(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータとするためのＩＢＩＳ補正装置であって、
前記ＩＢＩＳデータにより規定される前記半導体素子の出力電気特性についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込むデータ入力部と、
前記特定の電源電圧について前記データ入力部にて読み込んだ前記ｘ−ｙ座標の数値データを、該ｘ−ｙ座標の原点を基点とする基準ベクトルとして表すと共に、同一のｘ−ｙ座標上での前記所望の電源電圧に相当するベクトルである所望ベクトルの大きさと、該基準ベクトルの大きさとの相対比を補正係数として算出する補正係数算出部と、
算出された前記補正係数に従って、前記特定の電源電圧に対応するＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応するように補正された前記補正ＩＢＩＳデータに変換する補正ＩＢＩＳデータ生成部と、
からなることを特徴とするＩＢＩＳ補正装置。
【請求項２】
前記補正ＩＢＩＳデータ生成部は、前記補正係数と、前記基準ベクトルの前記原点に対する角度とに基づいて、前記特定の電源電圧に対応させたＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応させた前記補正ＩＢＩＳデータに変換することを特徴とする請求項１に記載のＩＢＩＳ補正装置。
【請求項３】
補正要否判定部を前記データ入力部と前記補正係数算出部との間に設け、該補正要否判定部は、前記所望の電源電圧が、前記データ入力部にて読み込んだ前記出力電気特性を得たときの前記特定の電源電圧と不一致であるときのみ、補正要と判定し、前記補正係数算出部および前記補正ＩＢＩＳデータ生成部を起動することを特徴とする請求項１に記載のＩＢＩＳ補正装置。
【請求項４】
ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように、コンピュータを用いて補正された補正ＩＢＩＳデータとするためのＩＢＩＳ補正方法であって、
前記コンピュータを入力部として機能させ、前記ＩＢＩＳデータにより規定される前記半導体素子の出力電気特性についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込む第１ステップと、
前記コンピュータを補正係数算出部として機能させ、前記特定の電源電圧について前記第１ステップにて読み込んだ前記ｘ−ｙ座標の数値データを、該ｘ−ｙ座標の原点を基点とする基準ベクトルとして表すと共に、同一のｘ−ｙ座標上での前記所望の電源電圧に相当するベクトルである所望ベクトルの大きさと、該基準ベクトルの大きさとの相対比を補正係数として算出する第２ステップと、
前記コンピュータを補正ＩＢＩＳデータ生成部として機能させ、前記第２ステップにて算出された前記補正係数に従って、前記特定の電源電圧に対応させたＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換する第３ステップと、
を有することを特徴とするＩＢＩＳ補正方法。
【請求項５】
ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータとする機能をコンピュータに実現させるためのＩＢＩＳ補正プログラムであって、
前記ＩＢＩＳデータにより規定される前記半導体素子の出力電気特性についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込む第１ステップと、
前記特定の電源電圧について前記第１ステップにて読み込んだ前記ｘ−ｙ座標の数値データを、該ｘ−ｙ座標の原点を基点とする基準ベクトルとして表すと共に、同一のｘ−ｙ座標上での前記所望の電源電圧に相当するベクトルである所望ベクトルの大きさと、該基準ベクトルの大きさとの相対比を補正係数として算出する第２ステップと、
前記第２ステップにて算出された前記補正係数に従って、前記特定の電源電圧に対応させたＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換する第３ステップと、
をコンピュータに実行させることを特徴とするＩＢＩＳ補正プログラム。
【請求項６】
外部から提供されるＩＢＩＳデータおよび配線データを入力として、素子モデルおよび配線モデルを作成するモデル作成部と、
前記モデル作成部にて作成された前記素子モデルおよび配線モデルの各情報を入力として、当該半導体素子による出力波形をシミュレートする波形シミュレート部と、
そのシミュレートされた出力波形をユーザに提供する波形表示部と、を具備する波形シミュレーション装置において、
前記モデル作成部を含むモデル生成ユニットを形成して該モデル生成ユニット内の前記ＩＢＩＳデータの入力側にＩＢＩＳ補正ツールを導入し、ここに該ＩＢＩＳ補正ツールは、ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供された前記ＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換することを特徴とする波形シミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は好適な一応用例として、半導体素子が呈する出力波形をシミュレートする波形シミュレーション装置に関し、特に該波形シミュレーション装置等に組み込まれるＩＢＩＳ補正ツールならびにＩＢＩＳ補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩ等の半導体集積回路の回路規模は益々増大し、その回路設計や回路解析にはコンピュータを用いたシミュレータが不可欠になっている。本発明はこのようなシミュレータのうちで、特に上記半導体集積回路の基本構成素子である例えばＣＭＯＳデバイス等の半導体素子についてその出力波形をシミュレートする波形シミュレーション装置を、好適な一応用例とするものである。さらに詳しくは、該波形シミュレーション装置をなす主要構成部分の１つであるモデル作成部（後述）に対して、外部から提供するＩＢＩＳ（I/O Buffer Information Specification）データを補正するためのＩＢＩＳ補正ツールについて述べるものである。
【０００３】
なお本発明に関連する公知技術として、下記の〔特許文献１〕がある。この特許文献１は、本発明と同様、回路シミュレーションにおいて所望の精度を得ることを目的とするものであるが、その目的達成のために、『半導体集積回路の回路シミュレーションに使用するＳＰＩＣＥ（Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis）パラメータにおいて、ＳＰＩＣＥパラメータは、電源電圧領域の全範囲を表現するＳＰＩＣＥパラメータを用いる手段と、ゲートソース間電圧であるＶｇｓの低い領域を表現するＳＰＩＣＥパラメータを用いる手段、とに分割されたＳＰＩＣＥパラメータのセットを有する』ように構成する。この特許文献１の構成は、後述する本発明の構成とは相違する。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７１６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで上記ＩＢＩＳデータについて検討すると、このＩＢＩＳデータはいわゆる素子モデルを表すデータであり、この素子モデルは、通常、各半導体素子毎に実測あるいはシミュレーションにより得られた出力電気特性、すなわち出力電圧−電流特性を表すデータからなる。この素子モデルをなす出力電圧−電流特性データは、当該半導体素子を製造する例えばＬＳＩメーカから提供されるものである。
【０００６】
この場合、その出力電圧−電流特性データは、ある特定の電源電圧を代表としてその電圧のもとで得られるデータ、すなわち１つの特定電源電圧だけに対応する出力電圧−電流特性データとして提供される。これは、近年の半導体素子においてはその使用可能電源電圧の範囲が大幅に拡大しており、上記ＬＳＩメーカとしては、その使用可能電源電圧の全範囲に亘って各電源電圧のもとでの出力電圧−電流特性データを提供することが困難になっているからである。
【０００７】
そうすると、その半導体素子について上記特定の電源電圧（例えば３．３Ｖ）とは異なる、ユーザに所望の電源電圧（例えば２．８Ｖ）のもとでの出力電圧−電流特性を必要とするユーザにとっては、当該半導体素子について提供された特定電源電圧用のＩＢＩＳデータをそのまま使うことができない。
【０００８】
このため、従来、ユーザは提供された出力電圧−電流特性カーブを、上記の例の場合、単純に０．５（＝３．３−２．８）Ｖシフトすることによって、所望の電源電圧用ＩＢＩＳデータの代用として使っていた（後に図を参照して説明する）。
【０００９】
ところが上述した単純な電圧シフトによって上記の補正を行うと、上記出力電圧−電流特性の一部において、実測あるいはシミュレーションによる出力電圧−電流特性から外れてしまう部分が生じここに誤差が現れて、上記所望の電源電圧に対応させた補正ＩＢＩＳデータを精度良く得ることができない、という問題がある。
【００１０】
この場合、その所望の電源電圧用の出力電圧−電流特性データを、実測あるいはシミュレーションにより抽出することももちろん可能である。しかしそのような実測あるいはシミュレーションの実施には膨大な時間と費用とを必要とし、現実的ではない。
【００１１】
したがって本発明は、上記問題点に鑑み、特定の電源電圧用のＩＢＩＳデータをもとに、その特定の電源電圧とは異なる任意の所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータを、短時間でかつ高精度に生成することのできるＩＢＩＳ補正ツールならびにＩＢＩＳ補正方法と、このＩＢＩＳ補正ツールを備えた波形シミュレーション装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
図１は本発明に係るＩＢＩＳ補正ツールの基本構成を示す図である。本図において参照番号１０がそのＩＢＩＳ補正ツールを示し、基本的には図示するデータ入力部１１と、補正係数算出部１２と、補正ＩＢＩＳデータ生成部１３とからなる。なお、その他補正要否判定部１４と補正ＩＢＩＳライブラリ１５については後述する。
【００１３】
この補正ツール１０は、ある半導体素子についてある特定の電源電圧（例えばＶ０）用として提供されたＩＢＩＳデータ（Ｖ０）を、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧（例えばＶ１）に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータとするためのものである。そのＩＢＩＳデータ（Ｖ０）は、データ入力部１１に入力される。
【００１４】
このデータ入力部１１においては、上記のＩＢＩＳデータ（Ｖ０）により規定される半導体素子の出力電気特性（出力電圧−電流特性）についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込む。
次に補正係数算出部１２は、上記特定の電源電圧Ｖ０についてデータ入力部１１にて読み込んだ上記ｘ−ｙ座標の数値データと、上記所望の電源電圧Ｖ１について同一のｘ−ｙ座標上で表される数値データとの相対比を補正係数として算出する。
さらに補正ＩＢＩＳデータ生成部１３は、上記の算出された補正係数に従って、上記ｘ−ｙ座標上で、上記特定の電源電圧Ｖ０に対応するＩＢＩＳデータを、上記所望の電源電圧Ｖ１に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換する。
【００１５】
図２は本発明に係るＩＢＩＳ補正方法を表すフローチャートである。本フローチャートにより表されるＩＢＩＳ補正方法は、既に述べたとおり、ある半導体素子についてある特定の電源電圧（Ｖ０）用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧（Ｖ１）に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータとするための方法である。ここに、
第１ステップＳ１１では、上記ＩＢＩＳデータにより規定される半導体素子の出力電気特性（出力電圧−電流特性）についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込む。
第２ステップＳ１２では、上記特定の電源電圧について第１ステップＳ１１にて読み込んだｘ−ｙ座標の数値データと、上記所望の電源電圧Ｖ１について同一のｘ−ｙ座標上で表される数値データとの相対比を補正係数として算出する。
第３ステップＳ１３では、第２ステップＳ１２にて算出された補正係数に従って、上記ｘ−ｙ座標上で、上記特定の電源電圧Ｖ０に対応するＩＢＩＳデータを、上記所望の電源電圧Ｖ１に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換する。
【００１６】
図３は本発明に係るＩＢＩＳ補正ツールを具備する波形シミュレーション装置を示す図である。本図において、参照番号２０がその本発明に係る波形シミュレーション装置を示しているが、このうち、ＩＢＩＳ補正ツール１０（図１）を除くと、既存の波形シミュレーション装置と実質的に同じである。なお、全図を通じて、同様の構成要素には同一の参照番号または記号を付して示す。
【００１７】
すなわち、ＩＢＩＳデータ（出力電気特性）を収容するＩＢＩＳデータファイル２１からの出力データを、点線Ｒに沿ってモデル作成部２４に直接入力すれば、上記既存の波形シミュレーション装置と実質的に同じである。なお、上記ＩＢＩＳデータファイル２１と対をなして用いられるのが、配線データ（配線ＣＡＤ）ファイル２２である。
【００１８】
したがって、既存の波形シミュレーション装置は、
外部から提供される上記ＩＢＩＳデータおよび配線データを入力として、素子モデルおよび配線モデルを作成するモデル作成部２４と、
このモデル作成部２４にて作成された上記の素子モデルおよび配線モデルの各情報を入力として、当該半導体素子による出力波形をシミュレートする波形シミュレート部２５と、
そのシミュレートされた出力波形をユーザに提供する波形表示部２６と、から構成されるので、本発明に係る波形シミュレーション装置２０は次の構成によって特徴づけられる。
【００１９】
まずモデル作成部２４を含むモデル生成ユニット２３を形成してこのモデル生成ユニット２３内のＩＢＩＳデータの入力側にＩＢＩＳ補正ツール１０を導入する。ここにＩＢＩＳ補正ツール１０は、ある半導体素子についてある特定の電源電圧（Ｖ０）用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧（Ｖ１）に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換する。
【発明の効果】
【００２０】
前述したように従来は、例えば特定の３．３Ｖ電源電圧用のＩＢＩＳデータが提供された場合であって、一方ユーザは、その特定の電源電圧とは異なる所望の例えば２．８Ｖの電源電圧に対応したＩＢＩＳデータを必要とするときは、上記のＩＢＩＳデータにより提供された出力電圧−電流特性カーブを単純に電圧方向に沿って０．５（＝３．３−２．８）Ｖシフトした出力電圧−電流特性カーブに作り直してその２．８Ｖに対応させる、ということを行っていた（後述する図１１参照）
【００２１】
しかし上述の単純な手法によると、出力電圧−電流特性カーブの一部に誤差（Ｅｒ）が生じてしまう（後述する図７参照）。
【００２２】
本発明によれば、上記補正ＩＢＩＳデータによって、上記の例の場合、所望の２．８Ｖ電源電圧に対応させたより一層正確なＩＢＩＳデータに変換でき、上記の誤差が解消される（後述する図７参照）。この場合、図１に示すような単純な算術演算（１１，１２，１３）を導入するのみであるから、実測あるいはシミュレーションによってその２．８Ｖ電源電圧用のＩＢＩＳデータを生成することに比べれば、遙かに短時間かつ低コストで、従来より一層正確な補正ＩＢＩＳデータを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明による効果を明確に理解するために、まず初めに、従来技術から説明する。
【００２４】
図９は本発明の対象とする半導体素子の一例を示す図である。この一例による半導体素子はＬＳＩの一般的な出力回路であり、ＣＭＯＳデバイスである。なおこの他にも、例えばＴＴＬ（Transistor Transistor Logic）回路やＥＣＬ（Emitter Coupled Logic）回路等の場合であっても、本発明は適用可能である。
【００２５】
図９において、参照番号９は前述した半導体素子としてのＣＭＯＳデバイスを表しており、１はＨｉｇｈ側駆動用のＰチャネルＭＯＳ  ＦＥＴ、２がＬｏｗ側駆動用のＮチャネルＭＯＳ  ＦＥＴであって、これらＰ−ＭＯＳ  ＦＥＴ１およびＮ−ＭＯＳ  ＦＥＴ２によって出力バッファが形成される。
【００２６】
この出力バッファ（１，２）の入力側には入力端子７を有し、その出力側には出力端子８を有してなり、また、前述した特定の電源電圧（Ｖ０）あるいは所望の電源電圧（Ｖ１）が印加される電源電圧印加用端子５とＧＮＤ印加用端子６とを具備する。なお、参照番号３および４はそれぞれ、Ｈｉｇｈ側保護ダイオードおよびＬｏｗ側保護ダイオードである。
【００２７】
本発明は上記ＣＯＭＳデバイス９のＩＢＩＳデータ、すなわちその出力端子８における出力電気特性（出力電圧−電流特性）を課題とするものであり、これを図示すると図１０に示すとおりである。
【００２８】
図１０は本発明の課題である出力電圧−電流特性を示す図であり、図９のＣＭＯＳデバイス９について示す。特にＨｉｇｈ側駆動用ＰチャネルＭＯＳ  ＦＥＴ１がＯＮしたときの出力端子８における出力電気特性を、電源電圧（ＶDD）が３．３Ｖの場合について示している。なお横軸には出力電圧Ｖｏをとり、縦軸は出力電流Ｉｏをとって示す。図９において、Ｌｏｗ側駆動用ＮチャネルＭＯＳ  ＦＥＴ２がＯＮのとき（すなわちＰチャネルＭＯＳ  ＦＥＴ１がＯＦＦのとき）は、出力端子８には電源電圧が現れないから、ＩＢＩＳデータの補正について考慮する必要はない。
【００２９】
図９のＣＭＯＳデバイス９に関し、特定の電源電圧（ＶDD）が３．３Ｖの場合のＩＢＩＳデータ（出力電圧−電流特性）が、図１０のようにＬＳＩメーカ等から提供されている場合であって、一方、当該ＣＭＯＳデバイス９のユーザが例えば電源電圧２．８Ｖでの使用を希望する場合、従来は、図１０に示す出力電圧−電流特性カーブＣを単純に電圧方向に０．５（＝３．３−２．８）Ｖシフトするだけであった。これを図で示すと次のとおりである。
【００３０】
図１１は従来の方法による出力電気特性カーブの補正を説明するための図である。本図において、参照記号Ｃは、図１０に示したのと同様、当該ＣＭＯＳデバイス９についてＬＳＩメーカ等より提供された、特定電源電圧（３．３Ｖ）用の出力電圧−電流特性カーブである。
【００３１】
この特性カーブＣを、所望の電源電圧（２．８Ｖ）用として変更して使用するために、従来ユーザは、そのカーブＣを単純に０．５Ｖシフト（Ｖｓｈｉｆｔ＝０．５Ｖ）し、２．８Ｖ用として代用する出力電圧−電流特性カーブＣ′を得、このカーブＣ′に基づくデータを、モデル作成部２４への入力データ（素子モデル）としていた。
【００３２】
ところが図１１から明らかなことは、出力電流Ｉｏのうちショート電流Ｉｓｈｏｒｔ（出力電圧Ｖｏ＝０のときの電流）が、特性カーブＣ（３．３Ｖ）のときも特性カーブＣ′（２．８Ｖ）のときも変わらないことである。つまり、電源電圧３．３Ｖのときも２．８Ｖのときもショート電流Ｉｓｈｏｒｔの値がほぼ同じとなる。このようなことは実測ではあり得ないことであり、従来の補正方法では明らかに誤差を含んでおり、正確な補正ＩＢＩＳデータとなっていない。
【００３３】
そこで本発明は、図１１のグラフをｘ−ｙ座標として見たとき、その第１象限は比較的正確に補正がなされている反面、その第４象限においては上記電圧シフト法（Ｖｓｈｉｆｔ）では本質的に正確な補正は無理であるということに着眼し、まず出力電圧−電流特性を座標（ｘ，ｙ）の数値データとして扱い、電圧Ｖｏ＝０Ｖ、電流Ｉｏ＝０Ａ、すなわち当該ｘ−ｙ座標の原点に向かう３．３Ｖ時のベクトルと２．８Ｖ時のベクトルの各大きさの相対比を求め、この相対比に従う算術演算により、２．８Ｖ時の出力電圧−電流特性を算出することとする。この算出法について図を参照して説明する。
【００３４】
図４は本発明に基づくＩＢＩＳデータ補正のための算術演算を説明するための図である。本図において、出力電圧−電流特性カーブＣは、前述した３．３ＶのもとでのＩＢＩＳデータをｘ−ｙ座標上にプロットしたものであり、その特性カーブＣ上の（ｘ，ｙ）数値データを（Ｖｎ，Ｉｎ）で表す。（Ｖｎ，Ｉｎ）はＩＢＩＳデータから多数個（ｎ＝１，２，３…）提供されるが、簡単のためにそのうちの１つのみを図示している。
【００３５】
本発明では、この（Ｖｎ，Ｉｎ）に対し、原点０を通る補助線Ａを引く。そしてこの補助線Ａ上に、３．３Ｖ時の（Ｖｎ，Ｉｎ）に対応する２．８Ｖ時の（Ｖｍ，Ｉｍ）を、ベクトル演算して求める。なお、このときのベクトルの大きさは、（Ｖｎ，Ｉｎ）についてｄｎであり、（Ｖｍ，Ｉｍ）についてｄｍであり、またそのベクトルの方向（角度）はθｎである。
【００３６】
このような３．３Ｖ時の（Ｖｎ，Ｉｎ）の１つ１つに対応させてそれぞれ補助線Ａを引くと共に、２．８Ｖ時の（Ｖｍ，Ｉｍ）を１つ１つ算術演算で求めて、プロットすれば正確な、２．８Ｖ時の出力電圧−電流特性データが順次算出される。この算出工程について、さらに具体的に説明する。
【００３７】
上記図４と既述の図１とを参照すると、補正係数算出部１２（図１）は、データ入力部１１（図１）にて読み込んだｘ−ｙ座標の多数の数値データを１つ１つ、該ｘ−ｙ座標の原点０を基点とする基準ベクトル（大きさｄｎ、角度θｎ）として表すと共に、同一のｘ−ｙ座標上での所望の電源電圧（２．８Ｖ）に相当するベクトルである所望ベクトルの大きさ（ｄｍ）と、該基準ベクトルの大きさとの相対比をもって補正係数とし、
補正ＩＢＩＳデータ生成部１３（図１）は、その補正係数と、上記基準ベクトルの原点０に対する角度（θｎ）とに基づいて、特定の電源電圧（３．３Ｖ）に対応させたＩＢＩＳデータを、所望の電源電圧（２．８Ｖ）に対応させた補正ＩＢＩＳデータに変換する。これらの算出工程をさらに詳細に説明すると、データ入力部１１（図１）は、出力電気特性に関し、特定の電源電圧をＶｄｄｎ（３．３Ｖ）、その出力電圧をＶｎ、その出力電流をＩｎとしてそれぞれ読み込み、
補正係数算出部１２（図１）は、基準ベクトルの大きさｄｎをｄｎ＝√（Ｖｎ2＋Ｉｎ2）として、該基準ベクトルの原点０に対する角度θｎをθｎ＝ｔａｎ-1（Ｉｎ／Ｖｎ）としてそれぞれ算出すると共に、所望の電源電圧がＶｄｄｍ（２．８Ｖ）であるとき、上述の相対比をＶｄｄｍ／Ｖｄｄｎとして求める。
【００３８】
さらに補正ＩＢＩＳデータ生成部１３（図１）は、まず、所望のベクトルの大きさｄｍを
ｄｍ＝（Ｖｄｄｍ／Ｖｄｄｎ）×ｄｎとして算出し、所望の電源電圧（２．８Ｖ）に対応させた補正ＩＢＩＳデータとしての出力電圧Ｖｍおよび出力電流Ｉｍをそれぞれ、Ｖｍ＝ｄｍ×ｃｏｓθｎおよびＩｍ＝ｄｍ×ｓｉｎθｎとして生成する。以上の工程を図に表わして説明する。
【００３９】
図５は本発明に基づく補正ツールの詳細な演算動作を表すフローチャートである。本図において、
第１ステップＳ２１では、データ入力部１１によるＶｄｄｎ，ＶｎおよびＩｎの読み込みが行われる。
【００４０】
第２ステップＳ２２では、補正係数算出部１２においてＶｄｄｍ（図１のＶ１であって、上記の例で２．８Ｖ）が設定されるが、もし、そのＶｄｄｍがＶｄｄｎと等しいときは、補正が不要であるからそのまま補正ツールのプロセスを終了する（ルートＱ）。
【００４１】
第３ステップＳ２３では上記補正係数算出部１２により上記基準ベクトルについてその大きさｄｎと角度θｎとが算出され、
第４ステップＳ２４にて、相対比Ｖｄｄｍ／Ｖｄｄｎが求められる。
【００４２】
この第４ステップＳ２４では、補正ＩＢＩＳデータ生成部１３によって、所望の電源電圧（Ｖｄｄｍ）のベクトルの大きさｄｍが、上記ｄｎとＶｄｄｍ／Ｖｄｄｎとから求められ、
第５ステップＳ２５にて、上記ＩＢＩＳデータ生成部１３によりさらに、最終的に求めるべきＶｍおよびＩｍがｘ−ｙ座標上の数値データとしてそれぞれ、ｄｍ×ｃｏｓθｎおよびｄｍ×ｓｉｎθｎから算出される。
【００４３】
上記図４、図５および図１を参照して説明したＩＢＩＳ補正ツール１０の機能により得られた結果を図４のグラフ上において表すと図６のとおりである。すなわち図６は、本発明に係る補正ツール１０により補正された出力電圧−電流特性カーブＣ′を示す図である。図１１に示した既述の電圧シフトＶｓｈｉｆｔ（＝０．５Ｖ）は、図６においては補助線Ａ上におけるＶｓｈｉｆｔ（相対比）＝２．８／３．３となる。
【００４４】
この図６で注目すべき点は、前述した図１１と対比して明らかなとおり、ショート電流Ｉｓｈｏｒｔは図６において、カーブＣの場合とカーブＣ′の場合とでは明らかに異なった値を示しており、本発明による補正が従来より一層正確であることが理解される。そしてこのことは図７により確認することができる。
【００４５】
図７は補正ＩＢＩＳデータを表す特性カーブＣ′を本発明と従来とを対比させて示す図である。前記の図１１においてショート電流Ｉｓｈｏｒｔが不正確であることを述べたが、その不正確さを表す誤差は、図７においてＥｒとして示される。なお、図７の第１象限においては、カーブＣ′（本発明）とカーブＣ（従来）との間に差異はなく、この第１象限に関する限りは、前述した従来の単純な電圧シフトで十分正確な補正が行えていることが分かる。
【００４６】
以上詳述した補正ツール１０は、種々のシミュレータに組み込むことができる。その一例は図３に示したとおりであり、波形シミュレーション装置２０に組み込むことがでる。これを機能ブロックの形で図８に示す。
【００４７】
図８は本発明に係る波形シミュレーション装置の機能ブロック図である。本図において、図１および図３に対応する構成要素については同一の参照番号または記号で示す。
【００４８】
図８において、左端の「入力」のうちＩＢＩＳデータファイル２１を含む素子特性情報は、外部（例えばＬＳＩメーカ）から提供される。一方、配線データ（配線ＣＡＤ）ファイル２２の内容は、ユーザ自身の設計に基づいて定める。
【００４９】
上記「入力」からの各情報は、波形シミュレーションツール内のモデル生成ユニット２３に入力され、モデル作成部２４によるモデル作成の後、図３で述べたとおり、波形シミュレーション部（ＳＰＩＣＥ等）２５にてシミュレーションが行われ、その結果が、ディスプレイ等の波形表示部２６に表示され、ユーザに提供される。
【００５０】
さて図８において本発明に係る部分を参照番号１０にて示す。上述の補正ツールである。この補正ツール１０内における「出力電気特性補正部」１６は、図１の補正係数算出部１２および補正ＩＢＩＳデータ生成部１３を一まとめにして示すものであり、その動作は図４〜図７にて詳しく説明したとおりである。また図１において示した補正要否判定部１４と補正ＩＢＩＳライブラリ１５に相当する部分には、図８において同一の１４および１５を付して示す。
【００５１】
図１および図８に示す補正要否判定部１４は、データ入力部１１と補正係数算出部１２との間に設けられる。この補正要否判定部１４は、所望の電源電圧（Ｖ１）が、データ入力部１１にて読み込んだ出力電気特性を得たときの特定の電源電圧（Ｖ０）と不一致であるときのみ、補正要と判定し、補正係数算出部１２および補正ＩＢＩＳデータ生成部１３を起動する。一方、両電源電圧が一致したときは、出力電気特性の補正は不要であるから、これら補正係数算出部１２および補正ＩＢＩＳデータ生成部１３をバイパスして、そのままモデル作成部２４にＩＢＩＳデータを入力する。
【００５２】
また図１および図８に示す補正ＩＢＩＳライブラリ１５は、補正ＩＢＩＳデータ生成部１３（図１）により生成された補正ＩＢＩＳデータを読み出し自在に保存し、外部からの利用に供することができるようにする。波形シミュレーション装置２０を使用するユーザが一人のみだけでなく複数いるような場合、いずれか一人のユーザによって算出した補正ＩＢＩＳデータは、他のユーザとの共有データとして保管しておき、いつでもどのユーザも利用できるようにしておくことが得策である。この趣旨で補正ＩＢＩＳライブラリ１５を設ける。
【００５３】
以上説明した本発明の実施の態様は下記のとおりである。
【００５４】
（付記１）
ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータとするためのＩＢＩＳ補正ツールであって、
前記ＩＢＩＳデータにより規定される前記半導体素子の出力電気特性についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込むデータ入力部と、
前記特定の電源電圧について前記データ入力部にて読み込んだ前記ｘ−ｙ座標の数値データと、前記所望の電源電圧について同一のｘ−ｙ座標上で表される数値データとの相対比を補正係数として算出する補正係数算出部と、
算出された前記補正係数に従って、前記ｘ−ｙ座標上で、前記特定の電源電圧に対応するＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応するように補正された前記補正ＩＢＩＳデータに変換する補正ＩＢＩＳデータ生成部と、
からなることを特徴とするＩＢＩＳ補正ツール。
【００５５】
（付記２）
前記補正係数算出部は、前記データ入力部にて読み込んだ前記ｘ−ｙ座標の数値データを、該ｘ−ｙ座標の原点を基点とする基準ベクトルとして表すと共に、同一のｘ−ｙ座標上での前記所望の電源電圧に相当するベクトルである所望ベクトルの大きさと、該基準ベクトルの大きさとの相対比をもって前記補正係数とし、
前記補正ＩＢＩＳデータ生成部は、前記補正係数と、前記基準ベクトルの前記原点に対する角度とに基づいて、前記特定の電源電圧に対応させたＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応させた前記補正ＩＢＩＳデータに変換することを特徴とする付記１に記載のＩＢＩＳ補正ツール。
【００５６】
（付記３）
前記データ入力部は、前記出力電気特性に関し、前記特定の電源電圧をＶｄｄｎ、その出力電圧をＶｎ、その出力電流をＩｎとしてそれぞれ読み込み、
前記補正係数算出部は、前記基準ベクトルの大きさｄｎをｄｎ＝√（Ｖｎ2＋Ｉｎ2）として、該基準ベクトルの前記原点に対する角度θｎをθｎ＝ｔａｎ-1（Ｉｎ／Ｖｎ）としてそれぞれ算出すると共に、前記所望の電源電圧がＶｄｄｍであるとき、前記相対比をＶｄｄｍ／Ｖｄｄｎとして求め、
さらに前記補正ＩＢＩＳデータ生成部は、まず、前記所望のベクトルの大きさｄｍを
ｄｍ＝（Ｖｄｄｍ／Ｖｄｄｎ）×ｄｎとして算出し、前記所望の電源電圧に対応させた補正ＩＢＩＳデータとしての出力電圧Ｖｍおよび出力電流Ｉｍをそれぞれ、Ｖｍ＝ｄｍ×ｃｏｓθｎおよびＩｍ＝ｄｍ×ｓｉｎθｎとして生成することを特徴とする付記２に記載のＩＢＩＳ補正ツール。
【００５７】
（付記４）
補正要否判定部を前記データ入力部と前記補正係数算出部との間に設け、該補正要否判定部は、前記所望の電源電圧が、前記データ入力部にて読み込んだ前記出力電気特性を得たときの前記特定の電源電圧と不一致であるときのみ、補正要と判定し、前記補正係数算出部および前記補正ＩＢＩＳデータ生成部を起動することを特徴とする付記１に記載のＩＢＩＳ補正ツール。
【００５８】
（付記５）
前記補正ＩＢＩＳデータ生成部により生成された補正ＩＢＩＳデータを読み出し自在に保存し、外部からの利用に供する補正ＩＢＩＳライブラリを備えることを特徴とする付記１に記載のＩＢＩＳ補正ツール。
【００５９】
（付記６）
ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供されたＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータとするためのＩＢＩＳ補正方法であって、
前記ＩＢＩＳデータにより規定される前記半導体素子の出力電気特性についての全データを、ｘ−ｙ座標の数値データとして読み込む第１ステップと、
前記特定の電源電圧について前記第１ステップにて読み込んだ前記ｘ−ｙ座標の数値データと、前記所望の電源電圧について同一のｘ−ｙ座標上で表される数値データとの相対比を補正係数として算出する第２ステップと、
前記第２ステップにて算出された前記補正係数に従って、前記特定の電源電圧に対応させたＩＢＩＳデータを、前記所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換する第３ステップと、
を有することを特徴とするＩＢＩＳ補正方法。
【００６０】
（付記７）
外部から提供されるＩＢＩＳデータおよび配線データを入力として、素子モデルおよび配線モデルを作成するモデル作成部と、
前記モデル作成部にて作成された前記素子モデルおよび配線モデルの各情報を入力として、当該半導体素子による出力波形をシミュレートする波形シミュレート部と、
そのシミュレートされた出力波形をユーザに提供する波形表示部と、を具備する波形シミュレーション装置において、
前記モデル作成部を含むモデル生成ユニットを形成して該モデル生成ユニット内の前記ＩＢＩＳデータの入力側にＩＢＩＳ補正ツールを導入し、ここに該ＩＢＩＳ補正ツールは、ある半導体素子についてある特定の電源電圧用として提供された前記ＩＢＩＳデータを、その半導体素子についてその特定の電源電圧とは異なる所望の電源電圧に対応するように補正された補正ＩＢＩＳデータに変換することを特徴とする波形シミュレーション装置。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
上述したＩＢＩＳ補正ツール１０は、上述した波形シミュレーション装置２０のみならず、出力電圧−電流特性をパラメータとして回路設計や回路解析を行う種々のシミュレーションツールに組み込んで利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係るＩＢＩＳ補正ツールの基本構成を示す図である。
【図２】本発明に係るＩＢＩＳ補正方法を表すフローチャートである。
【図３】本発明に係るＩＢＩＳ補正ツールを具備する波形シミュレーション装置を示す図である。
【図４】本発明に基づくＩＢＩＳデータ補正のための算術演算を説明するための図である。
【図５】本発明に基づく補正ツールの詳細な演算動作を表すフローチャートである。
【図６】本発明に係るＩＢＩＳ補正ツール１０により補正された出力電圧−電流特性カーブＣ′を示す図である。
【図７】補正ＩＢＩＳデータを表す特性カーブＣ′を本発明と従来とを対比させて示す図である。
【図８】本発明に係る波形シミュレーション装置の機能ブロック図である。
【図９】本発明の対象とする半導体素子の一例を示す図である。
【図１０】本発明の課題である出力電圧−電流特性を示す図である。
【図１１】従来の方法による出力電気特性カーブの補正を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６３】
５    電源電圧（Ｖｄｄ）印加用端子
９    ＣＭＯＳデバイス
１０    ＩＢＩＳ補正ツール
１１    データ入力部
１２    補正係数算出部
１３    補正ＩＢＩＳデータ生成部
１４    補正要否判定部
１５    補正ＩＢＩＳライブラリ
１６    出力電気特性補正部
２０    波形シミュレーション装置
２１    ＩＢＩＳデータファイル
２２    配線データ（配線ＣＡＤ）ファイル
２３    モデル生成ユニット
２４    モデル作成部
２５    波形シミュレート部
２６    波形表示部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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