[发明专利]MOSFET陷阱辅助隧穿模型及其提取方法

说明书

本发明公开了一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型，MOSFET陷阱辅助隧穿模型为由初始模型优化而成的优化模型；初始模型中陷阱辅助隧穿电流为初始第一函数和第二函数的乘积；初始第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；第二函数为和漏极电流相关的函数；初始第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关；优化模型中具有由初始第一函数优化而成的优化第一函数，优化第一函数的参数为随器件尺寸或偏压而变化的函数。本发明还公开了一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型的提取方法。本发明能实现对不同尺寸或者不同偏压的情况下的器件拟合，提高模型精度。

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造领域，特别涉及一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型。本发明还涉及一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型的提取方法。

背景技术

随着半导体制造技术的不断进步,CMOS工艺器件制造工艺已经发展到了纳米级，目前最小尺寸已经缩减到20纳米，而且10纳米的研发已经提上日程。随着制程的更新，对于器件的模型的要求就越来越高。一个精准的模型对于高技术的设计显得越来越重要。目前关于MOSFET陷阱辅助隧穿(trap-assisted tunneling)模型里面，被广泛应用的是一个标准化的模型，对于不同尺寸或者不同偏压的情况下的器件拟合只能做一些牺牲，这对于设计者而言是不利的。

现有MOSFET陷阱辅助隧穿模型中陷阱辅助隧穿电流为第一函数和第二函数的乘积；第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；所述第二函数为和漏极电流相关的函数；所述第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关；用公式表示为：

表示陷阱辅助隧穿电流，F1(jtsswgs，njtsswgs，vtsswgs)表示第一函数，F(Id)表示第二函数，Id表示漏极电流；

W_effcj表示源极栅极边缘侧壁陷阱辅助结的有效宽度；Vbs表示衬底和源极之间的电压，Vth表示阈值电压；

jtsswgs，njtsswgs，vtsswgs分别为第一函数的三个参数。jtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助的饱和电流；njtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助结的非理想因素；vtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助的电压参数。

T表示温度，jtsswgs(T)表示参数jtsswgs为和温度相关的函数；njtsswgs(T)表示参数njtsswgs为和温度相关的函数。在温度固定时，不同尺寸或不同偏压下jtsswgs，njtsswgs，vtsswgs的值都为固定值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型，能实现对不同尺寸或者不同偏压的情况下的器件拟合，提高模型精度。为此，本发明还提供一种MOSFET陷阱辅助隧穿模型的提取方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的MOSFET陷阱辅助隧穿模型为由初始模型优化而成的优化模型。

所述初始模型中陷阱辅助隧穿电流为初始第一函数和第二函数的乘积；所述初始第一函数与源栅边缘侧壁陷阱辅助隧穿相关；所述第二函数为和漏极电流相关的函数；所述初始第一函数的参数和器件的尺寸或偏压变化无关。

所述优化模型中具有由所述初始第一函数优化而成的优化第一函数，所述优化第一函数的参数为随器件尺寸或偏压而变化的函数，使MOSFET的尺寸或偏压变化时，所述优化第一函数的参数也随之变化，使所述MOSFET陷阱辅助隧穿模型中的所述陷阱辅助隧穿电流的仿真精度提升。

进一步的改进是，所述优化第一函数的参数包括3个，分别为：jtsswgs，njtsswgs，vtsswgs；

jtsswgs为MOSFET的源极栅极边缘侧壁陷阱辅助的饱和电流；