基于HiSIM-HV模型的MOSFET模型参数范围自动化检查方法

技术领域

本发明涉及半导体器件技术领域，尤其涉及一种基于HiSIM-HV模型的MOSFET模型参数范围自动化检查方法。

背景技术

对于单个的半导体器件，人们可以通过TCAD建立器件结构，给定掺杂，边界条件，载流子输运模型等，进行网格划分，采用有限元方式求解器件的各种电学性能，由于集成电路行业的飞速发展，即使一个小的电路模块，也可能会包含非常多的晶体管，不可能对于电路中的所有器件利用TCAD进行研究，而利用紧凑模型可表示某一工艺生产的各种尺寸的器件，极大地缩短了仿真时间。

HiSIM-HV模型是一种适用于高压MOSFET的紧凑模型，其将器件物理效应等效为一系列基于MOSFET器件表面势的数学公式，以模型参数来表征并计算器件的性能，利用模型对器件的电学性能的测试数据进行参数提取，即可得到用于电路原理图仿真的紧凑模型，可极大地提高仿真效率，并降低芯片生产成本。

然而，HiSIM-HV紧凑模型包含大量参数及数学方程，且参数数量远大于方程个数，这意味着，在参数提取过程中，得到的模型参数不是唯一解，即使不同的参数仍能仿真出相同的性能，

但是，基于这些模型参数所进行的设计是否符合实际生产工艺条件是必须考虑的因素，因此，需要对参数提取得到HiSIM-HV紧凑模型参数进行范围检查，以保证参数的合理性，为后续的设计与制造提供有力保障。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种工艺和器件一体化设计控制仿真方法，以解决现有技术中无法对参数提取得到HiSIM-HV紧凑模型参数进行范围检查的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明提供了一种基于HiSIM-HV模型的MOSFET模型参数范围自动化检查方法，包括：

需确定器件类型为N型MOSFET或P型MOSFET；

将参数提取得到的参数文件，利用程序进行读取；

得到参数名称和对应的参数值，

对当前参数值进行判定，参数范围分为两个区间[r1,r2]和[r3,r4]；

若当前参数值在区间[r3,r4]内，对是否在区间[r1,r2]内进行判定；

若判定在区间[r1,r2]内，则当前参数值正确。

可选地，区间[r3,r4]的范围大于区间[r1,r2]的范围。

可选地，得到参数名称和对应的参数值包括：

参数文件加载完成后，调用HiSIM-HV参数范围检查规则文件，读取参数名称和范围区间。

可选地，若当前读取的参数值不在区间[r3,r4]内，将当前参数值判定为Fatal，表示极不合理的，脱离实际的。

可选地，若不在，将当前参数值判定为Warning，表示虽然合理但不符合大多数情况。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

本发明利用该方法可自动检查HiSIM-HV模型参数范围，并将检查结果显示，实现了对参数提取得到HiSIM-HV紧凑模型参数进行范围检查，以保证参数的合理性，并实现了对参数提取过程提供有力反馈，并为后续电路设计及芯片制造提供保障。

附图说明

图1为本发明的自动化检查方法的示意性流程图；

图2为使用本发明的自动化检查方法在(a)Vds＝-0.1时转移特性曲线图；

图3为使用本发明的自动化检查方法在(b)Vds＝-40时转移特性曲线图；

图4为使用本发明的自动化检查方法在(c)Vbs＝0时输出特性曲线图；

图5为使用本发明的自动化检查方法在(d)Vbs＝5时输出特性曲线图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的区域。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在附图中示出了根据本发明实施例的层结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状以及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。

显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的区域。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

以下将参照附图更详细地描述本发明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

对于不涉及本发明改进点的已有部件，将简单介绍或者不介绍，而重点介绍相对于现有技术做出改进的组成部件。

参见图1至图5，本实施例提供了本发明提供了一种基于HiSIM-HV模型的MOSFET模型参数范围自动化检查方法，

提出对HiSIM-HV模型参数自动化检查流程如图1所示。

所述自动化检查方法包括：

需确定器件类型为N型MOSFET或P型MOSFET；

将参数提取得到的参数文件，利用程序进行读取；

得到参数名称和对应的参数值，

对当前参数值进行判定，参数范围分为两个区间[r1,r2]和[r3,r4]；

若当前参数值在区间[r3,r4]内，对是否在区间[r1,r2]内进行判定；

若判定在区间[r1,r2]内，则当前参数值正确。

进一步地，区间[r3,r4]的范围大于区间[r1,r2]的范围。

进一步地，得到参数名称和对应的参数值包括：

参数文件加载完成后，调用HiSIM-HV参数范围检查规则文件，读取参数名称和范围区间。

进一步地，若当前读取的参数值不在区间[r3,r4]内，将当前参数值判定为Fatal，表示极不合理的，脱离实际的。

进一步地，若不在，将当前参数值判定为Warning，表示虽然合理但不符合大多数情况。

需要说明的是，HiSIM-HV是基于器件表面势建模的一种紧凑模型，适用于LDMOS和HVMOS，根据HiSIM-HV原理确定参数范围，以parameter，r1,r2,r3,r4的形式建立范围规则文件，以备调用，其中parameter为参数名称，r1,r2,r3,r4为4个边界，组成两个区间，若某一边界为空值，表示无穷。

由于HiSIM-HV模型参数范围对于NMOS和PMOS略有不同，流程开始，需确定器件类型为N型MOSFET或P型MOSFET，将参数提取得到的参数文件，利用程序进行读取，得到参数名称和对应的参数值，参数文件加载完成后，调用HiSIM-HV参数范围检查规则文件，读取参数名称和范围区间，对当前参数值进行判定，参数范围分为两个区间[r1,r2]和[r3,r4]，区间[r3,r4]比区间[r1,r2]范围更大，若当前读取的参数值不在区间[r3,r4]内，将当前参数值判定为Fatal，表示极不合理的，脱离实际的。

若当前参数值在区间[r3,r4]内，将进一步判定是否在区间[r1,r2]内，

若不在，将当前参数值判定为Warning，表示虽然合理但不符合大多数情况，若在将输出结果OK，表示当前参数值正确。

HiSIM-HV1.2.2示例如表1所示。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和区域的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护区域之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求区域和边界、或者这种区域和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

表1 HiSIM-HV1.2.2模型参数示例

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