Расчет ps, pd в моделях МОП-транзисторов Опции

[TiNat]

Добрый день. Возник вопрос следующего характера: как правильно рассчитывать передаваемые на моделирование периметры стока и истока МОП-транзистора ps, pd (низковольтный классический КМОП , nmos со стандартной полосковой геометрией). Казалось бы это две ширины транзистора плюс два размера области под контакт.

НО: в некоторых PDK и в правилах LVS, и в расчете этих параметров для моделирования суммируются лишь ОДНА ширина + два размера под контакт (в частности xfab). Плюс к этому в документации spectre (файл spectremod.pdf) для приведенной формулы учета периметра стоковой области также показан вариант с только тремя сторонами прямоугольника.

Соответсвенно некоторые (но не все из тех, что я видел) фабрики используют именно вариант с тремя сторонами. Другие же учитывают 4 стороны. Возможно, тут все очевидно, но я не понимаю. Хотелось бы разобраться. В частности, область применения как одного, так и другого варианта расчетов.

Заранее спасибо.

Сообщение отредактировал TiNat - Sep 11 2013, 15:58

[Jurenja]

Посмотрел кит 2011 года (v.4.3.1). Действительно, по умолчанию формулы для периметров и площадей стоков/истоков такие как вы написали, причем независимо как нарисован транзистор - одиночный затвор или многозатворная конструкция, как на рисунке выше. Ошибки расчета периметров и площадей будут. Если есть желание поправить ситуацию, то кит дает возможность в свойствах транзистора написать свою формулу в зависимости от ширины канала или просто значение.

[TiNat]

Посмотрел кит 2011 года (v.4.3.1). Действительно, по умолчанию формулы для периметров и площадей стоков/истоков такие как вы написали, причем независимо как нарисован транзистор - одиночный затвор или многозатворная конструкция, как на рисунке выше. Ошибки расчета периметров и площадей будут. Если есть желание поправить ситуацию, то кит дает возможность в свойствах транзистора написать свою формулу в зависимости от ширины канала или просто значение.

Скорее всего я разобрался почему XFAB периметр считает по трем сторонам, и это, на мой взгляд, правильно. В Spectre для модели bsim3v3 помимо параметра cjsw (удельной емкости боковой части стокового/истокового p-n перехода) есть парметр cjswg (удельная емкость боковой части стокового/истокового p-n перехода в сторону канала транзистора). По умолчанию cjsw=cjswg (когда нет возможности определить cjswg), в этом случае периметр стоковых/истоковых областей можно считать по четрыем сторонам.
Spectre считает емкость перехода по следующей формуле: cd = ad x cjbs + pd x cjbssw – Weff x cjbssw + Weff x cjbsswg, где cjbs функция от cj, mj и pb; cjbssw функция от cjsw, mjsw и pbsw; cjbsswg функция от cjswg, mjswg и pbswg. Слудует обратить внимание на Weff - эффективная ширина канала. Теперь представим, что в нашей топологии имеются транзисторы, у которых затвор имеет перегибы. В этом случае при экстракции необходимо учитывать изгибы (колени) затвора и пересчитывать их в эквивалентное значение ширины канала. Тогда Weff для данного транзистора не будет равно длине грани, где затвор соприкасается с областью стока (истока). Поэтому правильно будет считать периметр по трем сторонам, а в файле модели (в subckt) к рассчитанному периметру добавлять рассчитанное значение Weff. В этом случае будет учтена ошибка (резность длины грани, где затвор соприкасается с областью стока (истока),и Weff). Если транзисторы в design kit запрещено рисовать с перегнутыми затворами, то в этом случае pd и ps можно считать по четырем сторонам.