一种限制器件模型适用温度范围的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及1C器件提参建模领域，尤其涉及一种限制器件模型适用温度范围的 方法。
【背景技术】
[0002] 随着集成电路技术的发展和越来越广泛的应用，集成电路设计时必须考虑其高可 靠性、高性能、低成本的要求，人们对IC CAD软件统计容差分析、优化设计、成品率、成本分 析及可靠性预测的功能和精度要求也越来越高。而在IC CAD软件中，MOSFET的器件模型 是将1C设计和1C产品功能与性能联系起来的关键纽带。伴随着集成器件尺寸越来越小， 集成规模越来越大，集成电路工序越来越复杂，对器件模型的精度要求也越来越高。如何提 供一个精确的MOSFET模型无疑已成为IC CAD设计者首要解决的问题，一直也是国际上研 宄的重点和热点。
[0003]半导体器件中的多个性能参数都与温度有关，如载流子迀移率会随着温度的变化 产生很大的波动，温度对器件性能的影响是十分重要的，因此器件模型一般都只适用于一 定温度范围内，超过温度范围则仿真精度就不会满足要求。现有技术中，仅仅在模型使用 说明里对模型的适用温度范围加以说明，而无法对用户在仿真中所采用的仿真温度加以限 制，并不能从根本上解决此问题，使用者仍然有可能在温度范围之外使用此模型进行仿真， 有可能对设计者造成误导。
【发明内容】
[0004]为了有效的解决上述问题，本发明提供了一种限制器件模型适用温度范围的方 法。该方法包括：
[0005] a)在器件模型中加入温度判断参数；
[0006] b)设置器件正常工作的温度范围；
[0007] C)将器件正常工作的温度范围设置为温度判断参数的范围，当仿真温度处于温度 范围之内时，此参数为1，当仿真温度处于温度范围之外时，此参数为-1;
[0008] d)设置器件的固有参数与温度判断参数相关。
[0009] 其中，在器件模型中加入温度判断参数的方法为设置子电路模型。
[0010] 其中，所述固有参数的值为正时，器件模型正常工作，所述固有参数的值为负时， 器件模型停止工作。
[0011] 其中，所述固有参数为模型中所有不能为负的参数。
[0012] 其中，所述固有参数为器件的长度、宽度、电容、电阻中的一个和/或多个。
[0013]本发明所采用的限制器件模型适用温度范围的方法通过温度判断参数把温度信 息传递到器件尺寸上，当仿真温度在器件有效工作的温度范围内时，器件尺寸不变，正常仿 真，当不在温度范围内时，器件尺寸为负，停止仿真。实际上，温度信息传递到任何不能为负 的参数上，都可以解决此问题。此方法有效的对仿真中器件模型的适用温度范围加以限制， 而且可以人为的方便的缩小器件模型的可使用温度范围。
【附图说明】
[0014] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它 特征、目的和优点将会变得更明显：
[0015] 图1为本发明提供的限制器件模型适用温度范围方法的流程图。
[0016] 附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。
【具体实施方式】
[0017] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 例作详细描述。
[0018] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
[0019] 下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简 化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且 目的不在于限制本发明。
[0020] 本发明提供了一种限制器件模型适用温度范围的方法，下面将结合附图，对本发 明的一个实施例进行详细说明。
[0021] 首先，在步骤S101中，在器件模型中加入温度判断参数。加入温度判断参数的目 的在于在器件模型中引入温度作为变量之一，以便对仿真温度进行实时监测，当仿真温度 超出器件工作的有效温度时，便于仿真系统作出相应的反馈和处理。具体的，在器件模型中 加入温度判断参数的方法为将器件模型变为子电路模型，并在子电路模型中引入温度判断 参数 Tcheck。
[0022] 接下来，如步骤S102所述，设置器件正常工作的温度范围[Tmin，Tmax], Tmin和 Tmax分别为温度范围的下限和上限。为使器件能够有效工作的温度范围，Tmin和Tmax可 在仿真中根据器件和实际需要进行设置。在一个实施例中，设置该温度范围为[-25, 25]°C。 在其他实施例中，所述温度范围可以根据需要进行设定，如[0,25]°C，[_50，15]°C等等。
[0023] 接下来，在步骤S103中，将器件正常工作的温度范围设置为温度判断参数的范 围，当仿真温度处于温度范围之内时，此参数为1，当仿真温度处于温度范围之外时，此参数 为-1。具体的，在本实施例中，实现这一功能的方法为，将温度判断参数Tcheck设置为：
[0024] Tcheck ='（Temper-Tmin) * (Tmax-Temper)/abs ((Temper-Tmin) * (Tmax-Temp er)) '
[0025] 该设置使得当仿真温度在温度范围之内时，Tcheck为1，当超出范围时Tcheck 为 -1。当然，Tcheck还可以通过其他的表达式进行设定，并不限于本实施例中所述的表达 式。
[0026] 最后，在步骤S104中，设置器件的固有参数与温度判断参数相关。其中，所述固 有参数的值为正时，器件模型正常工作，所述固有参数的值为负时，器件模型停止工作。所 述固有参数为模型中所有不能为负的参数。如器件的长度、宽度、电容、电阻中的一个和/ 或多个。在本实施例中，以器件的栅极宽度作为固有参数，设置器件的w= 'W*Tcheck'，当 Tcheck为1时，W = W，正常仿真，当Tcheck为-1时，W = -W，是一个负值，无法仿真，仿真会 立刻停止。在另一个实施例中，设置器件长度L= 'L*Tcheck'也可以实现本发明的目的。 具体的，本实施例中的器件模型中涉及制器件模型适用温度范围的部分如下：
[0027]
[0028] 本发明所采用的限制器件模型适用温度范围的方法通过温度判断参数把温度信 息传递到器件尺寸上，当仿真温度在器件有效工作的温度范围内时，器件尺寸不变，正常仿 真，当不在温度范围内时，器件尺寸为负，停止仿真。实际上，温度信息传递到任何不能为负 的参数上，都可以解决此问题。此方法有效的对仿真中器件模型的适用温度范围加以限制， 而且可以人为的方便的缩小器件模型的可使用温度范围。
[0029] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种限制器件模型适用温度的方法，包括： a) 在器件模型中加入温度判断参数； b) 设置器件正常工作的温度范围； c) 将器件正常工作的温度范围设置为温度判断参数的范围，当仿真温度处于温度范围 之内时，此参数为1，当仿真温度处于温度范围之外时，此参数为-1 ; d) 设置器件的固有参数与温度判断参数相关。2. 根据权利要求1所述的方法，其中，在器件模型中加入温度判断参数的方法为设置 子电路模型。3. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述固有参数的值为正时，器件模型正常工作， 所述固有参数的值为负时，器件模型停止工作。4. 根据权利要求3所述的方法，其中，所述固有参数为模型中所有不能为负的参数。5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述固有参数为器件的长度、宽度、电容、电阻中 的一个和/或多个。
【专利摘要】本发明提供了一种限制器件模型适用温度范围的方法，包括：a)在器件模型中加入温度判断参数；b)设置器件正常工作的温度范围；c)将器件正常工作的温度范围设置为温度判断参数的范围，当仿真温度处于温度范围之内时，此参数为1，当仿真温度处于温度范围之外时，此参数为-1。d)设置器件的固有参数与温度判断参数相关。本发明所采用的限制器件模型适用温度范围的方法通过温度判断参数把温度信息传递到器件尺寸上，有效的对仿真中器件模型的适用温度范围加以限制，而且可以人为的方便的缩小器件模型的可使用温度范围。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104992005
【申请号】CN201510351261
【发明人】卜建辉, 赵博华, 罗家俊, 韩郑生
【申请人】中国科学院微电子研究所
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年6月23日