阅读说明：本技术 制造集成电路的方法和设计集成电路的计算系统 (Method for manufacturing integrated circuit and computing system for designing integrated circuit ) 是由 金曜澖 于 2019-05-31 设计创作，主要内容包括：提供了一种制造集成电路的方法和一种设计集成电路的计算系统。一种制造其中设置有半导体器件的集成电路的方法包括：根据接收到的工艺变量,通过使用包括多个模型参数的模型参数文件,对半导体器件的电特性进行仿真,基于仿真的结果生成布局数据,以及根据基于布局数据的半导体器件布局制造集成电路,其中,多个模型参数以关于工艺变量的至少一个函数的形式存储在模型参数文件中。(A method of manufacturing an integrated circuit and a computing system for designing an integrated circuit are provided. A method of manufacturing an integrated circuit having a semiconductor device disposed therein includes: the method includes simulating electrical characteristics of the semiconductor device according to the received process variables by using a model parameter file including a plurality of model parameters stored in the model parameter file in the form of at least one function with respect to the process variables, generating layout data based on results of the simulation, and fabricating the integrated circuit according to the semiconductor device layout based on the layout data.)

制造集成电路的方法和设计集成电路的计算系统

相关申请的交叉引用

本申请要于2018年6月29日在韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请No.10-2018-0075658的优先权，其全部公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明构思的各种示例实施例涉及用于通过基于所提取的模型参数对半导体器件的特性进行分析来设计集成电路的计算系统、其设备，使用该计算系统制造集成电路的方法，和/或其非暂时性计算机可读介质。

背景技术

随着半导体器件变得度高集成和小型化，已经组合了用于设计和制造半导体器件的工艺中的因素，这导致了半导体器件的各种非预期的电特性。因此，为了克服半导体工艺和器件的局限性、了解现象并降低实验成本，半导体工业对基于物理仿真的技术计算机辅助设计(TCAD)工艺-器件仿真环境的需求日益增加。另外，为了提供半导体器件产品的精确规格，需要预测和仿真半导体器件的特性。

发明内容

根据本发明构思的各种示例实施例提供了一种用于设计集成电路的计算系统、所述计算系统的设备、通过使用所述计算系统制造集成电路的方法和/或所述计算系统的非暂时性计算机可读介质，所述计算系统能够通过反映用于制造半导体器件的不同处理条件，精确地预测包括在集成电路中的半导体器件的电特性。

根据本发明构思的至少一个示例实施例的一方面，提供了一种制造其中设置有半导体器件的集成电路的方法，所述方法包括：使用至少一个处理器，根据至少一个接收到的工艺变量，使用包括多个模型参数的模型参数文件，对所述半导体器件的特性进行仿真，所述多个模型参数对应于与所述至少一个工艺变量相关联的函数；使用所述至少一个处理器，基于所述仿真的结果生成半导体器件布局数据；以及根据基于所述半导体器件布局数据的半导体器件布局，制造所述集成电路。

根据本发明构思的至少一个示例实施例的另一方面，提供了一种制造集成电路的方法，所述方法包括：使用至少一个处理器，基于对包括在所述集成电路中的半导体器件进行建模的结果，生成包括多个模型参数的模型参数文件，生成所述模型参数文件包括：接收第一半导体器件的第一特性数据，所述第一特性数据对应于所述第一半导体器件的第一内部条件，接收第二半导体器件的第二特性数据，所述第二特性数据对应于所述第二半导体器件的第二内部条件，提取与所述第一内部条件对应的多个第一点模型参数，基于所述第一内部条件、所述第二内部条件、所述第一特性数据的值和所述第二特性数据的值，提取与所述第二内部条件对应的多个第二点模型参数，以及基于所述多个第一点模型参数和所述多个第二点模型参数，计算与所述第一内部条件和所述第二内部条件之间的区间相对应的区间模型参数；使用所述至少一个处理器，根据接收到的工艺变量，基于所述模型参数文件，对所述半导体器件的特性进行仿真；使用所述至少一个处理器，基于所述仿真的结果生成半导体器件布局数据；以及根据基于所述半导体器件布局数据的半导体器件布局，制造所述集成电路。

根据本发明构思的至少一个示例实施例的另一方面，提供了一种用于设计集成电路的计算系统，所述计算系统包括：存储器，被配置为存储用于提取包括在所述集成电路中的半导体器件的特性的电路仿真程序以及包括多个模型参数的模型参数文件，所述多个模型参数包括作为常数的多个第一点模型参数和被提供为与至少一个工艺变量有关的函数的多个区间模型参数；以及至少一个处理器，被配置为访问所述处理器以及运行所述电路仿真程序，所述电路仿真程序使得所述至少一个处理器执行如下操作：接收与所述至少一个工艺变量有关的信息，从所述模型参数文件中确定与所述至少一个工艺变量的值相对应的模型参数，以及基于所确定的模型参数，输出包括所述半导体器件的特性的特性数据。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明构思的示例实施例，其中：

图1是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图；

图2是根据至少一个示例实施例的用于设计集成电路的计算系统的框图；

图3是根据至少一个示例实施例的用于描述存储在计算系统中的电路仿真程序的示图；

图4是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图；

图5是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图；

图6是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图；

图7是根据至少一个示例实施例的用于描述包括在集成电路中的半导体器件的内部条件的示图；

图8是根据至少一个示例实施例的用于描述图7的第一半导体器件和第八半导体器件的内部条件的示图；

图9A至图9C是根据至少一个示例实施例的用于描述图5中的提取点模型参数的过程和提取区间模型参数的过程的示图；

图10是根据至少一个示例实施例的用于描述半导体器件的电特性根据半导体器件的内部条件的变化而变化的曲线图；

图11A是根据至少一个示例实施例的用于描述存储在计算系统中的电路仿真程序的示图；

图11B是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图；

图12A和图12B是根据至少一个示例实施例的用于描述外部条件的示图；

图13是根据至少一个示例实施例的用于描述半导体器件的电特性根据外部条件之间的差异而变化的曲线图；以及

图14是根据至少一个示例实施例的用于描述根据半导体器件的外部条件的变化所预测的半导体器件的电特性的变化的曲线图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明构思的一个或更多个示例实施例。

图1是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图。

参照图1，制造集成电路的方法可以包括诸如生成模型参数文件(S10)、设计集成电路(S20)和/或制造集成电路(S30)等的操作，但是示例实施例不限于此。集成电路的设计(S20)包括设计集成电路的布局的过程，并且可以由用于设计集成电路的工具执行。例如，用于设计集成电路的工具可以是包括由至少一个处理器执行的多个专用计算机可读指令的专用计算机程序，该专用计算机程序将至少一个处理器转换成至少一个专用处理器。因此，集成电路的设计(S20)可以被称为用于设计集成电路的计算机实现的方法。集成电路的制造(S30)包括基于所设计的布局制造集成电路的过程，并且可以在半导体处理模块中执行，但不限于此。在下文中，将在下面描述包括在集成电路的设计(S20)和集成电路的制造(S30)中的每个过程。

在操作S10中，可以对要包括在集成电路中的半导体器件进行建模以生成模型参数文件。例如，提取表示半导体器件的至少一个工艺变量与半导体器件的至少一个电特性和/或物理特性之间的相关性(和/或关系)的模型参数，以生成模型参数文件。稍后将参照图5来描述操作S10。

在操作S20中，通过使用模型参数文件，来对包括在集成电路中的半导体器件的电特性(例如，电磁场干扰、寄生电容、电流泄漏、不良电响应、不正确的电响应等)和/或物理特性(例如，光学干扰、过早的物理磨损、不期望的断裂、热特性等)和半导体器件所连接的电路进行仿真(S210)，并且可以基于仿真结果生成布局数据(例如，半导体器件布局数据等)(S220)。例如，在生成布局数据时(S220)，可以执行用于对定义集成电路的标准单元进行布局和布线的合成操作以及布局和布线(P&R)操作，并且基于模型参数文件的仿真结果可以反映在合成操作和P&R操作中。在操作S210中，稍后将参照图4来描述基于模型参数文件来对包括在集成电路中的半导体器件的电特性和/或物理特性进行仿真的过程。

“合成操作”是通过将集成电路的输入数据转换成包括逻辑门的硬件形式来生成用于集成电路设计的网表的操作，并且“合成操作”可以称为逻辑合成。输入数据可以是集成电路的行为的抽象形式(例如，在寄存器传输级(RTL)中定义的数据等)，但不限于此。网表可以是通过使用标准单元库根据输入数据(例如，RTL代码)而生成的，和/或可以是门级网表。在至少一个示例实施例中，RTL代码可以作为输入文件被提供给合成工具，并且网表可以从合成工具输出作为输出文件。网表可以包括多个标准单元(例如，常用集成电路类型、逻辑门、逻辑电路、IP核等的代码)和关于标准单元之间的连接关系的信息。

P&R操作可以是对定义集成电路的标准单元和/或专用单元(例如，定制单元、一次性使用的逻辑电路等)执行P&R并生成关于集成电路的布局数据的操作。例如，布局数据可以是具有图形设计系统(GDS)II格式的数据，但是示例实施例不限于此。

在操作S310中，可以基于布局数据生成至少一个掩模(例如，用于半导体制造的光刻工艺中的半导体布局掩模等)。首先，可以基于布局数据执行光学邻近校正(OPC)。这里，OPC表示通过反映由光学邻近效应引起的误差来改变布局的过程。接下来，可以根据依照OPC的结果而改变的布局来制造掩模。这里，可以通过使用反映了OPC的布局(例如，反映了OPC的GDS II等)来制造掩模。

在操作S320中，可以通过使用掩模来制造实现了集成电路的半导体装置。通过使用多个掩模对诸如晶片的半导体衬底执行各种半导体工艺，以形成其上实现有集成电路的半导体装置。例如，使用掩模的工艺可以是通过使用光刻工艺的图案化工艺，但是示例实施例不限于此。通过上述图案化工艺，可以在半导体衬底和/或材料层(例如，光刻胶层、氧化物层、金属层等)上布置期望的图案。这里，半导体工艺可以包括沉积工艺、蚀刻工艺、离子工艺、清洁工艺等。另外，半导体工艺可以包括封装工艺和/或测试工艺，在封装工艺中，半导体器件被安装在例如印刷电路板(PCB)等上，在测试工艺中，对半导体器件或半导体封装件执行测试。

图2是根据至少一个示例实施例的用于设计集成电路的计算系统10的框图。

参照图2，用于设计集成电路的计算系统10(在下文中，称为“集成电路设计系统10”)可以包括至少一个处理器11、至少一个存储器13、输入/输出装置15、存储装置17和/或总线19等，但是示例实施例不限于此。例如，集成电路设计系统10可以执行图1的操作S20等。在一个或更多个示例实施例中，集成电路设计系统10可以实现为集成装置(例如，被定制为执行至少一个示例实施例的集成电路设计方法的装置等)，因此也可以称为集成电路设计设备。集成电路设计系统10可以被提供为专用于设计半导体装置的集成电路的设备，但是可以是用于驱动和/或执行各种仿真工具和/或设计工具的计算机。集成电路设计系统10可以是诸如台式计算机、工作站、服务器、分布式计算系统、云计算系统等的固定计算系统，或者诸如膝上型计算机等的便携式计算系统。

至少一个处理器11(在下文中称为处理器11)可以被配置为执行专用计算机可读指令，以执行用于设计集成电路的各种操作中的至少一个操作。处理器11可以经由总线19与存储器13、输入/输出装置15和存储装置17通信。处理器11可以执行加载在存储器13上的应用程序，应用程序包括计算机可读指令。例如，处理器11可以执行加载在存储器13上的电路仿真程序100，并且电路仿真程序100可以提取半导体器件的电特性和/或物理特性和包括半导体器件的电路的电特性和/或物理特性。

存储器13可以存储程序，程序包括用于设计集成电路的布局设计和用于根据所设计的布局执行仿真的指令。在至少一个示例实施例中，可以将用于提取配置了集成电路的半导体器件的电特性和/或物理特性和包括半导体器件的电路的电特性和/或物理特性的电路仿真程序100以及模型参数文件200加载在存储器13上。例如，半导体器件的电特性和/或物理特性可以包括晶体管的阈值电压、晶体管的导通电流、晶体管的电流-电压特性等。

存储器13还可以包括诸如仿真工具等的各种工具。存储器13可以是诸如静态随机存取存储器(SRAM)和动态RAM(DRAM)的易失性存储器，或诸如相变RAM(PRAM)、磁RAM(MRAM)、电阻RAM(ReRAM)、铁电RAM(FRAM)、闪存等的非易失性存储器。

输入/输出装置15可以控制来自/发往用户接口装置的用户输入和输出。例如，输入/输出装置15可以包括诸如键盘、鼠标、触摸板等的输入装置，以接收输入的集成电路设计数据。例如，输入/输出装置15可以包括诸如显示器、扬声器等的输出装置，以显示布局数据和仿真结果。

存储装置17可以存储诸如电路仿真程序100等的程序以及模型参数文件200，并且在处理器11执行程序之前，可以将程序或程序的至少一部分可以从存储装置17加载到存储器13。存储装置17可以存储要由处理器11处理的数据或经处理器11处理的数据。例如，存储装置17可以存储要由电路仿真程序100处理的数据(例如，在图1的操作S10中生成的模型参数文件200)和由电路仿真程序100生成的半导体器件的特征数据。电路仿真程序100可以基于关于存储在存储装置17中的模型参数文件200的模型参数的信息，提取包括在集成电路中的半导体器件的电特性和/或物理特性。

存储装置17可以包括诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、PRAM、RRAM、MRAM、FRAM等的非易失性存储器，或者诸如存储卡(多媒体卡(MMC)、eMMC、安全数字(SD)、microSD等)、固态硬盘(SSD)、硬盘驱动器(HDD)、磁带、光盘、磁盘等的存储介质。另外，存储装置17可以可拆卸地附接到用于设计集成电路的计算系统10。

总线19可以是用于在计算系统10中提供网络的系统总线。处理器11、存储器13、输入/输出装置15和存储装置17可以经由总线19彼此电连接并且可以彼此交换数据。然而，总线19不限于上述示例，并且还可以包括用于高效管理的中继单元。

图3是根据至少一个示例实施例的用于描述存储在计算系统10中的电路仿真程序100的示图。如图2所示，存储器13可以存储电路仿真程序100，并且电路仿真程序100可以使处理器11提取包括在集成电路中的半导体器件的电特性和/或物理特性。即，电路仿真程序100可以包括可由处理器11执行的多个指令，并且电路仿真程序100中的多个指令可以使处理器11执行用于提取半导体器件的电特性和/或物理特性的操作。这里，电路仿真程序100可以通过使用在图1的操作S10中生成的模型参数文件200来提取半导体器件的电特性和/或物理特性。

参照图3，电路仿真程序100可以包括多个程序，即根据期望标准(例如国际标准)标准化的核心模型模块110和/或模型接口120等，但不限于此。程序可以表示用于执行特定任务的一系列计算机可读指令。程序可以被称为功能、例程、子例程、子程序等。每个程序可以处理从外部源(例如，PV1、PV2和模型参数文件200)提供的数据和/或由另一程序生成的数据。根据至少一个示例实施例，图1的处理器11通过运行程序(例如，110和/或120等)来执行操作，可以表述为程序(例如，110和/或120等)执行上述操作。

核心模型模块110可以从模型参数文件200获得多个模型参数集。例如，多个模型参数集可以包括第一模型参数集至第k模型参数集，其中，k可以是5或大于5的整数。然而，根据至少一个示例实施例的包括在核心模型模块110中的模型参数集的数目可以小于5。

多个模型参数集可以对应于半导体器件的电特性和/或物理特性中的至少一个。例如，假设图3中示出了用于对晶体管的阈值电压的大小进行仿真的多个模型参数集，核心模型模块110还可以包括除了图3中所示的多个模型参数集之外的关于除了晶体管的阈值电压的大小之外的其他特性的其他模型参数集。然而，示例实施例不限于此，并且可以对其他电特性和/或物理特性(例如，电响应时间、电流泄漏、干扰等)进行建模。

第一模型参数集至第k模型参数集均可以包括与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值对应的多个模型参数P1至Pn。这里，n可以是4或大于4的整数，但是示例实施例不限于此，模型参数P1至Pn的数目可以变化，取决于根据电路模型的种类而得到的用于仿真半导体器件的电特性和/或物理特性的期望范围和/或必要范围，或者第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值。

第一模型参数集至第k模型参数集中的每个模型参数集中所包括的多个模型参数P1至Pn可以表示为常数。例如，第一模型参数集可以包括多个第一常数C11至C1n，第二模型参数集可以包括多个第二常数C21至C2n，第k模型参数集可以包括多个第一常数Ck1到Ckn。这里，当第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值中的至少一个值改变时，对应的模型参数集也可能改变，从而与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的多个模型参数P1到Pn的值可能改变。

工艺变量还可以表示半导体器件的物理/结构特性。例如，工艺变量可以包括栅极线的长度、有源区的宽度、沟道长度、器件宽度、掺杂分布、氧化物层的厚度、氧化物层的介电常数、沟道长度的调制指数、驱动半导体器件的温度等，但是示例实施例不限于此。在下文中，为了便于描述，将假设第一工艺变量是晶体管的栅极线的长度，第二工艺变量是晶体管的有源区的宽度，但是示例实施例不限于此。当晶体管的栅极线长度和晶体管的有源区宽度中的至少一者的值变化时，与其对应的多个模型参数P1至Pn的值也可能变化。

在图3中，描述了模型参数的值根据两个工艺变量(即，第一工艺变量和第二工艺变量)而变化，但是示例实施例不限于此，与多个模型参数P1至Pn中的每个模型参数对应的变量的数目，可以根据期望通过计算模型参数的值来获得的半导体器件的电特性和/或物理特性而改变。

所应用的模型参数集可以根据至少一个工艺变量的值(例如，第一工艺变量PV1的值和/或第二工艺变量PV2的值)而变化。例如，当第一工艺变量PV1的值是第一值并且第二工艺变量PV2的值是第一值时，可以选择包括在第一模型参数集中的多个第一常数C11至C1n作为多个模型参数P1至Pn。另外，当第一工艺变量PV1的值是第二值并且第二工艺变量PV2的值是第二值时，可以选择包括在第二模型参数集中的多个第二常数C21至C2n作为多个模型参数P1至Pn。另外，当第一工艺变量PV1的值是第k值并且第二工艺变量PV2的值是第k值时，可以选择包括在第k模型参数集中的多个第k常数Ck1至Ckn作为多个模型参数P1至Pn。然而，示例实施例不限于上述示例。

模型接口120可以是应用程序编程接口(API)，其帮助描述每个模型参数集上方的附加等式。模型接口120是用于控制由电路仿真程序100提供的功能的接口，例如，可以包括用于控制模型参数文件200、控制库等和/或控制数据和单个模型参数上方的等式的至少一个接口和功能(例如，计算机可读指令)。这里，模型接口120可以确定与至少一个所接收的工艺变量相对应的模型参数，并且可以输出半导体器件的特性数据DATA_C，半导体器件的特性数据DATA_C包括关于预测的半导体器件的电特性和/或物理特性的信息。

模型接口120可以从模型参数文件200获得多个模型公式，以便确定与至少一个所接收的工艺变量相对应的模型参数，并且可以从核心模型模块110接收多个模型参数集。多个模型公式可以是与根据第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值而变化的模型参数有关和/或对应的表达式。模型接口120可以基于多个模型公式和多个模型参数集，来确定与第一工艺变量PV1的输入值和第二工艺变量PV2的值相对应的模型参数，并且可以输出半导体器件的特性数据DATA_C。

多个模型公式可以包括将第一模型参数集连接到第二模型参数集的第一模型公式，将第二模型参数集连接到第三模型参数集的第二模型公式，以及将第(k-1)模型参数集连接到第k模型参数集的第(k-1)模型公式。例如，第一模型公式可以包括：将第一模型参数集的第一模型参数P1连接到第二模型参数集的第一模型参数P1的模型公式，将第一模型参数集的第二模型参数P2连接到第二模型参数集的第二模型参数P2的模型公式，以及将第一模型参数集的第n模型参数Pn连接到第二模型参数集的第n模型参数Pn的模型公式。然而，第一模型公式可以包括数目小于包括在一个模型参数集中的模型参数的数目(例如，小于n)的模型公式。关于第一模型公式的以上描述可以应用于第二模型公式至第k模型公式。

所应用的模型公式可以根据第一工艺变量PV1的值的范围(例如，至少一个工艺变量PV的多个期望值)和第二工艺变量PV2的值的范围而变化。例如，当接收到大于或等于第一值且小于或等于第二值的第一工艺变量PV1的值以及大于或等于第一值且小于或等于第二值的第二工艺变量PV2的值时，模型接口120可以基于第一模型参数集、第二模型参数集和第一模型公式，来确定与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的模型参数。模型接口120可以基于所确定的模型参数，输出半导体器件的特性数据DATA_C，该特性数据DATA_C包括关于与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的预测的半导体器件的电特性和/或物理特性的信息。

另外，当接收到大于或等于第二值且小于或等于第三值的第一工艺变量PV1的值以及大于或等于第二值且小于或等于第三值的第二工艺变量PV2的值时，模型接口120可以基于第二模型参数集、第三模型参数集和第二模型公式，来确定与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的模型参数。模型接口120可以基于所确定的模型参数，输出半导体器件的特性数据DATA_C，该特性数据DATA_C包括关于与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的预测的半导体器件的电特性和/或物理特性的信息。

另外，当接收到大于或等于第(k-1)值且小于或等于第k值的第一工艺变量PV1的值以及大于或等于第(k-1)值且小于或等于第k值的第二工艺变量PV2的值时，模型接口120可以基于第(k-1)模型参数集、第k模型参数集和第(k-1)模型公式，来确定与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的模型参数。模型接口120可以基于所确定的模型参数，输出半导体器件的特性数据DATA_C，该特性数据DATA_C包括关于与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的预测的半导体器件的电特性和/或物理特性的信息。

然而，示例实施例不限于上述示例。在至少一个示例实施例中，应用于不同模型公式的第一工艺变量PV1的值的范围和第二工艺变量PV2的值的范围可以彼此连续。

图4是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图，并且用于描述图1中的操作S210。在操作S210中，下面将描述基于模型参数文件200执行对包括在集成电路中的半导体器件的电特性和/或物理特性进行电路仿真的过程。

参照图3和图4，在操作S211中，模型接口120可以接收关于至少一个工艺变量的信息。例如，模型接口120可以接收关于第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值的信息。在图3中，模型接口120接收关于两个工艺变量的值的信息，但是工艺变量的数目可以根据半导体器件的特性而变化。

在操作S212中，模型接口120可以确定与至少一个工艺变量的值相对应的模型参数。例如，模型接口120可以基于第一工艺变量PV1的值的范围和/或第二工艺变量PV2的值的范围，来选择与要应用的至少一个工艺变量相对应的模型公式和/或与要应用的至少一个工艺变量相对应的模型参数集。通过使用所选择的模型公式和模型参数集，可以确定与第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的模型参数。例如，可以选择第二模型公式，并且可以基于第二模型参数集、第三模型参数集和第二模型公式等来确定第一模型参数P1至第n模型参数Pn，但是示例实施例不限于此。

在操作S213中，模型接口120可以基于所确定的模型参数来预测与所接收的第一工艺变量PV1的值和第二工艺变量PV2的值相对应的半导体器件的电特性和/或物理特性，并且可以输出特性数据DATA_C。

可以提供根据至少一个示例实施例的计算系统10来独立地提取满足至少一个工艺变量(例如，第一工艺变量PV1和第二工艺变量PV2)的各自的特性和/或特定区域(例如，半导体的期望区域、集成电路的期望组件、期望的逻辑单元、期望的逻辑门、期望的晶体管等)的特性的各个点模型参数，之后，根据至少一个工艺变量，经由所描述的模型接口120中的多个模型公式121输出关于电特性和/或物理特性的特性数据(DATA_C)，该特性数据(DATA_C)工艺变量是可变的同时具有连续性。因此，存储电路仿真程序100的计算系统10不需要依赖于预先提供的(用以根据各种工艺变量(例如，沟道长度、沟道面积、温度等)的变化来对特性的变化进行仿真的)核心模型模块的准确度级别，因此可以准确地预测半导体器件的各个电特性和/或物理特性，并且对于至少一个工艺变量可以确保连续电特性值。

图5是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图，并且用于描述图1的操作S10。

参照图5，操作S10可以包括操作S110、操作S120和/或操作S130，但是不限于此。包括在操作S10中的每个过程可以在与执行图1中的操作S20的计算系统不同的单独的计算系统中执行，例如，用于提取模型参数和对电路特性进行仿真的计算系统，但不限于此。操作S10和操作S20可以由相同的计算系统等执行。

在操作S110中，可以接收与不同的内部条件相对应的半导体器件的电特性数据和/或物理特性数据。半导体器件的内部条件可以表示关于半导体器件的物理/结构特性的条件。例如，当两个半导体器件有至少一个工艺变量(例如，栅极线的长度、有源区的宽度、沟道长度、器件宽度、掺杂分布、氧化物层的厚度、氧化物层的介电常数、沟道长度的调制指数等)具有彼此不同的值时，可以认为两个半导体器件具有不同的内部条件。可以通过制造具有特定内部条件的样品半导体器件并通过测量样品半导体器件的电特性和/或物理特性来获得半导体器件的电特性数据。

在操作S120中，基于不同的内部条件和分别对应于不同的内部条件的电特性值和/或物理特性值，可以提取分别对应于不同的内部条件的点模型参数。这里，点模型参数可以是具有特定值的常数，并且常数可以满足对应的内部条件，但不限于此。

通过选择根据诸如国际标准等的期望标准开发的各种核心模型模块，可以将半导体器件的内部条件和对应于内部条件的电特性值和/或物理特性值彼此连接，并提取模型参数。然而，根据半导体器件的内部条件对电特性和/或物理特性的变化进行仿真的精度可能受所选择的电路模型公式的精度影响。因此，当半导体器件在特定内部条件下(例如，特定栅极线的长度和特定有源区的宽度等)具有特定的电特性和/或物理特性(例如，阈值电压的特定大小、特定工作温度等)时，提取独立地满足关于特定内部条件的特定电特性值和/或物理特征值的模型参数，因此不管模型公式的精度如何，都可以确保在特定的内部条件下的模型参数的精度。

另外，可以并行执行提取分别对应于不同内部条件的不同模型参数的各种操作，因此，在操作S120中，即使当具有不同内部条件的半导体器件的数目因为样本半导体器件的数目增加而增加时，执行操作S120所花费的时间也不会大幅增加，但是示例实施例不限于此。

在操作S130中，可以计算与不同的内部条件之间的各种区间相对应的区间模型参数。详细地，基于在操作S120中提取的点模型参数，可以计算与不同的内部条件之间的区间相对应的区间模型参数。与点模型参数不同，可以以关于工艺变量的函数的形式来计算区间模型参数。

由于在增加样本半导体器件的数目方面存在限制并且可能无法获得实际上与每个样本半导体器件的内部条件之间的区域对应的特性数据，因此可以基于点模型参数和任意回归方程来提取区间模型参数。这里，可以将任意回归方程存储在用于提取模型参数的计算系统中。

点模型参数和区间模型参数可以被存储在模型参数文件200中，并且图3的核心模型模块110可以从模型参数文件200获得点模型参数作为模型参数集，并且模型接口120可以从模型参数文件200获得区间模型参数作为模型公式。

根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法，(例如，并行地或顺序地)提取分别对应于不同内部条件的点模型参数，然后，根据不同内部条件之间的区域来计算区间模型参数。因此，可以减少提取模型参数和生成模型参数文件所花费的时间，并且可以提高使用模型参数的仿真操作的精度。

图6是示出了根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图，并且用于描述图5的操作S130。

参照图5和图6，在操作S130中，可以顺序地执行操作S131和操作S132，但是不限于此。在操作S131中，可以确定在操作S120中提取的点模型参数的精度。

例如，可以确定是否可以基于所提取的半导体器件的点模型参数和内部条件，导出与半导体器件的内部条件相对应的半导体器件的目标特性值(例如，期望的电特性值和/或物理特性值等)。当导出了半导体器件的目标特性值时，可以确定出精确地提取了点模型参数。

当在操作S131中确定了点模型参数的精度时，可以根据所提取的点模型参数，通过使用任意回归方程来计算与不同的内部条件之间的区间相对应的区间模型参数。在至少一个示例实施例中，不同的内部条件可以表示彼此相邻的内部条件，但是示例实施例不限于此。例如，一个内部条件在彼此相邻的第一内部条件和第二内部条件之间的区间中，可以表示在操作S110中未接收到与该内部条件相对应的半导体器件的电特性数据和/或物理特性数据。

在点是根据特定规则分布的情况下，回归方程是能够导出适合于点的分布状态的改进的和/或最优的方程的任意方程。回归方程可以预先存储在用于提取模型参数的计算系统中。用户可以考虑工艺变量与半导体器件的特性之间的关系，来选择任意回归方程，并且用于提取区间模型参数的计算系统可以基于所选择的回归方程来执行操作S132。

在至少一个示例实施例中，在操作S132中，可以通过使用所提取的点模型参数和任意回归方程来计算与不同的内部条件之间的区间相对应的区间模型参数。例如，定义与彼此不同的两个相邻的内部条件之间的区间相对应的任意回归方程，并且可以通过使用回归方程来计算将分别对应于这两个不同的内部条件的两个电特性和/或物理特性关联的区间模型参数。基于在操作S120中提取的点模型参数，可以导出用于以插值的形式输出不同的内部条件之间的特性的回归方程。可以获得从回归方程导出的内部模型参数作为图3的模型接口120中的模型公式。下面将参照图7详细描述图5和图6中的每个过程。

图7是根据至少一个示例实施例的用于描述包括在集成电路中的半导体器件的内部条件的示图。图8是根据至少一个示例实施例的用于描述图7的第一半导体器件的内部条件和第八半导体器件的内部条件的示图。图9A至图9C是根据至少一个示例实施例的用于描述图5中的提取点模型参数的过程和提取区间模型参数的过程的示图。在图9A至图9C中，将描述基于图7的第一半导体器件至第八半导体器件的内部条件来提取模型参数。

参照图7和图8，在图5的操作S110中，可以接收与多个半导体器件的内部条件中的每个内部条件相对应的半导体器件的电特性数据和/或物理特性数据，并且图7示出了每个半导体器件的内部条件。图7可以示出均具有栅极线的长度作为第一工艺变量PV1和有源区的宽度作为第二工艺变量PV2(即，两个工艺变量PV1和PV2，其中至少一个与另一个不同)的多个半导体器件的分散。例如，第一半导体器件TA的内部条件可以包括栅极线长度PV1A为L1和有源区宽度PV2A为W1。另一方面，第八半导体器件TG的内部条件可以包括栅极线长度PV1G为L3和有源区宽度PV2G为W3。

参照图7和图9A，基于第一半导体器件TA至第八半导体器件TG的内部条件和与每个内部条件相对应的半导体器件的特性数据(例如，电特性数据和/或物理特性数据等)，可以提取与每个内部条件相对应的点模型参数(图5的S120)。与第一半导体器件TA的内部条件L1和W1对应的点模型参数可以配置一个第一集合(Aset)，与第二半导体器件TB的内部条件L2和W1对应的点模型参数可以配置一个第二集合Bset。另外，与第三半导体器件TC至第八半导体器件TG中的每一个半导体器件的内部条件相对应的点模型参数可以配置第三集合Cset至第八集合Gset。这里，包括在第一集合Aset至第八集合Gset中的点模型参数可以是具有特定值的常数。

可以以集合为单位并行提取包括在第一集合Aset至第八集合Gset中的点模型参数。例如，可以彼此并行地提取包括在第一集合Aset中的点模型参数和包括在第二集合Bset中的点模型参数。以上描述也可以应用于包括在第三集合Cset至第八集合Gset中的点模型参数。图9A的第一集合Aset至第八集合Gset可以对应于图3的核心模型模块110的模型参数集。

参照图7和图9B，可以提取与第一半导体器件TA至第八半导体器件TG的不同内部条件之间的区间Bin.0、Bin.1和Bin.2等相对应的区间模型参数(图5的S130)。可以以表达式的形式将区间模型参数描述为模型接口中的模型公式。

例如，其中作为第一工艺变量PV1的栅极线的长度具有大于或等于L1且小于或等于L2的值并且作为第二工艺变量PV2的有源区的宽度具有大于或等于W1且小于或等于W2的值的区间被定义为第一区间Bin.0；其中栅极线的长度(PV1)具有大于或等于L2且小于或等于L3的值并且有源区的宽度(PV2)具有大于或等于W1且小于或等于W2的值的区间被定义为第二区间Bin.1；其中栅极线的长度(PV1)具有大于或等于L1且小于或等于L3的值并且有源区的宽度(PV2)具有大于或等于W2且小于或等于W3的值的区间被定义为第三区间Bin.2。然而，示例实施例不限于此。

通过使用所提取的点模型参数(例如，包括在图9A的第一集合Aset至第八集合Gset中的点模型参数)，可以通过模型参数提取方程来提取与不同的内部条件之间的区间相对应的区间模型参数Bin.0<P1>、Bin.1<P1>和Bin.2<P1>。例如，可以通过使用包括在图9A的第一集合Aset至第四集合Dset中的多个点模型参数来提取对应于第一区间Bin.0的区间模型参数。可以通过使用包括在图9A的第二集合Bset、第三集合Cset、第五集合Eset和第六集合Fset中的多个点模型参数来提取对应于第二区间Bin.1的区间模型参数。可以通过使用包括在图9A的第四集合Dset、第六集合Fset、第七集合Gset和第八集合Hset中的多个点模型参数来提取对应于第三区间Bin.2的区间模型参数。因此，所定义的第一区间Bin.0至第三区间Bin.2可以分别对应于不同的区间模型参数。

连接点模型参数的期望回归方程(和/或任意回归方程)可以表示为工艺变量的函数，使得区间模型参数可以根据内部条件的变化而变化。例如，在图9B中所示的期望的回归方程中，区间模型参数G可以被配置为具有根据作为工艺变量的栅极线的长度(PV1)和有源区的宽度(PV2)而变化的值。另外，在边界条件下，区间模型参数的值可以等于点模型参数的值，因此，区间中的特性可以具有连续的输出值。

参照图7和图9C，最终的模型参数文件可以被提供为包括回归方程的多个模型集Bin.0set、Bin.1set和Bin.2set。例如，包括在多个模型集Bin.0set、Bin.1set和Bin.2set中的每个模型集中的回归方程和多个区间模型参数可以表示为栅极线的长度(PV1)和有源区的宽度(PV2)的函数。因此，当栅极线的长度(PV1)和有源区的宽度(PV2)中的至少一个改变时，最终提取的多个模型参数的值会改变。

例如，所应用的模型集可以根据栅极线的长度(PV1)的范围和有源区的宽度(PV2)的范围而变化。另外，在第一区间Bin.0中，可以应用包括在第一模型集Bin.0set中的模型参数，在第二区间Bin.1中，可以应用包括在第二模型集Bin.1set中的模型参数，在第三区间Bin.2中，可以应用包括在第三模型集Bin.2set中的模型参数。多个模型集Bin.0set、Bin.1set和Bin.2set可以分别对应于如图3所示的彼此不同的模型公式。例如，第一模型集Bin.0set可以对应于第一模型公式，第二模型集Bin.1set可以对应于第二模型公式，第三模型集Bin.2set可以对应于第三模型公式。

图10是根据至少一个示例实施例的用于描述半导体器件的电特性根据半导体器件的内部条件的变化而变化的曲线图。图10的曲线图示出了电特性和/或物理特性根据包括在图7的区域A中的内部条件的变化。

参照图10，可以通过直接测量半导体器件的电特性和/或物理特性(例如，晶体管的阈值电压、晶体管的工作温度、晶体管的寄生电容值等)根据第一工艺变量PV1(例如，栅极线的长度)的值的变化来获得曲线图中的每个点。另一方面，在曲线图的点之间的第一区间B0至第九区间B8中的每个区间中，连接这些点的曲线示出了根据第一工艺变量PV1的值的半导体器件的特性值，其中，特性值是通过执行图5中的操作S110、S120和S130预测的，即，所提取的区间模型参数被提供为模型接口(图3中的120)中的模型公式。

根据制造集成电路的方法，即使在没有实际测量数据时，也可以通过使用采用回归方程提取的区间模型参数来对第一区间B0至第九区间B8中的半导体器件的特性进行仿真。另外，由于与不同的内部条件之间的区间相对应的区间模型参数是基于分别与不同的内部条件对应的点模型参数通过期望的和/或任意的回归方程提取的，因此可以提高对内部条件在不同的内部条件之间的区间中的半导体器件的电特性和/或物理特性的预测的精度，并且可以贯穿内部条件的所有区间来对半导体器件的特性进行仿真。

图11A是根据至少一个示例实施例的用于描述存储在计算系统中的电路仿真程序的示图。图11B是示出根据至少一个示例实施例的制造集成电路的方法的流程图，并且用于描述图1中的操作S210。在图11A中，将省略关于与图3中的元件相同的元件的描述。

参照图11A，核心模型模块110a可以从模型参数文件200a获得多个模型参数集。例如，多个内部模型参数集可以包括第一内部模型参数集至第k内部模型参数集，其中，k可以是大于或等于5的整数。然而，根据至少一个示例实施例的包括在核心模型模块110中的模型参数集的数目可以小于5。包括在第一模型参数集至第k模型参数集中的每个模型参数集中的多个模型参数P1至Pn可以表示为常数，但不限于此。

内部工艺变量可以表示半导体器件的物理/结构特性，但不限于此。另一方面，外部工艺变量可以表示由于半导体器件周围的***环境而可能产生的物理/结构特性，而不是半导体器件本身的物理/结构特性。例如，外部工艺变量可以表示由半导体器件和与其相邻的另一半导体器件之间的关系而可能产生的物理/结构特性。因此，外部工艺变量可以包括由于例如局部布局效应(LLE)、统计效应等而引起电特性和/或物理特性的变化的寄生外部因素，局部布局效应(LLE)、统计效应等是由于布置在***的半导体器件而产生的。例如，外部工艺变量可以包括有源区的距离，即，从栅极线到用于与另一相邻的半导体器件电绝缘的绝缘层的距离，但不限于此。

模型接口120a可以是帮助描述每个模型参数集上方的附加等式的API。模型接口120a可以从模型参数文件200a获得多个模型公式121a，以便确定与第一内部工艺变量IPV1的值、第二内部工艺变量IPV2的值和外部工艺变量EPV的值相对应的模型参数。多个模型公式121a可以包括第一内部模型公式至第(k-1)内部模型公式以及第一外部模型公式至第(k-1)外部模型公式。

模型接口120a可以从模型参数文件200a获得第一内部模型公式至第(k-1)内部模型公式以确定内部模型参数，并且可以从核心模型模块110a接收多个模型参数集。第一内部模型公式至第(k-1)内部模型公式可以是关于依赖于第一内部工艺变量IPV1的值和第二内部工艺变量IPV2的值而变化的内部模型参数的公式。模型接口120a可以基于第一内部模型公式至第(k-1)内部模型公式和多个模型参数集，来确定与第一内部工艺变量IPV1的输入值和第二内部工艺变量IPV2的值相对应的模型参数。

模型接口120a可以从模型参数文件200a获得第一外部模型公式至第(k-1)外部模型公式，以便确定外部模型参数。在至少一个示例实施例中，第一外部模型公式至第(k-1)外部模型公式可以是外部模型参数与内部模型参数之间的关系(例如，对应于外部模型参数和内部模型参数、与外部模型参数和内部模型参数具有关系等)，以用于将内部模型参数转换成外部模型参数，并且第一外部模型公式至第(k-1)外部模型公式可以表示为关于内部工艺变量和外部工艺变量的函数。因此，当内部模型参数仅反映内部工艺变量的值时，外部模型参数可以是反映内部工艺变量的值和外部工艺变量的值二者的用户随机模型参数，但是示例实施例不限于此。

所应用的外部模型公式可以根据例如第一内部工艺变量IPV1的值的范围和/或第二内部工艺变量IPV2的值的范围而变化，但是示例实施例不限于此。例如，可以在应用了第一内部模型公式的第一内部工艺变量IPV1的值的范围和/或第二内部工艺变量IPV2的值的范围中应用第一外部模型公式，可以在应用了第二内部模型公式的第一内部工艺变量IPV1的值的范围和/或第二内部工艺变量IPV2的值的范围中应用第二外部模型公式，可以在应用了第(k-1)内部模型公式的第一内部工艺变量IPV1的值的范围和/或第二内部工艺变量IPV2的值的范围中应用第(k-1)外部模型公式，以此类推。

模型接口120a可以基于第一外部模型公式至第(k-1)外部模型公式，将内部模型参数转换成外部模型参数。模型接口120a可以输出半导体器件的特性数据DATA_CE，其中，由寄生外部因素引起的电特性和/或物理特性的变化基于外部模型参数被反映到半导体器件的特性数据DATA_CE中。

参照图11A和图11B，在操作S211'中，模型接口120a可以接收关于工艺变量的信息。例如，模型接口120a可以接收关于第一内部工艺变量IPV1的值、第二内部工艺变量IPV2的值和外部工艺变量EPV的值的信息。

在操作S212'中，模型接口120a可以确定与至少一个工艺变量的值相对应的内部模型参数。例如，模型接口120a可以基于第一内部工艺变量IPV1的值的范围和/或第二内部工艺变量IPV2的值的范围，来选择要应用的内部模型公式和模型参数集，并且可以通过使用所选择的内部模型公式和模型参数集等，来确定与第一内部工艺变量IPV1的值和/或第二内部工艺变量IPV2的值相对应的内部模型参数。例如，可以选择第二内部模型公式，并且可以基于第二内部模型公式来确定内部模型参数，但是示例实施例不限于此。

在操作S213'中，模型接口120a可以基于内部工艺变量(例如，IPV1、IPV2)的值、外部工艺变量EPV的值和/或外部模型公式等来确定外部模型参数。

在操作S214'中，模型接口120a可以基于第一内部工艺变量IPV1的值、第二内部工艺变量IPV2的值、外部工艺变量EPV的值和/或所确定的外部模型参数等，输出包括预测的半导体器件的电特性和/或物理特性的特性数据DATA_CE。

根据至少一个示例实施例的计算系统，与半导体器件的电特性和/或物理特性对应的多个模型参数不具有恒定值，而是具有根据工艺变量而变化的值。因此，计算系统可以根据工艺变量的值的变化精确地预测半导体器件的电特性和/或物理特性。

另外，根据至少一个示例实施例的计算系统通过不仅反映半导体器件的物理/结构特性，而且还反映与相邻的半导体器件的关系，来预测半导体器件的电特性和/或物理特性，因此，可以精确地预测半导体器件的电特性和/或物理特性。

图12A和图12B是根据至少一个示例实施例的用于描述外部条件的示图。图13是根据至少一个示例实施例的用于描述半导体器件的电特性根据外部条件之间的差异而变化的曲线图。图12A和图12B仅示出有源区的距离的差异，但是示例实施例的制造集成电路的方法和计算系统不限于此，并且相同的描述可以应用于影响包括在集成电路中的半导体器件的电特性和/或物理特性的外部条件。

参照图12A和图12B，图12A的第一半导体器件T1和图12B的第一半导体器件T1'具有相同的内部条件(例如，栅极线IPV11的长度和有源区IPV12的宽度)，但是有源区(EPV1或EPV1')的距离彼此不同，其中有源区的距离是从栅极线到形成为与第二半导体器件T2绝缘的绝缘层的距离。在这种情况下，图12A的第一半导体器件T1和图12B的第一半导体器件T1'可能具有彼此不同的电特性和/或物理特性，并且为了对图12A的第一半导体器件T1和图12B的第一半导体器件T1'的电特性和/或物理特性进行仿真，可以反映外部条件以及内部条件。

参照图12A、图12B和图13，当内部条件彼此相同并且有源区的距离(即，外部条件)从有源区的距离的第一值EPV1变成有源区的距离的第二值EPV1'时，作为半导体器件的电特性的阈值电压会增加。然而，半导体器件的阈值电压的变化量可以变化，取决于内部条件的值。例如，在栅极线的长度(即，第一内部工艺变量IPV1的值)为L1并且有源区的宽度(即，第二内部工艺变量IPV2的值)为W1的情况下的阈值电压增长率(ΔVth_1)，可以大于在作为第一内部工艺变量IPV1的栅极线的长度为L3并且作为第二内部工艺变量IPV2的有源区的宽度为W1的情况下的阈值电压增长率(ΔVth_2)。即，由于外部条件的变化而导致的半导体器件的电特性和/或物理特性的变化可能受到内部工艺变量的值的影响。因此，图11A中所示的第一外部模型公式至第(k-1)外部模型公式可以表示为关于内部工艺变量(IPV1和IPV2)的函数。

图14是根据至少一个示例实施例的用于描述根据半导体器件的外部因素的变化所预测的半导体器件的电特性的变化的曲线图。图14的曲线图示出了电特性和/或物理特性根据包括在图7的区域A中的内部条件和/或外部条件的变化。参照图14，可以通过充分测量例如半导体器件的阈值电压根据栅极线的长度(即，第一工艺变量IPV1)的变化来获得曲线图中的每个点。连接曲线图中的点的曲线示出了通过使用所提取的区间模型参数进行仿真得到的半导体器件的电特性值。

在至少一个示例实施例中，当内部条件保持不变时，当外部条件从第一值EPV1变为第二值EPV1'时，半导体器件的电特性和/或物理特性可能改变，但是示例实施例不限于此。例如，当作为内部条件的栅极线的长度保持不变时，作为半导体器件的电特性的阈值电压会随着有源区的长度从第一值变为第二值EPV1'而增大。然而，半导体器件的电特性和/或物理特性的变化程度可以根据栅极线的长度IPV1(即，内部条件)的值而改变。

根据至少一个示例实施例的计算系统通过不仅反映半导体器件的物理/结构特性，而且还反映与相邻的半导体器件的关系，来预测半导体器件的电特性和/或物理特性，因此，可以精确地预测半导体器件的电特性和/或物理特性。因此，根据制造集成电路的方法，可以高效地执行仿真操作。

尽管已经参考上述示例实施例具体示出和描述了本发明构思的各种示例实施例，但是应当理解的是，在不脱离所附权利要求的精神和范围的情况下，可以在其中做出形式和细节上的各种改变。