[发明专利]产生模型的方法和装置

说明书

技术领域

本发明的实施例通常涉及用于半导体器件的集约模型(compactmodel)，更具体而言，涉及产生定制的集约模型的方法，所述定制的集约模型代表在特定的制造环境中处于芯片、晶片或多晶片级的半导体器件。

背景技术

集约模型通常代表电子器件在其各种操作模式中的电和物理特性。将这些集约模型并入到模拟器以代表半导体技术(例如，电路)的各种有源和无源元件。集约模型提供了准确预测电路性能的有力工具。因此，准确的集约模型是必要的。然而，生产线中的变化和偏离标准的半导体工艺步骤有时会导致集约模型中表示的电参数与制造工艺期间的那些实际出现的参数之间的差异。因此，当电路设计者进行模型到硬件相关性研究以了解如何比较模拟和硬件测量时，对集约建模参数做出“模型补偿(override)”(即，调整)以匹配从研究的硬件得到的实际参数测量。这些补偿允许设计者分析和评价制造变化的影响并预测潜在的电路问题。

模型到硬件相关性研究典型地采用模拟求解有限的参数组，例如，2005年8月23号授予Bertsch等人的美国专利No.6,934,671所示例的，并将其引入到这里作为参考。为了发现用于支持的参数的模型补偿，这些研究使用固定的公式和小的固定的器件尺寸组来操作。这样的约束限制了模型补偿值的有效性。此外，这样的研究通常是费时并复杂的。因此，在本领域中需要一种产生集约建模参数补偿(即，产生代表在制造环境中处于芯片、晶片或多晶片级的半导体器件的定制的集约建模参数)的快速和有效的方法。

发明内容

鉴于上述，这里公开了一种产生代表在特定的制造环境中处于芯片、晶片或多晶片级的半导体器件的定制的集约模型的自动、快速并有效的方法。

本方法的实施例包括产生用于器件的通用集约模型(即，第一模型)。可以使用通常代表用于所述器件的所有的多个制造环境(即，代表全部的制造环境)的建模参数产生所述第一模型。

此外，可以从特定的制造环境收集测量数据。收集的所述测量数据可以包括多个不同的沟道长度(例如，至少两个不同的沟道长度)以及与这些不同的沟道长度相关的各种电流和电压测量。例如，与每一个不同的沟道长度相关的所述电流和电压测量可以包括饱和漏极电流(Idsat)、线性漏极电流(Idlin)、线性阈值电压(Vtlin)、饱和阈值电压(Vsat)、高电流(I高)、低电流(I低)、有效电流(Ieff)、泄漏电流(I关)，等等。

在收集所述测量数据之后，可以根据沟道长度将其分类。在通过沟道长度分类所述数据之后，为了通过优化器进一步处理，可以识别和选择至少一个长沟道长度(例如，测量的最长的沟道长度)和一个短沟道长度(例如，测量的最短的沟道长度)。为了通过所述优化器进一步处理，还可以识别和选择在所述长与短沟道长度之间的一个或多个沟道长度。

所述优化器接收用于选择的沟道长度的测量数据并基于这些数据进行自动化的多步优化处理以产生用于所述器件的定制的建模参数。

具体而言，可以进行第一优化处理以产生用于所述器件的第一组建模参数。基于提供的初始值和与第一沟道长度相关的第一电流和电压测量(例如，基于与所述选择的长沟道长度相关的电流和电压测量)产生所述第一组建模参数。可选的，用户可以建立其中所述提供的初始值必须保留(remain)的值的范围。因此，所述第一组建模参数可以不基于单个的电流和电压值，而是基于电压和电流值的范围。

在所述第一优化处理之后，可以进行第二优化处理以产生第二组建模参数。基于在所述第一优化处理期间产生的初始值(即，基于与所述第一沟道长度相关的所述第一组建模参数)和基于与小于所述第一沟道长度的第二沟道长度相关的电流和电压测量(例如，基于与所述选择的短沟道长度相关的电流和电压测量)产生所述第二组建模参数。由于具有在所述第一优化处理期间使用的所述初始值，用户可以可选地建立其中所述第一组建模参数必须保留的值的范围。因此，所述第二组建模参数可以不基于单个的电流和电压值，而是基于电压和电流值的范围。

最后，可以进行最终的优化处理以产生所述定制的建模参数。基于所述第一组和第二组建模参数的组合产生这些定制的建模参数，由此，精细调整所述参数值。为了进一步调整所述参数值，可以将源自任何的其它选择的沟道长度的测量数据并入到所述最终的优化处理中。

使用各种优化技术中的任何一种，可以自动化并完成多步优化处理的每一个阶段。例如，可以通过应用遗传算法、通过应用经典算法或通过应用混和遗传算法完成优化。