来自美国硅谷的信息（下）：一半导体产业复苏，各厂商积极布局

不要忽略验证工具 Mentor Graphics副总裁兼总经理Joseph Sawicki介绍了他们的最新产品,版图的寄生参数提取工具Calibre xACT 3D,Toseph称,以往此类工具在提取器件的寄生参数时都是二维的,即对器件的几伺坐标进行标示和记录从而确定寄生参数,而Calibre xACT 3D则是提取单个器件以及不同器件之间的三维空间信息,这样所得到的寄生参数当然更精确。     

基于CQFP 64线外壳的封装寄生参数研究

封装寄生效应对高频器件性能的影响越来越明显.为了在高频器件设计中充分考虑寄生参数的影响,需对封装的寄生效应进行模拟,以便保持高频电路封装后信号的完整性.利用Anfost公司的软件Q3D和HFSS,对CQFP 64管壳的引脚和键合线进行电磁仿真分析,提取出三维封装结构的RLC参数和高频下的S参数;分析管壳在封装前后、不同频率、不同封装环境下寄生参数的变化情况;将仿真结果与实验结果进行了对比,为设计人员设计产品提供依据.     

一种适用于毫米波的InP HBT小信号模型与参数提取方法

为了精确提取磷化铟异质结双极型晶体管(InP HBT)在毫米波频段的寄生参数和本征参数,研究了器件的物理结构,从物理上区分了通孔和电极的寄生元件,建立了一个适用于毫米波频段的具有详细寄生网络的分布式InP HBT小信号模型,同时提出了一种直接的参数提取方法且不使用任何数值优化。结果显示,若忽略寄生参数的影响,本征参数提取结果会被高估,且寄生电阻与寄生电感存在明显的趋肤效应。通过ADS2016仿真工具的散射参数模拟结果与测试数据的一致性比较,验证了小信号模型和参数提取方法的有效性和准确性。     

一种新颖的HEMT小信号模型参数直接提取方法

建立了一套完整的直接提取高电子迁移率器件(HEMT)小信号模型等效电路参数的新方法。采用Open去嵌图形对器件寄生电容进行近似提取,避免了ColdFET方法提取的寄生参数为负值的现象;通过Yong Long方法对寄生源电阻进行提取,减少了模型参数提取复杂度。与其它文献报道的小信号模型参数提取方法相比,该方法物理意义简明清晰,提取速度快,并且对新材料、新器件结构有较强的实用性。     

氮化镓HEMT器件的新型Cold FET模型

改进等效寄生电感的提取对提高小信号等效电路模型的仿真精度具有重要意义,尤其是氮化镓器件(GaN).针对传统的等效寄生电感提取方法,本文推导了用于GaN HEMT器件的新型Cold FET模型及参数提取.通过对栅宽分别为200μm和1000μtm GaN HEMT的仿真/测试,表明:新的Cold FET模型可用于GaN HEMT器件等效寄生电感的提取.这将有助于场效应晶体管模型的研究.     

VDMOS等效电路的SPICE模型

分析了VDMOS器件中存在的各种寄生效应以及这些寄生效应对器件性能的影响,在此基础上建立了VDMOS等效电路的SPICE模型.通过MEDICI数值分析软件,模拟VDMOS在不同偏置条件下的电压、电流、电容特性,从而提取出VDMOS等效电路模型参数.并用SPICE软件对等效电路仿真,进行了直流分析和瞬态分析,得到等效电路的电学特性曲线图.仿真的结果与MEDICI器件模拟工具模拟结果相互比较,具有较好的一致性.     

FFT处理器寄生参数提取和静态时序分析

本文在简要介绍寄生参数提取工具Star-RCXT和静态时序分析工具PrimeTime的基础上,对已通过物理验证工具Calibre DRC和LVS的FFT处理器版图用Star-RCXT工具进行了基于CCI的寄生参数提取,得到内部互连网络的详细寄生电容和电阻值.最后,用PrimeTime工具进行了精确的版图时序分析.     

一种改进的用于SiGe HBT的焊盘模型参数提取技术

提出了一种适用于Si基器件的焊盘寄生参数的提取方法,并将此方法提取的焊盘寄生参数结果与用近似法提取的焊盘寄生参数结果的精度作了比较。比较结果表明,文中提出的线性拟合法精度较高。焊盘寄生参数提取并剥离后,对AMS 0.35μm BiCMOS工艺加工的SiGe HBT的小信号等效电路进行参数提取,其中,外部电阻用基极"过驱动电流"法提取,本征参数用分析法提取,将参数提取结果代入模型进行仿真,仿真得到的S参数在整个测试频率范围内均与测试结果吻合良好。     

一种快速精确的GaAs MESFET寄生参数提取方法

提出了一种快速精确地提取GaAs MESFET寄生参数方法.这种方法以两组S参数为基础,应用解析表达式直接确定GaAs MESFET的九个寄生参数.该方法适用范围广.以一个0.3μm×280μm商用器件的一组寄生参数为基础,对该方法进行了验证.     

一种快速精确的GaAs MESFET寄生参数提取方法

提出了一种快速精确地提取GaAs MESFET寄生参数方法．这种方法以两组S参数为基础,应用解析表达式直接确定GaAs MESFET的九个寄生参数．该方法适用范围广．以一个0.3μｍ×280μｍ商用器件的一组寄生参数为基础,对该方法进行了验证．     

三星与Synopsys合作实现首次14nm FinFET成功流片

为芯片和电子系统加速创新提供软件、知识产权(IP)及服务的供应商新思科技公司(Synopsys)日前宣布,与三星在FinFET技术上的多年合作已经实现了一个关键性的里程碑,即采用三星的14LPE工艺成功实现了首款测试芯片的流片。虽然FinFET工艺较传统的平面工艺在功耗与性能上明显超出,但从二维晶体管到三维晶体管的转变带来了几种新的IP及EDA工具挑战,如建模就是其中的一大挑战。两公司多年的合作为FinFET器件的3D寄生参数提取、电路仿真和物理设计规则支持     

基于BSIM3模型的毫米波MOS变容管建模

提出了应用于毫米波段的MOS变容管的建模方法。针对标准0.18μm CMOS工艺,采用2D器件仿真软件MINIMOS,设计实现了积累型MOS变容管;并提出和分析了基于标准BSIM3模型的MOS变容管的等效电路模型;通过MINIMOS仿真,直接提取电路模型各寄生参数。该模型能方便地在电路设计软件中实现,并能预测最高达40 GHz频率范围内的变容管特性。     

使用大规模存储器电路的PEX技术研究

随着集成电路(IC)制造工艺向深亚微米逐渐深入,寄生参数对IC的性能影响越来越大,因此对寄生参数的提取及分析(后仿真)也就显得愈发重要。文章以寄生参数提取的原理及基本方法为引入,分析寄生RC参数产生机制和计算方法,并以含有大规模存储单元的IC设计为例,研究如何利用现有的提取工具解决提取效率的问题,提出了模块划分、重复利用、参数定位和反标配置等操作方案,重点分析基于calibre XRC的PEX在IC设计中遇到的问题,并结合实际情况给出合适的解决方案。     

CMOS标准单元后仿真及其时序信息的建立

时序信息是标准单元特征化参数的重要组成部分.针对全定制标准单元的版图,在进行LVS验证之后,采用寄生参数提取工具对其进行晶体管级的寄生参数提取,得到单元内部的详细寄生电容和电阻值.提出了一种建立标准单元时序信息的方法,并以一个具体标准单元为例对其进行了版图后仿真,结果表明该法行之有效.     

TPAK SiC车用电机控制器功率单元的并联均流设计与实现

SiC金属-氧化物-半导体场效应晶体管(MOSFET)作为车用电机控制器功率单元的核心器件，其并联不均流问题是影响电机控制器安全稳定运行的关键因素。对于热增强塑料封装(TPAK)SiC MOSFET功率模块实际应用中的不均流问题，首先通过理论推导和仿真，对影响SiC并联均流的器件参数、功率回路参数、驱动回路参数进行了全面的分析总结。然后结合仿真结果对电机控制器进行均流优化设计，其中包括对TPAK SiC MOSFET进行测试、筛选和分析，减小器件参数分散性的影响；基于器件开关特性，对功率模块的驱动回路采用单驱动器多推挽结构，减小驱动回路对并联均流的影响；设计了一种叠层母排结构，在ANSYS Q3D中提取到功率回路寄生电感为9.649 nH,采用ANSYS Q3D和Simplorer进行联合双脉冲仿真，电流不均衡度小于3%。最后，进行了电机控制器样机的试制及测试，实际测试结果表明电流不均衡度小于5%,验证了在车用电机控制器应用中TPAK SiC MOSFET模块均流设计的可行性。     

10 Gb/s电吸收调制器的微波封装设计

在高速光电子器件的微波封装过程中，需要综合考虑封装寄生参数和芯片寄生参数对器件高频性能的影响。利用封装寄生参数对芯片寄生参数的补偿作用，成功实现了10Gb／s电吸收调制激光器（EML）的高频封装。通过封装前后芯片和器件的小信号频率响应测试结果对比，器件的反射参数和传输参数有所改善，3dB带宽达到10GHz；并进行了10Gb／s速率的光纤传输实验，经过40km光纤传输后通道代价不到1dBm（误码率为10^-12），满足10Gb／s长距离光纤传输系统的要求。     

GaN HEMT开关器件小信号模型

GaN高电子迁移率晶体管(HEMT)开关器件模型的研究对提高电路性能和缩短研发周期有着重要的意义.为了开发更加精确的电路模型,基于AlGaN/GaN HEMT开关器件的物理结构得到其等效电路模型.利用不同的方法提取开关器件的寄生电容、寄生电感以及寄生电阻.对于栅极附加有千欧姆量级偏置电阻的开关器件提出了一种新的本征参数提取方法.最后通过引入误差因子来评估该模型的准确性和应用在单刀双掷(SPDT)开关电路中检验模型的正确性.结果表明,误差因子E11 =E22＜2.96％,E12 =E21 ＜1.27％,开关电路拟合S参数与实测S参数结果基本吻合.所设计的小信号模型对未来GaN基电路设计提供了一定的理论指导.     

IGBT模块测试适配器设计及寄生电感提取方法

分析了大功率绝缘栅门极晶体管(IGBT)模块测试适配器寄生电感的构成及其形成机理。通过理论分析及Q3D建模仿真叠层母排结构适配器并提取寄生电感,分析适配器寄生电感的计算方式,并通过原装进口适配器与设计制作的适配器进行测试试验,得到两者的寄生电感相当。试验结果表明,叠层母排结构适配器可以有效降低其寄生电感,并且通过IGBT模块开通阶段的波形参数可准确得到适配器的寄生电感。     

尺寸可变的65nm多叉指射频CMOS器件模型提取与优化

通过对CMOS PSP直流核心模型进行STI参数的修正、探针电阻的引入和提取以及尺寸可变的源漏寄生电阻表达式的引入,呈现了一个尺寸可变的65 nm多叉指射频CMOS器件模型及其提取和优化方法.与实验数据比较结果表明,该模型及其提取和优化方法能够在14 GHz以内精确地预测器件性能.     

一种基于BSIM-CMG的FinFET变容管模型

提出了一种适用于FinFET变容管的建模方法.在BSIM-CMG的基础上,模型采用衬底模型和外围寄生模型来表征变容管的射频寄生效应.提出了具体的参数提取方法,将测试的S参数导入到安捷伦IC-CAP建模软件提取参数,测试结构引入高频寄生采用(open+ short)去嵌方法进行去嵌.通过调节模型参数拟合测试曲线得到FinFET变容管模型.该模型可精确表述FinFET变容管全工作区域特性,解决传统MOS变容管模型无法准确描述三维FinFET器件变容特性的问题.模型和模型参数提取方法采用20个硅鳍、16个栅指、158 nm栅长、578 nm栅宽的FinFET变容管进行建模验证,模型仿真和测试所得C-V,R-V和S参数特性吻合良好.