一种新的SPICE BSIM3v3 HCI可靠性模型的建立及参数优化

研究中提出了用于描述HCI(热载流子注入)效应的MOSFET可靠性模型及其建模方法,在原BSIM3模型源代码中针对7个主要参数,增加了其时间调制因子,优化并拟合其与HCI加压时间(Stress time)的关系式,以宽长比为10μm/0.5μm5 V的MOSFET为研究对象,在开放的SPICE和BSIM3源代码对模型库文件进行修改,实现了该可靠性模型。实验表明,该模型的测量曲线与参数提取后的I-V仿真曲线十分吻合,因而适用于预测标准工艺MOS器件在一定工作电压及时间下性能参数的变化,进而评估标准工艺器件的寿命。

基于BSIM3v3模型参数提取

对于当前的集成电路设计技术，计算机辅助模拟已成为一种不可缺少的工具。电路模拟器能否用于大规模集成电路的设计和分析取决于模拟器中所采用的器件模型参数的准确性。本论文选取目前业界占主流地位的BSIM3（Berkeley Short—channel IGFET Model）为将要提取的模型，

BSIM3v3模型关键参数提取的研究

BSIM3v3是现在业界普遍使用的MOSFET模型,用它仿真电路能够得到准确的结果,但这个复杂的模型给电路设计者的手算过程带来了相当大的困难.为得到更为准确的关键参数,对用HSPICE从BSIM3v3模型提取关键参数的方法进行了改进,并以一个运放设计为例进行比较,该方法提取的关键参数的手算结果比其他方法更接近仿真结果.

优化的BSIM3V3模型参数提取策略

采用 Silvoca公司的 UTMOST模型参数提取程序对 BSIM3V3模型参数进行提取 ,得出了BSIM3V3模型参数随器件尺寸变化的规律 ,并将此方法应用于清华大学微电子所工艺线 1 .0 μm工艺 ,给出此工艺下的多尺寸器件的 BSIM3V3模型参数。同时 ,对该方法的准确性进行了分析。

深亚微米pMOS器件HCI退化建模与仿真方法

研究了深亚微米pMOS器件HCI(hotcarrierinjection)退化模型.采用流函数分析方法提出一种时变栅电流物理描述,基于这一栅电流模型改进了pMOS器件的HCI退化模型,并在该模型基础上提出一种HCI退化可靠性仿真方法,用于对静态应力条件下器件的HCI退化程度进行预测.最后给出了仿真结果对比.该方法已被用于XDRT可靠性工具中进行器件HCI退化分析.

35KCMOS器件LDD结构的SPICE宏模型

针对BSIM3v3模型在35K低温下无法模拟LDD(轻掺杂漏区)所引起的串联电阻异常,提出了可以模拟这一异常的SPICE宏模型.通过修改CMOS器件常温BSIM3v3模型中的一些与温度有关的参数值,得到35K BSIM3v3模型.模拟结果表明,根据此模型进行参数提取后的Ⅰ-Ⅴ特性曲线与实测曲线十分吻合.最后,运用此模型对CMOS传输门和两级运算放大器进行仿真,结果表明LDD串联电阻效应对这些电路产生了重要影响,该模型明显提高了低温BSIM3v3的仿真精度.

一个带自热效应的新型LDMOS解析模型

介绍了一个带自热效应的新型LDMOS解析式模型。通过研究以阈值电压为基础的BSIM3v3模型,增加了对漂移区影响的考虑,同时,加入自热效应影响,且不用引入单独的自热网络,有效地提高了计算效率。模型中引入有物理背景的新参数来描述LDMOS特有的准饱和效应和自热效应。在计算实验中,模拟数据很好地吻合实际器件的测量数据,证明该模型适用于LD-MOS功率器件在电路中的仿真。

一种新的单边高压器件的模拟及参数提取方法

单边高压器件具有源、漏电阻不对称且与工作电压成非线形的依赖关系的特点 ,文中提出一种单边高压 MOS器件的模型 ,在不改变 BSIM3 V3模拟模型方程的基础上 ,对 BSIM3 V3模型参数的物理意义和取值进行重新的定义来表示单边高压器件的这些特点。同时使用模型参数提取软件 BSIMPro提取了该模型的参数 ,模拟结果与实验数据进行拟合 ,两者符合得很好 ,证明了改进模型的可行性。

基于红外焦平面读出电路应用的多层stack电容设计及SPICE模型研究

基于0.5μm CMOS工艺设计并制备了一种应用于红外焦平面读出电路的多层堆叠(stack)电容结构,测试结果表明,相比单一形式电容,stack电容的单位面积值增大两倍以上,因而能够有效地提升红外焦平面读出电路的电荷存储能力。此外,本文还为设计的多层stack电容建立了一套描述其电学特性的SPICE模型,模型均方根误差在2%以内,因此可以准确描述stack电容的电学特性,满足了红外焦平面读出电路的仿真设计要求。