专利名称：半导体仿真模型的建立方法
技术领域：
本发明涉及一种仿真模型的建立方法，尤其使一种半导体器件仿真模型的建立方法。
背景技术：
器件模型在集成电路设计中具有在非常重要的作用，它可大大缩短产品的设计生产周期，提高产品的成品率，节省成本等等。目前，器件模型的建立方法通常有两种，一是全局模型方法(Global Model)，另一种是分块模型方法(Binning Model)。
全局模型用一个模型去仿真全部尺寸的晶体管器件。依据半导体器件物理理论，金属氧化物场效应管(MOSFET)的性能，如阀值电压Vt，沟道电流Ids等，主要取决于其短沟与窄沟效应，与其栅极长度、宽度存在着非常重要的依存关系。在此基础上建立起来的器件模型中的参数大体上分为三类，一是用于仿真大尺寸器件的参数，二是用于仿真宽但短沟道器件的参数，三是用于仿真长但窄沟道器件的参数。三类参数中大多都具有特定的物理意义。然而随着工艺特征尺寸的日益减少，工艺技术进入亚微米阶段，一些复杂的效应常在小尺寸，尤其是短沟且窄栅极宽度的器件中产生，使全局模型不能很好的仿真其性能，拟合精度会面临越来越重大的挑战。全局模型方法(Global Model)主要利用晶体管性能与其尺寸的物理关系而提取各参数值，主要的器件如图1椭圆中所示，小尺寸器件主要用来验证模型精度。全局模型只使用一套参数拟合所有器件，故提取高质量的模型比较困难比较困难，有些尺寸的器件，尤其是小尺寸器件，仿真精度往往比较差，但这种方法模型维护简单。
分块模型的特点是提取简单，方阵上的器件仿真精度高，但参数大多没有特定的物理意义，模型维护困难，块与块之间边界上的器件仿真精度不高，容易出现连续性问题等。分块模型一般是在图2所示的晶体管尺寸阵列中提取的，它将尺寸阵列分成几个甚至十几个方块(bin)，每个块具有自己的模型，称为子模型，一个完整的器件模型就是由所有的子模型组成。它的提取过程与全局模型有很大区别，首先应用大尺寸器件的参数对阵列中的每个器件提取自己的模型，各块(bin)的子模型的参数由其四个角上的器件模型所对应的参数计算得出。分块模型因其在特定尺寸制作特定模型，使其具有拟合精度好的优点，但这种模型仿真速度慢，参数大多没有特定的物理意义，模型因为由众多子模型组成，使得模型维护变得比较困难，块与块之间比较容易出连续性问题，引起不收敛性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种半导体仿真模型的建立方法，能够在提高模型精度的同时还可简化提取与维护过程，并有很好的连续性，大大提高集成电路设计者的工作效率与准确性。
为解决上述技术问题，本发明半导体仿真模型的建立方法的技术方案是，包括如下步骤(1)按长度与宽度的依存性建立Global区域的器件模型，即G模型；
(2)Bin区域与Global区域边界上的器件使用G模型作为自己的单个器件模型；(3)单独提取Bin区域中不与Global区域接界的各个器件的模型；(4)利用各自4个角上的器件模型，各个Bin块合成自己的块模型；(5)将G模型及若干个Bin模型整合成一个整体的模型。
本发明同时具有了全局模型与分块模型的优点，同时克服它们的缺点，因此在简化模型提取过程的基础上得到较高的模型精度，改善了模型的维护性能，从而提高了集成电路设计的效率与准确性，缩小了产品设计周期，并且降低了成本。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述图1为提取全局模型的晶体管尺寸阵列的示意图；图2为提取分块模型的晶体管尺寸阵列；图3为本发明的晶体管尺寸阵列示意图。
具体实施例方式
本发明所提供的方法在传统BSIM3模型的基础上，结合了全局模型与分块模型的提取方法。如图3所示，所选择的器件尺寸既有提取全局模型所需的长度与宽度阵列，即图中标示的Global区，同时将小尺寸器件按分块模型方法那样分块，即图中的Bin区，方块的具体数量视器件尺寸情况而定。
在Global区提取一个局部的全局模型，即得到一个适合整个Global区的模型，在其它的Bin区可得到各个Bin区模型。具体步骤包括(1)按长度与宽度的依存性建立Global区域的器件模型，即G模型；(2)Bin区域与Global区域边界上的器件使用G模型作为自己的单个器件模型；(3)单独提取Bin区域中不与Global区域接界的各个器件的模型；(4)利用各自4个角上的器件模型，各个Bin块合成自己的块模型；(5)将G模型及若干个Bin模型整合成一个整体的模型。
权利要求
1.一种半导体仿真模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤(1)按长度与宽度的依存性建立Global区域的器件模型，即G模型；(2)Bin区域与Global区域边界上的器件使用G模型作为自己的单个器件模型；(3)单独提取Bin区域中不与Global区域接界的各个器件的模型；(4)利用各自4个角上的器件模型，各个Bin块合成自己的块模型；(5)将G模型及若干个Bin模型整合成一个整体的模型。
全文摘要
本发明公开了一种半导体仿真模型的建立方法，其步骤包括首先按长度与宽度的依存性建立Global区域的器件模型，即G模型；然后Bin区域与Global区域边界上的器件使用G模型作为自己的单个器件模型；之后单独提取Bin区域中不与Global区域接界的各个器件的模型；再利用各自4个角上的器件模型，各个Bin块合成自己的块模型；最后将G模型及若干个Bin模型整合成一个整体的模型。本发明同时具有了全局模型与分块模型的优点，同时克服它们的缺点，因此在简化模型提取过程的基础上得到较高的模型精度，改善了模型的维护性能，从而提高了集成电路设计的效率与准确性，缩小了产品设计周期，并且降低了成本。
文档编号G06F17/50GK1979498SQ200510111298
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月8日 优先权日2005年12月8日
发明者邹小卫, 钱文生 申请人:上海华虹Nec电子有限公司