[发明专利]退化模拟模型建立方法

说明书

本发明公开了一种退化模拟模型建立方法，包括以下步骤：提供具源极与漏极的平面p型MOSFET。测量p型MOSFET的第一可靠度退化数据。针对p型MOSFET选择具有热载子感应穿通建模参数的模型，这些建模参数包括用于修正源极与漏极间模拟电流的热载子注入参数。以退化参数乘以控制条件参数来构建建模参数。以选定的模型来执行p型MOSFET的模拟，以获得第二可靠度退化数据。若第一与第二可靠度退化数据不匹配，更新退化参数并重新执行p型MOSFET的模拟。若第一与第二可靠度退化数据匹配，收集退化参数以建立用于p型MOSFET的退化模拟模型。如此，可以提供更为精确的模拟结果。

技术领域

本发明有关于退化模拟模型建立方法，这些退化模拟模型建立方法可以用于模拟短通道长度的金属氧化物半导体场效晶体管(MOSFET)。

背景技术

在集成电路的设计中，设计者们必须去模拟所设计的集成电路的表现。设计者可以根据电脑模拟出来的电性结果，从而预测在真实情况下，所设计的集成电路的表现。举例而言，对于集成电路模拟来说，元件的退化表现是一个很重要的议题。

对于传统的p型金属氧化物半导体场效晶体管(p型MOSFET)模拟来说，会考量到负偏压温度不稳定性(negative bias temperature instability,NBTI)与热载子注入(hotcarrier injection,HCI)，借以预测元件在集成电路中的退化表现。然而，对于通道长度短的p型MOSFET，在考虑到NBTI与HCI现象的模型之外，额外的热电子感应穿通(hot electroninduced punch-through,HEIP)现象会导致短通道p型MOSFET会有非预期的电性表现。

因此，如何改善传统模拟方法，借以获得符合短通道p型MOSFET的测量结果的模拟结果，是本领域技术人员所欲解决的问题之一。

发明内容

本发明的一方面有关于一种可以提供更为精确的模拟结果的退化模拟模型建立方法。

根据本发明的一实施方式，一种退化模拟模型建立方法包括以下流程。提供p型金属氧化物半导体场效晶体管(p型MOSFET)，其中p型MOSFET具有源极与漏极。测量p型MOSFET的第一可靠度退化数据。选择用于p型MOSFET的模型，模型具有相关于热载子感应穿通(hotcarrier induced punch-through,HEIP)的多个建模参数，其中建模参数包括用于修正源极于漏极之间的模拟电流的热载子注入(hot carrier injection,HCI)参数。通过将多个退化参数乘以相应的多个控制条件参数来构建建模参数。以模型执行p型MOSFET的模拟，以获得第二可靠度退化数据。若第一可靠度数据与第二可靠度数据不匹配，更新退化参数并重新以模型执行p型MOSFET的模拟。当第一可靠度数据与第二可靠度数据匹配，收集退化参数以建立用于p型MOSFET的退化模拟模型。

在本发明一或多个实施方式中，p型MOSFET的等效通道长度小于100纳米。

在本发明一或多个实施方式中，退化模拟模型建立方法，进一步包括以下流程。通过具有线性氮化物的浅沟槽隔离区包围p型MOSFET。

在本发明一或多个实施方式中，测量p型MOSFET的第一可靠度退化数据的步骤进一步包括以下流程。测量p型MOSFET的源极与漏极之间的电流。第一可靠度数据是测量到的电流与时间的关系。此时，源极与漏极之间的电压大于源极与p型MOSFET的栅极的电压。

在本发明一或多个实施方式中，模型包括MOS建模与可靠度分析建模方案(MOSmodeling and reliability analysis solution,MOSRA)模型。

在本发明一或多个实施方式中，热载子注入参数分别相关于p型MOSFET的温度、驱动电压与等效通道长度。

在本发明一或多个实施方式中，每一控制条件参数是一或是零，并且这些控制条件参数是配置用以执行开/关逻辑功能。