使用Semulator3D执行高精度电容分析

Netlist Extraction是一个重要的simulator3d^®在流程建模过程中，允许用户提取不同线段的寄生电阻和电容。这些详细的电网络表数据可以用于在SPICE模型中执行全电路分析。Semulator3D中产生的电阻和电容值可用于网手册研究，包括目标网的电容矩阵。这篇简短的文章将专注于Semulator3D，高精度电容分割的新功能。

高精度电容分割

Semulator3D中的高精度电容分割特征提供了准确地计算网段之间的交叉电容值的能力。此新功能可以帮助工程师识别具有不可接受的交叉电容的网络段，并主动更改过程步骤或设备设计功能以提高这些结果。

要理解电容分割，必须理解在SEMulator3D中如何执行电容计算。SEMulator3D中的电容求解器计算模型中所有电网的电容矩阵。在SEMulator3D中，你可以为每个网和层提供一个名称。晶圆内的电子元件用网名标识，并根据重叠其各自坐标位置的网名分配特定的网名。层名也用于将特定的导电材料分组到一个不同的名称下。这些层名可以用于创建内部或外部端口，也可以用于在指定层之间的接口上自动插入内部端口。在最近的产品更新之前，电容计算是在所有网之间进行的，每个网的电容是通过在端口之间平均分配而平均分配的(见图1)。现在，使用SEMulator3D中新的高精度电容分割功能，电容计算得到了改进。

高精度电容分割示例

例1:使用2个网进行电容分割

现在将使用两个测试示例来将电容与新的高精度电容分割能力进行比较。一个测试甲板包括两个网，另一个有三个网。两个网示例的测试结构在左侧有一个连接点（见图2）。第一网络分为6个不同的端口（P1 - P6），而第二辆网被分成4个端口（P7-P10），用于电容计算目的。模拟此测试示例时，该软件不会根据需要自动添加内部端口，并且没有细分长线和通孔。

由于没有高精度的电容分割特征，网段间的电容结果基本相等，值为3.34e-07 pF(图3a)。采用高精度电容分割特征(图3b)，网段之间的电容差异显而易见。这些识别出的电容差异可以帮助工程师进行设计或工艺更改，以改善其结构的性能。

例2:使用3个网的电容分割

我们的电容分割的第二个例子使用了三个网（参见图4A和图4B）。第一个网（远方右，NET 1）有三个不同的端口（两个外部端口和一个内部端口，P3-P5），而第二网（中心，NET 2）只有两个外部端口（P1＆P2）。第三个网（远左，网3）没有端口。

Semulator3D中的网表提取步骤根据需要自动添加内部端口，并使用最小段长度为10nm细分长线和通孔。没有高精度电容分割，C4，C8和C12（E1至E2净电容）在整个网上具有相同的2.126E-06 PF电容值（参见图5A）。另外，C13，C14和C15（E0至E2净电容）的值均具有相同的电容值为1.176E-07 PF。计算出的交叉电容值的其余部分（C1-C3，C5-C7，C9-C11）也是如此，以6.44E-07 PF的值。通过启用高精度电容分割功能（参见图5B），我们可以看到E2净电容（C4，C8和C12）和E2至E2净电容（C13，C14和C15）都具有不同的值。其余的电容值也不同。这是比图5A所示更精确的电容仿真。

结论

利用Semulator3D实现的新型高精度电容分割功能，工程师可以更好地了解每个网段的电容差异。Semulator3D中使用的过程预测和硅精确结构更精确地反射制造的设备，而不是独立R / C溶剂中使用的理想几何形状，导致更准确的R / C计算。这将帮助工程师了解如果需要在流程集成流程或设计布局中进行更改以提高设备性能，而无需执行昂贵，耗时的基于硅的测试。

参考文献

1. Semulator3D文档：电气分析
2. Semulator3D文档：RC网表提取 - 电容