分析半导体装置的性能的系统、方法和计算机程序产品制造方法及图纸

提供一种用于确定半导体装置的性能的系统、方法和计算机程序产品。所述方法包括提供与半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合；识别与所述半导体装置的制造期间发生的工艺变化相应的多个工艺变化源；使用所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源的标称值生成半导体装置的电参数的标称值查找表；使用与被识别为相应于半导体装置的所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源相应的变化值生成所述半导体装置的电参数的多个工艺变化查找表。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术构思总体涉及半导体装置以及用于设计半导体装置的系统和方法以及计算机程序产品。
技术介绍
对提供更高且性能更一致的半导体装置的需求不断增加。可以通过生成这种装置的数据模型来实现这种装置以及包括这种装置的系统的设计。例如，基于查找表(LUT)的建模方法可以提供从TCAD/实验数据生成紧凑模型而不损失模型拟合的精度的快速周转时间。然而，这种模型的精确度以及有效性可能受到在基于LUT的模型内可能很难考虑到的工艺变化的影响。在基于等式的紧凑模型(例如，BSIM，PSP)中，可以通过模型参数集合捕获工艺变化。然而，类似方法不能应用于基于LUT的模型，原因是在这种模型中没有模型参数。显然，基于LUT的模型中缺乏工艺变化的处理可能会限制基于LUT的建模技术的应用。
技术实现思路
本专利技术构思的一些实施例涉及用于分析半导体装置的性能的计算机实现方式。这种方法包括：提供与半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合；识别与半导体装置的制造期间发生的工艺变化相应的多个工艺变化源；使用多个工艺变化源中的每一个工艺变化源的标称值生成半导体装置的电参数的标称值查找表；使用与被识别为相应于半导体装置的多个工艺变化源中的每一个工艺变化源相应的变化值生成半导体装置的电参数的多个工艺变化查找表。在一些实施例中，与半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合包括与在没有任何工艺变化的情况下的半导体装置相应的技术计算机辅助设计数据集合。一些实施例提供了与半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计
数据集合基于与在预期性能的基本上所有情况下的半导体装置的电流和电压曲线相应的实验数据。在一些实施例中，使用与被识别为相应于半导体装置的多个工艺变化源中的每一个工艺变化源相应的变化值生成导体装置的电参数的多个工艺变化查找表的步骤包括：对于多个工艺变化源中的每个工艺变化源，生成从工艺变化的标称值到工艺变化限制范围内的工艺变化值的统计分布；计算与工艺变化值相应的多个依赖值。一些实施例提供了生成统计分布的步骤包括：生成从给定负数标准偏差到给定正数标准偏差的范围内的工艺变化值的高斯分布，其中，所述高斯分布的均值等于零，与标称情况(无工艺变化)相应。在一些实施例中，计算多个依赖值的步骤包括：计算与半导体装置的电流对半导体的阈值电压的线性依赖相应的线性依赖值；计算与半导体装置的电流对半导体的阈值电压的指数依赖相应的指数依赖值。一些实施例提供了根据下面的等式使用标称电流(Id0)、多个查找表中的相应一个查找表中的电流值(Idi)以及包括高斯分布ΔPi的阵列中的值确定线性依赖值： I d ( l i n ) = I d 0 · ( 1 + Σ i = 1 N P I d i - I d 0 I d 0 · | ΔP i | 3 ) . ]]>在一些实施例中，根据下面的等式使用标称电流(Id0)、多个工艺变化查找表中的相应一个工艺变化查找表中的电流值(Idi)以及包括高斯分布ΔPi的阵列中的值计算指数依赖值：一些实施例包括计算从标称电流-电压曲线提取的偏置依赖系数。在一些实施例中，计算偏置依赖系数包括使用来自标称值查找表的值计算正电流依赖(Id(plus))和负电流依赖(Id(minus))，其中，Id(plus)＝Id(Vgs＝Vgs0-ΔVt,Vds＝Vds0)；以及Id(minus)＝Id(Vgs＝Vgs0+ΔVt,Vds＝Vds0)。一些实施例包括使用正电流依赖(Id(plus))和负电流依赖(Id(minus))生成Id的算术平均(Id(ave1))和Id的几何平均(Id(ave2))。在一些实施例中，如下计算
偏置依赖系数： η = I d 0 - I d ( a v e 2 ) I d 0 ( a v e 1 ) - I d ( a v e 2 ) . ]]>一些实施例包括将电流Id计算为：Id＝η·Id(lin)+(1-η)·Id(exp)。一些实施例包括使用阻尼因子β将电流Id计算为：Id＝β·η·Id(lin)+(1-β·η)·Id(exp)。在一些实施例中，提供与半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合的步骤包括接收与半导体装置相应的性能数据。一些实施例提供了半导体装置包括MOSFET、TFET或其它类型的场效应晶体管。一些实施例包括使用标称值查找表和多个工艺变化查找表构建半导体装置的基于Verilog-A的模型，其中，基于Verilog-A的模型被配置为基于工艺变化在给定电压偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于分析半导体装置的性能的计算机实现方式，所述方法包括：提供与所述半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合；识别与所述半导体装置的制造期间发生的工艺变化相应的多个工艺变化源；使用所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源的标称值，来生成所述半导体装置的电参数的标称值查找表；以及使用与被识别为相应于所述半导体装置的所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源相应的变化值来生成所述半导体装置的电参数的多个工艺变化查找表。

【技术特征摘要】
2015.03.13 US 62/132,904;2016.01.08 US 14/991,1241.一种用于分析半导体装置的性能的计算机实现方式，所述方法包括：提供与所述半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合；识别与所述半导体装置的制造期间发生的工艺变化相应的多个工艺变化源；使用所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源的标称值，来生成所述半导体装置的电参数的标称值查找表；以及使用与被识别为相应于所述半导体装置的所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源相应的变化值来生成所述半导体装置的电参数的多个工艺变化查找表。2.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，与所述半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合包括：与在没有任何工艺变化的情况下的所述半导体装置相应的技术计算机辅助设计数据集合。3.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，与所述半导体装置的标称性能相应的技术计算机辅助设计数据集合基于与在预期性能的所有情况下的所述半导体装置的电流和电压曲线相应的实验数据。4.根据权利要求1所述的计算机实现方法，其中，使用与被识别为相应于半导体装置的所述多个工艺变化源中的每一个工艺变化源相应的变化值来生成所述半导体装置的电参数的多个工艺变化查找表的步骤包括：对于所述多个工艺变化源中的每个工艺变化源：生成从工艺变化的标称值到工艺变化限制范围内的工艺变化值的统计分布；以及计算与工艺变化值相应的多个依赖值。5.根据权利要求4所述的计算机实现方法，其中，生成统计分布的步骤包括：生成从给定负数倍数的标准偏差到给定正数倍数的标准偏差的范围内的工艺变化值的高斯分布，其中，所述高斯分布的均值等于零，其与无工艺变化的标称情况相应。6.根据权利要求4所述的计算机实现方法，其中，计算所述多个依赖值
\t的步骤包括：计算与所述半导体装置的电流对所述半导体装置的阈值电压的线性依赖相应的线性依赖值；以及计算与所述半导体装置的电流对所述半导体装置的阈值电压的指数依赖相应的指数依赖值。7.根据权利要求6所述的计算机实现方法，其中，根据下面的等式确定线性依赖值：其中，Id(lin)表示线性依赖值，NP是所述多个工艺变化源的数量，ΔPi表示作为第i工艺变化源的Pi的变化并具有包括高斯分布的阵列中的值，Id0表示标称电流，以及Idi表示根据ΔPi从所述多个工艺变化查找表中的相应一个查找表中确定的电流值并满足下面的等式，其中，σ表示Pi的标准偏差。8.根据权利要求6所述的计算机实现方法，其中，根据下面的等式计算指数依赖值： I d ( exp ) = I d 0 · Π i = 1 NP ( I di I d 0 ) | ΔP i | 3 , ]]>其中，Id(exp)表示指数依赖值，NP是所述多个工艺变化源的数量，ΔPi表示作为第i工艺变化源的Pi的变化并具有包括高斯分布的阵列中的值，Id0表示标称电流，Idi表示根据ΔPi从所述多个工艺变化查找表中的相应一个查找表中确定的电流值并满足以下的等式，其中，σ是Pi的标准偏差。9.根据权利要求4所述的计算机实现方法，还包括：计算从标称电流-电压曲线提取的偏置依...

【专利技术属性】
技术研发人员：王敬，许诺，崔祐晟，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR