[发明专利]一种MOS器件的建模方法

权利要求书

1.一种MOS器件的建模方法，其特征在于，包括如下步骤：

S01：构建MOS器件的模型电路，其中，所述模型电路中包括本征晶体管、衬底寄生电阻、寄生电容、寄生二极管、栅极寄生电阻电感网络、源极寄生电阻电感网络和漏极寄生电阻电感网络；其中，所述栅极寄生电阻电感网络包括寄生电感Lg、寄生电感Lg1、寄生电阻Rg1和寄生电阻Rg0；所述源极寄生电阻电感网络包括寄生电感Ls、寄生电感Ls1、寄生电阻Rs1和寄生电阻Rs0；漏极寄生电阻电感网络包括寄生电感Ld、寄生电感Ld1、寄生电阻Rd1和寄生电阻Rd0；

S02：确定所述模型电路中本征晶体管和寄生二极管的模型及尺寸参数；

S03：采用电磁仿真方法分别确定模型电路中源极寄生电阻电感网络和漏极寄生电阻电感网络的寄生元件值；

S04：将栅极设置为第一端口，漏极设置为第二端口，源极和衬底接地，形成二端口测试结构，基于测试数据确定衬底寄生电阻、寄生电容和栅极寄生电阻电感网络的寄生元件值；

S05：将上述计算出来的寄生元件值代入模型电路中，即可得到该MOS器件对应的模型。

2.根据权利要求1所述的一种MOS器件的建模方法，其特征在于，所述栅极寄生电阻电感网络中串联的寄生电感Lg1和寄生电阻Rg1与所述寄生电阻Rg0并联，并联之后的电路一端连接寄生电感Lg，另一端连接至寄生电容；

所述源极寄生电阻电感网络中串联的寄生电感Ls1和寄生电阻Rs1与所述寄生电阻Rs0并联，并联之后的电路一端连接寄生电感Ls，另一端连接至寄生电容；

所述漏极寄生电阻电感网络中串联的寄生电感Ld1和寄生电阻Rd1与所述寄生电阻Rd0并联，并联之后的电路一端连接寄生电感Ld，另一端连接至寄生电容。

3.根据权利要求2所述的一种MOS器件的建模方法，其特征在于，所述步骤S03中采用电磁仿真方法确定漏极寄生电阻电感网络的寄生元件值具体包括：

S031：构造漏极三维结构，所述漏极三维结构包括MOS器件中漏极连接通路中的金属和通孔，所述通孔通过导体接地，形成一端口电磁仿真结构；

S032：采用电磁仿真工具仿真所述一端口电磁仿真结构的S参数，并转换为Z参数，基于漏级连接通路子电路结构，通过拟合仿真频率范围内Z参数的实部和虚部，确定寄生电感Ld、寄生电感Ld1、寄生电阻Rd1和寄生电阻Rd0的元件值。

4.根据权利要求3所述的一种MOS器件的建模方法，其特征在于，所述一端口电磁仿真结构的仿真频率覆盖直流到毫米波频段。

5.根据权利要求3所述的一种MOS器件的建模方法，其特征在于，所述步骤S04中具体包括：

S041：将栅极设置为第一端口，漏极设置为第二端口，源极和衬底接地，形成二端口测试结构；

S042：测试该结构在零偏置下的二端口S参数，并转换为Y参数和Z参数，通过拟合Y参数和Z参数的不同分量，确定寄生电感Lg、寄生电感Lg1、寄生电阻Rg1、寄生电阻Rg0、衬底寄生电阻和寄生电容的元件值。

6.根据权利要求5所述的一种MOS器件的建模方法，其特征在于，所述测试结构的测试频率覆盖直流到毫米波频段。

7.根据权利要求2所述的一种MOS器件的建模方法，其特征在于，所述模型电路包括衬底寄生电阻Rdb、衬底寄生电阻Rsb、衬底寄生电阻Rb、寄生电容Cgd、寄生电容Cgs、寄生电容Cds、寄生二极管DD、寄生二极管DS和本征晶体管；

所述本征晶体管的漏极、寄生电容Cgd的一端、寄生电容Cds的一端、寄生二极管DD的一端共同连接至节点M；所述本征晶体管的源极、寄生电容Cgs的一端、寄生电容Cds的另一端、寄生二极管DS的一端共同连接至节点N；

所述衬底寄生电阻Rb的一端、衬底寄生电阻Rdb的一端、衬底寄生电阻Rsb的一端共同连接至节点P；所述本征晶体管的栅极、寄生电容Cgd的另一端、寄生电容Cgs的另一端共同连接至节点Q；所述寄生二极管DD的另一端连接所述衬底寄生电阻Rdb的另一端，所述寄生二极管DS的另一端连接所述衬底寄生电阻Rsb的另一端。