[發(fā)明專(zhuān)利]基于BSIM4模型的MOS器件子電路溫度模型及建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810840264.6
• 申請(qǐng)日: 2018-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109117528B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧經(jīng)綸;彭興偉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/367
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/367
• 代理公司: 上海浦一知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 欒美潔

1.一種基于BSIM4模型的MOS器件子電路溫度模型的建模方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，流片測(cè)試得到建模的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟2，選擇目標(biāo)MOS器件和待調(diào)準(zhǔn)的電學(xué)特性參數(shù)；

步驟3，進(jìn)行擬合，建立MOS器件的BSIM4直流溫度模型；

步驟4，在經(jīng)過(guò)擬合的BSIM4直流溫度模型基礎(chǔ)上，針對(duì)目標(biāo)MOS器件和待調(diào)準(zhǔn)的電學(xué)特性參數(shù)所涉及的模型參數(shù)分別建立子電路溫度模型；

步驟5，利用子電路溫度模型對(duì)目標(biāo)MOS器件分別進(jìn)行曲線(xiàn)擬合，如果擬合結(jié)果與器件的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)一致，則進(jìn)入步驟6，否則調(diào)整子電路溫度模型的相應(yīng)參數(shù)，并重復(fù)該步驟；

步驟6，建模結(jié)束，得到最終的子電路溫度模型；

其中，以大尺寸器件、短溝道器件、小尺寸器件為目標(biāo)MOS器件，且以線(xiàn)性電流Idlin和飽和電流Idsat或以線(xiàn)性電流Idlin、飽和電流Idsat和線(xiàn)性閾值電壓Vtlin為待調(diào)準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，子電路溫度模型公式都如下：

t_u0＝tc1*(temper-25)*(temper-25)+tc2*(temper-25)

t_vsat＝tc3*(temper-25)*(temper-25)+tc4*(temper-25)

t_ags＝tc5*(temper-25)*(temper-25)+tc6*(temper-25)

t_lvsat＝tc7*(temper-25)*(temper-25)+tc8*(temper-25)

t_lu0＝tc9*(temper-25)*(temper-25)+tc10*(temper-25)

t_pu0＝tc11*(temper-25)*(temper-25)+tc12*(temper-25)

t_pvsat＝tc13*(temper-25)*(temper-25)+tc14*(temper-25)

t_pags＝tc19*(temper-25)*(temper-25)+tc20*(temper-25)

以大尺寸器件、短溝道器件、窄溝道器件、小尺寸器件的線(xiàn)性電流Idlin和飽和電流Idsat或以線(xiàn)性電流Idlin、飽和電流Idsat和線(xiàn)性閾值電壓Vtlin為待調(diào)準(zhǔn)目標(biāo)時(shí)，需要增加的子電路溫度模型公式都如下：

t_wu0＝tc15*(temper-25)*(temper-25)+tc16*(temper-25)

t_wags＝tc17*(temper-25)*(temper-25)+tc18*(temper-25)

t_wvsat＝tc21*(temper-25)*(temper-25)+tc22*(temper-25)

其中，u0為常溫低場(chǎng)遷移率，ags為常溫下體電荷效應(yīng)的柵壓系數(shù)，vsat為常溫飽和載流子速度，lvsat為常溫飽和載流子速度的柵長(zhǎng)因子，lu0為常溫低場(chǎng)遷移率的柵長(zhǎng)因子，柵長(zhǎng)因子lvsat和lu0是針對(duì)溝道長(zhǎng)度短的短溝道器件的參數(shù)，pu0為常溫低場(chǎng)遷移率的交叉因子，pvsat為常溫飽和載流子速度的交叉因子，pags是常溫下體電荷效應(yīng)的柵壓系數(shù)的交叉因子，交叉因子pu0、pvsat和pags是針對(duì)溝道長(zhǎng)度和寬度都小的小尺寸器件的參數(shù)，wu0為常溫低場(chǎng)遷移率的溝道寬度因子，wags為常溫下體電荷效應(yīng)的柵壓系數(shù)的溝道寬度因子，wvsat是常溫飽和載流子速度的溝道寬度因子，溝道寬度因子wu0、wvsat和wags是針對(duì)溝道長(zhǎng)度和寬度都小的小尺寸器件的參數(shù)，tc1至tc22為擬合參數(shù)；temper為Hspice器件和電路仿真軟件默認(rèn)的溫度參數(shù)，temper的數(shù)值為數(shù)據(jù)文件中或者Hspice仿真網(wǎng)表中設(shè)定的溫度值。