场效应晶体管性能分析方法和布局优化方法技术

本申请公开了场效应晶体管性能分析方法和布局优化方法。该场效应晶体管性能分析方法，包括：在标准器件符号中加入多晶硅间距参数，来获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表；以及采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真以获得场效应晶体管的性能参数，其中，场效应晶体管性能分析方法还包括，将所述多晶硅间距参数转换成等效沟道参数。该场效应晶体管性能分析方法采用现有的场效应晶体管模型分析场效应晶体管的多晶硅间距效应，从而获得多晶硅间距对器件性能的影响，可以应用于高精度的电路设计中。可以应用于高精度的电路设计中。可以应用于高精度的电路设计中。

【技术实现步骤摘要】
场效应晶体管性能分析方法和布局优化方法


[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体地，涉及场效应晶体管性能分析方法和布局优化方法。

技术介绍

[0002]电路仿真是集成电路设计中的重要环节。在电路仿真中采用数学模型对集成电路的真实行为进行模拟，用于分析电路性能以提高设计效率。电子仿真系统集成了原理图编辑器、仿真器、波形图等功能。电子仿真系统还包括集成电路专用的器件模型，仿真器采用器件模型对电子电路的器件性能进行分析。因此，高精度的电路设计需要以高精度的器件模型作为电路仿真的基础。
[0003]在电子仿真系统使用的器件模型中，BSIM(即，“伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管模型”的缩写)是业界应用最广泛的场效应晶体管模型。BSIM能够准确表征场效应晶体管的特性，比如短沟道、窄沟道效应，非均匀掺杂效应等等本征特性。对于场效应晶体管的布局(layout)寄生效应，例如LOD(即，“扩散长度”的缩写)和WPE(即，“阱临界效应”的缩写)，BSIM也能够进行比较好的表征。此外，BSIM有良好的收敛性与仿真速度。
[0004]随着半导体技术发展，半导体制造的工艺节点也越来越先进，电路设计对器件模型提出了更高的要求。场效应晶体管的PSE(即，“多晶硅间距效应”的缩写)作为一种布局寄生效应，对阈值电压、寄生电容、饱和电流也会产生十分明显的影响。PSE是多晶硅栅间距对场效应晶体管性能影响的效应。随着器件尺寸的减小，多晶硅栅间距也相应地减小，PSE对器件性能的不利影响越来越显著。
[0005]然而，在现有的电子仿真系统中，BSIM对PSE未进行任何表征，采用BSIM获得的电路仿真结果不能反映PSE对器件性能的不利影响，也不可能基于电路仿真结果进行布局优化，甚至可能严重影响芯片的正常工作。
[0006]因此，期望进一步在BSIM中对场效应晶体管的PSE进行表征和性能分析，从而将改进的BSIM应用于高精度需求的电路设计中。

技术实现思路

[0007]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种场效应晶体管性能分析方法和布局优化方法，其中，根据多晶硅间距参数修正有效沟道长度和有效沟道宽度，从而获得多晶硅间距对器件性能的影响。
[0008]根据本专利技术第一方面，提供了一种场效应晶体管性能分析方法，包括：
[0009]根据多晶硅间距参数获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表；
[0010]采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真以获得场效应晶体管的性能参数，
[0011]其中，场效应晶体管性能分析方法还包括：将所述多晶硅间距参数转换成等效沟道参数，以基于所述等效沟道参数进行仿真。
[0012]可选地，所述等效沟道参数包括等效沟道长度和等效沟道宽度。
[0013]可选地，获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表的步骤包括：
[0014]在标准器件符号中加入多晶硅间距参数以获得所述场效应晶体管的目标器件符号；
[0015]根据目标器件符号生成电路原理图；
[0016]根据所述电路原理图生成带有多晶硅间距参数信息的电路网表。
[0017]可选地，带有多晶硅间距参数信息的电路网表为包含有多晶硅间距参数的电路网表；以及采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真的步骤包括：
[0018]将所述电路网表中的参数传递至场效应晶体管模型；
[0019]采用场效应晶体管模型根据传入的参数进行仿真，
[0020]其中，所述电路网表传入所述场效应晶体管模型中的参数包括所述多晶硅间距参数及预定沟道参数。
[0021]可选地，采用场效应晶体管模型根据传入的参数进行仿真的步骤包括：
[0022]在所述场效应晶体管模型中根据传入的所述多晶硅间距参数计算所述等效沟道参数；
[0023]采用所述等效沟道参数修正传入的所述预定沟道参数，以获得经过多晶硅间距参数修正的沟道参数；
[0024]采用场效应晶体管模型根据经过多晶硅间距参数修正的沟道参数进行仿真。
[0025]可选地，带有多晶硅间距参数信息的电路网表为包含有经过多晶硅间距参数修正的沟道参数的电路网表；以及获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表的步骤还包括：
[0026]在生成电路网表的过程中对所述多晶硅间距参数进行预处理，以获得经过多晶硅间距参数修正的沟道参数，并根据经过多晶硅间距参数修正的沟道参数生成所述带有多晶硅间距参数信息的电路网表，
[0027]其中，所述预处理包括：
[0028]根据所述多晶硅间距参数计算所述等效沟道参数；以及
[0029]采用所述等效沟道参数修正所述场效应晶体管的预定沟道参数。
[0030]可选地，采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真的步骤包括：
[0031]将所述电路网表中的参数传递至场效应晶体管模型；
[0032]采用场效应晶体管模型根据传入的参数进行仿真，
[0033]其中，所述电路网表传入所述场效应晶体管模型中的参数包括经过多晶硅间距参数修正的沟道参数。
[0034]可选地，所述场效应晶体管具有源区侧和漏区侧对称的多晶硅间距，并且，所述多晶硅间距参数包括单个参数。
[0035]可选地，所述场效应晶体管具有源区侧和漏区侧不对称的多晶硅间距，并且，所述多晶硅间距参数包括与所述源区侧和所述漏区侧相对应的第一参数和第二参数。
[0036]可选地，如果所述场效应晶体管具有源区侧和漏区侧对称的多晶硅间距，则采用下式计算等效沟道长度和等效沟道宽度，
[0037]XL＝a*tanh(abs(SL))，
[0038]XW＝b*tanh(1/abs(SL))，
[0039]其中，XL表示等效沟道长度，XW表示等效沟道宽度，SL表示多晶硅间距，a和b均表示多晶硅间距SL的相关系数。
[0040]可选地，如果所述场效应晶体管具有源区侧和漏区侧不对称的多晶硅间距，则采用下式计算等效沟道长度和等效沟道宽度，
[0041]XL＝a*tanh(abs(SLa))+b*tanh(abs(SLb))
[0042]XW＝c*tanh(1/abs(SLa))+d*tanh(1/abs(SLb))
[0043]其中，XL表示等效沟道长度，XW表示等效沟道宽度，SLa和SLb分别表示源区侧和漏区侧的多晶硅间距，a和b分别表示多晶硅间距SLa和SLb的相关系数，c和d分别表示多晶硅间距SLa和SLb的相关系数。
[0044]可选地，修正预定沟道参数的步骤包括：将所述预定沟道参数与所述等效沟道参数相加以获得经过多晶硅间距参数修正的沟道参数。
[0045]可选地，所述电路网表为spectre网表和HSPICE网表中的任意一种。
[0046]可选地，所述场效应晶体管模型为BSIM。
[0047]根据本专利技术第二方面，提供了一种场效应晶体管的布局优化方法，包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种场效应晶体管性能分析方法，包括：根据多晶硅间距参数获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表；采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真以获得场效应晶体管的性能参数，其中，场效应晶体管性能分析方法还包括：将所述多晶硅间距参数转换成等效沟道参数，以基于所述等效沟道参数进行仿真。2.根据权利要求1所述的场效应晶体管性能分析方法，其中，所述等效沟道参数包括等效沟道长度和等效沟道宽度。3.根据权利要求1所述的场效应晶体管性能分析方法，其中，获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表的步骤包括：在标准器件符号中加入多晶硅间距参数以获得所述场效应晶体管的目标器件符号；根据目标器件符号生成电路原理图；根据所述电路原理图生成带有多晶硅间距参数信息的电路网表。4.根据权利要求3所述的场效应晶体管性能分析方法，其中，带有多晶硅间距参数信息的电路网表为包含有多晶硅间距参数的电路网表；以及采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真的步骤包括：将所述电路网表中的参数传递至场效应晶体管模型；采用场效应晶体管模型根据传入的参数进行仿真，其中，所述电路网表传入所述场效应晶体管模型中的参数包括所述多晶硅间距参数及预定沟道参数。5.根据权利要求4所述的场效应晶体管性能分析方法，其中，采用场效应晶体管模型根据传入的参数进行仿真的步骤包括：在所述场效应晶体管模型中根据传入的所述多晶硅间距参数计算所述等效沟道参数；采用所述等效沟道参数修正传入的所述预定沟道参数，以获得经过多晶硅间距参数修正的沟道参数；采用场效应晶体管模型根据经过多晶硅间距参数修正的沟道参数进行仿真。6.根据权利要求3所述的场效应晶体管性能分析方法，其中，带有多晶硅间距参数信息的电路网表为包含有经过多晶硅间距参数修正的沟道参数的电路网表；以及获得带有多晶硅间距参数信息的电路网表的步骤还包括：在生成电路网表的过程中对所述多晶硅间距参数进行预处理，以获得经过多晶硅间距参数修正的沟道参数，并根据经过多晶硅间距参数修正的沟道参数生成所述带有多晶硅间距参数信息的电路网表，其中，所述预处理包括：根据所述多晶硅间距参数计算所述等效沟道参数；以及采用所述等效沟道参数修正所述场效应晶体管的预定沟道参数。7.根据权利要求6所述的场效应晶体管性能分析方法，其中，采用场效应晶体管模型根据带有多晶硅间距参数信息的电路网表进行仿真的步骤包括：将所述电路网表中的参数传递至场效应晶体管模型；采用场效应晶体管模型根据传入的参数进...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋盛烽，
申请(专利权)人：杰华特微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：