关于电容失配标准差仿真方法的讨论

zhhaocheng

大家好，本人在做电容失配monte carlo仿真时遇到以下问题，希望能有高人指点一二。

smic18bcdepi（2018）model中对MIM电容误差的表述为 “geo_fac正比于1/(LR*WR*MR)”，因此造成仿真方法不同，结果不同。
方法1：把4个电容整合为MR=4

.SUBCKT MIM_TEST PX NX
XC0 PX NX MIM_CKT LR=5u WR=5u mismod_mim=1 MR=4
.ENDS

该方法仿出结果为 σ1=0.31%
如图1

方法2：把4个电容拆成4个独立的器件

.SUBCKT MIM_TEST PX NX
XC0 PX NX MIM_CKT LR=5u WR=5u mismod_mim=1 MR=1
XC1 PX NX MIM_CKT LR=5u WR=5u mismod_mim=1 MR=1
XC2 PX NX MIM_CKT LR=5u WR=5u mismod_mim=1 MR=1
XC3 PX NX MIM_CKT LR=5u WR=5u mismod_mim=1 MR=1
.ENDS

该方法仿出结果为 σ2=0.63%
如图2

方法2中，由于4个电容各自满足独立的正态分布，因此线性叠加的结果中，σ2为σ1的sqrt(4)=2倍

更换工艺，重新跑以上仿真。smic18bcd（2021）model中对MIM电容误差的表述为 “geo_fac正比于sqrt(1/(LR*WR*MR))”，因此用该model跑上述两种仿真，可以得到相同的结果。

两种仿真方法的差异，应该如何理解？

zhhaocheng

附图1
附图2

david_reg

我的理解如下:
假设MR=1的电容对应的mismatch std为σ0, 则4个独立不相关并联对应的mismatch std为 σ2=sqrt(4*σ0^2)/4=σ0/2;
一个MR=4的电容按照 “geo_fac正比于1/(LR*WR*MR)”其std为σ1=σ0/4=σ2/2
一个MR=4的电容按照 “geo_fac正比于sqrt(1/(LR*WR*MR))”其std为σ1=σ0/sqrt(4)=σ2
由于一个MR=4的电容和4个MR=1的电容应该在物理上是相同, 它们应该有一样的mimmatch std, 故 “geo_fac正比于1/(LR*WR*MR)”这种建模公式可能是错误的, 少了sqrt, 建议与foundry确认一下.

zhhaocheng

david_reg 发表于 2023-5-29 09:43
我的理解如下:
假设MR=1的电容对应的mismatch std为σ0, 则4个独立不相关并联对应的mismatch std为 σ2=sqr ...

非常感谢

auch0311

请教，有人会吗

auch0311

谢谢

Empty_1313

遇到同样的问题，前仿设的是M，后仿提寄生就成了多个管子并联，跑MC就会变差

hanyongchunsd

楼主您好请问您怎么能不能教我一下怎么仿真的电容呀，我这样仿真对吗，然后跑蒙卡看他的与理想值的偏差，这样跑出来的1sigma不变，不管我如何更改电容值大小