纳米级多叉指射频cmos模型及其提取方法
专利名称：纳米级多叉指射频cmos模型及其提取方法
技术领域：
本发明涉及一种CMOS模型，尤其涉及一种纳米级多叉指射频CMOS模型。
背景技术：
随着CMOS技术在射频(RF)领域的应用日益广泛，MOS器件的高频模型的精确性对RF产品设计变得越来越重要。由于MOS器件在高频时寄生效应较复杂且与版图相关性较大，目前的做法是以宏模型的方式为MOS器件建立高频模型。在中国发明专利《具有扩展性的RFCMOS模型的参数计算方法》(申请号 200710094514.8申请日2007-12-14)中，提供了一种RFCMOS模型及参数计算方法。但该专利仅仅涉及了常规单叉指M0S，并未考虑到多叉指CMOS受STI (浅沟道隔离)应力的影响。由于在多叉指的CMOS器件中，每一叉指不但受STI引入的应力影响，同时其他多晶硅叉指也对其存在一定的应力影响。同时该专利也并未考虑到RFMOS器件在叉指较多的情况下，开启电流非常大，等效的沟道电阻非常小(小于10欧姆)。此时对其DC特性的测量容易受到探针及测量系统中的寄生电阻影响。并且在栅极宽度较大、叉指较多的情况下该专利的模型的尺寸可变源、漏寄生电阻参数计算公式并不精确。因此，本领域的技术人员致力于开发一种精确的，适用于多叉指的纳米级射频 CMOS DC SPICE 模型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高精度的纳米级多叉指射频CMOS 模型。为解决上述的技术问题，本发明的一种纳米级多叉指射频CMOS模型，包括核心 MOSFET模型和外围等效寄生参数子电路，所述核心MOSFET模型包括源、漏极和源、漏极寄生电阻，所述核心MOSFET模型的参数中包括STI应力模型参数KVtho、kuo和lkuo，所述参数Kvtho、kuo和Ikuo根据大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型的测量数据与常规CMOS直流模型仿真特性存在的差异进行修正而得出。在本发明的一个较佳实施方式中，所述STI应力模型参数Kvtho、kuo和Ikuo通过大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型测量的Id-VgOVds=L 2V和Id-VgOVds=OV 特征曲线进行修正而得出。在本发明的另一较佳实施方式中，所述MOSFET模型的源、漏极还包括探针寄生电阻 Rprobe_source 禾口 Rprobe_drain ；所述；通过叉指最多、沟道最宽且最短的 RFMOS器件其DC测量数据代入以下公式(1)、(2)、(3)联立求解提取所述Rprabe s_。e和Rprabe
drain >
权利要求
1.一种纳米级多叉指射频CMOS模型，包括核心MOSFET模型和外围等效寄生参数子电路，所述核心MOSFET模型包括源、漏极和源、漏极寄生电阻，所述核心MOSFET模型的参数中包括STI应力模型参数Kvtho、kuo和lkuo，其特征在于，所述参数Kvtho、kuo和Ikuo根据大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型的测量数据与常规CMOS直流模型仿真特性存在的差异进行修正而得出。
2.如权利要求1所述的纳米级多叉指射频CMOS模型，其特征在于，所述STI应力模型参数KVtho、kuo和Ikuo通过大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型测量的Id-VgO Vds=L 2V和Id-VgOVds=OV特征曲线进行修正而得出。
3.如权利要求1所述的纳米级多叉指射频CMOS模型，其特征在于，所述MOSFET模型的源、漏极还包括探针寄生电阻RpMbe—s。ura和；通过叉指最多、沟道最宽且最短的RFMOS器件其DC测量数据代入以下公式(1)、(2)、(3)联立求解提取所述Rprabe(1)
4.如权利要求1所述的纳米级多叉指射频CMOS模型，其特征在于，所述源、漏极寄生电阻Rd和Rs为尺寸可变的源、漏极寄生电阻，所述Rd和Rs的参数计算公式为
5.如权利要求1所述纳米级多叉指射频CMOS模型的参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，选取沟道较长的较大尺寸多叉指MOS器件为目标，在65nm以下所述多叉指MOS 器件直流测量数据基础上进行STI stress相关参数优化；步骤2，选取所有尺寸的65nm以下多叉指MOS器件为目标，在65nm以下直流测量数据基础上进行探针电阻提取；步骤3，选取沟道较宽，叉指最多，受探针电阻影响最明显的MOS器件为目标，以其65nm以下直流测量数据基础上提取源漏寄生电阻的尺寸可变公式；步骤4，根据所用尺寸器件的仿真曲线与测量数据进行曲线拟合与最终参数优化。
全文摘要
本发明的一种纳米级多叉指射频CMOS模型，包括核心MOSFET模型和外围等效寄生参数子电路，所述核心MOSFET模型的STI应力模型参数为根据大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型的测量数据与常规CMOS直流模型仿真特性存在的差异修正常规MOS模型中的STI应力模型参数Kvtho、kuo和lkuo。本发明的模型能够适用于多叉指CMOS器件测量中，与器件能够很好的拟合，具有较高的精确度提取方法的准确性。
文档编号G06F17/50GK102542094SQ201110341140
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者曹永峰 申请人:上海华力微电子有限公司
技术领域：
本发明涉及一种CMOS模型，尤其涉及一种纳米级多叉指射频CMOS模型。
背景技术：
随着CMOS技术在射频(RF)领域的应用日益广泛，MOS器件的高频模型的精确性对RF产品设计变得越来越重要。由于MOS器件在高频时寄生效应较复杂且与版图相关性较大，目前的做法是以宏模型的方式为MOS器件建立高频模型。在中国发明专利《具有扩展性的RFCMOS模型的参数计算方法》(申请号 200710094514.8申请日2007-12-14)中，提供了一种RFCMOS模型及参数计算方法。但该专利仅仅涉及了常规单叉指M0S，并未考虑到多叉指CMOS受STI (浅沟道隔离)应力的影响。由于在多叉指的CMOS器件中，每一叉指不但受STI引入的应力影响，同时其他多晶硅叉指也对其存在一定的应力影响。同时该专利也并未考虑到RFMOS器件在叉指较多的情况下，开启电流非常大，等效的沟道电阻非常小(小于10欧姆)。此时对其DC特性的测量容易受到探针及测量系统中的寄生电阻影响。并且在栅极宽度较大、叉指较多的情况下该专利的模型的尺寸可变源、漏寄生电阻参数计算公式并不精确。因此，本领域的技术人员致力于开发一种精确的，适用于多叉指的纳米级射频 CMOS DC SPICE 模型。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有较高精度的纳米级多叉指射频CMOS 模型。为解决上述的技术问题，本发明的一种纳米级多叉指射频CMOS模型，包括核心 MOSFET模型和外围等效寄生参数子电路，所述核心MOSFET模型包括源、漏极和源、漏极寄生电阻，所述核心MOSFET模型的参数中包括STI应力模型参数KVtho、kuo和lkuo，所述参数Kvtho、kuo和Ikuo根据大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型的测量数据与常规CMOS直流模型仿真特性存在的差异进行修正而得出。在本发明的一个较佳实施方式中，所述STI应力模型参数Kvtho、kuo和Ikuo通过大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型测量的Id-VgOVds=L 2V和Id-VgOVds=OV 特征曲线进行修正而得出。在本发明的另一较佳实施方式中，所述MOSFET模型的源、漏极还包括探针寄生电阻 Rprobe_source 禾口 Rprobe_drain ；所述；通过叉指最多、沟道最宽且最短的 RFMOS器件其DC测量数据代入以下公式(1)、(2)、(3)联立求解提取所述Rprabe s_。e和Rprabe
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权利要求
1.一种纳米级多叉指射频CMOS模型，包括核心MOSFET模型和外围等效寄生参数子电路，所述核心MOSFET模型包括源、漏极和源、漏极寄生电阻，所述核心MOSFET模型的参数中包括STI应力模型参数Kvtho、kuo和lkuo，其特征在于，所述参数Kvtho、kuo和Ikuo根据大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型的测量数据与常规CMOS直流模型仿真特性存在的差异进行修正而得出。
2.如权利要求1所述的纳米级多叉指射频CMOS模型，其特征在于，所述STI应力模型参数KVtho、kuo和Ikuo通过大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型测量的Id-VgO Vds=L 2V和Id-VgOVds=OV特征曲线进行修正而得出。
3.如权利要求1所述的纳米级多叉指射频CMOS模型，其特征在于，所述MOSFET模型的源、漏极还包括探针寄生电阻RpMbe—s。ura和；通过叉指最多、沟道最宽且最短的RFMOS器件其DC测量数据代入以下公式(1)、(2)、(3)联立求解提取所述Rprabe(1)
4.如权利要求1所述的纳米级多叉指射频CMOS模型，其特征在于，所述源、漏极寄生电阻Rd和Rs为尺寸可变的源、漏极寄生电阻，所述Rd和Rs的参数计算公式为
5.如权利要求1所述纳米级多叉指射频CMOS模型的参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤步骤1，选取沟道较长的较大尺寸多叉指MOS器件为目标，在65nm以下所述多叉指MOS 器件直流测量数据基础上进行STI stress相关参数优化；步骤2，选取所有尺寸的65nm以下多叉指MOS器件为目标，在65nm以下直流测量数据基础上进行探针电阻提取；步骤3，选取沟道较宽，叉指最多，受探针电阻影响最明显的MOS器件为目标，以其65nm以下直流测量数据基础上提取源漏寄生电阻的尺寸可变公式；步骤4，根据所用尺寸器件的仿真曲线与测量数据进行曲线拟合与最终参数优化。
全文摘要
本发明的一种纳米级多叉指射频CMOS模型，包括核心MOSFET模型和外围等效寄生参数子电路，所述核心MOSFET模型的STI应力模型参数为根据大尺寸多叉指CMOS器件的常规NMOS直流模型的测量数据与常规CMOS直流模型仿真特性存在的差异修正常规MOS模型中的STI应力模型参数Kvtho、kuo和lkuo。本发明的模型能够适用于多叉指CMOS器件测量中，与器件能够很好的拟合，具有较高的精确度提取方法的准确性。
文档编号G06F17/50GK102542094SQ201110341140
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者曹永峰 申请人:上海华力微电子有限公司
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