[發(fā)明專利]SPICE模型仿真系統(tǒng)及仿真方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202011265291.9
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112632891A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王偉;吳駿
• 申請（專利權(quán)）人: 上海華力微電子有限公司
• 主分類號: G06F30/367
• 分類號: G06F30/367
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31211
• 代理人: 焦天雷

本發(fā)明公開了一種SPICE模型仿真系統(tǒng)，包括：模型導(dǎo)入模塊，其用于導(dǎo)入模型文件；模型解析模塊，其用于判斷導(dǎo)入模型文件類型，并通過模型卡仿真器詞法分析器解析模型文件類型獲得模型參數(shù)；實測數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊，其用于導(dǎo)入器件實測數(shù)據(jù)；仿真條件輸入模塊，其用于輸入器件物理特性和器件仿真條件；仿真優(yōu)化模塊，其用于根據(jù)對模型文件、模型參數(shù)、器件實測數(shù)據(jù)、器件物理特性和器件仿真條件執(zhí)行仿真優(yōu)化后輸出仿真結(jié)果。本發(fā)明還公開了一種SPICE模型仿真方法。本發(fā)明能降低操作員的技術(shù)要求能快速、準確獲得仿真結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種SPICE模型仿真系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及一種SPICE模型仿真方法。

背景技術(shù)

在目前超大規(guī)模集成電路的研發(fā)制造過程中，高效精準的SPICE模型是電路從功能 設(shè)計到實現(xiàn)的關(guān)鍵，而開發(fā)的SPICE模型必須借助各種商業(yè)化EDA仿真軟件如HSPICE、Spectre、Eldo等來進行仿真，除非是復(fù)雜的電路級仿真，一般的晶體管級電性特征仿 真采用商業(yè)化EDA仿真軟件往往大材小用。并且用這些EDA軟件還必須熟悉各軟件的使 用方法及仿真網(wǎng)表的語法等等，需要專業(yè)的SPICE模型工程師或電路設(shè)計工程師才能實 現(xiàn)復(fù)雜的仿真過程。

目前業(yè)界的EDA仿真軟件的MOSFET晶體管的核心代碼都是基于在美國加州大學伯克利分校的電氣工程與計算機科學系(Department of Electrical Engineering andComputer Sciences(EECS))伯克利短通道IGFET模型組BSIM(Berkeley Short-channelIGFET Model)Group(http://bsim.berkeley.edu/)開發(fā)的完全開源的BSIM SPICE模 擬算法(基于C語言開發(fā))，再結(jié)合各自仿真軟件特點并擁有一系列使用許可。隨著國 際標準及不斷優(yōu)化的內(nèi)部流程算法，現(xiàn)有SPICE模型仿真技術(shù)門檻逐漸提高，對半導(dǎo)體 工程是的技術(shù)要求也越來越高，不利于工程項目開發(fā)。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念,該簡化形式的概念均為本領(lǐng)域現(xiàn) 有技術(shù)簡化，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術(shù)方案的保護范圍。

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能降低操作人員技術(shù)要求只需要輸入模型文 件、實測數(shù)據(jù)和仿真條件就能快速、準確獲得仿真結(jié)果的SPICE模型仿真系統(tǒng)。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種能降低操作人員技術(shù)要求只需要輸入模 型文件、實測數(shù)據(jù)和仿真條件就能快速、準確獲得仿真結(jié)果的SPICE模型仿真方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種SPICE模型仿真系統(tǒng)，包括：

模型導(dǎo)入模塊，其用于導(dǎo)入模型文件；

模型解析模塊，其用于判斷導(dǎo)入模型文件類型，并通過模型卡仿真器詞法分析器解 析模型文件類型獲得模型參數(shù)；

實測數(shù)據(jù)導(dǎo)入模塊，其用于導(dǎo)入器件實測數(shù)據(jù)；

仿真條件輸入模塊，其用于輸入器件物理特性和器件仿真條件；

通過載入批量OP(Operation Point，工作點仿真)文件輸入文件，實現(xiàn)同一類型的器件在同一電壓下、不同尺寸、溫度下的仿真值。以及，載入模型的路徑、名稱、類型 及批處理文件信息等。

仿真優(yōu)化模塊，其用于根據(jù)對模型文件、模型參數(shù)、器件實測數(shù)據(jù)、器件物理特性和器件仿真條件執(zhí)行仿真優(yōu)化后輸出仿真結(jié)果。

可選擇的，進一步改進所述的SPICE模型仿真系統(tǒng)，導(dǎo)入模型文件包括模型庫文件和/或單一模型參數(shù)文件。

所述模型庫文件包含多個MOS模型及不同工藝角模型；