[发明专利]半导体器件建模方法

权利要求书

1.一种半导体器件建模方法，基于BSIM3V3器件模型，用于新一代半导体器件的仿真模拟，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)设定半导体器件的关键工艺参数；

(2)根据所述工艺参数建立半导体器件的物理模型；

(3)明确半导体器件的电学指标；

(4)根据所述物理模型和电学指标，反推提取所述模型的部分重要拟合参数；

(5)提取其他模型参数，建立完整的BSIM3V3整套模型。

2.根据权利要求1所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述半导体器件的关键工艺参数为物理参数，包括晶体管栅极长度L_g、物理栅氧化层厚度源/漏区结深X_j。

3.根据权利要求1所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述半导体器件的物理模型用于确定近似的有效栅氧化层厚度源漏电阻R_ds、饱和电流调制系数V_sat。

4.根据权利要求3所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述源漏电阻R_ds由公式确定，其中：R_co为硅化接触电阻，R_sh为源/漏极薄层电阻，R_spr为栅极边缘电流扩展电阻，R_acc为源或漏极积聚区电阻，ρ_sh为源/漏极电阻率，ρ_c为接触窗电阻率，S为源/漏接触窗到栅极的距离，W为沟道宽度，N_ch为反型层沟道掺杂浓度，In(K)为查表系数，其中是K为沟道处掺杂的倾斜度，ρ为硅的电阻率，Xj为结深，X_c为积累层厚度，L_ov为源/漏与栅极间的重叠尺寸，X_dep为衬底中的耗尽层宽度，T_ox为栅氧化层厚度，μ_acc为栅漏积聚区载流子迁移率，V_g为栅电压，ε_ox为栅氧化层介电常数，V_FB为平带电压。

5.根据权利要求3所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述饱和电流调制系数V_sat根据目标设定的饱和漏电流I_dsat微调。

6.根据权利要求1所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述半导体器件的电学指标基于新一代半导体器件的设计标准和规范直接确定。

7.根据权利要求6所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述半导体器件的电学指标包括饱和电流I_dsat，临界电压V_th，、漏电流I_off。

8.根据权利要求1所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述反推提取的拟合参数包括有效沟道长度L_eff、零衬偏阈值电压V_th0、反型层沟道掺杂浓度N_ch、临界电压V_th短沟道效应第一系数DVT0、亚临界区域DIBL系数ETA0、一阶基板效应系数K1、二阶基板效应系数K2。

9.根据权利要求8所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述有效沟道长度L_eff由公式确定，其中，上述公式中：L_g为栅极长度，ΔL为沟道长度调制减小量，C_ov为重叠电容，C_fr为栅极与源/漏极产生的外部边缘电容，W为沟道宽度，C_ox为栅氧化层电容，ε_ox为栅氧化层介电常数，T_poly为多晶硅栅厚度，T_ox为栅氧化层厚度。

10.根据权利要求8所述的半导体器件建模方法，其特征在于，所述反型层沟道掺杂浓度N_ch由公式确定，其中：V_th0为零衬偏阈值电压，V_FB为平带电压，φ_s为表面势，ε_Si为硅的介电常数，C_ox为栅氧化层电容。