专利名称：多端结构的电阻建模方法及阻值获取方法
技术领域：
本发明涉及半导体集成电路设计，特别涉及多端结构的电阻建模方法及阻值获取 方法。
背景技术：
常规的电阻结构为两端结构，当其上有电流经过时，由于电流经过的有效方块数 就是该电阻两端间的方块数，因此常规模拟该类型电阻结构的阻值只需通过简单计算电阻 的长和宽，或者计算电阻两端间的方块数即可。目前，除了两端结构的电阻，还有一种多端结构的电阻。图1为一种多端结构的电 阻示意图。参照图1所示，电阻10包括线型的电阻本体、电阻本体两端的两个终端11、12、 终端11、12之间的两个引出端13、14。所述终端11、12以及引出端13、14通过在电阻本体 的相应延伸部分形成接触孔来实现。对于上述电阻10，尝试以常规建模方法建立模型，但在其后的仿真中发现，该模型 并不能准确描述所述多端结构的电阻10，以该模型仿真后获得的仿真值与实际测量值之间 存在较大差距。因此，需要研发一种新的适应多端结构的建模方法。
发明内容
本发明解决现有技术电阻模型并不能准确描述多端结构的电阻的问题。为解决上述问题，本发明提供一种多端结构的电阻建模方法，所述电阻包括电阻 本体、电阻本体两端的终端及两个终端间、电阻本体延伸部分上的引出端，所述建模方法包 括将电阻本体划分成若干阻值相同的单位本体子电阻，设置单位本体子电阻的变量 参数，并结合影响阻值的环境参数形成单位本体子电阻表达式；将与终端接触孔相连的单位本体子电阻作为终端子电阻，设置所述终端子电阻的 变量参数，并结合影响阻值的环境参数形成终端子电阻表达式；将具有接触孔的引出端部分作为引出端子电阻，设置引出端子电阻的变量参数， 并结合影响阻值的环境参数形成引出端子电阻表达式；基于所述多端结构的电阻的通电情况下的电流路径，并结合形成的单位本体子电 阻、终端子电阻及引出端子电阻的表达式，获得当前有效电阻的阻值表达式。本发明还提供一种多端结构的电阻阻值获取方法，以上述的电阻建模方法获得的 电阻模型进行仿真。与现有技术相比，上述多端结构的电阻建模方法及阻值获取方法具有以下优点 将多端结构电阻的各个部分分类划分出不同种类的子电阻，基于不同种类的子电阻分别形 成相应的子电阻表达式，并基于实际的电流路径确定当前有效电阻由哪些子电阻构成，使 得所建立的模型更接近真实的多端结构电阻。
图1是现有技术的一种多端结构的电阻示意图；图2是本发明多端结构的电阻建模方法将电阻各部分分类划分的示意图；图3是本发明多端结构的电阻建模方法的一种实施方式流程图；图4是本发明多端结构的电阻建模方法的一种实施例中电阻通电后电流路径近 似示意图；图5是对应图4所示电阻的等效电路示意图。
具体实施例方式参照图2所示，对多端结构的电阻10进一步分析可知，其各部分阻值变化的情况 都各不相同。两个终端区域电阻的阻值具有相同的变化情况，终端区域电阻的阻值会随着 终端处接触孔数目、电阻10的宽度以及终端区域所包括的部分电阻本体的长度变化而改 变。电阻10的多个引出端(此处是2个)区域电阻的阻值具有相同的变化情况，引出端区 域电阻的阻值并不会随着电阻10的长度、宽度的变化而改变，仅会基于引出端处接触孔数 目的变化而改变。而两个终端区域间的部分电阻本体，其占据了电阻10的大部分面积，该 区域并不具有接触孔，该区域电阻的阻值变化仅与该部分电阻本体的长度以及电阻10的 宽度的变化有关。基于上述分析，多端结构的电阻10按照与阻值变化相关的因素进行划分的话可 分为三种子电阻类型终端子电阻Rend，其处于多端结构的电阻10的两个终端区域，包括终 端接触孔以及部分电阻本体；引出端子电阻Rtap，其处于多端结构的电阻10的多个引出端 区域(此处为2个引出端区域)，包括引出端接触孔；以及若干个单位本体子电阻Rb。dy，位 于两个终端子电阻Rmd之间。在对所述多端结构的电阻10建模时就应考虑到上述三种子电阻的存在。因而，参 照图3所示，本发明多端结构的电阻建模方法的一种实施方式包括步骤Si，将电阻本体划分成若干阻值相同的单位本体子电阻，设置单位本体子电 阻的变量参数，并结合影响阻值的环境参数形成单位本体子电阻表达式；步骤s2，将与终端接触孔相连的单位本体子电阻作为终端子电阻，设置所述终端 子电阻的变量参数，并结合影响阻值的环境参数形成终端子电阻表达式；步骤S3，将具有接触孔的引出端部分作为引出端子电阻，设置引出端子电阻的变 量参数，并结合影响阻值的环境参数形成引出端子电阻表达式；步骤s4，基于所述多端结构的电阻的通电情况下的电流路径，并结合形成的单位 本体子电阻、终端子电阻及引出端子电阻的表达式，获得当前有效电阻的阻值表达式。上述实施方式中，首先应用了前述的分析成果，对需要进行建模的多端结构的电 阻按所述的三种子电阻进行划分。并通过分别对所述三种子电阻设置变量参数及环境参数 获得各自的子电阻表达式，最终基于实际的电流路径来确定当前有效电阻由哪些子电阻构 成，以获得当前有效电阻的阻值表达式。通过表达式对于每种子电阻的阻值情况进行描述参考了上述分析的与所述子电 阻阻值变化相关的因素。具体地说，描述终端子电阻阻值就需要参考其包括的单位本体子4电阻的长度、宽度及终端接触孔的数目，描述单位本体子电阻阻值就需要参考单位本体子 电阻的长度及宽度，至于描述引出端子电阻阻值则只需参考引出端接触孔数目即可。依据上述实施方式对于一个多端结构的电阻建模时，对单位本体子电阻，可以设 置其长度或宽度为变量参数，将长度和宽度都作为变量参数。对终端子电阻，可以设置终端 接触孔数目、其中单位本体子电阻的长度、其中单位本体子电阻的宽度中的任意一种或组 合为变量参数。而对弓丨出端子电阻，可以设置引出端接触孔数目为变量参数。在确定各子电阻的变量参数后，通过测量不同尺寸的电阻的阻值就能获得相应的 与长度、宽度、接触孔数目等变量参数与阻值的关系。再结合其他影响电阻阻值的环境参 数，例如温度参数、电压参数等，共同组合起来形成描述子电阻阻值的表达式。基于以上说明，由于在建模时，充分考虑到了所述多端结构的电阻各个部分不同 的阻值变化情况，因而所建模型能够更为准确地描述所述多端结构的电阻。相应地，以所建 模型进行仿真，所述仿真值也应更接近所述多端结构的真实值。以下通过一些对多端结构的电阻进行建模的应用实例，以使得上述建模方法的特 点更加显著。图4所示为一种多端结构的电阻通电后电流路径近似示意图。参照图4所示，在 所述电阻的一个终端连接了引线A，所述电阻的多个引出端中有两个引出端分别连接引线 B和引线C，其他引出端则无连接。当在引线A、B、C上加载不同的电压后，假定A电压最高，B次之，C最低，则所述多 端结构的电阻上就将产生电流，所述电流路径以图4中实线表示。从所述电流路径可以看到，有电流经由引线A处的终端向引线B处的引出端传输， 则电流依次经过了终端子电阻、单位本体子电阻以及引出端子电阻。也有电流经由引线A处的终端向引线C处的引出端传输，则电流也依次经过了终 端子电阻、单位本体子电阻以及引出端子电阻，其与上一条电流路径的不同仅在于所经过 的单位本体子电阻的个数。也有电流经由引线B处的终端向引线C处的引出端传输，则电流依次经过了弓丨出 端子电阻、单位本体子电阻以及引出端子电阻。图5为对应图4所示多端结构的电阻的等效电路图。参照图5所示，并结合上述对 图4所示电阻的分析，沿电流的传输路径，从引线A出发首先经过的是1个终端子电阻Rmd， 接着经由1个单位本体子电阻Rb。dy、l个引出端子电阻Rtap而到达引线B。而从引线B位置 开始，电流的传输路径经过2个单位本体子电阻Rb。dy、l个引出端子电阻Rtap而到达引线C。通过图5所示的等效电路图可以看到，通过将电阻划分成各种不同的子电阻类 型，也更有助于分析整个电阻的电流路径情况。并且，基于电流路径的分析，也能更准确地 获得当前通电情况下的有效电阻的阻值情况。从而，在此基础上建立更精确的多端结构的 电阻模型。综上所述，本发明多端结构的电阻建模方法，将多端结构电阻的各个部分分类划 分出不同种类的子电阻，并基于实际的电流路径确定当前有效电阻由哪些子电阻构成，使 得所建立的模型更接近真实的多端结构电阻。虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术 人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种多端结构的电阻建模方法，所述电阻包括电阻本体、电阻本体两端具有接触孔 的终端及两个终端间具有接触孔的多个引出端，其特征在于，所述建模方法包括将电阻本体划分成若干阻值相同的单位本体子电阻，设置单位本体子电阻的变量参 数，并结合影响阻值的环境参数形成单位本体子电阻表达式；将与终端接触孔相连的单位本体子电阻作为终端子电阻，设置所述终端子电阻的变量 参数，并结合影响阻值的环境参数形成终端子电阻表达式；将具有接触孔的引出端部分作为引出端子电阻，设置引出端子电阻的变量参数，并结 合影响阻值的环境参数形成引出端子电阻表达式；基于所述多端结构的电阻的通电情况下的电流路径，并结合形成的单位本体子电阻、 终端子电阻及引出端子电阻的表达式，获得当前有效电阻的阻值表达式。
2.如权利要求1所述的多端结构的电阻建模方法，其特征在于，对单位本体子电阻，设 置其长度和/或宽度为变量参数。
3.如权利要求1所述的多端结构的电阻建模方法，其特征在于，对终端子电阻，设置终 端接触孔数目、其中单位本体子电阻的长度、其中单位本体子电阻的宽度中的任意一种或 组合为变量参数。
4.如权利要求1所述的多端结构的电阻建模方法，其特征在于，对引出端子电阻，设置 弓I出端接触孔数目为变量参数。
5.如权利要求1所述的多端结构的电阻建模方法，其特征在于，所述影响阻值的环境 参数为温度参数、电压参数。
6.如权利要求1所述的多端结构的电阻建模方法，其特征在于，基于所述多端结构的 电阻的通电情况下的电流路径，并结合形成的单位本体子电阻、终端子电阻及引出端子电 阻的表达式，获得当前有效电阻的阻值表达式，包括将电流路径经过的子电阻的表达式相 加，构成当前有效电阻的表达式。
7.一种多端结构的电阻阻值获取方法，包括以权利要求1至6任一项所述的电阻建模 方法获得的电阻模型进行仿真。
全文摘要
一种多端结构的电阻建模方法及阻值获取方法。所述电阻包括电阻本体、电阻本体两端具有接触孔的终端及两终端间具有接触孔的多个引出端，建模方法包括将电阻本体划分成若干阻值相同的单位本体子电阻，设置其变量参数并结合影响阻值的环境参数形成单位本体子电阻表达式；将与终端接触孔相连的单位本体子电阻作为终端子电阻，设置其变量参数并结合相应环境参数形成终端子电阻表达式；将具有接触孔的引出端部分作为引出端子电阻，设置其变量参数并结合相应环境参数形成引出端子电阻表达式；基于多端结构电阻通电情况下的电流路径，并结合各子电阻表达式，获得当前有效电阻的阻值表达式。以所述建模方法所建立的模型更接近真实的多端结构电阻。
文档编号G06F17/50GK102054054SQ200910198360
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月5日 优先权日2009年11月5日
发明者于明, 张昊 申请人:上海宏力半导体制造有限公司