在智能手機、筆記本電腦、物聯(lián)網(wǎng)等以半導(dǎo)體器件行業(yè)為基礎(chǔ)的主流科技行業(yè)中,產(chǎn)品芯片研發(fā)上市的速度對于能否在激烈的行業(yè)競爭中脫穎而出至關(guān)重要。面對不斷縮小的器件尺寸帶來的物理效應(yīng)和不斷上升的芯片集成密度,半導(dǎo)體制造行業(yè)需要高效且精準的器件模型。芯片的集成電路設(shè)計基于半導(dǎo)體器件的性能表征建模。相比制作芯片原型實物的傳統(tǒng)方式,通過TCAD軟件建立仿真器件模型要更加高效與經(jīng)濟。建立快速且準確度高的仿真器件模型已經(jīng)成為各大芯片公司亟待解決的首要任務(wù)。本文基于深亞微米器件,對硅基MOSFET的物理模型、表面勢集約模型及等效電路模型的參數(shù)提取進行了研究與分析。主要研究內(nèi)容包括:1)基于TCAD軟件對MOSFET物理模型的基本方程進行了研究,并對載流子復(fù)合模型和遷移率模型進行了分析;2)研究了90nm MOSFET器件的三維物理模型,并對90nm MOSFET物理模型的直流特性和小信號S參數(shù)進行了仿真分析;分析了柵長、柵氧化層厚度、柵多晶硅層摻雜濃度以及柵極與源級,漏極的距離四個物理工藝參數(shù)對器件特性的影響;3)對HiSIM2模型的參數(shù)提取算法以及直流參數(shù)提取方法進行了研究與分析;改進了參數(shù)提取算法并使...

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 MOSFET模型分類
        1.2.2 MOSFET模型的發(fā)展
    1.3 MOSFET器件建模流程
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)框架
第二章 MOSFET物理模型基礎(chǔ)
    2.1 物理基本方程
        2.1.1 泊松方程
        2.1.2 載流子連續(xù)性方程
        2.1.3 載流子輸運方程
    2.2 載流子復(fù)合模型
        2.2.1 SRH復(fù)合模型
        2.2.2 俄歇復(fù)合模型
    2.3 遷移率模型
        2.3.1 常數(shù)低電場相關(guān)遷移率模型
        2.3.2 平行電場相關(guān)遷移率模型
        2.3.3 反型層相關(guān)遷移率模型
第三章 深亞微米器件物理模型建模與分析
    3.1 MOSFET的物理模型仿真
        3.1.1 襯底的初始化
        3.1.2 三維空間網(wǎng)格的布局設(shè)置
        3.1.3 氧化層的形成
        3.1.4 多晶硅層的形成
        3.1.5 氮化硅層的形成
        3.1.6 電極的形成
    3.2 物理模型的直流特性和小信號S參數(shù)仿真
    3.3 柵長對器件特性的影響
    3.4 柵極氧化層厚度和摻雜濃度對器件特性的影響
    3.5 電極間距對器件特性的影響
第四章 HiSIM2 模型直流參數(shù)提取與優(yōu)化
    4.1 模型表面勢原理
    4.2 模型參數(shù)提取算法
    4.3 模型參數(shù)提取方法
    4.4 組合算法與傳統(tǒng)算法的擬合精度對比
第五章 深亞微米MOSFET的小信號等效電路參數(shù)提取
    5.1 電極間距對小信號等效電路本征部分的影響
    5.2 測試器件的去嵌
    5.3 測試器件小信號等效電路的寄生元件提取
    5.4 測試器件小信號等效電路的本征元件提取
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 工作展望
攻讀碩士期間發(fā)表論文
參考文獻
致謝



本文編號：3867850