WPE效应的概念 如何让减小WPE效应呢？

如果模拟IC工程师你经常用.18um以上的工艺，那么你很可能从来没有关注过WPE以及LOD（Length Of Diffusion）效应。到了.18um以下的工艺，就要关注这些物理效应了，因为这些物理效应已经对电路造成了不可忽视的影响。

WPE（Well Proximity Effect）就是阱临近效应，是指在阱doping的过程中，阱边缘由于散射doping浓度比其他地方要高一些，这样临近阱边缘的器件特性就与远离阱边缘的器件特性不一致，主要体现在阈值电压、迁移率和体效应上。

WPE的概念就是这么简单，那么主要体现在什么参数上？

bsim模型中的介绍是以下这样的三个公式。Vth0、Ueff和K2分别是阈值电压、体效应和电迁移率影响因子,我们关注最多的就是阈值电压的影响，如果你的电路对阈值电压很敏感，那么就要特意关注一下WPE参数了。

可以看出，主要是由三个参数SCA、SCB和SCC影响，在bsim模型中，这三个参数定义如下：

有人说，这个定义很晦涩，没关系，不用管，你就知道这三个参数越大，WPE效应越大，对阈值电压等的影响越大就可以了，其实SCA，SCB和SCC通俗的讲，是器件各个边缘到well距离的积分。

那么在实际cadence中，该如何考量？

在我们做前仿真的时候，一般不会特别注意WPE效应的参数，在每个MOS的properties界面中，WPE参数是默认隐藏的，如果你点击display，它会默认选择了no wpe effect，就是在前仿真不考虑WPE效应，可以看到，SCA、SCB和SCC这个数值，在no wpe effect这个数值是很小的，几乎不会对阈值电压等参数造成影响。

那么，在画完版图进行后仿真的时候，我们知道，我们一般会先做norc的抽取，norc抽取不抽取版图中的寄生电阻和电容，但是会考虑WPE以及LOD这些物理效应。当我们norc做完得到后抽的网表后，我们第一步应该去看你的电路的dc电对不对，对于前仿真来说有没有很大偏移，关键电压或者电流节点是一定要看的，如果你做了一个基准电路，你不能只看你的基准输出电压，你内部的关键节点的电流或者电压节点都是要看一下的，因为有时候，输出是对的，但其实内部有节点是不正常的。

版图如果画的完美，那么后仿真的WPE参数和前仿真几乎是一样的，差距很小。如果画的不好，WPE参数就会变大。但实际上，版图做到完美有些难，我们就是尽量减小WPE效应。

下面是一个前后仿真的WPE参数对比，做到了前后仿真完全相等，是不是很惊讶。

那么，如何做到以上结果呢？在siliconvlsi中给出了以下3个方法，但是实用的我只知道第二种很实用，其他两种待验证。但是第二个方法有个弊端，就是会增大版图面积，因为阱需要一个大的阱，所以如果对阈值电压、体效应等这些要求不高，可以适当增大阱的面积，不要增大的太大，在面积和精度上取个折中。

第二种方法，将器件远离阱，可以减小WPE，即将well面积画大一些，将器件的上下左右四个方向到well的距离尽量大，一般都会有一个最小距离要求，大部分是2um以上，不满足2um也不会报DRC错误，所以在DRC和LVS验证的时候是查不到WPE效应的。

如果满足了2um，一般都可以将WPE降到很小，**如果满足了2um还不能和前仿真相等，那就是你用的工艺还有一些其他的规则要求，但这时候WPE肯定是在可以接受的范围了。

如下图，在画版图的时候，将器件4个方向到well的距离SC1~SC4都取大，这时候WPE效应就很小了。

因为WPE的三个参数SCA、SCB和SCC，都是SC1~SC4的积分，如下公式，这时候回到以上bsim模型中关于SCA、SCB和SCC的表格的定义，就很清楚了，其中fA(s)、fB(s)、fC(s)是经验常数。