[发明专利]差分电感仿真方法

说明书

技术领域

本申请涉及半导体仿真技术，特别涉及一种差分电感仿真方法。

背景技术

电感是电路系统中必不可少的元件之一，它广泛应用于放大器、振荡器、混频器等各类电路。由于集成电路技术的发展，传统的分立电感元件必须被集成到芯片中，芯片内的螺旋电感就是一种典型的表现形式。随着制作集成电路工艺的不断进步，从早期的平面单层螺旋电感，发展成利用多层金属的多层堆叠电感等众多复杂的结构。随着对电路性能的要求不断提高，电路结构通常具有平衡、差分的形式，在这些电路中，那些原本在单端电路中一端接地的电感就转变成两端分别接入差分信号的差分电感。由于差分电感两端的信号有相同的幅度和相反的相位，这就要求差分电感的电气性能尽量对称，因此差分电感通常具有对称的几何形状，也被称为对称电感。差分电感布线版图如图1所示，差分电感具有更高的品质因子(Q值)和更大的SRF(自谐振频率)，提供给设计者的差分电感模型，必须考虑四个最重要的电感参数以优化电路中所需的电感值，四个最重要的电感参数分别是电感圈数N、金属线宽度W、电感外径D和金属线间距S。

在实际半导体电感工艺中，由于工艺波动会影响到金属线之间的寄生互感产生变化，当电感参数固定以后得到的电感值和Q值都会存在一个随机的波动范围。但是常规的差分电感模型，只考虑电感圈数N、金属线宽度W、电感外径D和金属线间距S四个参数，这样在给定电感圈数N、金属线宽度W、电感外径D和金属线间距S之后，通过差分电感模型仿真得到的只是一个固定结果，无法反映出工艺波动造成的失配现象，在模型中无法将工艺波动造成的随机差异反映出来，通过差分电感模型仿真无法得到电感值和Q值的差异分布，使产品在生产前难以较好的预测。

常规差分电感模型的电感值及Q值的计算方式是：

Q＝ω*L/R；ω＝1/2πf；R＝ρ′*L/(W*δ)；L＝F(D，N)；

f为频率，R是金属线电阻，W是金属线宽度，δ是趋肤厚度，L是电感值，N是电感圈数，D是电感外径，ρ是金属电阻率，μ₀是金属电子迁移率，L是电感圈数N、电感外径D的函数。

发明内容

本申请要解决的技术问题是提供一种差分电感仿真方法，能反映出工艺波动造成的失配现象，得到电感值和Q值的差异分布。

为解决上述技术问题，本申请提供的差分电感仿真方法，包括以下步骤：

一.建立常规差分电感模型；

二.获得不考虑工艺波动的差分电感的金属线宽度、金属线间距、金属线电阻率、电感圈数、电感外径；

三.对不考虑工艺波动的金属线宽度W、金属线间距S、金属线电阻率ρ进行修正，得到修正后的金属线宽度W′、修正后的金属线间距S′、修正后金属线电阻率ρ′；

W′＝W+w_m*agauss(0，1，1)；

S′＝S+2w_m*agauss(0，1，1)；

ρ′=ρ+ρ1*(1S)sx*agauss(0,1,1)+ρ2*(1W)wx*agauss(0,1,1);]]>