UltraEM?的Corner Sweep仿真實例

1 介紹

UltraEM可以使用Corner Sweep來仿真工藝變化對器件結(jié)構(gòu)造成的影響，具體包含三種仿真模式：MonteCarlo仿真、Perturbation仿真與Corner仿真。

Monte Carlo可以模擬工藝變量的隨機變化做指定次數(shù)的仿真，并生成相應(yīng)數(shù)量的結(jié)果文件。

Perturbation仿真用線性模型來近似仿真結(jié)果與工藝變量之間的關(guān)系，適用于大多數(shù)工藝變化影響很小的情況。輸出的結(jié)果文件表示工藝變化對結(jié)果數(shù)值造成的影響。

Corner仿真可以直接指定Corner Cases，即指定工藝變量的數(shù)值來完成仿真。

2 仿真操作流程

2.1建立仿真算例

本文章用一個電感算例來說明此功能流程。

圖2-1螺旋電感三維示意圖

2.1.1 新建工程

依次點擊File > New > Project新建工程，如下圖 2?2。

圖2?2新建工程

2.1.2 導(dǎo)入設(shè)計文件

依次點擊 File > Import > FDL 導(dǎo)入設(shè)計文件，如圖 2?3所示（如需該實例可以聯(lián)系法動科技）。

圖 2?3導(dǎo)入設(shè)計文件

2.1.3查看工藝信息

點擊Layer> Set Layer Data可打開層信息窗口查看工藝信息，如下圖 2?4。并且可點擊View查看工藝信息的側(cè)視圖，如圖 2?5所示。本次仿真通過改變Metal5的厚度來探究金屬層的厚度對S、L、Q、R等參數(shù)的影響。

圖2?4 查看工藝信息

圖 2?5 工藝信息側(cè)視圖

2.2Monte Carlo分析

Monte Carlo可以模擬工藝變量的隨機變化做指定次數(shù)的仿真，并生成相應(yīng)數(shù)量的結(jié)果文件。

在 MonteCarlo 分析之前，我們需要建立隨機變量，它定義了一個平均值為0的高斯分布變量。

2.2.1定義隨機變量

定義所有的隨機變量都具有平均值為零的高斯分布，Sigma 定義標(biāo)準(zhǔn)差。隨機變量也有一個可選的limit，limit 限制了隨機變量取值范圍的大小。Scaling 可以修改單個變量的變化范圍，Corner 用于為任何隨機變量設(shè)置固定值。

在UltraEM中點擊Edit > Variable > Random來打開Random Variables窗口，如圖 2?6所示。

命名隨機變量名字為dr，定義Sigma 為0.5，limit為3，Scale為3，表示dr的變化范圍是[-3*3*sigma,+3*3*sigma]。如果需要仿真Corner Cases, 還可以為dr設(shè)置一系列的Corner值。Corner可以直接指定隨機變量的值，如下圖 2?6中為dr變量定義了兩個Corner：l = -1.5與h = 1.5。

圖2?6定義隨機變量

2.2.2在工藝中設(shè)置隨機變量

點擊 Layer> Set Layer Data 打開工藝信息窗口如圖 2?8。修改metal5厚度為3+dr，代表工藝中metal5的厚度取值有隨機性。

圖2-7螺旋電感側(cè)視圖

圖2?8添加隨機變量

2.2.3開始Monte Carlo仿真

點擊 Solve> Corner 要打開Corner的彈出窗口。選擇窗口左側(cè)的Monte Carlo，如下圖 2?9。

圖2?9選擇Monte Carlo分析

在選擇MonteCarlo之后，你需要填寫Number of Simulations和From。Number of Simulations表示仿真的次數(shù)，并將生成相應(yīng)數(shù)量的結(jié)果文件。From表示MonteCarlo仿真開始時的種子順序，默認(rèn)值為1。舉個例子，進行兩次MonteCarlo仿真，第一次設(shè)置Number of Simulations：100和From：1，第二次設(shè)置Number of Simulations：100和From：101。那么，從這兩個分析中獲得的結(jié)果文件的總和相當(dāng)于一個分析設(shè)置的Number of Simulations：200和From：1。

完成MonteCarlo設(shè)置后，單擊Solve > Run以運行仿真。

圖 2?10 開始仿真

2.2.4查看結(jié)果

仿真完成后，單擊Result > Model Data，查看仿真結(jié)果。

圖 2?11 S參數(shù)

圖 2?12 L值

圖 2?13 Q值

圖 2?14 R值

本次MonteCarlo仿真取了兩次隨機變量dr=0.51274448617和dr=-0.552997725615，上述S參數(shù)、L值、Q值和R值是兩次仿真得到的結(jié)果圖。由結(jié)果可見，隨著metal5厚度的變化，S參數(shù)和L值變化較小，但R值和Q值變化較為明顯。 法動科技：

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審核編輯：湯梓紅