放射線効果モジュール - SILVACO · 2018-06-29 · rev.052416_11 •...
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• 照射機能では任意の照射源を設定可能
• 電界に応じたe-/h+の生成消滅率および生成消滅レート
• デバイス構造内部の光電流の流れ
• 二酸化ケイ素中の電子輸送とトラップ
• Athenaプロセス・シミュレータとのインタフェースにより、プロセス依存の欠陥分布を モデリングおよび光電流を評価
• 光電流密度とLET(Linear Energy Transfer)の関数として電荷を生成
• 絶縁層の電荷生成とデバイス方程式のセルフコンシステントな解
• フレキシブルなCインタプリタ・ルーチンにより、カスタム・モデルの光生成、再結合および 電荷トラップをプロトタイプ
• 変位ダメージ・モデル
REM(Radiation Effect Module)放射線効果モジュールにより、Atlas2次元/3次元デバイス・シミュ
レータやVictory3次元シミュレータは絶縁材料中の欠陥状態や固定電荷、電荷輸送を生成し、半導
体の総線量、線量率、ならびにSEU効果のモデル化を実現します。
REM
放射線効果モジュール
• 先進の物理ベース・モデルを使用したSEU解析
• 任意の角度の複数のSEU軌道を同時にシミュレーション
• MixedModeシミュレーションにより、トランジスタ・ レベルおよび回路レベルのSEU効果の両方を共にモデル 化可能
• マクロ・モデルの過渡電流源の開発
• Verilog-Aはコンパクト・デバイス・モデルの開発に対応 し、SmartSpice回路シミュレーション・ファミリで コンパイル可能
シングルイベント効果(SEE)
シフト・レジスタで使用されるECL D型フリップフロップの回路図 5 . 3 7 n s に お い て 、 ス イ ッ チ ン グ 電 流 0 . 6 m A を と も な うLET=40MeV-cm2/mgに対応するD型フリップフロップ回路の出力波形
SEU衝突シミュレーションで使用したフル3次元構造の 2次元断面のサンプル
LET値20、40、60、80MeV-cm2/mgにおける粒子衝突のコレクタ電流の規格化
SEU衝突の定義には、粒子の進入ポイントからの距離や、時間、粒子軌道中心からの距離に応じた電子正孔対の生成が含まれます。進入ポイントと退出ポイントは任意であり、複数の粒子衝突に対応しています。
• 線量率光電流のデバイスのTCADモデルからSPICEモデルまでフローを定義
• 生成した線量率の光電流のプロセス・パラメータとバイアスとなる変化を調査可能
• 移動度モデルと再結合モデルを選択可能
• デバイス内で均一または不均一な電荷生成を実現
線量率
5E9 rad(Si)/sec 25 nsパルスに対するOPアンプの線量率応答SOI演算増幅器の回路図
Verilog-Aで記述されたコンパクト・デバイス・モデルを含むNMOS-SOIデバイスのDCスイープ回路
総線量100K、500K、 1 Meg-Rad(Si)におけるNMOSデバイスの応答
• 放射線タイプと線量率による電荷生成率のユーザ定義モデル
• 電子正孔対再結合(対再結合および柱状再結合対応)のユーザ定義モデル
• 絶縁体の電荷(電子と正孔)および陽子輸送
• 絶縁体の電荷トラップとデトラップ
• 電荷速度、電荷濃度、電流密度および電界に応じた、電荷トラップ率のユーザ定義モデル
• マルチトラップとデトラップを使用した分散輸送をサポート
総線量
• 流量依存の欠陥モデル変位損傷
Rev.052416_11
• REMにより、様々な放射線の影響(総線量、線量率、SEE)をトランジスタ・レベルでモデル化
• コンパクト・モデル開発環境において、ユーザは測定データやREMのシミュレーション結果に基づき、 物理ベースのSPICEビヘイビア・モデルをVerilog-Aで作成可能
• SmartSpice RadHardにより、回路レベルの放射線効果のシミュレーションを行い、8万個以上の アクティブ・トランジスタの組み込みが可能
• Gatewayスケマティック・エディタはSmartSpiceおよびVerilog-Aと強力に連携し、放射データの回路 記述への移行が可能
• Expertレイアウト・エディタは、階層環境において最大規模のアナログ/ミックスド・シグナル、 およびデジタル設計を内蔵の機能(全角度描画、ガードリング、その他)で処理し、デザインによる 放射線強化(RHBD)に対応
• Guardian DRC/ERC/LVSは、Expertのレイアウトの物理的チェックによりファウンドリ指定の デザイン・ルールへの適合を確認し、追加のユーザ定義の放射線ルールにも対応
• Clever寄生素子抽出は重大寄生素子データを提供して3次元フィールド・ソルバによる寄生素子解析を 行い、抽出した寄生素子をデザイン・クロージャとしてSmartSpiceにバックアノテート
• このマルチレベル・モデリング手法により、トランジスタ・レベル、回路レベル、システム・レベルに おける放射線解析を実現
• シルバコ・ツールはすべて、業界標準インタフェースと互換性があり、その他の商用ツール・フローと 相互運用可能(EDIF™、HSpice™、PSpice™、GSDII™、Dracula™、Diva™、Calibre™)
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