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OSE效應(yīng)（OD Space Effect）是因為STI(Shallow Trench Isolation，淺溝道隔離)技術(shù)過程的應(yīng)力作用導致器件電氣參數(shù)發(fā)生變化的一種物理現(xiàn)象。與LOD效應(yīng)相似，這兩種效應(yīng)共同統(tǒng)稱為STI Stress Effect。在65nm制程技術(shù)之前，OSE效應(yīng)的影響相對較小，幾乎可以忽略不計。然而，當工藝節(jié)點將至45nm以下，OSE效應(yīng)對器件性能的影響變得顯著，必須在設(shè)計過程中予以考慮。本文我們將從LVS的角度，進一步探討“效應(yīng)F4”中的第二個重要成員 —— OD距離效應(yīng)OSE。

1. OSE效應(yīng)產(chǎn)生原理

OSE和LOD效應(yīng)雖然都源自于STI過程，但它們的具體影響和形成機制又有所不同。具體來說，LOD效應(yīng)主要受到STI到Gate距離的影響，而OSE則主要由STI自身寬度的不同所引起的應(yīng)力變化影響器件性能。

2. 不同方向的OSE效應(yīng)

OSE效應(yīng)不僅存在于Channel Width(溝道寬度)方向，也存在于Channel Length(溝道長度)方向。如圖2所示，每個OD(有源區(qū))可能會受到來自Channel Width方向(上下)和Channel Length方向(左右)的相鄰OD的影響。因此，在抽取計算OSE效應(yīng)的參數(shù)時，需要綜合考慮這四個方向上的參數(shù)值，以確保準確評估OSE效應(yīng)對器件性能的影響。

3.  OSE效應(yīng)參數(shù)計算及抽取

OSE效應(yīng)的計算公式根據(jù)方向不同，可分為Channel Length(溝道長度)方向和Channel Width(溝道寬度)方向兩種類型，每種類型的公式分別用于評估不同方向上應(yīng)力對器件性能的影響。

1. 求值公式及原理- Channel Length方向

Channel Length方向的SXACT參數(shù)的計算公式如圖3.1所示。

以最右邊的晶體管為參照：

(1) 其左側(cè)有兩個不同寬度的STI也就是其左側(cè)兩個晶體管OD到其本身OD的間距，分別為sx1與sx2，即公式中的sxi；

(2) 其左側(cè)兩個晶體管的gate (OD AND POLY)相對于其本身gate正對投影的width為pw1與pw2，即公式中的pwi；

(3) Wd：channel width。

然后根據(jù)公式求和并通過簡單的換算便可得到參數(shù)SXACT的值，實際計算過程中，也會將右邊OD的情況納入到參數(shù)的計算中。

2. 求值公式及原理- Channel Width方向

Channel Width方向的SYACT參數(shù)的計算公式如圖3.2所示。

以最下方的晶體管為參照：

(1) 其上方有兩個不同寬度的STI，也就是其上方兩個晶體管OD到其本身OD的間距，分別為sy1與sy2,即公式中的syi；

(2) 其上方兩個晶體管的gate(OD AND POLY)相對于其本身gate正對投影的length為pl1與pl2，即公式中的pli；

(3) Ld：channel length。

然后根據(jù)公式求和并通過簡單的換算便可得到參數(shù)SYACT的值，實際計算過程中，也會將下方OD的情況納入到參數(shù)的計算中。

3. LVS抽取OSE參數(shù)方法

在LVS抽取OSE參數(shù)之前需要先自定義算法函數(shù)模塊，如圖3.3所示，通過TCL語法定義cal_sxact_value函數(shù)，將圖3.1或圖3.2中的SXACT計算公式嵌入這個函數(shù)模塊，以便于LVS抽取計算器件OSE參數(shù)時使用。

LVS計算抽取OSE參數(shù)具體過程如圖3.4，以抽取SXACT參數(shù)為例，將W、L、X_1、X_2、Y_1、Y_2等變量通過TVF_NUM_FUN命令代入到cal_sxact_value函數(shù)模塊中(圖3.3)，得到最終的SXACT參數(shù)值。

抽取過程中用到三個關(guān)鍵的命令DFM_VEC_VAL、TVF_NUM_FUN以及dfm_vec_measurements (cal_sxact_value自定義函數(shù)中使用)：

DFM_VEC_VAL：返回PRO這一層中儲存的VER_1、VER_2、PAR_1、PAR_2等屬性的矢量數(shù)據(jù)并分別賦值給X_1、X_2、Y_1和Y_2；

dfm_vec_measurements：獲取矢量值，就是獲取X_1、X_2、Y_1、Y_2的數(shù)值；

TVF_NUM_FUN：獲取自定義算法模塊中求得的OSE參數(shù)值，就是獲取cal_sxact_val最終的返回值$sum。

針對OSE效應(yīng)，實際上并沒有統(tǒng)一的標準參數(shù)來描述。每個晶圓廠(FAB)都有自己的算法來計算和抽取這些參數(shù)，但總體思路大致相同：都是通過計算器件OD（有源區(qū)）之間四個邊緣的平均距離，結(jié)合特定的制程參數(shù)和各自的算法，來模擬和評估OSE效應(yīng)對器件性能的影響。