基于工藝漂移的MOS器件統(tǒng)計分析模型研究.pdf

1、隨著集成電路制作工藝的不斷發(fā)展，集成電路設(shè)計進(jìn)入深亞微米時代。工藝變量對電路性能的影響變得越來越顯著，IC生產(chǎn)的成本也變得越來越高。為了使得生產(chǎn)出來的電路能夠最大可能的滿足預(yù)期設(shè)計要求，提高電路設(shè)計的良率，除了需要精確的SPICE器件模型外，還需要引入器件的統(tǒng)計模型來考慮工藝漂移的對器件模型造成的影響。
　　本文以某種工藝器件的bsim3v3模型作為研究對象，利用HSPICE仿真工具，首先采用傳統(tǒng)的WorstCase方法和Mont

2、eCarlo分析方法提取了器件的邊緣模型，繪制了性能分布直方圖。基于直方圖和邊緣模型，將傳統(tǒng)統(tǒng)計方法的性能分析結(jié)果與實測數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，并分析了其優(yōu)缺點。而后，結(jié)合上面兩個模型的優(yōu)缺點，論文引入了基于局部深度算法的邊緣模型(LDCM)，通過這種方法對某工藝器件模型參數(shù)進(jìn)行仿真分析，驗證結(jié)果表明LDCM方法產(chǎn)生的邊緣模型精度和MonteCarlo分析方法相近，而且得到仿真速度要比MonteCarlo分析方法快很多。最后給出了響應(yīng)表面模型(

3、RSM)，用它來代替MonteCarlo分析可以解決仿真速度慢的問題，并能夠反映變量分布對仿真結(jié)果的影響。對于大規(guī)模集成電路來說，使用RSM方法能夠大量減少仿真的時間。
　　綜上所述，本文采用WorstCase分析方法、MonteCarlo分析，LDCM方法以及RSM方法對工藝漂移導(dǎo)致的電路性能改變進(jìn)行了分析和驗證。根據(jù)仿真結(jié)果與實際測量結(jié)果對比，MonteCarlo分析的精度最高，而LDCM方法和RSM方法可以對精度和速度進(jìn)行很