专利名称：一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电阻领域，特别是涉及一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的 方法和系统。
背景技术：
通常，一个电阻模型在描述时都会有电压系数，该系数表征了电阻阻值随电压变 化的大小。为了方便设计者应用，所提供的电压系数具有统一的代表性。但对于低掺杂浓 度的电阻，如NW(N型阱电阻)电阻，不同宽度的电压系数并不一致，尤其是电阻宽度比较小 的电阻，电压系数相差很大。目前常用的模型提取方法有一是使用统一的电压系数电阻模型表征器件特性，不同宽度电阻电压系数偏差较 大，较小的电压系数偏差以限制窄宽电阻的使用为代价。二是分段建立电阻模型和Symbol (符号)，即一定宽度范围内对应一个模型和一 个Symbol，这大大降低电压系数偏差，提高模型精度，但这不方便设计者使用，往往会出现 一类器件出现多个Symbol的情况。三是提取多个宽度电阻的电压系数，建立电压系数与电阻宽度的指数关系(参考 专利申请号200510027262.8)。此种函数关系在实现时也存在误差。因此，如何提供一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法和系统，实现 一个Symbol对应多个模型，也方便了设计者的使用，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法和系统， 实现一个Symbol对应多个模型，精度高，也方便了设计者的使用，而且根据设计者对电压 系数偏差精度的不同要求，可以灵活分段建立模型。本发明提出扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，所述方法包括以下步 骤制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻；将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描所述测试电阻，测 量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数；分段建立多个电阻模型；将一个符号对应所述多个电阻模型。优选地，所述测试电阻在宽度小时，相邻距离近；在宽度大时，相邻距离远。优选地，所述电压系数的提取公式为R(V) = R0*[l+VCl*abs(dV)+VC2*dV*dV]
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式中，R(V)是当前电阻值，RO是零偏压电阻值，dV变化范围0 VDD，VCl是一阶 电压系数，VC2是二阶电压系数。优选地，所述多个电阻模型对应多个不同宽度范围的电阻。本发明还提供一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的系统，所述系统包 括测试电阻生成单元，用于制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻；计算单元，用于将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描所 述测试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；提取单元，用于逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数；电阻模型建立单元，用于分段建立多个电阻模型；仿真单元，用于将一个符号对应所述多个电阻模型。优选地，测试电阻生成单元制作的所述测试电阻在宽度小时，相邻距离近；在宽度 大时，相邻距离远。优选地，所述提取单元提取电压系数的公式为R(V) = R0*[l+VCl*abs(dV)+VC2*dV*dV]式中，R(V)是当前电阻值，RO是零偏压电阻值，dV变化范围0 VDD，VC1是一阶 电压系数，VC2是二阶电压系数。优选地，所述电阻模型建立单元建立的多个电阻模型对应多个不同宽度范围的电 阻。本发明相对现有技术具有以下的技术效果由于本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，首先通过 制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻；再将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次 用相同电压扫描所述测试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；通过逐个提 取测试电阻不同宽度的电压系数，分段建立多个电阻模型；并且使用一个符号对应所述多 个电阻模型。当设计者调用某个宽度的电阻时，所述符号会自动选择对应宽度范围内的电阻模 型。本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法实现一个符号对应多 个电阻模型，方便了设计者的使用。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可 以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法流程图。图2是本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的系统结构图。
具体实施例方式本发明的目的是提供一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法和系统，实现一个符号对应多个电阻模型，方便了设计者的使用。为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图具体说明所述扩散电阻电压系数 提取及仿真模型建立方法和系统的具体实现过程。参见图1，该图为本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立方法 流程图。本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立方法，包括以下步骤S100、制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻。画多个相同长度(L)，不同宽度(W1、W2、W3.....)的扩散电阻测试图形(电阻测
试图形即测试电阻)，宽度小的要多画几个(相邻之间的测试图形要比较密)，以满足设计 者对不同电压系数偏差精度的需求。所述测试电阻在宽度较小时，相邻距离较近，在宽度较大时，相邻距离较远。S200、将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描所述测试电 阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；将这些测试电阻置于相同温度中，对测试电阻依次进行电压扫描V，测量电流I， 根据R = V/I计算不同电压对应的电阻值R。扫描电压V = 0 VDD (元器件工艺要求的电 压值)。S300、逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数；逐个提取不同宽度的测试电阻的电压系数，提取公式如下R(V) = R0*[l+VCl*abs(dV)+VC2*dV*dV]式中RO是零偏压电阻值，dV变化范围0 VDD，VC1是一阶电压系数，VC2是二阶 电压系数。S400、分段建立多个电阻模型；根据电阻的电压系数偏差精度要求，分成不同宽度段分别建立电阻模型RW1，RW2， RW3.. nl))'
nl))'
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模型格式如下
.subckt Rffl nl n2 1 = length w = width
.param rsh = 1500 dw = 1. 342u vcl = 0.02198 vc2 = 0.00028
rl nl n2 ' rsh*l/(w_2*dw)*(l+vcl*abs (v (n2, nl))+vc2*v (n2, nl)*v(n2,
.ends Rffl
此电阻模型的含义是，当电阻宽度为5um，对应RWl电阻模型。
= Gu*********************** .subckt RW2 nl n2 1 = length w = width .param rsh = 1500 dw = 1.342u vcl = 0.01692 vc2 = 0.00015 rl nl n2 ' rsh氺 1/(w_2氺dw)氺(1+vcl氺abs (v (n2, nl))+vc2*v (n2, nl)*v(n2,
.ends RW2
此电阻模型的含义是，当电阻宽度为6um，对应RW2电阻模型。
氺氺氺ff = T7u氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺. subckt RW3 nl n2 1 = length w = width. param rsh = 1500 dw = 1. 342u vcl = 0. 01387 vc2 = 0. 00012rl nl n2 ' rsh*l/(w_2*dw) * (l+vcl*abs (v (n2, nl))+vc2*v (n2, nl)*v(n2, nl))'. ends RW3此电阻模型的含义是，当电阻宽度为7um，对应RW3电阻模型。以此类推，其他宽度的电阻可以对应其他电阻模型。S500、将一个符号对应所述多个电阻模型。步骤S500可以通过添加脚本语言，实现一个Symbol对应多个电阻模型，不同宽度 段电阻选取对应的电阻模型。脚本语言格式可以参考如下方式实现procedure (choose_model ()......if ((w == 5u)thencdfld > model > value = “ Rffl “elseif ((w > 5u&&w < = 6u) thencdfld 〉model 〉value =〃 Rff2 "elsecdfld 〉model 〉value = “ Rff3 "))......) ； end of procedure因此，当设计人员调用某个宽度的电阻时，Symbol会自动选择对应宽度范围内的 模型。当设计者调用W = 5u时，通过上述脚本语言可以自动选择〃 RWl"电阻模型。当设计者调用W >5u且w <=6u时，通过上述脚本语言可以自动选择〃 RW2"电 阻模型。当设计者调用W >6u时，通过上述脚本语言可以自动选择〃 RW3"电阻模型。由于本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取方法，首先通过制作多个长度相 同，宽度不同的测试电阻；再将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描 所述测试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；通过逐个提取测试电阻不同 宽度的电压系数，分段建立多个电阻模型；并且使用一个符号对应所述多个电阻模型。当设计者调用某个宽度的电阻时，所述符号会自动选择对应宽度范围内的电阻模 型。本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立方法实现一个符号对应多个 电阻模型，方便了设计者的使用。本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立方法可以根据设计者对电压系数偏差精度的不同要求，可以灵活对测试电阻分段，建立对应的电阻模型。
当设计者对电压系数偏差精度很高时，例如电阻宽度为5. 5u时，不希望调用6u时 对应的"RW2"电阻模型。那么，就可以将电阻模型划分的更细，例如电阻模型可以如下所 示
= Gu*********************** .subckt Rff nl n2 1 = length w = width .param rsh = 1500 dw = 1. 342u vcl = 0.01905 vc2 = 0.0002 rl nl n2 ' rsh*l/(w_2*dw)*(l+vcl*abs (v (n2, nl))+vc2*v(n2, nl)*v(n2, nl))'
.ends Rff
此电阻模型的含义是，当电阻宽度为5. 5um，对应RW电阻模型。 本发明还提供一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立系统，参见图2，该图是 本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立系统结构图。本发明实施例扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立系统，包括测试电阻生成单元11，用于制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻。测试电阻生成单元11可以通过画多个相同长度(L)，不同宽度(W1、W2、W3.....)
的扩散电阻测试图形，宽度小的要多画几个，以满足设计者对不同电压系数偏差精度的需 求。所述测试电阻在宽度较小时，相邻距离较近，在宽度较大时，相邻距离较远。计算单元12，用于将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描 所述测试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值。计算单元12根据将这些测试电阻置于相同温度中，对测试电阻依次进行电压扫 描V，测量电流I，通过公式R = V/I计算得到不同电压对应的电阻值R。扫描电压V的范围 为0 VDD。提取单元13，用于逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数。提取单元13逐个提取不同宽度的测试电阻的电压系数，提取公式如下R(V) = R0*[l+VCl*abs(dV)+VC2*dV*dV]式中RO是零偏压电阻值，dV变化范围0 VDD，VC1是一阶电压系数，VC2是二阶 电压系数。电阻模型建立单元14，用于分段建立多个电阻模型。电阻模型建立单元14可以根据电阻的电压系数偏差精度要求，分成不同宽度段 分别建立电阻模型RWl，Rff2, RW3.......所述电阻模型建立单元14建立的多个电阻模型RW1，Rff2, RW3......对应多个不
同宽度范围的电阻。电阻模型具体可以是前文所述的形式。仿真单元15，用于将一个符号对应所述多个电阻模型。仿真单元15可以通过添加脚本语言，实现一个Symbol对应多个电阻模型，不同宽 度段电阻选取对应的电阻模型。脚本语言格式可以参考前文所述形式。
由于本发明实施例所述扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法和系统可 以实现一个Symbol对应多个模型，精度高，方便设计者的使用。而且本发明实施例所述扩 散电阻电压系数提取方法及系统可以根据设计者对电压系数偏差精度的不同要求，可以灵 活分段建立电阻模型。以上对本发明所提供的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法和系统，进 行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施 例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人 员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明 书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻；将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描所述测试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数；分段建立多个电阻模型；将一个符号对应所述多个电阻模型。
2.根据权利要求1所述的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，其特征在 于，所述测试电阻在宽度小时，相邻距离近；在宽度大时，相邻距离远。
3.根据权利要求1所述的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，其特征在 于，所述电压系数的提取公式为R(V) = R0*[l+VCl*abs(dV)+VC2*dV*dV]式中，R(V)是当前电阻值，RO是零偏压电阻值，dV变化范围0 VDD，VC1是一阶电压 系数，VC2是二阶电压系数。
4.根据权利要求1所述的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，其特征在 于，所述多个电阻模型对应多个不同宽度范围的电阻。
5.一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的系统，其特征在于，所述系统包括 测试电阻生成单元，用于制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻；计算单元，用于将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描所述测 试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；提取单元，用于逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数； 电阻模型建立单元，用于分段建立多个电阻模型； 仿真单元，用于将一个符号对应所述多个电阻模型。
6.根据权利要求5所述的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的系统，其特征在 于，测试电阻生成单元制作的所述测试电阻在宽度小时，相邻距离近；在宽度大时，相邻距离远。
7.根据权利要求5所述的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的系统，其特征在 于，所述提取单元提取电压系数的公式为R(V) = R0*[l+VCl*abs(dV)+VC2*dV*dV]式中，R(V)是当前电阻值，RO是零偏压电阻值，dV变化范围0 VDD，VC1是一阶电压 系数，VC2是二阶电压系数。
8.根据权利要求5所述的扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的系统，其特征在 于，所述电阻模型建立单元建立的多个电阻模型对应多个不同宽度范围的电阻。
全文摘要
一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立的方法，所述方法包括以下步骤制作多个长度相同，宽度不同的测试电阻；将全部的所述测试电阻置于相同温度下，依次用相同电压扫描所述测试电阻，测量对应电流值，计算所述测试电阻的电阻值；逐个提取测试电阻不同宽度的电压系数；分段建立多个电阻模型；将一个符号对应所述多个电阻模型。本发明提供一种扩散电阻电压系数提取及仿真模型建立方法和系统，用于实现一个符号对应多个电阻模型，方便设计者的使用。
文档编号G01R27/14GK101894177SQ20101019527
公开日2010年11月24日 申请日期2010年6月8日 优先权日2010年6月8日
发明者姜艳, 胡林辉 申请人:上海新进半导体制造有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
