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(yè)/共162頁(yè)3第2頁(yè)/共162頁(yè)4第3頁(yè)/共162頁(yè)5第4頁(yè)/共162頁(yè)6第5頁(yè)/共162頁(yè)7第6頁(yè)/共162頁(yè)8第7頁(yè)/共162頁(yè)9第8頁(yè)/共162頁(yè)10第9頁(yè)/共162頁(yè)11第10頁(yè)/共162頁(yè)12第11頁(yè)/共162頁(yè)13第12頁(yè)/共162頁(yè)14第13頁(yè)/共162頁(yè)15第14頁(yè)/共162頁(yè)16第15頁(yè)/共162頁(yè)17第16頁(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)22第21頁(yè)/共162頁(yè)23第22頁(yè)/共162頁(yè)24第23頁(yè)/共162頁(yè)25第24頁(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)28ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsLSMMOSTreats surface scatter

8、ing and bulk effectsGMCMOBModified LSMMOB to include screened and unscreened impurity scatteringMOBILITY MODELS第27頁(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)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(yè)/共162頁(yè)32第31頁(yè)/共162頁(yè)33第32頁(yè)/共162頁(yè)34第33頁(yè)/共162頁(yè)35第34頁(yè)/共162頁(yè)36第35頁(yè)/共162頁(yè)37第36頁(yè)/共162頁(yè)38第37頁(yè)/共162頁(yè)39第38頁(yè)/共162頁(yè)40登錄界面第39頁(yè)/共162頁(yè)41GUI 方式設(shè)定網(wǎng)格第40頁(yè)/共162頁(yè)42編程方式設(shè)定網(wǎng)格第41頁(yè)/共162頁(yè)43定義初始襯底第42頁(yè)/共162頁(yè)44柵極氧化第43頁(yè)/共162頁(yè)45第44頁(yè)/共162

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

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

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

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

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

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

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