一种MOS温度模型提取方法与流程

本发明涉及半导体集成电路spice建模，尤其涉及一种mos温度模型提取方法。

背景技术：

1、mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor)属于集成电路常见有源器件之一。mos器件建模方法通常包括global(全局)和binning(分块)两种方式。global方式是对所涉及尺寸范围统一进行建模，而binning方式是将所涉及尺寸划分为若干子区间分开进行建模，每一个binning model(分块模型)由对应尺寸范围的四个pointmodel(点模型)合成，每一个point model对应一个具体的w/l(mos沟道宽度/长度)，如图1所示。binning model精度更高，但工作量更大。为了满足模型在不同温度条件下的精度要求，需要基于温度测试数据，进行mos温度模型提取。

2、对于binning方式温度模型的提取，目前常见的方法有两种：一种是对温度参数使用外挂公式，调整外挂公式中的参数；另一种是对温度参数进行point方式调参，即直接调整每一个point model温度参数。第一种方法的缺点在于模型精度可能不够，无法满足每一个尺寸误差要求。第二种方法的缺点在于单独调每一个point model温度参数，工作量较大，而且容易出现不连续性问题。无论使用上述哪一种方法均无法同时保证模型提取效率和模型精度及连续性，因此，如何快速建立mos温度模型，同时保证模型精度及模型连续性，是本领域技术人员需要面对和解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种mos温度模型提取方法，针对binning方式能够快速完成温度建模工作，保证温度模型精度，从而提高mos器件建模效率。

2、为了实现上述目的，本发明提供的mos温度模型提取方法，包括：

3、将mos温度参数从具体数值转换为外挂公式；

4、基于温度电流-电压测试数据，提取所述外挂公式中的模型拟合参数；

5、判断模型结果是否满足预设误差条件，若满足，则完成mos温度模型提取，否则进行以下步骤；

6、根据所述外挂公式及提取到的拟合参数值，计算出每一个点模型对应的温度参数值，并根据计算得到的温度参数值得到新的点模型，所述新的点模型用于生成各mos器件子区间相应的分块模型；

7、根据误差判断结果调整相应点模型的温度参数值，直到分块模型达到精度要求。

8、进一步地，所述mos温度参数包括阈值电压温度系数，迁移率温度系数，饱和速率温度系数，阈值电压衬偏效应温度系数，以及迁移率衬偏效应温度系数。

9、进一步地，所述mos温度参数的外挂公式形式如下：

10、parm＝'parm_wl'，

11、parm_wl＝'(r_parm+l_parm/pwr(l,ll_parm)+w_parm/pwr(w,ww_parm)+p_parm/(p wr(l,llp_parm)*pwr(w,wwp_parm)))'，其中，parm表示mos温度参数，l表示mos沟道长度，w表示mos沟道宽度，r_parm、l_parm、ll_parm、w_parm、ww_parm、p_parm、llp_parm、wwp_parm均为模型拟合参数。

12、进一步地，所述温度电流-电压测试数据包括漏极电流-栅极电压曲线、漏极电流-漏极电压曲线，所述温度包括-40℃、-15℃、85℃、以及125℃。

13、更进一步地，所述判断模型结果是否满足预设误差条件的步骤，还包括：基于分块模型进行模型仿真，判断模型结果是否满足阈值电压误差小于15mv、电流误差小于5％。

14、为实现上述目的，本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器，用于执行所述存储器所存放的计算机程序，以实现如上所述的mos温度模型提取方法。

15、为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现如上所述的mos温度模型提取方法。

16、本发明提供的mos温度模型提取方法，与现有技术相比具有如下有益效果：

17、采用温度参数外挂公式方法，提高模型提参效率，结合点模型方式微调，达到模型精度要求的同时，也能保证模型连续性，从而提高mos温度模型提取效率，快速完成温度建模工作。

18、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

技术特征：

1.一种mos温度模型提取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的mos温度模型提取方法，其特征在于，所述mos温度参数包括阈值电压温度系数，迁移率温度系数，饱和速率温度系数，阈值电压衬偏效应温度系数，以及迁移率衬偏效应温度系数。

3.根据权利要求1所述的mos温度模型提取方法，其特征在于，所述mos温度参数的外挂公式形式如下：

4.根据权利要求1所述的mos温度模型提取方法，其特征在于，所述温度电流-电压测试数据包括漏极电流-栅极电压曲线、漏极电流-漏极电压曲线，所述温度包括-40℃、-15℃、85℃、以及125℃。

5.根据权利要求1所述的mos温度模型提取方法，其特征在于，所述判断模型结果是否满足预设误差条件的步骤，还包括：基于分块模型进行模型仿真，判断模型结果是否满足阈值电压误差小于15mv、电流误差小于5％。

6.一种电子设备，包括存储器、处理器，以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器，用于执行所述存储器所存放的计算机程序，以实现权利要求1至5任一项所述的mos温度模型提取方法。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令，所述指令由处理器加载并执行以实现权利要求1至5任一项所述的mos温度模型提取方法。

技术总结
一种MOS温度模型提取方法，包括：将MOS温度参数从具体数值转换为外挂公式；基于温度电流‑电压测试数据，提取所述外挂公式中的模型拟合参数；判断模型结果是否满足预设误差条件，若满足，则完成MOS温度模型提取，否则进行以下步骤；根据所述外挂公式及提取到的拟合参数值，计算出每一个点模型对应的温度参数值，并根据计算得到的温度参数值得到新的点模型，所述新的点模型用于生成各MOS器件子区间相应的分块模型；根据误差判断结果调整相应点模型的温度参数值，直到分块模型达到精度要求。该方法采用温度参数外挂公式方法提高MOS温度模型参数提取效率，然后转换为点模型方式微调，达到模型精度要求的同时，也能保证模型连续性。

技术研发人员：傅飞,林煊,余裕宁,朱能勇
受保护的技术使用者：深圳华大九天科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/12