电阻失配模型及提取方法与流程

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种电阻失配模型及提取方法。

背景技术：

电阻器件是集成电路中常用的无源器件。受刻蚀选择性、激光退火角度，离子注入方向等制造工艺的影响，成对出现的电阻失配结构往往存在阻值特性的差异。电阻模型中通常使用失配模型去拟合这一失配现象。随着半导体工艺制造尺寸的不断减小，电阻失配特性对电路设计的影响逐渐显现，电路设计者对电阻模型拟合精度的要求也越来越高，常规的电阻失配模型与器件尺寸上的关联性过于单一，无法进一步修正电阻器件尺寸对失配特性的影响，因此，现有的电阻失配模型拟合已经无法满足集成电路设计师对电阻器件失配模型精度的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种电阻失配模型及提取方法，提高了电阻失配模型的拟合精度，使之能更精确地表征不同尺寸下电阻器件的实际失配特性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种电阻失配模型，所述电阻失配模型为：

rshmis＝arsh*geo_fac*sigma_mis*mismatch_flag

geo-fac＝1/sqrt(w*l)

arsh＝arsh0*f(w，l)

f(w,l)＝power(l，larsh0)*power(w，warsh0)*power(w*l，parsh0)

其中，geo_fac为电阻器件的几何因子，w为电阻器件的宽度，l为电阻器件的长度，sigma_mis＝aguass(0,1,1)为高斯正态分布随机数，mismatch_flag＝0or1，用于控制电阻失配模型失配特性仿真时的打开或关闭；arsh0为大尺寸电阻器件的修正系数；f(w,l)为与电阻器件尺寸相关的修正函数，larsh0为电阻器件在长度维度上的修正系数、warsh0为电阻器件在宽度维度上的修正系数，parsh0为小尺寸电阻器件的修正系数。

基于此，本发明还提供了所述电阻失配模型的提取方法，包括：

s1、设计不同尺寸的电阻失配对，每个电阻失配对包括两个尺寸相同的电阻器件，根据所述电阻器件的尺寸将所述电阻失配对划分为第一失配对、第二失配对、第三失配对及第四失配对，所述第一失配对中电阻器件的长度大于设定长度阈值且宽度大于设定宽度阈值，所述第二失配对中电阻器件的宽度相同且长度不同，所述第三失配对中电阻器件的长度相同且宽度不同，所述第四失配对中电阻器件的长度小于设定长度阈值且宽度小于设定宽度阈值；

s2、测量不同尺寸的电阻失配对的电阻失配值；

s3、建立基本的电阻失配模型；

s4、对所述第一失配对的失配特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入s5，如拟合好，则进入s6；

s5、修改大尺寸电阻器件的修正系数，并进入s4；

s6、建立引入与所述电阻器件尺寸相关的修正函数的电阻失配模型；

s7、依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入s8，如拟合好，则进入s9；

s8、对应修改电阻器件在长度维度上的修正系数、宽度维度上的修正系数或小尺寸电阻器件的修正系数，并进入s7；

s9、根据s7得到电阻失配模型，并对所述电阻失配模型进行验证。

可选的，所述s7中，依次所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合具体包括：

对所述第二失配对在长度维度上的失配特性进行曲线拟合；

对所述第三失配对在宽度维度上的失配特性进行曲线拟合；

对所述第四失配对在小尺寸维度上的失配特性进行曲线拟合。

可选的，所述步骤s3中，建立基本的电阻失配模型：

rshmis＝arsh*geo_fac*sigma_mis*mismatch_flag

其中，arsh为与电阻器件尺寸相关的修正常数。

可选的，所述步骤s4中，若测量的电阻失配值与根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差大于或等于20％，则认为拟合不好；若测量的电阻失配值与根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差小于20％，则认为拟合好。

可选的，根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值为通过仿真根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值。

可选的，所述步骤s5具体包括：根据测量的电阻失配值与根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值的偏差量修改大尺寸电阻器件的修正系数。

可选的，所述步骤s7中，依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合时，若测量的电阻失配值与根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差大于或等于20％，则认为拟合不好；若测量的电阻失配值与根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差小于20％，则认为拟合好。

可选的，依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合时，根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值为通过仿真根据所述电阻失配模型得到的电阻失配拟合值。

可选的，所述步骤s8具体包括：根据测量的电阻失配值与根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值的偏差量对应修改电阻器件在长度维度上的修正系数、宽度维度上的修正系数或小尺寸电阻器件的修正系数。

在本发明提供的电阻失配模型及提取方法中，在原有电阻失配模型的基础上，通过引入与电阻器件尺寸相关的修正函数，提高了电阻失配模型的拟合精度，使之能更精确地表征不同尺寸下电阻失配对的实际失配特性。

附图说明

本领域的普通技术人员应当理解，提供的附图用于更好地理解本发明，而不对本发明的范围构成任何限定。其中：

图1为本发明实施例提供的电阻失配模型的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且未按比例绘制，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。还应当理解的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语“第一”、“第二”、“第三”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

请参照图1，本实施例提供了一种电阻失配模型的提取方法，包括以下步骤：

s1、设计不同尺寸的电阻失配对，每个电阻失配对包括两个尺寸相同的电阻器件，根据所述电阻器件的尺寸将所述电阻失配对划分为第一失配对、第二失配对、第三失配对及第四失配对，所述第一失配对中电阻器件的长度大于设定长度阈值且宽度大于设定宽度阈值，所述第二失配对中电阻器件的宽度相同且长度不同，所述第三失配对中电阻器件的长度相同且宽度不同，所述第四失配对中电阻器件的长度小于设定长度阈值且宽度小于设定宽度阈值；

s2、测量不同尺寸的电阻失配对的电阻失配值；

s3、建立基本的电阻失配模型；

s4、对所述第一失配对的失配特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入s5，如拟合好，则进入s6；

s5、修改大尺寸电阻器件的修正系数，并进入s4；

s6、建立引入与所述电阻器件尺寸相关的修正函数的电阻失配模型；

s7、依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入s8，如拟合好，则进入s9；

s8、对应修改电阻器件在长度维度上的修正系数、宽度维度上的修正系数或小尺寸电阻器件的修正系数，并进入s7；

s9、根据s7得到电阻失配模型，并对所述电阻失配模型进行验证。

首先，执行步骤s1，设计不同尺寸的电阻失配对，每个电阻失配对包括两个尺寸相同的电阻器件，根据所述电阻器件的尺寸将所述电阻失配对划分为第一失配对、第二失配对、第三失配对及第四失配对，所述第一失配对中电阻器件的长度大于设定长度阈值且宽度大于设定宽度阈值，所述第二失配对中电阻器件的宽度相同且长度不同，所述第三失配对中电阻器件的长度相同且宽度不同，所述第四失配对中电阻器件的长度小于设定长度阈值且宽度小于设定宽度阈值。根据背景技术所述，随着半导体工艺制造尺寸的不断减小，电阻失配特性对电路设计的影响逐渐显现，电路设计者对电阻模型拟合精度的要求也越来越高。因此，可设计不同尺寸的电阻失配对，以便于对各个尺寸的电阻失配对的失配特性曲线进行拟合，得到更加精准的电阻失配模型。

本实施例中，所述长度阈值及所述宽度阈值的数值可根据不同的集成电路进行定义，本申请对此不作任何限制。

然后执行步骤s2，测量不同尺寸的电阻失配对的电阻失配值，以便于后续与建立的电阻失配模型仿真得到的电阻失配拟合值进行对比。

接着，执行步骤s3，建立基本的电阻失配模型。

本实施例中，所述基本的电阻失配模型如下：

rshmis＝arsh*geo_fac*sigma_mis*mismatch_flag

其中，geo_facwei为电阻器件的几何因子，w为电阻器件的宽度，l为电阻器件的长度，sigma_mis＝aguass(0,1,1)为高斯正态分布随机数，mismatch_flag＝0or1，用于控制电阻失配模型失配特性仿真时的打开或关闭；arsh为与电阻器件尺寸相关的修正常数，用于拟合电阻器件的失配特性。

然后执行步骤s4，对所述第一失配对的失配特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入s5，如拟合好，则进入s6。此步骤在于对大尺寸电阻失配对的失配特性进行曲线拟合，得到大尺寸电阻器件的修正系数。

本实施例中，若测量的电阻失配值与根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差大于或等于20％，则认为拟合不好；若测量的电阻失配值与根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差小于20％，则认为拟合好。

根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值为通过仿真根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值。

当拟合不好时，执行步骤s5，修改大尺寸电阻器件的修正系数，即arsh的值，并进入s4继续拟合，直至拟合好。本实施例中，根据测量的电阻失配值与根据基本的电阻失配模型得到的电阻失配拟合值的偏差量修改大尺寸电阻器件的修正系数。

拟合好之后，执行步骤s6，建立引入与所述电阻器件尺寸相关的修正函数的电阻失配模型。

所述电阻失配模型为：

rshmis＝arsh*geo_fac*sigma_mis*mismatch_flag

geo-fac＝1/sqrt(w*l)

arsh＝arsh0*f(w,l)

f(w,l)＝power(l,larsh0)*power(w,warsh0)*power(w*l,parsh0)

其中，geo_fac为电阻器件的几何因子，w为电阻器件的宽度，l为电阻器件的长度，sigma_mis＝aguass(0,1,1)为高斯正态分布随机数，mismatch_flag＝0or1，用于控制电阻失配模型失配特性仿真时的打开或关闭；arsh0为大尺寸电阻器件的修正系数；f(w,l)为与电阻器件尺寸相关的修正函数，larsh0为电阻器件在长度维度上的修正系数、warsh0为电阻器件在宽度维度上的修正系数，parsh0为小尺寸电阻器件的修正系数。

与基本的电阻失配模型的不同之处在于，该电阻失配模型中的arsh为与电阻器件尺寸相关的修正函数，arsh0为大尺寸电阻器件的修正系数，相当于基本的电阻失配模型中的arsh，f(w,l)为与电阻器件尺寸相关的修正函数，即所述电阻失配模型的失配特性曲线拟合与电阻器件的尺寸相关。

接着执行步骤s7，依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入s8，如拟合好，则进入s9。

具体的，依次所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合具体包括：

由于所述第二失配对中电阻器件的宽度相同且长度不同，故对所述第二失配对在长度维度上的失配特性进行曲线拟合；

由于所述第三失配对中电阻器件的长度相同且宽度不同，故对所述第三失配对在宽度维度上的失配特性进行曲线拟合；

由于所述第四失配对中电阻器件的长度小于设定长度阈值且宽度小于设定宽度阈值，故对所述第四失配对在小尺寸维度上的失配特性进行曲线拟合。

通过对第一失配对、第二失配对、第三失配对及第四失配对依次进行拟合，可得到arsh0、larsh0、warsh0、parsh0的值，提高了电阻失配模型的拟合精度，使之能更精确地表征不同尺寸下电阻失配对的实际失配特性。

依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合时，若测量的电阻失配值与根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差大于或等于20％，则认为拟合不好；若测量的电阻失配值与根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值相差小于20％，则认为拟合好。

进一步的，依次对所述第二失配对、第三失配对及第四失配对的失配特性进行曲线拟合时，根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值为通过仿真根据所述电阻失配模型得到的电阻失配拟合值。

若拟合不好，则执行步骤s8，对应修改电阻器件在长度维度上的修正系数、宽度维度上的修正系数或小尺寸电阻器件的修正系数，即对所述第二失配对在长度维度上的失配特性进行曲线拟合时，则修改larsh0的值，对所述第三失配对在宽度维度上的失配特性进行曲线拟合时，则修改warsh0的值，对所述第四失配对在小尺寸维度上的失配特性进行曲线拟合时，则修改parsh0的值，并进入s7，直至拟合好。

本实施例中，根据测量的电阻失配值与根据电阻失配模型得到的电阻失配拟合值的偏差量对应修改电阻器件在长度维度上的修正系数、宽度维度上的修正系数或小尺寸电阻器件的修正系数。

若拟合好，则执行步骤s9，根据s7得到电阻器件的电阻失配模型，并对所述电阻器件的电阻失配模型进行验证，即对电阻失配模型进行连续性、稳定性验证，以保证整个模型的可使用性。

应当理解的是，本发明提供了电阻失配模型的提取方法适用于多晶硅、扩散等各种类型电阻模型，具有一定的适用性。

综上，本发明提供了一种电阻失配模型及提取方法，在原有电阻失配模型的基础上，通过引入与电阻器件尺寸相关的修正函数，提高了电阻失配模型的拟合精度，使之能更精确地表征不同尺寸下电阻失配对的实际失配特性。

此外还应该认识到，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。