[发明专利]通用型WPE优化模型及其提取方法

说明书

本发明公开了一种通用型WPE优化模型及其提取方法，包括如下步骤：第一步，设计不同WPE尺寸的器件结构；第二步，测量器件的数据；第三步，建立器件基本模型；第四步，对器件基本模型进行曲线拟合，如果拟合结果与器件数据相符，则进入第五步，否则修改器件基本模型的参数并重复该步骤；第五步，建立不同WPE尺寸的XY两个方向相关的距离函数模型；第六步，对距离函数模型进行曲线拟合，如果拟合结果与器件相符，则进入第七步，否则调整距离函数模型的参数并重复该步骤；第七步，根据器件基本模型和距离函数模型得到WPE优化模型并验证。本发明克服了原有的WPE模型不能同时兼顾X，Y方向的趋势调节，能更准地提取WPE对器件带来的影响，提高WPE模型的适用性。

技术领域

本发明属于半导体集成电路领域，特别是先进工艺里器件stress模型在不同阱环境效应相关特性的表征,具体属于一种通用型WPE优化模型及其提取方法。

背景技术

随着半导体的工艺制程越来越先进，元器件尺寸越来越小，器件周围的环境对于器件本身的电学特性影响越来越明显。现在先进工艺中为了提高器件载流子的迁移率而引入大量的应力增强技术，这些都导致器件周围的环境对器件自身的电学特性影响越来越大。

阱邻近效应(Well Edge-Proximity Effect，简称WPE)，其产生的原因在于：植入的离子在光阻材料上发生了散射，在光阻边缘散射离子进入到阱硅表面(即沟道)，影响到边缘区域的掺杂浓度，改变了光阻边缘器件的阈值电压，并对器件的迁移率产生影响，据观察阈值偏差可以达到20-100mv，横向范围约3-10um。而且，阱邻近效应在横向X方向和纵向Y方向的影响因工艺原因导致的stress效果也是不同的。

目前，通用型WPE模型的架构如下所示：

VTH0＝vth0org+KVTH0we*(SCA+WEB*SCB+WEC*SCC) (1)

μ_eff＝μ_eff,org*(1+ku0we*(SCA+WEB*SCB+WEC*SCC)) (2)

在上述三个公式中，VTH0为阈值电压，vth0org为基本模型的阈值电压，KVTH0we为阈值电压偏移参数，SCA、SCB、SCC为计算折合后的距离因子，WEB和WEC为模型拟合参数，μ_eff为有效迁移率因子，μ_eff,org为基本模型的有效迁移率，ku0we为迁移率变化参数，SCX为SCA、SCB、SCC的基本折算公式，W是器件栅极区域的宽度，L是器件栅极区域的长度，sc_i为阱的边缘与器件沟道中与阱边缘相邻的边缘在X方向和Y方向的不同距离，n和m为与版图有关的系数，SCref为根据工艺设置的基准距离值。

现有的WPE模型没有办法同时兼顾到横向X方向和纵向Y方向这两方向，这也是目前的WPE模型里面所欠缺的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种通用型WPE优化模型及其提取方法，可以克服现有通用型WPE模型不能同时兼顾XY两个方向的趋势调节。

为解决上述技术问题，本发明提供的通用型WPE优化模型的提取方法，包括如下步骤：

第一步，设计不同WPE尺寸的器件结构；

第二步，测量器件的数据；

第三步，建立器件的基本模型；

第四步，对器件基本模型进行常规模型曲线拟合，如果拟合结果与器件数据相符，则进入第五步，否则修改器件基本模型相关的参数并重复该步骤；