專利名稱：：用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模方法及其裝置。
背景技術(shù)：
：為了評(píng)估晶體管的性能，一般評(píng)估包括晶體管的反相器的單位延遲時(shí)間。圖1是示出了用于測(cè)量反相器的單位延遲時(shí)間的反相器電路的圖。參照?qǐng)D1，包括奇數(shù)個(gè)反相器的環(huán)形振蕩器用于測(cè)量環(huán)中反相器的單位延遲時(shí)間。例如，將反相器的單位延遲時(shí)間確定為通過如下方式而獲得的值，艮P:將輸入信號(hào)提供給輸入端子，按照在測(cè)量位置反相的輸出信號(hào)來測(cè)量一時(shí)段，然后將測(cè)量得到的時(shí)段除以反相器的個(gè)數(shù)，從而獲得該值。同時(shí)，在用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模時(shí)，輸入實(shí)際制造的反相器中包括的晶體管的溝道長(zhǎng)度和溝道寬度的實(shí)際尺寸，并且基于輸入的實(shí)際尺寸進(jìn)行仿真。假設(shè)作為晶體管的柵電極來使用的多晶硅片的電阻很小，而在模型中不反映多晶硅片的電阻。然而，當(dāng)硅化物工藝未應(yīng)用于柵電極時(shí)，多晶硅片的電阻增加，使得多晶硅片的電阻影響仿真結(jié)果的準(zhǔn)確度。圖2是示出了環(huán)形振蕩器的單位反相器的一部分的視圖。參照?qǐng)D2，在單位反相器中，(A)指示部分代表溝道長(zhǎng)度，(B)指示部分代表溝道寬度，從(C)到(D)的長(zhǎng)度代表柵電極13的長(zhǎng)度。源極區(qū)中的接觸點(diǎn)11設(shè)置于柵電極13的一側(cè)上，漏極區(qū)中的接觸點(diǎn)12設(shè)置于柵電極13的另一側(cè)上。電壓從接觸點(diǎn)到柵電極而被施加到柵電極13。當(dāng)硅化物工藝未施加到柵電極時(shí)，柵電極13的電阻(也就是多晶硅片的電阻)增加，從而造成依賴于從接觸點(diǎn)到柵電極14之間間隔的距離的電壓降。圖3是示出了柵電極的電阻和電容的圖，其中所述電阻和電容依賴于柵電極從接觸點(diǎn)到該柵電極之間間隔的距離，而圖4是數(shù)學(xué)上簡(jiǎn)化圖3的電阻分量和電容分量的圖。通過數(shù)學(xué)計(jì)算，柵電極13具有等效電阻(Req)值和等效電容(Ceq)值，其中Req值約為柵電極13的整個(gè)電阻的1/2。如上所述，柵電極的電阻影響仿真結(jié)果。在現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)仿真反相器的單位延遲時(shí)間時(shí)，尚未考慮柵電極13的電阻，這造成的問題就是模型的準(zhǔn)確度和使用模型進(jìn)行評(píng)估的準(zhǔn)確度低于最優(yōu)。
發(fā)明內(nèi)容公開內(nèi)容的實(shí)施例提供了一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模方法及其裝置。公開內(nèi)容的實(shí)施例提供了一種通過考慮柵電極的電阻來更精確地評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的方法及其裝置。根據(jù)公開內(nèi)容的實(shí)施例的一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模方法包括導(dǎo)出用于多個(gè)反相器的模型，該模型包括作為變量的晶體管的溝道長(zhǎng)度、溝道寬度和柵電極電阻；通過將變化量(variation)輸入到變量(variable)中來測(cè)量延遲時(shí)間；并且通過將延遲時(shí)間除以反相器個(gè)數(shù)來確定用于一個(gè)反相器的單位延遲時(shí)間。根據(jù)公開內(nèi)容的實(shí)施例的一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模裝置包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)存儲(chǔ)用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的命令，其中這些命令設(shè)置用于多個(gè)反相器的模型和變量，其中所述變量包括晶體管的溝道長(zhǎng)度、溝道寬度和柵電極電阻，并且這些命令包括在將變化量輸入到變量中時(shí)確定串聯(lián)連接的反相器的鏈或環(huán)的延遲時(shí)間，并且通過將延遲時(shí)間除以鏈或環(huán)中的反相器個(gè)數(shù)來確定反相器的單位延遲時(shí)間。本發(fā)明可以更準(zhǔn)確地評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間，從而可以更準(zhǔn)確地評(píng)估晶體管的特性。圖1是示出了用于測(cè)量反相器的單位延遲時(shí)間的示例反相器電路的4圖2是示出了環(huán)形振蕩器的單位反相器的示例部分的圖；圖3是示出了柵電極的示例電阻分量和電容分量的圖，其中所述電阻分量和電容分量依賴于柵電極與用于柵電極的接觸點(diǎn)之間所間隔的距離；圖4是示出了如何數(shù)學(xué)上簡(jiǎn)化圖3的柵電極的電阻分量和電容分量的圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)量反相器的單位延遲時(shí)間的示例裝置的圖；以及圖6是示出了根據(jù)表1、表2和表3的示例結(jié)果的視圖。具體實(shí)施例方式下文將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)公開內(nèi)容的實(shí)施例的用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模方法及其裝置。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于測(cè)量反相器的單位延遲時(shí)間的示例裝置的視圖。參照?qǐng)D5，建模裝置100被公開為硬件配置計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。建模裝置100運(yùn)作，用以接收程序命令和用戶輸入，并且輸出與命令和輸入對(duì)應(yīng)的結(jié)果。建模裝置100具有中央處理單元(CPU)101，該中央處理單元(CPU)101可以是通用微處理器，如英特爾公司制造的微處理器。CPU101可操作地連接到RAM/ROM102、時(shí)鐘104、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106、輸入設(shè)備108和輸出設(shè)備110。隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)具體地可以包括多個(gè)存儲(chǔ)器模塊，這些模塊具有充足的存儲(chǔ)容量，用于存儲(chǔ)CPU101在建模裝置100的運(yùn)作過程中所使用的處理命令。可選的只讀存儲(chǔ)器(ROM)可以包括永久性(非易失性)存儲(chǔ)器介質(zhì)，能夠存儲(chǔ)CPU在建模裝置100的啟動(dòng)例程中執(zhí)行的命令。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚RAM/ROM102的其它功能。時(shí)鐘104可以是CPU101的內(nèi)置部件。在任何情況下，CPU101指定時(shí)鐘的速度，來對(duì)建模裝置100的硬件部件之間進(jìn)行同步和進(jìn)行通信定時(shí)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚時(shí)鐘104的其它功能。輸入設(shè)備108可以包括一個(gè)或者多個(gè)公知設(shè)備，用來通過其它計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者用戶輸入命令來與建模裝置100傳達(dá)信息。因此，輸入設(shè)備108可以5包括鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、語(yǔ)音識(shí)別單元、串行或者并行端口、用于連接到網(wǎng)絡(luò)或者用于另外接收數(shù)據(jù)的可選網(wǎng)卡、或者其它通信卡。輸入設(shè)備108運(yùn)作，使得用戶可以輸入根據(jù)本發(fā)明的命令和值。輸出設(shè)備IIO可以包括由建模裝置IOO使用的一個(gè)或者多個(gè)公知設(shè)備，用于向建模裝置100的用戶傳達(dá)根據(jù)(例如模型中變量的)值來處理輸入命令的結(jié)果。因此，輸出設(shè)備110可以包括顯示監(jiān)視器、語(yǔ)音識(shí)別單元、揚(yáng)聲器或者其它音頻單元、打印機(jī)、串行或者并行端口、用于連接到網(wǎng)絡(luò)或者用于另外發(fā)送數(shù)據(jù)的可選網(wǎng)卡、或者其它通信卡。輸出設(shè)備110運(yùn)作，使得用戶可以接收根據(jù)本發(fā)明來處理命令和值的結(jié)果。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106可以包括用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的內(nèi)部和/或外部大容量存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)容量可以大于l、IO或者IOO千兆字節(jié)。具體而言，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106存儲(chǔ)一個(gè)或者多個(gè)應(yīng)用程序，比如微軟公司的操作系統(tǒng)和程序107(例如集成電路仿真程序)。因此，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106可以包括硬盤驅(qū)動(dòng)、CD-ROM盤和讀取器/寫入器、DVD盤和讀取器/寫入器、ZIP盤驅(qū)動(dòng)、可以按只讀或者讀寫格式存儲(chǔ)處理命令的可選的不同計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)等。本領(lǐng)域技術(shù)人員將清楚數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備106及其可用設(shè)備的其它功能。程序107包括允許建模裝置100接收輸入(例如數(shù)據(jù)和/或信息)并且評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的多個(gè)處理命令。在一個(gè)實(shí)施例中，程序107可以允許基于SPICE程序來評(píng)估、建模和/或驗(yàn)證反相器的單位延遲時(shí)間。例如，在程序107中對(duì)包括多個(gè)反相器的環(huán)形振蕩器進(jìn)行建模，這些反相器具有包括晶體管的施加電壓以及溝道寬度和溝道長(zhǎng)度的變量。如這里所述，變量也包括柵電極電阻。并且通過MonteCarlo方法來進(jìn)行仿真，其中通過生成隨機(jī)數(shù)并且將變化量輸入到各變量中來輸出和/或確定延遲時(shí)間。通過將延遲時(shí)間除以反相器個(gè)數(shù)來確定反相器單位延遲時(shí)間。換句話說，程序107以包括柵電極的電阻Rpoly在內(nèi)的仿真變量而運(yùn)行。在一個(gè)例子中，如以下方程l中所示，導(dǎo)出模型<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>在方程1中，Rpoly代表柵電極的電阻，RpolyO代表柵電極的表面電阻，Leff代表有效溝道寬度或者柵電極長(zhǎng)度中的一個(gè)，Weff代表柵電極寬度或者有效溝道長(zhǎng)度中的另一個(gè)，而"a"代表校正系數(shù)。Leff和Weff也可以分別描述或者定義為W-2dW和L-2dL。這里，2dW和2dL分別指代在柵電極相對(duì)側(cè)的溝道長(zhǎng)度和溝道寬度相對(duì)于柵電極的中央部分(例如從柵電極的中央)的偏離。統(tǒng)計(jì)上觀察，可以用2^dW禾卩2^dL、或者在21/2dW與2dw之間或在21/2dL與dL之間的任何值來取代2dW和2dL。另外"a"指代如下校正系數(shù)，該校正系數(shù)反映等效電容(Ceq)值，即柵電極的電容分量，并且根據(jù)各種溝道寬度來補(bǔ)償偏離。通過對(duì)具有各種溝道寬度的多個(gè)環(huán)形振蕩器進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)來獲得參數(shù)或者變量"a"，并且可以根據(jù)Leff值來選擇最優(yōu)校正系數(shù)。換句話說，根據(jù)公開內(nèi)容的實(shí)施例的建模裝置包括能夠?qū)Ψ聪嗥鞯膯挝谎舆t時(shí)間進(jìn)行仿真的程序107，并且程序107反映和/或包括柵電極的電阻(例如作為至少一個(gè)建模方程中的分量)。下表1示出了在對(duì)反相器的單位延遲時(shí)間進(jìn)行仿真時(shí)包括柵電極的電阻與不包括柵電極的電阻相比對(duì)的結(jié)果。校正系數(shù)a設(shè)置為l。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>下表2示出了在對(duì)反相器的單位延遲時(shí)間進(jìn)行仿真時(shí)包括柵電極的電阻與不包括柵電極的電阻相比對(duì)的結(jié)果。校正系數(shù)a設(shè)置為2。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>下表3示出了在對(duì)反相器的單位延遲時(shí)間進(jìn)行仿真時(shí)包括硅化物柵電極的電阻與不包括硅化物柵電極的電阻相比對(duì)的結(jié)果。校正系數(shù)a設(shè)置為1。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>圖6是示出了表1、表2和表3的結(jié)果的曲線圖。從表3可見，在硅化物柵電極的情況下，當(dāng)比較反相器在應(yīng)用電阻之前的仿真單位延遲時(shí)間與反相器在應(yīng)用電阻之后的仿真單位延遲時(shí)間時(shí)，作為施加電壓Vcc的函數(shù)的反相器的單位延遲時(shí)間差異很小。所以，這種情況下的曲線在圖6中重疊。同時(shí)，可以認(rèn)識(shí)到在非硅化物柵電極的情況下，反相器在應(yīng)用電阻之前的仿真單位延遲時(shí)間與反相器在應(yīng)用電阻之后的仿真單位延遲時(shí)間之間有差異。也可以認(rèn)識(shí)到仿真結(jié)果根據(jù)校正系數(shù)a而不同。如上文所述，在用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的仿真中，考慮柵電極的電阻，使得可以更準(zhǔn)確地評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間，由此可以更準(zhǔn)確地評(píng)估晶體管的特性。說明書中所涉及的"一實(shí)施例"、"實(shí)施例"、"示例性實(shí)施例"等，其含義是結(jié)合實(shí)施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性均包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。說明書中出現(xiàn)于各處的這些短語(yǔ)并不一定都涉及同一個(gè)實(shí)施例。此外，當(dāng)結(jié)合任何實(shí)施例描述特定特征、結(jié)構(gòu)或特性時(shí)，都認(rèn)為其落在本領(lǐng)域技術(shù)人員結(jié)合其它實(shí)施例就可以實(shí)現(xiàn)這些特征、結(jié)構(gòu)或特性的范圍內(nèi)。盡管對(duì)實(shí)施例的描述中結(jié)合了其中多個(gè)示例性實(shí)施例，但可以理解的是本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以推導(dǎo)出許多其它變化和實(shí)施例，并落入本公開內(nèi)容的原理的精神和范圍之內(nèi)。尤其是，可以在該公開、附圖和所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)對(duì)組件和/或附件組合設(shè)置中的設(shè)置進(jìn)行多種變化和改進(jìn)。除組件和/或設(shè)置的變化和改進(jìn)之外，其他可選擇的應(yīng)用對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言也是顯而易見的。權(quán)利要求1.一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的方法，包括導(dǎo)出用于多個(gè)反相器的模型，所述模型包括作為變量的晶體管的溝道長(zhǎng)度、溝道寬度和柵電極電阻；通過將變化量輸入到所述變量中來測(cè)量延遲時(shí)間；以及通過將所述延遲時(shí)間除以反相器的個(gè)數(shù)來確定一個(gè)反相器的單位延遲時(shí)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述柵電極電阻通過以下方程來表不『^T2"其中Rpoly代表所述柵電極電阻，Rpoly0代表所述柵電極的表面電阻，Leff代表有效溝道寬度，Weff代表有效溝道長(zhǎng)度，而a代表校正系數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述校正系數(shù)a是通過對(duì)具有各種溝道寬度的多個(gè)環(huán)形振蕩器進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)而獲得的值。4.一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的裝置，包括計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，存儲(chǔ)用于評(píng)估所述反相器的單位延遲時(shí)間的命令，其中所述命令設(shè)置用于多個(gè)反相器的模型和變量，其中所述變量包括晶體管的溝道長(zhǎng)度、溝道寬度和柵電極電阻，并且所述命令包括在變化量輸入到所述變量中時(shí)確定串聯(lián)連接的反相器的鏈或環(huán)的延遲時(shí)間，以及通過將所述延遲時(shí)間除以所述鏈或環(huán)中的反相器的個(gè)數(shù)來確定所述反相器的單位延遲時(shí)間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中所述柵電極電阻通過以下方程來其中Rpoly代表所述柵電極電阻，RpolyO代表所述柵電極的表面電阻，Leff代表有效溝道寬度，Weff代表有效溝道長(zhǎng)度，而a代表校正系數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述校正系數(shù)a是通過對(duì)具有各種溝道寬度的多個(gè)環(huán)形振蕩器進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)而獲得的值。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間的建模方法及其裝置。本發(fā)明的建模方法包括導(dǎo)出用于多個(gè)反相器的模型，該模型包括溝道長(zhǎng)度、溝道寬度和柵電極電阻，作為模型中的變量；通過將變化量輸入到變量中來測(cè)量延遲時(shí)間；以及通過將延遲時(shí)間除以反相器的個(gè)數(shù)來確定用于一個(gè)反相器的單位延遲時(shí)間。本發(fā)明可以更準(zhǔn)確地評(píng)估反相器的單位延遲時(shí)間，從而可以更準(zhǔn)確地評(píng)估晶體管的特性。文檔編號(hào)G01R31/00GK101470157SQ20081018527公開日2009年7月1日申請(qǐng)日期2008年12月24日優(yōu)先權(quán)日2007年12月24日發(fā)明者郭尚勛申請(qǐng)人:東部高科股份有限公司