[发明专利]一种考虑浅沟槽隔离的场效应晶体管模型参数修正方法

摘要

本发明涉及一种考虑浅沟槽隔离的场效应晶体管模型参数修正方法，属于集成电路设计技术领域，该方法包括：采用寄生参数提取工具从输入版图提取STI结构参数；根据STI结构参数，计算MOSFET沟道内沿沟道长度方向的应力，以及沿沟道宽度方向的应力；根据应力计算得到MOSFET模型参数修正量，包括电子迁移率修正量、空穴迁移率修正量、N型MOSFET阈值电压修正量和P型MOSFET阈值电压修正量、电子饱和速度修正量和空穴饱和速度修正量。该方法可提高电路仿真的可靠性，增加集成电路设计的成功率。

主权项

一种考虑浅沟槽隔离的场效应晶体管模型参数修正方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：1)采用寄生参数提取工具从输入版图提取STI结构参数，该结构参数包括W、L、SA、SB、STIW、STIL,其中，W为MOSFET栅极和有源区交叠部分宽度，L为MOSFET栅极和有源区交叠部分长度，SA为MOSFET栅极左边界到有源区左边界距离，SB为MOSFET栅极右边界到有源区右边界距离，STIW为MOSFET有源区与STI范围边界在长度方向的距离，STIL为MOSFET有源区与STI范围边界在宽度方向的距离；2)根据STI结构参数W、L、SA、SB、STIW、STIL，计算MOSFET沟道内沿沟道长度方向的应力σl，以及沿沟道宽度方向的应力σt；具体包括：21)根据步骤1)得到的STI结构参数，计算MOSFET沟道长度方向平均应力σl；计算过程如下： σ ledge = ( 1 + a 1 LOD ) STIW STIW + a 2 ( 1 + a 3 STIL STIL + a 4 ) ( 1 + a 5 W ) σ lsat - - - ( 1 ) f avg = a 6 SA + L / 2 + a 6 + a 6 SB + L / 2 + a 6 - - - ( 2 ) σl=σledgefavg                                                ⑶其中σledge和favg为计算中间变量；a1～a6和σlsat为拟合参数，由集成电路制造厂商提供；22)根据步骤1)得到的STI结构参数，计算MOSFET沟道宽度方向应力分布σt；计算过程如下： σ tedge = ( 1 + b 1 w ) STIL STIL + b 2 ( 1 + b 3 STIW STIW + b 4 ) ( 1 + b 5 LOD ) σ tsat - - - ( 4 ) σ tbot = c 1 W + c 2 σ tegde - - - ( 5 ) f exp = d 1 W + d 2 + d 3 - - - ( 6 ) σt(x)=(σtedge‑σtbot)exp(‑fexpx)+σtbot                            ⑺其中σtedge、σtbot和fexp为计算中间变量；b1～b5、c1、c2、d1～d3和σtsat为拟合参数，由集成电路制造厂商提供；3)计算MOSFET模型参数修正量：电子迁移率修正量Δμn、空穴迁移率修正量Δμp、N型MOSFET阈值电压修正量ΔVthn和P型MOSFET阈值电压修正量ΔVthp、电子饱和速度修正量Δvsatn和空穴饱和速度修正量Δvsatp；具体包括：31)将步骤2)中得到的MOSFET沟道应力σl和σt带入到Y.Tan的电子迁移率模型中，计算得到电子迁移率修正量Δμn；32)将步骤2)中得到的MOSFET沟道应力σl和σt带入到Obradovic B的空穴迁移率模型中，计算得到空穴迁移率修正量Δμp；33)将步骤2)中得到的MOSFET沟道应力σl和σt带入到W.Zhang的阈值电压模型中，分别计算得到N型MOSFET阈值电压修正量ΔVthn和P型MOSFET阈值电压修正量ΔVthp；34)采用公式（8）计算电子饱和速度修正量Δvsatn： Δ v satn = v satn 0 α n Δ μ n μ n 0 - - - ( 8 ) 采用公式（9）计算空穴饱和速度修正量Δvsatp： Δ v satp = v satp 0 α p Δ μ p μ p 0 - - - ( 9 ) 其中vsatn0和vsatp0为MOSFET模型中电子饱和速度和空穴饱和速度的参数原始数值，αn和αp为拟合参数，μn0和μp0为MOSFET模型中电子迁移率和空穴迁移率的参数原始数值，Δμn和Δμp为电子迁移率修正量和空穴迁移率修正量；vsatn0、vsatp0、μn0、μp0、αn和αp由集成电路制造厂商提供，Δμn和Δμp由31)和32)得到。