专利名称：Sinker MOS电容模型及其建立方法
技术领域：
本发明涉及一种金属-氧化物-半导体(Metal-Oxide-kmiconductor，M0S)电容模型及其建立方法，尤其涉及一种包括下向扩展区(Sinker)的MOS电容模型及其建立方法。
背景技术：
目前，MOS电容广泛地应用于各种电子线路中。MOS电容包括设置在栅氧化层上的导电层，栅氧化层设置在具有两个扩散区的半导体衬底上。所述导电层即为所述MOS电容的一个电极端子，所述两个扩散区相互电性连接，形成所述MOS电容的另一个电极端子。现有技术的电容模型如公式(1)所示，其中，Ctotal表示电容的总电容，CaCtotal = Ca 氺 area+Cp 氺 perimeter (1)表示电容的面积电容参数，Cp表示电容的边缘电容参数，area表示电容的面积， perimeter表示电容的周长。请参阅
图1，图1是一种现有技术的Sinker MOS电容的剖面结构示意图。所述 Sinker MOS电容包括衬底11，形成于所述衬底11内的n_型阱12，形成于所述η-型阱12内的浅隔离沟槽(STI) 13和η+型扩散区14，形成于所述η_型阱12表面的栅氧化层15、形成于所述栅氧化层15表面的栅极层16，形成于所述栅氧化层15下方的下向扩展区17。所述栅极层16可以为多晶硅层。所述下向扩展区17通过向MOS电容的沟道区注入(implant) N型半导体的方式形成。所述栅极层16为所述Sinker MOS电容的一个电极端子，两个所述 η+型扩散区14相互电性连接，形成所述Sinker MOS电容的另一个电极端子。所述Sinker MOS电容的电容值随偏压的变化曲线如图2所示。所述Sinker MOS电容模型中的面积电容参数Ca和边缘电容参数Cp通过从面积为 5*1μ 2、10*1μπ 2、20*1μπ 2、30*1μπ 2、50*1μπ 2 的电容中提取获得。采用上述式子(1) 建立的Sinker MOS电容模型的失配率(Mismatch)如表1所示。
权利要求
1.一种Sinker MOS电容模型的建立方法，其特征在于，包括如下步骤提取所述Sinker MOS电容的面积电容参数；提取所述Sinker MOS电容的边缘电容参数；生成所述Sinker MOS电容的栅氧化层的厚度随所述Sinker MOS电容的沟道长度变化的拟合函数；根据所述面积电容参数、边缘电容参数和所述拟合函数建立所述Sinker MOS电容的模型。
2.如权利要求1所述的SinkerMOS电容模型的建立方法，其特征在于，所述Sinker MOS电容的栅氧化层的厚度随所述Sinker MOS电容的沟道长度L变化的拟合函数f (L) = 1.40e-8/(-l. 6028*L*L+9. 2747e-5*L+l. 3463e-8)。
3.如权利要求1所述的SinkerMOS电容模型的建立方法，其特征在于，所述Sinker MOS电容的面积电容参数和边缘电容参数通过从面积为5*1 μ m2、10*l μ m2、20*l μ m2、 30*1 μ m2,50*1 μ m2的电容中提取获得。
4.如权利要求3所述的SinkerMOS电容模型的建立方法，其特征在于，所述Sinker MOS电容的面积电容参数的取值为ljOE-OSfF/ym2。
5.如权利要求3所述的SinkerMOS电容模型的建立方法，其特征在于，所述Sinker MOS电容的边缘电容参数的取值为5. 41E-10fF/ymo
6.如权利要求2所述的SinkerMOS电容模型的建立方法，其特征在于，所述Sinker MOS 电容模型中的电容 Ctotal = (Ca*area+Cp*perimeter)*f (L)，其中，Ctotal 表示所述 Sinker MOS电容的总电容，Ca表示所述Sinker MOS电容的面积电容参数，Cp表示所述 Sinker MOS电容的边缘电容参数，area表示所述Sinker MOS电容的面积，perimeter表示所述Sinker MOS电容的周长。
7.一种Sinker MOS电容模型，其特征在于，所述Sinker MOS电容模型中的电容Ctotal =(Ca氺area+Cp氺perimeter)氺f(X)，其中，Ctotal 表示所述 Sinker MOS 电容的) 、电容,Ca 表示所述Sinker MOS电容的面积电容参数，Cp表示所述Sinker MOS电容的边缘电容参数， area表示所述Sinker MOS电容的面积，perimeter表示所述Sinker MOS电容的周长，f(L) 表示所述Sinker MOS电容的栅氧化层的厚度随所述Sinker MOS电容的沟道长度变化的拟合函数。
8.如权利要求7所述的SinkerMOS电容模型，其特征在于，所述Sinker MOS电容的栅氧化层的厚度随所述Sinker MOS电容的沟道长度L变化的拟合函数f (L) = 1.40e-8/(-l. 6028*L*L+9. 2747e_5*L+l. 3463e_8)。
9.如权利要求7所述的SinkerMOS电容模型，其特征在于，所述Sinker MOS电容的面积电容参数Ca和边缘电容参数Cp通过从面积为5*1 μ m2、10*1 μ m2、20*l μ m2、30*l μ m2、 50*1 μ m2的电容中提取获得。
10.如权利要求7所述的SinkerMOS电容模型，其特征在于，所述SinkerMOS电容的面积电容参数Ca为1.40E-03fF/ym2，所述Sinker MOS电容的边缘电容参数Cp为 5. 41E-10fF/ymo
全文摘要
本发明涉及一种Sinker MOS电容模型及其建立方法。所述Sinker MOS电容模型的建立方法，包括如下步骤提取所述Sinker MOS电容的面积电容参数；提取所述Sinker MOS电容的边缘电容参数；生成所述Sinker MOS电容的栅氧化层的厚度随所述Sinker MOS电容的沟道长度变化的拟合函数；根据所述面积电容参数、边缘电容参数和所述拟合函数建立所述Sinker MOS电容的模型。采用本发明的方法建立的Sinker MOS电容模型更加准确。
文档编号H01L29/94GK102194026SQ20111010350
公开日2011年9月21日 申请日期2011年4月25日 优先权日2011年4月25日
发明者朱正鹏 申请人:上海宏力半导体制造有限公司