[發(fā)明專利]一種SOI MOS管劑量率輻射SPICE宏模型建模法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610085690.4
• 申請日: 2016-02-15
• 公開（公告）號: CN105740564B
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 梁堃;李順;解磊;孫鵬;代剛;李沫
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院電子工程研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 蔣斯琪

1.一種SOI MOS管劑量率輻射SPICE宏模型建模法，其特征在于包括如下步驟：

根據(jù)表征SOI MOS器件的完整工藝參數(shù)建立SOI MOS器件3D模型，并對建立得到的SOIMOS器件3D模型進行各種不同器件狀態(tài)、不同輻射條件下的TCAD仿真得到仿真結果，所述仿真結果包括不同的器件2D版圖結構、不同器件尺寸、不同溫度、不同工作電壓、不同輻射高斯波形以及不同輻射劑量率條件下的仿真；

根據(jù)步驟1)的仿真結果，全面分析SOI MOS器件在劑量率輻射條件下的宏觀和微觀響應特性，獲得SOI MOS器件的所有寄生效應機理；所述寄生效應機理包括器件寄生二極管和寄生BJT效應，以及在特定溫度、特定版圖結構、特定輻射劑量率條件下所激發(fā)的器件微觀寄生效應的物理機理；

基于步驟2)得到的SOI MOS器件的寄生效應情況，通過計算和擬合得到SOI MOS器件分別在關態(tài)和開態(tài)兩種狀態(tài)下的劑量率輻射效應峰值電流解析解的表達式；

在步驟3)的基礎上對關態(tài)和開態(tài)下的SOI MOS器件劑量率輻射效應峰值電流解析解進行多種寄生效應疊加的高斯時域擴展，得到SOI MOS器件分別在關態(tài)和開態(tài)兩種狀態(tài)下的劑量率輻射效應時域模型解析解的表達式；

在步驟4)的基礎上再對關態(tài)和開態(tài)下的劑量率輻射效應時域模型解析解進行全電壓擴展，得到SOI MOS器件在任意工作電壓下的劑量率輻射效應時域模型解析解表達式；

將步驟5)中得到的SOI MOS器件在任意工作電壓下的劑量率輻射效應時域模型解析解耦合到未加入輻射的原始SPICE模型上，獲得最終可直接調用的SOI MOS器件劑量率輻射效應的SPICE宏模型。

2.一種SOI MOS管劑量率輻射SPICE宏模型建模法，其特征在于包括如下步驟：

根據(jù)表征SOI MOS器件的完整工藝參數(shù)建立SOI MOS器件3D模型，并對建立得到的SOIMOS器件3D模型進行各種不同器件狀態(tài)、不同輻射條件下的TCAD仿真得到仿真結果，所述仿真結果包括不同的器件2D版圖結構、不同器件尺寸、不同溫度、不同工作電壓、不同輻射高斯波形以及不同輻射劑量率條件下的仿真；

根據(jù)步驟1)的仿真結果，全面分析SOI MOS器件在劑量率輻射條件下的宏觀和微觀響應特性，獲得SOI MOS器件的所有寄生效應機理；所述寄生效應機理包括器件寄生二極管和寄生BJT效應，以及在特定溫度、特定版圖結構、特定輻射劑量率條件下所激發(fā)的器件微觀寄生效應的物理機理；

基于步驟2)得到的SOI MOS器件的寄生效應情況，通過計算和擬合得到SOI MOS器件分別在關態(tài)和開態(tài)兩種狀態(tài)下的劑量率輻射效應峰值電流解析解的表達式；

在步驟3)的基礎上對關態(tài)和開態(tài)下的SOI MOS器件劑量率輻射效應峰值電流解析解進行全電壓擴展，得到SOI MOS器件在任意工作電壓下的劑量率輻射效應峰值電流解析解表達式；

在步驟4)的基礎上再對SOI MOS器件的劑量率輻射效應峰值電流解析解進行多種寄生效應疊加的高斯時域擴展，得到SOI MOS器件在任意工作電壓下的劑量率輻射效應時域模型解析解表達式；

將步驟5)中得到的SOI MOS器件在任意工作電壓下的劑量率輻射效應時域模型解析解耦合到未加入輻射的原始SPICE模型上，獲得最終可直接調用的SOI MOS器件劑量率輻射效應的SPICE宏模型。

3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種SOI MOS管劑量率輻射SPICE宏模型建模法，其特征在于：步驟1）中所述的表征SOI MOS器件的完整工藝參數(shù)是通過以特定尺寸的SOI工藝PDK文件以及BSIM模型為標準，基于已知的器件結構和部分已有工藝參數(shù)進行反向工藝參數(shù)提取得到的；所述特定尺寸的SOI工藝指深亞微米SOI工藝，其中包括0.5um、0.35um、0.18um、0.15um、0.13um尺寸的SOI工藝。

4.根據(jù)權利要求3所述的一種SOI MOS管劑量率輻射SPICE宏模型建模法，其特征在于：通過Hspice模擬的方式得出用于反向工藝參數(shù)提取所需的標準對照I_D-V_G曲線。