一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统的制作方法

文档序号:8905318阅读:485来源:国知局
一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及器件建模领域,尤其涉及一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统。
【背景技术】
[0002]半导体器件建模是连接工艺和电路设计的桥梁,它既可以反馈工艺中出现的问题、指导器件的设计,又可以用于电路的设计,因此半导体器件模型的建模是半导体器件设计中不可或缺的一个环节。
[0003]半导体器件建模的研宄已有几十年的历史,目前主要存在的建模方式包括物理模型建模方法、查表法模型建模方法和等效电路模型方法。物理模型建模方法通常使用器件仿真软件建模。查表法模型建模方法是根据不同条件下的半导体器件的测试数据建立精确的器件模型的方法。等效电路模型方法是根据经验将半导体器件使用电路元件等效,通过测试数据提取电路元件的数值来进行建模。
[0004]如今,为了满足更高电流和更高功率的需求,半导体器件的尺寸在不断地增大。目前,由于不能直接获取大尺寸半导体器件的完整测试数据,所以传统的大尺寸半导体器件的建模方法是首先建立小尺寸半导体单胞器件的模型,再在仿真中使用多个小尺寸半导体单胞器件代替相应的大尺寸半导体器件。这种方法中的每个小尺寸半导体单胞器件都对应一个独立的器件模型,仿真时需要为每一个小尺寸单胞器件分配独立的数据存储单元。这种传统的方法大大增加了仿真中半导体器件的数量,这会导致耗费更多的仿真时间,处理更多的仿真数据,并且增加仿真中器件布局的复杂度。

【发明内容】

[0005]本发明提供一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统,以解决现有技术中大尺寸半导体器件建模时,仿真时间过多、仿真数据多和布局复杂度高的问题。
[0006]第一方面,本发明提供一种基于查表法的半导体器件的建模方法,包括:
[0007]根据至少一个半导体单胞器件的本征数据,获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据;
[0008]获取所述半导体器件的寄生仿真数据;
[0009]根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据,建立所述半导体器件的查表模型。
[0010]进一步地,所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管;或者
[0011]所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。
[0012]进一步地,所述根据至少一个半导体单胞器件的本征数据,获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据,包括:
[0013]对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试,以得到相应测试条件下的测试数据;
[0014]去除所述测试数据中的寄生参量,得到所述半导体单胞器件的本征数据;
[0015]根据所述半导体单胞器件的本征数据,建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型;
[0016]组合至少一个所述半导体单胞器件,仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0017]进一步地,根据所述半导体单胞器件的本征数据,建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型具体执行过程为:
[0018]根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据,建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。
[0019]进一步地,所述在获取所述半导体器件的寄生仿真数据之前,还包括:
[0020]根据所述半导体器件的加工工艺和设计版图,仿真所述半导体器件的寄生结构。
[0021]进一步地,建立所述半导体器件的查表模型,还包括:根据半导体器件的温度分布效应,获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数,建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。
[0022]进一步地,所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0023]第二方面,本发明提供一种基于查表法的半导体器件的建模系统,包括:
[0024]本征仿真数据获取模块,用于根据至少一个半导体单胞器件的本征数据,获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据;
[0025]寄生仿真数据获取模块,用于获取所述半导体器件的寄生仿真数据;
[0026]模型建立模块,用于根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据,建立所述半导体器件的查表模型。
[0027]进一步地,所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管;或者
[0028]所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。
[0029]进一步地,所述本征仿真数据获取模块包括:
[0030]半导体单胞器件测试数据获取单元,用于对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试,以得到相应测试条件下的测试数据;
[0031]半导体单胞器件本征数据获取单元,用于去除所述测试数据中的寄生参量,得到所述半导体单胞器件的本征数据;
[0032]半导体单胞器件模型建立单元,用于根据所述半导体单胞器件的本征数据,建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型;
[0033]半导体器件本征仿真数据获取单元,用于组合至少一个所述半导体单胞器件,仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0034]进一步地,所述半导体单胞器件模型建立单元具体执行过程为:
[0035]根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据,建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。
[0036]进一步地,在所述寄生仿真数据获取模块之前,所述建模系统还包括:
[0037]寄生结构仿真模块,用于根据所述半导体器件的加工工艺和设计版图,仿真所述半导体器件的寄生结构。
[0038]进一步地,所述模型建立模块还包括:根据半导体器件的温度分布效应,获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数,建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。
[0039]进一步地,所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0040]本发明提供的一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统,通过半导体单胞器件的本征数据得到的由至少一个半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据,并获取半导体器件的寄生仿真数据,由此建立该半导体器件的查表模型,本发明的技术方案与现有技术相比,相对减少了半导体器件建模过程中的仿真运算数据量、缩短了半导体器件建模过程中的仿真运算时间、以及降低了半导体器件建模过程中的仿真中的器件布局复杂度。
【附图说明】
[0041]为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案,下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然,所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图,而不是全部的附图,对于本领域普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图得到其他的附图。
[0042]图1是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法的流程图;
[0043]图2是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法中栅宽为I毫米的半导体单胞器件的本征部分的查表模型的符号示意图;
[0044]图3是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法中栅宽为10毫米的半导体器件的本征部分的组合方式的示意图;
[0045]图4是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法中栅宽为10毫米的半导体器件的查表模型的符号示意图;
[0046]图5是本发明实施例二提供的基于查表法的半导体器件的建模系统的结构图。
【具体实施方式】
[0047]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合本发明实施例中的附图,通过【具体实施方式】,完整地描述本发明的技术方案。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例,均落入本发明的保护范围之内。
[0048]实施例一:
[0049]图1给出了本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法的流程图,本实施例的技术方案适用于具有较大尺寸的半导体器件建模,其中,较大尺寸的半导体器件可以定义为多个半导体单胞器件组成的半导体器件。该建模方法可以通过基于查表法的半导体器件的建模系统来执行,该建模系统可以采用软件和/或硬件的
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