デバイス特性出力装置及びデバイス特性出力プログラムを記憶する記憶媒体
【課題】デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果を出力する。
【解決手段】デバイス特性出力装置１０は、デバイス特性の実測データ、デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及びデバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力部１４ａと、実測データとターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部１４ｂと、リファレンスデータに基づいて、第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換部１４ｃと、第２シミュレーションデータを出力する出力部１４ｅと、を備える。
【解決手段】デバイス特性出力装置１０は、デバイス特性の実測データ、デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及びデバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力部１４ａと、実測データとターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部１４ｂと、リファレンスデータに基づいて、第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換部１４ｃと、第２シミュレーションデータを出力する出力部１４ｅと、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス特性出力装置及びデバイス特性出力プログラムを記憶する記憶媒体に関し、より詳しくは、デバイス特性のシミュレーションに使用されるデバイス特性出力装置、及びそのデバイス特性出力装置を実現するデバイス特性出力プログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、デバイス特性（例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）特性）は、線形スケールやｌｏｇ（ログ）スケールのグラフを使用して表される。線形スケール及びｌｏｇスケールを使用した場合には、デバイス特性の一部の領域において、変化量（すなわち、傾き）が極めて急峻になるので、デバイス特性の領域によって、ユーザが見易いスケールが異なる。例えば、ＭＯＳＦＥＴの電流電圧特性（以下、「ＩＶ特性」という。）は、ゲート・ソース電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈより小さいときにはｌｏｇスケールが好ましく、ゲート・ソース電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈを超えたときには線形スケールが好ましい。
【０００３】
しかしながら、特定用途の場合には、線形スケール及びｌｏｇスケールは、ユーザにとって見にくい場合がある。例えば、アナログ用途の場合には、閾値電圧Ｖｔｈの近傍のデバイス特性が重要な要素となるが、線形スケール及びｌｏｇスケールの閾値電圧Ｖｔｈの近傍のデバイス特性は、ユーザにとって見にくい。
【０００４】
特許文献１は、このようなデバイス特性のパラメータ抽出方法の一例を開示する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されるパラメータ抽出方法は、実測値と計算値（以下、「シミュレーション結果」という。）の一致の度合いを包括的に且つ定量的に評価することを考慮するものである。従って、シミュレーション結果がどのようなものであっても、シミュレーション結果が線形スケールやｌｏｇスケールのグラフを使用して表される場合に、ユーザにとって見やすいものであるとは限らない。
【０００６】
すなわち、従来は、シミュレーション結果がユーザにとって見やすいか否かは、デバイス特性の変化量に依存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２００２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果を出力することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様によれば、
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力部と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換部と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力部と、を備えるデバイス特性出力装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２態様によれば、
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力命令と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成命令と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換命令と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力命令と、を備えるデバイス特性出力プログラムを記憶するコンピュータが読み取り可能な記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のプロセッサ１４が実現する機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係るターゲットデータの概略を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係るリファレンスデータの概略を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１シミュレーションデータの概略を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第２シミュレーションデータの概略を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態に係る補助情報（ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラー）の概略を示す概略図である。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、図１のプロセッサ１４が実現する機能構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０は、ユーザからデータの入力を受け付けるように構成された入力装置１２と、デバイス特性（例えば、電流電圧特性）のシミュレーションを実行するように構成されたシミュレータ１３と、デバイス特性出力装置１０の機能を実現するように構成されたプロセッサ１４と、様々なデータ及びプログラムを記憶可能に構成されたハードディスク等の記憶装置１６と、様々なデータを出力するように構成された出力装置１８と、を備える。
【００１６】
図１の入力装置１２は、例えば、キーボード、マウス、又はネットワークインタフェースである。なお、入力装置１２がネットワークインタフェースである場合には、入力装置１２は、デバイス特性出力装置１０の外部に設けられた端末（以下、「外部端末」という。）にネットワークを介して接続される。
【００１７】
シミュレータ１３は、デバイス特性のシミュレーションを実行するように構成される。例えば、シミュレータ１３は、ＳＰＩＣＥ（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｐｈａｓｉｓ）回路シミュレータである。
【００１８】
図１のプロセッサ１４は、記憶装置１６に記憶されたデバイス特性出力プログラム１６ａ（後述する）を起動して、図２のデバイス特性出力装置１０の機能（入力部１４ａ、リファレンスデータ生成部１４ｂ、変換部１４ｃ、算出部１４ｄ、及び出力部１４ｅ）を実現する。なお、プロセッサ１４は、シミュレータ１３がソフトウェアによって実現される場合には、記憶装置１６に記憶されたシミュレーションプログラム１６ｂ（後述する）を起動して、シミュレータ１３の機能を実現する。
【００１９】
図２の入力部１４ａは、入力装置１２から、デバイス特性の測定結果（実測値）を示す実測データと、デバイス特性のターゲット（目標値）を示すターゲットデータと、の入力を受け付け、シミュレータ１３からデバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付けるように構成される。また、入力部１４ａは、実測データと、ターゲットデータと、第１シミュレーションデータと、を記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２０】
図２のリファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データとターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するように構成される。また、リファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データ及びターゲットデータを記憶装置１６から取得し、リファレンスデータを記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２１】
図２の変換部１４ｃは、リファレンスデータに基づいて、第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換するように構成される。また、変換部１４ｃは、リファレンスデータ及び第１シミュレーションデータを記憶装置１６から取得し、第２シミュレーションデータを記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２２】
図２の算出部１４ｄは、シミュレーション結果を応用するための補助情報を算出するように構成される。また、算出部１４ｄは、実測データ及び第２シミュレーションデータを記憶装置１６から取得し、算出された補助情報を記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２３】
図２の出力部１４ｅは、第２シミュレーションデータ及び補助情報を記憶装置１６から取得して、それらを出力装置１８に出力するように構成される。
【００２４】
図１の記憶装置１６は、デバイス特性出力プログラム１６ａと、シミュレーションプログラム１６ｂと、デバイス特性出力処理（後述する）において用いられる様々なデータを記憶可能に構成される。図１のデバイス特性出力プログラム１６ａは、デバイス特性出力装置１０の機能を実現するための複数の命令を備えるアプリケーションプログラムである。図１のシミュレーションプログラム１６ｂは、シミュレータ１３を実現するためのアプリケーションプログラムである。
【００２５】
図１の出力装置１８は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、又はネットワークインタフェースである。なお、出力装置１８がネットワークインタフェースである場合には、出力装置１８は、外部端末にネットワークを介して接続される。この場合には、出力部１４ｅは、ネットワークを介して接続された所定の端末にデータ（例えば、第２シミュレーションデータ及び補助情報）を送信する。
【００２６】
すなわち、入力装置１２は、デバイス特性出力装置１０の入力インタフェースである。プロセッサ１４は、デバイス特性出力プログラム１６ａの命令を実行してデバイス特性出力装置１０の機能を実現する。記憶装置１６は、デバイス特性出力装置１０のデータベースである。出力装置１８は、デバイス特性出力装置１０の出力インタフェースである。
【００２７】
本発明の実施形態に係るデバイス特性出力処理について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態に係るターゲットデータの概略を示す概略図である。図５は、本発明の実施形態に係るリファレンスデータの概略を示す概略図である。図６は、本発明の実施形態に係る第１シミュレーションデータの概略を示す概略図である。図７は、本発明の実施形態に係る第２シミュレーションデータの概略を示す概略図である。図８は、本発明の実施形態に係る補助情報（ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラー）の概略を示す概略図である。
【００２８】
ユーザが、入力装置１２を使用してデバイス特性出力処理の開始コマンドを入力すると、プロセッサ１４が、デバイス特性出力プログラム１６ａを起動して、図３のデバイス特性出力処理を開始する。
【００２９】
＜図３：入力工程（Ｓ３０１）＞ 図２の入力部１４ａが、電圧毎の電流の実測値を示す実測データ及び電圧毎の電流の目標値を示すターゲットデータを入力装置１２から取得する。それから、入力部１４ａが、実測データ及びターゲットデータを記憶装置１６に書き込む。例えば、図４（Ａ）に示すように、ターゲットデータＴは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）毎の変化量（傾き）を示すデータである。図４（Ａ）は、ユーザがターゲットデータを定義する場合の例を示している。図４（Ａ）では、変化量１の領域を標準領域とすると、変化量２の領域は標準領域に対して倍のスケールが設定された領域を意味する。すなわち、ターゲットデータＴは、図４（Ｂ）のグラフを示すことになる。
【００３０】
＜図３：リファレンスデータ生成工程（Ｓ３０２）＞ 図２のリファレンスデータ生成部１４ｂが、記憶装置１６から実測データ及びターゲットデータを取得する。それから、リファレンスデータ生成部１４ｂが、実測データ及びターゲットデータに基づいて、リファレンスデータを生成する。それから、リファレンスデータ生成部１４ｂが、生成されたリファレンスデータを記憶装置１６に書き込む。例えば、図５に示すように、リファレンスデータは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と、実測電流（Ｉｄ）と、ターゲット電流（Ｉｄ′）との関係を示すデータである。リファレンスデータのうち、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と実測電流（Ｉｄ）との関係が実測データであり、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）とターゲット電流（Ｉｄ′）との関係がターゲットデータである。すなわち、リファレンスデータ生成部１４ｂは、各ゲート・ソース電圧（Ｖｇ１乃至Ｖｇ２１）毎に、実測電流（Ｉｄ１乃至Ｉｄ２１）をターゲット電流（Ｉｄ′１乃至Ｉｄ′２１）に関連付けることによって、リファレンスデータを生成する。リファレンスデータは、非線形関数で表される電圧電流特性を線形関数で表される電圧電流特性に変換するための基準となるデータである。
【００３１】
＜図３：シミュレーション工程（Ｓ３０３）＞ 図１のシミュレータ１３が、デバイス特性のシミュレーションを実行して、電圧毎の電流のシミュレーション結果（以下、「第１電流」という。）を示す第１シミュレーションデータを生成する。それから、シミュレータ１３は、第１シミュレーションデータを図２の入力部１４ａに与える。それから、入力部１４ａは、第１シミュレーションデータをシミュレータ１３から取得して、記憶装置１６に書き込む。例えば、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１シミュレーションデータは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と第１電流（ＩＳ）との関係を示すデータである。第１シミュレーションデータは、ユーザにとって、電圧が低いときの第１電流の値を線形スケールで読み取ることが困難なデータである（図６（Ｂ）の破線）。
【００３２】
＜図３：変換工程（Ｓ３０４）＞ 図２の変換部１４ｃが、記憶装置１６から図５のリファレンスデータ及び図６（Ａ）の第１シミュレーションデータを取得する。それから、変換部１４ｃが、リファレンスデータに基づいて、第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する。それから、変換部１４ｃが、変換された第２シミュレーションデータを記憶装置１６に書き込む。例えば、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２シミュレーションデータは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と第２電流（ＩＳ′）との関係を示すデータである。第２シミュレーションデータは、ユーザにとって、電圧の大きさにかかわらず第２電流の値を読み取ることが容易なデータである。
【００３３】
図３の変換工程（Ｓ３０４）の一例を説明する。図２の変換部１４ｃは、図５のリファレンスデータに基づいて、第１電流（ＩＳ）を第２電流（ＩＳ′）に変換する。図５の例では、変換部１４ｃは、第１電流（ＩＳ１＝１．００Ｅ−１４）を第２電流（ＩＳ′１＝−１．０９０１５）に変換し、第１電流（ＩＳ２＝１．００Ｅ−１３）を第２電流（ＩＳ′２＝−０．９９０１５）に変換し、・・・、第１電流（ＩＳ２１＝１．２０Ｅ−５）を第２電流（ＩＳ′２１＝０．９０９８４８）に変換する。その結果、図７（Ａ）及び（Ｂ）の電流電圧特性が生成される。すなわち、変換部１４ｃは、リファレンスデータの中から第１電流（ＩＳｎ）と同じ値に関連付けられたターゲット電流（Ｉｄ′ｍ）を第２電流（ＩＳ′ｎ）とすることによって、第１シミュレーションデータを第２シミュレーションデータに変換する。
【００３４】
＜図３：算出工程（Ｓ３０５）＞ 図２の算出部１４ｄが、記憶装置１６から実測データ及び第２シミュレーションデータを取得する。それから、算出部１４ｄが、実測データ及び第２シミュレーションデータに基づいて、補助情報を算出する。それから、算出部１４ｄは、算出された補助情報を記憶装置１６に書き込む。
【００３５】
図３の算出工程（Ｓ３０５）の一例を説明する。算出部１４ｄは、ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラー（誤差）を補助情報として算出する（図８）。図８の例では、算出部１４ｄは、ターゲット電流（Ｉｄ′）と第２電流（ＩＳ′）との差（ΔＩ）をゲート・ソース電圧（Ｖｇ）毎に計算することによって、ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラーを算出する。すなわち、算出部１４ｄは、実測データに対する第１シミュレーションデータのエラーをリファレンスデータに基づいて評価する。
【００３６】
＜図３：出力工程（Ｓ３０６）＞ 図２の出力部１４ｅが、記憶装置１６から第２シミュレーションデータと、ターゲットデータと、補助情報と、を取得して、それらを出力装置１８に出力する。例えば、図８に示すように、出力部１４ｅは、第２シミュレーションデータＳ′にターゲットデータＴを合成して出力装置１８に出力する。すなわち、図８のターゲットデータＴは、線形関数であり、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）に対して電流（Ｉｄ）が一定の変化量（傾き）となるように実測データを定義するためのデータである。図８の第２シミュレーションデータＳ′は、ターゲットデータを平行にシフトしたカーブである。これは、第１シミュレーションデータ（図６（Ｂ）のＳ）がターゲットデータＴと同じ形状であり、Ｘ軸（電圧）方向に一定量だけ閾値電圧Ｖｔｈがシフトしたデータであることを意味する。
【００３７】
図３のデバイス特性出力処理は、出力工程（Ｓ３０６）の後に終了する。
【００３８】
本発明の実施形態の変形例について説明する。図９は、本発明の実施形態の変形例に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。
【００３９】
ユーザが、入力装置１２を使用してデバイス特性出力処理の開始コマンドを入力すると、プロセッサ１４が、デバイス特性出力プログラム１６ａを起動して、図９のデバイス特性出力処理を開始する。
【００４０】
＜図９：入力工程（Ｓ９０１）＞ 図３の入力工程（Ｓ３０１）と同様である。
【００４１】
＜図９：リファレンスデータ生成工程（Ｓ９０２）＞ 図３のリファレンスデータ生成工程（Ｓ３０２）と同様である。
【００４２】
＜図９：シミュレーション工程（Ｓ９０３）＞ 図３のシミュレーション工程（Ｓ３０３）と同様である。
【００４３】
＜図９：変換工程（Ｓ９０４）＞ 図３の変換工程（Ｓ３０４）と同様である。
【００４４】
＜図９：算出工程（Ｓ９０５）＞ 図２の算出部１４ｄが、記憶装置１６から実測データ及び第２シミュレーションデータを取得する。それから、算出部１４ｄが、実測データ及び第２シミュレーションデータに基づいて、補助情報を算出する。
【００４５】
図９の算出工程（Ｓ９０５）の一例を説明する。算出部１４ｄは、実測データ及び第２シミュレーションデータに基づいて、目的関数を算出する。例えば、算出部１４ｄは、各ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）毎のエラーを算出し、そのエラーの二乗和などを用いて目的関数を補助情報として算出する。
【００４６】
＜Ｓ９０６＞ 目的関数が所定の基準を満たす場合には（Ｓ９０６−ＹＥＳ）、出力工程（Ｓ９０７）に進み、目的関数が所定の基準を満たさない場合には（Ｓ９０６−ＮＯ）、パラメータ更新工程（Ｓ９１１）に進む。
【００４７】
＜図９：出力工程（Ｓ９０７）＞ 図３の出力工程（Ｓ３０６）と同様である。
【００４８】
＜図９：パラメータ更新工程（Ｓ９１１）＞ 算出部１４ｄが、所定の最適化手法（例えば、ニュートン法）に基づいてパラメータ（例えば、ＳＰＩＣＥパラメータ）の更新量を算出し、その更新量に基づいて新しいパラメータセットを作成し、その新しいパラメータセットをシミュレータ１３に与える。パラメータ更新工程（Ｓ９１１）の後には、シミュレーション工程（Ｓ９０３）に戻る。
【００４９】
図９のデバイス特性出力処理は、出力工程（Ｓ９０７）の後に終了する。
【００５０】
なお、本発明の実施形態では、図２の算出部１４ｄ及び図３の算出工程（Ｓ３０５）は省略されても良い。その場合には、出力工程（Ｓ３０６）において、出力部１４ｅは、補助情報以外のデータを出力装置１８に出力する。
【００５１】
また、本発明の実施形態では、図３のリファレンスデータ生成工程（Ｓ３０２）又は図９のリファレンスデータ生成工程（Ｓ９０２）において、図２のリファレンスデータ生成部１４ｂが、実測データが所定の条件を具備する場合に、実測データを補正して、リファレンスデータを生成しても良い。
【００５２】
例えば、図２のリファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データが離散値を含む場合に、実測データに含まれないデバイス特性（すなわち、２つの離散値の間のデバイス特性）を示す推定値を生成しても良い。具体的には、リファレンスデータ生成部１４ｂは、２点間の実測データを線形関数と仮定し、又は、３点間の実測データを２次関数と仮定し、それらの欠落部分の値を内挿して求める。
【００５３】
例えば、図２のリファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データが所定の閾値を超える値（以下、「はずれ値」という。）を含む場合に、はずれ値を除去しても良い。具体的には、リファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データの実測電流の変化が所定の手続き（例えば、近傍の複数点の変化量の平均値を１０倍すること）によって算出した閾値を超える場合には、その実測電流をはずれ値として除去する。すなわち、実測データは、変化量が所定の閾値の範囲内に含まれる実測電流の集合となる。
【００５４】
また、本発明の実施形態では、図３の変換工程（Ｓ３０４）又は図９の変換工程（Ｓ９０４）において、図２の変換部１４ｃが、実測データが所定の条件を具備する場合に、リファレンスデータの実測データを補正して、第１電流（ＩＳ）を第２電流（ＩＳ′）に変換しても良い。
【００５５】
例えば、図２の変換部１４ｃは、実測データが離散値を含む場合に、実測データに含まれないデバイス特性（すなわち、２つの離散値の間のデバイス特性）を示す推定値を生成しても良い。具体的には、変換部１４ｃは、２点間の実測データを線形関数と仮定し、又は、３点の実測データを２次関数と仮定し、それらの欠落部分の値を内挿して求める。すなわち、変換部１４ｃは、第１シミュレーションデータの値に合わせて補正値を求める。
【００５６】
本発明の実施形態によれば、変換部１４ｃが、リファレンスデータに基づいて第１シミュレーションデータを第２シミュレーションデータに変換する。その結果、デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果が出力される。具体的には、図６（Ｂ）及び図８に示すように、非線形関数で表される電流電圧特性（第１シミュレーションデータＳ）が、ターゲットデータＴに基づいて、線形関数で表される電流電圧特性（第２シミュレーションデータＳ′）に変換される。その結果、ユーザは、電圧の大きさ（デバイス特性）に依存することなく、電流電圧特性を容易に読み取ることができる。
【００５７】
また、本発明の実施形態によれば、実測データが離散値又ははずれ値を含む場合であっても、リファレンスデータ生成部１４ｂが、実測データを補正して、リファレンスデータを生成する。その結果、実測データに依存することなく、第１シミュレーションデータが第２シミュレーションデータに適切に変換される。
【００５８】
また、本発明の実施形態によれば、実測データが離散値を含む場合であっても、変換部１４ｃが、リファレンスデータの実測データを補正して、第１電流（ＩＳ）を第２電流（ＩＳ′）に変換する。その結果、実測データに依存することなく、第１シミュレーションデータが第２シミュレーションデータに適切に変換される。
【００５９】
また、本発明の実施形態によれば、出力部１４ｅが、外部端末にネットワークを介して接続された出力装置１８に、第２シミュレーションデータと、ターゲットデータと、補助情報と、を出力する。その結果、ユーザは、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の外部に設けられた外部端末を使用して、第２シミュレーションデータを確認することができる。
【００６０】
また、本発明の実施形態によれば、算出部１４ｄが、補助情報を算出する。その結果、ユーザは、第２シミュレーションデータを容易に応用することができる。特に、本発明の実施形態の変形例によれば、算出部１４ｄによって算出された目的関数が基準を満たさない場合に、基準を満たすまでＳＰＣＩＥパラメータが更新されるので、ユーザは、最適化したＳＰＩＣＥパラメータに対応する領域（ユーザがスケールを拡大したいと考える領域）と全領域のシミュレーション結果とを一度に容易に確認することができる。
【００６１】
また、本発明の実施形態によれば、ユーザは、入力装置１２を使用して任意のリファレンスデータを作成することができる。すなわち、ユーザは、所望のスケールで表されたシミュレーション結果を確認することができる。例えば、ユーザは、デバイス特性の変化量が部分的に大きくなるようなリファレンスデータを作成することによって、シミュレーション結果にウェイトを付加することができる。その結果、ユーザにとって、シミュレーション結果の重要な領域が見やすくなる。
【００６２】
本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の少なくとも一部は、ハードウェアで構成しても良いし、ソフトウェアで構成しても良い。ソフトウェアで構成する場合には、デバイス特性出力装置１０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させても良い。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でも良い。
【００６３】
また、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布しても良い。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布しても良い。
【００６４】
上述した実施形態は、いずれも一例であって限定的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６５】
１０ デバイス特性出力装置
１２ 入力装置
１３ シミュレータ
１４ プロセッサ
１４ａ 入力部
１４ｂ リファレンスデータ生成部
１４ｃ 変換部
１４ｄ 算出部
１４ｅ 出力部
１６ 記憶装置
１６ａ デバイス特性出力プログラム
１６ｂ シミュレーションプログラム
１８ 出力装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デバイス特性出力装置及びデバイス特性出力プログラムを記憶する記憶媒体に関し、より詳しくは、デバイス特性のシミュレーションに使用されるデバイス特性出力装置、及びそのデバイス特性出力装置を実現するデバイス特性出力プログラムを記憶する記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、デバイス特性（例えば、ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）特性）は、線形スケールやｌｏｇ（ログ）スケールのグラフを使用して表される。線形スケール及びｌｏｇスケールを使用した場合には、デバイス特性の一部の領域において、変化量（すなわち、傾き）が極めて急峻になるので、デバイス特性の領域によって、ユーザが見易いスケールが異なる。例えば、ＭＯＳＦＥＴの電流電圧特性（以下、「ＩＶ特性」という。）は、ゲート・ソース電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈより小さいときにはｌｏｇスケールが好ましく、ゲート・ソース電圧が所定の閾値電圧Ｖｔｈを超えたときには線形スケールが好ましい。
【０００３】
しかしながら、特定用途の場合には、線形スケール及びｌｏｇスケールは、ユーザにとって見にくい場合がある。例えば、アナログ用途の場合には、閾値電圧Ｖｔｈの近傍のデバイス特性が重要な要素となるが、線形スケール及びｌｏｇスケールの閾値電圧Ｖｔｈの近傍のデバイス特性は、ユーザにとって見にくい。
【０００４】
特許文献１は、このようなデバイス特性のパラメータ抽出方法の一例を開示する。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されるパラメータ抽出方法は、実測値と計算値（以下、「シミュレーション結果」という。）の一致の度合いを包括的に且つ定量的に評価することを考慮するものである。従って、シミュレーション結果がどのようなものであっても、シミュレーション結果が線形スケールやｌｏｇスケールのグラフを使用して表される場合に、ユーザにとって見やすいものであるとは限らない。
【０００６】
すなわち、従来は、シミュレーション結果がユーザにとって見やすいか否かは、デバイス特性の変化量に依存する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２００２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果を出力することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第１態様によれば、
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力部と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換部と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力部と、を備えるデバイス特性出力装置が提供される。
【００１０】
本発明の第２態様によれば、
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力命令と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成命令と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換命令と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力命令と、を備えるデバイス特性出力プログラムを記憶するコンピュータが読み取り可能な記憶媒体が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のプロセッサ１４が実現する機能構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態に係るターゲットデータの概略を示す概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係るリファレンスデータの概略を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態に係る第１シミュレーションデータの概略を示す概略図である。
【図７】本発明の実施形態に係る第２シミュレーションデータの概略を示す概略図である。
【図８】本発明の実施形態に係る補助情報（ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラー）の概略を示す概略図である。
【図９】本発明の実施形態の変形例に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の構成を示すブロック図である。図２は、図１のプロセッサ１４が実現する機能構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０は、ユーザからデータの入力を受け付けるように構成された入力装置１２と、デバイス特性（例えば、電流電圧特性）のシミュレーションを実行するように構成されたシミュレータ１３と、デバイス特性出力装置１０の機能を実現するように構成されたプロセッサ１４と、様々なデータ及びプログラムを記憶可能に構成されたハードディスク等の記憶装置１６と、様々なデータを出力するように構成された出力装置１８と、を備える。
【００１６】
図１の入力装置１２は、例えば、キーボード、マウス、又はネットワークインタフェースである。なお、入力装置１２がネットワークインタフェースである場合には、入力装置１２は、デバイス特性出力装置１０の外部に設けられた端末（以下、「外部端末」という。）にネットワークを介して接続される。
【００１７】
シミュレータ１３は、デバイス特性のシミュレーションを実行するように構成される。例えば、シミュレータ１３は、ＳＰＩＣＥ（Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ ｗｉｔｈ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｅｍｐｈａｓｉｓ）回路シミュレータである。
【００１８】
図１のプロセッサ１４は、記憶装置１６に記憶されたデバイス特性出力プログラム１６ａ（後述する）を起動して、図２のデバイス特性出力装置１０の機能（入力部１４ａ、リファレンスデータ生成部１４ｂ、変換部１４ｃ、算出部１４ｄ、及び出力部１４ｅ）を実現する。なお、プロセッサ１４は、シミュレータ１３がソフトウェアによって実現される場合には、記憶装置１６に記憶されたシミュレーションプログラム１６ｂ（後述する）を起動して、シミュレータ１３の機能を実現する。
【００１９】
図２の入力部１４ａは、入力装置１２から、デバイス特性の測定結果（実測値）を示す実測データと、デバイス特性のターゲット（目標値）を示すターゲットデータと、の入力を受け付け、シミュレータ１３からデバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付けるように構成される。また、入力部１４ａは、実測データと、ターゲットデータと、第１シミュレーションデータと、を記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２０】
図２のリファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データとターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するように構成される。また、リファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データ及びターゲットデータを記憶装置１６から取得し、リファレンスデータを記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２１】
図２の変換部１４ｃは、リファレンスデータに基づいて、第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換するように構成される。また、変換部１４ｃは、リファレンスデータ及び第１シミュレーションデータを記憶装置１６から取得し、第２シミュレーションデータを記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２２】
図２の算出部１４ｄは、シミュレーション結果を応用するための補助情報を算出するように構成される。また、算出部１４ｄは、実測データ及び第２シミュレーションデータを記憶装置１６から取得し、算出された補助情報を記憶装置１６に書き込むように構成される。
【００２３】
図２の出力部１４ｅは、第２シミュレーションデータ及び補助情報を記憶装置１６から取得して、それらを出力装置１８に出力するように構成される。
【００２４】
図１の記憶装置１６は、デバイス特性出力プログラム１６ａと、シミュレーションプログラム１６ｂと、デバイス特性出力処理（後述する）において用いられる様々なデータを記憶可能に構成される。図１のデバイス特性出力プログラム１６ａは、デバイス特性出力装置１０の機能を実現するための複数の命令を備えるアプリケーションプログラムである。図１のシミュレーションプログラム１６ｂは、シミュレータ１３を実現するためのアプリケーションプログラムである。
【００２５】
図１の出力装置１８は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、又はネットワークインタフェースである。なお、出力装置１８がネットワークインタフェースである場合には、出力装置１８は、外部端末にネットワークを介して接続される。この場合には、出力部１４ｅは、ネットワークを介して接続された所定の端末にデータ（例えば、第２シミュレーションデータ及び補助情報）を送信する。
【００２６】
すなわち、入力装置１２は、デバイス特性出力装置１０の入力インタフェースである。プロセッサ１４は、デバイス特性出力プログラム１６ａの命令を実行してデバイス特性出力装置１０の機能を実現する。記憶装置１６は、デバイス特性出力装置１０のデータベースである。出力装置１８は、デバイス特性出力装置１０の出力インタフェースである。
【００２７】
本発明の実施形態に係るデバイス特性出力処理について説明する。図３は、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。図４は、本発明の実施形態に係るターゲットデータの概略を示す概略図である。図５は、本発明の実施形態に係るリファレンスデータの概略を示す概略図である。図６は、本発明の実施形態に係る第１シミュレーションデータの概略を示す概略図である。図７は、本発明の実施形態に係る第２シミュレーションデータの概略を示す概略図である。図８は、本発明の実施形態に係る補助情報（ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラー）の概略を示す概略図である。
【００２８】
ユーザが、入力装置１２を使用してデバイス特性出力処理の開始コマンドを入力すると、プロセッサ１４が、デバイス特性出力プログラム１６ａを起動して、図３のデバイス特性出力処理を開始する。
【００２９】
＜図３：入力工程（Ｓ３０１）＞ 図２の入力部１４ａが、電圧毎の電流の実測値を示す実測データ及び電圧毎の電流の目標値を示すターゲットデータを入力装置１２から取得する。それから、入力部１４ａが、実測データ及びターゲットデータを記憶装置１６に書き込む。例えば、図４（Ａ）に示すように、ターゲットデータＴは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）毎の変化量（傾き）を示すデータである。図４（Ａ）は、ユーザがターゲットデータを定義する場合の例を示している。図４（Ａ）では、変化量１の領域を標準領域とすると、変化量２の領域は標準領域に対して倍のスケールが設定された領域を意味する。すなわち、ターゲットデータＴは、図４（Ｂ）のグラフを示すことになる。
【００３０】
＜図３：リファレンスデータ生成工程（Ｓ３０２）＞ 図２のリファレンスデータ生成部１４ｂが、記憶装置１６から実測データ及びターゲットデータを取得する。それから、リファレンスデータ生成部１４ｂが、実測データ及びターゲットデータに基づいて、リファレンスデータを生成する。それから、リファレンスデータ生成部１４ｂが、生成されたリファレンスデータを記憶装置１６に書き込む。例えば、図５に示すように、リファレンスデータは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と、実測電流（Ｉｄ）と、ターゲット電流（Ｉｄ′）との関係を示すデータである。リファレンスデータのうち、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と実測電流（Ｉｄ）との関係が実測データであり、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）とターゲット電流（Ｉｄ′）との関係がターゲットデータである。すなわち、リファレンスデータ生成部１４ｂは、各ゲート・ソース電圧（Ｖｇ１乃至Ｖｇ２１）毎に、実測電流（Ｉｄ１乃至Ｉｄ２１）をターゲット電流（Ｉｄ′１乃至Ｉｄ′２１）に関連付けることによって、リファレンスデータを生成する。リファレンスデータは、非線形関数で表される電圧電流特性を線形関数で表される電圧電流特性に変換するための基準となるデータである。
【００３１】
＜図３：シミュレーション工程（Ｓ３０３）＞ 図１のシミュレータ１３が、デバイス特性のシミュレーションを実行して、電圧毎の電流のシミュレーション結果（以下、「第１電流」という。）を示す第１シミュレーションデータを生成する。それから、シミュレータ１３は、第１シミュレーションデータを図２の入力部１４ａに与える。それから、入力部１４ａは、第１シミュレーションデータをシミュレータ１３から取得して、記憶装置１６に書き込む。例えば、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第１シミュレーションデータは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と第１電流（ＩＳ）との関係を示すデータである。第１シミュレーションデータは、ユーザにとって、電圧が低いときの第１電流の値を線形スケールで読み取ることが困難なデータである（図６（Ｂ）の破線）。
【００３２】
＜図３：変換工程（Ｓ３０４）＞ 図２の変換部１４ｃが、記憶装置１６から図５のリファレンスデータ及び図６（Ａ）の第１シミュレーションデータを取得する。それから、変換部１４ｃが、リファレンスデータに基づいて、第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する。それから、変換部１４ｃが、変換された第２シミュレーションデータを記憶装置１６に書き込む。例えば、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、第２シミュレーションデータは、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）と第２電流（ＩＳ′）との関係を示すデータである。第２シミュレーションデータは、ユーザにとって、電圧の大きさにかかわらず第２電流の値を読み取ることが容易なデータである。
【００３３】
図３の変換工程（Ｓ３０４）の一例を説明する。図２の変換部１４ｃは、図５のリファレンスデータに基づいて、第１電流（ＩＳ）を第２電流（ＩＳ′）に変換する。図５の例では、変換部１４ｃは、第１電流（ＩＳ１＝１．００Ｅ−１４）を第２電流（ＩＳ′１＝−１．０９０１５）に変換し、第１電流（ＩＳ２＝１．００Ｅ−１３）を第２電流（ＩＳ′２＝−０．９９０１５）に変換し、・・・、第１電流（ＩＳ２１＝１．２０Ｅ−５）を第２電流（ＩＳ′２１＝０．９０９８４８）に変換する。その結果、図７（Ａ）及び（Ｂ）の電流電圧特性が生成される。すなわち、変換部１４ｃは、リファレンスデータの中から第１電流（ＩＳｎ）と同じ値に関連付けられたターゲット電流（Ｉｄ′ｍ）を第２電流（ＩＳ′ｎ）とすることによって、第１シミュレーションデータを第２シミュレーションデータに変換する。
【００３４】
＜図３：算出工程（Ｓ３０５）＞ 図２の算出部１４ｄが、記憶装置１６から実測データ及び第２シミュレーションデータを取得する。それから、算出部１４ｄが、実測データ及び第２シミュレーションデータに基づいて、補助情報を算出する。それから、算出部１４ｄは、算出された補助情報を記憶装置１６に書き込む。
【００３５】
図３の算出工程（Ｓ３０５）の一例を説明する。算出部１４ｄは、ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラー（誤差）を補助情報として算出する（図８）。図８の例では、算出部１４ｄは、ターゲット電流（Ｉｄ′）と第２電流（ＩＳ′）との差（ΔＩ）をゲート・ソース電圧（Ｖｇ）毎に計算することによって、ターゲットデータに対する第２シミュレーションデータのエラーを算出する。すなわち、算出部１４ｄは、実測データに対する第１シミュレーションデータのエラーをリファレンスデータに基づいて評価する。
【００３６】
＜図３：出力工程（Ｓ３０６）＞ 図２の出力部１４ｅが、記憶装置１６から第２シミュレーションデータと、ターゲットデータと、補助情報と、を取得して、それらを出力装置１８に出力する。例えば、図８に示すように、出力部１４ｅは、第２シミュレーションデータＳ′にターゲットデータＴを合成して出力装置１８に出力する。すなわち、図８のターゲットデータＴは、線形関数であり、ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）に対して電流（Ｉｄ）が一定の変化量（傾き）となるように実測データを定義するためのデータである。図８の第２シミュレーションデータＳ′は、ターゲットデータを平行にシフトしたカーブである。これは、第１シミュレーションデータ（図６（Ｂ）のＳ）がターゲットデータＴと同じ形状であり、Ｘ軸（電圧）方向に一定量だけ閾値電圧Ｖｔｈがシフトしたデータであることを意味する。
【００３７】
図３のデバイス特性出力処理は、出力工程（Ｓ３０６）の後に終了する。
【００３８】
本発明の実施形態の変形例について説明する。図９は、本発明の実施形態の変形例に係るデバイス特性出力処理の手順を示すフローチャートである。
【００３９】
ユーザが、入力装置１２を使用してデバイス特性出力処理の開始コマンドを入力すると、プロセッサ１４が、デバイス特性出力プログラム１６ａを起動して、図９のデバイス特性出力処理を開始する。
【００４０】
＜図９：入力工程（Ｓ９０１）＞ 図３の入力工程（Ｓ３０１）と同様である。
【００４１】
＜図９：リファレンスデータ生成工程（Ｓ９０２）＞ 図３のリファレンスデータ生成工程（Ｓ３０２）と同様である。
【００４２】
＜図９：シミュレーション工程（Ｓ９０３）＞ 図３のシミュレーション工程（Ｓ３０３）と同様である。
【００４３】
＜図９：変換工程（Ｓ９０４）＞ 図３の変換工程（Ｓ３０４）と同様である。
【００４４】
＜図９：算出工程（Ｓ９０５）＞ 図２の算出部１４ｄが、記憶装置１６から実測データ及び第２シミュレーションデータを取得する。それから、算出部１４ｄが、実測データ及び第２シミュレーションデータに基づいて、補助情報を算出する。
【００４５】
図９の算出工程（Ｓ９０５）の一例を説明する。算出部１４ｄは、実測データ及び第２シミュレーションデータに基づいて、目的関数を算出する。例えば、算出部１４ｄは、各ゲート・ソース電圧（Ｖｇ）毎のエラーを算出し、そのエラーの二乗和などを用いて目的関数を補助情報として算出する。
【００４６】
＜Ｓ９０６＞ 目的関数が所定の基準を満たす場合には（Ｓ９０６−ＹＥＳ）、出力工程（Ｓ９０７）に進み、目的関数が所定の基準を満たさない場合には（Ｓ９０６−ＮＯ）、パラメータ更新工程（Ｓ９１１）に進む。
【００４７】
＜図９：出力工程（Ｓ９０７）＞ 図３の出力工程（Ｓ３０６）と同様である。
【００４８】
＜図９：パラメータ更新工程（Ｓ９１１）＞ 算出部１４ｄが、所定の最適化手法（例えば、ニュートン法）に基づいてパラメータ（例えば、ＳＰＩＣＥパラメータ）の更新量を算出し、その更新量に基づいて新しいパラメータセットを作成し、その新しいパラメータセットをシミュレータ１３に与える。パラメータ更新工程（Ｓ９１１）の後には、シミュレーション工程（Ｓ９０３）に戻る。
【００４９】
図９のデバイス特性出力処理は、出力工程（Ｓ９０７）の後に終了する。
【００５０】
なお、本発明の実施形態では、図２の算出部１４ｄ及び図３の算出工程（Ｓ３０５）は省略されても良い。その場合には、出力工程（Ｓ３０６）において、出力部１４ｅは、補助情報以外のデータを出力装置１８に出力する。
【００５１】
また、本発明の実施形態では、図３のリファレンスデータ生成工程（Ｓ３０２）又は図９のリファレンスデータ生成工程（Ｓ９０２）において、図２のリファレンスデータ生成部１４ｂが、実測データが所定の条件を具備する場合に、実測データを補正して、リファレンスデータを生成しても良い。
【００５２】
例えば、図２のリファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データが離散値を含む場合に、実測データに含まれないデバイス特性（すなわち、２つの離散値の間のデバイス特性）を示す推定値を生成しても良い。具体的には、リファレンスデータ生成部１４ｂは、２点間の実測データを線形関数と仮定し、又は、３点間の実測データを２次関数と仮定し、それらの欠落部分の値を内挿して求める。
【００５３】
例えば、図２のリファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データが所定の閾値を超える値（以下、「はずれ値」という。）を含む場合に、はずれ値を除去しても良い。具体的には、リファレンスデータ生成部１４ｂは、実測データの実測電流の変化が所定の手続き（例えば、近傍の複数点の変化量の平均値を１０倍すること）によって算出した閾値を超える場合には、その実測電流をはずれ値として除去する。すなわち、実測データは、変化量が所定の閾値の範囲内に含まれる実測電流の集合となる。
【００５４】
また、本発明の実施形態では、図３の変換工程（Ｓ３０４）又は図９の変換工程（Ｓ９０４）において、図２の変換部１４ｃが、実測データが所定の条件を具備する場合に、リファレンスデータの実測データを補正して、第１電流（ＩＳ）を第２電流（ＩＳ′）に変換しても良い。
【００５５】
例えば、図２の変換部１４ｃは、実測データが離散値を含む場合に、実測データに含まれないデバイス特性（すなわち、２つの離散値の間のデバイス特性）を示す推定値を生成しても良い。具体的には、変換部１４ｃは、２点間の実測データを線形関数と仮定し、又は、３点の実測データを２次関数と仮定し、それらの欠落部分の値を内挿して求める。すなわち、変換部１４ｃは、第１シミュレーションデータの値に合わせて補正値を求める。
【００５６】
本発明の実施形態によれば、変換部１４ｃが、リファレンスデータに基づいて第１シミュレーションデータを第２シミュレーションデータに変換する。その結果、デバイス特性の変化量に依存することなく、ユーザにとって見やすいシミュレーション結果が出力される。具体的には、図６（Ｂ）及び図８に示すように、非線形関数で表される電流電圧特性（第１シミュレーションデータＳ）が、ターゲットデータＴに基づいて、線形関数で表される電流電圧特性（第２シミュレーションデータＳ′）に変換される。その結果、ユーザは、電圧の大きさ（デバイス特性）に依存することなく、電流電圧特性を容易に読み取ることができる。
【００５７】
また、本発明の実施形態によれば、実測データが離散値又ははずれ値を含む場合であっても、リファレンスデータ生成部１４ｂが、実測データを補正して、リファレンスデータを生成する。その結果、実測データに依存することなく、第１シミュレーションデータが第２シミュレーションデータに適切に変換される。
【００５８】
また、本発明の実施形態によれば、実測データが離散値を含む場合であっても、変換部１４ｃが、リファレンスデータの実測データを補正して、第１電流（ＩＳ）を第２電流（ＩＳ′）に変換する。その結果、実測データに依存することなく、第１シミュレーションデータが第２シミュレーションデータに適切に変換される。
【００５９】
また、本発明の実施形態によれば、出力部１４ｅが、外部端末にネットワークを介して接続された出力装置１８に、第２シミュレーションデータと、ターゲットデータと、補助情報と、を出力する。その結果、ユーザは、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の外部に設けられた外部端末を使用して、第２シミュレーションデータを確認することができる。
【００６０】
また、本発明の実施形態によれば、算出部１４ｄが、補助情報を算出する。その結果、ユーザは、第２シミュレーションデータを容易に応用することができる。特に、本発明の実施形態の変形例によれば、算出部１４ｄによって算出された目的関数が基準を満たさない場合に、基準を満たすまでＳＰＣＩＥパラメータが更新されるので、ユーザは、最適化したＳＰＩＣＥパラメータに対応する領域（ユーザがスケールを拡大したいと考える領域）と全領域のシミュレーション結果とを一度に容易に確認することができる。
【００６１】
また、本発明の実施形態によれば、ユーザは、入力装置１２を使用して任意のリファレンスデータを作成することができる。すなわち、ユーザは、所望のスケールで表されたシミュレーション結果を確認することができる。例えば、ユーザは、デバイス特性の変化量が部分的に大きくなるようなリファレンスデータを作成することによって、シミュレーション結果にウェイトを付加することができる。その結果、ユーザにとって、シミュレーション結果の重要な領域が見やすくなる。
【００６２】
本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の少なくとも一部は、ハードウェアで構成しても良いし、ソフトウェアで構成しても良い。ソフトウェアで構成する場合には、デバイス特性出力装置１０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させても良い。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でも良い。
【００６３】
また、本発明の実施形態に係るデバイス特性出力装置１０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布しても良い。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布しても良い。
【００６４】
上述した実施形態は、いずれも一例であって限定的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６５】
１０ デバイス特性出力装置
１２ 入力装置
１３ シミュレータ
１４ プロセッサ
１４ａ 入力部
１４ｂ リファレンスデータ生成部
１４ｃ 変換部
１４ｄ 算出部
１４ｅ 出力部
１６ 記憶装置
１６ａ デバイス特性出力プログラム
１６ｂ シミュレーションプログラム
１８ 出力装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力部と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換部と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力部と、を備えるデバイス特性出力装置。
【請求項２】
前記リファレンスデータ生成部は、前記実測データが所定の条件を具備する場合に、前記実測データを補正して、前記リファレンスデータを生成する請求項１に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項３】
前記リファレンスデータ生成部は、前記実測データが離散値を含む場合に、前記実測データに含まれないデバイス特性を示す推定値を生成する請求項２に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項４】
前記リファレンスデータ生成部は、前記実測データが所定の閾値を超えるはずれ値を含む場合に、前記はずれ値を除去する請求項２又は３に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項５】
前記変換部は、前記実測データが所定の条件を具備する場合に、前記リファレンスデータの実測データを補正して、前記第１シミュレーションデータを前記第２シミュレーションデータに変換する請求項１に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記実測データが離散値を含む場合に、前記リファレンスデータの実測データに含まれないデバイス特性を示す推定値を生成する請求項５に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項７】
前記出力部は、ネットワークを介して接続された所定の端末に前記第２シミュレーションデータを送信する請求項１乃至６の何れか１項に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項８】
前記ターゲットデータに対する前記第２シミュレーションデータのエラーを算出する算出部をさらに備える請求項１乃至７の何れか１項に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項９】
前記実測データ及び前記第２シミュレーションデータに基づいて、目的関数を算出する算出部をさらに備える請求項１乃至８の何れか１項に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項１０】
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力命令と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成命令と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換命令と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力命令と、を備えるデバイス特性出力プログラムを記憶するコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１】
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力部と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成部と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換部と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力部と、を備えるデバイス特性出力装置。
【請求項２】
前記リファレンスデータ生成部は、前記実測データが所定の条件を具備する場合に、前記実測データを補正して、前記リファレンスデータを生成する請求項１に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項３】
前記リファレンスデータ生成部は、前記実測データが離散値を含む場合に、前記実測データに含まれないデバイス特性を示す推定値を生成する請求項２に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項４】
前記リファレンスデータ生成部は、前記実測データが所定の閾値を超えるはずれ値を含む場合に、前記はずれ値を除去する請求項２又は３に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項５】
前記変換部は、前記実測データが所定の条件を具備する場合に、前記リファレンスデータの実測データを補正して、前記第１シミュレーションデータを前記第２シミュレーションデータに変換する請求項１に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項６】
前記変換部は、前記実測データが離散値を含む場合に、前記リファレンスデータの実測データに含まれないデバイス特性を示す推定値を生成する請求項５に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項７】
前記出力部は、ネットワークを介して接続された所定の端末に前記第２シミュレーションデータを送信する請求項１乃至６の何れか１項に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項８】
前記ターゲットデータに対する前記第２シミュレーションデータのエラーを算出する算出部をさらに備える請求項１乃至７の何れか１項に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項９】
前記実測データ及び前記第２シミュレーションデータに基づいて、目的関数を算出する算出部をさらに備える請求項１乃至８の何れか１項に記載のデバイス特性出力装置。
【請求項１０】
デバイス特性の実測データ、前記デバイス特性のターゲットを示すターゲットデータ、及び前記デバイス特性のシミュレーション結果を示す第１シミュレーションデータの入力を受け付ける入力命令と、
前記実測データと前記ターゲットデータとの関係を示すリファレンスデータを生成するリファレンスデータ生成命令と、
前記リファレンスデータに基づいて、前記第１シミュレーションデータを異なるスケールで表される第２シミュレーションデータに変換する変換命令と、
前記第２シミュレーションデータを出力する出力命令と、を備えるデバイス特性出力プログラムを記憶するコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−８３４５（Ｐ２０１１−８３４５Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４８９０５（Ｐ２００９−１４８９０５）
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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