一種器件建模中最優器件的自動選擇方法及系統與流程

本發明涉及半導體器件建模領域，特別是涉及一種器件建模中最優器件的自動選擇方法及系統。

背景技術：

在現有spice建模技術中，業界通用的最優器件選擇方法是根據mapping測試數據，使用excel對每個器件測試結果的各項指標(vtlin,vtsat,idlin,idsat等)進行計算篩選，設定一定范圍，根據各項指標結果綜合考慮評估，各項指標都在范圍內的幾個die進行建模。這種選擇方法存在兩個主要的問題：其一，計算過程異常繁瑣，容易出錯，耗費時間；其二，選出的器件只是在較好的范圍內，但不能保證是最優器件。

技術實現要素：

為克服上述現有技術存在的不足，本發明之目的在于提供一種器件建模中最優器件的自動選擇方法及系統，以對器件建模中最優器件的選擇進行改進，保證最后選擇的器件是最優器件。

為達上述及其它目的，本發明提出一種器件建模中最優器件的自動選擇方法，包括如下步驟：

步驟一，對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標進行計算獲取；

步驟二，將各項指標進行歸一化處理，根據建模需求對各項指標設定不同比重；

步驟三，利用設定的比重對各個不同尺寸的器件進行計算，選擇綜合性能最好的最優器件去進行器件建模。

進一步地，于步驟一中，根據mapping測試的結果，對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標進行計算獲取。

進一步地，于步驟三中，利用設定的比重對各個不同尺寸的器件計算綜合誤差，根據綜合誤差選擇綜合誤差最小的器件為最優器件。

進一步地，于步驟三中，利用以下計算公式計算該綜合誤差：

err＝a1*f(vtlin-median(∑vtlini))+a2*f(vtsat-median(∑vtsati))+a3*f(idlin-median(∑idlini))+a4*f(idsat-median(∑idsati))+a5*f(vtgm-median(∑vtgmi))+a6*f(ioff-median(∑ioffi))+a7*f(gm-median(∑gmi))+a8*f(gdx-median(∑gdxi))

其中，vtlin，vtsat，vtgm，idlin，idsat，ioff，gm，gdx為測試結果的各項指標，ai代表各項指標的比重系數；f()代表歸一化函數，median(∑vtlini)代表一顆器件的mapping數據的vtlin取median值，其他項同理，err為綜合誤差，與median數據綜合誤差值最小的器件即是最優器件。

進一步地，a1+a2+…+a8＝1。

為達到上述目的，本發明還提供一種器件建模中最優器件的自動選擇系統，包括：

指標獲取單元，用于對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標進行計算獲取；

歸一化處理單元，用于將各項指標進行歸一化處理，根據建模需求對各項指標設定不同比重；

最優器件選擇單元，用于利用設定的比重對各個不同尺寸的器件進行計算，選擇綜合性能最好的最優器件去進行器件建模。

進一步地，該指標獲取單元根據mapping測試的結果，對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標進行計算獲取。

進一步地，該最優器件選擇單元利用設定的比重對各個不同尺寸的器件計算綜合誤差，根據綜合誤差選擇綜合誤差最小的器件為最優器件。

進一步地，該最優器件選擇單元利用以下計算公式計算該綜合誤差：

err＝a1*f(vtlin-median(∑vtlini))+a2*f(vtsat-median(∑vtsati))+a3*f(idlin-median(∑idlini))+a4*f(idsat-median(∑idsati))+a5*f(vtgm-median(∑vtgmi))+a6*f(ioff-median(∑ioffi))+a7*f(gm-median(∑gmi))+a8*f(gdx-median(∑gdxi))

其中，vtlin，vtsat，vtgm，idlin，idsat，ioff，gm，gdx為測試結果的各項指標，ai代表各項指標的比重系數；f()代表歸一化函數，median(∑vtlini)代表一顆器件的mapping數據的vtlin取median值，其他項同理，err為綜合誤差，與median數據綜合誤差值最小的器件即是最優器件。

進一步地，a1+a2+…+a8＝1。

與現有技術相比，本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇方法及系統通過對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標進行歸一化處理，并根據建模需求對各項指標設定不同比重，最后利用設定的比重對各個不同尺寸的器件進行計算，以選擇綜合性能最好的最優器件去進行器件建模，本發明載入mapping測試數據后可直接對每個尺寸的器件選出最優器件，使用方便且快捷，并且可根據實際需要選擇最優器件的個數。

附圖說明

圖1為本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇方法的步驟流程圖；

圖2為本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇系統的系統架構圖；

圖3為本發明具體實施例中將vtlin、idsat進行歸一化的示意圖；

圖4(a)-圖4(d)為本發明具體實施例的仿真圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例并結合附圖說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本發明的其它優點與功效。本發明亦可通過其它不同的具體實例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基于不同觀點與應用，在不背離本發明的精神下進行各種修飾與變更。

圖1為本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇方法的步驟流程圖。如圖1所示，本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇方法，包括如下步驟：

步驟101，根據mapping測試的結果，對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標vtlin，vtsat，vtgm，idlin，idsat，ioff，gm，gdx等進行計算獲取。

步驟102，將各項指標進行歸一化處理，根據建模需求對各項指標設定不同比重。因為各項指標不是同一量綱的項，不可以直接加權求和，因此需要作歸一化，例如將vtlin、idsat做歸一化的過程如圖3所示，根據mapping測試的結果，畫出vtlin對idsat的散點圖,擬合得到一個線性方程，即是vtlin與idsat的關系式，代表了具體器件vlin變化一定范圍，idsat會對應變化一個值，這個過程遵循由mapping數據擬合得到的線性方程,其他項的歸一化過程同理。

步驟103，利用設定的比重對各個不同尺寸的器件進行計算，選擇綜合性能最好的最優器件去進行器件建模。在本發明中，利用設定的比重對各個不同尺寸的器件計算綜合誤差，綜合誤差值最小的器件則為最優器件，在本發明具體實施例中，利用如下計算公式計算各個器件的綜合誤差：

err＝a1*f(vtlin-median(∑vtlini))+a2*f(vtsat-median(∑vtsati))+a3*f(idlin-median(∑idlini))+a4*f(idsat-median(∑idsati))+a5*f(vtgm-median(∑vtgmi))+a6*f(ioff-median(∑ioffi))+a7*f(gm-median(∑gmi))+a8*f(gdx-median(∑gdxi))

其中，ai代表各項的比重系數，a1+a2+…+a8＝1；f()代表歸一化函數，median(∑vtlini)代表一顆器件的mapping數據的vtlin取median值，其他項同理，err為綜合誤差，與median數據綜合誤差值最小的器件即是最優器件。

圖2為本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇系統的系統架構圖。如圖2所示，本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇系統，包括：指標獲取單元201、歸一化處理單元202以及最優器件選擇單元203。

指標獲取單元201，用于根據mapping測試的結果，對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標vtlin，vtsat，vtgm，idlin，idsat，ioff，gm，gdx等進行計算獲取。

歸一化處理單元202，用于將指標獲取單元201獲取的各項指標進行歸一化處理，根據建模需求對各項指標設定不同比重。由于各項指標不是同一量綱的項，不可以直接加權求和，因此需要作歸一化，歸一化處理單元202根據mapping測試的結果，畫出vtlin對idsat的散點圖,擬合得到一個線性方程，即是vtlin與idsat的關系式，代表了具體器件vlin變化一定范圍，idsat會對應變化一個值，這個過程遵循由mapping數據擬合得到的線性方程。其他項的歸一化過程同理

最優器件選擇單元203，用于利用設定的比重對各個不同尺寸的器件進行計算，選擇綜合性能最好的最優器件去進行器件建模。在本發明中，最優器件選擇單元203利用設定的比重對各個不同尺寸的器件計算綜合誤差，綜合誤差值最小的器件則為最優器件，在本發明具體實施例中，最優器件選擇單元203利用如下計算公式計算各個器件的綜合誤差：

err＝a1*f(vtlin-median(∑vtlini))+a2*f(vtsat-median(∑vtsati))+a3*f(idlin-median(∑idlini))+a4*f(idsat-median(∑idsati))+a5*f(vtgm-median(∑vtgmi))+a6*f(ioff-median(∑ioffi))+a7*f(gm-median(∑gmi))+a8*f(gdx-median(∑gdxi))

其中，ai代表各項的比重系數，a1+a2+…+a8＝1；f()代表歸一化函數，median(∑vtlini)代表一顆器件的mapping數據的vtlin取median值，其他項同理，err為綜合誤差，與median數據綜合誤差值最小的器件即是最優器件。

可見，現有的器件建模中最優器件選擇方法耗時且易出錯，通常選擇一次最優器件要花至少半個工作日的時間，如果過程中出現失誤要重新進行選擇，并且不能保證選擇出的器件是最優的。本發明提出的新的最優器件選擇方法，可以快速精準的選擇出綜合性能最好的器件進行器件建模，整個過程只花大約一分鐘時間，并且應用非常簡單不會出錯，且選出的器件可以確保最優。

圖4(a)-圖4(d)為本發明具體實施例的仿真圖。mapping是測試的mapping數據的trend，median是mapping數據的median值，sw是選出的最優器件的掃描曲線疊到trend上的結果，可見sw與median非常接近，即選出的器件為最優器件，實現了本發明的目的。

綜上所述，本發明一種器件建模中最優器件的自動選擇方法及系統通過對各個不同尺寸的器件的測試結果的各項指標進行歸一化處理，并根據建模需求對各項指標設定不同比重，最后利用設定的比重對各個不同尺寸的器件進行計算，以選擇綜合性能最好的最優器件去進行器件建模，本發明載入mapping測試數據后可直接對每個尺寸的器件選出最優器件，使用方便且快捷，并且可根據實際需要選擇最優器件的個數。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用于限制本發明。任何本領域技術人員均可在不違背本發明的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明的權利保護范圍，應如權利要求書所列。