(57)【要約】【課題】新規開発デバイスの特性シミュレーションを高い精度で行うこと。【解決手段】新規開発デバイスと構造や特性が近い既存デバイスモデルを用いてパラメータを補正しながらシミュレーションを行い、シミュレーションによる電極間容量が測定データと同等であると判定されたデバイスモデルに対して、その電流源モデルを測定データに基づいて作成した電流源モデルで入れ替え、電流源モデルを入れ替えたデバイスモデルを用いて特性のシミュレーションを行う。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーション方法であって、
デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換える電流源置換工程と、
前記電流源置換工程により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うシミュレーション実行工程と、
を含んだことを特徴とする半導体デバイス特性シミュレーション方法。
【請求項２】
前記電流源置換工程は、前記測定結果に基づく多項式フィッティングにより作成した電流源モデルに置き換えることを特徴とする請求項１に記載の半導体デバイス特性シミュレーション方法。
【請求項３】
電極間容量の測定結果とデバイスモデルのパラメータを補正しながら行ったシミュレーションによる電極間容量の計算結果とが同等であるか否かを判定する電極間容量判定工程をさらに含み、
前記電流源置換工程は、前記電極間容量判定工程により電極間容量が同等と判定された後のデバイスモデルに対して電流源を置き換えることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体デバイス特性シミュレーション方法。
【請求項４】
前記電流源置換工程により電流源が置き換えられたデバイスモデルに基づく寄生成分のシミュレーション結果とＳパラメータの測定結果に基づく寄生成分の計算結果とが同等であるか否かを判定する寄生成分判定工程と、
前記寄生成分判定工程により寄生成分のシミュレーション結果と計算結果とが同等でないと判定された場合に、前記電流源置換工程により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに寄生成分を外付けする寄生成分外付工程とをさらに含み、
前記シミュレーション実行工程は、前記寄生成分判定工程により寄生成分のシミュレーション結果と計算結果とが同等でないと判定された場合には、前記寄生成分外付工程により寄生成分が外付けされたデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを実行することを特徴とする請求項１、２または３に記載の半導体デバイス特性シミュレーション方法。
【請求項５】
半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーション装置であって、
デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換える電流源置換手段と、
前記電流源置換手段により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うシミュレーション実行手段と、
を備えたことを特徴とする半導体デバイス特性シミュレーション装置。
【請求項６】
前記電流源置換手段は、前記測定結果に基づく多項式フィッティングにより作成された電流源モデルに置き換えることを特徴とする請求項５に記載の半導体デバイス特性シミュレーション装置。
【請求項７】
前記電流源置換手段は、電極間容量の測定結果とデバイスモデルのパラメータを補正しながら行われたシミュレーションによる電極間容量の計算結果とが同等になった後のデバイスモデルに対して電流源を置き換えることを特徴とする請求項５または６に記載の半導体デバイス特性シミュレーション装置。
【請求項８】
前記電流源置換手段により電流源が置き換えられたデバイスモデルに基づく寄生成分のシミュレーション結果とＳパラメータの測定結果に基づく寄生成分の計算結果とが同等でない場合に、前記電流源置換手段により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに寄生成分を外付けする寄生成分外付手段をさらに備え、
前記シミュレーション実行手段は、前記シミュレーション結果と計算結果とが同等でない場合には、前記寄生成分外付手段により寄生成分が外付けされたデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを実行することを特徴とする請求項５、６または７に記載の半導体デバイス特性シミュレーション装置。
【請求項９】
半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーションプログラムであって、
デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換える電流源置換手順と、
前記電流源置換手順により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うシミュレーション実行手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とする半導体デバイス特性シミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーション方法、半導体デバイス特性シミュレーション装置および半導体デバイス特性シミュレーションプログラムに関し、特に、新規に開発された半導体デバイスの特性シミュレーションを高精度で行うことができる半導体デバイス特性シミュレーション方法、半導体デバイス特性シミュレーション装置および半導体デバイス特性シミュレーションプログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路シミュレーションは回路シミュレータ（例えば、ＳＰＩＣＥ：カリフォルニア大学バークレイ校で開発された能動素子を含む回路の動作検証ができるソフトウェア）に組み込まれたデバイスモデルを用いて行われている。ここで、デバイスモデルとしては、例えばＢＳＩＭモデルがある（非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】「回路シミュレーション技術とＭＯＳＦＥＴモデリング」、リアライズ理工センター、ｐ．２１３〜ｐ．２９７、２００３年３月３１日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回路シミュレータで用いることができる能動デバイスの一つであるＭＯＳＦＥＴは、素子設計技術の向上に伴って次々と新しいデバイスが開発されている。しかし、新規デバイス開発とその対応デバイスモデルの開発との間にはタイムラグがあり、新規デバイスを用いた回路シミュレーションを行おうとしたとき、新規デバイスの構造および特性に比較的近い構造・性能の既存デバイスモデルを計算精度で妥協しながら使用せざるを得ないという問題がある。さらに、既存デバイスモデルは汎用性に重点を置いて作られているため、高周波回路シミュレーションで歪特性を解析しようとした場合に、計算精度が不十分なときがある。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、新規に開発された半導体デバイスの特性シミュレーションを高精度で行うことができる半導体デバイス特性シミュレーション方法、半導体デバイス特性シミュレーション装置および半導体デバイス特性シミュレーションプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション方法は、半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーション方法であって、デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換える電流源置換工程と、前記電流源置換工程により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うシミュレーション実行工程と、を含んだことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の発明によれば、デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換え、電流源モデルを置き換えたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うよう構成したので、実際のデバイスに近いデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを行うことができる。
【０００８】
また、請求項２の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション方法は、請求項１の発明において、前記電流源置換工程は、前記測定結果に基づく多項式フィッティングにより作成した電流源モデルに置き換えることを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の発明によれば、測定結果に基づく多項式フィッティングにより作成した電流源モデルに置き換えるよう構成したので、デバイスモデルに測定結果を反映させることができる。
【００１０】
また、請求項３の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション方法は、請求項１または２の発明において、電極間容量の測定結果とデバイスモデルのパラメータを補正しながら行ったシミュレーションによる電極間容量の計算結果とが同等であるか否かを判定する電極間容量判定工程をさらに含み、前記電流源置換工程は、前記電極間容量判定工程により電極間容量が同等と判定された後のデバイスモデルに対して電流源を置き換えることを特徴とする。
【００１１】
この請求項３の発明によれば、電極間容量の測定結果とデバイスモデルのパラメータを補正しながら行ったシミュレーションによる電極間容量の計算結果とが同等であるか否かを判定し、電極間容量が同等と判定した後のデバイスモデルに対して電流源を置き換えるよう構成したので、電極間容量が実際のデバイスと同等であるデバイスモデルをベースにデバイスモデルを修正することができる。
【００１２】
また、請求項４の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション方法は、請求項１、２または３の発明において、前記電流源置換工程により電流源が置き換えられたデバイスモデルに基づく寄生成分のシミュレーション結果とＳパラメータの測定結果に基づく寄生成分の計算結果とが同等であるか否かを判定する寄生成分判定工程と、前記寄生成分判定工程により寄生成分のシミュレーション結果と計算結果とが同等でないと判定された場合に、前記電流源置換工程により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに寄生成分を外付けする寄生成分外付工程とをさらに含み、前記シミュレーション実行工程は、前記寄生成分判定工程により寄生成分のシミュレーション結果と計算結果とが同等でないと判定された場合には、前記寄生成分外付工程により寄生成分が外付けされたデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを実行することを特徴とする。
【００１３】
この請求項４の発明によれば、電流源が置き換えられたデバイスモデルに基づく寄生成分のシミュレーション結果とＳパラメータの測定結果に基づく寄生成分の計算結果とが同等であるか否かを判定し、寄生成分のシミュレーション結果と計算結果とが同等でないと判定した場合に、電流源モデルを置き換えたデバイスモデルに寄生成分を外付けし、寄生成分を外付けしたデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを実行するよう構成したので、デバイスモデルを実際のデバイスにより近づけることができる。
【００１４】
また、請求項５の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション装置は、半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーション装置であって、デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換える電流源置換手段と、前記電流源置換手段により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うシミュレーション実行手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この請求項５の発明によれば、デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換え、電流源モデルを置き換えたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うよう構成したので、実際のデバイスに近いデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを行うことができる。
【００１６】
また、請求項６の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション装置は、請求項５の発明において、前記電流源置換手段は、前記測定結果に基づく多項式フィッティングにより作成された電流源モデルに置き換えることを特徴とする。
【００１７】
この請求項６の発明によれば、測定結果に基づく多項式フィッティングにより作成された電流源モデルに置き換えるよう構成したので、デバイスモデルに測定結果を反映させることができる。
【００１８】
また、請求項７の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション装置は、請求項５または６に記載の発明において、前記電流源置換手段は、電極間容量の測定結果とデバイスモデルのパラメータを補正しながら行われたシミュレーションによる電極間容量の計算結果とが同等になった後のデバイスモデルに対して電流源を置き換えることを特徴とする。
【００１９】
この請求項７の発明によれば、電極間容量の測定結果とデバイスモデルのパラメータを補正しながら行われたシミュレーションによる電極間容量の計算結果とが同等になった後のデバイスモデルに対して電流源を置き換えるよう構成したので、電極間容量が実際のデバイスと同等であるデバイスモデルをベースにデバイスモデルを修正することができる。
【００２０】
また、請求項８の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション装置は、請求項５、６または７の発明において、前記電流源置換手段により電流源が置き換えられたデバイスモデルに基づく寄生成分のシミュレーション結果とＳパラメータの測定結果に基づく寄生成分の計算結果とが同等でない場合に、前記電流源置換手段により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに寄生成分を外付けする寄生成分外付手段をさらに備え、前記シミュレーション実行手段は、前記シミュレーション結果と計算結果とが同等でない場合には、前記寄生成分外付手段により寄生成分が外付けされたデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを実行することを特徴とする。
【００２１】
この請求項８の発明によれば、電流源を置き換えたデバイスモデルに基づく寄生成分のシミュレーション結果とＳパラメータの測定結果に基づく寄生成分の計算結果とが同等でない場合に、電流源モデルを置き換えたデバイスモデルに寄生成分が外付けされたデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを実行するよう構成したので、デバイスモデルを実際のデバイスにより近づけることができる。
【００２２】
また、請求項９の発明に係る半導体デバイス特性シミュレーションプログラムは、半導体デバイスの特性をシミュレーションする半導体デバイス特性シミュレーションプログラムであって、デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換える電流源置換手順と、前記電流源置換手順により電流源モデルが置き換えられたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うシミュレーション実行手順と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２３】
この請求項９の発明によれば、デバイスモデルの中の電流源モデルを半導体デバイスの電流源の測定結果に基づく電流源モデルに置き換え、電流源モデルを置き換えたデバイスモデルに基づいて半導体デバイスの特性シミュレーションを行うよう構成したので、実際のデバイスに近いデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを行うことができる。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１、５および９の発明によれば、実際のデバイスに近いデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを行うので、シミュレーションを高精度で行うことができるという効果を奏する。
【００２５】
また、請求項２および６の発明によれば、デバイスモデルに測定結果を反映させることができるので、実際のデバイスに近いデバイスモデルに基づいて特性シミュレーションを行うことができるという効果を奏する。
【００２６】
また、請求項３および７の発明によれば、電極間容量が実際のデバイスと同等であるデバイスモデルをベースにデバイスモデルを修正するので、デバイスモデルを実際のデバイスにより近づけることができるという効果を奏する。
【００２７】
また、請求項４および８の発明によれば、デバイスモデルを実際のデバイスにより近づけるので、シミュレーションの精度を向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション方法、半導体デバイス特性シミュレーション装置および半導体デバイス特性シミュレーションプログラムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、本実施例では、本発明をＭＯＳＦＥＴの回路シミュレーションに適用した場合を中心に説明する。
【実施例】
【００２９】
まず、本実施例に係るＭＯＳＦＥＴについて図１および図２を用いて説明する。図１は、ＭＯＳＦＥＴの断面構造図の一例を示す図である。図１に示すように、このＭＯＳＦＥＴは、符号５と符号６に示すオフセットドレイン部分を有することが特徴である。オフセットドレインはソース・ドレイン間の電界強度を緩和する働きを持ち、素子耐圧向上の要因となっている。
【００３０】
また、このオフセットドレイン構造を持つＭＯＳＦＥＴのドレイン電流―ドレイン電圧特性は、オフセットドレイン構造を持たないドレイン電流―ドレイン電圧特性と異なった特性傾向を持っている。この相異は、既存の回路シミュレータに組み込まれているＭＯＳＦＥＴデバイスモデルと新構造を持つＭＯＳＦＥＴのドレイン電流―ドレイン電圧特性が乖離する原因の一つとなっている。
【００３１】
図２は、ＭＯＳＦＥＴの特価回路の一例を示す図である。同図において、点線で囲まれた部分がＭＯＳＦＥＴの本質的な等価回路部分で、三つの電極間容量と一つの電流源で構成されている。この本質的部分と本質的部分と各電極間に存在する寄生抵抗、寄生インダクタンスの寄生部分とを合わせてＭＯＳＦＥＴの等価回路を構成している。
【００３２】
次に、本実施例に係る回路シミュレーション装置の構成について説明する。図３は、本実施例に係る回路シミュレーション装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この回路シミュレーション装置１００は、デバイスモデル記憶部１１０と、デバイスモデル作成部１２０と、シミュレーション実行部１３０とを有する。
【００３３】
デバイスモデル記憶部１１０は、シミュレーションに用いられるデバイスモデルを記憶する記憶部であり、既存のデバイスモデルを記憶するとともに、デバイスモデル作成部１２０により作成された新規のデバイスモデルを記憶する。
【００３４】
デバイスモデル作成部１２０は、利用者の指示に基づいてシミュレーションを実行しながら既存のデバイスモデルから新規デバイスのデバイスモデルを作成し、作成したデバイスモデルをデバイスモデル記憶部１１０に格納する処理部である。
【００３５】
このデバイスモデル作成部１２０は、電流源入替部１２１を有し、電流源入替部１２１は、利用者の指示に基づいて、既存のデバイスモデルの中の電流源モデル（ドレイン電流―ドレイン電圧特性）を新規デバイスの測定結果を用いて作成された電流源モデルで入れ替える処理部である。
【００３６】
この電流源入替部１２１が、既存のデバイスモデルの中の電流源モデルを新規デバイスの測定結果を用いて作成された電流源モデルで入れ替えることによって、新規デバイスの特性シミュレーションに適したデバイスモデルを作成することができる。なお、新規デバイスの測定結果を用いた電流源モデルの作成および作成された電流源モデルを用いた電流源の入れ替えの詳細については後述する。
【００３７】
シミュレーション実行部１３０は、利用者の指示に基づいて、デバイスモデル記憶部１１０に記憶されたデバイスモデルを用いてシミュレーションを実行する処理部である。
【００３８】
次に、本実施例に係る回路シミュレーションの手順について説明する。図４は、本実施例に係る回路シミュレーションの手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この回路シミュレーションでは、初めに、利用者は、開発した新規デバイスのモデルを得るため、回路シミュレーション装置１００が記憶する既存デバイスモデルの中から最適なデバイスモデルを選び出す。ここで、最適なデバイスモデルとは、構造や特性が新規デバイスに最も近いデバイスモデルである。
【００３９】
そして、開発した新規デバイスの構造パラメータおよびデバイスパラメータを、選んだデバイスモデルに入力し（ステップａ１）、シミュレーションを行う（ステップａ２）。シミュレーションは電極間容量が測定値の電極間容量と同等（図５）と判定されるまで（ステップａ３）、入力パラメータなどを補正しながら行う。
【００４０】
そして、電極間容量が同等と判定された後、電流源の判定に移る（ステップａ４）。電流源の判定で、測定したドレイン電流―ドレイン電圧特性とシミュレーションの結果が同等と判定したときは次の寄生成分の判定に移るが、同等でない（図６）と判定したときは、電流源の計算を行い（ステップａ５）、電流源の入れ替えを行った後（ステップａ６）、寄生成分の判定に移る（ステップａ７）。
【００４１】
寄生成分の判定では、被測定デバイスのＳパラメータ測定から計算された寄生部分とシミュレーション結果との差が大きいか否かを判定し、その差が大きい場合には、寄生部分の外付けを行う（ステップａ８）。これで、改良されたデバイスモデルが完成する（図７）。なお、Ｓパラメータ測定からの寄生部分の計算については、文献（「ＭＭＩＣ技術の基礎と応用」、リアライズ社、１９９６年５月３１日）のp.６５〜p.７２に記載がある。
【００４２】
そして、改良されたデバイスモデルを用いてシミュレーションを行う（ステップａ９）。
【００４３】
このように、電極間容量が同等と判定された後、電流源を判定し、電流源が同等でないと判定したときは、電流源の計算を行って電流源の入れ替えを行うことにより、デバイスモデルの精度を向上させることができる。
【００４４】
次に、電流源の計算手順について説明する。図８は、電流源の計算手順を示すフローチャートである。この電流源計算では、適当な刻み幅を持ったゲート電圧：Ｖgをパラメータとしたときのドレイン電流―ドレイン電圧特性のデータを測定し（ステップｂ１）、Ｖg毎に、下記の式１、式２および式３に示すＫ、Ｖt、Ｖddの三つの値を最小二乗法を用いたフィッティングで合わせ込みを行う（ステップｂ２）。
【００４５】
Id＝２Ｋ（Ｖg−Ｖt−Ｖd／２）Ｖd   ・・・  式１
【００４６】
式１はｎチャンネルＭＯＳトランジスタのドレイン電流Idを示す代表的な式である。ここで、定数Ｋはチャンネル長Ｌとチャンネル幅Ｗとから定まり、Ｋ＝Ｋ0（Ｗ／Ｌ）である。Ｋ0はプロセスによって定まる定数である。Ｖgはゲート電圧であり、Ｖdはドレイン電圧であり、Ｖtは閾値電圧である。
【００４７】
図９および図１０は、電流源の作成法を説明する模式図である。図６の測定値は、ドレイン電流がドレイン電圧に依存し、図９の模式図で示すようにドレイン電流の飽和後の特性が標準特性、特性Ａおよび特性Ｂの三つに分けられることを示している。
【００４８】
一方、式１の特性は図１０に示すように放物線を描くため、図中の↑で示すポイントでの傾斜を保てば、図９の模式図に示す三つの特性が実現できる。言い換えれば、図中の↑で示すポイントでの傾斜を保つことによって、図６で示す測定データを近似的に表現することができる。
【００４９】
そこで、式１のIdをＶdで微分すると、上記で述べた特定のポイントでのIdの傾きIddが計算できる（式２）。また、特定のポイント以降のドレイン電流Idsatは傾きIddを用いて式３で表される。
【００５０】
Idd＝２Ｋ（Ｖg−Ｖt−Ｖdd）  ・・・  式２
Idsat＝２Ｋ（Ｖg−Ｖt−Ｖdd／２）Ｖdd＋Idd（Ｖd−Ｖdd）・・・  式３
【００５１】
式２より、Ｖddは図１０の↑のポイントであるＶdに対応し、IddはＶddポイントでのドレイン電流の傾斜を示している。式１、式２および式３の関数を最小二乗法を用いてＶg毎の測定データにフィッティングさせ、パラメータＶg毎のＫ、ＶtおよびＶddのフィッティング結果を得る（ステップｂ３）。
【００５２】
次にＫ、ＶtおよびＶddそれぞれについてＶgに対する多項式フィッティングを行い（ステップｂ４）、Ｖｇを変数とした多項式係数を得る（ステップｂ５）。一例として式４に多項式係数Ｋｎ（ｎは次数に対応）で表されたＫを示す。このとき、多項式の次数を高めるほどIdのフィッティング精度は高くなり、高精度のシミュレーションが行えるようになる。ただし、計算時間が長くなるときは適当な次数に抑える必要がある。
【００５３】
Ｋ＝Ｋ０＋Ｋ１・Ｖg＋Ｋ２・Ｖg2＋Ｋ３・Ｖg3＋Ｋ４・Ｖg4＋Ｋ５・Ｖg5＋・・・  式４
【００５４】
このように、新規開発デバイスの測定データを用いて多項式フィッティングによりＫ、Ｖt、Ｖddを計算することによって、電流源を計算することができる。
【００５５】
図１１は、電流源の入れ替え手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この電流源入れ替え手順では、はじめに対象とするデバイスモデルの電流源の構成をプログラムのソースコードから調べた後、旧電流源部分を停止する（ステップｃ１）。次に図８に示した手順で作成した新電流源を組み込み（ステップｃ２）、さらに、デバイスモデルの電流源が修正節点法を用いて記述されているので、必要な変更を加える（ステップｃ３）。なお、修正節点法については、非特許文献１で示した文献のp.７７〜p.８６に記載がある。
【００５６】
図１２に本実施例に係る回路シミュレーション装置が作成したデバイスモデルを用いた、高周波回路シミュレーションの例を示す。同図に示すように、測定値と計算値は良く一致し、本実施例に係る回路シミュレーション装置によって精度の高いシミュレーションが行えることがわかる。
【００５７】
上述してきたように、本実施例では、デバイスモデル作成部１２０の電流源入替部１２１が利用者の指示に基づいて既存デバイスモデルの電流源モデルを入れ替えてデバイスモデル記憶部１１０に新規デバイスのデバイスモデルとして格納し、シミュレーション実行部１３０がデバイスモデル記憶部１１０に格納された新規デバイスのデバイスモデルを用いてシミュレーションを行うこととしたので、新規デバイスに対して精度の高いシミュレーションを行うことができる。
【００５８】
なお、本実施例では、回路シミュレーション装置について説明したが、回路シミュレーション装置が有する構成をソフトウェアによって実現することで、同様の機能を有する回路シミュレーションプログラムを得ることができる。そこで、この回路シミュレーションプログラムを実行するコンピュータについて説明する。
【００５９】
図１３は、本実施例に係る回路シミュレーションプログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このコンピュータ２００は、ＲＡＭ２１０と、ＣＰＵ２２０と、ＨＤＤ２３０と、ＬＡＮインタフェース２４０と、入出力インタフェース２５０と、ＤＶＤドライブ２６０とを有する。
【００６０】
ＲＡＭ２１０は、プログラムやプログラムの実行途中結果などを記憶するメモリであり、ＣＰＵ２２０は、ＲＡＭ２１０からプログラムを読み出して実行する中央処理装置である。
【００６１】
ＨＤＤ２３０は、プログラムやデータを格納するディスク装置であり、ＬＡＮインタフェース２４０は、コンピュータ２００をＬＡＮ経由で他のコンピュータに接続するためのインタフェースである。
【００６２】
入出力インタフェース２５０は、マウスやキーボードなどの入力装置および表示装置を接続するためのインタフェースであり、ＤＶＤドライブ２６０は、ＤＶＤの読み書きを行う装置である。
【００６３】
そして、このコンピュータ２００において実行される回路シミュレーションプログラム２１１は、ＤＶＤに記憶され、ＤＶＤドライブ２６０によってＤＶＤから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。
【００６４】
あるいは、この回路シミュレーションプログラム２１１は、ＬＡＮインタフェース２４０を介して接続された他のコンピュータシステムのデータベースなどに記憶され、これらのデータベースから読み出されてコンピュータ２００にインストールされる。
【００６５】
そして、インストールされた回路シミュレーションプログラム２１１は、ＨＤＤ２３０に記憶され、ＲＡＭ２１０に読み出されてＣＰＵ２２０によって回路シミュレーションプロセス２２１として実行される。
【００６６】
また、本実施例では、ＭＯＥＦＥＴの新規デバイスの特性をシミュレーションする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の新規半導体デバイスの特性をシミュレーションする場合にも同様に適用することができる。
【００６７】
また、本実施例では、電流源を入れ替える場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の機能部分を測定データに基づいて入れ替えて新規半導体デバイスの特性をシミュレーションする場合にも同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明に係る半導体デバイス特性シミュレーション方法、半導体デバイス特性シミュレーション装置および半導体デバイス特性シミュレーションプログラムは、半導体デバイスの特性のシミュレーションに有用であり、特に、頻繁に新規開発が行われる半導体デバイスに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】ＭＯＳＦＥＴの断面構造図の一例を示す図である。
【図２】ＭＯＳＦＥＴの特価回路の一例を示す図である。
【図３】本実施例に係る回路シミュレーション装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】本実施例に係る回路シミュレーションの手順を示すフローチャートである。
【図５】電極間容量が同等であると判断される場合を示す図である。
【図６】電流源が同等でないと判断される場合を示す図である。
【図７】改良されたデバイスモデルの電流源を示す図である。
【図８】電流源の計算手順を示すフローチャートである。
【図９】電流源の作成法を説明する模式図Ａである。
【図１０】電流源の作成法を説明する模式図Ｂである。
【図１１】電流源の入れ替え手順を示すフローチャートである。
【図１２】高周波回路シミュレーションの例を示す図である。
【図１３】本実施例に係る半導体デバイス特性シミュレーションプログラムを実行するコンピュータの構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    ソース電極
２    ゲート電極
３    ドレイン電極
４    ボディー領域
５    オフセットドレイン１
６    オフセットドレイン２
１０    電流源
１１    電極間容量  Ｃgs
１２    電極間容量  Ｃgd
１３    電極間容量  Ｃds
１４    寄生抵抗  Ｒg
１５    寄生インダクタ  Ｌg
１６    寄生抵抗  Ｒd
１７    寄生インダクタ  Ｌd
１８    寄生抵抗  Ｒs
１９    寄生インダクタ  Ｌs
１００    回路シミュレーション装置
１１０    デバイスモデル記憶部
１２０    デバイスモデル作成部
１２１    電流源入替部
１３０    シミュレーション実行部
２００    コンピュータ
２１０    ＲＡＭ
２１１    回路シミュレーションプログラム
２２０    ＣＰＵ
２２１    回路シミュレーションプロセス
２３０    ＨＤＤ
２４０    ＬＡＮインタフェース
２５０    入出力インタフェース
２６０    ＤＶＤドライブ
【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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【図１２】
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【図１３】
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