中待仿真值的数量较多的一个具有较高的子优先级，所述仿真方法还包括：按所述子优先级从大到小的顺序对多个所述直流参数进行仿真。

2.根据权利要求1所述的仿真方法，其中，对一个所述直流参数进行仿真，包括：

判断所述第一参数是否还包括交流参数；

3.根据权利要求2所述的仿真方法，其中，

所述直流参数包括所述信号源向所述半导体器件所提供的漏极电压和栅极电压；

所述第二参数包括所述半导体器件的尺寸。

4.一种半导体器件的仿真装置，包括：

获取模块，用于获取所述半导体器件的多个待仿真参数；

仿真模块，用于根据所述优先级对多个所述待仿真参数进行仿真；

其中，所述信号源向所述半导体器件提供直流信号，所述第一参数包括表征所述直流信号的直流参数，所述直流参数为多个，多个所述直流参数中待仿真值的数量较多的一个具有较高的子优先级，所述仿真模块还用于：按所述子优先级从大到小的顺序对多个所述直流参数进行仿真。

5.一种服务器，包括：

处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序；

其中，所述一个或多个程序被所述处理器执行，使得所述处理器实现如权利要求1-3中任一项所述的半导体器件的仿真方法。

6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的半导体器件的仿真方法。