模型参数提取的方法和装置制造方法及图纸

模型参数提取装置包括一个范围指定单元，一个组合指定单元，一个模拟器，一个校准器，一个测定单元及一个包括一个探测单元，一个新范围指定单元２８及一个范围平移单元的范围修正单元。探测单元探测一个模型参数的准最佳值。新范围指定单元指定一个新调整范围。如果准最佳值位于调整范围的一端，则范围平移单元平移调整范围使准最佳值位于调整范围的另一端，而保持调整范围的长度不变。该装置实现了模型参数重设的自动化。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及提取用于半导体集成电路的工艺，器件及电路模拟的模型参数的方法和装置。工艺模拟指在半导体器件制造步骤，如离子注入，氧化，扩散，外延生长，刻蚀，淀积及光刻中，在衬底等材料中制作物理或化学变化的模型，并在这些步骤之后，用计算器获得杂质分布及器件形状。器件模拟指根据器件的物理形状及此处的杂质分布从器件中载流子的行为获得器件特性。电路模拟指考虑器件的制造离散性，温度及老化，用电路模拟器研究基本门或功能块的工作特性。比从前更频繁地使用和要求这种模拟的原因之一是随着大规模集成电路制造的增加，从确定指标到设计制造所花的时间越来越多，上述模拟方法符合前述要求，并已开发以获得更精确的分析结果。在半导体集成电路的制造中，迫切需要简单而又精确地描述器件的性能(特性)。故而，需要根据模拟器设置的物理模型合适地调整，即提取参数(即后文所说的模型参数)。这个调整或提取的工作由模型参数提取装置完成。使用该装置，可以调整模型参数以在要求的制造条件中符合实际器件的特性，并优化制造条件。因此，模型参数提取装置很重要。同时，上述模拟假定某个物理模型，并根据此模型计算各种特征值。模拟获得的这些特征值(即后文的目标特征值)与某个相关的物理值相联系，且获得一个与它们有关的模型参数。最后，调整模型参数，使目标特征值与实际测量特征值(即后文所说的实际特征值)在某个允许的范围内相符。为了调整模型参数，首先要获得目标特征值和物理量之间的关系。确定模型参数以满足这种关系。很多时候，相对于物理量来说，目标特征值是离散的，常常不可能获得目标特征值和实际特征值之间的关系。因此，要获得这种关系，通常采用如资料”IEEE TRANSACTIONS ONSEMICONDUCTOR MANUFACTURING，VOL.7，No.1 FEBRUARY1994”所论述的经验设计的RSM(Response Surface Methodology，即响应表面方法)。采用RSM可以得到RSF(Response Surface Function，即响应应表面函数)，并且使用RSF，目标特征值连续对应于物理量的变化。结果，就可能比较目标特征值和实际特征值，从而调整模型参数使目标特征值和实际特征值在某个允许范围内相符。但是，上述传统的参数调整(提取)方法有以下三个缺点(1)满足目标特征值的最佳参数很少符合第一次设置的模型参数范围。这使得很难设置模型参数的调整范围，需要人工修改参数，即重新调整模型参数的范围。(2)如果增加模型参数的个数，则产生RSF的模拟数量也增加。从而延长计算时间。(3)有些情况下，仅仅制作用于工艺，器件或电路模拟的物理模型，得不到一个模型参数使目标特征值和实际特征值在一定范围内相符。本专利技术的目的之一就是提供一种模型参数提取方法和装置，通过自动重设模型参数的调整范围来实现装置的全自动化，能够减少模拟工作量，即通过减少参数缩短计算时间，并能够使目标特征值与实际特征值在允许范围内保持相符。根据本专利技术的一个方面，提供一种模型参数提取装置，它包括一个范围指定单元，用于指定外部输入的模型参数的调整范围；一个模拟器，用于计算目标特征值；一个校准器，通过在指定的调整范围内调整模型参数，参照计算的目标特征值进行模型参数的校准；一个测定单元，用于测定目标特征值和实际特征值之间的收敛性；及一个范围修正单元，用于根据测定单元的收敛测定结果重设模型参数的调整范围，其中，范围修正单元包括一个探测单元，用于探测一个模型参数，作为准最佳值，使目标特征值和实际特征值的差值最小；及一个新范围指定单元，用于指定一个数值范围，作为新的调整范围，其长度只有原调整范围的一半，且准最佳值设为中心值。通过校准模型参数，就获得了一个满足上述目标特征值和物理量之间关系的模型参数。通过测定目标特征值和实际特征值之间收敛性，就确定了与目标特征值和实际特征值之间的差值是否落入允许的范围。准最佳值是一个参数值，在某个调整范围内调整模型参数时，它不保证目标特征值和实际特征值的差值落入允许范围内，而是提供调整范围内最好的收敛结果。因为本专利技术的模型参数提取装置包括前述的范围修正单元，所以可能自动缩小模型参数调整范围。从而，不必象传统装置那样靠人工重设模型参数。因此，可以实现模型参数提取装置的自动化。本专利技术的模型参数提取装置中，范围修正装置最好包括一个范围平移装置，如果准最佳值在调整范围的一端，则平移调整范围使准最佳值位于调整范围的另一端而保持调整范围的长度不变。由于范围修正单元有这种结构，所以可能正确设置包含最佳模型参数的调整范围，并缩小调整范围。本专利技术的模型参数提取装置最好包括一个组合指定单元，如果有多个参数时，用于输出调整范围内参数的组合。因此，范围指定单元指定的调整范围输入到组合指定单元。组合指定单元在调整范围内调整各个模型参数，然后将模型参数输出到校准器。因而，即使要调整很多模型参数，所有在调整范围内的模型参数都由组合指定单元顺序地输出到校准器。在本专利技术的模型参数提取装置中，校准器最好包括一个灵敏度分析单元，用于探测对目标特征值灵敏度低的模型参数。上述校准器通过使用如RSM，获得模型参数和目标特征值之间的关系。该实施方式中的校准器包含一个灵敏度分析单元，用于探测目标特征值随各个模型参数的变化而变化的程度。灵敏度分析单元有确定一个探测到的变化程度小于预设值的模型参数为低灵敏度模型参数的功能。这样探测到的低灵敏度参数对目标特征值的改变相对较小。换言之，目标特征值不大依赖于这样一个低灵敏度模型参数。因此，只调整低灵敏度模型参数之外的模型参数，可以缩短计算时间。本专利技术的模型参数提取装置最好包括一个参数设置单元，用以设置用户参数。用户参数是用户可以任意设置的参数。因为要广泛而精确地预测在想要的制造条件下实验制造的器件特性，用户参数用于向在现有工艺模型，器件模型和电路模型中仅设为常数的参数中加入制连条件水平的影响。因此，即使仅仅使用现有的物理模型，目标特征值和实际特征值不能收敛到允许的范围中时，通过在参数设置单元中设置用户参数及用用户参数进行调整，这些值也可以收敛到允许的范围内。本专利技术的模型参数提取装置最好包括一个存储单元，用于存储模型参数的调整过程，范围指定单元参照存储单元指定调整范围，而组合指定单元参照存储单元调整模型参数。因而，通过在存储单元中将模型参数提取过程(或调整过程)存为数据库且在以后使用该数据库，可以利用以前相同或相似的制造过程所用的模型参数提取过程。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种模型参数提取方法，该方法包括以下步骤指定外部输入参数的调整范围；计算目标特征值；通过在指定的调整范围内调整模型参数，参考所计算的目标特征值进行模型参数的校准；在目标特征值和实际特征值之间测定收敛性；根据测定单元的收敛性测定结果重设模型参数的调整范围；探测一个能够使目标特征值和实际特征值差值最小的模型参数作为准最佳值；以准最佳值为中心指定一个长度减半的数值范围作为新的调整范围。因而，本专利技术的模型参数提取方法包括上述范围修正步骤。因此，可以自动缩小模型参数调整范围。从而不必象传统方法中那样人工重设模型参数。因此就可以实现模型参数提取过程的自动化。本专利技术的模型参数提取方法中，范围修正步骤最好包含一个范围平移步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
模型参数提取装置包括： 一个范围指定单元，用于指定外部输入的模型参数的调整范围； 一个模拟器，用于计算目标特征值； 一个校准器，通过在所述指定的调整范围内调整模型参数，参考所述计算的目标特征值，对模型参数进行校准； 一个测定单元，用于在目标特征值和实际特征值之间确定收敛性；以及 一个范围修正单元，用于根据所述测定单元的收敛性测定结果重设所述模型参数的调整范围，其中 所述范围修正单元包括： 一个探测单元，用于探测一个能够使所述目标特征值和所述实际特征值差别最小的模型参数作为准最佳值；以及 一个新范围指定单元，用于指定一个数值范围作为新调整范围，其长度为所述调整范围的一半，而所述准最佳值设为中点。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三浦规之，
申请(专利权)人：冲电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]