[發(fā)明專利]半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法

在審

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• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN108304630A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 王偉;呂少力
• 申請（專利權）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/30
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

本發(fā)明公開了一種半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，包括選取多個半導體樣本，設置多個測試頻點，獲取每個半導體樣本在每個測試頻點的噪聲頻譜，將多個半導體樣本在同一個測試頻點的噪聲頻譜按采集算法處理獲得該測試頻點的噪聲頻譜表征數據，將所有測試頻點的噪聲頻譜表征數據作為這種半導體器件閃爍噪聲模型擬合的實驗數據。利用本發(fā)明處理的噪聲數據能更真實反映實驗中的情況，避免不同偏壓下的噪聲頻譜曲線發(fā)生重合、交叉等非正?，F象，使SPICE模型能夠更準確的與噪聲頻譜數據進行擬合，能更符合半導體器件實際工作狀態(tài)下的物理特性。

技術領域

本發(fā)明涉及半導體領域，特別是涉及一種半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法。

背景技術

隨著目前超大規(guī)模集成電路中模擬和射頻電路的大量使用，影響電路模擬和射頻性能的各種半導體器件的噪聲特性及其SPICE(電路級模擬程序)建模仿真愈來愈引起人們的重視，在眾多種類的噪聲源中閃爍噪聲(暨1/f噪聲)會對半導體器件的低頻、高頻乃至射頻性能帶來十分嚴重的影響，通過建立基于實測數據的SPICE模型可以準確表征閃爍噪聲的特性，為電路設計提供幫助。

閃爍噪聲的功率密度頻譜基本上與頻率成反比，因此又被稱作1/f噪聲，它是一種很普遍的噪聲現象，而且1/f噪聲在MOSFET低頻區(qū)域占主導地位的噪聲。在MOSFET晶體管的SPICE模型中1/f噪聲也是重要的部分，目前1/f噪聲模型采用BSIM4的模型，但是噪聲實驗數據的波動較大，不同器件測得的噪聲曲線存在較大差異，在多個偏壓下測得的單個樣品的噪聲曲線可能會發(fā)生交叉的情況，這在模型擬合和參數提取中時不允許的。并且單個樣品的測試數據結果不足以反映整個實驗的真實情況，因此采用多個樣品測試，并采用通過測試數據優(yōu)選方案的數據作為1/f噪聲模型精確擬合可用的實驗數據就變得至關重要。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題，本發(fā)明提供一種能獲得準確閃爍噪聲表征數據的半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，包括以下步驟：

1)選取多個半導體樣本；

2)設置多個測試頻點；

3)獲取相同的測試條件下每個半導體樣本在每個測試頻點的噪聲頻譜；

4)將多個半導體樣本在同一個測試頻點的噪聲頻譜按采集算法處理獲得該測試頻點的噪聲頻譜表征數據；

5)將所有測試頻點的噪聲頻譜表征數據作為這種半導體器件閃爍噪聲模型擬合的實驗數據。

進一步改進所述半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，所述采集算法為：計算多個半導體樣本在同一個測試頻點噪聲頻譜的中位數值作為該測試頻點的噪聲頻譜表征數據。

進一步改進所述半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，所述采集算法為：計算多個半導體樣本在同一個測試頻點噪聲頻譜的算術平均值作為該測試頻點的噪聲頻譜表征數據。

進一步改進所述半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，所述采集算法為：

計算多個半導體樣本在同一個測試頻點噪聲頻譜的中位數值和算術平均值；

計算多個半導體樣本在上述測試頻率點的中位數值和算術平均值的算數平均值，將該均值作為該測試頻點的噪聲頻譜表征數據。

進一步改進所述半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，實施步驟4)時，在采集算法處理各測試頻點的噪聲頻譜前，先對各測試頻點噪聲頻譜進行預降噪處理。

進一步改進所述半導體器件閃爍噪聲表征數據篩選方法，所述預降噪處理是刪除各個測試頻點噪聲頻譜中大于標準偏差3-6倍的噪聲頻譜。標準偏差是一種量度數據分布的分散程度的標準，用以衡量數據值偏離算術平均值的程度。