MOSFET陷阱辅助隧穿模型及其提取方法技术

本发明专利技术公开了一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型，MOSFET陷阱辅助隧穿模型为由初始模型优化而成的优化模型；初始模型中陷阱辅助隧穿电流为初始第一函数和第二函数的乘积；初始第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；第二函数为和漏极电流相关的函数；初始第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关；优化模型中具有由初始第一函数优化而成的优化第一函数，优化第一函数的参数为随器件尺寸或偏压而变化的函数。本发明专利技术还公开了一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型的提取方法。本发明专利技术能实现对不同尺寸或者不同偏压的情况下的器件拟合，提高模型精度。

MOSFET trap assisted tunneling model and its extraction method

【技术实现步骤摘要】
MOSFET陷阱辅助隧穿模型及其提取方法
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型。本专利技术还涉及一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型的提取方法。
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。随着制程的更新，对于器件的模型的要求就越来越高。一个精准的模型对于高技术的设计显得越来越重要。目前关于MOSFET陷阱辅助隧穿(trap-assistedtunneling)模型里面，被广泛应用的是一个标准化的模型，对于不同尺寸或者不同偏压的情况下的器件拟合只能做一些牺牲，这对于设计者而言是不利的。现有MOSFET陷阱辅助隧穿模型中陷阱辅助隧穿电流为第一函数和第二函数的乘积；第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；所述第二函数为和漏极电流相关的函数；所述第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关；用公式表示为：表示陷阱辅助隧穿电流，F1(jtsswgs，njtsswgs，vtssw本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：MOSFET陷阱辅助隧穿模型为由初始模型优化而成的优化模型；/n所述初始模型中陷阱辅助隧穿电流为初始第一函数和第二函数的乘积；所述初始第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；所述第二函数为和漏极电流相关的函数；所述初始第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关；/n所述优化模型中具有由所述初始第一函数优化而成的优化第一函数，所述优化第一函数的参数为随器件尺寸或偏压而变化的函数，使MOSFET的尺寸或偏压变化时，所述优化第一函数的参数也随之变化，使所述MOSFET陷阱辅助隧穿模型中的所述陷阱辅助隧穿电流的仿真精度提升。/n

【技术特征摘要】
1.一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：MOSFET陷阱辅助隧穿模型为由初始模型优化而成的优化模型；
所述初始模型中陷阱辅助隧穿电流为初始第一函数和第二函数的乘积；所述初始第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；所述第二函数为和漏极电流相关的函数；所述初始第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关；
所述优化模型中具有由所述初始第一函数优化而成的优化第一函数，所述优化第一函数的参数为随器件尺寸或偏压而变化的函数，使MOSFET的尺寸或偏压变化时，所述优化第一函数的参数也随之变化，使所述MOSFET陷阱辅助隧穿模型中的所述陷阱辅助隧穿电流的仿真精度提升。


2.如权利要求1所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：所述优化第一函数的参数包括3个，分别为：jtsswgs，njtsswgs，vtsswgs；
jtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助的饱和电流；
njtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助结的非理想因素；
vtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助的电压参数。


3.如权利要求2所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：所述优化第一函数的公式为：



其中，F(jtsswgs，njtsswgs，vtsswgs)表示所述第一函数，Weffcj表示源极栅极边缘侧壁陷阱辅助结的有效宽度；Vbs表示衬底和源极之间的电压，Vth表示阈值电压。


4.如权利要求3所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：参数jtsswgs的函数公式为：
jtsswgs＝jtsswgs0*jtsswgs_wl；
jtsswgs_wl＝(r_rjtsswg+lrjtsswg/pwr((l*scale_mos*1e6)，ll_rjtsswg)+wrjtsswg/pwr((w/nf*scale_mos*1e6)，ww_rjtsswg)+p_rjtsswg/(l*scale_mos*1e6*w/nf*scale_mos*1e6))；
其中，jtsswgs0为jtsswgs中和器件的尺寸无关的参数；
jtsswgs_wl为jtsswgs中和器件的尺寸相关的参数；
r_rjtsswg为jtsswgs_wl中最大尺寸对应的参数；
lrjtsswg是jtsswgs_wl中L方向上的拟合参数
ll_rjtsswg是jtsswgs_wl中L方向上的拟合参数；
pwr()为求幂函数；
l为器件的沟道区的长度；
scale_mos为器件的等比例缩小因子；
wrjtsswg是jtsswgs_wl中W方向上的拟合参数；
ww_rjtsswg是jtsswgs_wl中W方向上的拟合参数；
w为器件的宽度；
nf为并行管子的个数；
p_rjtsswg为jtsswgs_wl中最小尺寸的相关拟合参数。


5.如权利要求3所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：参数njtsswgs的函数公式为：njtsswgs＝njtsswg0*njtsswgs_wl；
njtsswgs_wl＝(r_rnjtsswg+lrnjtsswg/pwr((l*scale_mos*1e6)，ll_rnjtsswg)+wrnjtsswg/pwr((w/nf*scale_mos*1e6)，ww_rnjtsswg)+p_rnjtsswg/(l*scale_mos*1e6*w/nf*scale_mos*1e6))；
其中，njtsswgs0为njtsswgs中和器件的尺寸无关的参数；
njtsswgs_wl为njtsswgs中和器件的尺寸相关的参数；
r_rnjtsswg为njtsswgs_wl中最大尺寸对应的参数；
lrnjtsswg是njtsswgs_wl中L方向上的拟合参数
ll_rnjtsswg是njtsswgs_wl中L方向上的拟合参数；
pwr()为求幂函数；
l为器件的沟道区的长度；
scale_mos为器件的等比例缩小因子；
wrnjtsswg是njtsswgs_wl中W方向上的拟合参数；
ww_rnjtsswg是njtsswgs_wl中W方向上的拟合参数；
w为器件的宽度；
nf为并行管子的个数；
p_rnjtsswg为njtsswgs_wl中最小尺寸的相关拟合参数。


6.如权利要求3所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：参数vtsswgs的函数公式为：vtsswgs＝vtsswg0*vtsswgs_wl；
vtsswgs_wl＝(r_rvtsswgs+lrvtsswgs/pwr((l*scale_mos*1e6)，ll_rvtsswgs)+wrvtsswgs/pwr((w/nf*scale_mos*1e6)，ww_rvtsswgs)+p_rvtsswgs/(l*scale_mos*1e6*w/nf*scale_mos*1e6))；
其中，vtsswgs0为vtsswgs中和器件的尺寸无关的参数；
vtsswgs_wl为vtsswgs中和器件的尺寸相关的参数；
r_rvtsswgs为vtsswgs_wl中最大尺寸对应的参数；
lrvtsswgs是vtsswgs_wl中L方向上的拟合参数
ll_rvtsswgs是vtsswgs_wl中L方向上的拟合参数；
pwr()为求幂函数；
l为器件的沟道区的长度；
scale_mos为器件的等比例缩小因子；
wrvtsswgs是vtsswgs_wl中W方向上的拟合参数；
ww_rvtsswgs是vtsswgs_wl中W方向上的拟合参数；
w为器件的宽度；
nf为并行管子的个数；
p_rvtsswg为vtsswgs_wl中最小尺寸的相关拟合参数。


7.如权利要求3所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：jtsswgs和njtsswgs还都为随温度变化的函数。


8.如权利要求1所述的MOSFET陷阱辅助隧穿模型，其特征在于：所述MOSFET的关键尺寸小于等于20nm。


9.一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型的提取方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、设计不同尺寸的MOSFET；
步骤二、测量所述MOSFET的陷阱辅助隧穿电流的数据；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑜，商干兵，
申请(专利权)人：上海华力集成电路制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31