布局相关效果
随着工艺几何尺寸的减小,引入了一种新型的可变性,统称为“布局相关效应”,简称 LDE。
LDE 的一个例子是设备靠近井边缘。器件到阱边缘的距离对器件的Vt(阈值电压)有影响。原因是注入离子从用于限定阱的抗蚀剂侧壁散射,从而使Vt增加了几毫伏,甚至几十毫伏。 (参见“深度纳米级 CMOS 中的布局相关邻近效应”,John V Faricelli,IEEE CICC 2010。)
图1
图2
布局相关效果图。
扩散效应长度
Vt 的变化不仅会引起失配效应,还会引起显着的性能变化。其他影响可能是由于硅中无意的应力,例如由器件之间的浅沟槽隔离引起的。这种应力会影响器件中的载流子迁移率,从而影响电流。这称为“扩散长度”或 LOD 效应,其中器件的特性根据其栅极与扩散边缘的距离而变化。
要使用 LDE 效果进行设计,可以使用各种布局技术:
使用相似的扩散尺寸、形状、方向
设备与井缘之间的距离较大
添加虚拟设备和/或虚拟多晶硅以使指状设备更加平等
然而,设计的仿真需要早期布局以及寄生提取,以便能够在仿真过程中对 LDE 效应进行建模。所有这些都打破了现有的定制设计流程,传统上,电路设计师将初步原理图(可能使用估计的寄生参数进行模拟)交给布局工程师,然后布局工程师创建初始布局以提取真实的寄生参数。然后将其交回电路设计以优化器件参数以满足性能目标,并且通常需要多次布局/优化迭代。