專(zhuān)利名稱(chēng)：一種集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電子器件仿真領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)，涉及一種集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
電阻是集成電路中的一種重要的半導(dǎo)體器件，在集成電路領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。通常集成電路工程上用的電阻仿真都是使用的兩端電阻模型，該模型擬合參數(shù)很少，提模過(guò)程簡(jiǎn)單，但是其不考慮襯底偏壓對(duì)于電阻阻值的影響。使用兩端電阻模型的電阻仿真方法雖然簡(jiǎn)單但是很不精確，因此兩端電阻模型的電阻仿真方法不能很好的指導(dǎo)集成電路設(shè)計(jì)與仿真。
另外,早在2007年，國(guó)際緊湊模型委員會(huì)(compact model council)就發(fā)布了一種集成電路用三端電阻的物理模型R3_cmc，該模型基于三端電阻的物理特性，考慮了電阻的自熱效應(yīng)、速度飽和、統(tǒng)計(jì)變化等的影響。R3_cmc是一種非線(xiàn)性的緊湊電阻模型，其電阻阻值隨電阻三端所加電壓、幾何尺寸的變化都呈現(xiàn)出非線(xiàn)性特性。但是，基于R3_cmc模型的電阻仿真方法沒(méi)有被業(yè)界廣泛使用，其原因是1、R3_cmc具有90多個(gè)參數(shù)，使得電阻的仿真過(guò)程過(guò)于復(fù)雜繁瑣；2、R3_cmc模型不能很好的同時(shí)擬合好不同尺寸的三端電阻。因此，已有的基于R3_cmc模型的集成電路用三端電阻的仿真方法雖然比較精確但是過(guò)于復(fù)雜，也不能有效的在工程上應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，該測(cè)量方法簡(jiǎn)單有效，可以解決現(xiàn)有集成電路工程上基于三端電阻物理模型R3_cmc的仿真方法過(guò)于復(fù)雜且對(duì)尺寸擬合度差的問(wèn)題。技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，該測(cè)量方法包括以下步驟步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型該宏模型為一個(gè)含有源端、漏端和襯底端三個(gè)端口的電路，其中，在源端與漏端之間連接一個(gè)電阻，在源端與襯底端之間和在漏端與襯底端之間分別連接一個(gè)寄生二極管，該宏模型構(gòu)成一個(gè)三端電阻；步驟20)構(gòu)建集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)按照步驟10)建立的集成電路用三端電阻的宏模型，構(gòu)建集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)，該測(cè)試結(jié)構(gòu)包括不同尺寸的三端電阻，以及不同尺寸的、與三端電阻在同一道工藝下完成的、且與三端電阻的寄生二極管具有相同結(jié)構(gòu)的二極管；步驟30)建立二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測(cè)試數(shù)據(jù)文件按照步驟20)中構(gòu)建的集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)，制作成芯片，然后測(cè)試該芯片中的二極管和三端電阻的電學(xué)特性，形成二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測(cè)試數(shù)據(jù)文件；步驟40)建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型在提模軟件中，首先選擇模型類(lèi)型為二極管模型，提模軟件根據(jù)二極管模型自動(dòng)生成二極管仿真曲線(xiàn)，然后載入步驟30)得到的二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件，提模軟件依據(jù)二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件形成二極管測(cè)試曲線(xiàn)；接著調(diào)整二極管模型中的模型參數(shù)，改變二極管仿真曲線(xiàn)，直至二極管仿真曲線(xiàn)與二極管測(cè)試曲線(xiàn)擬合得到的均方根誤差小于二極管擬合設(shè)定值，最后保存二極管模型的模型參數(shù)，該二極管模型的模型參數(shù)為集成電路用三端電阻的交流特性的模型；步驟50)建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型步驟501)對(duì)三端電阻阻值進(jìn)行溫度、尺寸、襯底偏壓的修正，建立三端電阻直流特性的模型文件；tempc = temper-25(式 I)teff = 1+tcl X tempc+tc2 X tempc2(式 2)式中，tcl表示溫度的一階擬合參數(shù)，tc2表示溫度的二階擬合參數(shù)，temper表示三端電阻的測(cè)試溫度，tempc表示三端電阻測(cè)試溫度與室溫的差值,temper和tempc的單位均為攝氏度，teff表示溫度對(duì)三端電阻阻值的影響系數(shù)；其中，tcl和tc2是三端電阻直流特性的模型中的模型參數(shù)；
權(quán)利要求
1.一種集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，其特征在于該測(cè)量方法包括以下步驟 步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型該宏模型為一個(gè)含有源端、漏端和襯底端三個(gè)端口的電路，其中，在源端與漏端之間連接一個(gè)電阻，在源端與襯底端之間和在漏端與襯底端之間分別連接一個(gè)寄生二極管，該宏模型構(gòu)成一個(gè)三端電阻； 步驟20)構(gòu)建集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)按照步驟10)建立的集成電路用三端電阻的宏模型，構(gòu)建集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)，該測(cè)試結(jié)構(gòu)包括不同尺寸的三端電阻，以及不同尺寸的、與三端電阻在同一道工藝下完成的、且與三端電阻的寄生二極管具有相同結(jié)構(gòu)的二極管； 步驟30)建立二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測(cè)試數(shù)據(jù)文件按照步驟20)中構(gòu)建的集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)，制作成芯片，然后測(cè)試該芯片中的二極管和三端電阻的電學(xué)特性，形成二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測(cè)試數(shù)據(jù)文件； 步驟40)建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型在提模軟件中，首先選擇模型類(lèi)型為二極管模型，提模軟件根據(jù)二極管模型自動(dòng)生成二極管仿真曲線(xiàn)，然后載入步驟30)得到的二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件，提模軟件依據(jù)二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件形成二極管測(cè)試曲線(xiàn)；接著調(diào)整二極管模型中的模型參數(shù)，改變二極管仿真曲線(xiàn)，直至二極管仿真曲線(xiàn)與二極管測(cè)試曲線(xiàn)擬合得到的均方根誤差小于二極管擬合設(shè)定值，最后保存二極管模型的模型參數(shù)，該二極管模型的模型參數(shù)為集成電路用三端電阻的交流特性的模型； 步驟50)建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型 步驟501)對(duì)三端電阻阻值進(jìn)行溫度、尺寸、襯底偏壓的修正，建立三端電阻直流特性的模型文件；
2.按照權(quán)利要求I所述的集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟30)中，測(cè)試該芯片中的二極管的電學(xué)特性，包括測(cè)試不同尺寸二極管在不同測(cè)試溫度下得到的“電流一電壓”特性曲線(xiàn)和“電容一電壓”特性曲線(xiàn)，形成二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件。
3.按照權(quán)利要求I所述的集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟30)中，測(cè)試該芯片中的三端電阻的電學(xué)特性包括在源端與漏端之間加載范圍為0-5V、步長(zhǎng)為O. IV的電壓Vsd，在襯底端與源端之間加載范圍為O—-5V、步長(zhǎng)為-IV的電壓Vss,測(cè)試不同尺寸三端電阻在不同測(cè)試溫度下的“電阻一Vsd”特性曲線(xiàn)，形成三端電阻測(cè)試數(shù)據(jù)文件。
4.按照權(quán)利要求I所述的集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，其特征在于所述的步驟501)中，三端電阻的直流特性的模型的模型參數(shù)賦予初始值為rsh = I, dl = 0u, cdw=0u，tcl = 0，tc2 = 0，pvcl = 0，pvc2 = 0，pvl = 0，pvll = 0，pvlw = 0。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種集成電路用三端電阻阻值的測(cè)量方法，包括以下步驟步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型；步驟20)構(gòu)建集成電路用三端電阻的測(cè)試結(jié)構(gòu)；步驟30)建立二極管測(cè)試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測(cè)試數(shù)據(jù)文件；步驟40)建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型；步驟50)建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型；步驟60)建立三端電阻模型文件；步驟70)測(cè)量集成電路中三端電阻的電阻特性。該測(cè)量方法簡(jiǎn)單有效，可以解決現(xiàn)有集成電路工程上基于三端電阻物理模型R3cmc的仿真方法過(guò)于復(fù)雜且對(duì)尺寸擬合度差的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G06F17/50GK102890736SQ20121036184
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者劉斯揚(yáng), 朱榮霞, 黃棟, 錢(qián)欽松, 孫偉鋒, 陸生禮, 時(shí)龍興 申請(qǐng)人:東南大學(xué)