(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111628303.4 (22)申请日 2021.12.28 (71)申请人 成都通量科技有限公司 地址 611731 四川省成 都市高新区天全路 200号2栋19层 (72)发明人 迟旭　唐攀　易凯　李晨　 (74)专利代理 机构 北京正华智诚专利代理事务 所(普通合伙) 11870 代理人 代维凡 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 119/08(2020.01) G06F 119/10(2020.01) (54)发明名称 一种FinFET器件阈值电压模型构建方法 (57)摘要 本发明公开了一种FinFET器件阈值电压模 型构建方法， 涉及半导体集成电路技术领域， 包 括： 建立闪烁噪声、 跨导 ‑沟道温度映射模型； 通 过闪烁噪声、 跨导 ‑沟道温度映射模型， 求解不同 偏置电压 下FinFET器件的沟道温度； 通过插值法 得到偏置电压 ‑沟道温度关系模型； 建立FinFET 器件阈值电压模型。 本发明建立了偏置电压 ‑沟 道温度关系模型， 其与温度 ‑阈值电压方程的结 合， 精确描述了偏置电压因改变了沟道温度而对 阈值电压的影响， 解决了 FinFET器件的阈值电压 测算精度的问题。 本发明不局限于晶体管尺寸， 适用面广， 可移植 性好。 权利要求书2页 说明书6页 附图1页 CN 114266169 A 2022.04.01 CN 114266169 A 1.一种Fi nFET器件阈值电压模型构建方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 测量并获取施加了偏置电压的FinFET器件的闪烁噪声功率谱密度、 跨导和沟道温 度， 并通过牛顿迭代法， 求解晶体管闪烁噪声方程组， 得到闪烁噪声、 跨导 ‑沟道温度映射模 型； S2、 向FinFET器件施加不 同的偏置电压， 测量并获取每个偏置电压下FinFET器件的闪 烁噪声功率谱密度和跨导， 并通过闪烁噪声、 跨导 ‑沟道温度映射模型， 求解每个偏置电压 下FinFET器件的沟道温度； S3、 根据步骤S2所述的各个偏置电压下FinFET器件的沟道温度， 通过插值法得到偏置 电压‑沟道温度关系模型； S4、 根据偏置电压 ‑沟道温度关系模型和温度 ‑阈值电压方程， 建立FinFET器件阈值电 压模型。 2.根据权利 要求1所述的FinFET器件阈值电压模型构 建方法， 其特征在于， 所述步骤S1 中的晶体管闪烁噪声方程组包括以下 各式： Svg|flicker·gm2＝A1·A2·(T1+T2+T3) Lc＝Lelec+Vds/Ecrit β ＝kT/q Q0＝4β Csi 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114266169 A 2其中， Svg|flicker为闪烁噪声功率谱密度， gm为跨导， A1为第一乘子参数， A2为第二乘子参 数， T1为第一参量， T2为第二参量， T3为第三参量， f为工作频率， Lc为导电沟道长度等效参 数， β 为温度电压当量， Qs为源极移动电荷密度， Qd为漏极移动电荷密度， Cox为栅氧化层的单 位电容率， Csi为硅单位电容率， ln( ·)为自然对数函数， Q0为第一电荷密度参数， μeff为载流 子有效迁移率， Not为单位面积陷阱电荷数量， W为有效导电沟道宽度， L为有效导电沟道长 度， Vgseff为栅极源极间有 效电压， Abulk为体系数， Lelec为导电沟道电学长度， Vds为漏极源极 间外加电压， Ecrit为临界电场强度， k为玻尔兹曼常数， T为沟道温度， q为 单电子的电荷量， μ0 为载流子低场迁移率， θ1为载流子迁移率第一修正系数， θ2为载流子迁移率第 二修正系数， Vgs为栅极源极间外加电压， 为栅极与本征硅之间的功函数差， Q ′为沟道电荷密度的导 数， V为准电子费米势， ni为本征载流子浓度， tsi为硅材料层厚度， B为第四参量， Ids为漏极源 极电流， T1， 1为第一参量的第一计算因子， T1， 2为第一参量的第二计算因子， n为斜率因子， C 为第五参量， T2， 1为第二参量的第一计算因子， T2， 2为第二参量的第二计算因子， arctg( ·) 为反正切函数。 3.根据权利 要求2所述的FinFET器件阈值电压模型构 建方法， 其特征在于， 所述步骤S4 中的温度 ‑阈值电压方程 为： 其中， Vth为阈值电压 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114266169 A 3