[发明专利]MOS器件闪烁噪声模型及提取方法

说明书

本发明提供了一种MOS器件闪烁噪声模型及提取方法，提取方法包括：设计不同尺寸的MOS器件结构，并根据各个MOS器件的尺寸将所有MOS器件划分为第一MOS器件和第二MOS器件；测量不同尺寸的MOS器件的闪烁噪声数据；建立基本的闪烁噪声模型；对所述第一MOS器件的闪烁噪声特性进行曲线拟合；建立引入与器件宽度相关的修正函数的闪烁噪声模型；对所述第二MOS器件的闪烁噪声特性进行曲线拟合；对所述第二MOS器件的闪烁噪声模型进行验证。本发明在原有噪声模型的基础上，通过引入与MOS器件长度和宽度相关的修正函数，提高了小尺寸MOS器件闪烁噪声模型的拟合精度，使之能更精确地表征不同尺寸下器件的实际噪声特性。

技术领域

本发明涉及集成电路技术领域，尤其涉及一种MOS器件闪烁噪声模型及提取方法。

背景技术

随着半导体制造工艺技术的不断进步，MOS器件的尺寸变得越来越小，对于工艺控制以及模型精度的挑战也越来越大。在先进集成电路里，MOS器件的噪声特性特别是闪烁噪声及其建模受到越来越多的重视。目前对于MOS闪烁噪声的模拟，采用的是传统的标准化模型，其对于MOS器件长度的修正是一个常数，这在MOS器件宽度较大的时候是适用的。但是随着MOS器件的长度和宽度的同时减小，在工艺上对小尺寸MOS器件的精准控制越来越难，此时MOS器件长度的修正参数不再是简单不变的，而是与MOS器件宽度相关，因此传统的模型将难以精确地表征小尺寸MOS器件的闪烁噪声特性，这对于设计者而言是不利的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种MOS器件闪烁噪声模型及提取方法，提高了小尺寸MOS器件闪烁噪声模型的拟合精度，使之能更精确地表征不同尺寸下器件的实际噪声特性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种MOS器件闪烁噪声模型，所述MOS器件闪烁噪声模型为：

其中，K_B为玻尔兹曼常数，T为温度，q为电子的电荷常量，μ_eff为有效迁移率，I_ds为器件电流，C_oxe为栅电容，L_eff为有效沟道长度，W_eff为有效沟道宽度，A_bulk为衬底电荷效应的参数，f为闪烁噪声频率，ef为闪烁噪声频率的指数，NOIA、NOIB及NOIC为闪烁噪声拟合参数，N₀为源端的电荷密度，N_l为漏端的电荷密度，N^*＝K_BT(C_oxe+C_d+CIT)/q²，C_d为耗尽电容，CIT为界面陷阱电容，ΔL_clm为沟道长度调制参数，LINTNOI为与MOS器件长度相关的修正函数，f(w)为与MOS器件宽度相关的修正函数，Wstd为器件的基准宽度，scale为器件尺寸的缩减因子，W为器件的实际宽度，lintnoiO为与MOS器件长度相关的修正系数，lintnoi_ww为与MOS器件宽度相关的修正系数。

基于此，本发明还提供了所述的MOS器件闪烁噪声模型的提取方法，包括：

S1、设计不同尺寸的MOS器件结构，并根据各个MOS器件的尺寸将所有MOS器件划分为第一MOS器件和第二MOS器件，所述第一MOS器件的宽度大于阈值，所述第二MOS器件的宽度小于所述阈值；

S2、测量不同尺寸的MOS器件的闪烁噪声数据；

S3、建立基本的闪烁噪声模型；

S4、对所述第一MOS器件的闪烁噪声特性进行曲线拟合，若拟合不好，则进入S5，如拟合好，则进入S6；

S5、修改与MOS器件长度相关的常数，并进入S4；

S6、建立引入与器件宽度相关的修正函数的闪烁噪声模型；