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[资源共享] 半导体器件TCAD设计与应用[韩雁,丁扣宝][电子教案(PPT版本)]

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发表于 2019-12-21 15:42:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
内容简介《半导体器件tcad设计与应用》从实用性和先进性出发,全面地介绍半导体工艺仿真软件工具、半导体器件仿真软件工具及其使用。全书共10章,主要内容包括:半导体工艺及器件仿真工具sentaums tcad,工艺仿真工具tsuprem-4及器件仿真工具medici,工艺及器件仿真工具silvaco-tcad,工艺及器件仿真工具ise-tcad,以及工艺仿真工具(dios)的优化使用,器件仿真工具(dessis)的模型分析,片上(芯片级)esd防护器件的性能评估,esd防护器件关键参数的仿真,vdmosfet的设计及仿真验证,igbt的设计及仿真验证。本书配套多媒体电子课件。
《半导体器件tcad设计与应用》不仅能帮助高等学校微电子学、电子科学与技术或其他相关专业的研究生、高年级本科生和企业设计人员掌握tcad技术,而且也可以作为从事功率器件和集成电路片上esd防护设计领域的科技工作者的重要参考资料。
作者: 韩雁
韩雁,教授、博士生导师,浙江大学信息学院微电子所副所长,浙江大学—美国UCF大学ESD联合实验室常务副主任。长期以来从事微电子学领域的教学和研究工作,主要从事集成电路的设计与制造理论研究,在数字集成电路、模拟集成电路以及数模混合集成电路的设计方面,特别是在高压大功率集成电路设计与制造方面,经验丰富;在集成电路芯片级ESD防护设计方面以及其他专用集成电路芯片设计方面,申报有多项发明专利。先后承担国家863集成电路设计重大专项项目(2项)、浙江省自然科学基金项目、上海市政府PDC项目.. << 查看详细
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目录
《半导体器件tcad设计与应用》
第1章 半导体工艺及器件仿真工具sentaurus tcad1
1.1 集成工艺仿真系统 sentaurus process1
1.1.1 sentaurus process工艺仿真工具简介1
1.1.2 sentaurus process基本命令介绍1
1.1.3 sentaurus process 中的小尺寸模型4
1.1.4 sentaurus process仿真实例5
1.2 器件结构编辑工具sentaurus structure editor9
1.2.1 sentaurus structure editor(sde)器件结构编辑工具简介9
1.2.2 完成从sentaurus process到sentaurus device的接口转换10
1.2.3 创建三维结构13
1.3 器件仿真工具sentaurus device18
1.3.1 sentaurus device器件仿真工具简介18
1.3.2 sentaurus device主要物理模型18
1.3.3 sentaurus device仿真实例21
1.4 集成电路虚拟制造系统sentaurus workbench简介25
1.4.1 sentaurus workbench(swb)简介25
1.4.2 创建和运行仿真项目25
参考文献28
第2章 工艺仿真工具tsuprem-4及器件仿真工具medici29
.2.1 tsuprem-4的工艺模型介绍29
2.1.1 扩散模型29
2.1.2 离子注入模型30
2.1.3 氧化模型31
2.1.4 刻蚀模型32
2.2 tsuprem-4基本命令介绍32
2.2.1 符号及变量说明32
2.2.2 命令类型33
2.2.3 常用命令的基本格式与用法33
2.3 双极晶体管结构的一维仿真示例48
2.3.1 tsuprem-4输入文件的顺序48
2.3.2 初始有源区仿真49
2.3.3 网格生成49
2.3.4 模型选择50
2.3.5 工艺步骤50
2.3.6 保存结构51
2.3.7 绘制结果51
2.3.8 打印层信息52
2.3.9 完成有源区仿真53
2.3.10 最终结果54
2.4 半导体器件仿真工具medici简介55
2.4.1 medici的特性55
2.4.2 medici的使用56
2.4.3 medici的语法概览57
2.5 medici实例1——nldmos器件仿真59
2.6 medici实例2——npn三极管仿真64
参考文献71
第3章 工艺及器件仿真工具silvaco-tcad72
3.1 使用athena的nmos工艺仿真72
3.1.1 概述72
3.1.2 创建一个初始结构72
3.1.3 定义初始衬底74
3.1.4 运行athena并且绘图74
3.1.5 栅极氧化76
3.1.6 提取栅极氧化层的厚度77
3.1.7 栅氧厚度的最优化77
3.1.8 完成离子注入80
3.1.9 在tonyplot中分析硼掺杂特性81
3.1.10 多晶硅栅的淀积82
3.1.11 简单几何刻蚀84
3.1.12 多晶硅氧化85
3.1.13 多晶硅掺杂85
3.1.14 隔离氧化层淀积87
3.1.15 侧墙氧化隔离的形成87
3.1.16 源/漏极注入和退火88
3.1.17 金属的淀积90
3.1.18 获取器件参数92
3.1.19 半个nmos结构的镜像93
3.1.20 电极的确定93
3.1.21 保存athena结构文件94
3.2 使用atlas的nmos器件仿真95
3.2.1 atlas概述95
3.2.2 nmos结构的atlas仿真96
3.2.3 创建atlas输入文档96
3.2.4 模型命令组97
3.2.5 数字求解方法命令组98
3.2.6 解决方案命令组99
参考文献106
第4章 工艺及器件仿真工具ise-tcad107
4.1 工艺仿真工具dios107
4.1.1 关于dios107
4.1.2 各种命令说明108
4.1.3 实例说明112
4.2 器件描述工具mdraw117
4.2.1 关于mdraw117
4.2.2 mdraw的边界编辑118
4.2.3 掺杂和优化编辑129
4.2.4 mdraw软件基本使用流程134
4.3 器件仿真工具dessis138
4.3.1 关于dessis138
4.3.2 设计实例140
4.3.3 主要模型简介146
4.3.4 小信号ac分析151
参考文献153
第5章 工艺仿真工具(dios)的优化使用154
5.1 网格定义154
5.2 工艺流程模拟156
5.2.1 淀积157
5.2.2 刻蚀158
5.2.3 离子注入159
5.2.4 氧化162
5.2.5 扩散165
5.3 结构操作及保存输出165
参考文献166
第6章 器件仿真工具(dessis)的模型
分析167
6.1 传输方程模型167
6.2 能带模型168
6.3 迁移率模型170
6.3.1 晶格散射引起的迁移率退化170
6.3.2 电离杂质散射引起的迁移率退化170
6.3.3 载流子间散射引起的迁移率退化172
6.3.4 高场饱和引起的迁移率退化173
6.3.5 表面散射引起的迁移率退化174
6.4 雪崩离化模型174
6.5 复合模型176
参考文献177
第7章 tcad设计工具、仿真流程及esd器件的性能评估178
7.1 esd防护设计要求及tcad辅助设计的必要性178
7.2 工艺和器件tcad仿真软件的发展历程180
7.3 工艺和器件仿真的基本流程180
7.4 tsuprem-4/medici的仿真示例182
7.4.1 半导体工艺级仿真流程182
7.4.2 从工艺级仿真向器件级仿真的过渡流程185
7.4.3 半导体器件级仿真的流程187
7.5 利用瞬态仿真对esd综合性能的定性评估188
7.5.1 tcad评估基本设置189
7.5.2 有效性评估189
7.5.3 敏捷性评估189
7.5.4 鲁棒性评估190
7.5.5 透明性评估193
7.5.6 esd总体评估194
参考文献194
第8章 esd防护器件关键参数的仿真196
8.1 esd仿真中的物理模型选择196
8.2 热边界条件的设定199
8.3 esd器件仿真中收敛性问题解决方案200
8.4 模型参数对关键性能参数仿真结果的影响204
8.5 二次击穿电流的仿真207
8.5.1 现有方法局限性207
8.5.2 单脉冲tlp波形瞬态仿真方法介绍208
8.5.3 多脉冲tlp波形仿真介绍209
参考文献211
第9章 vdmosfet的设计及仿真验证212
9.1 vdmosfet概述212
9.2 vdmosfet元胞设计213
9.2.1 结构参数及工艺参数213
9.2.2 工艺流程213
9.2.3 工艺仿真214
9.2.4 器件仿真220
9.2.5 器件优化229
9.3 vdmosfet终端结构的设计232
9.3.1 结构参数设计232
9.3.2 工艺仿真232
9.3.3 器件仿真237
9.3.4 参数优化239
9.4 vdmosfet esd防护结构设计240
9.4.1 esd现象概述240
9.4.2 vdmosfet中的esd结构设计241
9.4.3 esd防护结构的参数仿真242
参考文献248
第10章 igbt的设计及仿真验证250
10.1 igbt结构简介250
10.2 igbt元胞结构设计251
10.2.1 igbt的正向压降设计251
10.2.2 igbt的正向阻断电压的设计252
10.2.3 元胞几何图形的考虑253
10.2.4 igbt元胞仿真实例253
10.3 高压终端结构的设计258
10.3.1 高压终端结构介绍258
10.3.2 高压终端结构的仿真260
10.4 igbt工艺流程设计265
10.4.1 使用材料的选择265
10.4.2 工艺参数及工艺流程266
参考文献276

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实习生

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发表于 2020-9-1 15:57:09 | 显示全部楼层
好东西呀,贵也要学
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