一种应用于MOSFET电学仿真的PSP应力的建模方法

摘要

本发明公开了一种应用于MOSFET电学仿真的PSP应力模型，在标准的PSP模型基础上，引入了产生应力的版图参量作为实体参数，增加了版图参数和影响系数，版图参数为表示各版图参量有效值的拟合参数，影响系数为表示各版图参量对PSP模型基本参数中与尺寸无关的平带电压V_fb0和零电场下迁移率μ0影响程度的拟合参数；以及提供了根据版图参量确定晶体管饱和阈值电压V_tsat和饱和漏极电流I_dsat的变化特性的方法。本发明在标准的PSP模型基础上考虑了版图参量对与尺寸无关的平带电压V_fb0和零电场下迁移率μ0的影响；并重新定义与尺寸无关的平带电压V_fb0和零电场下迁移率μ0。

主权项

一种应用于MOSFET电学仿真的PSP应力的建模方法，其特征在于，在标准的PSP模型基础上，引入了产生应力的版图参量作为实体参数；增加了版图参数和影响系数，所述版图参数为表示各版图参量有效值的拟合参数，所述影响系数为表示各版图参量对PSP模型基本参数中与尺寸无关的平带电压V_fb0和零电场下迁移率μ0影响程度的拟合参数；以及提供根据所述版图参量确定晶体管饱和阈值电压V_tsat和饱和漏极电流I_dsat的变化特性的方法；其中，所述版图参量为设计的版图尺寸，包括：相邻栅极间距dps，相邻接触孔与栅极间间距dpcs和浅沟槽长度dsts；其中，所述影响系数包括：表征几何尺寸参量的MOSFET的沟道长度L和MOSFET的沟道宽度W分别对所述V_fb0影响程度的参数：dvwl_a1、dvwl_a2、dvwl_a3、dvwl_a4、dvwl_a5、dvwl_a6、dvwl_a7、dvwl_a8、dvwl_a9；表征几何尺寸参量的L和W分别对所述μ0影响程度的参数：muwl_a1、muwl_a2、muwl_a3、muwl_a4、muwl_a5、muwl_a6、muwl_a7、muwl_a8、muwl_a9；表征版图参量的dps、dpcs、dsts分别对所述V_fb0影响程度的参数：dvdps_a、dvdps_b、dvdps_c、dvdps_d、dvdpcs_a、dvdpcs_b、dvdpcs_c、dvdpcs_d、dvdsts_a、dvdsts_b、dvdsts_c、dvdsts_d；表征版图参量的dps、dpcs、dsts分别对所述μ0影响程度的参数：mudps_a、mudps_b、mudps_c、mudps_d、mudpcs_a、mudpcs_b、mudpcs_c、mudpcs_d、mudsts_a、mudsts_b、mudsts_c、mudsts_d；其中，所述确定V_tsat和I_dsat变化特性的方法中还包括由所述实体参数、所述版图参数和所述影响系数的对数、幂函数运算而产生第一中间变量mu_dps、mu_dpcs、mu_dsts、dv_dps、dv_dpcs、dv_dsts，所述第一中间变量mu_dps、mu_dpcs、mu_dsts、dv_dps、dv_dpcs、dv_dsts由以下公式决定：mu_dps＝mudps_a·[log(dps)]^mudps_b+mudps_c.log(dps)+mudps_dmu_dpcs＝mudpcs_a.[log(dpcs)]^mudpcs_b+mudps_c·log(dpcs)+mudpcs_dmu_dsts＝mudsts_a·[log(dsts)]^mudsts_b+mudsts_c·log(dsts)+mudsts_ddv_dps＝dvdps_a·[log(dps)]^dvdps_b+dvdps_c·log(dps)+dvdps_ddv_dpcs＝dvdpcs_a·[log(dpcs)]^dvdpcs_b+dvdps_c·log(dpcs)+dvdpcs_ddv_dsts＝dvdsts_a·[log(dsts)]^dvdsts_b+dvdsts_c·log(dsts)+dvdsts_d其中，所述确定V_tsat和I_dsat变化特性的方法中还包括由所述第一中间变量通过基本运算而产生的第二中间变量delvto和mulu0，以及由工艺波动影响到的所述第二中间变量所产生的误差系数delvto_a和mulu0_b，其中，所述delvto和mulu0由以下公式决定：delvto＝(dv_dps+dv_dpcs+dv_dsts)/1000mulu0＝mu_dps·mu_dpcs·mu_dsts其中，所述确定V_tsat和I_dsat变化特性的方法中还包括通过第三中间变量d_{vfb0_s}、rho_μ0对所述与尺寸无关的平带电压V_fb0、零电场下迁移率μ0做出修正；所述d_{vfb0_s}是受应力效应影响的与尺寸无关的平带电压的变化量；所述rho_μ0是零电场下迁移率的变化量，所述第三中间变量与V_tb0、μ0的关系，即V_tb0、μ0根据不同的版图参量发生变化的公式为：V_fb0＝V_fb0origin+dv_{fb0_s}μ0＝μ0_origin+rho_μ0其中，V_fb0origin是与尺寸无关的初始平带电压，即直流模型提取的与尺寸无关的平带电压值；μ0_origin是零电场下的初始迁移率值，即直流模型提取的零电场下的迁移率值；其中，所述第三中间变量d_{vfb0_s}、rho_μ0由以下公式决定：$\begin{array}{c}{d}_{\mathrm{vfb}0\_s}=(\mathrm{delvto}\_a·\mathrm{delvto}+\mathrm{dvwl}\_a1+\frac{\mathrm{dvwl}\_a2}{\mathrm{dvwa}\_a3+w}-\frac{\mathrm{dvwl}\_a4}{\mathrm{dvwl}\_a5+w}\\ +\frac{\mathrm{dvwl}\_a6}{\mathrm{dvwl}\_a7+1}-\frac{\mathrm{dvwl}\_a8}{\mathrm{dvwl}\_a9+1}+\mathrm{delvto})·\mathrm{LPEMOD}\end{array}$$\begin{array}{c}\mathrm{rho}\_\mu 0=\{\mathrm{mulu}0·[\mathrm{mulu}0\_b·(\mathrm{mulu}0-1)+1]\\ ·(1+\mathrm{muwl}\_a1+\frac{\mathrm{muwl}\_a2}{\mathrm{muwl}\_a3+1}-\frac{\mathrm{muwl}\_a4}{\mathrm{muwl}\_a5+1}+\frac{\mathrm{muwl}\_a6}{\mathrm{muwl}\_a7+w})\\ -\frac{\mathrm{muwl}\_a8}{\mathrm{muwl}\_a9+w}){\}}^{\mathrm{LPEMOD}}\end{array}$其中：LPEMOD是应力效应的开关参数，当LPEMOD＝1时，应力模型工作；当LPEMOD＝0时，应力模型不工作；w、1分别为MOSFET的沟道宽度与沟道长度。