一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统的制作方法

一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及器件建模领域，尤其涉及一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统。
【背景技术】
[0002]半导体器件建模是连接工艺和电路设计的桥梁，它既可以反馈工艺中出现的问题、指导器件的设计，又可以用于电路的设计，因此半导体器件模型的建模是半导体器件设计中不可或缺的一个环节。
[0003]半导体器件建模的研宄已有几十年的历史，目前主要存在的建模方式包括物理模型建模方法、查表法模型建模方法和等效电路模型方法。物理模型建模方法通常使用器件仿真软件建模。查表法模型建模方法是根据不同条件下的半导体器件的测试数据建立精确的器件模型的方法。等效电路模型方法是根据经验将半导体器件使用电路元件等效，通过测试数据提取电路元件的数值来进行建模。
[0004]如今，为了满足更高电流和更高功率的需求，半导体器件的尺寸在不断地增大。目前，由于不能直接获取大尺寸半导体器件的完整测试数据，所以传统的大尺寸半导体器件的建模方法是首先建立小尺寸半导体单胞器件的模型，再在仿真中使用多个小尺寸半导体单胞器件代替相应的大尺寸半导体器件。这种方法中的每个小尺寸半导体单胞器件都对应一个独立的器件模型，仿真时需要为每一个小尺寸单胞器件分配独立的数据存储单元。这种传统的方法大大增加了仿真中半导体器件的数量，这会导致耗费更多的仿真时间，处理更多的仿真数据，并且增加仿真中器件布局的复杂度。

【发明内容】

[0005]本发明提供一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统，以解决现有技术中大尺寸半导体器件建模时，仿真时间过多、仿真数据多和布局复杂度高的问题。
[0006]第一方面，本发明提供一种基于查表法的半导体器件的建模方法，包括:
[0007]根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据；
[0008]获取所述半导体器件的寄生仿真数据；
[0009]根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。
[0010]进一步地，所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管；或者
[0011]所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。
[0012]进一步地，所述根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据，包括:
[0013]对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据；
[0014]去除所述测试数据中的寄生参量，得到所述半导体单胞器件的本征数据；
[0015]根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型；
[0016]组合至少一个所述半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0017]进一步地，根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型具体执行过程为:
[0018]根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据，建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。
[0019]进一步地，所述在获取所述半导体器件的寄生仿真数据之前，还包括:
[0020]根据所述半导体器件的加工工艺和设计版图，仿真所述半导体器件的寄生结构。
[0021]进一步地，建立所述半导体器件的查表模型，还包括:根据半导体器件的温度分布效应，获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。
[0022]进一步地，所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0023]第二方面，本发明提供一种基于查表法的半导体器件的建模系统，包括:
[0024]本征仿真数据获取模块，用于根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据；
[0025]寄生仿真数据获取模块，用于获取所述半导体器件的寄生仿真数据；
[0026]模型建立模块，用于根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。
[0027]进一步地，所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管；或者
[0028]所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。
[0029]进一步地，所述本征仿真数据获取模块包括:
[0030]半导体单胞器件测试数据获取单元，用于对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据；
[0031]半导体单胞器件本征数据获取单元，用于去除所述测试数据中的寄生参量，得到所述半导体单胞器件的本征数据；
[0032]半导体单胞器件模型建立单元，用于根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型；
[0033]半导体器件本征仿真数据获取单元，用于组合至少一个所述半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0034]进一步地，所述半导体单胞器件模型建立单元具体执行过程为:
[0035]根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据，建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。
[0036]进一步地，在所述寄生仿真数据获取模块之前，所述建模系统还包括:
[0037]寄生结构仿真模块，用于根据所述半导体器件的加工工艺和设计版图，仿真所述半导体器件的寄生结构。
[0038]进一步地，所述模型建立模块还包括:根据半导体器件的温度分布效应，获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。
[0039]进一步地，所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0040]本发明提供的一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统，通过半导体单胞器件的本征数据得到的由至少一个半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据，并获取半导体器件的寄生仿真数据，由此建立该半导体器件的查表模型，本发明的技术方案与现有技术相比，相对减少了半导体器件建模过程中的仿真运算数据量、缩短了半导体器件建模过程中的仿真运算时间、以及降低了半导体器件建模过程中的仿真中的器件布局复杂度。
【附图说明】
[0041]为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。
[0042]图1是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法的流程图；
[0043]图2是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法中栅宽为I毫米的半导体单胞器件的本征部分的查表模型的符号示意图；
[0044]图3是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法中栅宽为10毫米的半导体器件的本征部分的组合方式的示意图；
[0045]图4是本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法中栅宽为10毫米的半导体器件的查表模型的符号示意图；
[0046]图5是本发明实施例二提供的基于查表法的半导体器件的建模系统的结构图。
【具体实施方式】
[0047]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合本发明实施例中的附图，通过【具体实施方式】，完整地描述本发明的技术方案。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下获得的所有其他实施例，均落入本发明的保护范围之内。
[0048]实施例一:
[0049]图1给出了本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法的流程图，本实施例的技术方案适用于具有较大尺寸的半导体器件建模，其中，较大尺寸的半导体器件可以定义为多个半导体单胞器件组成的半导体器件。该建模方法可以通过基于查表法的半导体器件的建模系统来执行，该建模系统可以采用软件和/或硬件的 方式实现，配置在计算机中执行。该建模方法包括以下步骤:
[0050]步骤S110、根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0051]本步骤中，半导体单胞器件为组成半导体器件的基本单元，通过将至少一个半导体单胞器件通过不同的连线方式连接，组成的大尺寸器件即是半导体器件，也就是说半导体器件可以由多个相同的半导体单胞器件按照一定的连接方式连接而成。
[0052]在此，半导体单胞器件的栅宽通常不大于I毫米，而半导体器件通常是由至少一个半导体单胞器件组合而成，因此，半导体器件的栅宽是半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0053]在本步骤中，优选的，所述半导体单胞器件可以为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管，也可以为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。其中，场效应晶体管可以是金属氧化物半导体场效应晶体管、金属绝缘层半导体场效应晶体管、双异质结场效应晶体管、结型场效应晶体管、金属半导体场效应晶体管或金属绝缘层半导体异质结场效应晶体管，双极结型晶体管可以是绝缘栅双极型晶体管。
[0054]对于步骤S110，根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据的操作，以下提供一种优选的实现方式:基于半导体单胞器件的本征数据获取半导体器件的本征仿真数据。该步骤SllO的优选实施方式具体可以包括以下步骤:
[0055]步骤S111、对半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据。
[0056]本步骤中，不同的测试条件可以为半导体单胞器件的测试环境或其他客观条件，测试是指半导体单胞器件处于其中任意一种测试条件下时，根据半导体单胞器件仿真过程中需要用到的数据类型来决定半导体单胞器件的测试方法。
[0057]在此，优选的，不同的测试条件可以为半导体单胞器件当前所处的温度条件、光照条件或其他环境条件，数据类型可以是指半导体单胞器件的输出数据、转移数据、散射参数或负载牵引数据等等性能数据，因此根据半导体单胞器件的数据类型，其测试方法可以是对半导体单胞器件的输出特性测试、转移特性测试、S (散射)参数测试或Loadpull (负载牵引)测试等等。
[0058]在此，可以将半导体单胞器件置于至少一种环境条件，并在其中任意一个环境条件中，对半导体单胞器件的一种或多种数据按照至少一种测试方法进行测试，从而获取半导体单胞器件在相应的测试环境中的测试数据。
[0059]步骤S112、去除测试数据中的寄生参量，得到半导体单胞器件的本征数据。
[0060]本步骤中，去除半导体单胞器件的寄生结构引起的寄生参量，以得到半导体单胞器件的本征数据，其中，寄生参量可能由引线、金属焊盘和器件版图等引起。因此，去除测试数据中的寄生参量，就是将半导体单胞器件的测试数据中由结构或引线等硬件部分引起的半导体单胞器件特性的变化量去除，仅剩余半导体单胞器件本征的特性数据。
[0061]步骤S113、根据半导体单胞器件的本征数据，建立半导体单胞器件的本征部分的查表模型。
[0062]由于多个半导体单胞器件组成的半导体器件在实际工作时，每个半导体单胞器件的实际工作环境都不一样，为了精确地模拟工作在外界环境中的半导体器件，在此根据半导体器件的实际外界环境，建立半导体器件在当前外界环境下的外界条件分布索引函数。此外，此函数的建立通常在建立查表模型前，其具体过程是，增加一个与半导体单胞器件相对应的外界条件控制变量，其数值通过给定的外界环境条件和每个半导体单胞器件所处的位置得到，如果外界条件控制变量的数值变化，则半导体单胞器件的外界环境将随之变化，半导体器件中不同位置的半导体单胞器件的外界环境函数可能不同。
[0063]基于上述外界条件分布索引函数，在本步骤中，基于半导体单胞器件的本征数据，利用查表法建立半导体单胞器件的本征部分的查表模型，该本征数据是在半导体单胞器件的测试数据的基础之上去除寄生参量得到的，该测试数据是在不同的测试条件下得到的。
[0064]本步骤中，建立的查表模型可以通过查询其中的符号，调用半导体单胞器件的本征数据来直接进行建模，半导体单胞器件在查表模型中的符号如图2所示，图2给出了栅宽为I毫米的半导体单胞器件的本征部分的查表模型的符号示意图，其中，G20为半导体单胞器件的栅极；D20为半导体单胞器件的漏极；S20为半导体单胞器件的源极。
[0065]半导体单胞器件的本征部分的查表模型可以在ADS(先进设计系统，AgilentAdvanced Design System)中使用 DAC(数据访问组件，Data Access Component)来建立。
[0066]对于不同测试条件下得到的测试数据，可以将其去除寄生参量之后，组合成一个ctj格式的文档，ADS通过变量索引可以方便地通过查表来获得半导体单胞器件在不同测试条件下的测试数据。
[0067]步骤S114、组合至少一个半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0068]本步骤中，将半导体单胞器件可以按照如图3所示的连接方式组合成半导体器件，在本步骤中，具体以图3所示的连接方式为例，说明半导体器件的其中一种组合方式和连接方式，此外半导体器件也可以按照其他的连线方式组合而成。
[0069]图3给出了栅宽为10毫米的半导体器件的本征部分的组合方式的示意图。如图3所示，半导体器件由相同的10个半导体单胞器件组成，且具有端口 P1、端口 P2和端口 P3。具体的，10个半导体单胞器件依次标记为Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、C9和C10，半导体单胞器件Cl-ClO的漏极分别依次标记为01、02、03、04、05、06、07、08、09和D10，半导体单胞器件Cl-ClO的栅极分别依次标记为61、62、63、64、65、66、67、68、69和G10，半导体单胞器件Cl-ClO的源极分别依次标记为S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9和SlO0
[0070]如图所述，半导体单胞器件C1-C1的漏极端Dl-DlO分别连接到端口 PI，那么端口Pl在半导体器件中作为漏极端；半导体单胞器件Cl-ClO的栅极端Gl-GlO分别连接到端口P2，那么端口 P2在半导体器件中作为栅极端；半导体单胞器件Cl-ClO的源极端Sl-SlO分别连接到端口 P3，那么端口 P3在半导体器件中作为源极端。建立半导体单胞器件的本征部分的查表模型，并根据半导体单胞器件的本征部分的查表模型，建立由半导体单胞器件组成的半导体器件的本征部分的仿真数据，其中，半导体器件的本征部分的仿真数据就是半导体器件的本征仿真数据。
[0071]本步骤中，组合至少一个半导体单胞器件可以在ADS(先进设计系统，AgilentAdvanced Design System)、HFSS (高频结构仿真器，High Frequency StructureSimulator)等中进行组合，这些均为现有的常用的软件，在此不做赘述。
[0072]此外，上述组成半导体器件的至少一个半导体单胞器件通常为同一种半导体器件，以增强型的双极结型晶体管为例，根据一个小尺寸的增强型双极结型晶体管的本征仿真数据，可以获取由η个小尺寸的增强型的双极结型晶体管组成的大尺寸增强型的双极结型晶体管的本征仿真数据，在此，所述大尺寸的增强型的双极结型晶体管为通过引线连接组成的η个小尺寸的增强型的双极结型晶体管。也由此可知，大尺寸的半导体器件的栅宽通常为其中的小尺寸的半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0073]步骤S120、获取半导体器件的寄生仿真数据；
[0074]本步骤中，已知半导体器件的本征仿真数据，根据半导体器件的连接组合方式、加工工艺和设计版图，仿真半导体器件的寄生结构，由此可以获取半导体器件的寄生仿真数据。获取的寄生仿真数据是半导体器件的寄生部分的仿真数据。其中，寄生部分可以为半导体器件的引线和设计版图等。
[0075]步骤S130、根据半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立半导体器件的查表模型。本步骤中，基于半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，利用查表法建立半导体器件的查表模型。
[0076]本步骤中，建立的查表模型中的半导体器件的符号如图4所示，图4给出了栅宽为10毫米的半导体器件的查表模型的符号示意图，其中，G40为半导体器件的栅极，D40为半导 体器件的漏极，S40为半导体器件的源极，假设当图4所述的半导体器件为图3的半导体器件时，那么相对应的，半导体器件的栅极G40为端口 Ρ2，半导体器件的漏极D40为端口Ρ1，半导体器件的源极S40为端口 Ρ3。
[0077]在此，半导体器件的查表模型可以在ADS(先进设计系统，Agilent AdvancedDesign System)中使用DAC (数据访问组件，Data Access Component)来建立，由于本步骤是根据之前获取的本征仿真数据和寄生仿真数据进行建立查表模型，其计算量小，仿真时间短。
[0078]已知在步骤Slll中对半导体单胞器件进行了不同测试条件下的测试，并得到了相应的测试条件下的测试数据，那么将半导体单胞器件的本征仿真数据和寄生仿真数据组合成一个ctj格式的文档，ADS通过半导体单胞器件的变量索引可以方便地通过查表来获得由至少一个半导体单胞器件组成的半导体器件在不同测试条件下的测试数据。
[0079]本步骤通过将预先得到的半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据进行简单地叠加，得到半导体器件的查表模型，解决了现有技术中大尺寸半导体器件建模时，仿真时间多、仿真数据多和布局复杂度高的问题，减少了半导体器件建模过程中的仿真运算数据量、缩短了半导体器件建模过程中的仿真运算时间、降低了半导体器件建模过程中的仿真中的器件布局复杂度。
[0080]本发明实施例一提供的基于查表法的半导体器件的建模方法通过根据半导体单胞器件的本征数据得到的半导体器件的本征仿真数据以及获取的半导体器件的寄生仿真数据，建立半导体器件查表模型，大大减少了半导体器件建模过程中的仿真运算数据量；大大缩短了半导体器件建模过程中的仿真运算时间；大大降低了半导体器件建模过程中的仿真中的器件布局复杂度。
[0081]实施例二
[0082]实施例一是对本发明最基本的描述，由于半导体器件是由多个半导体单胞器件组成，因此半导体器件尺寸较大，而实际工作时，大尺寸的半导体器件内每个半导体单胞器件所处的条件不是完全相同的，因此在建模过程中应该考虑半导体器件内的分布效应。为了精确模拟大尺寸的半导体器件，需要建立考虑分布效应的半导体器件的查表模型。通常大尺寸半导体器件内分布效应有多种，在此具体建立考虑温度分布效应的查表模型。该建模方法，包括:
[0083]步骤S210、根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0084]在本步骤中，通过将至少一个半导体单胞器件通过不同的连线方式连接可组成半导体器件。
[0085]其中，优选地，所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管；或者所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。
[0086]对于步骤S210，优选的其具体实施过程包括:
[0087]S211、对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据。
[0088]不同的测试条件可以为半导体单胞器件的测试环境或其他客观条件，测试是指半导体单胞器件处于其中任意一种测试条件下时，根据半导体单胞器件仿真过程中需要用到的数据类型来决定半导体单胞器件的测试方法。
[0089]S212、去除所述测试数据中的寄生参量，得到所述半导体单胞器件的本征数据。
[0090]如上所述，寄生参量可能由引线、金属焊盘和器件版图等引起，因此去除测试数据中的寄生参量，就是将半导体单胞器件的测试数据中由结构或引线等硬件部分引起的半导体单胞器件特性的变化量去除，仅剩余半导体单胞器件本征的特性数据。
[0091]S213、根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型。
[0092]优选地，本步骤的优选的实施过程具体为:根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据，建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。
[0093]其过程具体可以解释为:由于多个半导体单胞器件组成的半导体器件在实际工作时，功率较大，半导体器件的温度分布效应严重，每个半导体单胞器件的实际工作环境温度不一样，通常表现为中间半导体单胞器件等效环境温度高，边缘半导体单胞器件环境温度接近实际环境温度。为了精确地模拟工作在外界环境中的半导体器件，在此根据半导体器件的实际外界环境，建立半导体器件的温度模型，半导体器件中每个单胞器件工作时的等效环境温度由温度函数T = f(Rth, T0)计算，其中T为等效环境温度，Rth为与半导体单胞器件在半导体器件中所处位置有关的热阻，Ttl为半导体器件实际工作环境温度。
[0094]此外，此函数的建立通常在建立查表模型前，其具体过程是，首先测量不同实际环境温度下半导体器件的温度分布，得到不同位置的温度数值，然后根据每个单胞器件所处位置的温度拟合得到温度函数T = f(Rth, T0)。仿真时，即可根据每个半导体单胞器件的温度函数推导出等效的工作环境温度，然后查表时选择相应温度的数据。
[0095]半导体单胞器件的本征部分的查表模型可以在ADS中使用DAC来建立，在此将不同温度条件下得到的已去除寄生参量的测试数据组合成一个caj格式文档，ADS通过温度变量索引可以方便地通过查表来获得半导体单胞器件在不同温度条件下的测试数据。
[0096]S214、组合至少一个所述半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0097]如上所述，已知半导体单胞器件的查表模型中加入了温度模型，研宄组合而成的半导体器件的温度分布效应，根据半导体单胞器件的温度分布和已有的以半导体器件工作时环境温度为基准的半导体单胞器件温度索引函数，那么在某一环境温度时，温度索引函数可以明确半导体器件内不同位置处单胞器件的温度。因此根据半导体单胞器件的查表模型的数据，仿真建立半导体器件在不同温度下的本征仿真数据。
[0098]此外，在ADS建模中，使用半导体单胞器件按照一定的连线方法组合成半导体器件本征部分之后，半导体器件中增加了与每个半导体单胞器件相对应的温度控制变量，其数值通过给定环境温度和半导体单胞器件在半导体器件中所处的位置信息使用温度索引函数得到，如果温度控制变量数值变化，与之相对应的半导体单胞器件的温度将随之变化。
[0099]步骤S220、获取所述半导体器件的寄生仿真数据。
[0100]如上所述，已知获取了半导体器件的本征仿真数据，那么优选地，在获取所述半导体器件的寄生仿真数据之前，根据半导体器件的加工工艺和设计版图，仿真所述半导体器件的寄生结构，依次获取半导体器件的寄生仿真数据。
[0101]步骤S230、根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。
[0102]优选地，建立所述半导体器件的查表模型还包括:根据半导体器件的温度分布效应，获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。
[0103]如上所述，已知半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，根据半导体器件的温度分布效应，获得半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，那么相应的根据本征仿真数据和寄生仿真数据建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型，该查表模型考虑了半导体器件内的温度分布效应。
[0104]此外，已知在本实施例中，至少一个半导体单胞器件组成了半导体器件，那么，优选地，所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0105]本发明实施例二在考虑了半导体器件的温度分布效应的基础上，通过根据半导体单胞器件的本征数据得到的半导体器件的本征仿真数据以及获取的半导体器件的寄生仿真数据，建立半导体器件包含温度模型的查表模型，能够根据实际工作中半导体器件的温度分布效应建立模型，大大减少了半导体器件建模过程中的仿真运算数据量；大大缩短了半导体器件建模过程中的仿真运算时间；大大降低了半导体器件建模过程中的仿真中的器件布局复杂度。
[0106]实施例三:
[0107]图5给出了本发明实施例三提供的基于查表法的半导体器件的建模系统的结构图。该建模系统包括:本征仿真数据获取模块310、寄生仿真数据获取模块320和模型建立模块330。
[0108]其中，本征仿真数据获取模块310用于根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据；寄生仿真数据获取模块320用于 获取所述半导体器件的寄生仿真数据；模型建立模块330用于根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。
[0109]优选地，半导体单胞器件可以为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管，或者耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。
[0110]其中，场效应晶体管可以是金属氧化物半导体场效应晶体管、金属绝缘层半导体场效应晶体管、双异质结场效应晶体管、结型场效应晶体管、金属半导体场效应晶体管或金属绝缘层半导体异质结场效应晶体管，双极结型晶体管可以是绝缘栅双极型晶体管；半导体器件的栅宽不小于10毫米。
[0111]在此优选地，本征仿真数据获取模块310，可以包括:半导体单胞器件测试数据获取单元311、半导体单胞器件本征数据获取单元312、半导体单胞器件模型建立单元313和半导体器件本征仿真数据获取单元314。
[0112]其中，半导体单胞器件测试数据获取单元311用于对半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据；半导体单胞器件本征数据获取单元312用于去除测试数据中的寄生参量，得到半导体单胞器件的本征数据；半导体单胞器件模型建立单元313用于根据半导体单胞器件的本征数据，建立半导体单胞器件的本征部分的查表模型；半导体器件本征仿真数据获取单元314用于组合至少一个所述半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。
[0113]优选地，所述半导体单胞器件模型建立单元313具体执行过程为:
[0114]根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据，建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。
[0115]优选地，在所述寄生仿真数据获取模块320之前，所述建模系统还包括:寄生结构仿真模块340。
[0116]其中，寄生结构仿真模块340用于根据半导体器件的加工工艺和设计版图，仿真半导体器件的寄生结构。
[0117]优选地，所述模型建立模块330还包括:根据半导体器件的温度分布效应，获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。
[0118]优选地，所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
[0119]本发明实施例三提供的基于查表法的半导体器件的建模系统通过根据半导体单胞器件的本征数据得到的半导体器件的本征仿真数据以及获取的半导体器件的寄生仿真数据，建立半导体器件查表模型，大大减少了半导体器件建模过程中的仿真运算数据量；大大缩短了半导体器件建模过程中的仿真运算时间；大大降低了半导体器件建模过程中的仿真中的器件布局复杂度。
[0120]上述仅为本发明的较佳实施例及所运用的技术原理。本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由权利要求的范围决定。
【主权项】
1.一种基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，包括: 根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据； 获取所述半导体器件的寄生仿真数据； 根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。2.根据权利要求1所述的基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管；或者 所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。3.根据权利要求1所述的基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，所述根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据，包括: 对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据； 去除所述测试数据中的寄生参量，得到所述半导体单胞器件的本征数据； 根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型； 组合至少一个所述半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。4.根据权利要求3所述的基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型具体执行过程为: 根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据，建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。5.根据权利要求1所述的基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，所述在获取所述半导体器件的寄生仿真数据之前，还包括: 根据所述半导体器件的加工工艺和设计版图，仿真所述半导体器件的寄生结构。6.根据权利要求4所述的基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，建立所述半导体器件的查表模型，还包括:根据半导体器件的温度分布效应，获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。7.根据权利要求1-6任一所述的基于查表法的半导体器件的建模方法，其特征在于，所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。8.一种基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，包括: 本征仿真数据获取模块，用于根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据； 寄生仿真数据获取模块，用于获取所述半导体器件的寄生仿真数据； 模型建立模块，用于根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。9.根据权利要求8所述的基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，所述半导体单胞器件为增强型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管；或者 所述半导体单胞器件为耗尽型的双极结型晶体管、场效应晶体管或双极型晶体管。10.根据权利要求8所述的基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，所述本征仿真数据获取模块包括: 半导体单胞器件测试数据获取单元，用于对所述半导体单胞器件进行不同测试条件下的测试，以得到相应测试条件下的测试数据； 半导体单胞器件本征数据获取单元，用于去除所述测试数据中的寄生参量，得到所述半导体单胞器件的本征数据； 半导体单胞器件模型建立单元，用于根据所述半导体单胞器件的本征数据，建立所述半导体单胞器件的本征部分的查表模型； 半导体器件本征仿真数据获取单元，用于组合至少一个所述半导体单胞器件，仿真以获取到由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据。11.根据权利要求10所述的基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，所述半导体单胞器件模型建立单元具体执行过程为: 根据所述半导体单胞器件在不同环境温度的本征数据，建立所述半导体单胞器件不同温度的查表模型。12.根据权利要求8所述的基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，在所述寄生仿真数据获取模块之前，所述建模系统还包括: 寄生结构仿真模块，用于根据所述半导体器件的加工工艺和设计版图，仿真所述半导体器件的寄生结构。13.根据权利要求11所述的基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，所述模型建立模块还包括:根据半导体器件的温度分布效应，获得所述半导体器件中的半导体单胞器件的温度函数，建立所述半导体器件包含温度模型的查表模型。14.根据权利要求8-13任一所述的基于查表法的半导体器件的建模系统，其特征在于，所述半导体器件的栅宽为所述半导体单胞器件的栅宽的整数倍。
【专利摘要】本发明公开了一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统，该方法包括：根据至少一个半导体单胞器件的本征数据，获取由至少一个所述半导体单胞器件组成的半导体器件的本征仿真数据；获取所述半导体器件的寄生仿真数据；根据所述半导体器件的本征仿真数据和寄生仿真数据，建立所述半导体器件的查表模型。本发明提供的一种基于查表法的半导体器件的建模方法和系统，能够减少仿真运算的数据量、缩短仿真运算的时间和降低仿真中器件布局的复杂度。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN104881508
【申请号】CN201410708276
【发明人】张乃千, 裴轶
【申请人】苏州能讯高能半导体有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2014年11月27日