專利名稱：一種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提參建模技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法。
背景技術(shù)：
集成電路設(shè)計的好壞強(qiáng)烈地依賴于其所使用的器件模型參數(shù)，因此提取一套好的模型參數(shù)顯得非常重要。一套好的模型參數(shù)要求準(zhǔn)確、快速、收斂性好，參數(shù)易提取。人們對常態(tài)下半導(dǎo)體器件的模型研究很多，目前存在的模型有BSIM、PSP、HISIM、EKV等。而且目前的商用提參軟件也都可以對這些標(biāo)準(zhǔn)模型進(jìn)行自動提取。總劑量效應(yīng)是指當(dāng)器件持續(xù)受到電離輻射時，器件的閾值電壓發(fā)生漂移、跨導(dǎo)降低、亞閾值電流增大、低頻噪聲增大。它主要由電離輻射在氧化層中以及氧化層/硅界面產(chǎn)生的電荷和缺陷引起。由于總劑量效應(yīng)對器件性能影響很大，所以我們有必要對其建模并提取參數(shù)，用來預(yù)測器件以及電路在總劑量輻照后的性能。為了在模型中體現(xiàn)這種變化，必須引入新的參數(shù)。一般都是在模型源代碼中添加參數(shù)，并且修改公式。這種方法要求對源代碼非常熟悉而且參數(shù)提取復(fù)雜，很難用商用的提參軟件進(jìn)行提取，這就使得提參工作非常繁重。因此，有必要對現(xiàn)有方法進(jìn)行改進(jìn)，使得提參工作變得高效而且準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效而準(zhǔn)確的對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法。( 二 )技術(shù)方案為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，該方法包括用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀對半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試，得到該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)；用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到舊模型參數(shù)；在得到的舊模型參數(shù)中加入宏模型，形成含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型；獲取新模型參數(shù)，將該新模型參數(shù)加入到含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型中，形成新模型。上述方案中，所述在舊模型參數(shù)中加入的宏模型，是在舊模型的基礎(chǔ)上以子電路的形式加入了相關(guān)參數(shù)隨總劑量輻照變化的函數(shù)。上述方案中，如果總劑量輻照對半導(dǎo)體器件性能的影響與半導(dǎo)體器件尺寸有關(guān)， 則宏模型中應(yīng)該體現(xiàn)出總劑量效應(yīng)與器件尺寸的關(guān)系，并且應(yīng)對多個尺寸的的器件進(jìn)行測試與擬合。上述方案中，所述獲取新模型參數(shù)包括
將半導(dǎo)體器件經(jīng)歷總劑量輻照，然后用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀測試該半導(dǎo)體器件得到該半導(dǎo)體器件的新數(shù)據(jù)；用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的新數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到新模型參數(shù)。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果本發(fā)明提供的這種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，使用了宏模型，實現(xiàn)了對新加模型參數(shù)提取的自動化，從而使得復(fù)雜的提參建模變的更加簡單和高效。


圖1是本發(fā)明提供的對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法流程圖；圖2是依照本發(fā)明實施例對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法流程圖；圖3是測試數(shù)據(jù)與總劑量輻照模型參數(shù)模擬對比曲線。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合具體實施例，并參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖1所示，圖1是本發(fā)明提供的對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法流程圖，該方法包括步驟1 用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀對半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試，得到該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)；步驟2 用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到舊模型參數(shù)；步驟3 在得到的舊模型參數(shù)中加入宏模型，形成含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型；步驟4 獲取新模型參數(shù)，將該新模型參數(shù)加入到含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型中，形成新模型。步驟3中所述在舊模型參數(shù)中加入的宏模型，是在舊模型的基礎(chǔ)上以子電路的形式加入了相關(guān)參數(shù)隨總劑量輻照變化的函數(shù)。如果總劑量輻照對半導(dǎo)體器件性能的影響與半導(dǎo)體器件尺寸有關(guān)，則宏模型中應(yīng)該體現(xiàn)出總劑量效應(yīng)與器件尺寸的關(guān)系，并且應(yīng)對多個尺寸的的器件進(jìn)行測試與擬合。步驟4中所述獲取新模型參數(shù)包括將半導(dǎo)體器件經(jīng)歷總劑量輻照，然后用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀測試該半導(dǎo)體器件得到該半導(dǎo)體器件的新數(shù)據(jù)；用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的新數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到新模型參數(shù)。圖2為本發(fā)明的一個具體實施例，首先利用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀4200對MOSFET進(jìn)行測試，獲得其轉(zhuǎn)移曲線和輸出曲線數(shù)據(jù)，然后用商用提參軟件MBP進(jìn)行參數(shù)提取，獲得原始的模型參數(shù)。在器件進(jìn)行總劑量輻照后，用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀4200對MOSFET進(jìn)行測試，獲得其轉(zhuǎn)移曲線和輸出曲線數(shù)據(jù)。為了提參準(zhǔn)確，需要多個輻照劑量的數(shù)據(jù)。由于總劑量輻照可以使得MOSFET的閾值電壓以及遷移率發(fā)生變化，因此在原始的模型中加入宏模型形成總劑量輻照模型，宏模型中有閾值電壓以及遷移率隨輻照劑量變化的函數(shù)關(guān)系式，此關(guān)系式中存在與工藝相關(guān)的未知參數(shù)。獲得總劑量輻照后的測試數(shù)據(jù)以及總劑量輻照模型后，利用提參軟件MBP可以獲得閾值電壓隨輻照劑量變化的曲線，然后可以自動提取閾值電壓以及遷移率隨輻照劑量變化的函數(shù)關(guān)系式中相關(guān)參數(shù)，輻照劑量點(diǎn)選取的越多，提參結(jié)果越準(zhǔn)確。圖3為測試數(shù)據(jù)與總劑量輻照模型參數(shù)模擬曲線比較，可以看出總劑量輻照模型參數(shù)擬合的非常好。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，其特征在于，該方法包括用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀對半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試，得到該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)；用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到舊模型參數(shù)；在得到的舊模型參數(shù)中加入宏模型，形成含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型；獲取新模型參數(shù)，將該新模型參數(shù)加入到含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型中，形成新模型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，其特征在于，所述在舊模型參數(shù)中加入的宏模型，是在舊模型的基礎(chǔ)上以子電路的形式加入了相關(guān)參數(shù)隨總劑量輻照變化的函數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，其特征在于，如果總劑量輻照對半導(dǎo)體器件性能的影響與半導(dǎo)體器件尺寸有關(guān)，則宏模型中應(yīng)該體現(xiàn)出總劑量效應(yīng)與器件尺寸的關(guān)系，并且應(yīng)對多個尺寸的的器件進(jìn)行測試與擬合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，其特征在于，所述獲取新模型參數(shù)包括將半導(dǎo)體器件經(jīng)歷總劑量輻照，然后用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀測試該半導(dǎo)體器件得到該半導(dǎo)體器件的新數(shù)據(jù)；用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的新數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到新模型參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，該方法包括用半導(dǎo)體參數(shù)測試儀對半導(dǎo)體器件進(jìn)行測試，得到該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)；用提參軟件從該半導(dǎo)體器件的原始數(shù)據(jù)中提取參數(shù)，得到舊模型參數(shù)；在得到的舊模型參數(shù)中加入宏模型，形成含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型；獲取新模型參數(shù)，將該新模型參數(shù)加入到含有未知參數(shù)的總劑量輻照準(zhǔn)新模型中，形成新模型。本發(fā)明提供的這種對半導(dǎo)體器件進(jìn)行總劑量輻照提參建模的方法，使用了宏模型，實現(xiàn)了對新加模型參數(shù)提取的自動化，從而使得復(fù)雜的提參建模變的更加簡單和高效。
文檔編號H01L21/268GK102214251SQ20101014510
公開日2011年10月12日 申請日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月9日
發(fā)明者卜建輝, 畢津順, 韓鄭生 申請人:中國科學(xué)院微電子研究所