电容建模方法技术

一种电容建模方法，包括，选取一种偏置电压，至少测量该偏置电压下，同一半导体器件在三种温度下的电容值，所述三种温度至少包括室温；将室温下的电容测量值作为一元二次函数的常数，将其他测量温度与所述室温的温差作为一元二次函数的变量值，将其他测量温度下的电容测量值作为一元二次函数的函数值构建一元二次函数，来获得所述一元二次函数的二次项系数和一次项系数；将所获得的二次项系数、一次项系数和常数作为所述偏置电压下的电容模型参数，并把所述一元二次函数作为电容模型表达式。根据所述电容建模方法获得电容模型更精确，符合仿真精度的要求。

Capacitance modeling method

Including a capacitor modeling method, a selection bias voltage, measured at least the bias voltage, the capacitor with a semiconductor device at three different temperatures, the temperature of at least three including room temperature; the capacitance measured at room temperature as a constant value of one yuan quadratic function, the other temperature measurement of temperature with the room temperature as a quadratic function of the value of the variable, the other capacitance measurement measuring temperature values to construct a yuan quadratic function as a function of a quadratic function value, to obtain two order coefficients of the quadratic function element and a line item number; two items the coefficient, the time constants and coefficients as parameters of capacitance model the bias voltage, and the unary quadratic function as the capacitance model expression. According to the capacitance modeling method, the capacitance model is more accurate and meets the requirements of simulation accuracy.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
随着半导体器件尺寸的越来越小，对半导体器件设计精度的要求也越来 越高。其中，寄生电容由于会影响半导体器件性能，在半导体器件的设计中 也成为了需要重点考虑的因素。目前，为了使得保证设计的精确性，都会在设计之前对半导体器件建立 模型进行仿真来获得各种情况下的半导体器件参数。 一般来说，建立模型的 方法都是先测量数据，并在数据基础上得到能够涵盖数据的表达式来作为模型表达式。例如，美国专利号为7080332的专利技术公开了一种对于半导体器件 进行仿真的方法。通过测量半导体器件的电学特性，并得到特性参数来获得 一个能够描述电学特性的线性模型，再根据模型来预测半导体器件的电学特 性变化。而目前使用的集成电路仿真程序(SPICE, Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis )就包含了半导体器件的电容模型，应用SPICE可 以对半导体器件进行仿真来获得寄生电容值。对所述仿真简述如下如上所 述，SPICE中一般已包含有与寄生电容相关的模型参数，包括寄生电容的相 关计算公式，以及公式中相关的一些初始值。在应用SPICE进行仿真时，先 设置半导体器件的工作环境，例如温度、偏置电压等，然后运行SPICE来获 得所设置的工作环境下半导体器件的寄生电容值。现有SPICE中与寄生电容 相关的模型参数中的计算公式是基于认为半导体器件的寄生电容值的变化与 温度变化呈线性关系，从而仿真电容值通常只根据单一的已知电容测量值简 单外推而得。然而，在实际测量过程中发现，电容测量值的变化与温度变化并非呈线性关系。从图3中可以看到，应用现有SPICE中的电容模型仿真所 得趋势线20与实际电容测量值10相差较大，仅有很少的几点实际电容测量 值落于仿真线上。因此现有SPICE中的电容模型不符合仿真精度的要求。而 不精确的仿真结果无疑会影响对于半导体器件的设计精度。
技术实现思路
本专利技术提供一种，解决现有技术电容模型不符合仿真精度 的要求，从而影响半导体器件的设计精度的问题。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括在一偏置电压下，至少测量同一半导体器件在三种温度下的电容值，其 中至少包括在室温下测量所述半导体器件的电容值；根据所述测量值获得电容随温度变化的趋势；以一元二次函数模拟所述电容随温度变化的趋势，包括将所述室温下 的电容测量值作为 一元二次函数的常数，将至少两个其他测量温度各自与所 述室温的温差作为一元二次函数的变量值，将与所述温差对应的电容测量值 作为一元二次函数的函数值，来获得所述一元二次函数的二次项系数和一次 项系数；将所获得的二次项系数、 一次项系数和常数作为所述偏置电压下电容随 温度变化的电容模型参数，并代入所述一元二次函数，以所述一元二次函数 作为所述偏置电压下的电容模型表达式。可选的，所述测量同一半导体器件在三种温度下的电容值还包括分别在 高温和低温下，至少选取一个温度值，测量所述半导体器件的电容值。与现有技术相比，上述方案具有以下优点上述所公开的 通过至少选取包括室温在内的三种温度下的电容测量值作为建模数据基础，4而非通过单一值简单外推。通过将室温下的电容测量值作为常数项，将其他 测量温度下的电容测量值作为函数值来构建一元二次函数，获得一元二次函 数的二次项系数、 一次项系数，并结合常数项作为电容模型参数，从而所述 电容模型参数更真实地反映了电容在不同温度下的变化情况，因而根据所述获得电容模型更精确，符合仿真精度的要求。并且，上述所公开的的可选方案还包括分别在高温和低温 下，至少选取一个温度值，测量所述半导体器件的电容值，由于所选取的三 种温度分别包括高温、室温、低温三种温度情况，因而进一步增加了所建电 容模型的精确性。附图说明图1是本专利技术的实施方式流程图2是应用图1所示获得电容模型文件图3是现有技术电容模型以及应用图1所示获得的电容模 型的仿真曲线对比图。具体实施例方式本专利技术所公开的通过至少选取包括室温在内的三种温度下 的电容测量值作为建模数据基础，而非通过单一值简单外推。通过将室温下 的电容测量值作为常数项，将其他测量温度下的电容测量值作为函数值来构 建一元二次函数，获得一元二次函数的二次项系数、 一次项系数，并结合常 数项作为电容模型参数，从而所述电容模型参数更真实地反映了电容在不同 温度下的变化情况，因而根据所述获得电容模型更精确，符合 仿真精度的要求。参照图1所示，本专利技术包括下列步骤步骤Sl，在一偏置电压下，至少测量同一半导体器件在三种温度下的电容值，其中至少包括在室温下测量所述半导体器件的电容值；步骤s2,根据所述测量值获得电容随温度变化的趋势；步骤s3,以一元二次函数模拟所述电容随温度变化的趋势，包括将所 述室温下的电容测量值作为一元二次函数的常数，将至少两个其他测量温度 各自与所述室温的温差作为一元二次函^t的变量值，将与所述温差对应的电 容测量值作为一元二次函数的函数值，来获得所述一元二次函数的二次项系 数和一次项系数；步骤s4，将所获得的二次项系数、 一次项系数和常数作为所述偏置电压 下电容随温度变化的电容模型参数，并代入所述一元二次函数，以所述一元 二次函数作为所述偏置电压下的电容模型表达式；步骤s5,选取另一种偏置电压，返回步骤sl,其中所述一元二次函数为C, = Cy。 + q x + C2 x A72, Cj表示所述半导体器件的电容测量值，Cj0表 示室温下所述半导体器件的电容测量值，AT表示其他测量温度与室温的温 差，C2、 d分别为所述一元二次函数的二次项系数和一次项系数。所述测量同 一半导体器件在三种温度下的电容值还包括分别在高温和低 温下，至少选取一个温度值，测量所述半导体器件的电容值。所述室温可以 25°C。所述高温可以125。C，低温可以-40。C。下面通过一个具体的例子来使得上述说明更加清楚。首先，执行步骤sl,在一偏置电压下，至少测量同一半导体器件在三种 温度下的电容值，其中至少包括在室温下测量所述半导体器件的电容值。例 如，测量半导体器件在偏置电压V = 0时，低温、室温、高温下的电容值。所述低温温度可以为例如-40°C、所述室温温度可以为例如25°C、所述高温温 度可以为例如125。C时。当然，测量温度的范围并非仅限于上述的三个温度， 为了使得结果更精确，还可在每一种温度情况下多选取几个温度值进行测量。接着，执行步骤s2，根据所述测量值获得电容随温度变化的趋势。参照 图3所示，以测量温度和所述室温的温差作为横坐标，以对应的电容值作为 纵坐标，来获得电容随温度变化的趋势。接下来，执行步骤s3，以一元二次函数模拟所述电容随温度变化的趋势， 包括将所述室温下的电容测量值作为一元二次函数的常数，将至少两个其 他测量温度各自与所述室温的温差作为一元二次函数的变量值，将与所述温 差对应的电容测量值作为一元二次函数的函数值，来获得所述一元二次函数 的二次项系^t和一次项系数。将偏置电压V = 0时，温度为25。C时测得的半导体器件电容值作为所述 一元二次函数的常数项Cjo。当然，所述室温并非限定于25。C，也可根据实际 的器件设计要求而定。将偏置电压V-0时，温度为125。C时和-40。C时的半导体器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容建模方法，其特征在于，包括：　在一偏置电压下，至少测量同一半导体器件在三种温度下的电容值，其中至少包括在室温下测量所述半导体器件的电容值；　根据所述测量值获得电容随温度变化的趋势；　以一元二次函数模拟所述电容随温度 变化的趋势，包括：将所述室温下的电容测量值作为一元二次函数的常数，将至少两个其他测量温度各自与所述室温的温差作为一元二次函数的变量值，将与所述温差对应的电容测量值作为一元二次函数的函数值，来获得所述一元二次函数的二次项系数和一次项系数；　 　将所获得的二次项系数、一次项系数和常数作为所述偏置电压下电容随温度变化的电容模型参数，并代入所述一元二次函数，以所述一元二次函数作为所述偏置电压下的电容模型表达式。

【技术特征摘要】
1.一种电容建模方法，其特征在于，包括在一偏置电压下，至少测量同一半导体器件在三种温度下的电容值，其中至少包括在室温下测量所述半导体器件的电容值；根据所述测量值获得电容随温度变化的趋势；以一元二次函数模拟所述电容随温度变化的趋势，包括将所述室温下的电容测量值作为一元二次函数的常数，将至少两个其他测量温度各自与所述室温的温差作为一元二次函数的变量值，将与所述温差对应的电容测量值作为一元二次函数的函数值，来获得所述一元二次函数的二次项系数和一次项系数；将所获得的二次项系数、...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈良，黄俊诚，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造北京有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]