[发明专利]一种MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的建模方法

说明书

本发明公开了一种MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的建模方法，包括以下步骤：S01：建立抽取MOS衬底寄生电阻的等效测试结构，其中，源极数量ns等于漏极数量nd，源漏极的宽度均为lsd，相邻两个源漏极之间间距为l，源极和漏极的长度均为w；S02：取一组w、lsd、ns，变化l的尺寸，生成一系列等效测试结构，分别测试对应的等效测试结构阻值，以确定Rsb、Rdb和Rdsb；S03：变换版图因子w、lsd、ns，对每一组w，lsd，ns都按照S02中方法求得对应的Rsb、Rdb及Rdsb，根据等效测试结构中不同版图因子及其对应的阻值变化规律，建立Rsb、Rdb、Rdsb的寄生电阻模型。本发明提供的一种MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的建模方法，避免了传统MOS等效测试结构对该部分信息表征不充分的问题。

技术领域

本发明涉及半导体器件测试及建模领域，具体涉及一种MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的建模方法。

背景技术

在射频集成电路领域，MOS器件的衬底电阻在很大程度上决定了器件的输出特性，其影响不可忽略。MOS器件的衬底电阻以有源区为界，可以分为两大部分，一部分为有源区即MOS器件源漏区及沟道区下方的衬底部分，另一部分为衬底引出端及引出端与有源区之间的浅槽隔离(STI)区域下方的衬底部分。对于前者，由于器件沟道的存在及源漏极与衬底间寄生的二极管的影响，对其电阻的直接表征比较困难，且MOS器件多为多叉指结构，源漏与衬底间的寄生电阻也为多叉指形式的并联，但该并联也非理想状况下的并联。

现有技术中采用使用GSG(Ground-Signal-Ground)pad进行二端口连接的方式获取MOS器件在射频工作状态下的性能，该连接方式下源极与衬底短接接地，测试结果无法充分反映源漏与衬底间寄生电阻的信息，所以直接表征源漏与衬底间的寄生电阻对建立其基于版图因子的模型显得非常必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的建模方法，通过建立抽取MOS衬底寄生电阻的等效测试结构，直接表征MOS器件源漏区与衬底之间引入的寄生电阻，从而避免了传统MOS等效测试结构对该部分信息表征不充分的问题，并且基于版图因子建立MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的可伸缩模型，以适用于不同情况下的版图布局。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种MOS器件源漏与衬底间寄生电阻的建模方法，包括以下步骤：

S01：建立抽取MOS衬底寄生电阻的等效测试结构，其中，所述等效测试结构包括通过叉指形式分别由金属层连出的源极、漏极以及位于源漏外围的衬底阱，任意两个源漏之间形成寄生区域，该等效测试结构中电阻包括源极衬底寄生电阻Rsb、漏极衬底寄生电阻Rdb以及寄生区域电阻Rdsb；源极数量ns等于漏极数量nd，源极和漏极的宽度均为lsd，相邻两个源极和漏极之间间距为l，源极和漏极的长度均为w，其中，l、w、ns和lsd为该等效测试结构的版图因子；

S02：取一组w、lsd、ns，变化l的尺寸，生成一系列等效测试结构，分别测试对应的等效测试结构阻值，以该阻值为纵坐标，以l/w为横坐标，绘制曲线，并对该曲线进行线性拟合，该曲线在纵坐标的截距为Rsb+Rdb，等效测试结构中Rsb＝Rdb，从而分别确定Rsb、Rdb和Rdsb；

S03：变换版图因子w、lsd、ns，对每一组w，lsd，ns都按照S02中方法求得对应的Rsb、Rdb及Rdsb，根据等效测试结构中不同版图因子及其对应的阻值变化规律，建立Rsb、Rdb、Rdsb的寄生电阻模型。

进一步地，所述寄生区域为STI区域。

进一步地，STI区域的叉指数量ng＝2*ns-1。

进一步地，所述寄生区域为栅极控制的沟道区域，对等效测试结构进行阻值测试时，扫描栅极电压使器件沟道偏置在耗尽区。

进一步地，栅极的叉指数量ng＝2*ns-1。