一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體集成電路的器件建模方法，更具體地，涉及一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元的快速、高效選擇方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體器件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，需要對(duì)器件的性能進(jìn)行預(yù)測(cè)并進(jìn)行仿真模擬，因此需要建立精確的器件分析模型，以便得到精準(zhǔn)的分析結(jié)果。
[0003]為了保證器件模型可以客觀地反映器件的性能及統(tǒng)計(jì)分布，模型必需從位于工藝誤差中位值的器件上萃取得到。符合中位值的器件稱為標(biāo)準(zhǔn)器件，標(biāo)準(zhǔn)器件所在的單元，稱為標(biāo)準(zhǔn)單元。
[0004]隨著半導(dǎo)體技術(shù)結(jié)點(diǎn)不斷變小和晶圓不斷變大，單片晶圓上可放入的單元數(shù)不斷增加，生產(chǎn)工藝不穩(wěn)定性也在提升，符合工藝誤差中位值的器件會(huì)離散地分布于多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元上。請(qǐng)參閱圖1，圖1是標(biāo)準(zhǔn)器件在全晶圓上的分布特性示意圖。如圖1所示，在整個(gè)晶圓上排列有多個(gè)單元，每個(gè)單元中的百分?jǐn)?shù)表示標(biāo)準(zhǔn)器件在該單元中所占的比例。
[0005]在進(jìn)行測(cè)試時(shí)，選擇過(guò)多的標(biāo)準(zhǔn)單元會(huì)降低機(jī)臺(tái)測(cè)試的效率；同時(shí)，手工設(shè)置測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)單元以及機(jī)臺(tái)尋找標(biāo)準(zhǔn)單元的過(guò)程，都會(huì)引入更多的隨機(jī)誤差。因此，必須選擇最少的標(biāo)準(zhǔn)單元。
[0006]現(xiàn)有方法是通過(guò)人工對(duì)比來(lái)選擇標(biāo)準(zhǔn)單元，但過(guò)多的單元數(shù)會(huì)造成選擇過(guò)程冗長(zhǎng)，效率低下，容易出錯(cuò)。這樣，不但無(wú)法找到標(biāo)準(zhǔn)單元的最優(yōu)方案，而且會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，推遲模型發(fā)布時(shí)間。這些都會(huì)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)應(yīng)用造成不利的影響。
[0007]因此，開(kāi)發(fā)一種自動(dòng)的用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法，就顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種新的用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法，通過(guò)排它性原理，經(jīng)過(guò)多次迭代，可以快速、高效地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)單元的選擇。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法，包括以下步驟:
[0011]步驟SOl:建立晶圓上器件與其所在位置具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的器件一單元映射庫(kù)；
[0012]步驟S02:設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件，在所述映射庫(kù)中選擇獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元，所述獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元為包含最多標(biāo)準(zhǔn)器件的單元或某尺寸符合條件的器件僅出現(xiàn)在一個(gè)單元上的單元；
[0013]步驟S03:當(dāng)所有的器件在所述映射庫(kù)中只有一個(gè)位置時(shí)，生成用于自動(dòng)化測(cè)試的測(cè)試文件，完成關(guān)鍵器件的篩選。
[0014]優(yōu)選地，步驟SOl中，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)建立所述映射庫(kù)，并通過(guò)對(duì)所述映射庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到每個(gè)器件測(cè)試數(shù)據(jù)中位數(shù)的值，存入所述映射庫(kù)中。
[0015]優(yōu)選地，所述標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件包括對(duì)器件特性值誤差的選擇。
[0016]優(yōu)選地，所述器件特性值誤差包括開(kāi)啟電壓誤差、飽和電流誤差或截止電流誤差。
[0017]優(yōu)選地，所述開(kāi)啟電壓誤差不大于10毫伏，飽和電流誤差不大于3%，截止電流誤差不大于50%。
[0018]優(yōu)選地，步驟S02中，當(dāng)以包含最多標(biāo)準(zhǔn)器件的單元為選擇獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元的目標(biāo)時(shí)，包括以下步驟:
[0019]步驟S0211:若某單元包含數(shù)量最多的標(biāo)準(zhǔn)器件時(shí)，則選定該單元及該單元上的器件，同時(shí)，根據(jù)排它性原理，從所述映射庫(kù)中刪除其它單元上的這些器件；
[0020]步驟S0212:在剩余的單元中，選擇包含數(shù)量最多的標(biāo)準(zhǔn)器件的單元作為選定單元，重復(fù)步驟S0211的過(guò)程；
[0021]步驟S0213:對(duì)晶圓上的所有單元用上述步驟進(jìn)行迭代處理，直到所有的器件在所述映射庫(kù)中只有一個(gè)位置為止，所形成的所述映射庫(kù)即為最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇結(jié)果。
[0022]優(yōu)選地，步驟S02中，當(dāng)以某尺寸符合條件的器件僅出現(xiàn)在一個(gè)單元上為選擇獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元的目標(biāo)時(shí)，包括以下步驟:
[0023]步驟S0221:若某標(biāo)準(zhǔn)器件僅出現(xiàn)在晶圓上某個(gè)單元上，貝Ij選定該單元，出現(xiàn)在該單元上的符合條件的其它器件也相應(yīng)被選定，同時(shí)，根據(jù)排它性原理，從所述映射庫(kù)中刪除該某標(biāo)準(zhǔn)器件在其它單元上的位置；
[0024]步驟S0222:在剩余的器件中尋找是否還有標(biāo)準(zhǔn)器件僅出現(xiàn)在晶圓的某個(gè)單元上，若有，則重復(fù)步驟S0221，直到所有的器件在所述映射庫(kù)中只有一個(gè)位置，最后所形成的所述映射庫(kù)即為最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇結(jié)果；若沒(méi)有，則繼續(xù)以下步驟:
[0025]步驟S02221:若某單元包含數(shù)量最多的標(biāo)準(zhǔn)器件時(shí)，則選定該單元及該單元上的器件，同時(shí)，根據(jù)排它性原理，從所述映射庫(kù)中刪除其它單元上的這些器件；
[0026]步驟S02222:在剩余的單元中，選擇包含數(shù)量最多的標(biāo)準(zhǔn)器件的單元作為選定單元，重復(fù)步驟S02221的過(guò)程；
[0027]步驟S02223:對(duì)晶圓上的所有單元采用步驟S02221?S02222進(jìn)行迭代處理，直到所有的器件在所述映射庫(kù)中只有一個(gè)位置為止，最后所形成的所述映射庫(kù)即為最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇結(jié)果。
[0028]優(yōu)選地，在進(jìn)行步驟S02221后，判斷是否存在還有標(biāo)準(zhǔn)器件僅出現(xiàn)在晶圓的某個(gè)單元上的情況，若有，則返回到步驟S0221繼續(xù)進(jìn)行，若沒(méi)有，則返回到步驟S02221繼續(xù)進(jìn)行。
[0029]優(yōu)選地，所述測(cè)試文件包含標(biāo)準(zhǔn)單元和測(cè)試信息。
[0030]優(yōu)選地，所述測(cè)試文件用于對(duì)器件進(jìn)行計(jì)算機(jī)自動(dòng)化測(cè)試。
[0031]從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)建立器件一單元映射庫(kù)，設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件，在所述映射庫(kù)中選擇包含最多標(biāo)準(zhǔn)器件的單元或某尺寸符合條件的器件僅出現(xiàn)在一個(gè)單元上的單元作為獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元，無(wú)論晶圓上有多少個(gè)單元，都可以將標(biāo)準(zhǔn)單元的選擇過(guò)程壓縮到秒級(jí)，并得到最優(yōu)方案；同時(shí)，生成的測(cè)試文件已經(jīng)包含標(biāo)準(zhǔn)單元和測(cè)試信息，節(jié)約了建立測(cè)試文件的時(shí)間，可以直接進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是標(biāo)準(zhǔn)器件在全晶圓上的分布特性示意圖；
[0033]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法流程圖；
[0034]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二中一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法流程圖；
[0035]圖4是根據(jù)圖3實(shí)施例二中的方法從晶圓上全部單元中得到的標(biāo)準(zhǔn)單元分布示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0037]需要說(shuō)明的是，在下述的【具體實(shí)施方式】中，在詳述本發(fā)明的實(shí)施方式時(shí)，為了清楚地表示本發(fā)明的結(jié)構(gòu)以便于說(shuō)明，特對(duì)附圖中的結(jié)構(gòu)不依照一般比例繪圖，并進(jìn)行了局部放大、變形及簡(jiǎn)化處理，因此，應(yīng)避免以此作為對(duì)本發(fā)明的限定來(lái)加以理解。
[0038]在進(jìn)行器件建模時(shí)，現(xiàn)有的方法是通過(guò)人工對(duì)比來(lái)選擇標(biāo)準(zhǔn)單元，但過(guò)多的單元數(shù)會(huì)造成選擇過(guò)程冗長(zhǎng)，效率低下，容易出錯(cuò)。這樣，不但無(wú)法找到標(biāo)準(zhǔn)單元的最優(yōu)方案，而且會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間，推遲模型發(fā)布時(shí)間。這些都會(huì)對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)應(yīng)用造成不利的影響。
[0039]因此，本發(fā)明提供了以下一種新的用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法，通過(guò)排它性原理，經(jīng)過(guò)多次迭代，可以快速、高效地實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)單元的選擇，并可用于計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0040]本發(fā)明一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法的【具體實(shí)施方式】，包括以下步驟:
[0041]步驟SOl:建立晶圓上器件與其所在位置具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系的器件一單元映射庫(kù)；
[0042]步驟S02:設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件，在所述映射庫(kù)中選擇獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元，所述獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元為包含最多標(biāo)準(zhǔn)器件的單元或某尺寸符合條件的器件僅出現(xiàn)在一個(gè)單元上的單元；
[0043]步驟S03:當(dāng)所有的器件在所述映射庫(kù)中只有一個(gè)位置時(shí)，生成用于自動(dòng)化測(cè)試的測(cè)試文件，完成關(guān)鍵器件的篩選。
[0044]在上述的步驟SOl中，可根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)建立所述映射庫(kù)，并通過(guò)對(duì)所述映射庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到每個(gè)器件測(cè)試數(shù)據(jù)中位數(shù)的值，存入所述映射庫(kù)中。為了保證器件模型可以客觀地反映器件的性能及統(tǒng)計(jì)分布，模型必需從位于工藝誤差中位值的器件上萃取得到。符合中位值的器件稱為標(biāo)準(zhǔn)器件，標(biāo)準(zhǔn)器件所在的單元，稱為標(biāo)準(zhǔn)單元。
[0045]進(jìn)一步地，在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件時(shí)，可包括對(duì)器件特性值誤差的選擇。作為可選的實(shí)施方式，所述器件特性值誤差可包括開(kāi)啟電壓誤差、飽和電流誤差或截止電流誤差等參數(shù)。其中，作為優(yōu)選的實(shí)施方式，在設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件時(shí)，應(yīng)使所述開(kāi)啟電壓誤差不大于10毫伏，飽和電流誤差不大于3%，截止電流誤差不大于50%。
[0046]從上述本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】可以看出，本發(fā)明通過(guò)在一定的條件下，如開(kāi)啟電壓誤差10毫伏以內(nèi)，飽和電流誤差3 %以內(nèi)，截止電流誤差50 %以內(nèi)，對(duì)全晶圓測(cè)試數(shù)據(jù)通過(guò)排它性原理進(jìn)行分析，從而選擇出標(biāo)準(zhǔn)器件分布最集中的標(biāo)準(zhǔn)單元用于器件建模。所謂排它性原理，是指要求一個(gè)尺寸只能選擇一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)器件，同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)單元盡可能少。
[0047]在以下本發(fā)明一具體實(shí)施例中，請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明實(shí)施例一中一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法流程圖。如圖2所示，在采用本發(fā)明的一種用于器件建模的標(biāo)準(zhǔn)單元選擇方法時(shí)，首先，按照上述的步驟S01，根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)建立器件一單元映射庫(kù)，并通過(guò)對(duì)映射庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，得到每個(gè)器件測(cè)試數(shù)據(jù)中位數(shù)的值，存入器件一單元映射庫(kù)中；同時(shí)，需要制定標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件，如開(kāi)啟電壓誤差10毫伏以內(nèi)，飽和電流誤差3%以內(nèi)，截止電流誤差50%以內(nèi)等。
[0048]接下來(lái)，需要結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)單元選擇條件和器件一單元映射庫(kù)，尋找獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元。獨(dú)特性標(biāo)準(zhǔn)單元包含兩個(gè)條