專利名稱：一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電子器件仿真領(lǐng)域，具體來說，涉及一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法。
背景技術(shù)：
電阻是集成電路中的一種重要的半導(dǎo)體器件，在集成電路領(lǐng)域被廣泛的應(yīng)用。通常集成電路工程上用的電阻仿真都是使用的兩端電阻模型，該模型擬合參數(shù)很少，提模過程簡單，但是其不考慮襯底偏壓對于電阻阻值的影響。使用兩端電阻模型的電阻仿真方法雖然簡單但是很不精確，因此兩端電阻模型的電阻仿真方法不能很好的指導(dǎo)集成電路設(shè)計與仿真。
另外,早在2007年，國際緊湊模型委員會(compact model council)就發(fā)布了一種集成電路用三端電阻的物理模型R3_cmc，該模型基于三端電阻的物理特性，考慮了電阻的自熱效應(yīng)、速度飽和、統(tǒng)計變化等的影響。R3_cmc是一種非線性的緊湊電阻模型，其電阻阻值隨電阻三端所加電壓、幾何尺寸的變化都呈現(xiàn)出非線性特性。但是，基于R3_cmc模型的電阻仿真方法沒有被業(yè)界廣泛使用，其原因是1、R3_cmc具有90多個參數(shù)，使得電阻的仿真過程過于復(fù)雜繁瑣；2、R3_cmc模型不能很好的同時擬合好不同尺寸的三端電阻。因此，已有的基于R3_cmc模型的集成電路用三端電阻的仿真方法雖然比較精確但是過于復(fù)雜，也不能有效的在工程上應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法，該測量方法簡單有效，可以解決現(xiàn)有集成電路工程上基于三端電阻物理模型R3_cmc的仿真方法過于復(fù)雜且對尺寸擬合度差的問題。技術(shù)方案為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法，該測量方法包括以下步驟步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型該宏模型為一個含有源端、漏端和襯底端三個端口的電路，其中，在源端與漏端之間連接一個電阻，在源端與襯底端之間和在漏端與襯底端之間分別連接一個寄生二極管，該宏模型構(gòu)成一個三端電阻；步驟20)構(gòu)建集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)按照步驟10)建立的集成電路用三端電阻的宏模型，構(gòu)建集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)，該測試結(jié)構(gòu)包括不同尺寸的三端電阻，以及不同尺寸的、與三端電阻在同一道工藝下完成的、且與三端電阻的寄生二極管具有相同結(jié)構(gòu)的二極管；步驟30)建立二極管測試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測試數(shù)據(jù)文件按照步驟20)中構(gòu)建的集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)，制作成芯片，然后測試該芯片中的二極管和三端電阻的電學(xué)特性，形成二極管測試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測試數(shù)據(jù)文件；步驟40)建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型在提模軟件中，首先選擇模型類型為二極管模型，提模軟件根據(jù)二極管模型自動生成二極管仿真曲線，然后載入步驟30)得到的二極管測試數(shù)據(jù)文件，提模軟件依據(jù)二極管測試數(shù)據(jù)文件形成二極管測試曲線；接著調(diào)整二極管模型中的模型參數(shù)，改變二極管仿真曲線，直至二極管仿真曲線與二極管測試曲線擬合得到的均方根誤差小于二極管擬合設(shè)定值，最后保存二極管模型的模型參數(shù)，該二極管模型的模型參數(shù)為集成電路用三端電阻的交流特性的模型；步驟50)建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型步驟501)對三端電阻阻值進行溫度、尺寸、襯底偏壓的修正，建立三端電阻直流特性的模型文件；tempc = temper-25(式 I)teff = 1+tcl X tempc+tc2 X tempc2(式 2)式中，tcl表示溫度的一階擬合參數(shù)，tc2表示溫度的二階擬合參數(shù)，temper表示三端電阻的測試溫度，tempc表示三端電阻測試溫度與室溫的差值,temper和tempc的單位均為攝氏度，teff表示溫度對三端電阻阻值的影響系數(shù)；其中，tcl和tc2是三端電阻直流特性的模型中的模型參數(shù)；
權(quán)利要求
1.一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法，其特征在于該測量方法包括以下步驟 步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型該宏模型為一個含有源端、漏端和襯底端三個端口的電路，其中，在源端與漏端之間連接一個電阻，在源端與襯底端之間和在漏端與襯底端之間分別連接一個寄生二極管，該宏模型構(gòu)成一個三端電阻； 步驟20)構(gòu)建集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)按照步驟10)建立的集成電路用三端電阻的宏模型，構(gòu)建集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)，該測試結(jié)構(gòu)包括不同尺寸的三端電阻，以及不同尺寸的、與三端電阻在同一道工藝下完成的、且與三端電阻的寄生二極管具有相同結(jié)構(gòu)的二極管； 步驟30)建立二極管測試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測試數(shù)據(jù)文件按照步驟20)中構(gòu)建的集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)，制作成芯片，然后測試該芯片中的二極管和三端電阻的電學(xué)特性，形成二極管測試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測試數(shù)據(jù)文件； 步驟40)建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型在提模軟件中，首先選擇模型類型為二極管模型，提模軟件根據(jù)二極管模型自動生成二極管仿真曲線，然后載入步驟30)得到的二極管測試數(shù)據(jù)文件，提模軟件依據(jù)二極管測試數(shù)據(jù)文件形成二極管測試曲線；接著調(diào)整二極管模型中的模型參數(shù)，改變二極管仿真曲線，直至二極管仿真曲線與二極管測試曲線擬合得到的均方根誤差小于二極管擬合設(shè)定值，最后保存二極管模型的模型參數(shù)，該二極管模型的模型參數(shù)為集成電路用三端電阻的交流特性的模型； 步驟50)建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型 步驟501)對三端電阻阻值進行溫度、尺寸、襯底偏壓的修正，建立三端電阻直流特性的模型文件；
2.按照權(quán)利要求I所述的集成電路用三端電阻阻值的測量方法，其特征在于所述的步驟30)中，測試該芯片中的二極管的電學(xué)特性，包括測試不同尺寸二極管在不同測試溫度下得到的“電流一電壓”特性曲線和“電容一電壓”特性曲線，形成二極管測試數(shù)據(jù)文件。
3.按照權(quán)利要求I所述的集成電路用三端電阻阻值的測量方法，其特征在于所述的步驟30)中，測試該芯片中的三端電阻的電學(xué)特性包括在源端與漏端之間加載范圍為0-5V、步長為O. IV的電壓Vsd，在襯底端與源端之間加載范圍為O—-5V、步長為-IV的電壓Vss,測試不同尺寸三端電阻在不同測試溫度下的“電阻一Vsd”特性曲線，形成三端電阻測試數(shù)據(jù)文件。
4.按照權(quán)利要求I所述的集成電路用三端電阻阻值的測量方法，其特征在于所述的步驟501)中，三端電阻的直流特性的模型的模型參數(shù)賦予初始值為rsh = I, dl = 0u, cdw=0u，tcl = 0，tc2 = 0，pvcl = 0，pvc2 = 0，pvl = 0，pvll = 0，pvlw = 0。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種集成電路用三端電阻阻值的測量方法，包括以下步驟步驟10)建立集成電路用三端電阻的宏模型；步驟20)構(gòu)建集成電路用三端電阻的測試結(jié)構(gòu)；步驟30)建立二極管測試數(shù)據(jù)文件和三端電阻測試數(shù)據(jù)文件；步驟40)建立集成電路用三端電阻的交流特性的模型；步驟50)建立集成電路用三端電阻的直流特性的模型；步驟60)建立三端電阻模型文件；步驟70)測量集成電路中三端電阻的電阻特性。該測量方法簡單有效，可以解決現(xiàn)有集成電路工程上基于三端電阻物理模型R3cmc的仿真方法過于復(fù)雜且對尺寸擬合度差的問題。
文檔編號G06F17/50GK102890736SQ20121036184
公開日2013年1月23日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者劉斯揚, 朱榮霞, 黃棟, 錢欽松, 孫偉鋒, 陸生禮, 時龍興 申請人:東南大學(xué)