专利名称：：获取集成电路中电感模型的方法获取集成电路中电感模型的方法
技术领域：
：本发明涉及集成电路制造方法，尤其涉及一种获取集成电路中电感特征值与电感参数之间关系的方法。
背景技术：
：在当今的集成电路设计领域中，射频集成电路(RFIC)的发展十分迅猛。作为一种重要的无源器件，螺旋电感(spiralinductor)在该领域得到了广泛的应用。然而在射频集成电路的实际应用中，因为计算复杂，目前还没有建立一个较为完善的电感模型。常见的求解电感模型参数的方法是物理模型法，这些利用物理模型计算参数值的方法因为各种工艺过程非常复杂，且很多物理效应难以用物理公式完整的表达，因此在精确度上存在不足之处。为了提高模型的精确度，便需要对高阶的寄生效应做复杂的计算，如此，采用的公式和计算过程往往繁琐冗长，非常不便。因此，开发一种较为精确的获取集成电路中电感模型的方法，同时无需繁复的公式和计算，是很有必要的。
发明内容本发明所要解决的技术问题是，提供一种获取集成电路中电感特征值与电感参数之间关系的方法，在保证模型的精确度的情况下，降低了公式的复杂程度和计算的数量。为了解决上述问题，本发明提供了一种获取集成电路中电感模型的方法，包含如下步骤(1)提供若干组电感的参数&、&、……Xn，以及一电感特征值A，其中，n为大于2的整数；(2)改变参数^为多个不同的数值，且保持其它参数不变，以形成第一组电感参数，采用所述第一组电感参数制作一组电感，并测量所述电感特征值A，从而获得第一组函数关系表达式，所述第一组函数关系表达式用于描述所述电感特征值与参数&之间的函数关系，所述第一组函数关系表达式中的系数为ai、a2、……ai，其中，i为正整数；(3)改变参数^为多个不同的数值，且保持其他参数不变，以形成第二组电感参数，依次选取第二组电感参数的每一个电感参数，重复执行步骤(2)，从而获得第二组函数关系表达式，所述第二组函数关系表达式用于描述每个系数ai、a2、……&分别与参数X2之间的函数关系，所述第二组函数关系表达式中的系数为bplv……bj，其中j为正整数；(4)依次改变其余参数，每次改变一个参数，均仿照步骤(2)与(3)的叙述重复执行前面的步骤，从而获得被改变的参数与前一步骤所获得的函数关系表达式中的系数之间的函数关系；(5)根据上述步骤中所获得的各组函数关系，以获取所述电感特征值A与所述参数&、X2、……Xn的函数关系表达式，即获取到所述电感模型。作为可选的技术方案，所述步骤(1)中n的取值为3;作为可选的技术方案，所述电感为螺旋电感。作为可选的技术方案，所述参数^为电感圈数；所述电感圈数的取值范围为3.55.5;所述电感圈数的取值分别为3.5、4.5和5.5。作为可选的技术方案，所述参数X2为线圈内径；所述线圈内径的取值范围为30um90um;所述线圈内径的取值分别为30um、60um和90um。作为可选的技术方案，所述参数^为电感线直径；所述电感线直径的取值范围为1.5um2咖；所述电感线直径的取值分别为1.5um和2咖。作为可选的技术方案，所述电感特征值为电感的电感值、散射参数或导纳参数。本发明的优点在于，在射频集成电路的实际应用中建立了一个较为完善的电感模型。本发明提供了一种较为精确的获取集成电路中电感模型的方法，同时无需繁复的公式和计算，提高了制造效率。图1为本发明具体实施方式的流程图；图2至图10为本发明具体实施方式中的函数示意图。具体实施方式下面结合附图对本发明提供的获取集成电路中电感特征值与电感参数之间关系的方法的具体实施方式做详细说明。参见图l，为本发明具体实施方式的流程图。本具体实施方式包括如下步骤步骤S10，提供若干组电感的参数&、&、……Xn，以及一电感特征值A，其中，n为大于2的整数；步骤S11，改变参数&为多个不同的数值，且保持其它参数不变，以形成第一组电感参数，采用所述第一组电感参数制作一组电感，并测量所述电感特征值A，从而获得第一组函数关系表达式，所述第一组函数关系表达式用于描述所述电感特征值与参数^之间的函数关系，所述第一组函数关系表达式中的系数为A、^、……ai，其中，i为正整数；步骤S12，改变参数^为多个不同的数值，且保持其他参数不变，以形成第二组电感参数，依次选取第二组电感参数的每一个电感参数，重复执行步骤(2)，从而获得第二组函数关系表达式，所述第二组函数关系表达式用于描述每个系数a^a2、……ai分别与参数^之间的函数关系，所述第二组函数关系表达式中的系数为bplv……bj，其中j为正整数；步骤S13，依次改变其余参数，每次改变一个参数，均仿照步骤Sll与S12的叙述重复执行前面的步骤，从而获得被改变的参数与前一步骤所获得的函数关系表达式中的系数之间的函数关系；步骤S14，根据上述步骤中所获得的各组函数关系，以获取所述电感特征值A与所述参数&、X2、……Xn的函数关系表达式，即获取到所述电感模型。其中，所述电感特征值通常为电感的电感值(Ls)、散射参数(S参数)或导纳参数(Y参数)。对于螺旋电感而言，目前业内经常采用的参数为电感圈数、电感线直径、线圈内径，而对于其他电感，选择的参数的类型和数目不尽相同。通常来说，电感参数的选取是按照其对电感特征值影响因素的强弱来安排的。在本具体实施方式中，为了保证模型具有代表性并节约获取电感特征值与电感参数之间关系的时间，电感圈数的取值分别为3.5、4.5和5.5，线圈内径的取值分别为30um、60um和90咖，电感线直径的取值分别为1.5um和2咖。步骤S10，提供若干组电感的参数&、X2、……Xn，以及一电感特征值A，其中，n为大于2的整数，在本具体实施方式中，n的取值为3;选取参数&为电感圈数T，X2为线圈内径R，X3为电感线直径S，电感特征值A为电感值Ls。步骤S11，改变参数&为多个不同的数值，且保持其它参数不变，以形成第一组电感参数，采用所述第一组电感参数制作一组电感，并测量所述电感特征值A，从而获得第一组函数关系表达式，所述第一组函数关系表达式用于描述所述电感特征值与参数^之间的函数关系，所述第一组函数关系表达式中的系数为A、a2、……ai，其中，i为正整数。上述步骤中，制作电感和测量所述电感特征值A的步骤可以采用半导体平面工艺在晶圆上实现，均属于本领域技术人员的公知技术，此处不再赘述。于此步骤中，改变参数&即电感圈数T为多个不同的值，而保持参数X2、X3即R和S的值不变，例如，当S=1.5、R=30时，令T的取值分别为3.5、4.5和5.5，以此制作一组电感。如表1所示，为本步骤所制作的电感参数以及该参数下的电感值。表1sRT1.5303.50.31.5304.50.41.5305.50.5参见图2所示，图2中包含根据表1数据绘制的本步骤中电感值Ls与电感圈数T之间的函数关系曲线。由图2的函数曲线关系式可以看出，在本具体实施方式中，电感值与电感圈数之间的函数关系为Ls=aiT+a2。由此得到第一组函数关系表达式Ls=0.1T-0.05，此时，系数a！=0.l、a2=-0.05。步骤S12，改变参数^为多个不同的数值，且保持其他参数不变，以形成第二组电感参数，依次选取第二组电感参数的每一个电感参数，重复执行步骤(2)，从而获得第二组函数关系表达式，所述第二组函数关系表达式用于描述每个系数A、^、……&分别与参数^之间的函数关系，所述第二组函数关系表达式中的系数为bpb2、……bj，其中j为正整数。于此步骤中，改变参数X2即线圈内径R的值，保持参数X3即S的值不变，于R的每个数值下，均重复步骤Sll，例如，当S=1.5时，令R的取值由30变为60和90，分别重复步骤S11。如表2所示，为本步骤所制作的电感参数以及该参数下的电感值。表26<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>同样结合参见图2，图2中包含根据表2数据绘制的本步骤中电感值Ls与电感圈数T之间的函数关系曲线。由此可以得到另外两组函数关系，分别为Ls=0.2T-0.3以及Ls=0.3T-0.45。这两组函数关系的表达式中同样包含系数&1，32。如果Ls=alT+a2，则当Ls=0.2T-0.3时，ai=0.2，a2=-0.3;而当Ls=0.3T-0.45时，&1=0.3，a2=-0.45。结合上述步骤以及表1和表2中的数值，可以得到在不同R值的情况下，系数ai和a2的数值变化情况，如表3所示表3<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>如图3及图4所示，为S=1.5时R分别与系数ai、a2的函数关系曲线。由图3和图4的函数曲线关系式可以看出，在本具体实施方式中，有A=l^R+lv^=、ln(R)+b4，此时得到第二组函数关系表达式，即R与系数A、a2的函数关系表达式ai=0.0033R+2.00X10—16以及a2=0.36371n(R)_1.1877其中，ln(R)是以e为底的R的对数。由此可以得到系数t^、b2、b3和b4。为方便计算，以下对系数进行四舍五入处理。此时，系数h=3.33X10—3、b2=2.00X10—16、b3=3.64X10—、=-1.19。步骤S13，依次改变其余参数，每次改变一个参数，均仿照步骤Sll与S12的叙述重复执行前面的步骤，从而获得被改变的参数与前一步骤所获得的函数关系表达式中的系数之间的函数关系。与本具体实施方式中，仿照前述步骤改变参数^为多个不同的数值，于每个数值下，且保持其他参数不变，以形成第三组电感参数，依次选取第三组电感参数的每一个电感参数，重复执行步骤步骤Sll与S12，从而获得第三组函数关系表达式，所述第三组函数关系表达式用于描述每个系数bplv……bj与参数Xn之间的函数关系，所述第三组函数关系表达式中的系数为Cl、c2、……Ck，其中k为正整数。于此步骤中，改变参数X3即电感线直径S的值，即将S的取值由1.5变为2，如前述方法重复步骤S11及S12。如表4所示，为本步骤所制作的电感参数以及该参数下的电感值。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>根据表4，重复步骤S11和S12中的处理方法，可以得到，当S=2、R变化时的参数R与系数ai、a2的一组关系，参见图5及图6，为S=2时R分别与系数ai、a2的函数关系曲线。即ai=0.0067R+3X10—16以及a2=0.72751n(R)_2.1754如果ai=b"2，a2=b3ln(R)+b4，则以上又可以得到一组系数Vb2、b3和b4，此时，系数b!=6.67X10—3、b2=3.00X10—16、b3=7.27X10—\b4=-2.18。由此可以得到参数S与系数^b4之间的关系，如表5所示表5<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>根据表5，并结合图7图10的函数关系曲线得到参数S与^b4之间的函数关系表达式，由函数曲线关系式可以看出，在本具体实施方式中，参数S与^、之间的函数关系表达式可以表示为=qS+C2b2=c3S+c4b3=c5S+c6b4=c7S+c8即得到第三组函数关系表达式^=0.0067S-0.0067b2=2X10—16S_1X10—16b3=-0.728S+1.456以及b4=1.98S-1.78。上述函数关系曲线中包含系数clc8。其中，Cl=0.0067、c2=-0.0067、c3=2X10—16、c4=-1X10—16、c5=-0.728、c6=1.456、c7=1.98、c8=-1.78。如果在步骤S10中n的取值大于3，即还选取了其它参数时，则还需要仿照改变X3实施方案重复前面的步骤，以获得该参数与前一步骤所获得的系数之间的函数关系；在本具体实施方式中，由于只包含电感圈数、电感线直径、线圈内径这三个参数，于前述步骤已能够获得这三个参数与系数之前的函数关系。步骤S14，根据上述步骤中所获得的各组函数关系，以获取所述电感特征值A与所述参数&、X2、……Xn的函数关系表达式，即获取到所述电感模型。于此步骤中，根据前述步骤，可以得到Ls=a!XT+a2，那么Ls=XR+b2)XT+(b3ln(R)+b4)，那么Ls=[(ClXS+c2)X(R)+(c3XS+c4)]XT+[(c5XS+c6)XIn(R)+(c7XS+c8)]艮卩Ls=[(0.0067XS_0.0067)XR+(2X10—16S_1X10—16)]XT_[(0.726XS_0.725)Xln(R)-(l.98XS-1.78)]由此，可获取电感模型，即获取所述电感特征值Ls与所述参数XPX2，X3函数关系表达式，亦即电感特征值Ls与电感圈数T、线圈内径R、电感线直径S的函数关系表达式。利用该电感模型，可以制作电感圈数在3.55.5之间、线圈内径为30um90um且电感线直径为1.5um2um的所有螺旋电感，只需通过调整电感圈数、线圈内径、电感线直径或电感特征值四项中的任意一至三项，即可得到其余项的取值，而无需繁琐的计算。例如，当电感圈数T为4，线圈内径R为80um，电感线直径S为1.8um时，利用该模型可以容易地计算出电感值Ls为O.95。9以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。权利要求一种获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，包含如下步骤(1)设定若干组电感的参数X1、X2、……Xn，以及一电感特征值A，其中，n为大于2的整数；(2)改变参数X1为多个不同的数值，且保持其它参数不变，以形成第一组电感参数，采用所述第一组电感参数制作一组电感，并测量所述电感特征值A，从而获得第一组函数关系表达式，所述第一组函数关系表达式用于描述所述电感特征值与参数X1之间的函数关系，所述第一组函数关系表达式中的系数为a1、a2、……ai，其中，i为正整数；(3)改变参数X2为多个不同的数值，且保持其他参数不变，以形成第二组电感参数，依次选取第二组电感参数的每一个电感参数，重复执行步骤(2)，从而获得第二组函数关系表达式，所述第二组函数关系表达式用于描述每个系数a1、a2、……ai分别与参数X2之间的函数关系，所述第二组函数关系表达式中的系数为b1、b2、……bj，其中j为正整数；(4)依次改变其余参数，每次改变一个参数，均仿照步骤(2)与(3)的叙述重复执行前面的步骤，从而获得被改变的参数与前一步骤所获得的函数关系表达式中的系数之间的函数关系；(5)根据上述步骤中所获得的各组函数关系，以获取所述电感特征值A与所述参数X1、X2、……Xn的函数关系表达式，即获取到所述电感模型。2.根据权利要求l所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述步骤(1)中n的取值为3。3.根据权利要求1或2所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述参数^为电感圈数。4.根据权利要求3所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述电感圈数的取值范围为3.55.5。5.根据权利要求4所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述电感圈数的取值分别为3.5、4.5和5.5。6.根据权利要求1或2所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述参数^为线圈内径。7.根据权利要求6所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述线圈内径的取值范围为30um90um。8.根据权利要求7所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述线圈内径的取值分别为30um、60um和90um。9.根据权利要求1或2所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述参数L为电感线直径。10.根据权利要求9所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述电感线直径的取值范围为1.5um2um。11.根据权利要求io所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述电感线直径的取值分别为1.5um和2咖。12.根据权利要求1所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述电感特征值为电感的电感值、散射参数或导纳参数。13.根据权利要求1所述的获取集成电路中电感模型的方法，其特征在于，所述电感为螺旋电感。全文摘要一种获取集成电路中电感模型的方法，包括如下步骤提供若干组电感的参数X1、X2、……Xn，以及一电感特征值；改变参数X1为多个不同的数值，获得所述电感特征值与参数X1之间的函数关系，该函数关系的表达式中包含系数a1、a2、……ai；改变参数X2为多个不同的数值，于每个数值下重复前述步骤，获得系数a1、a2、……ai与参数X2之间的函数关系，该函数关系的表达式中具有系数b1、b2、……bj；仿照前述步骤改变其余参数；获取所述电感特征值与所述参数X1、X2、……Xn的函数关系表达式，该表达式即为电感模型。本发明的优点在于无需繁复的公式和计算，提高了制造效率。文档编号G06F17/50GK101770528SQ20081020526公开日2010年7月7日申请日期2008年12月31日优先权日2008年12月31日发明者蒋立飞,陈展飞申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司