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    重庆时时彩猜个位单双: 电容的器件失配的修正方法.pdf

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    电容 器件 失配 修正 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201010271615.X

    申请日:

    2010.09.03

    公开号:

    CN102385645A

    公开日:

    2012.03.21

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情: 专利权的转移IPC(主分类):G06F 17/50变更事项:专利权人变更前权利人:上?;鏝EC电子有限公司变更后权利人:上?;绾炅Π氲继逯圃煊邢薰颈涓孪?地址变更前权利人:201206 上海市浦东新区川桥路1188号变更后权利人:201203 上海市浦东新区张江高科技园区祖冲之路1399号登记生效日:20131231|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G06F 17/50申请日:20100903|||公开
    IPC分类号: G06F17/50 主分类号: G06F17/50
    申请人: 上?;鏝EC电子有限公司
    发明人: 周天舒; 王正楠
    地址: 201206 上海市浦东新区川桥路1188号
    优先权:
    专利代理机构: 上海浦一知识产权代理有限公司 31211 代理人: 丁纪铁
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201010271615.X

    授权公告号:

    |||102385645B||||||

    法律状态公告日:

    2014.01.29|||2013.03.13|||2012.05.02|||2012.03.21

    法律状态类型:

    专利申请权、专利权的转移|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种电容的器件失配的修正方法,首先,确定电容的工艺失配参数为3个,分别为面积型电容密度、周长型电容密度、电容值;其次,设定这3个参数的随机偏差;再次,对电容的器件失配进行修正。本发明可以在SPICE软件中对电容的器件失配进行仿真分析,而且充分考虑到电容宽度W、电容长度L和器件间距D对电容的器件失配的影响。

    权利要求书

    1.一种电容的器件失配的修正方法,其特征是:
    首先,确定电容的工艺失配参数为3个,分别为面积型电容密度、周
    长型电容密度、电容值;
    其次,设定面积型电容密度的随机偏差
    设定周长型电容密度的随机偏差
    设定电容值的随机偏差
    其中W为电容宽度、L为电容长度、D为电容之间的间距,SΔCA、TΔCA、
    SΔCP1、SΔCP2、TΔCP为随机偏差修正因子;
    再次,对电容的器件失配进行修正,具体包括:
    C = CA _ original × ( W × L ) × [ 1 + W × L × S ΔCA W × L × agauss ( 0,1,3 ) + D × T ΔCA × agauss ( 0,1,3 ) ] ]]>
    + CP _ original × [ 2 × ( W + L ) ] × { 1 + 2 × ( W + L ) × [ S ΔCP 1 W × agauss ( 0,1,3 ) + S ΔCP 2 L × agauss ( 0,1,3 ) ]]>
    + D × T ΔCP × agauss ( 0,1,3 ) ] } ]]>
    其中C为修正后的电容值,CA_original为原始的面积型电容密度,
    CP_original为原始的周长型电容密度;
    所述agauss(0,1,3)表示期望值为1、标准差为1/3的正态分布取值范
    围内的随机数。
    2.根据权利要求1所述的电容的器件失配的修正方法,其特征是,所
    述随机偏差修正因子TΔCA和TΔCP仅与D相关,所述随机偏差修正因子SΔCA仅
    与W和L相关,所述随机偏差修正因子SΔCP1仅与W相关,所述随机偏差修
    正因子SΔCP2仅与L相关。
    3.根据权利要求2所述的电容的器件失配的修正方法,其特征是,所
    述随机偏差修正因子SΔCA、TΔCA、SΔCP1、SΔCP2、TΔCP的计算包括如下步骤:
    第1步,从实际测试得到的电容的器件失配数据中,先挑选出L取值
    最大的数据,再从中挑选出W取值最大的一组数据;
    将该组数据代入公式得到不同D取值
    所对应的TΔCA和TΔCP的取值;
    第2步,将第1步得到的任意D取值所对应的TΔCA取值代入公式
    得到不同W和L取值所对应的SΔCA取值;
    第3步,将第1步得到的任意D取值所对应的TΔCP取值代入公式
    σ ΔCP 2 = S ΔCP 1 2 W 2 + S ΔCP 2 2 L 2 + D 2 × T ΔCP 2 ; ]]>
    再从所有实际测试得到的电容的器件失配数据中,挑选出L取值最大
    的数据代入公式得到不同W取值所对应的SΔCP1取值;
    再从所有实际测试得到的电容的器件失配数据中,挑选出W取值最大
    的数据代入公式得到不同L取值所对应的SΔCP2取值。

    说明书

    电容的器件失配的修正方法

    技术领域

    本发明涉及一种半导体器件的失配修正方法。

    背景技术

    在集成电路设计和生产过程中,由于不确定性、随机误差、梯度误差
    等原因,一些设计时完全相同的半导体器件生产后却存在偏差,这便称为
    半导体器件的失配(mismatch)。器件失配会引起器件结构参数和电学参数
    变化,从而极大地影响模拟电路的特性。随着半导体生产工艺发展,器件
    尺寸不断缩小,器件失配主要由随机误差造成,而这种随机误差通常是由
    集成电路生产工艺引起的。

    SPICE(Simulation?Program?with?Integrated?Circuit?Emphasis)
    是一款通用的集成电路仿真软件。由于器件失配对集成电路的影响很大,
    有必要通过软件仿真及早发现并加以修正。目前SPICE软件中缺少针对电
    容的器件失配模型。

    发明内容

    本发明所要解决的技术问题是提供一种电容的器件失配模型,该模型
    可在SPICE软件中对电容由于随机误差导致的失配进行仿真并予以修正。

    为解决上述技术问题,本发明电容的器件失配的修正方法为:

    首先,确定电容的工艺失配参数为3个,分别为面积型电容密度
    (area-dominated?capacitance?density)、周长型电容密度
    (perimeter-dominated?capacitance?density)、电容值(Capacitance);

    其次,设定面积型电容密度的随机偏差

    设定周长型电容密度的随机偏差

    设定电容值的随机偏差

    其中W为电容宽度、L为电容长度、D为电容之间的间距,SΔCA、TΔCA、
    SΔCP1、SΔCP2、TΔCP为随机偏差修正因子;

    再次,对电容的器件失配进行修正,具体包括:

    C = CA _ original × ( W × L ) × [ 1 + W × L × S ΔCA W × L × agauss ( 0,1,3 ) + D × T ΔCA × agauss ( 0,1,3 ) ] ]]>

    + CP _ original × [ 2 × ( W + L ) ] × { 1 + 2 × ( W + L ) × [ S ΔCP 1 W × agauss ( 0,1,3 ) + S ΔCP 2 L × agauss ( 0,1,3 ) ]]>

    + D × T ΔCP × agauss ( 0,1,3 ) ] } ]]>

    其中C为修正后的电容值,CA_original为原始的面积型电容密度,
    CP_original为原始的周长型电容密度;

    所述agauss(0,1,3)表示期望值为1、标准差(standard?deviation)
    为1/3的正态分布取值范围内的随机数。

    本发明可以在SPICE软件中对电容的器件失配进行仿真分析,而且充
    分考虑到电容宽度W、电容长度L和器件间距D对电容的器件失配的影响。

    具体实施方式

    本发明电容的器件失配的修正方法为:

    首先,确定电容的工艺失配参数为为3个,分别为面积型电容密度CA、
    周长型电容密度CP、电容值C。之所以采用这三个参数作为电容的工艺失
    配参数,是由于这三个参数之间如有如下物理意义:

    C=CA×(W×L)+CP×2×(W+L),这是公式0。其中W为电容宽度、L为电
    容长度。

    其次,基于对大量电容的器件失配数据的研究及分析,发现上述3个
    参数的随机偏差都是和电容宽度W和电容长度L成反比,与电容之间的间
    距D成正比,由此得到各个工艺失配参数的随机误差,包括:

    面积型电容密度CA的随机偏差这是公
    式1。

    周长型电容密度CP的随机偏差这
    是公式2。

    电容值C的随机偏差这是
    公式3。公式3是对公式1、公式2汇总后,由经验总结对公式0求微分而
    得。

    其中W为电容宽度、L为电容长度、D为电容之间的间距,SΔCA、TΔCA、
    SΔCP1、SΔCP2、TΔCP为随机偏差修正因子。

    再次,对电容的器件失配进行修正,具体包括:

    C = CA _ original × ( W × L ) × [ 1 + W × L × S ΔCA W × L × agauss ( 0,1,3 ) + D × T ΔCA × agauss ( 0,1,3 ) ] ]]>

    + CP _ original × [ 2 × ( W + L ) ] × { 1 + 2 × ( W + L ) × [ S ΔCP 1 W × agauss ( 0,1,3 ) + S ΔCP 2 L × agauss ( 0,1,3 ) ]]>

    + D × T ΔCP × agauss ( 0,1,3 ) ] } ]]>

    这是公式4。其中C为修正后的电容值,CA_original为原始的面积型电容
    密度,CP_original为原始的周长型电容密度。所述agauss(0,1,3)表示期
    望值为1、标准差为1/3的正态分布取值范围内的随机数。

    上述四个公式都是W、L和D的函数,本申请是基于大量的电容的器件
    失配统计数据,经过归纳总结,最终得到上述四个公式的函数关系。

    上述四个公式中,都可以通过实际测试得到。在进行器件失
    配模型的SPICE仿真时,可以不断调整SΔCA、TΔCA、SΔCP1、SΔCP2、TΔCP这些随
    机偏差修正因子的数值,从而使器件失配模型的SPICE仿真结果(即上述
    公式的计算结果)等于实际的失配数据(即实际测试得到的数据)。而通过
    以上调整的过程,即可得到随机偏差修正因子SΔCA、SΔCA、SΔCP1、SΔCP2、TΔCP
    的数值。这些随机偏差修正因子仅与W、L和D相关,每一组W、L和D的
    取值对应一组随机偏差修正因子的取值。

    下面给出一种随机偏差修正因子的计算方法作为示例。

    第1步,从实际测试得到的电容的器件失配数据中,先挑选出L取值
    最大的数据,再从中挑选出W取值最大的一组数据,对D的取值没有限制。
    将上述公式1、公式2分别予以简化为:

    σ ΔCA 2 = D 2 × T ΔCA 2 , ]]>这是公式1a。

    σ ΔCP 2 = D 2 × T ΔCP 2 , ]]>这是公式2a。

    将所述L和W取值最大的一组实际测量的值分别代入公式1a、
    公式2a。

    公式简化的原理是:在公式1、公式2中L、W、W×L都出现在分母项
    上,由于L远大于W,当L取值最大、并且在最大L取值的前提下W取值最
    大时,这些项数可以近似为零。

    对公式1a而言,是实际测量的,因而可以得到不同D取值所对应
    的TΔCA取值,TΔCA仅与D相关。

    对公式2a而言,是实际测量的,因而可以得到不同D取值所对应
    的TΔCP取值,TΔCP仅与D相关。

    经过第1步计算,已经得到了不同D取值所对应的TΔCA和TΔCP的取值。

    第2步,将第1步得到的任意D取值所对应的TΔCA取值代入公式1,得
    到不同W和L取值所对应的SΔCA取值,SΔCA仅与W和L相关。

    第3步,将第1步得到的任意D取值所对应的TΔCP取值代入公式2,此
    时公式2中仍有两个未知数SΔCP1和SΔCP2。

    再从所有实际测试得到的电容的器件失配数据中,挑选出L取值最大
    的数据,对W和D的取值没有限制。将公式2简化为
    这是公式2b。将所述L取值最大的一组实际测量的值代入公式2b,得
    到不同W取值所对应的SΔCP1取值,SΔCP1仅与W相关。

    再从所有实际测试得到的电容的器件失配数据中,挑选出W取值最大
    的数据,对L和D的取值没有限制。将公式2简化为
    这是公式2c。将所述W取值最大的一组实际测量的值代入公式2c,得
    到不同L取值所对应的SΔCP2取值,SΔCP2仅与L相关。

    经过第2步和第3步,又得到了不同W和L取值所对应的SΔCA、SΔCP1和
    SΔCP2的取值,即得到了不同W、L和D情况下各个随机偏差修正因子的取值。

    agauss(nominal_val,abs_variation,sigma)函数是SPICE软件中的
    用绝对变量的正态分布函数,其中nominal_val为正态分布的标称值
    (nominal?value),abs_variation为正态分布的绝对偏移量(absolute
    variation),sigma为正态分布的绝对偏移量的指定级别(specified
    level)。agauss函数的取值范围是从nominal_val-abs_variation到
    nominal_val+abs_variation。例如sigma=3,则该正态分布的标准差为
    abs_variation/3。

    本发明根据电容的器件失配的物理机理,给出了3个参数予以表征,
    并且给出了器件失配的修正方法,最终可以在SPICE软件中对电容的器件
    失配进行仿真分析。

    关于本文
    本文标题:电容的器件失配的修正方法.pdf
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