一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型制造技术

本发明专利技术公开了一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，所述电流模型的表达式为：

A new gate induced leakage current model

The invention discloses a novel gate induced drain leakage current model, and the expression of the current model is as follows:

【技术实现步骤摘要】
一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型
本专利技术涉及一种电流模型，特别是涉及一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型。
技术介绍
在MOSFET器件中，当栅漏交叠区处栅漏电压Vdg很大时，交叠区界面附近硅中电子在价带和导带之间发生带带隧穿形成电流，该电流即为GIDL隧穿电流。随着MOS器件的栅氧化层越来越薄，GIDL隧穿电流急剧增加。研究表明，MOSFET中引发静态功耗的泄漏电流主要有：源到漏的亚阈泄漏电流、栅泄漏电流、发生在栅漏交叠区的栅诱导漏极泄漏GIDL(Gate-Induced-Drain-Leakage)电流，如图下图所示。在这些泄漏电流中，在电路中器件处于关态或者处于等待状态时，GIDL电流在泄漏电流中占主导地位，对MOSFET的可靠性影响较大。现有技术中，栅诱导漏极泄漏电流模型的表达式如下：其中，f(L)＝P3O，Vdg为栅漏电压，P1、P2为适于所有器件尺寸的模型参数，其中P1为单位电压的饱和GIDL电流，其范围为[0,无穷大]，典型值为3e-5A/V，P2为GIDL电流的阈值电压，其范围为[负无穷大,正无穷大]，典型值为0.5V，P3O为GIDL电流的激活能，其范围为[0,无穷大]，典型值为30V。然而，现有技术的栅诱导漏极泄漏电流模型的仿真值在较高栅漏电压Vdg时偏离实测值显著，不利于应用。图1为某旧工艺下长短沟道的IGIDL对比图。由图1看出，某旧工艺下，在相同漏栅电压Vdg下，短沟道(L＝0.55um)的栅诱导漏极泄漏电流(小叉连线)比长沟道(L＝20um)时的栅诱导漏极泄漏电流(方框连线)稍微大一些。图2为某新工艺下长短沟道的IGIDL对比图。由图2看出，某新工艺下，在相同漏栅电压Vdg下，短沟道(L＝0.55um)的栅诱导漏极泄漏电流(小叉连线)比长沟道(L＝20um)时的栅诱导漏极泄漏电流(方框连线)要大得多。
技术实现思路
为克服上述现有技术存在的不足，本专利技术之目的在于提供一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，以实现一种精确度较高的栅诱导漏极泄漏电流模型。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于，所述电流模型的表达式为：其中，f(L)＝P3O，Vdg为栅漏电压，P1为单位电压的饱和GIDL电流，P2为GIDL电流的阈值电压，P3O为GIDL电流的激活能。进一步地，f(L)＝P3O-P3L/L。进一步地，P3O的取值范围为[0,100]，单位V。进一步地，P3L的取值范围为[0,10-4]，单位为V*m。进一步地，其中，P3O为GIDL电流的激活能，P3N1为GIDL激活能短沟道修正值，P3N2为GIDL激活能短沟道修正项的沟道长度偏移系数，P3N3为GIDL激活能短沟道修正项的沟道长度系数，P3N4为GIDL激活能短沟道修正项的沟道长度指数，L为MOS晶体管的沟道长度。进一步地，P3O的取值范围为[0,100]，单位V。进一步地，P3N1的取值范围为[0,100]，单位V。进一步地，P3N2的取值范围为[-20,20]，单位进一步地，P3N3的取值范围为[-109,0]。进一步地，P3N4的取值范围为[0,4]。与现有技术相比，本专利技术通过建立一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，实现了获得较为准确的栅诱导漏极泄漏电流的目的。附图说明图1为某旧工艺下长短沟道的IGIDL对比图；图2为某新工艺下长短沟道的IGIDL对比图；图3为本专利技术与
技术介绍
的仿真对比图。具体实施方式以下通过特定的具体实例并结合附图说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本专利技术的其它优点与功效。本专利技术亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本专利技术的精神下进行各种修饰与变更。在本专利技术中，所述栅诱导漏极电流模型的表达式仍然为：在一较佳实施例中，f(L)＝P3O-P3L/L，其中，P3L为GIDL激活能短沟道修正系数，L为MOS晶体管的沟道长度。其中，P3O的取值范围为[0,100]，单位为V，P3L的取值范围为[0,10-4]，单位为V*m。而在另一较佳实施例中，其中，P3O的取值范围为[0,100]，单位V，P3N1为GIDL激活能短沟道修正值，P3N2为GIDL激活能短沟道修正项的沟道长度偏移系数，P3N3为GIDL激活能短沟道修正项的沟道长度系数，P3N4为GIDL激活能短沟道修正项的沟道长度指数，L为MOS晶体管的沟道长度，其中P3N1的取值范围为[0,100]，单位V，P3N2的取值范围为[-20,20]，单位P3N3的取值范围为[-109,0]，无单位，P3N4的取值范围为[0,4]，无单位。图3为本专利技术与
技术介绍
的仿真对比图。由图3看出，对长沟道器件(L＝20um)，现有技术的背景模型的栅诱导漏极泄漏电流(虚线，图中从上到下第四条细线)仿真值与专利技术的模型的栅诱导漏极泄漏电流(实线，图中从上到下第三条细线)仿真值相当，两者与实测值(方框连线)近似度相当；对短沟道器件(L＝0.55um)，与实测值(方框连线)相比，专利技术的模型的栅诱导漏极泄漏电流(实线，图中从上到下第一条细线)仿真值较现有技术的背景模型的栅诱导漏极泄漏电流(虚线，图中从上到下第二条细线)仿真值在较高栅漏电压Vdg时更接近实测值，而现有技术的背景模型的仿真值在较高栅漏电压Vdg时偏离实测值显著，不利于应用。可见，本专利技术通过建立一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，实现了获得较为准确的栅诱导漏极泄漏电流的目的。上述实施例仅例示性说明本专利技术的原理及其功效，而非用于限制本专利技术。任何本领域技术人员均可在不违背本专利技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本专利技术的权利保护范围，应如权利要求书所列。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于，所述电流模型的表达式为：

【技术特征摘要】
1.一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于，所述电流模型的表达式为：其中，f(L)＝P3O，Vdg为栅漏电压，P1为单位电压的饱和GIDL电流，P2为GIDL电流的阈值电压，P3O为GIDL电流的激活能。2.如权利要求1所述的一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于：f(L)＝P3O-P3L/L其中P3O为GIDL电流的激活能，P3L为GIDL激活能短沟道修正系数，L为MOS晶体管的沟道长度。3.如权利要求2所述的一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于：P3O的取值范围为[0,100]，单位V。4.如权利要求2所述的一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于：P3L的取值范围为[0,10-4]，单位为V*m。5.如权利要求1所述的一种新型栅诱导漏极泄漏电流模型，其特征在于：其中，P3O为GIDL电流的激活能，P3N1为GI...

【专利技术属性】
技术研发人员：范象泉，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31