[发明专利]MOS管电阻的建模方法

说明书

技术领域

本发明涉及MOS管电阻的建模方法。

背景技术

目前，对于尺寸较大的MOS管，例如射频MOS管，在对其进行布图设计时，经常使用多根多晶硅的布图结构。多根多晶硅的布图结构是将具有一定沟道宽度的MOS管等分成多个沟道宽度为其约数的MOS管来进行等效替代，其中等分后的MOS管的沟道宽度称为单根多晶硅沟道宽度，而被等分的数量就等于多晶硅根数。例如，沟道宽度为8um，沟道长度0.13um的MOS管可等分成4个单根多晶硅沟道宽度为2um，沟道长度为0.13um的MOS管，而多晶硅根数就是4根，并且这4个MOS管并联相连。然而，随着MOS管尺寸的越来越大，多晶硅的根数也越来越多，源/漏极的电阻也越来越大。而过大的源/漏极电阻必然对于MOS管的I-V特性有着不利的影响。因此，建立一个精确的MOS管电阻模型来反映不同布图结构对于MOS管电阻的影响就变得十分必要了。

一般来说，建立模型的方法都是先测量数据，并在数据基础上得到能够涵盖数据的表达式来作为模型表达式。例如，美国专利号为7080332的发明公开了一种对于MOS管进行仿真的方法。通过测量MOS管的电学特性，并得到特性参数来获得一个能够描述电学特性的线性模型，再根据模型来预测MOS管的电学特性变化。目前使用的集成电路仿真软件SPICE就包含了MOS管模型，通过SPICE软件能够很方便地对于MOS管进行电学方面的仿真分析。SPICE软件中包含的MOS管模型一般通过定义源/漏极的方块数量，以及每个方块的方块电阻来模拟出MOS管源/漏极的电阻的值。但实际上，MOS管上电阻包括接触电阻和寄生电阻，而现有的模型表达式中，描述MOS管漏极电阻的参数Rdc和描述MOS管源极电阻的参数Rsc都是常数，但由于接触电阻会随着MOS管接触孔的数量和位置而变化，因而利用现有的模型模拟得到的MOS管的电阻与真实情况会有较大差异，从而导致对于MOS管的仿真分析不够精确。

发明内容

本发明解决的问题是现有模型未考虑接触电阻会随着MOS管接触孔的数量和位置变化的情况。

为解决上述问题，本发明提供一种MOS管电阻的建模方法，包括下列步骤：

挑选不同沟道宽度的MOS管作为待建模MOS管；

针对每一个MOS管，至少使用一种多晶硅根数和单根多晶硅沟道宽度的组合方式来进行布图；

测量根据所述布图结构生产的各个MOS管的I-V特性；

根据测得的I-V特性得到相应电阻；

拟和所得电阻，得到该电阻随多晶硅根数和单根多晶硅沟道宽度变化的关系。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明建模方法采集的数据是根据所述不同的布图结构生产的MOS管的I-V特性，而由多晶硅根数和单根多晶硅沟道宽度的不同组合方式形成的各种不同的布图结构则涵盖了不同的接触孔数量和位置的情况，因而由此得到的MOS管上电阻随多晶硅根数和单根多晶硅沟道宽度变化的关系较充分地考虑到了接触电阻随MOS管接触孔数量和位置变化的情况，因此模型较精确。

附图说明

图1是本发明MOS管电阻的建模方法流程图；

图2是NMOS管单位沟道宽度漏极电阻随多晶硅根数变化关系图；

图3是NMOS管单位沟道宽度漏极电阻随单根多晶硅沟道宽度变化关系图；

图4是本发明实施例模型与现有技术模型拟和三种不同布图结构的NMOS管的I-V特性图；

图5是本发明实施例模型与现有技术模型拟和三种不同布图结构的PMOS管的I-V特性图；

图6是本发明实施例模型与现有技术模型拟和NMOS管效果比较图；

图7是本发明实施例模型与现有技术模型拟和PMOS管效果比较图。

具体实施方式

本发明测量根据不同的布图结构生产的MOS管的I-V特性，得到各种不同分布情况的电阻值，并通过拟和电阻值，得到MOS管上电阻随多晶硅根数和单根多晶硅沟道宽度变化的关系。

如图1所示，本发明以NMOS管电阻的建模方法为例：

步骤1，挑选不同沟道宽度的MOS管作为待建模MOS管。例如，挑选沟道长度为0.13微米，沟道宽度不同的各个NMOS管，沟道宽度W的范围为1微米至500微米。