ESD与TCADSilvaco仿真浙江大学PPT学习教案

1、会计学1ESD与与TCADSilvaco仿真浙江大学仿真浙江大学2第1页/共162页3第2页/共162页4第3页/共162页5第4页/共162页6第5页/共162页7第6页/共162页8第7页/共162页9第8页/共162页10第9页/共162页11第10页/共162页12第11页/共162页13第12页/共162页14第13页/共162页15第14页/共162页16第15页/共162页17第16页/共162页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页/共162页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页/共162页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页/共162页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页/共162页22第21页/共162页23第22页/共162页24第23页/共162页25第24页/共162页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页/共162页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页/共162页28ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsLSMMOSTreats surface scatter

8、ing and bulk effectsGMCMOBModified LSMMOB to include screened and unscreened impurity scatteringMOBILITY MODELS第27页/共162页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页/共162页30ModelLow fieldTransverse fieldParallel fieldCommentsTFLDMOBUniv Texas mobility modelFLDMOBCarrier heating and velocity saturation effectsHP

10、MOBAccounts for both parallel and perpendicular field dependenceMOBILITY MODELS第29页/共162页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页/共162页32第31页/共162页33第32页/共162页34第33页/共162页35第34页/共162页36第35页/共162页37第36页/共162页38第37页/共162页39第38页/共162页40登录界面第39页/共162页41GUI 方式设定网格第40页/共162页42编程方式设定网格第41页/共162页43定义初始衬底第42页/共162页44栅极氧化第43页/共162页45第44页/共162

12、页46离子注入第45页/共162页47多晶硅栅的淀积第46页/共162页48第47页/共162页49几何刻蚀第48页/共162页50第49页/共162页51 多晶硅氧化 “method fermi compress”第50页/共162页52第51页/共162页53多晶硅掺杂第52页/共162页54第53页/共162页55氧化层淀积和侧墙氧化隔离第54页/共162页56源/漏极注入和退火第55页/共162页57第56页/共162页58氧化物的刻蚀和金属的淀积刻蚀第57页/共162页59第58页/共162页60第59页/共162页61第60页/共162页62第61页/共162页63第62页/共16

13、2页64半个NMOS结构的镜像第63页/共162页65电极的确定 和保存ATHENA结构文件第64页/共162页66第65页/共162页67第66页/共162页68登录界面第67页/共162页69导入Athena结构第68页/共162页70模型命令组第69页/共162页71Category栏中选择Recombination选项 第70页/共162页72数字求解方法命令组第71页/共162页73解决方案命令第72页/共162页74TONYPLOT绘出IdVds特性曲线族 第73页/共162页75第74页/共162页76第75页/共162页77第76页/共162页78第77页/共162页79第78

14、页/共162页80各种命令说明第79页/共162页81第80页/共162页82第81页/共162页83第82页/共162页84第83页/共162页85第84页/共162页86第85页/共162页87第86页/共162页88第87页/共162页89第88页/共162页90ISE-TCAD的仿真结构流程第89页/共162页91第90页/共162页92第91页/共162页93第92页/共162页94第93页/共162页95第94页/共162页96第95页/共162页97第96页/共162页98第97页/共162页99第98页/共162页100第99页/共162页101MOS的输出特性第100页/共1

15、62页102第101页/共162页103第102页/共162页104第103页/共162页105第104页/共162页106直流仿真ggNMOS结构图第105页/共162页107直流仿真ggNMOS的I-V图第106页/共162页108直流仿真ggNMOS结构图第107页/共162页109直流仿真SCR的I-V图第108页/共162页110HBM放电模式的等效电路图第109页/共162页111混合电路仿真的器件第110页/共162页1125kV的ESD情况下的I-t，V-t图。第111页/共162页1135kV的ESD情况下的I-t，V-t放大图。第112页/共162页114温度仿真的器件第1

16、13页/共162页1152.5E-3A/um电流下温度分布第114页/共162页1165kV的ESD情况下放电等效电原理图第115页/共162页117极值功率密度仿真的ESD防护器件图第116页/共162页118Tsuprem4对该器件的仿真图第117页/共162页1195kV的ESD情况下器件的I-t图第118页/共162页1205kV的ESD情况下器件的V-t图第119页/共162页1215kV的ESD情况下器件的Pmax-t图第120页/共162页122功率分布仿真的器件1第121页/共162页123器件1的功率分布仿真图第122页/共162页124器件2功率分布的ESD等效电路图第12

17、3页/共162页125功率分布仿真的器件2第124页/共162页126器件2极值功率密度的时域图第125页/共162页127器件2在Pmax1时刻的功率分布图第126页/共162页128器件2在Pmax2时刻的功率分布图第127页/共162页129第128页/共162页130第129页/共162页131第130页/共162页132第131页/共162页133传统的TLP实测Vt1和It2第132页/共162页134第133页/共162页135第134页/共162页136用来评价ESD防护器件性能的CDM放电模型第135页/共162页137有待评估性能的ESD防护器件第136页/共162页138

18、该ESD防护器件的Tsuprem4仿真结构图第137页/共162页139该ESD防护器件的I-t图第138页/共162页140该ESD防护器件的V-t图第139页/共162页141该ESD防护器件的Pmax-t图第140页/共162页142该ESD防护器件的热源第141页/共162页143热源放大图第142页/共162页144注入功率和极值温度的经验模型第143页/共162页145二次热电击穿的经验判决公式第144页/共162页146第145页/共162页147T1时刻的功率分布第146页/共162页148T2时刻的功率分布第147页/共162页149T3和T5时刻的功率分布第148页/共162页150T4时刻的功率分布第149页/共162页151T6时刻的功率分布第150页/共162页15