JP2002251422A - トランジスタにおけるspiceパラメータの抽出方法 - Google Patents

トランジスタにおけるspiceパラメータの抽出方法

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JP2002251422A
JP2002251422A JP2001049504A JP2001049504A JP2002251422A JP 2002251422 A JP2002251422 A JP 2002251422A JP 2001049504 A JP2001049504 A JP 2001049504A JP 2001049504 A JP2001049504 A JP 2001049504A JP 2002251422 A JP2002251422 A JP 2002251422A
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channel
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Kenji Oohata
賢士 大秦
Yasuyuki Sawara
康之 佐原
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】SPICEパラメータを抽出する際に、パラメ
ータが禁止値を取っているか否かの確認を、効率良く行
い得る抽出を提供する。 【解決手段】 チャネル長Lを規定する2本のチャネル
長規定線と、チャネル幅Wを規定する2本のチャネル幅
規定線との4つの交点によって定義されるサイズ領域内
の任意のサイズ位置におけるSPICEパラメータをパ
ラメータ演算式を用いて演算する工程24と、上記サイ
ズ領域を複数の直線にて格子状に分割して多数の交点を
求める工程と、パラメータの中で禁止値が設定されたパ
ラメータに対し、パラメータ演算式を使用して上記各交
点でのパラメータ値を演算するとともに、当該演算され
たパラメータ値が禁止値を取っているか否かの確認を行
う工程30とからなるパラメータの抽出方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランジスタにお
けるSPICEパラメータの抽出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MOS型トランジスタ用のSPICEモ
デルでは、トランジスタのサイズ依存性を精度良く表現
することが課題であった。これを解決するため、最も普
及しているBSIM3モデルには、 Binning
(ビンニング)が可能なパラメータが多く用意されてい
る。 Binningとは、パラメータPにL依存性又
はW依存性を持たせることを目的としており、Pは4つ
の成分P0、PL、PW、PLWで構成されている。任
意のサイズ(L,W)におけるパラメータの値P(L,
W)は以下の式によって定義されている。
【0003】P(L,W)=P0+PL/L+PW/W+
PLW/(L×W) 図34に、パラメータの抽出に用いるトランジスタのL
Wサイズ領域上での分布状態を示す。9つのトランジス
タTr1、Tr2、Tr3、Tr4、Tr5、Tr6、
Tr7、Tr8、Tr9のうち、一番外側にあるTr
1、Tr2、Tr3、Tr4の4つのトランジスタによ
り囲まれる領域をエリア1(Area1)とする。通
常、エリア1用のSPICEモデルパラメータを抽出す
る方法は2つある。
【0004】第1の抽出方法は、4つのトランジスタT
r1、Tr2、Tr3、Tr4を含む4種類以上のトラ
ンジスタの電気特性の実測値に対して、シミュレーショ
ン値の誤差が最小となるようにBinningパラメー
タを含むパラメータセットPara10を最適化して抽
出する方法である。
【0005】但し、この抽出方法には欠点があり、最適
化の対象となるトランジスタが複数個あるため、最適化
に時間がかかること、抽出精度を上げるのが困難である
こと、及びLWサイズ領域を幾つかのサブ領域に分割し
ている場合、隣の領域との接点で特性が不連続になるこ
とである。
【0006】これらの問題点を解決するための方法が、
以下に示す第2の抽出方法である。この第2の抽出方法
は、エリア1における4つのコーナ(角)でのトランジ
スタTr1、Tr2、Tr3、Tr4の1つ1つに対し
てパラメータの最適化を行うことで、4つの単一のトラ
ンジスタ専用パラメータPara1、Para2、Pa
ra3、Para4を抽出し、この4つのパラメータセ
ットからエリア1用のSPICEパラメータを算出する
方法である。
【0007】1つのトランジスタだけを対象としてパラ
メータを抽出する場合は、Binningパラメータは
用いずに、直接、P(L,W)の値を最適化して抽出す
る。4つのトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr
4のLWサイズは、図34に示すように、(L1,W
1)、(L2,W2)、(L3,W3)、(L4,W
4)である。
【0008】そして、パラメータPara1、Para
2、Para3、Para4内にあるパラメータPが各
サイズで取る値をP(L1,W1)、P(L2,W
2)、P(L3,W3)、P(L4,W4)とすると、
これらは以下の式を満足する。
【0009】 P(L1,W1)=P0+PL/L1+PW/W1+PLW/(L1×W1) P(L2,W2)=P0+PL/L2+PW/W2+PLW/(L2×W2) P(L2,W2)=P0+PL/L3+PW/W3+PLW/(L3×W3) P(L2,W2)=P0+PL/L4+PW/W4+PLW/(L4×W4) これら4つの連立方程式を解くことで、P0、PL、P
W、PLWを間接的に求めるができ、LWサイズ領域で
のパラメータが得られる。この方法では、第1番目の方
法における欠点は大幅に改善されているが、新たな問題
が生じており、以下、それについて説明する。
【0010】すなわち、BSIM3などに代表されるト
ランジスタのSPICEモデルには非常に多くのパラメ
ータが導入されており、パラメータの中には、値に禁止
値が設定されているものもある。そのため、単一のトラ
ンジスタを対象にしてパラメータを抽出する際には、最
適化を行うソフトウエア上にて、パラメータの値に制約
を持たせることで禁止値を取らないようにする手法が一
般に取られていた。
【0011】しかし、この方法により、パラメータが禁
止値をとらないことを保証できるのは、最適化の対象と
したトランジスタだけであり、その他のサイズについて
は、パラメータが禁止値を取る可能性があった。
【0012】また、SPICEモデルは非常に複雑な式
によって構成されているため、パラメータが禁止された
値になっていないにも拘わらず、パラメータの組み合わ
せ次第では、本来、意図しない異常特性を生み出す場合
もあった。
【0013】従来、このような事態を防止するために、
実際にシミュレーションを実行して、異常終了したり、
警告メッセージが出ないかをチェックする方法や、実際
に多くのサイズのトランジスタに対して電気特性のSP
ICEシミュレーションを実行し、その結果を目視する
ことで、電気特性の異常の有無をチェックする方法が取
られていた。以下、図35に基づき、その処理フローを
説明する。
【0014】まず、パラメータの抽出対象となるトラン
ジスタの電気特性の測定結果を、トランジスタの測定結
果格納部100に格納する。次に、パラメータ抽出処理
101にて、図34におけるエリア1用のパラメータP
ara10を抽出し、LW領域用パラメータ格納部10
2に格納する。
【0015】次に、シミュレーション実行処理103に
て、Para10を使っていくつかの種類のサイズに対
して、SPICEシミュレーションを実施して、パラメ
ータが禁止値を取ったことによるシミュレーションエラ
ーが起こらないかを調べる。
【0016】次に、パラメータ不備判定処理104に
て、パラメータが禁止値を取るような不備がある場合に
は、エラー内容判断処理107にて、どのパラメータに
不備があるかを確認した後、パラメータを再抽出させ
る。一方、パラメータに不備がない場合には、次の電気
特性のグラフ化処理105にて、いくつかの種類のサイ
ズに対してシミュレーションを実行し、MOSトランジ
スタの電気特性のバイアス依存性の波形、並びに電気特
性のL依存性及びW依存性を出力する。
【0017】次に、最終特性判定処理106にて、電気
特性のグラフ化処理105による出力結果に、不連続点
などの異常特性があるか否かを判断し、異常特性がある
ことが判明した場合には、エラー内容判断処理107に
て、どのサイズでどのような不備があるかを確認した
後、パラメータを再抽出させる。一方、異常特性がない
場合には、処理を終了する。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のSPICEパラメータの抽出方法によると、抽出され
たSPICEパラメータに不備の可能性があるととも
に、その不備をチェックするのに、多くの手間を要する
という問題があり、より具体的に説明すると、以下のよ
うに、3つの課題がある。
【0019】第一の課題は、SPICEパラメータが禁
止値を取っているか否かを、シミュレーションの実行に
より確認する方法は、効率が非常に悪く、また確認でき
るトランジスタの数に限りがあり、確認漏れを起こす可
能性があるということ、第二の課題は、電気特性をグラ
フ化して異常特性があるか否かを目視により確認する作
業は効率が非常に悪く、また確認できるトランジスタの
数及び確認項目数に限度があり、したがって確認漏れを
起こす可能性があるということ、第三の課題は、第二の
課題を解決する手段を執ったとしても、完全に異常特性
の発生を防止できない場合があり、やはり、目視による
確認作業をなくすことができないということである。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1に係るトランジスタにおけるSPICEパ
ラメータの抽出方法は、MOS型トランジスタのSPI
CEパラメータを抽出する方法であって、チャネル長L
1、L2( L2<L1)を規定する2本のチャネル長
規定線と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定
する2本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定
義されるサイズ領域内の任意のサイズ位置におけるSP
ICEパラメータを演算するパラメータ演算式を求める
工程と、上記サイズ領域を、複数の直線又は複数の曲線
にて分割するとともに、これら直線同士又は曲線同士の
交点、及びこれらの直線又はこれらの曲線と当該サイズ
領域を囲む外周線との交点を求める工程と、上記SPI
CEパラメータの中で禁止値が設定されたパラメータに
対し、上記パラメータ演算式を使用して上記各交点にお
けるパラメータ値を演算するとともに、当該演算された
パラメータ値が禁止値を取っているか否かの確認を行う
工程とからなる方法である。
【0021】また、請求項2に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラン
ジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、チャネル長L1、L2( L2<L1)を規定する
2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W1、W2(W
2<W1)を規定する2本のチャネル幅規定線との4つ
の交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサイズ
位置におけるSPICEパラメータを演算するパラメー
タ演算式を求める工程と、上記規定されたチャネル長
(L2≦L≦L1)を複数のチャネル長分割線にて分割
するとともに、上記規定されたチャネル幅(W2≦W≦
W1)を複数のチャネル幅分割線にて分割し、且つこれ
らチャネル長分割線及びチャネル幅分割線同士の交点、
並びにこれらの分割線と当該サイズ領域平面を囲む外周
線との交点を求める工程と、上記SPICEパラメータ
の中で禁止値が設定されたパラメータに対し、上記パラ
メータ演算式を使用して上記各交点におけるパラメータ
値を演算し、且つパラメータ禁止値チェックソフトウエ
アにより、当該演算されたパラメータ値が禁止値を取っ
ているか否かの確認を行う工程とからなる方法である。
【0022】また、請求項3に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラン
ジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、チャネル長L1、L2( L2<L1)を規定する
2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W1、W2(W
2<W1)を規定する2本のチャネル幅規定線との4つ
の交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサイズ
位置におけるSPICEパラメータを演算するパラメー
タ演算式を求める工程と、上記規定されたチャネル長
(L2≦L≦L1)を複数のチャネル長分割線にて分割
するとともに、上記規定されたチャネル幅(W2≦W≦
W1)を複数のチャネル幅分割線にて分割し、且つこれ
らチャネル長分割線及びチャネル幅分割線同士の交点、
及びこれらの分割線と当該サイズ領域平面を囲む外周線
との交点を求める工程と、上記SPICEパラメータの
中で禁止値が設定されたパラメータのうちの1つを選択
するとともに、順次、各交点でのサイズ位置について、
上記パラメータ演算式を使用して上記各交点におけるパ
ラメータ値を演算し、且つパラメータ禁止値チェックソ
フトウエアにより、当該演算されたパラメータ値が禁止
値を取っているか否かの確認を行う工程と、残りの禁止
値が設定された各パラメータについて、順次、上記と同
様に、各交点におけるサイズ位置にて、禁止値を取って
いるか否かを確認する工程とからなる方法である。
【0023】また、請求項4に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラン
ジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、チャネル長L1、L2( L2<L1)を規定する
2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W1、W2(W
2<W1)を規定する2本のチャネル幅規定線との4つ
の交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサイズ
位置におけるSPICEパラメータを演算するパラメー
タ演算式を求める工程と、上記規定されたチャネル長
(L2≦L≦L1)を複数のチャネル長分割線にて分割
するとともに、上記規定されたチャネル幅(W2≦W≦
W1)を複数のチャネル幅分割線にて分割し、且つこれ
らチャネル長分割線及びチャネル幅分割線同士の交点、
並びにこれらの分割線と当該サイズ領域平面を囲む外周
線との交点を求める工程と、上記交点のうち1つの交点
を選択するとともに、この選択された交点のサイズ位置
にて、上記SPICEパラメータの中で禁止値が設定さ
れた各パラメータについて、順次、上記パラメータ演算
式を使用してパラメータ値を演算し、且つパラメータ禁
止値チェックソフトウエアにより、当該演算されたパラ
メータ値が禁止値を取っているか否かの確認を行う工程
と、残りの各交点におけるサイズ位置にて、上記SPI
CEパラメータの中で禁止値が設定された各パラメータ
について、順次、上記と同様に、パラメータを演算し、
且つパラメータ禁止値チェックソフトウエアにより、禁
止値を取っているか否かを確認する工程とからなる方法
である。
【0024】また、請求項5に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項2乃
至4のいずれかに記載のチャネル長分割線により、チャ
ネル長L(L2≦L≦L1)を均等に分割するととも
に、チャネル幅分割線により、チャネル幅W(W2≦W
≦W1)を均等に分割する方法である。
【0025】また、請求項6に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項2乃
至4のいずれかに記載のチャネル長分割線により、チャ
ネル長L(L2≦L≦L1)を、値が小さい側(L2
側)に近い部分では狭い間隔にて、値が大きい側(L1
側)に近い部分では広い間隔で分割するとともに、チャ
ネル幅分割線により、チャネル幅W(W2≦W≦W1)
を、値が小さい側(W2側)に近い部分では狭い間隔に
て、値が大きい側(W1側)に近い部分では広い間隔に
て分割する方法である。
【0026】また、請求項7に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、チャネル幅W
1、W2(W2<W1)より広いチャネル幅W3、W4
(W1≦W3、W4≦W2)を規定する2本のチャネル
幅規定線と、チャネル長L1、L2(L2<L1)より
広いチャネル長L3、L4( L1≦L3、L4≦L
2)を規定する2本のチャネル長規定線との4つの交点
によって定義されるサイズ領域平面より広い拡張サイズ
領域についても、請求項1乃至6のいずれかに記載のS
PICEパラメータの抽出方法を用いて、当該拡張サイ
ズ領域内で、禁止値が設定されたパラメータについて禁
止値を取っているか否かを確認する方法である。
【0027】上記請求項1〜7に記載の各パラメータの
抽出方法によると、4つの点にて定義されるサイズ領域
内におけるSPICEパラメータをパラメータ演算式に
基づき演算する際に、サイズ領域内に設定された各交点
のサイズ位置について、それぞれパラメータ禁止値チェ
ックソフトウエアにより、禁止値が設定された各パラメ
ータに対して、禁止値を取るか否かの確認が行われるた
め、従来のように、パラメータの抽出に使用した交点以
外で、実際にシミュレーションを実行してパラメータが
禁止値を取っているか否かを確認する非効率的な方法と
は異なり、効率良く多くのサイズに対して検証を行い得
るとともに、サイズ領域内にて、各交点上を、順次、禁
止値を取っているか否かを確認するため、パラメータの
不備を見逃す可能性が格段に減少する。
【0028】また、請求項8に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラン
ジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、チャネル長L1、L2( L2<L1)を規定する
2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W1、W2(W
2<W1)を規定する2本のチャネル幅規定線との4つ
の交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサイズ
位置におけるSPICEパラメータを演算するパラメー
タ演算式を求める工程と、上記サイズ領域平面を、複数
の直線又は複数の曲線にて分割するとともに、これら直
線同士又は曲線同士の交点、及びこれらの直線又はこれ
らの曲線と当該サイズ領域を囲む外周線との交点を求め
る工程と、上記各交点でのサイズ位置について、上記パ
ラメータ演算式を使用してパラメータ値を演算するとと
もに、パラメータ連続性チェックソフトウエアにより、
上記演算されたパラメータ値の変動量を調べる工程とか
らなる方法である。
【0029】また、請求項9に係るトランジスタにおけ
るSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項8に
記載のサイズ領域内にて選択されたパラメータ値の変動
量を調べる工程において、パラメータ値の桁数が変化し
たパラメータがあるか否かを判断する方法である。
【0030】また、請求項10に係るトランジスタにお
けるSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項8
に記載のサイズ領域内にて選択されたパラメータ値の変
動量を調べる工程において、パラメータ値のプラス・マ
イナスの極性が変化したパラメータがあるか否かを判断
する方法である。
【0031】また、請求項11に係るトランジスタにお
けるSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項8
に記載のサイズ領域内にて選択されたパラメータ値の変
動量を調べる工程において、パラメータ値の絶対値の変
化が所定の倍数以上であるパラメータがあるか否かを判
断する方法である。
【0032】また、請求項12に係るトランジスタにお
けるSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラ
ンジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、チャネル長L1、L2( L2<L1)を規定する
2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W1、W2(W
2<W1)を規定する2本のチャネル幅規定線との4つ
の交点によって定義されるサイズ領域の角に対応する4
つの交点でのサイズ位置における各トランジスタに対し
てそれぞれ抽出する工程と、これら抽出された各パラメ
ータ同士の値を比較し、桁数が変わっているか否か、プ
ラス・マイナスの極性が変わっているか否か、又は絶対
値の最大値と最小値の差が所定の倍数を超えている否か
を判断する工程とからなる方法である。
【0033】また、請求項13に係るトランジスタにお
けるSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラ
ンジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、SPICEパラメータの有効桁数を所定の桁数に設
定するとともに、チャネル長L1、L2( L2<L
1)を規定する2本のチャネル長規定線と、チャネル幅
W1、W2(W2<W1)を規定する2本のチャネル幅
規定線との4つの交点によって定義されるサイズ領域内
の任意のサイズ位置におけるSPICEパラメータを演
算する方法を使用して、上記サイズ領域の角に対応する
4つの交点でのサイズ位置における各トランジスタに対
してそれぞれ抽出された各パラメータ値に基づき、上記
サイズ領域用SPICEパラメータを演算するパラメー
タ演算式を求める工程と、上記パラメータ演算式を使用
して、上記サイズ領域の4つの角における各サイズ位置
についてそれぞれパラメータ値を演算する工程と、上記
サイズ領域の4つの角における各サイズ位置のトランジ
スタに対してそれぞれ抽出された各パラメータ値と上記
パラメータ演算式により4つの角における各サイズ位置
についてそれぞれ求められたパラメータ値とを比較し
て、両者の差が所定の数値以上であるか否かを判断する
方法である。
【0034】上記請求項8〜13に記載の各パラメータ
の抽出方法によると、4つの点にて定義されるサイズ領
域内に設定された各交点について、パラメータ演算式に
基づき得られたパラメータ値の変動量の大小を判断する
ようにしたので、従来のようにトランジスタの電気特性
のシミュレーションを実行してその結果をグラフ化し目
視による確認を行う、前の段階にて、シミュレーション
の特性異常の原因となり得るパラメータの組合せを効率
的に発見することができる。
【0035】また、請求項14に係るトランジスタにお
けるSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型トラ
ンジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であっ
て、チャネル長L3、L4( L4<L3)を規定する
2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W3、W4(W
4<W3)を規定する2本のチャネル幅規定線との4つ
の交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサイズ
位置におけるSPICEパラメータを演算するパラメー
タ演算式を求める工程と、上記サイズ領域を、複数の直
線又は複数の曲線にて分割するとともに、これら直線同
士又は曲線同士の交点、及びこれらの直線又はこれらの
曲線と当該サイズ領域を囲む外周線との交点を求める工
程と、上記パラメータ演算式を使用して任意の交点にお
けるパラメータ値を演算するとともに、当該任意の交点
を通過する上記直線又は曲線とサイズ領域外周線とが交
わる両端交点にてパラメータ値を演算する工程と、これ
ら求められたパラメータ値に基づき上記任意の交点及び
両端交点における電気特性のシミュレーション値を求め
る工程と、上記両端交点におけるシミュレーション値同
士を結ぶ線分上で内挿法を用いて、上記任意の交点での
内挿値を求める工程と、上記内挿値を基準にして電気特
性値の許容範囲を設定するとともに、上記任意の交点に
おけるシミュレーション値が上記許容範囲内であるか否
かを判断する工程とからなる方法である(なお、上記パ
ラメータ演算式を求める工程および各パラメータ値を演
算する工程については、SPICEシュミレータのソフ
トウエアにて自動的に実行される工程でもある)。
【0036】また、請求項15に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型ト
ランジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であ
って、チャネル長L3、L4( L4<L3)を規定す
る2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W3、W4
(W4<W3)を規定する2本のチャネル幅規定線との
4つの交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサ
イズ位置におけるSPICEパラメータを演算するパラ
メータ演算式を求める工程と、上記規定されたチャネル
長(L4≦L≦L3)を複数のチャネル長分割線にて分
割するとともに、上記規定されたチャネル幅(W4≦W
≦W3)を複数のチャネル幅分割線にて分割する工程
と、上記パラメータ演算式を使用して上記分割線上の任
意の交点におけるパラメータ値を演算するとともに、当
該任意の交点を通過する上記分割線とサイズ領域外周線
とが交わる両端交点にてパラメータ値を演算する工程
と、これら求められたパラメータ値に基づき上記任意の
交点及び両端交点における電気特性のシミュレーション
値を求める工程と、上記両端交点におけるシミュレーシ
ョン値同士を結ぶ線分上で内挿法を用いて、上記任意の
交点での内挿値を求める工程と、上記内挿値を基準にし
て電気特性値の許容範囲を設定するとともに、上記任意
の交点におけるシミュレーション値が上記許容範囲内で
あるか否かを判断する工程とからなる方法である(な
お、上記パラメータ演算式を求める工程および各パラメ
ータ値を演算する工程については、SPICEシュミレ
ータのソフトウエアにて自動的に実行される工程でもあ
る)。
【0037】また、請求項16に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型ト
ランジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であ
って、チャネル長L3、L4( L4<L3)を規定す
る2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W3、W4
(W4<W3)を規定する2本のチャネル幅規定線との
4つの交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサ
イズ位置におけるSPICEパラメータを演算するパラ
メータ演算式を求める工程と、上記規定されたチャネル
長(L4≦L≦L3)を複数のチャネル長分割線にて分
割するとともに、上記規定されたチャネル幅(W4≦W
≦W3)を複数のチャネル幅分割線にて分割する工程
と、上記パラメータ演算式を使用して上記分割線上の任
意の交点におけるパラメータ値を演算するとともに、当
該任意の交点を通過する上記分割線とサイズ領域外周線
とが交わる両端交点にてパラメータ値を演算する工程
と、これら求められたパラメータ値に基づき上記任意の
交点及び両端交点における電気特性のシミュレーション
値を求める工程と、上記両端交点におけるシミュレーシ
ョン値同士を結ぶ線分上にて線形関数を用いた内挿法に
より、上記任意の交点での内挿値を求める工程と、上記
内挿値を基準として電気特性値の許容範囲を設定すると
ともに、上記任意の交点におけるシミュレーション値が
上記許容範囲内であるか否かを判断する工程と、上記分
割線上の他の任意の交点についても、順次、上記各工程
と同様の処理を行い、他の任意の交点におけるシミュレ
ーション値が許容範囲内であるか否かを判断する工程と
からなる方法である(なお、上記パラメータ演算式を求
める工程および各パラメータ値を演算する工程について
は、SPICEシュミレータのソフトウエアにて自動的
に実行される工程でもある)。
【0038】また、請求項17に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、MOS型ト
ランジスタのSPICEパラメータを抽出する方法であ
って、チャネル長L3、L4( L4<L3)を規定す
る2本のチャネル長規定線と、チャネル幅W3、W4
(W4<W3)を規定する2本のチャネル幅規定線との
4つの交点によって定義されるサイズ領域内の任意のサ
イズ位置におけるSPICEパラメータを演算するパラ
メータ演算式を求める工程と、上記規定されたチャネル
長(L4≦L≦L3)を複数のチャネル長分割線にて分
割するとともに、上記規定されたチャネル幅(W4≦W
≦W3)を複数のチャネル幅分割線にて分割する工程
と、上記パラメータ演算式を使用して上記分割線上の任
意の交点におけるパラメータ値を演算するとともに、当
該任意の交点を通過する上記分割線とサイズ領域外周線
とが交わる両端交点にてパラメータ値を演算する工程
と、これら求められたパラメータ値に基づき上記任意の
交点及び両端交点における電気特性のシミュレーション
値を求める工程と、上記両端交点におけるシミュレーシ
ョン値同士を結ぶ線分上にて非線形関数を用いた内挿法
により、上記任意の交点での内挿値を求める工程と、上
記内挿値を基準として電気特性値の許容範囲を設定する
とともに、上記任意の交点におけるシミュレーション値
が上記許容範囲内であるか否かを判断する工程と、上記
分割線上の他の任意の交点についても、順次、上記各工
程と同様の処理を行い、他の任意の交点におけるシミュ
レーション値が許容範囲内であるか否かを判断する工程
とからなる方法である(なお、上記パラメータ演算式を
求める工程および各パラメータ値を演算する工程につい
ては、SPICEシュミレータのソフトウエアにて自動
的に実行される工程でもある)。
【0039】また、請求項18に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項
14乃至17のいずれかに記載の抽出方法において、内
挿値に対する許容範囲の上限幅及び下限幅を、内挿値の
一定割合に設定した方法である。
【0040】また、請求項19に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項
14乃至17のいずれかに記載の抽出方法において、電
気特性のサイズ依存性が下方に突出するような場合、シ
ミュレーション値における許容範囲の上限を内挿値に設
定するとともに、許容範囲の下限幅を内挿値の一定割合
とする方法である。
【0041】また、請求項20に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項
14乃至17のいずれかに記載の抽出方法において、電
気特性のサイズ依存性が上方に突出するような場合、シ
ミュレーション値における許容範囲の下限を内挿値に設
定するとともに、許容範囲の上限幅を内挿値の一定割合
とする方法である。
【0042】また、請求項21に記載のトランジスタに
おけるSPICEパラメータの抽出方法は、上記請求項
14乃至17のいずれかに記載の抽出方法において、両
端交点間に設定される内挿線の中央部から両端部に行く
にしたがってシミュレーション値の許容範囲を狭くする
方法である。
【0043】上記請求項14〜21に記載の各パラメー
タの抽出方法によると、トランジスタにおける電気特性
のサイズ依存性を調べる際、依存性を調べる両端点のサ
イズ位置に対して電気特性のシミュレーションを行い、
この両端点のサイズ位置における電気特性のシミュレー
ション値に基づき、両端点間に存在するトランジスタの
電気特性を、例えば線形関数、非線形関数などを用いて
内挿法により求め、この求められた内挿値を基準にして
許容範囲を設定するとともに、そのトランジスタのシミ
ュレーション値が許容範囲内であるか否かを判断するよ
うにしたので、MOS型トランジスタの電気特性をグラ
フ化して目視による確認を行う作業負担の軽減を図るこ
とができ、又は目視による確認作業を不要にすることが
できる。
【0044】
【発明の実施の形態】本発明に関しては、上述したよう
に、具体的な課題が3つあり、それぞれの課題ごとに、
本発明を複数の実施の形態に基づき、順次、説明する。
【0045】第一の課題を解決するものとして、以下の
第1〜第9の実施の形態に示すSPICEパラメータの
抽出方法がある。まず、これらの実施の形態にて示され
る内容を分類すると、4つの抽出方法に分けることがで
きる。
【0046】1番目の抽出方法では、LW領域用のSP
ICEパラメータに対して、サイズ領域内の任意のサイ
ズ位置のトランジスタを選択し、選択したサイズにおけ
る任意のSPICEパラメータ値を計算し、その値が不
適正な値を取っているか否かを判別する演算処理をする
ことにより、SPICEパラメータ値を確認する方法で
ある(第1〜第9の実施の形態に相当する)。
【0047】2番目の抽出方法では、確認を行うトラン
ジスタのサイズを選択する際、LW領域を格子状に複数
の線によって分割し、チャネル長L又はチャネル幅Wが
小さいところほど格子を細かくし、逆にチャネル長L又
はチャネル幅Wが小さいところほど格子を粗くして、全
ての格子の交点についてSPICEパラメータの確認を
行う方法である(第4及び第8の実施の形態に相当す
る)。
【0048】3番目の抽出方法は、SPICEパラメー
タの抽出を行ったLWサイズ領域よりも広いサイズ領域
に対してSPICEパラメータを拡張して利用可能とす
る場合に対処するものであり、拡張したサイズ領域を所
定の方法で複数に分類して分割領域を定義し、それぞれ
の分割領域ごとに、上記2番目の抽出方法と同様に、分
割領域を格子状に区切り、SPICEパラメータの確認
を行う方法である(第7〜第9の実施の形態に相当す
る)。
【0049】以下、第一の課題に対応する本発明の実施
の形態について説明する。まず、本発明の第1の実施の
形態に係るMOS型トランジスタにおけるSPICEパ
ラメータの抽出方法を、図面に基づき説明する。
【0050】ここで、図1に基づき、本第1の実施の形
態に係る抽出方法を実現するためのコンピュータシステ
ムについて説明する。なお、このコンピュータシステム
は、第1の実施の形態より以降で説明する各実施の形態
に係るSPICEパラメータの抽出方法にも適用するも
のであり、これより以降の各実施の形態においては、適
用する旨を述べるとともに、その説明を省略するものと
する。
【0051】また、SPICEパラメータは、多数のパ
ラメータにより構成されており、通常、パラメータセッ
トとして扱われるが、以下に示す全ての実施の形態にお
いては、単に、パラメータとして記述するが、勿論、本
発明に係るパラメータの抽出方法は、パラメータセット
の残りのパラメータ(必ずしも、全てのパラメータでは
ないが、少なくとも、チェックを必要とするパラメー
タ)についても適用されるものである。
【0052】図1に示すように、このコンピュータシス
テム1は、基本的に、演算処理部(以下、CPUとい
う)2と、主記憶部(メモリ又はメモリシステムとい
う)3と、外部記憶部(以下、ディスクという)4と、
入出力部であるキーボード5、マウス6及びグラフィッ
クディスプレイ(以下、ディスプレイという)7と、外
部との通信を行うための通信インターフェイス8と、こ
れら各構成要素同士の間で制御信号、データなどの各信
号の授受を行うためのシステムバス9とを具備してい
る。
【0053】上記CPU2は、システムバス9を介し
て、他の構成要素と信号の授受を行い、本発明に係るパ
ラメータの抽出方法を実現するソフトウエアを実行す
る。キーボード5はテキストデータの入力を行い、マウ
ス6は図形や位置データの入力を行う。ディスプレイ7
は、コンピュータシステム1のテキストデータと図形デ
ータの出力結果を表示する。
【0054】ディスク7は、本発明の抽出方法を実現す
るソフトウエア及びそれに用いるデータを格納する。通
信インターフェース8は、他のコンピュータシステムと
の通信を受け持つ。
【0055】また、メモリシステム3は、上記各ソフト
ウエアによって用いられるオペレーティングシステム1
0を含み、このオペレーティングシステム10には、既
存のオペレーティングシステム、例えば、UNIX(登
録商標)、Windows(登録商標)、LINUXな
どを用いることができる。
【0056】そして、このメモリシステム3の作動時に
は、パラメータの抽出方法を実行するためのトランジス
タパラメータ抽出ソフトウエア11、 LW領域用パラ
メータ演算ソフトウエア12、パラメータ禁止値チェッ
クソフトウエア13、パラメータ連続性チェックソフト
ウエア14及び特性判定ソフトウエア15並びにこれら
の処理に用いられるデータをディスク4から読み出し、
メモリ内に格納する。
【0057】上記パラメータ抽出ソフトウエア11は、
1つ以上のトランジスタを対象としてSPICEパラメ
ータを最適化して抽出するためのソフトウエアである。
上記LW領域用パラメータ演算ソフトウエア12は、4
つの単体トランジスタ用のSPICEパラメータから、
この4つのトランジスタが囲うLW領域用のパラメータ
を、パラメータ演算式(後述する)を用いて演算するソ
フトウエアである。
【0058】上記パラメータ禁止値チェックソフトウエ
ア13は、SPICEパラメータが有効となるLW領域
内の複数のサイズにおいて、SPICEパラメータの値
が禁止された値を取っていないかを確認するためのソフ
トウエアである。
【0059】上記パラメータ連続性チェックソフトウエ
ア14は、LW領域内で各パラメータ値がどのように変
動しているかを監視するためのソフトウエアである。さ
らに、上記特性判定ソフトウエア15は、飽和電流値、
しきい値等の電気特性のシミュレーション結果に不備が
ありそうか否かを判断するソフトウエアである。
【0060】次に、図2に基づき、MOS型トランジス
タのゲート長さ(チャネル長ともいう)L及びゲート幅
(チャネル幅ともいう)Wに関するLW領域(以下、サ
イズ領域ともいう)について説明する。
【0061】図2は、サイズが異なる4つ(4種類)の
トランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4と、これ
ら4つのトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4
により囲まれた長方形のLW領域のエリア1(Area
1)を示しており、図2の横軸はトランジスタのチャネ
ル長(ゲート長ともいう)Lを、縦軸はトランジスタの
チャネル幅(ゲート幅ともいう)Wを示している。
【0062】それぞれのトランジスタにおけるサイズ
(L,W)の位置座標は、Tr1、Tr2、Tr3、T
r4の順に、(L1,W1)、(L1,W2)、(L
2,W1)、(L2,W2)とする。但し、L1とL2
の大小関係、及びW1とW2の大小関係は、図2に示す
ように、L2 <L1及びW2 <W1である。
【0063】すなわち、SPICEパラメータを抽出す
るサイズ領域平面は、チャネル長L1、L2( L2<
L1)を規定する2本のチャネル長規定線M1、M2
と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
本のチャネル幅規定線N1、N2とが交差する4つの交
点(L1,W1)、(L1,W2)、(L2,W1)、
(L2,W2)によって定義される。
【0064】また、2本のチャネル長規定線M1、M2
の間(L1とL2との間)を均等に分割する複数のチャ
ネル長分割線mと、2本のチャネル幅規定線N1、N2
の間(W1とW2との間)を均等に分割する複数のチャ
ネル幅分割線nとで、4つのトランジスタTr1、Tr
2、Tr3、Tr4にて囲まれるサイズ領域であるエリ
ア1を格子状に区切るとともに、チャネル長分割線mと
チャネル幅分割線nとの交点、チャネル長分割線mとエ
リア1を囲む外周線Sとの交点、及びチャネル幅分割線
nとエリア1を囲む外周線Sとの交点の中の1つのサイ
ズにおけるトランジスタをTr5とする。
【0065】次に、図3に基づき、パラメータ禁止値チ
ェックソフトウエア13について説明する。図3は、パ
ラメータの禁止値をチェックするフローを示しており、
以下、このフローについて説明する。
【0066】トランジスタの測定結果格納部20には、
トランジスタの電気特性の測定結果が格納され、ここで
は、図2で示した4つのトランジスタTr1、Tr2、
Tr3、Tr4の測定結果が格納される。
【0067】次に、単体トランジスタ用パラメータ抽出
処理23では、各トランジスタTr1、Tr2、Tr
3、Tr4について、個々の測定結果だけを対象にし
て、すなわち上記測定結果格納部20から測定結果を取
り込み、トランジスタパラメータ抽出ソフトウエア11
を用いてパラメータを抽出する。
【0068】これら抽出されたパラメータを、それぞれ
Para1、Para2、Para3、Para4とす
ると、これらPara1、Para2、Para3、P
ara4の4つのパラメータは、単体トランジスタ用パ
ラメータ格納部21に格納される。
【0069】次に、LW領域用パラメータの演算処理2
4では、上記LW領域用パラメータ演算ソフトウエア1
2を用いて、各パラメータPara1、Para2、P
ara3、Para4から、エリア1におけるLW領域
用のパラメータPara10を算出し、そしてLW領域
用パラメータ格納部22に格納する。なお、パラメータ
Para10についての演算は、従来例の箇所で説明し
たように、4つの連立方程式を解いて P0、PL、P
W、PLWを求めることにより、LW領域でのパラメー
タが得られる。
【0070】次に、パラメータ禁止値チェックソフト処
理部30における処理では、上記パラメータ禁止値チェ
ックソフトウエア13を用いて、Para10が図2に
示したエリア1内で禁止値を取らないか否かを確認す
る。
【0071】禁止値が見つからない場合には終了し、見
つかった場合には、エラー内容判断処理29を経て、単
体トランジスタ用パラメータ抽出処理23に戻り、Pa
ra1、Para2、Para3、Para4の中で、
禁止値を取る原因と考えられるパラメータを再抽出す
る。
【0072】なお、パラメータ禁止値チェックソフト処
理部30での処理は、図1のパラメータ禁止値チェック
ソフトウエア13により行うが、この処理については、
図4に示したフロー図に基づき、以下、詳しく説明す
る。
【0073】まず、設定部39での初期設定について説
明する。LW領域パラメータ用格納部22には、LW領
域用パラメータPara10が格納される。Para1
0が有効となるLW領域の範囲がパラメータ有効範囲格
納部32に格納される。使用中のSPICEトランジス
タモデル上の制約により、禁止値が指定されているパラ
メータの全てのパラメータ名が、チェックするパラメー
タ名格納部31に格納される。
【0074】また、これら禁止値が設定されているパラ
メータに対するチェック内容がパラメータのチェック内
容格納部33に格納される。例えば、負値を取ってはい
けないとされているパラメータに対しては、チェック項
目としてパラメータが負値になっているかどうか判断す
る項目が設定される。
【0075】なお、分割情報格納部25Bは処理を開始
した後で使用されるので後で説明する。以上が設定部3
9の説明である。次に、上記設定部39にて設定された
状態において、パラメータが禁止値を取るか否かの確認
を行う処理について説明する。
【0076】まず、チェックするパラメータ選択処理3
4にて、チェックするパラメータ名格納部31に格納さ
れたパラメータ名の中から、最初にチェックするパラメ
ータ名を1つ選択する。
【0077】次に、領域分割線設定処理25Aにて、L
W領域パラメータの有効領域格納部32に格納されてい
るPara10の有効範囲を読み取る。具体的には、図
2に示したL1、L2、W1、W2のサイズ(位置座
標)を読み取る。
【0078】次に、既に図2の説明で述べたように、エ
リア1を格子状に分割するチャネル長分割線m及びチャ
ネル幅分割線nを設定する。そして、図2に示した交点
のサイズを分割情報格納部25Bに格納する。なお、領
域分割線設定処理25Aについては、一度実行した後の
2回目以降の処理を飛ばし、チェックするサイズ選択処
理35に移る。
【0079】次に、チェックするサイズ選択処理35で
は、分割情報格納部25Bに格納されている図2に示し
たエリア1内にある交点の1つを選択する。選択した交
点のサイズを(L5,W5)とする。
【0080】次に、パラメータ値演算処理36では、選
択したパラメータが、選択したサイズにて取る値を以下
の式に従って演算が行われる。 P(L5,W5)=P0+PL/L5+PW/W5+PL
W/(L5×W5) 次に、エラー有無の判断処理26においては、P(L
5,W5)がパラメータのチェック内容格納部33に格
納されているチェック項目に基づきチェックが行われ、
禁止値になっているか否かが判断される。禁止値である
場合は、その時の選択しているパラメータ名と選択して
いるサイズとパラメータ値などのエラー情報をエラー情
報格納部27に格納し、エラー情報の出力処理28に
て、エラー情報がコンピュータシステムのディスプレイ
5に出力表示されるか、又はディスク7にファイルとし
て出力される。
【0081】次に、禁止値であった場合のエラー情報を
出力した後、又は禁止値でない場合に、次のサイズのチ
ェック必要性判断処理37にて、図2で示した交点でま
だ選択されていないサイズがあれば、選択されていない
交点を選択するために、サイズ選択処理35に戻る。
【0082】全ての交点で選択しているパラメータが禁
止値を取っているか否かの確認が終了している場合は、
次のパラメータのチェックの必要性判断処理38に移
る。このパラメータのチェックの必要性判断処理38で
は、チェックするパラメータ名格納部31に格納されて
いるパラメータ名の中で、まだ選択されていないパラメ
ータ名がある場合は、チェックするパラメータの選択処
理34に戻る。
【0083】チェックするパラメータ名格納部31に格
納した全てのパラメータ名がすでに選択されていて、禁
止値を取っているか否かをチェック済みである場合は処
理を終了する。
【0084】このように、4つの点にて定義されるサイ
ズ領域平面内におけるパラメータをパラメータ演算式に
基づき演算する際に、サイズ領域平面内に設定された全
ての格子点である交点について、それぞれパラメータ禁
止値チェックソフトウエアにより、禁止値が設定された
各パラメータ名に対して、禁止値を取るか否かの確認が
行われるため、従来のように、パラメータの抽出に使用
したサ交点(サイズ)以外で、実際にシミュレーション
を実行してパラメータが禁止値を取っているか否かを確
認する非効率な方法とは異なり、効率良く多くのサイズ
に対して検証を行い得るとともに、サイズ領域平面内に
て、格子点上を、順次、禁止値を取っているか否かを確
認するため、パラメータの不備を見逃す可能性が格段に
減少する。
【0085】ところで、上記第1の実施の形態において
は、エリア1における各分割線の幅が均等であると説明
したが、均等である必要はなく、幅を自由に設定しても
よい。また、複数のLW領域に分割してパラメータを構
成する場合、分割数も領域ごとに変えることができる。
【0086】次に、本発明の第2の実施の形態における
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。上記第1の実施の形態では、図4のフローの中
で、禁止値が設定されているパラメータを1つ選択し
て、次に、図2に示した全ての交点のサイズに対してパ
ラメータ値のチェックを順番に行い、全ての交点のサイ
ズにて選択中のパラメータ値のチェックが終了した後、
他の禁止値が設定されているパラメータ名を選択して順
番に同様のチェックを行うようにしていたが、本第2の
実施の形態では、図5に示すように、チェックするパラ
メータの選択処理34より先に、領域分割線設定処理2
5Aとチェックするサイズの選択処理35とを行い、且
つ次のサイズのチェック必要性判断処理37と次のパラ
メータのチェックの必要性判断処理38の順番を入れ替
えた手順にすることで、まずチェックする交点のサイズ
を選択し、次にチェックすべきパラメータ名を順番に選
択してチェックを行い、選択した交点のサイズで禁止値
が設定されている全パラメータ名に対するチェックが終
了した後、選択されていない他の交点のサイズに対して
順番に同様のチェックを実行するようにしたものであ
る。
【0087】次に、本発明の第3の実施の形態に係るS
PICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明す
る。上記第1及び第2の実施の形態では、チェックする
パラメータを、図3のフローの中の単体トランジスタ用
パラメータ抽出処理23を、図1内で示したトランジス
タパラメータ抽出ソフトウエア11で実行し、図3のL
W領域用パラメータの演算処理24を、図1内で示した
LW領域用パラメータ演算用ソフトウエア12を用いて
演算し、エリア1用のパラメータPara10を得てい
たが、トランジスタパラメータ抽出ソフトウエア11に
より、直接、図2内で示したエリア1内の複数のトラン
ジスタを同時に対象として直接Para10を抽出する
ことも可能である。
【0088】したがって、図6に示すように、LW領域
用パラメータの抽出処理40において、直接、抽出した
LW領域用パラメータPara10に対して、上記第1
又は第2の実施の形態で説明したパラメータ禁止値チェ
ックソフト処理部30と同じ処理を施すようにしたもの
である。
【0089】次に、本発明の第4の実施の形態に係るS
PICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明す
る。チャネル長Lとチャネル幅Wが小さい部分では、S
PICEパラメータ値の値の変化率が大きくなり易く、
そのため、上記第1乃至第3のいずれかの実施の形態で
説明したパラメータのチェック方法では、パラメータの
不備を見逃す可能性(確率)がある。
【0090】この対策として、図4又は図5に示す領域
分割線設定処理25Aにおいて、図2に示したように、
エリア1を格子状に均等に分割する際、この分割幅を限
りなく細かくすることで、パラメータ不備を見逃す確率
を減少させることができるが、これではチェックするサ
イズ数が多くなり効率的とは言えない。
【0091】そこで、本第4の実施の形態では、図7の
破線にて示すように、チャネル長L及びチャネル幅Wの
値が小さい部分では、分割線m、nの間隔、すなわち格
子が細かくなるように、逆に、チャネル長L及びチャネ
ル幅Mの値が大きい部分では、格子が粗くなるように分
割したものである。
【0092】このようにすることにより、チェックする
サイズ数を減らした上で、禁止値を取るパラメータの検
出確率をほぼ同等に維持した状態で、効率的にチェック
を実行することが可能となる。
【0093】次に、本発明の第5の実施の形態に係るS
PICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明す
る。上記第1乃至第4の実施の形態における図4又は図
5にて示した領域分割線設定処理25Aでは、図2に示
したように、エリア1をL軸、W軸に対して水平、垂直
な直線で格子状に均等に分割していたが、L軸、W軸に
対して水平、垂直な直線で分割する必要はなく、図8に
示したように、L軸、W軸に対して斜めの分割線pによ
って、エリア1を分割してもよい。なお、斜めの分割線
pは、互いに平行でなくてもよく、また互いに垂直でな
くてもよい。
【0094】次に、本発明の第6の実施の形態に係るS
PICEパラメータの抽出方法を説明する。上記第1乃
至第5の実施の形態における図4又は図5に示した領域
分割線設定処理25Aでは、エリア1を直線で分割する
ようにしたが、本第6の実施の形態の抽出方法では、エ
リア1を曲線で分割したものである。勿論、SPICE
パラメータの抽出方法は、上記各実施の形態にて説明し
たものと同様に行われる。
【0095】次に、本発明の第7の実施の形態に係るS
PICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明す
る。上記第1乃至第6の実施の形態においては、パラメ
ータをチェックするLW領域を、パラメータ抽出に使用
した4つのトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr
4が囲う領域としたが、実際にパラメータを使用する場
合はこれよりも広い領域に対して使用可能にする場合が
ある。
【0096】すなわち、本第7の実施の形態において
は、図9にて示すように、L2≦L≦L1且つW2≦W
≦W1で規定されるサイズ領域のエリア1(Area
1)用に抽出されたSPICEパラメータPara10
を、当該エリア1よりも広い領域、すなわちL4≦L≦
L3(但し、L1≦L3、 L4≦L2)且つW4≦W
≦W3(但し、W1≦W3、 W4≦W2)である拡張
サイズ領域のエリア2(Area2)に対して拡張して
使用する場合に対処するものであり、それぞれ拡張され
た領域におけるサイズについても、パラメータが禁止値
を取るか否かをチェックする方法である。
【0097】したがって、上記各実施の形態では、エリ
ア1を複数の分割線によって区切っていたが、Para
10をエリア2に拡張する際に、エリア1に対して行っ
ていた分割方法をエリア2にも適用し、すなわち図9に
示すように、エリア2においても分割線m、nによって
分割し、各交点に対してパラメータの禁止値のチェック
を行う。
【0098】すなわち、図4又は図5にて示したLW領
域パラメータの有効領域格納部32に、L1、L2、W
1、W2のサイズではなく、L3、L4、W3、W4の
サイズを格納し、他はすべて、上記各実施の形態にて説
明した処理と同じ処理でパラメータの禁止値のチェック
を行うようにしたものである。
【0099】この抽出方法によると、パラメータの有効
領域を拡張した場合にも、容易に、パラメータのチェッ
クを行うことができる。次に、本発明の第8の実施の形
態に係るSPICEパラメータの抽出方法を、図面に基
づき説明する。
【0100】上記第7の実施の形態においては、図9に
て示したエリア2を複数の分割線で区切ったが、実際に
は、領域を拡張するに際して、チャネル長Lやチャネル
幅Wが小さい方向に拡張した領域に対しては細かく区切
り、逆にチャネル長Lやチャネル幅Wが大きい方向に拡
張した領域に対しては、粗く区切るのが最適である。
【0101】すなわち、本第8の実施の形態において
は、図10に示すように、拡張されたサイズ領域を、エ
リア11(Area11)からエリア18(Area1
8)までの8種類の領域に分けるとともに、各分割線
m、nにより、チャネル長L及び(又は)チャネル幅W
が大きい方向に拡張した領域に対しては広く区切り、逆
に、チャネル長L及び(又は)チャネル幅Wが小さい方
向に拡張した領域に対しては狭く区切るようにしたもの
である。
【0102】そして、このような区切り方で分割された
各エリアにおける各交点について、上記各実施の形態に
て示したと同様のパラメータの禁止値のチェックを行う
ことにより、効率的かつ効果的な処理を実行し得る。
【0103】次に、本発明の第9の実施の形態に係るS
PICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明す
る。LW領域の拡張領域についての、SPICEパラメ
ータの抽出を行う場合に、上記第7および第8の実施の
形態においては、 拡張領域でのSPICEパラメータ
は、エリア1に適用されるパラメータ演算式(Para
10)を使用したが、本第9の実施の形態においては、
各拡張領域ごとに、適用するパラメータ演算式を変える
ようにしたものである。
【0104】すなわち、本第9の実施の形態において
は、図11に示すように、パラメータ抽出用TEG(T
est Element Group)に存在するトラ
ンジスタがTeg_Lmin≦L≦Teg_Lmax且
つTeg_Wmin≦L≦Teg_Wmaxの領域内に
分布しており、これに対して、シミュレーションを可能
とする領域を、Sim_Lmin≦L≦Sim_Lma
x且つSim_Wmin≦L≦Sim_Wmaxに拡張
させるものとする。
【0105】図11では、全LW領域を領域1から領域
12までの12個に分割している場合を示している。領
域6と領域7以外では、実際にパラメータ抽出に使用し
たトランジスタのサイズ領域よりも外側に領域が拡張さ
れている。例えば、領域1用のパラメータは、Lを拡張
した領域、Wを拡張した領域、LとWの両方を拡張した
領域の3つの拡張領域に対して使用可能にされている。
なお、それぞれの拡張領域とその拡張元領域との関係を
矢印で示している。
【0106】したがって、どの領域のパラメータがどの
ような領域拡張を行うかという情報も必要であり、それ
に伴って、8種類の拡張チェック(図12の番号41〜
48にて示す)のいずれかで行うかが判断される。
【0107】このような場合に対応したパラメータ禁止
値チェックを実行するフローを、図12に基づき説明す
る。このチェックでは、パラメータ禁止値チェックソフ
ト処理部30で行うことは、図4及び図5に示したフロ
ーと同じである。但し、設定部39内のLW領域パラメ
ータ格納部22、チェックするパラメータ名格納部3
1、LW領域用パラメータの有効領域格納部32、パラ
メータのチェック内容格納部33、それからエラー有無
の判断処理26、エラー情報格納部27、エラー情報の
出力処理28については、図12に示している。
【0108】また、設定部39内に、新たに、領域拡張
情報格納部49を設け、チェックの対象となるパラメー
タが、図11に示す中のどの位置のパラメータであるか
という情報が格納される。
【0109】この手順では、まずパラメータ禁止値チェ
ックソフト処理部30にて、領域を拡張させる前の内部
の領域に対して、上記第1乃至6の実施の形態のいずれ
かで説明したパラメータの禁止値チェックを行う。
【0110】次に、領域拡張情報格納部49に格納され
ている情報に基づき、領域拡張チェック判別処理50に
て、どの領域拡張に対してのチェックが必要か又は拡張
しないのでチェックを必要としないかを判断する。
【0111】そして、領域拡張に対してのチェックが必
要である場合、図10にて示したエリア11〜エリア1
8までの8種類のうち、どの領域に対するチェックが必
要となるかを判断する。
【0112】次に、拡張領域チェックが必要であると判
断された場合は、拡張領域チェック部51内で、必要な
部分のチェックを実行させ、エラー処理を行い、再び拡
張領域チェック判別処理50を行う。各拡張チェックの
処理方法は、パラメータ禁止値チェックソフト処理部3
0で行うことと同様で、異なるのは、LW領域用パラメ
ータの有効領域格納部32に格納する情報だけを、チェ
ックしようとしている領域のLとWの最大値と最小値と
する点である。
【0113】そして、必要となる全ての拡張領域チェッ
クが終了しているか、又は図11で示した領域6、7の
ように拡張しないため、始めから領域拡張チェックを行
わない場合には処理を終了する。
【0114】上述したように、第2〜第9の実施の形態
においても、少なくとも、第1の実施の形態と同様の効
果を有している。次に、第三の課題を解決するものとし
て、以下の第10〜第14の実施の形態に示すパラメー
タの抽出方法がある。
【0115】まず、これらの実施の形態にて示される内
容を分類すると、5つの抽出方法に分けることができ
る。1番目の抽出方法では、SPICEパラメータ内の
各パラメータに対しLW領域内での変動を調べ、桁数が
変わるSPICEパラメータを見つける方法である(第
10の実施の形態)。
【0116】2番目の抽出方法では、SPICEパラメ
ータ内の各パラメータに対しLW領域内での変動を調
べ、プラスマイナスの極性が変わるSPICEパラメー
タを見つける方法である(第11の実施の形態)。
【0117】3番目の抽出方法では、SPICEパラメ
ータ内の各パラメータに対しLW領域内での変動を調
べ、最大値と最小値の差が所定の倍数より大きいSPI
CEパラメータを見つける方法である(第12の実施の
形態)。
【0118】4番目の抽出方法では、4つの単体トラン
ジスタ用の抽出された4つのSPICEパラメータか
ら、上記4つの単体トランジスタが囲むLW領域平面用
SPICEパラメータを導出する際に、4つの単体トラ
ンジスタ用の抽出された4つのSPICEパラメータ内
の各パラメータ間で、その値の差を調べ、桁数が異なる
か、プラス・マイナスの極性が異なるか、または最大値
と最小値との差が所定の倍数より大きいパラメータを見
つける方法である(第13の実施の形態)。
【0119】5番目の抽出方法は、4つの単体トランジ
スタ用に抽出された4つのSPICEパラメータから、
4つの単体トランジスタが囲むLW領域平面用のSPI
CEパラメータを演算する際に、パラメータ値の有効桁
数を所定の桁数に設定し、演算して求めた任意のSPI
CEパラメータを使って逆に元となった4つの単体トラ
ンジスタ用のSPICEパラメータを演算し直し、これ
と元の4つの単体トランジスタ用のSPICEパラメー
タ内での値と比較してその差が所定の値より大きいパラ
メータを見つけることで、間接的にSPICEパラメー
タの値の変動量が大きいパラメータを見つける処理を行
う方法である。(第14の実施の形態)以下、第三の課
題に対応する本発明の実施の形態について説明する。
【0120】まず、本発明の第10の実施の形態に係る
MOS型トランジスタにおけるSPICEパラメータの
抽出方法を、図面に基づき説明する。なお、本第10の
実施の形態に係るパラメータの抽出方法においては、上
述した第1の実施の形態で説明したものと同じコンピュ
ータシステムを使用するため、同一の構成要素について
は、同一の番号を付して、その詳細な説明を省略する。
【0121】すなわち、図2で示したエリア1用のSP
ICEパラメータの中の各パラメータ値が、エリア1内
でどのように変動しているかを調べるとともに、Par
a10が特性異常を引き起こす原因となるパラメータを
見つけるための処理フローを、図13に基づき説明す
る。
【0122】主要な処理部分であるパラメータ連続性チ
ェック部60での処理は、図1にて示したパラメータ連
続性チェックソフトウエア14によって行われる。ま
ず、設定部39での初期設定について説明する。
【0123】LW領域パラメータ用格納部22にLW領
域用パラメータPara10を格納するとともに、Pa
ra10が有効となるLW領域の範囲をLW領域パラメ
ータ有効範囲格納部32に格納する。分割情報格納部2
5Bは処理を開始した後で使用されるので、後で説明す
る。以上が設定部39である。
【0124】次に、領域分割線設定処理25Aにて、L
W領域パラメータの有効領域格納部32に格納されてい
るPara10の有効範囲を読み取る。具体的には、図
2に示したL1、L2、W1、W2のサイズを読み取
る。
【0125】次に、上記第1の実施の形態の図2に関す
る説明で述べたように、エリア1を格子状に分割する分
割線m、nを設定し、そして図2に示す全交点のサイズ
を分割情報格納部25Bに格納する。
【0126】そして、チェックするパラメータの選択処
理34にて、パラメータを1つ選択する。次に、パラメ
ータ値演算処理68にて、図2に示した全交点のサイズ
において選択したパラメータが取る値を以下の式に従っ
て演算する。
【0127】P(L5,W5)=P0+PL/L5+PW
/W5+PLW/(L5×W5)[交点のサイズを(L
5,W5)とした場合] 次に、変動量の判断処理69にて、全交点でのパラメー
タ値を比較し、パラメータ値の桁数が変わっているもの
が存在するか否かを判断する。存在する場合は変動量大
と判断し、存在しないものは変動量小と判断する。
【0128】変動量大と判断した場合、その時の選択し
ているパラメータ名とパラメータ値の桁数が最大になる
サイズとパラメータ値、パラメータ値の桁数が最小にな
るサイズとパラメータ値などのエラー情報をエラー情報
格納部27に格納し、エラー情報の出力処理28にて、
エラー情報を図1に示すコンピュータシステム1のディ
スプレイ5に出力表示するか、又はディスク7にファイ
ルとして出力することにより、その後の、エラー内容判
断処理29にて行われるエラー内容の分析及び再抽出処
理61にて行われるSPICEパラメータの再抽出に役
立てられる。
【0129】次に、変動量大と判断しエラー出力を終了
した後、又は変動量小と判断した後は、次のパラメータ
のチェック必要性判断処理38にて、別のパラメータ名
を選択するために、チェックするパラメータの選択処理
34に戻る。パラメータの変動量のチェックが必要な全
てのパラメータ名がすでに選択されていて、変動量がチ
ェック済みである場合は、処理を終了する。
【0130】このように、4つの点にて定義されるサイ
ズ領域平面内に格子状に設定された全ての交点につい
て、パラメータ演算式に基づき得られたパラメータ値の
変動量の大小を判断するようにしたので、従来のように
トランジスタの電気特性のシミュレーションを実行して
その結果をグラフ化し目視による確認を行う、前の段階
で、シミュレーションの特性異常の原因となり得るパラ
メータの組合せを効率的に発見することができる。
【0131】次に、本発明の第11の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を説明する。なお、本
第11の実施の形態における抽出方法では、上述した第
10の実施の形態で説明した、図13のフローの中で、
パラメータ値演算処理68までは同一の処理が施される
ため、それ以降について説明する。
【0132】すなわち、パラメータ値演算処理68にお
いて、全交点について、パラメータ値が求められた後、
変動量の判断処理69にて、パラメータ値の変動量を判
断する際、パラメータ値の桁数ではなく、エリア1内で
プラス・マイナスの極性が変わるパラメータが存在する
か否かが調べられる。存在する場合は変動量大と判断
し、存在しない場合は変動量小と判断する。なお、それ
以後のフローについても、上記第10の実施の形態にて
説明したものと同じ処理が行われるため、その説明を省
略する。
【0133】次に、本発明の第12の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を説明する。なお、本
第12の実施の形態における抽出方法においても、上述
した第10の実施の形態で説明した図13のフローの中
で、パラメータ値演算処理68までは同一の処理が施さ
れるため、それ以降について説明する。
【0134】すなわち、パラメータ値演算処理68にお
いて、全交点についてパラメータ値が求められた後、変
動量の判断処理69にて、パラメータ値の変動量を調べ
る際、パラメータ値の桁数ではなく、エリア1内で、パ
ラメータ値の絶対値の最大値と最小値との差が所定の倍
数以上(例えば、あるパラメータ値に対しては倍数以
上)となるパラメータが存在するか否かを調べる。存在
する場合は変動量大と判断し、存在しない場合は変動量
小と判断する。なお、それ以後のフローについても、上
記第10の実施の形態にて説明したものと同じ処理が行
われるため、その説明を省略する。
【0135】次に、本発明の第13の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。なお、本第13の実施の形態に係るパラメータの
抽出方法においては、上述した第1の実施の形態で説明
したものと同じコンピュータシステムを使用するため、
同一の構成要素については、同一の番号を付して、その
詳細な説明を省略する。
【0136】本第13の実施の形態に係るパラメータの
抽出方法は、単一のトランジスタだけを対象として、S
PICEパラメータを抽出する方法であり、図2に基づ
き第1の実施の形態で説明した4つ(4種類)のサイズ
のトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4が囲う
LW領域のエリア1用のパラメータを抽出する場合、T
r1、Tr2、Tr3、Tr4用に個別に抽出した4つ
のパラメータPara1、Para2、Para3、P
ara4から、エリア1用のパラメータPara10を
算出する際、Para10を算出する前に、Para
1、Para2、Para3、Para4の4つのSP
ICEパラメータの中の各パラメータ値の差を調べ、P
ara10が特性異常を引き起こす原因となるパラメー
タを見つける方法である。
【0137】以下、このパラメータを見つけるためのフ
ローを、図14に基づき説明する。この抽出方法におい
て主要な処理となる4つのコーナ( Para1、Pa
ra2、Para3、Para4)でのパラメータ連続
性チェック部62における処理は、図1にて示したパラ
メータ連続性チェックソフトウエア14によって行われ
る。
【0138】すなわち、まず単体トランジスタ用パラメ
ータ格納部21に、Tr1、Tr2、Tr3、Tr4用
に個別に抽出した4つのパラメータPara1、Par
a2、Para3、Para4を格納する。
【0139】次に、チェックするパラメータの選択処理
34にて、パラメータ名を1つ選択する。次に、変動量
の判断処理69にて選択したパラメータ名について、P
ara1、Para2、Para3、Para4の中で
それぞれ取っているパラメータ値同士をそれぞれ比較
し、桁数が変わるパラメータが存在するか否かを調べ
る。存在する場合は変動量大と判断し、存在しない場合
は変動量小と判断する。変動量大と判断した場合、その
時の選択しているパラメータ名、パラメータ値の桁数が
最大になるサイズ及びパラメータ値、パラメータ値の桁
数が最小になるサイズ及びパラメータ値などのエラー情
報をエラー情報格納部27に格納する。
【0140】そして、エラー情報の出力処理28にて、
エラー情報を図1のコンピュータシステムのディスプレ
イ5に出力表示するか、又はディスク7にファイルとし
て出力することで、その後の、エラー内容判断処理28
で行うエラー内容の分析及び再抽出処理61で行うSP
ICEパラメータの再抽出に役立てられる。
【0141】次に、変動量大と判断してエラー出力処理
を終了した後か、または変動量小と判断した後は、次の
パラメータのチェック必要性判断処理38にて、別のパ
ラメータ名を選択するために、チェックするパラメータ
の選択処理34に戻る。変動量のチェックが必要な全て
のパラメータ名がすでに選択されていて、変動量がチェ
ック済みである場合は、4つのサイズでのパラメータ連
続性チェック部62の処理を終了する。
【0142】エラーがあった場合は、SPICEパラメ
ータの再抽出処理61を行い、エラーがない場合はLW
領域用パラメータの演算処理24にてPara1、Pa
ra2、Para3、Para4の4つに基づきエリア
1用のパラメータPara10を演算し、これをLW領
域用パラメータ格納部22に格納して処理を終了する。
【0143】なお、変動量の判断処理69にて、桁数が
変わるパラメータがあるか否かを判断する替わりに、プ
ラス・マイナスの極性が変わるパラメータがあるか否か
を判断するようにしてもよい。
【0144】また、変動量の判断処理69にて、桁数が
変わるパラメータがあるか否かを判断する替わりに、パ
ラメータ値の最大値と最小値の差が所定の倍数を超える
パラメータがあるか否かを判断するようにしてもよい。
【0145】この抽出方法によると、Para10を算
出する前の段階で、異常特性を引き起こすSPICEパ
ラメータを発見することができ、したがってPara1
0に対して行う他の確認作業の二度手間を防止すること
ができる。
【0146】次に、本発明の第14の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。なお、本第14の実施の形態に係るパラメータの
抽出方法においては、上述した第1の実施の形態で説明
したものと同じコンピュータシステムを使用するため、
同一の構成要素については、同一の番号を付して、その
詳細な説明を省略する。
【0147】本第14の実施の形態に係るパラメータの
抽出方法は、単一のトランジスタだけを対象として、S
PICEパラメータを抽出する方法であり、図2に基づ
き第1の実施の形態で説明した4つ(4種類)のサイズ
のトランジスタTr1、Tr2、Tr3、Tr4が囲う
LW領域のエリア1用のパラメータを抽出する場合、T
r1、Tr2、Tr3、Tr4用に個別に抽出した4つ
のパラメータPara1、Para2、Para3、P
ara4から、エリア1用パラメータPara10を算
出する際、パラメータPara1、Para2、Par
a3、Para4内の各パラメータの変動量が大きいパ
ラメータがあるか否かをチェックする方法である。
【0148】以下、この変動量が大きいパラメータをチ
ェックするためのフローを、図15に基づき説明する。
この抽出方法において、主要な処理となる有効桁数制限
によるパラメータ連続性チェック部67の部分は、図1
にて示したパラメータ連続性チェックソフトウエア14
によって行われる。
【0149】すなわち、まず4つの単体トランジスタ用
パラメータ格納部21に、Tr1、Tr2、Tr3、T
r4用に個別に抽出した4つのパラメータPara1、
Para2、Para3、Para4を格納する。
【0150】次に、LW領域用パラメータの演算処理2
4にて、エリア1用のパラメータPara10を演算
し、これをLW領域用パラメータ格納部22に格納す
る。次に、パラメータの逆演算処理63にて、Tr1、
Tr2、Tr3、Tr4の4つのサイズにおけるPar
a10の値を演算し(逆演算し)、この演算により求め
られた4つのパラメータを、逆演算パラメータ格納部6
4に格納する。
【0151】次に、両者の比較処理65にて、4つの単
体トランジスタ用パラメータ格納部21と逆演算パラメ
ータ格納部64に格納されたパラメータ同士の値を比較
し、差の判定処理66にて、全てのパラメータについ
て、両者の差が所定の値より小さい場合は処理を終了す
る。逆に、所定の値より大きいパラメータが存在する場
合は、どのパラメータがどのサイズの場合に差が大きく
なったかを、エラー情報格納部27に格納し、エラー情
報の出力処理28にて、どのパラメータがどのサイズの
場合に差が大きくなったかを図1のディスプレイ5に出
力するか、又はディスク7にファイルとして保存する。
【0152】次に、エラー内容判断処理29にて、出力
されているエラー情報を元にエラー内容を判断し、再抽
出処理61にて、SPICEパラメータの再抽出を行
う。上述した第11〜第14の実施の形態に係る抽出方
法においても、第10の実施の形態に係る抽出方法と同
様の効果を有するとともに、第1〜第9の実施の形態及
び後述する第15〜第19の実施の形態にて述べるよう
なPara10に対して行う他の確認作業の二度手間を
防止することができる。
【0153】次に、第二の課題を解決するものとして、
以下の第15〜第19の実施の形態に示す抽出方法があ
る。まず、これらの実施の形態にて示される内容を分類
すると、4つの抽出方法に分けることができる。
【0154】1番目の抽出方法では、LW領域内でSP
ICEシミュレーションによるMOS型トランジスタの
電気特性のL依存性又はW依存性を調べる際、依存性を
調べる両端のサイズに対してトランジスタの電気特性の
シミュレーションを行い、この両端サイズの特性からこ
の2点に存在するトランジスタを選択し、電気特性を線
形関数によって内挿値を求め、内挿値を基準とした許容
範囲を設定し、選択したトランジスタのシミュレーショ
ン値が許容範囲内であるか否かを判断する方法である
(第15の実施の形態)。
【0155】2番目の抽出方法では、L依存性又はW依
存性が線形関数より所定の関数に近い変化することがわ
かっている場合、内挿方法を所定の関数によって行う方
法である(第16の実施の形態)。
【0156】3番目の抽出方法では、L依存性又はW依
存性が必ず上に凸又は下に凸となることが決まっている
MOS型トランジスタの電気特性を調べる際、許容範囲
の設定を内挿値の下側だけ、又は上側だけとする方法で
ある(第17の実施の形態)。
【0157】4番目の抽出方法では、許容範囲を設定す
る際、両端に近いサイズでは許容範囲小さくし、逆に中
央付近では許容範囲を大きくする方法である(第18及
び第19の実施の形態)。
【0158】以下、第二の課題に対応する本発明の実施
の形態について説明する。まず、本発明の第15の実施
の形態に係るMOS型トランジスタにおけるSPICE
パラメータの抽出方法を、図面に基づき説明する。
【0159】なお、本第15の実施の形態に係るパラメ
ータの抽出方法においては、上述した第1の実施の形態
で説明したものと同じコンピュータシステムを使用する
ため、同一の構成要素については、同一の番号を付し
て、その詳細な説明を省略する。
【0160】まず、図16に基づき、 MOS型トラン
ジスタのチャネル長及びチャネル幅に関するサイズ領域
について説明する。図16は、チャネル長L3、L4
( L4<L3)を規定する2本のチャネル長規定線M
3、M4と、チャネル幅W3、W4(W4<W3)を規
定する2本のチャネル幅規定線N3、N4とが交差する
4つの交点(L3,W3)、(L3,W4)、(L4,
W3)、(L4,W4)によって定義されるエリア3
( Area3)及びこのエリア3内にあるサイズが異
なる7つ(7種類)のトランジスタTr11、Tr1
2、Tr13、Tr14、Tr15、Tr16、Tr1
7を示している。勿論、図16の横軸はトランジスタの
チャネル長Lを、縦軸はトランジスタのチャネル幅Wを
示している。
【0161】図17及び図18はMOS型トランジスタ
の電気特性のシミュレーション結果が正常なものになっ
ているか否かの判断を行う際の基準を示すものである。
図19はMOS型トランジスタの電気特性のシミュレー
ション結果のL依存性あるいはW依存性を調べ、異常が
あるか否かを確認するためのフローを示しており、主要
な処理部分である特性判定ソフト処理部77での処理
は、図1にて示した特性判定ソフトウエア15によって
行われる。
【0162】以下、L依存性を調べる場合を例にして、
このフローについて説明する。まず、エリア3用に抽出
されたトランジスタのSPICEパラメータをLW領域
用パラメータ格納部22に格納する。次に、依存線設定
処理79にて、チェックを実行したい依存線を設定す
る。L依存性をチェックする場合は、図16に示すよう
なW4≦W5≦W3の位置にあるW=W5を設定する。
【0163】次に、端点でのシミュレーション実行処理
70にて、トランジスタの(L,W)座標が(L3,W
5)のトランジスタTr15及び(L4,W5)のトラ
ンジスタTr16の電気特性のシミュレーションを実行
して、シミュレーション結果Sim15及びSim16
を求める。
【0164】さらに、内部点でのシミュレーション実行
処理71にて、L4≦L5≦L3の位置にあるL=L5
において、(L,W)座標が(L5,W5)のトランジ
スタTr17の電気特性のシミュレーション結果Sim
17を求める。
【0165】次に、内挿計算実行72の処理にて、Si
m15とSim16との値から、Tr17の電気特性を
内挿により求める。この方法は、図17に示すように、
Sim15の点とSim16の点とを直線で結び、この
直線のL=L5における値を線形に内挿し、この値を内
挿値17とする。
【0166】次に、許容範囲設定処理73にて、内挿値
17を中心とした電気特性についての許容範囲を、図1
7に示すような形で設定する。なお、許容範囲の大きさ
は内挿値17の±5%というような所定の値で設定す
る。
【0167】次に、第一次特性判定処理74にて、図1
7に示すようにSim17値が許容範囲内なら電気特性
のシミュレーション結果に異常なしと判断して終了す
る。一方、図18に示すように、Sim17値が許容範
囲外なら電気特性のシミュレーション結果に異常がある
と判断する。
【0168】次に、異常の可能性がある場合は、電気特
性のグラフ表示処理75にて、Tr17について、電気
特性のシミュレーション波形をグラフ化し出力する。次
に、最終判定処理76にて、グラフ化した波形に実際に
異常があるか否かを確認し、異常がなければ終了する。
異常があれば、エラー内容判断処理29にて、エラー内
容を分析した上で、再抽出処理78にてSPICEパラ
メータの再抽出を行う。
【0169】なお、電気特性のW依存性を確認する場合
は、端点として、図20に示すような(L6,W3)の
トランジスタTr18と、(L6,W4)のトランジス
タTr9とを用い、内部点としては、W4≦W6≦W3
の位置にある(L6,W6)のトランジスタTr20を
用いれば良い。
【0170】このように、LW領域内でSPICEシミ
ュレーションによるMOS型トランジスタにおける電気
特性のL依存性又はW依存性を調べる際、依存性を調べ
る両端点のサイズに対して電気特性のシミュレーション
を行い、この両端点のサイズにおける電気特性値に基づ
き、この2点間に存在するトランジスタを選択するとと
もにその電気特性を線形関数によって内挿法により求
め、この求められた内挿値を基準として許容範囲を設定
するとともに、選択したトランジスタのシミュレーショ
ン値が許容範囲内であるか否かを判断するようにしたの
で、MOS型トランジスタの電気特性をグラフ化して、
目視による確認を行う作業負担を軽減し、又は目視によ
る確認作業を不要にすることができる。また、効率的に
確認できるので、より多くの数のトランジスタに対しよ
り多くのチェック項目を実行することができる。
【0171】次に、本発明の第16の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。上記第15の実施の形態においては、トランジス
タのパラメータを内挿により抽出する際に、線形関数を
用いたが、本第16の実施の形態に係るパラメータの抽
出方法においては、非線形関数を用いたものであり、し
たがって本第16の実施の形態においては、この部分に
着目して説明する。
【0172】すなわち、上記第15の実施の形態にて説
明した図19のフローの中で、内部点についてのシミュ
レーション実行処理71までは同一の処理が行われる。
そして、図21に示すように、内挿計算実行処理72に
おいては、Sim15とSim16の値からTr17の
電気特性を内挿により求める際に、調べている電気特性
のL依存性又はW依存性が取ると考えられる所定の非線
形関数(波線にて示す)によってSim15とSim1
6とを結び、この線上のL=L5における値を内挿値1
7とするものである。
【0173】また、許容範囲を設定する許容範囲設定処
理73以降のフローについては、上記第15の実施の形
態で説明したものと同じ処理が行われる。広すぎる許容
範囲を設定すると、特性異常を誤って見逃す可能性があ
るが、この方法によると、許容範囲を線形に内挿する場
合と比較して小さく設定することが可能となり、異常特
性を見逃す可能性が減少する。
【0174】次に、本発明の第17の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。上記第15及び第16の実施の形態においては、
電気特性のシミュレーション値の許容範囲の上下の幅
を、内挿値に対して均等であるとしたが、本第17の実
施の形態に係るパラメータの抽出方法においては、L依
存性又はW依存性に応じて、内挿値の許容範囲を狭くし
たものであり、したがって本第17の実施の形態におい
ては、この部分に着目して説明する。
【0175】すなわち、上記第15及び第16の実施の
形態にて説明した図19のフローの中で、内挿計算実行
処理72までは同一の処理が行われる。そして、図22
に示すように、許容範囲設定処理73においては、調べ
ている電気特性のL依存性若しくはW依存性が下に凸の
非線形関数となる場合、又は内挿値より確実にシミュレ
ーション値が小さくなる場合には、許容範囲を内挿値1
7よりも小さい方にのみ設定する。
【0176】また、第一次特性判定処理74以降のフロ
ーについては、上記第15及び第16の実施の形態にて
説明したものと同じ処理が行われる。このような許容範
囲の設定をすることにより、本来は下に凸な依存性を取
るべき場合、あるいは内挿値より確実にシミュレーショ
ン値が小さくなる場合に、電気特性が図23に示すよう
に、取るべき値となっていない場合(シミュレーション
結果が上に凸となった場合)を確実に異常特性として判
断することができる。なお、上記とは逆に、調べている
電気特性のL依存性若しくはW依存性が上に凸の非線形
関数になる場合、又は内挿値より確実にシミュレーショ
ン値が大きくなる場合は、許容範囲を内挿値17よりも
大きい方に設定すればよい。
【0177】次に、本発明の第18の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。上記第15及び第16の実施の形態においては、
シミュレーション値の許容範囲を、関数上の任意の点で
の内挿値に対して一定の範囲としたが、本第18の実施
の形態に係るパラメータの抽出方法においては、トラン
ジスタのサイズに応じて、内挿値の許容範囲を変化させ
るようにしたものであり、したがって本第18の実施の
形態においては、この部分に着目して説明する。
【0178】すなわち、上記第15及び第16の実施の
形態にて説明した図19のフローの中で、内挿計算実行
処理72までは同一の処理が行われる。そして、図24
に示すように、許容範囲設定処理73においては、トラ
ンジスタのサイズによって許容範囲の大きさが変化され
る。具体的には、図25に示すように、両端に近いサイ
ズでは許容範囲の幅を小さくし、逆に中央付近では許容
範囲の幅が大きくされる。
【0179】また、第一次特性判定処理74以降のフロ
ーについては、上記第15及び第16の実施の形態にて
説明したものと同じ処理が行われる。電気特性のサイズ
依存性が、図26に示すように、下に凸で大きく窪んだ
形状をしており、且つこれが正常な特性である場合、中
央付近で異常特性と判定させないようにするため大きな
許容範囲を設定する必要がある。しかし、この大きな許
容範囲を全てのサイズに対して適用すると、図27に示
すような異常特性の値まで正常な特性として処理するこ
とになる。このような場合に、本第18の実施の形態に
係るパラメータの抽出方法が有効となる。
【0180】次に、本発明の第19の実施の形態に係る
SPICEパラメータの抽出方法を、図面に基づき説明
する。上記第15及び第16の実施の形態においては、
シミュレーション値の許容範囲の幅を、内挿値に対し
て、大きい方向及び小さい方向での幅を等しいものとし
たが、本第19の実施の形態に係るパラメータの抽出方
法においては、トランジスタのサイズに応じて、内挿値
の許容範囲の幅を変化させるようにしたものであり、し
たがって本第19の実施の形態においては、この部分に
着目して説明する。
【0181】すなわち、上記第15及び第16の実施の
形態にて説明した図19のフローの中で、内挿計算実行
処理72までは同一の処理が行われる。そして、図28
に示すように、許容範囲設定処理73においては、許容
範囲の幅を、内挿値より大きい方向と小さい方向とで異
なるようにしたものである。具体的には、図29に示す
ように、サイズ依存性が下に凸である場合には、内挿値
より小さい方向については、許容範囲の幅が大きくされ
るとともに、内挿値より大きい方向については、許容範
囲の幅が小さくされる。
【0182】また、第一次特性判定処理74以降のフロ
ーについては、上記第15及び第16の実施の形態にて
説明したものと同じ処理が行われる。なお、許容範囲の
幅の設定については、連続した範囲ではなく、図30及
び図31に示すように、その中間部分(例えば、内挿値
を求めるための関数近傍の範囲)について、許容範囲と
しない部分を設けてもよい。
【0183】また、許容範囲を設定する際に、図32及
び図33に示すように、内挿を行うための関数のサイズ
依存性に応じた方向に許容範囲を設定してもよい。とこ
ろで、上述した第15〜第19の実施の形態において
は、図16に示すように、4つのコーナのトランジスタ
により囲まれる領域の境界線上における2点間の電気特
性のL依存性又はW依存性をチェックするようにした
が、勿論、図16に示すエリア3内に存在する任意の2
つのトランジスタを結ぶ直線上にて、電気特性のチェッ
クをしてもよい。
【0184】また、上記第10〜第19の実施の形態に
おいては、SPICEパラメータの抽出手順について、
詳しく説明しなかったが、第1〜第9の実施の形態にて
説明したと同様の手順が用いられる。例えば、サイズ領
域内のトランジスタの位置を決定する場合、直線又は曲
線同士の交点、L軸及びW軸に直交する分割線同士の交
点などが用いられる。
【0185】
【発明の効果】上記請求項1〜7に記載のパラメータの
各パラメータの抽出方法によると、4つの点にて定義さ
れるサイズ領域内におけるSPICEパラメータをパラ
メータ演算式に基づき演算する際に、サイズ領域内に設
定された各交点のサイズ位置について、それぞれパラメ
ータ禁止値チェックソフトウエアにより、禁止値が設定
された各パラメータに対して、禁止値を取るか否かの確
認が行われるため、従来のように、パラメータの抽出に
使用した交点以外で、実際にシミュレーションを実行し
てパラメータが禁止値を取っているか否かを確認する非
効率的な方法とは異なり、効率良く多くのサイズに対し
て検証を行い得るとともに、サイズ領域内にて、各交点
上を、順次、禁止値を取っているか否かを確認するた
め、パラメータの不備を見逃す可能性が格段に減少す
る。
【0186】上記請求項8〜14に記載のパラメータの
各パラメータの抽出方法によると、4つの点にて定義さ
れるサイズ領域内に設定された各交点について、パラメ
ータ演算式に基づき得られたパラメータ値の変動量の大
小を判断するようにしたので、従来のようにトランジス
タの電気特性のシミュレーションを実行してその結果を
グラフ化し目視による確認を行う、前の段階にて、シミ
ュレーションの特性異常の原因となり得るパラメータの
組合せを効率的に発見することができ、したがってSP
ICEパラメータの信頼性を高めることができる。
【0187】上記請求項15〜21に記載のパラメータ
の各パラメータの抽出方法によると、トランジスタにお
ける電気特性のサイズ依存性を調べる際、依存性を調べ
る両端点のサイズ位置に対して電気特性のシミュレーシ
ョンを行い、この両端点のサイズ位置における電気特性
のシミュレーション値に基づき、両端点間に存在するト
ランジスタの電気特性を、例えば線形関数、非線形関数
などを用いて内挿法により求め、この求められた内挿値
を基準にして許容範囲を設定するとともに、そのトラン
ジスタのシミュレーション値が許容範囲内であるか否か
を判断するようにしたので、MOS型トランジスタの電
気特性をグラフ化して目視による確認を行う作業負担の
軽減を図ることができ、又は目視による確認作業を不要
にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るパラメータの
抽出方法を実行するためのコンピュータシステムの概略
構成を示すブロック図である。
【図2】同抽出方法におけるパラメータの禁止値をチェ
ックすべきLW領域の分割状態を示す図である。
【図3】同抽出方法におけるパラメータの禁止値をチェ
ックする方法を示すフロー図である。
【図4】同抽出方法におけるパラメータ禁止値チェック
ソフトウエアでの処理を示すフロー図である。
【図5】本発明の第2の実施の形態に係る抽出方法にお
けるパラメータ禁止値チェックソフトウエアでの処理を
示すフロー図である。
【図6】本発明の第3の実施の形態に係る抽出方法にお
けるパラメータ禁止値チェックソフトウエアでの処理を
示すフロー図である。
【図7】本発明の第4の実施の形態に係る抽出方法にお
けるパラメータの禁止値をチェックすべきLW領域の分
割状態を示す図である。
【図8】本発明の第5の実施の形態に係る抽出方法にお
けるパラメータの禁止値をチェックすべきLW領域の分
割状態を示す図である。
【図9】本発明の第7の実施の形態に係る抽出方法にお
けるパラメータの禁止値をチェックすべきLW領域の分
割状態を示す図である。
【図10】本発明の第8の実施の形態に係る抽出方法に
おけるパラメータの禁止値をチェックすべきLW領域の
分割状態を示す図である。
【図11】本発明の第9の実施の形態に係る抽出方法に
おけるパラメータの禁止値をチェックすべきLW領域の
分割状態を示す図である。
【図12】本発明の第9の実施の形態に係る抽出方法に
おけるパラメータ禁止値チェックソフトウエアでの処理
を示すフロー図である。
【図13】本発明の第10の実施の形態に係る抽出方法
におけるパラメータ連続性チェックソフトウエアでの処
理を示すフロー図である。
【図14】本発明の第13の実施の形態に係る抽出方法
におけるパラメータ連続性チェックソフトウエアでの処
理を示すフロー図である。
【図15】本発明の第14の実施の形態に係る抽出方法
におけるパラメータ連続性チェックソフトウエアでの処
理を示すフロー図である。
【図16】本発明の第15の実施の形態に係る抽出方法
を説明するLW領域を示す図である。
【図17】同抽出方法におけるトランジスタの電気特性
のサイズ依存性と特性予測値の関係を示すグラフであ
る。
【図18】同抽出方法におけるトランジスタの電気特性
のサイズ依存性と特性予測値の関係を示すグラフであ
る。
【図19】同抽出方法における特性判定ソフトウエアで
の処理を示すフロー図である。
【図20】同実施の形態の変形例に係る抽出方法を説明
するLW領域を示す図である。
【図21】本発明の第16の実施の形態に係る抽出方法
におけるトランジスタの電気特性のサイズ依存性と特性
予測値の関係を示すグラフである。
【図22】本発明の第17の実施の形態に係る抽出方法
におけるトランジスタの電気特性のサイズ依存性と特性
予測値の関係を示すグラフである。
【図23】同抽出方法におけるトランジスタの電気特性
のサイズ依存性と特性予測値の関係を示すグラフであ
る。
【図24】本発明の第18の実施の形態に係る抽出方法
におけるトランジスタの電気特性のサイズ依存性と特性
予測値の関係を示すグラフである。
【図25】同抽出方法における特性予測値のサイズ依存
性と許容範囲の幅との関係を示すグラフである。
【図26】同抽出方法の作用効果を説明するためのトラ
ンジスタの電気特性のサイズ依存性と特性予測値の関係
を示すグラフである。
【図27】同抽出方法の作用効果を説明するためのトラ
ンジスタの電気特性のサイズ依存性と特性予測値の関係
を示すグラフである。
【図28】本発明の第19の実施の形態に係る抽出方法
におけるトランジスタの電気特性のサイズ依存性と特性
予測値の関係を示すグラフである。
【図29】同抽出方法における特性予測値のサイズ依存
性と許容範囲の幅との関係を示すグラフである。
【図30】同抽出方法におけるトランジスタの電気特性
のサイズ依存性と特性予測値の関係を示すグラフであ
る。
【図31】同抽出方法における特性予測値のサイズ依存
性と許容範囲の幅との関係を示すグラフである。
【図32】同抽出方法におけるトランジスタの電気特性
のサイズ依存性と特性予測値の関係を示すグラフであ
る。
【図33】同抽出方法における特性予測値のサイズ依存
性と許容範囲の幅との関係を示すグラフである。
【図34】トランジスタのLWサイズ領域における分布
状態を示す図である。
【図35】従来例のSPICEパラメータの抽出方法を
示すフロー図である。
【符号の説明】
1 コンピュータシステム 2 演算処理部 3 主記憶部 11 トランジスタパラメータ抽出ソフトウエア 12 LW領域用パラメータ演算用ソフトウエア 13 パラメータ禁止値チェックソフトウエア 14 パラメータ連続性チェックソフトウエア 15 特性判定ソフトウエア 20 トランジスタの測定結果格納部 21 単体トランジスタ用パラメータ格納部 22 LW領域用パラメータ格納部 23 単体トランジスタ用パラメータ抽出処理 24 LW領域用パラメータ演算処理 25A 領域分割線設定処理 25B 分割情報格納部 27 エラー情報格納部 29 エラー内容判断処理 30 パラメータ禁止値チェックソフト処理部 31 チェックするパラメータ名格納部 32 LW領域パラメータの有効領域格納部 33 パラメータのチェック内容格納部 34 チェックするパラメータ選択処理 35 チェックするサイズ選択処理 36 パラメータ値演算処理 37 次のサイズのチェック必要性判断処理 38 次のパラメータのチェック必要性判断処理 39 設定部 40 LW領域用パラメータの抽出処理 41〜48 拡張チェック 49 領域拡張情報格納部 50 領域拡張チェック判別処理 51 拡張領域チェック部 60 パラメータ連続性チェック部 61 再抽出処理 62 4つのコーナでのパラメータ連続性チェッ
ク部 63 パラメータの逆演算処理 64 逆演算パラメータ格納部 65 比較処理 66 差の判定処理 67 有効桁数制限によるパラメータ連続性チェ
ック部 68 パラメータ値演算処理 69 変動量の判断処理 70 端点でのシミュレーション実行処理 71 内部点でのシミュレーション実行処理 72 内挿計算実行処理 73 許容範囲設定処理 74 第一次特性判定処理 75 電気特性のグラフ化処理 76 最終特性判定処理 77 特性判定処理ソフト部 78 再抽出処理 79 依存線設定処理

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】MOS型トランジスタのSPICEパラメ
    ータを抽出する方法であって、チャネル長L1、L2
    ( L2<L1)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域内の任意のサイズ位置におけるSPICE
    パラメータを演算するパラメータ演算式を求める工程
    と、 上記サイズ領域を、複数の直線又は複数の曲線にて分割
    するとともに、これら直線同士又は曲線同士の交点、及
    びこれらの直線又はこれらの曲線と当該サイズ領域を囲
    む外周線との交点を求める工程と、 上記SPICEパラメータの中で禁止値が設定されたパ
    ラメータに対し、上記パラメータ演算式を使用して上記
    各交点におけるパラメータ値を演算するとともに、当該
    演算されたパラメータ値が禁止値を取っているか否かの
    確認を行う工程とからなることを特徴とするトランジス
    タにおけるSPICEパラメータの抽出方法。
  2. 【請求項2】MOS型トランジスタのSPICEパラメ
    ータを抽出する方法であって、チャネル長L1、L2
    ( L2<L1)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域内の任意のサイズ位置におけるSPICE
    パラメータを演算するパラメータ演算式を求める工程
    と、 上記規定されたチャネル長(L2≦L≦L1)を複数の
    チャネル長分割線にて分割するとともに、上記規定され
    たチャネル幅(W2≦W≦W1)を複数のチャネル幅分
    割線にて分割し、且つこれらチャネル長分割線及びチャ
    ネル幅分割線同士の交点、並びにこれらの分割線と当該
    サイズ領域平面を囲む外周線との交点を求める工程と、 上記SPICEパラメータの中で禁止値が設定されたパ
    ラメータに対し、上記パラメータ演算式を使用して上記
    各交点におけるパラメータ値を演算し、且つ当該演算さ
    れたパラメータ値が禁止値を取っているか否かの確認を
    行う工程とからなることを特徴とするトランジスタにお
    けるSPICEパラメータの抽出方法。
  3. 【請求項3】MOS型トランジスタのSPICEパラメ
    ータを抽出する方法であって、チャネル長L1、L2
    ( L2<L1)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域内の任意のサイズ位置におけるSPICE
    パラメータを演算するパラメータ演算式を求める工程
    と、 上記規定されたチャネル長(L2≦L≦L1)を複数の
    チャネル長分割線にて分割するとともに、上記規定され
    たチャネル幅(W2≦W≦W1)を複数のチャネル幅分
    割線にて分割し、且つこれらチャネル長分割線及びチャ
    ネル幅分割線同士の交点、及びこれらの分割線と当該サ
    イズ領域平面を囲む外周線との交点を求める工程と、 上記SPICEパラメータの中で禁止値が設定されたパ
    ラメータのうちの1つを選択するとともに、順次、各交
    点でのサイズ位置について、上記パラメータ演算式を使
    用して上記各交点におけるパラメータ値を演算し、且つ
    当該演算されたパラメータ値が禁止値を取っているか否
    かの確認を行う工程と、 残りの禁止値が設定された各パラメータについて、順
    次、上記と同様に、各交点におけるサイズ位置にて、禁
    止値を取っているか否かを確認する工程とからなること
    を特徴とするトランジスタにおけるSPICEパラメー
    タの抽出方法。
  4. 【請求項4】MOS型トランジスタのSPICEパラメ
    ータを抽出する方法であって、チャネル長L1、L2
    ( L2<L1)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域内の任意のサイズ位置におけるSPICE
    パラメータを演算するパラメータ演算式を求める工程
    と、 上記規定されたチャネル長(L2≦L≦L1)を複数の
    チャネル長分割線にて分割するとともに、上記規定され
    たチャネル幅(W2≦W≦W1)を複数のチャネル幅分
    割線にて分割し、且つこれらチャネル長分割線及びチャ
    ネル幅分割線同士の交点、並びにこれらの分割線と当該
    サイズ領域平面を囲む外周線との交点を求める工程と、 上記交点のうち1つの交点を選択するとともに、この選
    択された交点のサイズ位置にて、上記SPICEパラメ
    ータの中で禁止値が設定された各パラメータについて、
    順次、上記パラメータ演算式を使用してパラメータ値を
    演算し、且つ当該演算されたパラメータ値が禁止値を取
    っているか否かの確認を行う工程と、 残りの各交点におけるサイズ位置にて、上記SPICE
    パラメータの中で禁止値が設定された各パラメータにつ
    いて、順次、上記と同様に、パラメータを演算し、且つ
    禁止値を取っているか否かを確認する工程とからなるこ
    とを特徴とするトランジスタにおけるSPICEパラメ
    ータの抽出方法。
  5. 【請求項5】チャネル長分割線は、チャネル長L(L2
    ≦L≦L1)を均等に分割するとともに、チャネル幅分
    割線は、チャネル幅W(W2≦W≦W1)を均等に分割
    することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載
    のトランジスタにおけるSPICEパラメータの抽出方
    法。
  6. 【請求項6】チャネル長分割線により、チャネル長L
    (L2≦L≦L1)を、値が小さい側(L2側)に近い
    部分では狭い間隔にて、値が大きい側(L1側)に近い
    部分では広い間隔で分割するとともに、チャネル幅分割
    線により、チャネル幅W(W2≦W≦W1)を、値が小
    さい側(W2側)に近い部分では狭い間隔にて、値が大
    きい側(W1側)に近い部分では広い間隔にて分割する
    ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のト
    ランジスタにおけるSPICEパラメータの抽出方法。
  7. 【請求項7】チャネル幅W1、W2(W2<W1)より
    広いチャネル幅W3、W4(W1≦W3、W4≦W2)
    を規定する2本のチャネル幅規定線と、チャネル長L
    1、L2(L2<L1)より広いチャネル長L3、L4
    ( L1≦L3、L4≦L2)を規定する2本のチャネ
    ル長規定線との4つの交点によって定義されるサイズ領
    域平面より広い拡張サイズ領域についても、請求項1乃
    至6のいずれかに記載のSPICEパラメータの抽出方
    法を用いて、当該拡張サイズ領域内で、禁止値が設定さ
    れたパラメータについて禁止値を取っているか否かを確
    認することを特徴とするトランジスタにおけるSPIC
    Eパラメータの抽出方法。
  8. 【請求項8】MOS型トランジスタのSPICEパラメ
    ータを抽出する方法であって、チャネル長L1、L2
    ( L2<L1)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域内の任意のサイズ位置におけるSPICE
    パラメータを演算するパラメータ演算式を求める工程
    と、 上記サイズ領域平面を、複数の直線又は複数の曲線にて
    分割するとともに、これら直線同士又は曲線同士の交
    点、及びこれらの直線又はこれらの曲線と当該サイズ領
    域を囲む外周線との交点を求める工程と、 上記各交点でのサイズ位置について、上記パラメータ演
    算式を使用してパラメータ値を演算するとともに、上記
    演算されたパラメータ値の変動量を調べる工程とからな
    ることを特徴とするトランジスタにおけるSPICEパ
    ラメータの抽出方法。
  9. 【請求項9】サイズ領域内にて選択されたパラメータ値
    の変動量を調べる工程において、パラメータ値の桁数が
    変化したパラメータがあるか否かを判断することを特徴
    とする請求項8に記載のトランジスタにおけるSPIC
    Eパラメータの抽出方法。
  10. 【請求項10】サイズ領域内にて選択されたパラメータ
    値の変動量を調べる工程において、パラメータ値のプラ
    ス・マイナスの極性が変化したパラメータがあるか否か
    を判断することを特徴とする請求項8に記載のトランジ
    スタにおけるSPICEパラメータの抽出方法。
  11. 【請求項11】サイズ領域内にて選択されたパラメータ
    値の変動量を調べる工程において、パラメータ値の絶対
    値の変化が所定の倍数以上であるパラメータがあるか否
    かを判断することを特徴とする請求項8に記載のトラン
    ジスタにおけるSPICEパラメータの抽出方法。
  12. 【請求項12】MOS型トランジスタのSPICEパラ
    メータを抽出する方法であって、チャネル長L1、L2
    ( L2<L1)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域の角に対応する4つの交点でのサイズ位置
    における各トランジスタに対してそれぞれ抽出する工程
    と、 これら抽出された各パラメータ同士の値を比較し、桁数
    が変わっているか否か、プラス・マイナスの極性が変わ
    っているか否か、又は絶対値の最大値と最小値の差が所
    定の倍数を超えている否かを判断する工程とからなるこ
    とを特徴とするトランジスタにおけるSPICEパラメ
    ータの抽出方法。
  13. 【請求項13】MOS型トランジスタのSPICEパラ
    メータを抽出する方法であって、SPICEパラメータ
    の有効桁数を所定の桁数に設定するとともに、チャネル
    長L1、L2( L2<L1)を規定する2本のチャネ
    ル長規定線と、チャネル幅W1、W2(W2<W1)を
    規定する2本のチャネル幅規定線との4つの交点によっ
    て定義されるサイズ領域内の任意のサイズ位置における
    SPICEパラメータを演算する方法を使用して、上記
    サイズ領域の角に対応する4つの交点でのサイズ位置に
    おける各トランジスタに対してそれぞれ抽出された各パ
    ラメータ値に基づき、上記サイズ領域用SPICEパラ
    メータを演算するパラメータ演算式を求める工程と、 上記パラメータ演算式を使用して、上記サイズ領域の4
    つの角における各サイズ位置についてそれぞれパラメー
    タ値を演算する工程と、 上記サイズ領域の4つの角における各サイズ位置のトラ
    ンジスタに対してそれぞれ抽出された各パラメータ値と
    上記パラメータ演算式により4つの角における各サイズ
    位置についてそれぞれ求められたパラメータ値とを比較
    して、両者の差が所定の数値以上であるか否かを判断す
    ることを特徴とするトランジスタにおけるSPICEパ
    ラメータの抽出方法。
  14. 【請求項14】MOS型トランジスタのSPICEパラ
    メータを抽出する方法であって、チャネル長L3、L4
    ( L4<L3)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W3、W4(W4<W3)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によって定義され
    るサイズ領域を、複数の直線又は複数の曲線にて分割す
    るとともに、これら直線同士又は曲線同士の交点、及び
    これらの直線又はこれらの曲線と当該サイズ領域を囲む
    外周線との交点を求める工程と、 上記任意の交点及び両端交点における電気特性のシミュ
    レーション値を求める工程と、 上記両端交点におけるシミュレーション値同士を結ぶ線
    分上で内挿法を用いて、上記任意の交点での内挿値を求
    める工程と、 上記内挿値を基準にして電気特性値の許容範囲を設定す
    るとともに、上記任意の交点におけるシミュレーション
    値が上記許容範囲内であるか否かを判断する工程とから
    なることを特徴とするトランジスタにおけるSPICE
    パラメータの抽出方法。
  15. 【請求項15】MOS型トランジスタのSPICEパラ
    メータを抽出する方法であって、チャネル長L3、L4
    ( L4<L3)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W3、W4(W4<W3)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によってサイズ領
    域を定義する工程と、 上記規定されたチャネル長(L4≦L≦L3)を複数の
    チャネル長分割線にて分割するとともに、上記規定され
    たチャネル幅(W4≦W≦W3)を複数のチャネル幅分
    割線にて分割する工程と、 上記任意の交点及び両端交点における電気特性のシミュ
    レーション値を求める工程と、 上記両端交点におけるシミュレーション値同士を結ぶ線
    分上で内挿法を用いて、上記任意の交点での内挿値を求
    める工程と、 上記内挿値を基準にして電気特性値の許容範囲を設定す
    るとともに、上記任意の交点におけるシミュレーション
    値が上記許容範囲内であるか否かを判断する工程とから
    なることを特徴とするトランジスタにおけるSPICE
    パラメータの抽出方法。
  16. 【請求項16】MOS型トランジスタのSPICEパラ
    メータを抽出する方法であって、チャネル長L3、L4
    ( L4<L3)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W3、W4(W4<W3)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によってサイズ領
    域を定義する工程と、 上記規定されたチャネル長(L4≦L≦L3)を複数の
    チャネル長分割線にて分割するとともに、上記規定され
    たチャネル幅(W4≦W≦W3)を複数のチャネル幅分
    割線にて分割する工程と、 上記任意の交点及び両端交点における電気特性のシミュ
    レーション値を求める工程と、 上記両端交点におけるシミュレーション値同士を結ぶ線
    分上にて線形関数を用いた内挿法により、上記任意の交
    点での内挿値を求める工程と、 上記内挿値を基準として電気特性値の許容範囲を設定す
    るとともに、上記任意の交点におけるシミュレーション
    値が上記許容範囲内であるか否かを判断する工程と、 上記分割線上の他の任意の交点についても、順次、上記
    各工程と同様の処理を行い、他の任意の交点におけるシ
    ミュレーション値が許容範囲内であるか否かを判断する
    工程とからなることを特徴とするトランジスタにおける
    SPICEパラメータの抽出方法。
  17. 【請求項17】MOS型トランジスタのSPICEパラ
    メータを抽出する方法であって、チャネル長L3、L4
    ( L4<L3)を規定する2本のチャネル長規定線
    と、チャネル幅W3、W4(W4<W3)を規定する2
    本のチャネル幅規定線との4つの交点によってサイズ領
    域を定義する工程と、 上記規定されたチャネル長(L4≦L≦L3)を複数の
    チャネル長分割線にて分割するとともに、上記規定され
    たチャネル幅(W4≦W≦W3)を複数のチャネル幅分
    割線にて分割する工程と、 上記任意の交点及び両端交点における電気特性のシミュ
    レーション値を求める工程と、 上記両端交点におけるシミュレーション値同士を結ぶ線
    分上にて非線形関数を用いた内挿法により、上記任意の
    交点での内挿値を求める工程と、 上記内挿値を基準として電気特性値の許容範囲を設定す
    るとともに、上記任意の交点におけるシミュレーション
    値が上記許容範囲内であるか否かを判断する工程と、 上記分割線上の他の任意の交点についても、順次、上記
    各工程と同様の処理を行い、他の任意の交点におけるシ
    ミュレーション値が許容範囲内であるか否かを判断する
    工程とからなることを特徴とするトランジスタにおける
    SPICEパラメータの抽出方法。
  18. 【請求項18】内挿値に対する許容範囲の上限幅及び下
    限幅を、内挿値の一定割合に設定したことを特徴とする
    請求項14乃至17のいずれかに記載のトランジスタに
    おけるSPICEパラメータの抽出方法。
  19. 【請求項19】電気特性のサイズ依存性が下方に突出す
    るような場合、シミュレーション値における許容範囲の
    上限を内挿値に設定するとともに、許容範囲の下限幅を
    内挿値の一定割合としたことを特徴とする請求項14乃
    至17のいずれかに記載のトランジスタにおけるSPI
    CEパラメータの抽出方法。
  20. 【請求項20】電気特性のサイズ依存性が上方に突出す
    るような場合、シミュレーション値における許容範囲の
    下限を内挿値に設定するとともに、許容範囲の上限幅を
    内挿値の一定割合としたことを特徴とする請求項14乃
    至17のいずれかに記載のトランジスタにおけるSPI
    CEパラメータの抽出方法。
  21. 【請求項21】両端交点間に設定される内挿線の中央部
    から両端部に行くにしたがってシミュレーション値の許
    容範囲を狭くすることを特徴とする請求項14乃至17
    のいずれかに記載のトランジスタにおけるSPICEパ
    ラメータの抽出方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010067830A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Fujitsu Ltd モデルパラメータ抽出プログラム
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CN102004814A (zh) * 2010-10-12 2011-04-06 上海宏力半导体制造有限公司 生成场效晶体管spice工艺角落模型的方法

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