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文檔簡介
1、隨著MOS器件的特征尺寸縮減到14納米以下,基于SOI(Silicon on Insulator)工藝的器件以其抗輻射性和低功耗等優(yōu)點(diǎn)越來越受到國內(nèi)外的重視,尤其在太空領(lǐng)域。模型的精確性可保證電路的性能符合實(shí)際應(yīng)用的要求,因此模型的精確性和參數(shù)提取算法的有效性在電路設(shè)計(jì)中起到至關(guān)重要的作用。國內(nèi)外有不少文章報(bào)道SOI MOS變?nèi)莨苣P偷难芯?,但是其中部分文章未能考慮SOI MOS變?nèi)莨芤r底帶來的寄生效應(yīng),即使部分文章考慮襯底寄生效應(yīng)也未
2、能給出提取襯底寄生參數(shù)的算法。同時(shí),模型的發(fā)展使得模型工程師對Spice(Simulation program with integrated circuit emphasis)建模軟件的需求日以迫切。國內(nèi)外有不少優(yōu)秀的器件建模軟件,如是德科技的ICCAP和概倫電子的BSIMProPlus,但是它們也有自身的缺點(diǎn),如ICCAP可重復(fù)命名變量造成計(jì)算錯(cuò)誤等缺點(diǎn)。
在前人研究的基礎(chǔ)上,文章對考慮襯底寄生效應(yīng)的SOI MOS變?nèi)莨苣?/p>
3、型進(jìn)行改進(jìn),并提出兩種SOI MOS變?nèi)莨苣P鸵约坝行У哪P蛥?shù)提取算法。模型和算法最終應(yīng)用在華虹宏力SOI工藝提供的SOI MOS變?nèi)莨芷骷系靡则?yàn)證。在此之后,文章借鑒了ICCAP和BSIMProPlus等EDA(Electronic Design Automation)軟件的優(yōu)點(diǎn),并開展研發(fā)適用于集成電路模型參數(shù)提取工具的研究工作。該工具可驅(qū)動(dòng)ADS、Hspice等仿真工具,支持加載集成電路基礎(chǔ)元器件模型和測試數(shù)據(jù),并支持用戶在軟
4、件環(huán)境下采用Jython語言進(jìn)行模型參數(shù)提取流程的開發(fā),與此同時(shí)該工具為了支持參數(shù)的最優(yōu)化集成了部分智能優(yōu)化算法。該工具在部分功能上也彌補(bǔ)了ICCAP等器件建模軟件的缺點(diǎn),如工具禁止用戶重復(fù)命名變量和改善了用戶操作界面等。主要研究工作如下:
首先,文章調(diào)研了MOS變?nèi)莨苣P秃图呻娐吩骷P偷陌l(fā)展。在此基礎(chǔ)上,引出目前市面上流行的幾款器件建模軟件,并分析和指出了部分器件建模軟件的優(yōu)缺點(diǎn),如ICCAP可提供強(qiáng)大的射頻庫模型但不
5、能提供強(qiáng)大的直流模型庫。
其次,在第二章的基礎(chǔ)上,文章對前人研究的SOI MOS變?nèi)莨苣P瓦M(jìn)行改進(jìn),并提出兩種SOI MOS變?nèi)莨苣P鸵约坝行У哪P蛥?shù)提取算法。模型最終應(yīng)用到華虹宏力SOI工藝提供的不同柵指,每柵指長度為0.8μm、寬度為5μm的MOS變?nèi)莨芷骷⑼ㄟ^ICCAP驗(yàn)證對比表明所建模型可精確表征SOI MOS變?nèi)莨芷骷奈锢硖匦?,如CV特性。
最后,在完成MOS變?nèi)莨苎芯亢?,設(shè)計(jì)了自主研發(fā)的器件建模軟
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