一种通用版图临近效应表征模型及其提取方法技术

本发明专利技术公开了一种通用版图临近效应表征模型及其提取方法，该方法包括如下步骤：设计LPE模型的器件结构；测量与LPE模型相关的数据；引入与陪衬多晶硅尺寸相关的函数，建立LPE模型；调整所建立的LPE模型的参数，对与陪衬多晶硅尺寸相关的LPE模型进行曲线拟合；若拟合结果满足要求，则对所建立的LPE模型进行模型验证；本发明专利技术通过调整与陪衬多晶硅尺寸相关的参数，可以使得该模型更准确表征与器件在不同周边环境下的特性，从而建立更为精确且更实用的模型。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路器件的版图临近效应模型，特别是涉及一种通用版图临近效应表征模型及其提取方法。
技术介绍
随着半导体制造技术的不断进步,CMOS工艺器件制造工艺已经发展到了纳米级，目前最小尺寸已经缩减到20纳米，而且10纳米的研发已经提上日程。在亚微米器件时代(Lg>100纳米)，器件的尺寸相对比较大，器件的电学特性基本上只受它自身的一些物理参数影响，与它周围的器件、环境关联不大；而到了纳米时代(Lg<100纳米)，一方面由于器件自身尺寸大大减小，另一方面，在先进工艺中为了提高器件载流子的迁移率而引入大量的应力增强技术，这些都导致器件周围的环境对器件自身的电学特性影响越来越大。器件的周围环境从版图上来看就是不同层次、不同器件之间的临近关系，这种临近关系对器件自身电学特性的影响统称为版图临近效应，即LayoutProximityEffects(LPE)。当设计者在设计时考虑电路在不同的周边环境下的器件性能，对其设计时也是很大帮助的，所以引入一个精确的模型对于电路设计工程师来说，是非常重要的。在原有的版图临近效应里与陪衬多晶硅(dummypoly)相关的模型中，通常只考虑了dummypoly与器件沟道(channel)的space的关系，而对于dummypoly的尺寸方面却没有进行考虑，但是在先进的工艺里，不同的dummypoly尺寸，使表面覆盖的薄膜对器件的应力影响是有差别的，这就导致了与实际电路使用情况时出现一定的偏差。图1为现有技术版图临近效应表征模型的建立子程序图。该版图临近效应表征模型建立步骤如下：第一步，设置模型常数，以NMOS管为例进行说明，子电路模型为nmos_rvt(dgsb)，其中参数分别为漏极d、源极g、漏极s、衬底b，沟道长l单位为1e-6即1um(1e-6、10-6)，沟道宽w单位为1e-6即1um(1e-6、10-6)，设置比例因子scale_mos(默认值为0.9)以及陪衬多晶硅(dummypoly)与栅极(gate)之间的距离psf(较佳值为0.126e-6/0.9).第二步，设置模型参数，第一表征因子f(psf)、第二表征因子f(l,w)以及LPE效应引起的阈值电压偏移量del_vth。f(psf)＝A*pwr((psf*scale_mos),alpha)f(l,w)＝B*pwr((l*scale_mos),beta)+C*pwr((w*scale_mos),r)+Ddel_vth＝f(l,w)*f(psf)w、l分别为MOS管宽、长，psf为陪衬多晶硅(dummypoly)与栅极(gate)之间的距离，scale_mos为比例因子，A，B，C，alpha，beta，r，D均为比例系数。第三步，设置阈值电压变化量并进行仿真，选择阈值vth作失配变化量，其初值为vth0＝0.4+del_vth最后，代入版图临近效应表征模型进行仿真计算，图中表征模型为nrvtnmos。可见，在现有的版图临近效应表征模型中，只考虑了dummypoly与器件沟道(channel)的space的关系，而对于dummypoly的尺寸方面却没有进行考虑，然而，在先进的工艺里，不同的dummypoly尺寸，使表面覆盖的薄膜对器件的应力影响是有差别的，这就导致了与实际电路使用情况时出现一定的偏差。
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通用版图临近效应表征模型及其提取方法，其在原有的版图临近效应表征模型基础上，加入了与dummypoly尺寸相关的函数，通过调整与dummypoly尺寸相关的参数，可以使得该模型更准确表征与器件在不同周边环境下的特性，从而建立更为精确且更实用的模型。为达上述及其它目的，本专利技术提出一种通用版图临近效应表征模型，在原有模型中加入与陪衬多晶硅尺寸相关的函数，通过调整模型中与陪衬多晶硅尺寸相关的模型参数，以对该模型进行曲线拟合，从而建立更为精确的器件模型。进一步地，所述模型于第一表征因子中引入与dummypoly尺寸相关的参数。进一步地，所述第一表征因子采用如下公式计算：f(psf,wdummy,ldummy)＝A*pwr((psf*scale_mos),alpha)*aw*pwr(scale_mos*wdummy,Aw)*al*pwr(scale_mos*ldummy,Al)其中，psf为陪衬多晶硅与栅极之间的距离，scale_mos为比例因子，wdummy为陪衬多晶硅的宽，ldummy为陪衬多晶硅的长。进一步地，该所述模型还获取第二表征因子，该第二表征因子通过如下公式计算获得：f(l,w)＝B*pwr((l*scale_mos),beta)+C*pwr((w*scale_mos),r)+D其中w、l分别为MOS管宽、长，scale_mos为比例因子。进一步地，所述模型中由LPE效应引起的阈值电压偏移量del_vth通过如下公式获得：del_vth＝f(l,w)*f(psf,wdummy,ldummy)。进一步地，所述适用于各种器件类型的效应模型，包括MOS，diode，bjt，Varactor，resistor，MOM。为达到上述目的，本专利技术还提供一种通用版图临近效应表征模型的提取方法，包括如下步骤：步骤一，设计LPE模型的器件结构；步骤二，测量与LPE模型相关的数据；步骤三，引入与陪衬多晶硅尺寸相关的函数，建立LPE模型；步骤四，调整所建立的LPE模型的参数，对与陪衬多晶硅尺寸相关的LPE模型进行曲线拟合；步骤五，若拟合结果满足要求，则对所建立的LPE模型进行模型验证。进一步地，于步骤五中，若拟合结果不满足要求，则返回步骤四。进一步地，所述LPE与陪衬多晶硅尺寸相关的函数如下：f(psf,wdummy,ldummy)＝A*pwr((psf*scale_mos),alpha)*aw*pwr(scale_mos*wdummy,Aw)*al*pwr(scale_mos*ldummy,Al)其中，psf为陪衬多晶硅与门之间的距离，scale_mos为比例因子，wdummy为陪衬多晶硅的宽，ldummy为陪衬多晶硅的长。进一步地，所述模型中由LPE效应引起的阈值电压偏移量del_vth通过如下公式获得：del_vth＝f(l,w)*f(psf,wdummy,ldummy)f(l,w)＝B*pwr((l*scale_mos),beta)+C*pwr((w*scale_mos),r)+D其中w、l分别为MOS管宽、长，scale_mos为比例因子。与现有技术相比，本专利技术一种通用版图临近效应表征模型及其提取方法，其在原有的版图临近效应表征模型基础上，加入了与dummypoly(陪衬多晶硅)尺寸相关的函数，通过调整与dummypoly尺寸相关的参数，可以使得该模型更准确表征与器件在不同周边环境下的特性，从而建立更为精确且更实用的模型，适用于各种器件类型的效应模型。附图说明图1为现有技术版图临近效应表征模型的建立子程序图；图2为本专利技术一种通用版图临近效应表征模型架构建立的子程序图；图3为本专利技术一种通用版图临近效应表征模型的提取方法的步骤流程图。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于：在原有模型中加入与陪衬多晶硅尺寸相关的函数，通过调整模型中与陪衬多晶硅尺寸相关的模型参数，以对该模型进行曲线拟合，从而建立更为精确的器件模型。

【技术特征摘要】
1.一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于：在原有模型中加入与陪衬多晶硅尺寸相关的函数，通过调整模型中与陪衬多晶硅尺寸相关的模型参数，以对该模型进行曲线拟合，从而建立更为精确的器件模型。2.如权利要求1所述的一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于，所述模型于第一表征因子中引入与dummypoly尺寸相关的参数。3.如权利要求2所述的一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于：所述第一表征因子采用如下公式计算：f(psf,wdummy,ldummy)＝A*pwr((psf*scale_mos),alpha)*aw*pwr(scale_mos*wdummy,Aw)*al*pwr(scale_mos*ldummy,Al)其中，psf为陪衬多晶硅与栅极之间的距离，scale_mos为比例因子，wdummy为陪衬多晶硅的宽，ldummy为陪衬多晶硅的长。4.如权利要求3所述的一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于：该所述模型还获取第二表征因子，该第二表征因子通过如下公式计算获得：f(l,w)＝B*pwr((l*scale_mos),beta)+C*pwr((w*scale_mos),r)+D其中w、l分别为MOS管宽、长，scale_mos为比例因子。5.如权利要求4所述的一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于：所述模型中由LPE效应引起的阈值电压偏移量del_vth通过如下公式获得：del_vth＝f(l,w)*f(psf,wdummy,ldummy)。6.如权利要求4所述的一种通用版图临近效应表征模型，其特征在于：所述适用于各种器件类型的效应模型，包括MO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，商干兵，俞柳江，
申请(专利权)人：上海华力微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31