一种用于估计集成电路布图中由于布图引起的阈值电压的变化的自动化方法。该方法开始于选择供分析的布图内的扩散区域的步骤。接着，该系统识别所选择的区域上的Ｓｉ／ＳＴＩ边和沟道区域以及它们的关联的栅极／Ｓｉ边。接着，识别每个标识的沟道区域中的阈值电压变化，其进一步需要以下步骤：计算由于纵向上的影响造成的阈值电压变化；计算由于横向上的影响造成的阈值电压变化；以及合并该纵向和横向变化以提供整体变化。最后，通过合并各个沟道变化来确定总变化。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及集成电路器件，并且更具体地涉及估计晶体管阵列中的布图灵敏度。
技术介绍
很长时间以来已经知道诸如硅和锗之类的半导体材料表现出压电效应(机械应力引入的电阻改变)。参见例如C.S.Smith，″Piezoresistance effect in germanium and silicon″，Phys.Rev.，vol.94，pp.42-49(1954)，其通过援引并入此处。另外已经观察到晶体管阵列中的应力变化可以产生载流子迁移率的变化，其继而导致阵列中的晶体管的阈值电压的变化。该问题及其解决方案阐述在转让给本受让人的标题为“Analysis of Stress Impact on Transistor Performance”美国专利申请SN 11/291,294中。然而，进一步的研究已经示出，除了应力会影响电子和空穴迁移率之外，布图也影响阈值电压，从而提出了起到作用的另外一些因素。遇到的变化远不是微不足道的，通常有超过20mV的摆幅。现有技术没有指出这种问题的任何可能原因，也没有提出任何解决方案。因此，仍需要本专利技术人来发现引起这种变化的原因并且设计解决方案，下面阐述所有这些内容。
技术实现思路
本专利技术的一个方面是一种用于估计集成电路布图中由于布图引起的阈值电压的变化的自动化方法。该方法开始于选择供分析的布图内的扩散区域的步骤。接着，该系统识别所选择的区域上的-->Si/STI边以及沟道区域和它们关联的栅极/Si边。接着，识别每个识别出的沟道区域中的阈值电压变化，其进一步需要以下步骤：计算由于纵向上的影响引起的阈值电压变化；计算由于横向上的影响引起的阈值电压变化；以及合并纵向变化和横向变化以提供整个变化。最后，通过合并各个沟道的变化来确定总变化。附图说明图1a图示根据本专利技术构建的单个晶体管的一个实施例。图1b图示根据本专利技术构建的晶体管阵列的一个实施例。图1c是绘出了阈值电压和漏电流作为从沟道到STI界面(对于隔离的晶体管)或者沟道到下一个晶体管的距离(对于成套的栅极)的函数的绘图。图1d描绘在沟道掺杂物注入和退火之后填隙原子的重组。图2是给出用于计算晶体管阵列中的晶体管的阈值电压偏移值的整个方法的流程图。图3图示进行TED效应分析的扩散区域，其中相关边缘被识别。图4描绘计算X方向上的阈值电压偏移的过程。图5描绘计算Y方向上的阈值电压偏移的过程。具体实施方式下面参考附图进行详细描述。被描述的优选实施例是为了说明本专利技术，而不是限制本专利技术的范围，本专利技术的范围由权利要求书来限制。本领域技术人员将认识下面描述的各种等价变形。通过首先考虑图1a中示出的说明性的MOS晶体管10可以最佳地理解本专利技术，图1a示出了平面图(上部)和沿线A-A截取的截面图(底部)。其中，扩散区12包括在扩散区中形成的源区16和漏区18，在这些区域之间具有被栅极14所覆盖的间隙。在栅极下面的区域是沟道20。隔离物22位于栅极的每一侧(在平面图中未示-->出)。应该理解，与这些部件和作为整体的MOS器件有关的材料和制造技术在现有技术中是公知的，并且因此不在此处进行任何详细描述。预期阵列将被形成在局部耗散绝缘硅(PDSOI MOSFET)衬底中，但是本专利技术申请中的教导还可应用于块(bulk)配置中。注意，附图描绘了块MOSFET器件。此外，现有技术中众所周知MOSFET沟道被掺杂以调节决定该MOSFET何时导通和截止的阈值电压。在典型的MOSFET器件中利用的沟道掺杂物包括诸如硼之类的物质。图1a中所描绘的实施例已经被这样修改，一般应用中使用离子注入(implantation)技术。所得的扩散区的晶体栅格中的B原子浓度由浓度曲线表示，其描述了内部的高浓度域和外部的最小浓度的图样。如通常已知的，掺杂浓度从靠近沟道表面(通常向外进入沟道)的高浓度域23向选择的最小浓度级24逐渐降低。浓度等级线23和24是沟道内的等掺杂浓度线，从最大浓度区域的规则光滑曲线开始下降，并且下降到最小浓度曲线24的不规则形状。尽管没有示出，本专利技术的技术人员应该明白，浓度从线23处的最大下降到线24处的最小。下面讨论的晶体管阵列利用了许多如此处阐述地那样构建的单个晶体管。为了下面讨论更有针对性和清楚，此处省略了相关的细节。图1b描述了3个晶体管110、112和114的阵列100。如前面描述的，示出了该阵列的平面图和截面图二者，并且每个单个晶体管被构建为与上面的描述一致。如通常看到的，晶体管阵列形成在芯片上，在该芯片上形成了多个相对大的扩散区102。这些区具有通过诸如离子注入之类的常规方法添加的合适的掺杂物，以分别产生源区104和漏区106。最后，栅极材料108以条状进行覆盖。通过氧化物绝缘体材料区域，诸如浅沟槽隔离(STI)区域122，对晶体管进行隔离以防止任何交叉耦合。如名称所暗示的，任何合适的绝缘体可以用在STI中，但是优选原硅酸四乙酯(TEOS)。应该注意，晶体管布图的特性将导致某些单个晶体管被它们自己隔离，诸如晶体管114，而其他晶体管组套成包括两个或多个晶体管的组，诸如晶-->体管110和112。令人惊讶的是，已经发现即使消除了应力引入的阈值电压变化，晶体管阵列中仍然剩余大量的变化。如图1b所示，典型阵列中的测量揭示了从334mV到356mV、摆幅22mV的Vt变化。最初的研究没有立即揭开该变化的原因，但是注意到变化主要出现在单个隔离的晶体管(诸如晶体管114)与组成群组的晶体管(诸如晶体管110和112)之间。注意到晶体管110和112的沟道中的一个点与晶体管114中的一个类似点的一个差异是从这样的点到两个周围STI壁的距离。进一步的研究得到了图1c中的数据，其示出Vt和Id两者是从沟道到周围STI壁的距离(以nm为单位)(对于隔离的MOSFET，诸如晶体管114)和从沟道到下一个MOSFET的距离(对于成套元件，诸如晶体管110和112)的函数。如所示出的，对于当前制造技术中看到的100-200nm的距离，存在相当大的变化，但是该变化随着距离的增长有规律的减小并且在大约500nm的距离处变得可以忽略。通过返回图1b可以获得对在栅格级发生的情况的线索。该图的底部包括对沟道掺杂浓度(110a、112a和114a)的绘图。如上面注意到的，诸如硼之类的掺杂物被注入沟道128以调节阈值电压。该操做通常通过离子注入完成。尽管对晶体管110、112和114的注入是相同进行的，但是可以观察到图1b中的一个有趣情况。即，如由分布(profile)形状示出的，掺杂浓度歪向较近的STI壁。因此，在附图页面中，在分布110a中掺杂浓度斜向左边，而在分布112a中掺杂浓度斜向相反方向，即斜向右边。相反，隔离的晶体管114显示出对称的浓度图样114a，不斜向任何方向。基于这些结果，假设该问题可能与晶体栅格中的来自损坏区域的填隙原子的重组有关。如图1d中所示，并且如上面注意到的，通常通过原子注入将掺杂物(诸如硼、磷或砷)引入源区和漏区，以创建该区域中的高传导层。该注入过程在目标晶体栅格中产生损坏区域130，其中新注入的原子使得先前占据晶体栅格位置的原子(通-->常是Si原子)发生移位(displace)。当然，移位的原子仍然出现在栅格中，作为栅格位置之间的填隙原子。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于估计集成电路布图中由于布图引起的阈值电压的变化的自动化方法，包括步骤： 选择供分析的布图内的扩散区域； 识别所选择的区域上的Ｓｉ／ＳＴＩ边； 识别沟道区域和它们的关联的栅极／Ｓｉ边； 确定每个识别的沟道区域中 的阈值电压变化，其包括步骤： 计算由于纵向上的影响造成的阈值电压变化； 计算由于横向上的影响造成的阈值电压变化； 合并所述纵向变化和横向变化以提供整个变化；以及 通过合并各个沟道变化来确定总变化。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2007-6-1 11/757,3351.一种用于估计集成电路布图中由于布图引起的阈值电压的变化的自动化方法，包括步骤：选择供分析的布图内的扩散区域；识别所选择的区域上的Si/STI边；识别沟道区域和它们的关联的栅极/Si边；确定每个识别的沟道区域中的阈值电压变化，其包括步骤：计算由于纵向上的影响造成的阈值电压变化；计算由于横向上的影响造成的阈值电压变化；合并所述纵向变化和横向变化以提供整个变化；以及通过合并各个沟道变化来确定总变化。2.根据权利要求1所述的方法，其中计算阈值电压变化包括将最大阈值电压变化乘以衰减函数。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述衰减函数是λi(r)＝1/((xi/α)βi+εi)，其中αi、βi和εi是与工艺和材料相关的因子，并且r是X或Y方向中的任意一个上的距离。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述衰减函数是互补误差函数erfc。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述衰减函数是误差函数erf。6.根据权利要求2所述的方法，其中由于纵向上的影响造成的阈值电压变化是根据以下衰减函数来计算的，λi(x)＝1/((xi/α)βi+εi)其中αi、βi和εi是与工艺和材料相关的因子；以及由于横向上的影响造成的阈值电压变化是根据互补误差函数erfc来计算的。7.一种用于自动估计集成电路布图中由于布图引起的阈值电压的变化的系统，包括：数字计算机，其包括处理器、显示装置和数据存储装置；计算机程序，其被存储在所述数据存储装置上，被配置成执行以下步骤：选择供分析的布图内的扩散区域；识别所选择的区域上的Si/STI边；识别沟道区域和它们的关联的栅极/Si边；确定每个识别的沟道区域中的阈值电压变化，其包括步骤：计算由于纵向上的影响造成的阈值电压变化；计算由于横向上的影响造成的阈值电压变化；合并所述纵向变化和横向变化以提供整个变化；以及通过合并各个沟道变化来确定总变化。8.根据权利要求7所述的系统，其中计算阈值电...
【专利技术属性】
技术研发人员：V莫罗兹，D普拉玛尼克，
申请(专利权)人：新思科技有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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