本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體集成電路的技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種多指狀晶體管的電阻計(jì)算方法及多指狀晶體管的仿真方法。

背景技術(shù)：

晶體管是半導(dǎo)體集成電路中一種重要的半導(dǎo)體器件，它在集成電路工藝領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用。為了預(yù)測晶體管器件在其所處的環(huán)境中的性能和可靠性，需要對(duì)晶體管進(jìn)行仿真。器件仿真在集成電路設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用，它可大大縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)周期、提高產(chǎn)品的成品率以及節(jié)省成本等。

多指狀晶體管通常由多個(gè)晶體管組成，即多指狀晶體管包括依次設(shè)置的多個(gè)柵極，以及設(shè)置于各柵極的兩側(cè)的源極和漏極，且源極和漏極依次間隔設(shè)置。多指狀晶體管的源漏飽和電流(Ids)隨著源漏極的電阻寬度和柵極的個(gè)數(shù)的增加而呈非線性減少。因此，目前現(xiàn)有技術(shù)中還沒有計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻(nrs)和漏極方塊電阻(nrd)的方法，從而導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地對(duì)晶體管進(jìn)行仿真。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)旨在提供一種多指狀晶體管的電阻計(jì)算方法及多指狀晶體管的仿真方法，以準(zhǔn)確地計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻和漏極方塊電阻。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N多指狀晶體管的電阻計(jì)算方法，該多指狀晶體管包括依次設(shè)置的多個(gè)柵極，以及設(shè)置于各柵極的兩側(cè)的源極和漏極，且源極和漏極依次間隔設(shè)置，其特征在于，多指狀晶體管包括nf個(gè)柵極，多指狀晶體管在平行于柵極的延伸方向上的源漏電阻寬度為w，nf≥2，且該電阻計(jì)算方法包括以下公式：nrd＝Ld/nf/w，其中，nrd為多指狀晶體管的漏極方塊電阻，Ld為各漏極在垂直于柵極的延伸方向上的電阻長度之和；以及nrs＝Ls/nf/w，其中，nrs為多指狀晶體管的源極方塊電阻，Ls為各源極在垂直于柵極的延伸方向上的電阻長度之和。

進(jìn)一步地，nf為偶數(shù)，多指狀晶體管包括nf/2個(gè)漏極和nf/2+1個(gè)源極，且位于所有柵極的外側(cè)的兩個(gè)源極的電阻長度分別為sa和sb，相鄰柵極之間的電阻長度為sd，計(jì)算方法包括以下公式：Ld＝(nf/2×sd)，且nrd＝(nf/2×sd)/nf/w＝sd/(2w)；Ls＝sa+sb+(nf/2-1)×sd，且nrs＝(sa+sb+(nf/2-1)×sd)/nf/w。

進(jìn)一步地，nf≥4，且sa＝sb。

進(jìn)一步地，nf為奇數(shù)，位于所有柵極的外側(cè)的漏極的電阻長度為sb，位于所有柵極的外 側(cè)的源極的電阻長度為sb，相鄰柵極之間的電阻長度為sd，計(jì)算方法包括以下公式：Ld＝(nf-1)/2*sd+sa，且nrd＝((nf-1)/2*sd+sa)/nf/w；Ls＝(nf-1)/2*sd+sb，且nrs＝((nf-1)/2*sd+sa)/nf/w。

進(jìn)一步地，nf≥3，且sa＝sb。

進(jìn)一步地，該計(jì)算方法還包括利用漏極方塊電阻和源極方塊電阻計(jì)算多指狀晶體管的源漏電阻的步驟。

本申請(qǐng)還提供了一種多指狀晶體管的仿真方法，包括采用多指狀晶體管的漏極方塊電阻和多指狀晶體管的源極方塊電阻對(duì)多指狀晶體管的源漏飽和電流和多指狀晶體管的源漏電壓之間的關(guān)系曲線進(jìn)行仿真的步驟，其特征在于，多指狀晶體管的漏極方塊電阻和多指狀晶體管的源極方塊電阻由本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娮栌?jì)算方法計(jì)算獲得。

進(jìn)一步地，采用Spice軟件進(jìn)行仿真。

進(jìn)一步地，仿真處理的步驟中，柵極電壓為0.5～1.2V。

進(jìn)一步地，多指狀晶體管的制程為40nm或28nm。

應(yīng)用本申請(qǐng)的技術(shù)方案，本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嘀笭罹w管的電阻計(jì)算方法包括以下公式：nrd＝Ld/nf/w，以及nrs＝Ls/nf/w，利用該公式能夠準(zhǔn)確地計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻和漏極方塊電阻，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地對(duì)晶體管進(jìn)行仿真的目的。

附圖說明

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的說明書附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1示出了本申請(qǐng)一種優(yōu)選實(shí)施方式所提供的多指狀晶體管的電阻計(jì)算方法中，多指狀晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了本申請(qǐng)另一種優(yōu)選實(shí)施方式所提供的多指狀晶體管的電阻計(jì)算方法中，多指狀晶體管的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；以及

圖3示出了本申請(qǐng)實(shí)施方式所提供的多指狀晶體管的仿真方法的仿真結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本申請(qǐng)。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

為了便于描述，在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用來描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是，空間相對(duì)術(shù)語旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附圖中的器件被倒置，則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而，示例性術(shù)語“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位)，并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。

正如背景技術(shù)中所介紹的，現(xiàn)有技術(shù)中還沒有計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻(nrs)和漏極方塊電阻(nrd)的方法，從而導(dǎo)致無法準(zhǔn)確地對(duì)晶體管進(jìn)行仿真。本申請(qǐng)的發(fā)明人針對(duì)上述問題進(jìn)行研究，提出了一種多指狀晶體管的電阻計(jì)算方法，該多指狀晶體管包括依次設(shè)置的多個(gè)柵極，以及設(shè)置于各柵極的兩側(cè)的源極和漏極，且源極和漏極依次間隔設(shè)置，且多指狀晶體管包括nf個(gè)柵極，多指狀晶體管在平行于柵極的延伸方向上的源漏電阻寬度為w，nf≥2，且該電阻計(jì)算方法包括以下公式：nrd＝Ld/nf/w，其中，nrd為多指狀晶體管的漏極方塊電阻，Ld為各漏極在垂直于柵極的延伸方向上的電阻長度之和；以及nrs＝Ls/nf/w，其中，nrs為多指狀晶體管的源極方塊電阻，Ls為各源極在垂直于柵極的延伸方向上的電阻長度之和。

本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嘀笭罹w管的電阻計(jì)算方法包括以下公式：nrd＝Ld/nf/w，以及nrs＝Ls/nf/w，利用該公式能夠準(zhǔn)確地計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻和漏極方塊電阻，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地對(duì)晶體管進(jìn)行仿真的目的。

下面將更詳細(xì)地描述本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嘀笭罹w管的電阻計(jì)算方法的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員

上述電阻計(jì)算方法中，nf可以為偶數(shù)或奇數(shù)，且當(dāng)nf為偶數(shù)或奇數(shù)時(shí)電阻計(jì)算方法的公式有所不同。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖1所示，nf為偶數(shù)，多指狀晶體管包括nf/2個(gè)漏極和nf/2+1個(gè)源極，且位于所有柵極的外側(cè)的兩個(gè)源極的電阻長度分別為sa和sb，相鄰柵極之間的電阻長度為sd，計(jì)算方法包括以下公式：Ld＝(nf/2×sd)，且nrd＝(nf/2×sd)/nf/w＝sd/(2w)；Ls＝sa+sb+(nf/2-1)×sd，且nrs＝(sa+sb+(nf/2-1)×sd)/nf/w。其中，優(yōu)選地，nf≥4，且sa＝sb。需要注意的是，nf為偶數(shù)時(shí)，多指狀晶體管還可以包括nf/2個(gè)源極和nf/2+1個(gè)漏極。

在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，如圖2所示，nf為奇數(shù)，位于所有柵極的外側(cè)的漏極的電阻長度為sb，位于所有柵極的外側(cè)的源極的電阻長度為sb，相鄰柵極之間的電阻長度為sd，計(jì)算方法包括以下公式：Ld＝(nf-1)/2*sd+sa，且nrd＝((nf-1)/2*sd+sa)/nf/w；Ls＝(nf-1)/2*sd+sb，且nrs＝((nf-1)/2*sd+sa)/nf/w。優(yōu)選地，nf≥3，且sa＝sb。當(dāng)然，本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案并不僅限于上述優(yōu)選例。

在利用上述電阻計(jì)算方法獲得漏極方塊電阻和源極方塊電阻之后，還可以利用漏極方塊電阻和源極方塊電阻計(jì)算多指狀晶體管的源漏電阻的步驟。其具體的計(jì)算方法為本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。

同時(shí)，本申請(qǐng)還提供了一種多指狀晶體管的仿真方法，包括采用多指狀晶體管的漏極方塊電阻和多指狀晶體管的源極方塊電阻對(duì)多指狀晶體管的源漏飽和電流和多指狀晶體管的源漏電壓之間的關(guān)系曲線進(jìn)行仿真的步驟，其中多指狀晶體管的漏極方塊電阻和多指狀晶體管的源極方塊電阻由本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娮栌?jì)算方法計(jì)算獲得。由于利用本申請(qǐng)?zhí)峁┑碾娮栌?jì)算方法能夠準(zhǔn)確地計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻和漏極方塊電阻，從而使得對(duì)晶體管進(jìn)行仿真的結(jié)果更加精確。

下面將進(jìn)一步描述根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嘀笭罹w管的仿真方法的示例性實(shí)施方式。然而，這些示例性實(shí)施方式可以由多種不同的形式來實(shí)施，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為只限于這里所闡述的實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)理解的是，提供這些實(shí)施方式是為了使得本申請(qǐng)的公開徹底且完整，并且將這些示例性實(shí)施方式的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員

上述仿真方法中，可以采用本領(lǐng)域中常見的仿真軟件進(jìn)行仿真。在一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，采用Spice軟件進(jìn)行仿真。Spice(simulation program with integrated circuit emphasis)是一款通用的集成電路仿真軟件，由美國加州大學(xué)伯克利分校于1972年開發(fā)。隨后，版本不斷更新，功能不斷增強(qiáng)和完善。1988年Spice被定為美國國家工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它可以對(duì)眾多元器件進(jìn)行仿真分析。在提取晶體管Spice模型的過程中，一般需提取適用于不同仿真格式的模型。

同時(shí)，在仿真處理的步驟中，柵極電壓可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)定，優(yōu)選地，柵極電壓為0.5～1.2V。另外，多指狀晶體管的制程可以為本領(lǐng)域中常見的制程，例如小于60nm。優(yōu)選地，多指狀晶體管的制程為40nm或28nm，且發(fā)明人已經(jīng)采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆抡娣椒▽?duì)制程為40nm或28nm的多指狀晶體管進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果如圖3所示。

圖3中，非連續(xù)的點(diǎn)為測試結(jié)果，而連續(xù)的線條為仿真結(jié)果。從圖3可以看出，在不同的柵極電壓(0.5V/0.75V/0.90V/1.10V/1.12V0)的條件下，已經(jīng)采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆抡娣椒▽?duì)多指狀晶體管進(jìn)行仿真的結(jié)果與實(shí)際測試結(jié)果基本吻合，說明采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑姆抡娣椒軌驕?zhǔn)確地對(duì)晶體管進(jìn)行仿真。

從以上的描述中，可以看出，本申請(qǐng)上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：本申請(qǐng)?zhí)峁┑亩嘀笭罹w管的電阻計(jì)算方法包括以下公式：nrd＝Ld/nf/w，以及nrs＝Ls/nf/w，利用該公式能夠準(zhǔn)確地計(jì)算多指狀晶體管的源極方塊電阻和漏極方塊電阻，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地對(duì)晶體管進(jìn)行仿真的目的。

以上所述僅為本申請(qǐng)的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本申請(qǐng)，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請(qǐng)可以有各種更改和變化。凡在本申請(qǐng)的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本申請(qǐng)的保護(hù)范圍之內(nèi)。