一种环形栅器件版图参数提取方法.pdf

一种环形栅器件版图参数提取方法，本发明通过对环形栅进行分段并分别对每段进行等效宽长比的计算，能够准确提取出器件的宽长比，通过改变源区和漏区的周长提取规则，能够准确提取环形栅晶体管的源区和漏区的周长，本发明定制的版图提取规则能够保证提取出的参数准确，可以满足环形栅器件模型设计的需求，从而解决了环形栅器件的版图参数难以准确提取的问题，对于不同的工艺和提取工具，这种方法具有可移植性和传承性。

1、  一种环形栅器件版图参数提取方法，其特征在于：包括对环形栅器件宽长比参数提取的步骤、对环形栅器件源区和漏区的面积及周长参数提取的步骤，上述两个步骤所提取的参数共同构成环形栅器件的版图参数，其中：
所述的对环形栅器件宽长比参数提取的步骤为：
(a)对环形栅器件的环形栅进行分段；
(b)计算由步骤(a)得到的每段栅的等效宽长比；
(c)将步骤(b)计算得到的每段栅的等效宽长比进行相加作为环形栅器件的总宽长比；
所述的对环形栅器件源区和漏区的面积及周长参数提取的步骤包括：提取环形栅器件源区的面积参数、提取环形栅器件漏区的面积参数、提取环形栅器件源区的周长参数和提取环形栅器件漏区的周长参数；
其中环形栅器件源区周长参数的提取方法为：如果源区位于环形栅外，则分别提取环形栅器件源区与栅区的相交线长度和源区与场氧区的相交线长度，将两个相交线长度相加得到环形栅器件源区的周长参数；如果源区位于环形栅内，则提取环形栅器件源区与栅区的相交线长度，将这个相交长度作为环形栅器件源区的周长参数；
环形栅器件漏区周长参数的提取方法为：如果漏区位于环形栅内，则提取环形栅器件漏区与栅区的相交线长度，将这个相交长度作为环形栅器件漏区的周长参数；如果漏区位于环形栅外，则分别提取环形栅器件漏区与栅区的相交线长度和漏区与场氧区的相交线长度，将两个相交线长度相加得到环形栅器件漏区的周长参数。

2、  根据权利要求1所述的一种环形栅器件版图参数提取方法，其特征在于：所述对环形栅器件的环形栅进行分段的方法是：根据环形栅的形状将环形栅分为若干个矩形段和若干个非矩形段，其中每个矩形段的其中一对对边分别与环形栅器件的源区和漏区相交，其余非矩形段保证无法再分出其中一对对边分别与环形栅器件的源区和漏区相交的矩形段。

3、  根据权利要求1所述的一种环形栅器件版图参数提取方法，其特征在于：所述每段栅的等效宽长比的计算方法为：矩形段的等效宽长比按照实际矩形段的长和宽的比例计算，所有非矩形段的等效宽长比之和为固定值X，其中X大于等于1小于等于2。

4、  根据权利要求3所述的一种环形栅器件版图参数提取方法，其特征在于：所述的所有非矩形段的等效宽长比之和1.5。

一种环形栅器件版图参数提取方法
技术领域
本发明涉及一种版图参数提取方法，尤其是一种环形栅器件版图参数提取方法。
背景技术
针对在辐射环境下电子系统对集成电路的需求，已经有大量的抗辐射加固技术相继出现，其中环形栅结构的晶体管对抑制总剂量辐射效应所引起的漏电非常有效，是最常用的抗辐射加固技术之一。在设计集成电路时通常需要对所设计的版图进行参数提取，这样做主要有两个目的：一个是从版图上提取电路信息，主要是器件类型及其宽长比，以期和之前所设计的电路进行对比(LVS)，以保证版图设计的正确性；另外一个是将实际版图中所存在的可能对电路性能有影响的所有器件参数(主要是源漏区的面积和周长)提取出来，进行仿真，以达到更准确地模拟实际电路的目的。
图1为常规结构的直栅晶体管版图，它包括栅区11，源区12和漏区13，针对这种结构的电子器件版图，商用工艺厂都提供版图参数提取规则，这个规则的提取方法如图2所示，将对常规结构器件版图参数的提取分为器件宽长比参数提取和源区及漏区的面积及周长参数提取；在对常规结构器件版图结构进行器件宽长比参数提取的步骤中，先进行器件栅长14的提取，然后根据器件的栅区面积和栅长14的商得到器件的栅宽15，从而得到器件的宽长比；对常规结构器件版图结构进行源区及漏区的面积及周长参数提取包括提取源区的面积参数、提取漏区的面积参数、提取源区的周长参数和提取漏区的周长参数；其中源区周长的提取方法为：源区周长＝(源区面积÷器件栅宽+器件栅宽)×2，漏区周长的提取方法为：漏区周长＝(漏区面积÷器件栅宽+器件栅宽)×2；将上述两个步骤所提取的参数合并，得到常规结构器件版图参数。目前，针对版图参数提取的需求，已经出现了大量而且有效的自动化的版图参数提取工具，利用这样的工具，结合上述版图参数提取方法，可以迅速并准确地提取出常规结构的版图参数。环形栅结构的晶体管版图如图3所示，包括栅区31，源区32和漏区33，但是其栅区为不规则的形状，针对环形栅器件的这种特殊版图结构，如果采用上述常规版图参数提取规则难以提取器件版图的相关参数，即使进行提取其提取出的参数也不准确，不能作为设计的依据，而且商用工艺厂一般都不提供特殊结构版图的参数提取规则，因此很有必要建立一种针对环形栅器件的版图参数提取方法。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种环形栅器件版图参数提取方法，该方法能够准确提取环形栅器件的版图参数。
本发明的技术解决方案是：一种环形栅器件版图参数提取方法，包括对环形栅器件宽长比参数提取的步骤、对环形栅器件源区和漏区的面积及周长参数提取的步骤，上述两个步骤所提取的参数共同构成环形栅器件的版图参数，其中：
所述的对环形栅器件宽长比参数提取的步骤为：
(a)对环形栅器件的环形栅进行分段；
(b)计算由步骤(a)得到的每段栅的等效宽长比；
(c)将步骤(b)计算得到的每段栅的等效宽长比进行相加作为环形栅器件的总宽长比；
所述的对环形栅器件源区和漏区的面积及周长参数提取的步骤包括：提取环形栅器件源区的面积参数、提取环形栅器件漏区的面积参数、提取环形栅器件源区的周长参数和提取环形栅器件漏区的周长参数；
其中环形栅器件源区周长参数的提取方法为：如果源区位于环形栅外，则分别提取环形栅器件源区与栅区的相交线长度和源区与场氧区的相交线长度，将两个相交线长度相加得到环形栅器件源区的周长参数；如果源区位于环形栅内，则提取环形栅器件源区与栅区的相交线长度，将这个相交长度作为环形栅器件源区的周长参数；
环形栅器件漏区周长参数的提取方法为：如果漏区位于环形栅内，则提取环形栅器件漏区与栅区的相交线长度，将这个相交长度作为环形栅器件漏区的周长参数；如果漏区位于环形栅外，则分别提取环形栅器件漏区与栅区的相交线长度和漏区与场氧区的相交线长度，将两个相交线长度相加得到环形栅器件漏区的周长参数。
所述对环形栅器件的环形栅进行分段的方法是：根据环形栅的形状将环形栅分为若干个矩形段和非矩形段，其中每个矩形段的其中一对对边分别与环形栅器件的源区和漏区相交，其余非矩形段保证无法再分出其中一对对边分别与环形栅器件的源区和漏区相交的矩形段。
所述每段栅的等效宽长比的计算方法为：矩形段的等效宽长比按照实际矩形段的长和宽的比例计算，所有非矩形段的等效宽长比之和为固定值X，其中X大于等于1小于等于2。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明通过对环形栅进行分段并分别对每段进行等效宽长比的计算，能够准确提取出器件的宽长比，通过改变源区和漏区的周长提取规则，能够准确提取环形栅晶体管的源区和漏区的周长，本发明定制的版图提取规则能够保证提取出的参数准确，可以满足环形栅器件模型设计的需求，从而解决了环形栅器件的版图参数难以准确提取的问题，对于不同的工艺和提取工具，这种方法具有可移植性和传承性。
附图说明
图1为常规结构的直栅晶体管版图；
图2为现有常规结构器件版图参数提取流程图；
图3为环形栅结构的晶体管版图；
图3为本发明环形栅结构器件版图参数提取流程图。
具体实施方式
下面结合图3和图4以环形栅晶体管为例对本发明作进一步详细的描述：
环形栅晶体管的具体形状很多，比如各个拐角可能是90°的，也可能是135°的，整个环形栅结构可能是关于中心线对称的，也可能是栅抽头部分在一边而不对称的。在本实施方式中，进行版图参数提取的环形栅为135°拐角、栅抽头部分在一边的结构，如图3所示，该结构包括环形的栅区31，环外的源区32，环内的漏区33，以及源区外的场氧区30。要对这个环形栅器件进行版图参数提取，首先需要将提取过程分为环形栅器件的宽长比参数提取、源区及漏区的面积及周长参数提取，然后分别进行每个提取过程。
在对环形栅器件版图结构进行器件宽长比参数提取时，首先，对环形栅器件的环形栅进行分段，即根据环形栅的具体形状，将其分为若干个矩形段和若干个非矩形段，其中矩形段的一对对边分别与器件和源区和漏区相交，非矩形段无法再分出一对对边分别与器件和源区和漏区相交的矩形段。对于图3所示的结构，根据这种分段原则可将环形栅31分为如下几段：环形栅四边中间的一对对边分别与器件和源区和漏区相交的矩形的段34，共4段，环形栅四边拐角处的一对对边分别与器件和源区和漏区相交的矩形的段35，共3段，上述矩形段34和矩形段35之间的、无法再分出矩形段的四边形的段36，共6段，两个矩形段34之间的、无法再分出矩形段的多边形的段37，共1段。然后，计算经上述步骤分段后每段栅的等效宽长比，其计算方法为：矩形段的等效宽长比按照实际矩形段的长和宽的比例计算，所有非矩形段的等效宽长比之和为一个固定值。对于上述分段，矩形段34和矩形段35的等效宽长比按照矩形的实际的长和宽进行计算，如对于矩形段34来说，其等效宽长比就等于垂直于从源区32到漏区33方向的边的长度与平行于从源区32到漏区33方向的边的长度的比值，矩形段35和矩形段34的计算方法一样。对于矩形之外的非矩形段36和37，其所有段的等效宽长比之和为一固定值X，其中X大于等于1小于等于2。需要说明的是，该固定值的具体大小需要根据测试数据或经验选取。对于图3所示的结构，根据测试数据，将这个固定值定为1.5时所提取出的器件宽长比与实际的测试结果吻合的最好。因此，在本实施例中，这个固定值取值为1.5。然后，将上述计算得到的矩形段34共4段和矩形段35共3段的等效宽长比相加，然后再加上其它形状的段36和37共7段的等效宽长比之和1.5，最终的和就是所提取的器件宽长比。
源区及漏区的面积及周长参数的提取包括提取源区的面积参数、漏区的面积参数、源区的周长参数和漏区的周长参数，其中源区和漏区的面积参数的提取与现有技术一致，可以直接获得相应的参数，在此不再赘述。而源区和漏区的周长提取却与现有技术有很大不同。对源区32的周长参数的提取，其提取方法是：分别提取源区32与栅区31的相交线长度和源区32与场氧区30的相交线长度，并将这两个长度相加得到源区32的周长参数；对漏区33的周长参数的提取方法是：提取漏区33与栅区31的相交线长度，并将这个长度作为漏区33的周长参数。由图3可以看出，采用这样的提取方法能够准确地提取源区和漏区的周长参数。同样，如果图3中漏区33和源区32的位置进行交换，源区32位于环形栅31内，则提取环形栅器件源区32与栅区31的相交线长度，将这个相交长度作为环形栅器件源区32的周长参数；漏区33位于环形栅31外，则分别提取环形栅器件漏区33与栅区31的相交线长度和漏区33与场氧区30的相交线长度，将两个相交线长度相加得到环形栅器件漏区33的周长参数。
需要说明的是，本方法对器件宽长比参数提取和源区及漏区的面积及周长参数提取这两个步骤的先后顺序没有要求，可以根据具体情况互换顺序。另外，晶体管的源区和漏区在逻辑上是等效的，上述的源区和漏区也是可以根据具体情况互换的。在完成器件宽长比参数提取和源区及漏区的面积及周长参数提取这两个步骤后，将上述所得到的版图参数合并，就得到了环形栅器件的版图参数，从而完成环形栅器件的版图参数提取。
需要注意的是，上面只是给出具体实施方式中的一个典型的例子，实际上这种方法的实施方式还有很多，比如环形栅还可能是直角拐弯的，栅抽头部分还可能在环形栅某一边的中间，对环形栅按照本发明上述方法进行分段后，其非矩形段的形状和数量还可能是与本实施例中有很多不同的。但多种形状环形栅器件的版图参数提取方法与本发明所述相同。
本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。