[发明专利]双极型晶体管的参数提取方法

摘要

本发明公开了一种双极型晶体管的参数提取方法，通过正向获取在生产线监控量产产品得到的器件的实际电特性参数统计分布结果，并将此结果与传统的GP模型中特性参数的反向分布推导提取结果相结合，通过蒙特卡罗仿真得到与在线工艺分布一致的双极型晶体管的电特性参数。

主权项

一种双极型晶体管的参数提取方法，其特征在于：包含如下步骤：第一步，收集生产线上量产的产品工艺监控得到的四种VBE偏置电压下的IC电流值，对每组VBE偏置电压下的IC电流值进行统计做正态分布，并统计3个IC标准方差分布数值；第二步，根据上述的统计的结果，对Gummel?Poon模型中的参数采用如下的公式进行修正：Isstat＝Is+Isa*agauss(0,1,3)；BFstat＝BF+BFa*agauss(0,1,3)；IKFstat＝IKF+Isa*agauss(0,1,3)?IKFa*agauss(0,1,3)；RBstat＝RB+Isa*agauss(0,1,3)?RBa*aguass(0,1,3)；RBMstat＝RBM+Isa*agauss(0,1,3)?RBMa*aguass(0,1,3)；公式中Is是饱和电流传输系数，Isa等于ΔIc的3个标准方差分布数值，agauss(0,1,3)是SPICE的内建函数，在仿真时SPICE会根据agauss定义的范围随机从中取数，其括号中（0，1，3）的“0”表示分部函数的中心值在0，括号第2项的“1”表示正态统计分布函数曲线从中心值0到左右两边的最大σ幅值为1，括号中第3项的“3”表示为统计分布函数的sigma数为1σ；BF由IC与基极电流Ib相除得到，作为放大系数β的方差分布修正，BFa为agauss分布函数的修正系数，等于小电流条件下放大系数β的3个方差分布的归一化值；RB、RBM为常数；RBa、RBMa为agauss函数的修正系数，其值的提取方法是：利用正向变异传播得到Is、BF的agauss函数修正系数，先假设RBa、RBMa两个修正项为0，利用计算机对已修正过的模型进行1000次以上的重复仿真，仿真方法为给器件添加同在线监控时相同的4组Vbe条件然后仿真输出Ic和β数值，在HSPICE内建函数agauss函数的作用下，每组Vbe条件模型仿真会得到1000多个Ic和β结果，将仿真得到的Ic和β的差异性结果做成正态分布，将仿真得到的正态分布同实测监控得到的Ic和β正态分布进行比对，通过调整RBa、RBMa两个修正系数使得仿真正态分布同实测分布完全一致，这样就得到了RBa、RBMa的最终数值。