模拟设备、模拟方法、以及存储程序的记录介质技术

本发明专利技术提供计算元件中的局部温度增加的器件模型、存储程序的记录介质、模拟电路、设备以及方法。根据本发明专利技术的器件模型用于半导体电路模拟并且具有至少两个模型参数。模型参数包括描述温度特性的电气模型和描述热特性并且与电气模型相对应的热模型。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及计算温度增加的器件模型、存储程序的记录介质、以及模拟电路、设备和方法。
技术介绍
由于近年来已经加速半导体元件的小型化，因此当执行半导体电路模拟时需要使用器件模型来计算由于自发热导致的元件中的温度增加，特别是元件中的局部温度增加。例如，在场效应晶体管(FET)的情况下，主要在栅极和漏极之间的栅电极端子的边缘处出现自发热，并且栅极和漏极之间以及栅电极端子的边缘的温度局部地增加。结果， 漏极电阻器的温度变得高于其他模型参数。公开了如上所述的用于模拟自发热的器件模型的技术(例如，非专利文献1)。图 7是示出非专利文献1的技术的视图。如图7中所示，非专利文献1的器件模型包括电气模型，该电气模型考虑元件中的温度变化来描述电气特性；和热模型，该热模型描述元件的热特性。因此能够考虑由于自发热导致的元件中的温度增加来计算电气特性。此外，还公开了使用上述器件模型的半导体电路模拟的技术(例如，专利文献1)。 在该技术中，上述器件模型被用作组成电路的所有元件的器件模型以便于计算由于自发热导致的元件中的温度增加。此外，计算其中出现热交换的两个元件之间的热阻值，并且热阻值被插入在与两个元件相对应的器件模型的热模型之间。热交换模型是表示元件之间的热的给予和接收的热模型。以该方式，根据如上所述的专利文献1的技术，能够不仅考虑由于自发热导致的单个元件中的温度增加而且考虑元件之间的热的交换来计算元件中的温度增加。此外，与使用包括器件模型和热交换模型的模拟电路的半导体电路模拟有关，还公开了一种技术，该技术建模热噪声的物理现象并且通过使用栅极电阻器使噪声特性的模拟值近似到实际测量值(例如，专利文献2)。引用列表专利文献专利文献1 日本未经审查的专利申请公开No. 2005-346527专利文献2 日本未经审查的专利申请公开No. 2006-221375非专利文献非专利文献1 “ VBIC95, The Vertical Bipolar Inter-CompanyModel, “ IEEE JOURNAL OF SOLID STATE CIRCUITS, vol. 31, No. 10, Oct.199
技术实现思路
技术 问题然而，根据在专利文献1中描述的技术，因为组成器件模型的所有的电气模型在出现自发热时均勻地使温度增加，不能够计算元件内部的局部温度增加。因此存在产生自发热的器件特性的模拟精确度劣化的问题。图8是示出使用专利文献1的器件模型和实际测量数据计算的小信号特性的视图。如图8中所示，实际测量数据和器件模型的结构是不同的。当自发热增加时，栅极和漏极之间的温度局部地增加，并且只有漏电阻增加。因此，当在此区域中创建器件模型时，在自发热低的区域中没有出现漏电阻的增加。因此需要将组成器件模型的源电阻减少为小于实际值，并且，因此，实际测量数据和小信号特性的器件模型的结果不匹配。此外，根据在专利文献1中描述的技术，因为以阻性元件描述热交换模型，因此热只能够在一个方向上行进。结果，存在下述问题，当在特定元件内部出现局部温度增加时， 考虑电路中的元件之间的热交换的模拟方法不是令人满意的。另一方面，因为在专利文献2中描述的技术中使用的模型建模热噪声的物理现象，因此它由产生热噪声的电阻器和没有产生热噪声的对于产生热噪声的电阻器不具有依赖性的电阻器组成。因此，专利文献2的技术具有下述问题，即它不适合于模拟热的物理现象以及在不劣化精度的情况下计算元件内部的局部温度增加。已经完成本专利技术以解决上述问题并且因此本专利技术的目的是为了提供计算元件内部的局部温度增加的器件模型、存储程序的记录介质、以及模拟电路、设备和方法。对问题的解决方案根据本专利技术的器件模型是用于半导体电路模拟的器件模型，其包括至少两个模型参数，其中模型参数包括描述温度特性的电气模型，和描述热特性并且对应于电气模型的热模型。根据本专利技术的模拟电路包括具有至少两个模型参数的器件模型，和描述描述热特性的多个热模型的之间的热交换的热交换模型，并且模型参数包括描述温度特性的电气模型、和与电气模型相对应的热模型。根据本专利技术的模拟设备包括器件模型创建装置，该器件模型创建装置用于创建具有至少两个模型参数的器件模型，模型参数包括描述温度特性的电气模型和描述热特性并且与电气模型相对应的热模型；热交换模型创建装置，该热交换模型创建装置用于创建描述多个热模型之间的热交换的热交换模型；布置装置，该布置装置用于布置器件模型和热交换模型；连接装置，该连接装置用于通过电气布线连接器件模型和热交换模型；以及计算装置，该计算装置用于通过计算器件模型、热交换模型以及电气布线来计算模拟值。根据本专利技术的半导体电路模拟方法包括器件模型创建步骤，该器件模型创建步骤创建具有至少两个模型参数的器件模型，模型参数包括描述温度特性的电气模型和描述热特性并且与电气模型相对应的热模型；热交换模型创建步骤，该热交换模型创建步骤创建描述多个热模型之间的热交换的热交换模型；布置步骤，该布置步骤布置器件模型和热交换模型；连接步骤，该连接步骤通过电气布线连接器件模型和热交换模型；以及计算步骤，该计算步骤通过计算器件模型、热交换模型、以及电气布线来计算模拟值。根据本专利技术的存储在记录介质中的程序使计算机执行下述处理创建具有至少两个模型参数的器件模型的处理，模型参数包括描述温度特性的电气模型和描述热特性并且与电气模型相对应的热模型；创建描述多个热模型之间的热交换的热交换模型的处理；布置器件模型和热交换模型的处理；通过电气布线连接器件模型和热交换模型的处理；以及通过计算器件模型、热交换模型以及电气布线来计算模拟值的处理。本专利技术的有利效果根据本专利技术，能够计算元件内部的局部温度增加并且从而提高产生自发热的元件特性的模拟精度附图说明图1是示出根据示例性实施例的用于半导体电路模拟的器件模型示例的视图；图2是示出根据示例性实施例的用于半导体电路模拟的器件模型示例的视图；图3是示出根据示例性实施例的用于半导体电路模拟的器件模型示例的视图；图4是示出根据示例性实施例的用于半导体电路模拟的热交换模型的示例的视图；图5是示出根据示例性实施例的半导体电路模拟处理的流程的示例的流程图；图6是示出根据示例性实施例的半导体电路模拟处理的流程的示例的流程图；图7是示出非专利文献1的视图；以及图8是示出使用专利文献1的器件模型和实际测量数据计算的小信号特性的视图。具体实施例方式在下文中参考附图详细地描述本专利技术的示例性实施例的示例。(第一示例性实施例)根据示例性实施例的用于半导体电路模拟的器件模型包括具有温度依赖性的两个或者更多电气模型MEl至MEn和与元件的各电气模型MEl至MEn相对应的表示热特性的热模型MQl至MQn。电气模型MEl至MEn由电阻器元件、电容器元件、电感器元件、电流源元件、以及电压源元件中的任意一个组成。热模型MQl至MQn由电阻器元件、电容器元件、以及电流源元件组成。因此，组成根据示例性实施例的器件模型的模型参数包括描述热特性的热模型和描述温度特性的电气模型。然而，优选的是，模型参数中的至少一个仅由电气模型组成。图1是示出根据示例性实施例的用于半导体电路模拟的器件模型示例的视图。如图1中所示，器件模型包括六个电气模型MEl至ME6和与各电气模型相对应的六个热模本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种用于半导体电路模拟的器件模型，包括至少两个模型参数，其中所述模型参数包括描述温度特性的电气模型和描述热特性并且与所述电气模型相对应的热模型。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田能村昌宏，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP