集成电路器件建模方法及装置与流程

1.本技术涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种集成电路器件建模方法及装置。


背景技术：

2.在动态随机存储器(dynamic random access memory，dram)等半导体器件的制造过程中，由于生产制造工艺的波动性，流片出来的每个批次(lot)集成电路器件并不能总是完全和预先定义好的目标值(target)匹配。通常来说，不同的器件都或多或少的偏离目标值。流片之前的软件仿真过程中，所使用的的器件模型中的典型值(typical)都是基于目标值来进行的。
3.当前并没有有效的方法来校准芯片测试结果与仿真结果的器件模型，导致集成电路器件产品的研发周期较长，研发效率较低。
4.因此，如何建立配置为芯片测试与仿真结果校准的集成电路器件模型，缩短集成电路器件的研发周期，提高研发效率，是当前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术的一些实施例提供的集成电路器件建模方法及装置，以建立配置为芯片测试与仿真结果校准的集成电路器件模型，缩短集成电路器件的研发周期，提高研发效率
6.根据一些实施例，本技术提供了一种集成电路器件建模方法，包括如下步骤：
7.建立器件模型查找表，所述器件模型查找表中包括多个波动、以及与多个所述波动对应的多个参数波动模型，所述波动为仿真性能参数的仿真值与预设的目标值之间的仿真偏差；
8.获取实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值，并以所述平均值作为所述实际批次集成电路器件的典型值；
9.计算所述典型值与所述目标值之间的实际偏差；
10.于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型，作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
11.在一些实施例中，建立器件模型查找表的具体步骤包括：
12.根据所述预设的目标值建立spice模型；
13.根据所述spice模型和所述波动生成所述参数波动模型。
14.在一些实施例中，建立器件模型查找表的具体步骤包括：
15.提供多种类型的仿真性能参数；
16.针对每一种类型的仿真性能参数，获取多个所述波动、以及建立与多个所述波动对应的多个所述参数波动模型。
17.在一些实施例中，建立器件模型查找表的具体步骤包括：
18.提供多种类型的仿真集成电路器件；
19.建立与多种类型的仿真集成电路器件对应的多个子表，每一所述子表中均包括多
个仿真性能参数、与多个所述仿真性能参数对应的多个所述波动、以及与多个所述波动分别对应的多个参数波动模型。
20.在一些实施例中，所述仿真集成电路器件为晶体管器件。
21.在一些实施例中，所述仿真性能参数包括阈值电压、饱和电流。
22.在一些实施例中，获取实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值的具体步骤包括：
23.获取所述实际批次集成电路器件中每一实际集成电路器件的所述实际性能参数的实际值；
24.根据所述实际批次集成电路器件中所有所述实际集成电路器件的所述实际值计算所述实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值。
25.在一些实施例中，获取所述实际批次集成电路器件中每一实际集成电路器件的所述实际性能参数的具体步骤包括：
26.在实际测试机台中对所述实际批次集成电路器件中的每一个所述实际集成电路器件进行实际性能测试，获得与每一个所述实际集成电路器件对应的所述实际性能参数的所述实际值。
27.在一些实施例中，所述实际性能参数的种类为多种；获取实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值的具体步骤包括：
28.获取与所述实际批次集成电路器件的多种实际性能参数的对应的多个平均值。
29.在一些实施例中，于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型的具体步骤包括：
30.于所述器件模型查找表中选择与所述实际批次集成电路器件的种类匹配的所述子表，作为目标子表；
31.从所述目标子表中选择与所述实际偏差匹配的所述波动，作为目标波动；
32.选择与所述目标波动及所述实际性能参数的种类对应的参数波动模型作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
33.在一些实施例中，于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型，作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型之后，还包括如下步骤：
34.采用所述实际测试模型进行仿真测试，对所述实际批次集成电路器件的实际测试结果与仿真测试结果进行校准。
35.根据另一些实施例，本技术还提供了一种集成电路器件建模装置，包括：
36.存储器，配置为存储器件模型查找表，所述器件模型查找表中包括多个波动、以及与多个所述波动对应的多个参数波动模型，所述波动为仿真性能参数的仿真值与预设的目标值之间的仿真偏差；
37.接收器，配置为获取实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值，并以所述平均值作为所述实际批次集成电路器件的典型值；
38.计算器，配置为计算所述典型值与所述目标值之间的实际偏差；
39.处理器，配置为于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差、以及所述实际性能参数对应的参数波动模型，作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
40.在一些实施例中，所述存储器配置为根据所述预设的目标值建立spice模型，并根
据所述spice模型和所述波动生成所述参数波动模型。
41.在一些实施例中，所述存储器配置为接收用户选择的多种类型的仿真性能参数，并针对每一种类型的仿真性能参数，建立多个所述波动、以及与多个所述波动对应的多个所述参数波动模型。
42.在一些实施例中，所述存储器配置为接收用户选择的多种类型的仿真集成电路器件，并建立与多种类型的仿真集成电路器件对应的多个子表，每一所述子表中均包括多个仿真性能参数、与多个所述仿真性能参数对应的多个所述波动、以及与多个所述波动分别对应的多个参数波动模型。
43.在一些实施例中，所述仿真集成电路器件为晶体管器件。
44.在一些实施例中，所述仿真性能参数包括阈值电压、饱和电流。
45.在一些实施例中，所述接收器配置为获取所述实际批次集成电路器件中每一实际集成电路器件的所述实际性能参数的实际值，并根据所述实际批次集成电路器件中所有所述实际集成电路器件的所述实际值计算所述实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值。
46.在一些实施例中，所述接收器能够与测试机台通信，所述测试机台配置为对所述实际批次集成电路器件中的每一个所述实际集成电路器件进行实际性能测试，获得与每一个所述实际集成电路器件对应的所述实际性能参数的所述实际值。
47.在一些实施例中，所述实际性能参数的种类为多种；
48.所述接收器配置为获取与所述实际批次集成电路器件的多种实际性能参数的对应的多个平均值。
49.在一些实施例中，所述处理器配置为于所述器件模型查找表中选择与所述实际批次集成电路器件的种类匹配的所述子表，作为目标子表，并选择与所述实际偏差匹配的所述波动，作为目标波动，以及选择与所述目标波动及所述实际性能参数的种类对应的参数波动模型作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
50.在一些实施例中，还包括：
51.仿真测试机台，配置为采用所述实际测试模型进行仿真测试，对所述实际批次集成电路器件的实际测试结果与仿真测试结果进行校准。
52.本技术一些实施例提供的集成电路器件建模方法及装置，建立了器件模型查找表，所述器件模型查找表中包括与性能参数的多种波动对应的多种参数波动模型，并以实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值作为所述实际批次集成电路器件的典型值，并根据所述典型值与预设的目标值之间的实际偏差选择与之匹配的参数波动模型，极大的简化了实际测试模型建立的步骤，缩短了集成电路器件研发的周期，提高了研发效率。
附图说明
53.附图1是本技术具体实施方式中集成电路器件建模方法的流程示意图；
54.附图2是本技术具体实施方式中器件模型查找表的示意图；
55.附图3是本技术具体实施方式中实际集成电路器件的实际性能参数表；
56.附图4是本技术具体实施方式中波动与实际偏差之间的对应关系表；
57.附图5是本技术具体实施方式中实际集成电路器件与参数波动模型之间的对应关
系表；
58.附图6是本技术具体实施方式中集成电路器件建模装置的结构框图。
具体实施方式
59.下面结合附图对本技术提供的集成电路器件建模方法及装置的具体实施方式做详细说明。
60.本技术提供了一种集成电路器件建模方法，附图1是本技术具体实施方式中集成电路器件建模方法的流程示意图。如图1所示，所述集成电路器件建模方法，包括如下步骤：
61.步骤s11，建立器件模型查找表，所述器件模型查找表中包括多个波动、以及与多个所述波动对应的多个参数波动模型，所述波动为仿真性能参数的仿真值与预设的目标值之间的仿真偏差。
62.具体来说，所述参数波动模型用于表征所述仿真性能参数在所述波动对应的范围内时仿真集成电路器件的特性。在一示例中，所述波动可以按如下公式计算得到：
63.波动＝(仿真值-目标值)/目标值
64.由上述公式可知，在所述器件模型查找表中，所述波动为负值，表示所述仿真值小于所述目标值；所述波动为正值，表示所述仿真值大于所述目标值。
65.本具体实施方式中所述的对应可以是一对一，也可以是一对多或者多对一。在一示例中，可以针对每一种所述仿真性能参数设置一个对应的参数波动模型，以简化所述参数波动模型的建模步骤。在其他示例中，也可以针对多种所述仿真性能参数设置一个对应的参数波动模型，以提高所述参数波动模型表征的综合性。所述多种是指两种以上。
66.在一示例中，所述仿真值的具体数值可以是通过对所述仿真集成电路器件的历史数据进行统计、分析得到。例如，可以是通过对与所述仿真集成电路器件相同种类的实际集成电路器件的历史测试数据进行统计得到。
67.在其他示例中，所述仿真值也可以是用户根据实际需要预先设置的，而无需基于历史统计数据。
68.在一些实施例中，建立器件模型查找表的具体步骤包括：
69.根据所述预设的目标值(target)建立spice模型；
70.根据所述spice模型和所述波动生成所述参数波动模型。
71.具体来说，在基于所述预设的目标值已经发布的spice模型基础上，根据所述仿真性能参数与预设的目标值之间的仿真偏差值，批量生成基于单个所述仿真集成电路器件的一种仿真性能参数的参数波动模型。所述预设的目标值根据集成电路器件设计过程中的要求确定。所述仿真性能参数的种类可以根据所述仿真集成电路器件的种类确定，例如可以是所述仿真集成电路器件的关键性能参数。
72.在一些实施例中，建立器件模型查找表的具体步骤包括：
73.提供多种类型的仿真性能参数；
74.针对每一种类型的仿真性能参数，获取多个所述波动、以及建立与多个所述波动对应的多个所述参数波动模型。
75.在一些实施例中，建立器件模型查找表的具体步骤包括：
76.提供多种类型的仿真集成电路器件；
77.建立与多种类型的仿真集成电路器件对应的多个子表，每一所述子表中均包括多个仿真性能参数、与多个所述仿真性能参数对应的多个所述波动、以及与多个所述波动分别对应的多个参数波动模型。
78.在一些实施例中，所述仿真集成电路器件为晶体管器件。
79.在一些实施例中，所述仿真性能参数包括阈值电压vth、饱和电流idsat。
80.附图2是本技术具体实施方式中器件模型查找表的示意图。以下以图2所示的器件模型查找表为例进行说明。如图2所示，所述器件模型查找表包括四个子表，即：与ntn器件(n型晶体管)对应的子表、与ptn器件(p型晶体管)对应的子表、与ntnlv器件(低压n型晶体管)对应的子表、与ptnlv器件(低压p型晶体管)对应的子表。所述仿真性能参数为阈值电压vth和饱和电流idsat。每个所述子表中均包括与所述阈值电压vth对应的多个阈值电压波动、与所述饱和电流idsat对应的多个饱和电流波动、以及与一个阈值电压波动和一个饱和电流波动对应的一个参数波动模型。举例来说，在ntn器件对应的子表中，参数波动模型n11是用于表征阈值电压vth比预设的阈值电压目标值小15％、且饱和电流比预设的饱和电流目标值小15％的ntn器件的特性。再例如，在ntn器件对应的子表中，参数波动模型n72是用于表征阈值电压vth比预设的阈值电压目标值大15％、且饱和电流比预设的饱和电流目标值小10％的ntn器件的特性。
81.步骤s12，获取实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值，并以所述平均值作为所述实际批次集成电路器件的典型值。
82.在一些实施例中，获取实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值的具体步骤包括：
83.获取所述实际批次集成电路器件中每一实际集成电路器件的所述实际性能参数的实际值；
84.根据所述实际批次集成电路器件中所有所述实际集成电路器件的所述实际值计算所述实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值。
85.在一些实施例中，获取所述实际批次集成电路器件中每一实际集成电路器件的所述实际性能参数的具体步骤包括：
86.在实际测试机台中对所述实际批次集成电路器件中的每一个所述实际集成电路器件进行实际性能测试，获得与每一个所述实际集成电路器件对应的所述实际性能参数的所述实际值。
87.在一些实施例中，所述实际性能参数的种类为多种；获取实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值的具体步骤包括：
88.获取与所述实际批次集成电路器件的多种实际性能参数的对应的多个平均值。
89.举例来说，可以从机台的eda(electronic design automation，电子设计自动化)系统中获取所述实际批次集成电路器件中每一个所述实际集成电路器件的实际性能参数(例如wat数据或者pcm(process control monitor，工艺控制监控)数据)。所述实际性能参数可以是一种参数，也可以是多种参数，只要确保所述器件模型查找表中包括与所述实际性能参数的种类对应的仿真性能参数即可。之后，针对每种类型的所述实际性能参数，获取所述实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值，并以所述平均值作为该种类实际批次集成电路器件对应的所述实际性能参数的典型值。
90.步骤s13，计算所述典型值与预设的目标值之间的实际偏差。
91.在一示例中，所述实际偏差可以按如下公式计算得到：
92.实际偏差＝(典型值-目标值)/目标值
93.因此，当所述典型值大于所述目标值时，所述实际偏差为正值；当所述典型值小于所述目标值时，所述实际偏差为负值。
94.图3是本技术具体实施方式中实际集成电路器件的实际性能参数表。在图3中列出了四种集成电路器件(ntn器件、ptn器件、ntnlv器件、ptnlv器件)的两种实际性能参数(阈值电压vth、饱和电流idsat)的目标值、平均值以及实际偏差。
95.步骤s14，于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型，作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
96.在一些实施例中，于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型的具体步骤包括：
97.于所述器件模型查找表中选择与所述实际批次集成电路器件的种类匹配的所述子表，作为目标子表；
98.从所述目标子表中选择与所述实际偏差匹配的所述波动，作为目标波动；
99.选择与所述目标波动及所述实际性能参数的种类对应的参数波动模型作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
100.附图4是本技术具体实施方式中波动与实际偏差之间的对应关系表。具体来说，当所述波动为一具体的数值时，可以预先建立所述器件模型查找表中的波动与实际偏差
△
之间的映射关系。附图5是本技术具体实施方式中实际集成电路器件与参数波动模型之间的对应关系表。
101.举例来说，在获取所述实际偏差之后，先根据所述实际集成电路器件的类型选择与其匹配的子表，作为目标子表。例如所述实际集成电路器件为ntn器件，则从所述器件模型查找表中选择与ntn器件对应的子表作为目标子表。之后，根据所述映射关系选择与所述实际偏差对应的波动，作为目标波动。例如，所述实际偏差为-6.7％，所述实际偏差属于映射关系中的-7.5％≤
△
＜-2.5％范围，则匹配的目标波动为-5％。接着，根据所述目标波动及所述实际性能参数的种类对应的参数波动模型作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。举例来说，阈值电压实际偏差为-6.7％、饱和电流偏差为2.2％的ntn器件对应的参数波动模型为n34。阈值电压实际偏差为-1.5％、饱和电流偏差为1.1％的ntnlv器件对应的参数波动模型为nl44。
102.在其他示例中，所述波动也可以为一数值范围，此时，则无需再建立如图4所示的波动与实际偏差
△
之间的映射关系。
103.在一些实施例中，于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型，作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型之后，还包括如下步骤：
104.采用所述实际测试模型进行仿真测试，对所述实际批次集成电路器件的实际测试结果与仿真测试结果进行校准。
105.根据另一些实施例，本技术还提供了一种集成电路器件建模装置。附图6是本技术具体实施方式中集成电路器件建模装置的结构框图。本技术提供的集成电路器件建模方法可以采用如图1-图5所示的集成电路器件建模方法建立集成电路器件的模型。如图6所示，
所述集成电路器件建模装置，包括：
106.存储器60，配置为存储器件模型查找表，所述器件模型查找表中包括多个波动、以及与多个所述波动对应的多个参数波动模型，所述波动为仿真性能参数的仿真值与预设的目标值之间的仿真偏差；
107.接收器61，配置为获取实际批次集成电路器件的实际性能参数的平均值，并以所述平均值作为所述实际批次集成电路器件的典型值；
108.计算器62，配置为计算所述典型值与预设的目标值之间的实际偏差；
109.处理器63，配置为于所述器件模型查找表中选择与所述实际偏差对应的参数波动模型，作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
110.在一些实施例中，所述存储器60配置为根据所述预设的目标值建立spice模型，并根据所述spice模型和所述波动生成所述参数波动模型。
111.在一些实施例中，所述存储器60配置为接收用户选择的多种类型的仿真性能参数，并针对每一种类型的仿真性能参数，建立多个所述波动、以及与多个所述波动对应的多个所述参数波动模型。
112.在一些实施例中，所述存储器60配置为接收用户选择的多种类型的仿真集成电路器件，并建立与多种类型的仿真集成电路器件对应的多个子表，每一所述子表中均包括多个仿真性能参数、与多个所述仿真性能参数对应的多个所述波动、以及与多个所述波动分别对应的多个参数波动模型。
113.在一些实施例中，所述仿真集成电路器件为晶体管器件。
114.在一些实施例中，所述仿真性能参数包括阈值电压、饱和电流。
115.在一些实施例中，所述接收器61配置为获取所述实际批次集成电路器件中每一实际集成电路器件的所述实际性能参数的实际值，并根据所述实际批次集成电路器件中所有所述实际集成电路器件的所述实际值计算所述实际批次集成电路器件的所述实际性能参数的平均值。
116.在一些实施例中，所述接收器61能够与测试机台通信，所述测试机台配置为对所述实际批次集成电路器件中的每一个所述实际集成电路器件进行实际性能测试，获得与每一个所述实际集成电路器件对应的所述实际性能参数的所述实际值。
117.在一些实施例中，所述实际性能参数的种类为多种；
118.所述接收器61配置为获取与所述实际批次集成电路器件的多种实际性能参数的对应的多个平均值。
119.在一些实施例中，所述处理器63配置为于所述器件模型查找表中选择与所述实际批次集成电路器件的种类匹配的所述子表，作为目标子表，并选择与所述实际偏差匹配的所述波动，作为目标波动，以及选择与所述目标波动及所述实际性能参数的种类对应的参数波动模型作为所述实际批次集成电路器件的实际测试模型。
120.在一些实施例中，集成电路器件建模装置还包括：
121.仿真测试机台64，配置为采用所述实际测试模型进行仿真测试，对所述实际批次集成电路器件的实际测试结果与仿真测试结果进行校准。
122.本具体实施方式提供的集成电路器件建模方法及装置，建立了器件模型查找表，所述器件模型查找表中包括与性能参数的多种波动对应的多种参数波动模型，并以实际批
次集成电路器件的实际性能参数的平均值作为所述实际批次集成电路器件的典型值，并根据所述典型值与预设的目标值之间的实际偏差选择与之匹配的参数波动模型，极大的简化了实际测试模型建立的步骤，缩短了集成电路器件研发的周期，提高了研发效率。
123.所述处理器63还配置为控制所述集成电路器件建模装置的总体操作。所述集成电路器件建模装置还包括通信接口65，所述通信接口65可以使得所述集成电路建模装置通过网络与其他的装置或者设备通信。
124.需要说明的是，本技术实施例中，如果以软件功能模块的形式实现上述的集成电路器件建模的方法，并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得集成电路建模装置(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read only memory，rom)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。这样，本技术实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
125.以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。