ESD與TCADSilvaco仿真浙江大學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1ESD與與TCADSilvaco仿真浙江大學(xué)仿真浙江大學(xué)2第1頁/共162頁3第2頁/共162頁4第3頁/共162頁5第4頁/共162頁6第5頁/共162頁7第6頁/共162頁8第7頁/共162頁9第8頁/共162頁10第9頁/共162頁11第10頁/共162頁12第11頁/共162頁13第12頁/共162頁14第13頁/共162頁15第14頁/共162頁16第15頁/共162頁17第16頁/共162頁18MESHInitiates a mesh and must appear first when defining a structure.X.MESHY.MESHELIMINATEU

2、sed to specify exact locations of mesh lines produces a rectangular grid which can be reduced in density by using ELIMINATE to remove excess nodes away from area of interestCREATE A SIMULATION第17頁/共162頁19SPREADBOUNDARYOlder statements whose function is no longer so necessary. SPREAD allows the creat

3、ion of a LOCOS shaped structure on a rectangular mesh and BOUNDARY allows a set of coordinates to be input to define a regions topography.第18頁/共162頁20TSUPREM4Used to transfer surface features and doping profiles from TSUPREM4 onto an existing MEDICI meshSTITCHNew command to allow multiple TSUPREM4 f

4、iles to be usedREGIONUsed to define regional properties where no material data already exists第19頁/共162頁21ELECTRODEAdds location of electrodes to structureRENAMERenames electrodes or regionsPROFILEAllows addition of doping information either by creating simple profiles or inputting from a process sim

5、ulatorREGRIDAllows regridding of mesh based on some internalquantities第20頁/共162頁22第21頁/共162頁23第22頁/共162頁24第23頁/共162頁25第24頁/共162頁26ModelDesciptionSRHShockley Read HallCONSRHSRH + concentration dependant lifetimesAUGERAuger recombinationR.TUNNELSRH including tunnelling in presence of strong electric f

6、iledsIMPACT.IClassic Chynoweth expressionII.TEMPInvokes a temperature based version of the impact ionization model for use with the energy balance modelRECOMBINATION AND GENERATION MODELS第25頁/共162頁27ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsCCSMOBcarrier-carrier scatteringCONMOBconcentrati

7、on dependence from tables 300KANALYTICAnalytic alternative to CONMOB with Temp dependencePHUMOBcarrier-carrier scattering, different donor and accetor scattering, screening, useful for bipolarsMOBILITY MODELS第26頁/共162頁28ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsLSMMOSTreats surface scatter

8、ing and bulk effectsGMCMOBModified LSMMOB to include screened and unscreened impurity scatteringMOBILITY MODELS第27頁/共162頁29ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsSRFMOBBasic and enhanced model for surface scattering.Requires vertical grid spacing inversion layerSRFMOB2UNIMOBNeeds rectan

9、gular grid in inversion layer models surface scatteringPRPMOBGeneral model for degradation of mobility with transverse electric field MOBILITY MODELS第28頁/共162頁30ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsTFLDMOBUniv Texas mobility modelFLDMOBCarrier heating and velocity saturation effectsHP

10、MOBAccounts for both parallel and perpendicular field dependenceMOBILITY MODELS第29頁/共162頁31ModelDescriptionFERMIDIRFermi Dirac statistics instead of Boltzmann.INCOMPLEIncomplete ionization of impuritiesBGNBandgap narrowing modeling especially important for bipolarsQM.PHILIAccounts for quantum mechan

11、ical effects in MOSFET inversion layers using Van Dorts bandgap widening model.OTHER MODELS第30頁/共162頁32第31頁/共162頁33第32頁/共162頁34第33頁/共162頁35第34頁/共162頁36第35頁/共162頁37第36頁/共162頁38第37頁/共162頁39第38頁/共162頁40登錄界面第39頁/共162頁41GUI 方式設(shè)定網(wǎng)格第40頁/共162頁42編程方式設(shè)定網(wǎng)格第41頁/共162頁43定義初始襯底第42頁/共162頁44柵極氧化第43頁/共162頁45第44頁/共162

12、頁46離子注入第45頁/共162頁47多晶硅柵的淀積第46頁/共162頁48第47頁/共162頁49幾何刻蝕第48頁/共162頁50第49頁/共162頁51 多晶硅氧化 “method fermi compress”第50頁/共162頁52第51頁/共162頁53多晶硅摻雜第52頁/共162頁54第53頁/共162頁55氧化層淀積和側(cè)墻氧化隔離第54頁/共162頁56源/漏極注入和退火第55頁/共162頁57第56頁/共162頁58氧化物的刻蝕和金屬的淀積刻蝕第57頁/共162頁59第58頁/共162頁60第59頁/共162頁61第60頁/共162頁62第61頁/共162頁63第62頁/共16

13、2頁64半個(gè)NMOS結(jié)構(gòu)的鏡像第63頁/共162頁65電極的確定 和保存ATHENA結(jié)構(gòu)文件第64頁/共162頁66第65頁/共162頁67第66頁/共162頁68登錄界面第67頁/共162頁69導(dǎo)入Athena結(jié)構(gòu)第68頁/共162頁70模型命令組第69頁/共162頁71Category欄中選擇Recombination選項(xiàng) 第70頁/共162頁72數(shù)字求解方法命令組第71頁/共162頁73解決方案命令第72頁/共162頁74TONYPLOT繪出IdVds特性曲線族 第73頁/共162頁75第74頁/共162頁76第75頁/共162頁77第76頁/共162頁78第77頁/共162頁79第78

14、頁/共162頁80各種命令說明第79頁/共162頁81第80頁/共162頁82第81頁/共162頁83第82頁/共162頁84第83頁/共162頁85第84頁/共162頁86第85頁/共162頁87第86頁/共162頁88第87頁/共162頁89第88頁/共162頁90ISE-TCAD的仿真結(jié)構(gòu)流程第89頁/共162頁91第90頁/共162頁92第91頁/共162頁93第92頁/共162頁94第93頁/共162頁95第94頁/共162頁96第95頁/共162頁97第96頁/共162頁98第97頁/共162頁99第98頁/共162頁100第99頁/共162頁101MOS的輸出特性第100頁/共1

15、62頁102第101頁/共162頁103第102頁/共162頁104第103頁/共162頁105第104頁/共162頁106直流仿真ggNMOS結(jié)構(gòu)圖第105頁/共162頁107直流仿真ggNMOS的I-V圖第106頁/共162頁108直流仿真ggNMOS結(jié)構(gòu)圖第107頁/共162頁109直流仿真SCR的I-V圖第108頁/共162頁110HBM放電模式的等效電路圖第109頁/共162頁111混合電路仿真的器件第110頁/共162頁1125kV的ESD情況下的I-t，V-t圖。第111頁/共162頁1135kV的ESD情況下的I-t，V-t放大圖。第112頁/共162頁114溫度仿真的器件第1

16、13頁/共162頁1152.5E-3A/um電流下溫度分布第114頁/共162頁1165kV的ESD情況下放電等效電原理圖第115頁/共162頁117極值功率密度仿真的ESD防護(hù)器件圖第116頁/共162頁118Tsuprem4對(duì)該器件的仿真圖第117頁/共162頁1195kV的ESD情況下器件的I-t圖第118頁/共162頁1205kV的ESD情況下器件的V-t圖第119頁/共162頁1215kV的ESD情況下器件的Pmax-t圖第120頁/共162頁122功率分布仿真的器件1第121頁/共162頁123器件1的功率分布仿真圖第122頁/共162頁124器件2功率分布的ESD等效電路圖第12

17、3頁/共162頁125功率分布仿真的器件2第124頁/共162頁126器件2極值功率密度的時(shí)域圖第125頁/共162頁127器件2在Pmax1時(shí)刻的功率分布圖第126頁/共162頁128器件2在Pmax2時(shí)刻的功率分布圖第127頁/共162頁129第128頁/共162頁130第129頁/共162頁131第130頁/共162頁132第131頁/共162頁133傳統(tǒng)的TLP實(shí)測(cè)Vt1和It2第132頁/共162頁134第133頁/共162頁135第134頁/共162頁136用來評(píng)價(jià)ESD防護(hù)器件性能的CDM放電模型第135頁/共162頁137有待評(píng)估性能的ESD防護(hù)器件第136頁/共162頁138

18、該ESD防護(hù)器件的Tsuprem4仿真結(jié)構(gòu)圖第137頁/共162頁139該ESD防護(hù)器件的I-t圖第138頁/共162頁140該ESD防護(hù)器件的V-t圖第139頁/共162頁141該ESD防護(hù)器件的Pmax-t圖第140頁/共162頁142該ESD防護(hù)器件的熱源第141頁/共162頁143熱源放大圖第142頁/共162頁144注入功率和極值溫度的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷?43頁/共162頁145二次熱電擊穿的經(jīng)驗(yàn)判決公式第144頁/共162頁146第145頁/共162頁147T1時(shí)刻的功率分布第146頁/共162頁148T2時(shí)刻的功率分布第147頁/共162頁149T3和T5時(shí)刻的功率分布第148頁/共162頁150T4時(shí)刻的功率分布第149頁/共162頁151T6時(shí)刻的功率分布第150頁/共162頁15