基于BSIM4模型的亞微米MOSFET器件直流參數(shù)提取與驗證研究.pdf

1、隨著集成電路技術的不斷發(fā)展和越來越廣泛的應用,在系統(tǒng)級芯片(SoC-System on Chip)已經(jīng)逐漸成為IC設計的主流,在大規(guī)模集成電路的規(guī)模和結構和復雜度不斷增加的背景下,集成電路設計時就必須考慮其高性能、低功耗、高可靠性和低成本的要求.人們對IC EDA軟件的統(tǒng)計容差分析、優(yōu)化設計、成品率、成本分析及可靠性預測的功能和精度要求也越來越高.而在IC EDA軟件中,精確的MOSFET的器件模型是實現(xiàn)IC EDA設計和IC產(chǎn)品功能與

2、性能聯(lián)系起來的基礎和關鍵紐帶.該論文課題的主要研究內(nèi)容就是在深入掌握器件建模方法與BSIM4模型原理的基礎之上,利用美國Celestry(思略)公司的BSIMPro PLUS軟件與美國惠普(HP)公司HP4155半導體參數(shù)測試儀,對亞微米MOSFET器件BSIM4模型直流參數(shù)提取及仿真與驗證進行研究與探討.最后論文通過具體實驗,對一組采用0.35μm工藝、柵氧化層厚度為3nm、不同溝道寬長比的nMOSFET器件進行了測試和BSIM4系列

3、模型直流參數(shù)的提取,并且把提取得到的模型參數(shù)輸入新的BSIM4模型中,并利用此模型,用電路模擬仿真工具HSPICE對模擬/數(shù)字電路進行模擬與仿真,得到了很好的仿真結果.通過與無錫華晶上華半導體CSMC 0.6um CMOS工藝庫的仿真結果進行對比,證明提取的參數(shù)與模型能夠精確的模擬和仿真器件的各種直流物理特性,并對模型參數(shù)提取方法和策略進行了優(yōu)化與探討.整個論文課題的完成就是一個理論聯(lián)系實際的過程,是一個在最新理論的指導思想之下努力探索

4、和研究如何將器件建模的原理和思想具體實施到BSIM4模型參數(shù)的提取過程之中.在這個過程中,作者經(jīng)過對傳統(tǒng)的器件模型參數(shù)提取流程進行適當?shù)男薷呐c完善,得到了一套合理有效的器件模型參數(shù)提取的過程與方法,并且通過這種方法成功的實現(xiàn)了對器件進行參數(shù)提取,用詳實的數(shù)據(jù)和結果既證實了器件模型參數(shù)提取方法學的重大指導意義,也肯定了該設計中摸索出來的MOSFET模型參數(shù)提取方法的有效性和實用性.此流程具有較強的實用價值和移植性,經(jīng)實踐檢驗可作為通用的器