使用传统的TCAD EDA工具的亚微米器件的综合性和预测建模由于缺乏可靠的模型和校准可用设备模型的可靠型号和困难,这变得越来越令人困惑。本文提出了一种新技术,通过使用自适应神经外套推理系统(ANFIS)来提出模拟BCD亚微米模型PMOSFET器件的新技术,并通过采用自适应神经外套推理系统(ANFIS)来预测不同偏置条件和不同几何尺寸的装置行为。在这里,使用ANFI来实现的力量GydF4y2Ba
半导体器件的建模最能使器件行为作为偏置条件和器件几何参数的函数进行评估。一般来说,理解设备行为背后的物理现象会导致所谓的设备SPICE模型或物理方法[GydF4y2Ba
实际上,例如,对于MOSFET的阈值电压,这是一个最小栅极电压,可以诱导足够的载流子来支持电流。阈值电压和器件尺寸构成了用于超大规模集成电路设计电路仿真的BSIM模型或基于hspice的MOSFET电路模型的重要参数。然而,超大规模集成电路设计中使用的mosfet的尺寸一直在不断减小,以实现更高的器件/电路密度。而且,阈值电压是众所周知的GydF4y2Ba
在本文中,开发了ANFIS以解决问题。该方法不需要假设任何拟合参数,因此它可以应用于任何物理系统。因为模糊规则是从人类专业知识和知识获得的,所以它们有时可能没有足够且定义缺乏。为了改善模糊规则中的这种缺点,模糊艺术中包括神经网络算法。该概念包括模糊控制和神经网络系统的优点。使用这种方法,我们可以增加一个具有学习和计算能力的神经网络技术的优点,进入模糊预测。同时,模糊预测系统还可以为神经网络提供高水平的人类专业知识和模糊规则。因此,与神经网络的学习能力相关联的模糊系统应该明显减少误差速率。该架构是所谓的自适应神经外套推理系统,或ANFIS [GydF4y2Ba
本研究使用的模型是基于ANFIS的。它是用来分析漏源极电流(GydF4y2Ba
在本文中,被测器件的所有几何尺寸均列于表中GydF4y2Ba
不同dut的所有设备几何尺寸。GydF4y2Ba
| 组1GydF4y2Ba |
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b组1GydF4y2Ba |
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0.4GydF4y2Ba | 0.45GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.8GydF4y2Ba | 1.0GydF4y2Ba | 1.6GydF4y2Ba | 2.0GydF4y2Ba |
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0.5GydF4y2Ba | 1.2GydF4y2Ba | 3.0GydF4y2Ba |
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2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba |
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2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba |
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| 2组GydF4y2Ba |
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b组2GydF4y2Ba |
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0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba |
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0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba |
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0.5GydF4y2Ba | 0.55GydF4y2Ba | 0.6GydF4y2Ba | 0.8GydF4y2Ba | 1.0GydF4y2Ba | 1.6GydF4y2Ba | 2GydF4y2Ba |
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0.7GydF4y2Ba | 1.2GydF4y2Ba | 3.GydF4y2Ba |
众所周知,MOSFET器件建模的主要问题与亚阈值区域向强反转区域的过渡以及欧姆区域向饱和区域的过渡有关。对于最简单的情况,pMOS晶体管可以被认为是一个三端器件,其中两个端子(源端和散装端子)接地。在这种情况下,漏极电流的关系GydF4y2Ba
ANFIS训练过程如图所示GydF4y2Ba
ANFIS培训流程图。GydF4y2Ba
预测流程图GydF4y2Ba
在本研究中,测量样本的结果GydF4y2Ba
数据GydF4y2Ba
3D类似的GydF4y2Ba
3D类似的GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
数据GydF4y2Ba
3D类似的GydF4y2Ba
3D类似的GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
相对比GydF4y2Ba
本文提出了一种基于anfi的器件特性预测的新应用,该预测可以同时处理几何尺寸和偏置电压输入。从以上结果可以看出,诊断性dut的最终预测数据与实测数据具有很好的一致性。因此,ANFIS也可以以一种高效的方式演示亚微米pMOSFET的复杂器件特性。为预测pMOSFET器件在不同几何尺寸下特性行为的复杂关系提供了一种新的方法。该方法很好地表达了pMOSFET器件的特性行为,可方便地用于复杂的亚微米器件。同时,ANFIS系统具有快速学习能力和快速收敛速度,不需要寻找预测系统的过渡函数或状态方程。因此,所有的测量数据都可以作为ANFIS中的训练数据。此外,这种新技术不需要任何假设的参数,因此同样的过程可以很容易地应用于分析或预测超大规模集成电路的其他复杂物理行为。GydF4y2Ba
作者确认本文的发表不存在利益冲突。GydF4y2Ba
在这项工作中,作者要感谢台湾国家芯片实施中心,以提供流程信息和制造平台。GydF4y2Ba