Примеры моделирования приборов

ПРИМЕРЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИБОРОВ [c.477]

Примеры моделирования процессов локального окисления, с другой стороны, выявляют доминирующее влияние зависимости коэффициента диффузии от пространственных координат на результирующее распределение. Эти модели пока еще только зарождаются. Их усовершенствование будет зависеть от дальнейшего развития пока еще примитивных методов непосредственного измерения двумерных распределений примесей. Однако можно получить косвенное подтверждение предположений, сделанных в процессе моделирования, сравнивая электрические характеристики тестовых приборов и результаты, полученные с помощью программ двумерного моделирования технологического процесса и анализа приборов. [c.303]

Казалось бы, исходя из рисунка, можно сделать вьшод, что существует лишь немного областей, для подробного анализа которых необходимо двумерное моделирование. Однако можно привести два аргумента, опровергающих этот вывод. Во-первых, двумерные эффекты боковых смещений областей в настоящее время интенсивно исследуются [9.1,9.2]. При микронных и субмикронных размерах приборов распространение точечных дефектов, например в процессе диффузии, ускоренной окислением, может увеличить диаметр окружности, ограничивающей соответствующую область, в 2 — 3 раза. Во-вторых, моделирование не является самоцелью, а служит инструментом для проектирования новых двумерных приборов. Как будет показано ниже, для анализа МОП-транзистора требуется решать двумерное уравнение Пуассона в области обеднения, которая достигает нескольких микрометров. В результате области, ограниченные окружностями, увеличиваются, причем это увеличение тем больше, чем выше приложенное напряжение, и тем меньше, чем выше степень легирования подложки. Примеры, иллюстрирующие эти факты, будут приведены ниже. [c.250]

Роль моделирования в создании приборов лучше всего иллюстрируют некоторые примеры, связанные с литографией, травлением и осаждением. Наиболее широко моделирование было использовано в оптической литографии этому вопросу посвящена гл. 12. Сравнение экспериментального и расчетного профилей резиста, полученных в результате электронной литографии, приведено на рис. 13.4 [13.36]. Здесь предпоследний профиль соответствует экспериментальной продолжительности проявления 90 с. Зависимость глубины профиля и его размеров от фазы процесса и степени близости других элементов хорошо согласуется с экспериментальными данными. Экспериментальный профиль, однако, имеет несколько более крутые стенки, что указывает, по-видимому, на необходимость учета при моделировании какого-то дополнительного физического механизма. [c.338]

В качестве примера, раскрывающего основные этапы создания корпуса прибора из листового металла, рассмотрим конструкцию (рис. 1.33), спроектированную в подеистеме твердотельного моделирования в виде совокупности контуров. [c.50]

Приборы больших размеров можно успешно моделировать как одномерные структуры. Это справедливо как для моделей технологических процессов, так и для моделей функционирования приборов. Приборы с горизонтальными размерами, меньшими единиц микрон, однако, требуют двумерных моделей. Эта потребность стимулировала появление в последние годы большого числа работ по двумерным моделям для вычисления электрических характеристик приборов, позволяющих получить их вольт-амперные характеристики. Примером работы такого типа является программа двумерного моделирования GEMINI. Результатом подобных работ стало значительное продвижение в нашем понимании физики приборов с малыми размерами. [c.45]

Результаты моделирования технологического процесса используются специалистами в области технологии и разработки приборов для различных целей. Очень широко они применяются для изучения новых процессов и нового оборудования. Особенно полезной оказалась возможность исследования отдельных физических явлений и их взаимодействия с помощью огромного количества параметров технологического процесса. Такая возможность позволяет рассчитать оптимальные режимы процесса, используемые в технологическом оборудовании, например в проекционных установках. Еще одно направление использования результатов моделирования заключается в исследовании новых процессов и их последовательности. Хорошим примером является анализ применения изотропного осаждения в сочетании с анизотропным травлением для планаризации поверхности пластины. Другим примером использования результатов моделирования является оценка роли предполагаемых усовершенствований технологии, заключающихся, например, в использовании новых установок литографии или новых резистов. Возможно также использование моделирования для диагностики и изучения новых процессов, если физические модели модифицированы таким образом, что с их помощью можно получать и правдоподобные объяснения экспериментальных наблюдений. [c.336]

На рис. 14.21 представлены результаты расчетов по методу монополярного анализа и по программам GEMINI и ADDET. Напряжение на стоке менялось с шагом 1 В до 10 В при постоянном напряжении на затворе, равном -0,5 В. Анализ эквипотенциальных линий показывает, что траектория тока в окрестности отсечки канала лежит вдоль поверхности для < 7 В и проходит через объем при Kpj > 7 В. Потоковая и стоковая области моделируются гауссовским распределением примесей с пиком концентрации на поверхности полупроводника. При глубине залегания перехода 0,45 мкм используется то же гауссовское распределение, но со сдвигом положения пика на 0,05 мкм от поверхности. Для этого прибора ток в момент отсечки канала почти в 50 раз превышает ток прибора с глубиной перехода 0,4 мкм. Такое 50-кратное увеличение тока в режиме отсечки канала при увеличении глубины залегания перехода всего на 12 % является поразительным результатом. Кстати, этот пример наглядно убеждает в необходимости численного моделирования при проектировании ИС. Эта крайняя чувствительность характеристик прибора к параметру Xj, так же, как и к траектории тока и градиентам распределения примесей, чрезвычайно затрудняет аналитическое исследование данных эффектов. [c.386]

Раздел 15.4 полностью посвящен приложениям программы MINIMOS. Во-первых, дается наглядный пример, на котором показывается применимость модели высокого уровня типа MINIMOS для анализа характеристик прибора. Этот пример позволяет продемонстрировать влияние ионной имплантации в область канала МОП-транзистора очень малых размеров на пороговое напряжение и сквозное обеднение. Во-вторых, приводится анализ чувствительности характеристик прибора к технологии его изготовления, что наилучшим образом иллюстрирует целесообразность численного моделирования. Далее описывается более сложный пример, показывающий, что с помощью численного моделирования можно прийти к пониманию сложных взаимосвязей различных физических явлений. Он завершается объяснением причин эффекта защелкивания в миниатюрном МОП-транзисторе. В разд. 15.5 проводится анализ компланарных приборов. Для этой цели исследуются /7-МОП-инвертор с нагрузкой обеднения и КМОП-инвертор. На этих нескольких примерах демонстрируется возможность извлечения большого объема информации о функционировании приборов с помощью численного моделирования, показывается эффективность этого аппарата и широкий спектр его приложений в электронной технике. [c.391]

Довольно трудно привести пример, который был бы интересен квалифицированному читателю и одновременно доступен читателям, вообще интересующимся моделированием, но не имеющим специальных знаний по физике приборов. Мы остановились на эффектах ионной имплантации в короткоканальных МОП-транзисторах, чтобы показать применимость двумерного моделирования. Были рассчитаны три прибора, параметры которых приводятся в наборах входных данных, представленных на рис. 15.7. Последующее обсуждение этого рисунка покажет легкость и простоту использования программ моделирования MINIMOS [15,138 - 15.142]. [c.416]

В этой главе мы попытались описать моделирование МОП-транзисторов с помощью численных методов. Были обсуждены физические основы и кратко рассмотрены все более усложняющиеся численные методы. Безусловно, только развитие основ физики полупроводников приведет к разработке моделей, пригодных для более надежного моделирования работы приборов, т. е. моделей, которые соответствовали бы достижениям технологии на современном уровне миниатюризации. Наиболее важная цель моделирования, а именно способность прогнозировать характеристики нового прибора на этапе проектирования, может быть достигнута только в том случае, если физические параметры в основных уравнениях будут проанализированы еще более тщательно. Возможно, для этого придется полностью пересмотреть некоторые общепринятые предположения и приближения и, по-видимому, это единственный способ освободиться от огромного количества подгоночных параметров и эвристических формул, которые все еще моделируют с той или иной точностью некоторые сложные физические явления. До разработки наиболее адекватной модели нужно провести очень тщательный анализ собственно физических процессов. Широкие возможности аппарата численного анализа в предсказании свойств приборов были продемонстрированы на примере программы моделирования МОП-транзистора -MINIMOS. [c.446]

Возможности нестационарного трехмерного моделирования с помощью программы FIELDAY демонстрируются на примере обратносмешенного р-и-перехода эллипсоидальной формы [16.32]. Структуру, подобную изображенной на рис. 16.23, можно обнаружить в любом из четырех углов биполярного транзистора. По мере уменьшения размеров области эмиттера обратное смещение такой структуры будет играть все более важную роль в работе биполярных приборов. Результаты расчетов приводятся на рис. 16.23. В первом приближении время отклика согласуется с оценкой, полученной на основе классической теории транзисторов. [c.486]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...