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一种新工艺的杂质分布拟合及模型参数提取的研究

作　者: 宁超
导　师: 陈星弼
学　校: 电子科技大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 杂质分布提取数值拟合 BSIM3v3 参数提取
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,智能功率集成电路(SPIC)已经被广泛地应用于生产生活的许多领域,它的快速发展极大地推动了电子工业的进一步发展,被誉为“第二次电子革命”。本文所涉及的课题就是一种新型的SPIC芯片设计。本次课题是基于陈星弼教授的相关专利,仅仅使用一种一般的CMOS工艺将高压功率器件与低压控制电路集成在一块芯片中,同时保证了隔离的效果,这样就不需要采用成本高昂的介质隔离或者结隔离,从而大大降低了芯片的成本。本文首先回顾了当前电力电子技术、半导体制造工艺以及器件模型的发展,对BSIM3v3模型做了详细的介绍。接下来,针对新型CMOS兼容工艺的杂质分布进行了提取,并得到了适用于器件仿真工具Medici的杂质掺杂定义参数。之后根据本次芯片中电路设计的需求选用了BSIM3v3模型,利用UTMOST IV工具进行了相关参数的提取,并在提取过程中优化了提取策略。最后设计了测试所需器件的版图。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-28
  1.1 电子电力技术简介  8-9
  1.2 智能功率集成电路简介  9-10
  1.3 半导体工艺技术  10-12
    1.3.1 标准双极工艺  11
    1.3.2 多晶硅栅CMOS 工艺  11-12
    1.3.3 BiCMOS 工艺  12
  1.4 器件模型简介  12-27
    1.4.1 器件模型分类  13-14
    1.4.2 模型质量评价  14
    1.4.3 模型介绍  14-19
    1.4.4 BSIM3v3 模型物理模型  19-27
  1.5 本文的工作  27-28
第二章新工艺简介和杂质分布提取  28-42
  2.1 新工艺简介  28
  2.2 各层的杂质分布提取  28-40
    2.2.1 Medici 的掺杂定义简介  28-29
    2.2.2 各层的杂质分布  29-40
  2.3 结果对比  40-42
第三章器件模型的参数提取  42-58
  3.1 数据获取  42-43
  3.2 数据修正  43-48
    3.2.1 对阈值电压的修正  43-47
    3.2.2 对电流的修正  47-48
  3.3 数据的转换  48
  3.4 模型选择  48-49
  3.5 模型参数提取  49-56
    3.5.1 参数提取简介  49-50
    3.5.2 参数提取流程  50-56
  3.6 拟合结果  56-58
第四章测试版图设计  58-60
第五章结论  60-61
致谢  61-62
参考文献  62-64
攻硕期间取得的研究成果  64-65

一种新工艺的杂质分布拟合及模型参数提取的研究

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