[發明專利]一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法

有效

• 申請號: 201210361841.6
• 申請日: 2012-09-25
• 公開（公告）號: CN102890736A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 劉斯揚;朱榮霞;黃棟;錢欽松;孫偉鋒;陸生禮;時龍興
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 黃明哲;朱芳雄

1.一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法，其特征在于：該測量方法包括以下步驟：

步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型：該宏模型為一個含有源端、漏端和襯底端三個端口的電路，其中，在源端與漏端之間連接一個電阻，在源端與襯底端之間和在漏端與襯底端之間分別連接一個寄生二極管，該宏模型構成一個三端電阻；

步驟20）構建集成電路用三端電阻的測試結構：按照步驟10）建立的集成電路用三端電阻的宏模型，構建集成電路用三端電阻的測試結構，該測試結構包括不同尺寸的三端電阻，以及不同尺寸的、與三端電阻在同一道工藝下完成的、且與三端電阻的寄生二極管具有相同結構的二極管；

步驟30）建立二極管測試數據文件和三端電阻測試數據文件：按照步驟20）中構建的集成電路用三端電阻的測試結構，制作成芯片，然后測試該芯片中的二極管和三端電阻的電學特性，形成二極管測試數據文件和三端電阻測試數據文件；

步驟40）建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型：在提模軟件中，首先選擇模型類型為二極管模型，提模軟件根據二極管模型自動生成二極管仿真曲線，然后載入步驟30）得到的二極管測試數據文件，提模軟件依據二極管測試數據文件形成二極管測試曲線；接著調整二極管模型中的模型參數，改變二極管仿真曲線，直至二極管仿真曲線與二極管測試曲線擬合得到的均方根誤差小于二極管擬合設定值，最后保存二極管模型的模型參數，該二極管模型的模型參數為集成電路用三端電阻的交流特性的模型；

步驟50）建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型：

步驟501）對三端電阻阻值進行溫度、尺寸、襯底偏壓的修正，建立三端電阻直流特性的模型文件；

tempc＝temper-25????????????????????????（式1）

teff＝1+tc1×tempc+tc2×tempc²??????????（式2）

式中，tc1表示溫度的一階擬合參數，tc2表示溫度的二階擬合參數，temper表示三端電阻的測試溫度，tempc表示三端電阻測試溫度與室溫的差值，temper和tempc的單位均為攝氏度，teff表示溫度對三端電阻阻值的影響系數；其中，tc1和tc2是三端電阻直流特性的模型中的模型參數；

reff=rsh×l-dlw-dw×teff×(1+pvc1(l-dl)×106×|VSD|+pvc2(l-dl)2×1012×VSD2)]]>

（式3）

×(1+(pv1+pv1ll-dl+pv1ww-dw)×|VSS|)]]>

式中：reff表示三端電阻的直流電阻值，單位為歐姆；rsh表示方塊電阻值，單位為歐姆/方塊；l表示三端電阻的長度，w表示三端電阻的寬度，dl表示三端電阻的長度偏移量，dw表示三端電阻的寬度偏移量，l、w、dl和dw的單位均為微米；l-dl表示三端電阻的有效長度，w-dw表示三端電阻的有效寬度；V_SD表示三端電阻源端和漏端之間電壓，單位為伏特；pvc1表示V_SD對于三端電阻阻值的一階影響系數，并且pvc1與三端電阻的有效長度相關；pvc2表示V_SD對于三端電阻阻值的二階影響系數，并且pvc2與三端電阻的有效長度相關；V_SS表示三端電阻源端和襯底端之間的電壓，單位為伏特；pv1l表示V_SS對于三端電阻阻值的一階影響系數，并且pv1l與三端電阻的有效長度相關；pv1w表示V_SS對于三端電阻阻值的一階影響系數，并且pv1w與三端電阻的有效寬度相關；pv1表示V_SS對三端電阻阻值的一階影響系數；其中，rsh、dl、dw、pvc1、pvc2、pv1l、pv1w和pv1是三端電阻直流特性的模型中的模型參數；

對三端電阻的直流特性的模型的模型參數賦予初始值，然后建立在提模軟件能夠識別的三端電阻直流特性的模型文件，該模型文件包括模型參數的初始值、式（1）、式（2）和式（3）；

步驟502）創建提模軟件能夠識別的三端電阻模型文件，該模型文件包括步驟10）建立的宏模型和步驟501）中的三端電阻直流特性的模型中的模型參數，并且將該模型文件和步驟501）得到的三端電阻直流特性的模型文件放置在同一個文件夾下；

步驟503）在提模軟件中，首先選擇模型類型為三端電阻模型，載入步驟30）得到的三端電阻測試數據文件，提模軟件依據三端電阻測試數據文件形成三端電阻測試曲線，然后載入步驟502）中創建的三端電阻模型文件，提模軟件根據該模型文件自動生成三端電阻仿真曲線，接著調整步驟502）中創建的三端電阻模型文件中的模型參數，改變三端電阻仿真曲線，直至三端電阻仿真曲線與三端電阻測試曲線擬合得到的均方根誤差小于三端電阻擬合設定值，最后保存步驟502）中的三端電阻模型文件中的模型參數，該模型參數為集成電路用三端電阻的直流特性的模型；

步驟60）建立三端電阻模型文件：將步驟40）得到的集成電路用三端電阻的交流特性的模型和步驟50）得到的集成電路用三端電阻的直流特性的模型集成在一起，制成用于集成電路仿真軟件的包含三端電阻交直流特性的三端電阻模型文件，在該三端電阻模型文件中，兩個寄生二極管的周長均為w+l，面積均為w×l/2；

步驟70）測量集成電路中三端電阻的電阻特性：在集成電路仿真軟件中，對于集成電路仿真中的三端電阻，調用步驟60）得到的三端電阻模型文件，對集成電路中三端電阻在交直流信號作用下的電阻特性進行測量。