本發(fā)明涉及電壓調(diào)節(jié)，尤其涉及一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、mos場效應(yīng)管作為現(xiàn)代集成電路的核心器件，其閾值電壓的精確控制對于提高芯片性能和可靠性至關(guān)重要。隨著集成電路制程不斷縮小，閾值電壓的波動和不穩(wěn)定性日益凸顯，給芯片設(shè)計和制造帶來了巨大挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的閾值電壓調(diào)節(jié)方法主要依賴于離子注入和退火等工藝手段，但這些方法往往存在精度不足、適應(yīng)性差等問題，難以滿足先進工藝節(jié)點的嚴格要求。

2、此外，隨著應(yīng)用環(huán)境的多樣化，mos場效應(yīng)管還面臨著溫度變化、工作狀態(tài)切換等因素導(dǎo)致的閾值電壓漂移問題。這種漂移不僅影響器件的正常工作，還可能導(dǎo)致電路功能失效或可靠性下降?，F(xiàn)有的補償技術(shù)大多采用固定參數(shù)的方法，難以應(yīng)對復(fù)雜多變的實際工作環(huán)境，尤其是在寬溫度范圍和高動態(tài)工作條件下，其效果往往不盡如人意。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，本發(fā)明能夠綜合考慮器件結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝波動、溫度影響等多方面因素，實現(xiàn)閾值電壓的精確控制和動態(tài)補償。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，所述mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法包括：

3、基于初始結(jié)構(gòu)參數(shù)對mos場效應(yīng)管進行多組柵極電壓和漏極電壓掃描，得到多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣；

4、將所述多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣輸入支持向量回歸模型，進行特征提取和擬合，得到初始閾值電壓函數(shù)；

5、基于所述初始閾值電壓函數(shù)計算實際閾值電壓值，并與預(yù)設(shè)目標閾值電壓值進行比對，得到閾值電壓偏差量；

6、根據(jù)所述閾值電壓偏差量，利用粒子群優(yōu)化算法設(shè)計離子注入?yún)?shù)，對所述mos場效應(yīng)管進行結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)控，得到調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)；

7、將所述調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入溫度敏感電路模型，進行多溫度點閾值電壓仿真，得到溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線；

8、基于所述溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線，構(gòu)建自適應(yīng)pid控制器，并對所述mos場效應(yīng)管的閾值電壓進行動態(tài)補償，輸出實時閾值電壓優(yōu)化策略。

9、第二方面，本發(fā)明提供了一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)裝置，所述mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)裝置包括：

10、掃描模塊，用于基于初始結(jié)構(gòu)參數(shù)對mos場效應(yīng)管進行多組柵極電壓和漏極電壓掃描，得到多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣；

11、擬合模塊，用于將所述多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣輸入支持向量回歸模型，進行特征提取和擬合，得到初始閾值電壓函數(shù)；

12、比對模塊，用于基于所述初始閾值電壓函數(shù)計算實際閾值電壓值，并與預(yù)設(shè)目標閾值電壓值進行比對，得到閾值電壓偏差量；

13、調(diào)控模塊，用于根據(jù)所述閾值電壓偏差量，利用粒子群優(yōu)化算法設(shè)計離子注入?yún)?shù)，對所述mos場效應(yīng)管進行結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)控，得到調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)；

14、仿真模塊，用于將所述調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入溫度敏感電路模型，進行多溫度點閾值電壓仿真，得到溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線；

15、輸出模塊，用于基于所述溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線，構(gòu)建自適應(yīng)pid控制器，并對所述mos場效應(yīng)管的閾值電壓進行動態(tài)補償，輸出實時閾值電壓優(yōu)化策略。

16、本發(fā)明第三方面提供了一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，包括：存儲器和至少一個處理器，所述存儲器中存儲有指令；所述至少一個處理器調(diào)用所述存儲器中的所述指令，以使得所述mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)設(shè)備執(zhí)行上述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法。

17、本發(fā)明的第四方面提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)中存儲有指令，當其在計算機上運行時，使得計算機執(zhí)行上述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法。

18、本發(fā)明提供的技術(shù)方案中，通過結(jié)合多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣和支持向量回歸模型，本方法能夠更準確地提取和擬合mos場效應(yīng)管的閾值電壓特性，顯著提高了閾值電壓調(diào)節(jié)的精確性。利用粒子群優(yōu)化算法設(shè)計離子注入?yún)?shù)，并結(jié)合溫度敏感電路模型，使得本方法能夠根據(jù)實際工作環(huán)境自動調(diào)整調(diào)節(jié)策略，大大增強了系統(tǒng)的自適應(yīng)能力。通過構(gòu)建溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線，并基于此設(shè)計自適應(yīng)pid控制器，本方法實現(xiàn)了對閾值電壓的實時、精確的溫度補償，有效解決了溫度漂移問題。采用實時監(jiān)測和遞推最小二乘法更新pid控制器參數(shù)，使得本方法能夠在mos場效應(yīng)管工作狀態(tài)變化時快速響應(yīng)并調(diào)整，提高了動態(tài)調(diào)節(jié)能力。通過綜合考慮多種影響因素并進行全面的參數(shù)優(yōu)化，本方法顯著提高了mos場效應(yīng)管在各種工作條件下的穩(wěn)定性和可靠性。結(jié)合初始結(jié)構(gòu)參數(shù)建模和離子注入?yún)?shù)優(yōu)化，使得本發(fā)明具備自適應(yīng)能力，能夠根據(jù)實時工作狀態(tài)自動調(diào)整補償策略，以確保mos場效應(yīng)管在各種條件下都能保持穩(wěn)定可靠的性能。

19、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點在說明書、權(quán)利要求書以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。

20、為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

技術(shù)特征：

1.一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述基于初始結(jié)構(gòu)參數(shù)對mos場效應(yīng)管進行多組柵極電壓和漏極電壓掃描，得到多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述將所述多維電壓-電流特性數(shù)據(jù)矩陣輸入支持向量回歸模型，進行特征提取和擬合，得到初始閾值電壓函數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述基于所述初始閾值電壓函數(shù)計算實際閾值電壓值，并與預(yù)設(shè)目標閾值電壓值進行比對，得到閾值電壓偏差量，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述閾值電壓偏差量，利用粒子群優(yōu)化算法設(shè)計離子注入?yún)?shù)，對所述mos場效應(yīng)管進行結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)控，得到調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述將所述調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入溫度敏感電路模型，進行多溫度點閾值電壓仿真，得到溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述基于所述溫度-閾值電壓響應(yīng)曲線，構(gòu)建自適應(yīng)pid控制器，并對所述mos場效應(yīng)管的閾值電壓進行動態(tài)補償，輸出實時閾值電壓優(yōu)化策略，包括：

8.一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，用于執(zhí)行如權(quán)利要求1-7中任一項所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法，所述裝置包括：

9.一種mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)設(shè)備，其特征在于，所述mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)設(shè)備包括：存儲器和至少一個處理器，所述存儲器中存儲有指令；

10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有指令，其特征在于，所述指令被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項所述的mos場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電壓調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種MOS場效應(yīng)管閾值電壓調(diào)節(jié)方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，其中，該方法包括：基于初始結(jié)構(gòu)參數(shù)對MOS場效應(yīng)管進行多組柵極電壓和漏極電壓掃描，得到多維電壓?電流特性數(shù)據(jù)矩陣；進行特征提取和擬合，得到初始閾值電壓函數(shù)；計算實際閾值電壓值并進行比對，得到閾值電壓偏差量；設(shè)計離子注入?yún)?shù)進行結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)控，得到調(diào)控后的結(jié)構(gòu)參數(shù)；進行多溫度點閾值電壓仿真，得到溫度?閾值電壓響應(yīng)曲線；構(gòu)建自適應(yīng)PID控制器并進行閾值電壓的動態(tài)補償，輸出實時閾值電壓優(yōu)化策略，該方法能夠綜合考慮器件結(jié)構(gòu)參數(shù)、工藝波動、溫度影響等多方面因素，實現(xiàn)閾值電壓的精確控制和動態(tài)補償。

技術(shù)研發(fā)人員：蘇玫樹,蘇奕翰
受保護的技術(shù)使用者：深圳市固得沃克電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5