[发明专利]一种SPICE集中模型的建模方法及系统

说明书

本发明公开了一种SPICE集中模型的建模方法及系统，该方法包括如下步骤：步骤S1，流片测试得到建模的实测数据；步骤S2，选择目标MOS器件；步骤S3，根据对目标MOS器件的选择设定电学参数目标；步骤S4，根据目标MOS器件和电学参数目标的组合，对其分别进行建模；步骤S5，复核最小长度时电学参数与宽度的关系；本发明可解决原有MOS晶体管SPICE集中模型建模方法无法有效得到物理意义正确的SPICE模型，或只得到了无法通过QA的SPICE模型的问题。

技术领域

本发明涉及一种SPICE集中模型的建模方法及系统，特别是涉及一种MOS晶体管的SPICE集中模型的建模方法。

背景技术

SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)是一种用于电路描述与仿真的语言与仿真器软件，用于检测电路的连接和功能的完整性，以及用于预测电路的行为。SPICE主要用于模拟电路和混合信号电路的仿真。如果要SPICE很好地工作，必须提供器件级模型参数，业界通用的SPICE模型有BSIM系列、PSP或经验模型等。SPICE建模工程师依靠器件理论及经验，提取模型参数以供SPICE仿真程序使用。

SPICE建模是连接半导体工艺制造技术与电路设计的桥梁，它为电路设计者提供电路仿真的器件级模型。一个完整的工艺节点的SPICE模型一般包括MOSFET、BJT以及相关的后端金属互联层电容(MOM电容)、MOSFET的寄生电阻、MOS变容管(MOS Varactor)等的模型。

SPICE模型建模的流程一般先对测试结构进行WAT MAPPING(Wafer AcceptanceTest Mapping)数据的测试，一片硅片(Wafer)上有许多内容相同的模块(DIE)，对于同一种器件，每个模块上都有这种器件结构，测MAPPING数据时每个模块的这种器件的电学参数都要测。这样每个器件的每个电学参数都得到一组数据，取其中位数，再随着宽度或长度的变化可以作出趋势图。对于每个特定尺寸的器件，得到MAPPING数据之后挑选出最接近中位数的模块，称为最佳模块，测试最佳模块内器件的IV曲线。SPICE模型的目标就是使用BSIM模型将器件的IV曲线以及电学参数随尺寸变化的趋势都拟合准确，提取出正确的BSIM模型参数组。

这样就得到了能够与数据符合的SPICE模型了，但工艺整合工程师(PIE)在器件设计时会有某些特定尺寸MOS器件的某几个电学参数目标，比如规定了宽度长度分别为0.108um/0.054um的1.2V的NMOS器件的饱和电流Idsat需调到6.67×10^-4A/um(进行宽度归一化修改)。由于器件电学参数的调整目标可能是根据量产时大量跑货的大数据得出的，而器件SPICE建模使用的一两片硅片的数据样本太小，可能导致MAPPING数据中位数与参数调整目标有一定差距，而基于硅片数据的SPICE模型这时就需要进行一定调整，使特定尺寸MOS器件的电学参数达到工艺整合工程师所设定的目标，这样就得到了最终的MOS器件的SPICE集中模型。

调SPICE集中模型时如果使用了错误方法和错误参数，将导致最终的模型失去物理合理性或者导致通不过最终的质量保证检查(QA，Quality Assurance)

现有的SPICE集中模型仅要求调整模型参数使几个器件电学参数能够达到PIE所设定的目标，而不管具体调整哪些参数，也不管用什么方法调模型的。这就导致所调模型可能在物理上是错误的，或者最后QA是通不过的。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种SPICE集中模型的建模方法及系统，以解决原有MOS晶体管SPICE集中模型建模方法无法有效得到物理意义正确的SPICE模型，或只得到了无法通过QA的SPICE模型的问题。

为达上述及其它目的，本发明提出一种SPICE集中模型的建模方法，包括如下步骤：

步骤S1，流片测试得到建模的实测数据；