环形振荡器延迟仿真

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在环形振荡器仿真中,影响其延迟的因素有器件的DC参数(如迁移率μ0,开启电压Vth),也有器件和互连的AC参数(如栅氧厚度tox,栅与源漏重叠部分的电容cgso/cgdo)。对深亚微米器件来说,AC参数对延迟的影响正越来越大。由于器件的同比例缩小,器件的延迟是在减小的。但是随着半导体器件线宽的不断缩小,器件层间介质越来越薄,互连密度越来越大,导致电路中的互连线延迟在迅速变大。因此器件延迟在整个电路延迟中所占的比重在减小,而互连在集成电路延迟中所占的比重在变大。这就意味着互连的寄生电阻电容对延迟的影响越来越大。在现在的电路仿真中,器件和互连的寄生电阻电容分别用器件模型和电路网表加以描述。但是由于通常器件和互连的寄生电阻电容没有得到正确的计算和区分,容易导致重算或漏算了器件和互连结合处的互连寄生电阻电容。由于这一部分寄生电阻电容在电路中所占的比重随着器件尺寸的缩小在逐渐变大,给电路仿真造成了越来越大的误差。本文着重研究如何区分并计算器件部分和互连部分的寄生电阻电容,其中区分本地互连寄生电阻电容和器件寄生电阻电容是关键。本文以90nm器件为例,通过提取器件和互连不同部分的寄生电阻电容,对环形振荡器进行延迟仿真,得到了它们对延迟的影响。通过设计不同的测试结构达到精确计算器件寄生电阻电容的目的,并且提取了包含精确寄生参数的电路网表,最终实现了对环形振荡器的精确仿真。
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