4 Simulationsunterstützte CMOS-Entwicklung



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4 Simulationsunterstützte CMOS-Entwicklung

 

IN diesem Kapitel wird in die Anwendung der Bauelementsimulation als Werkzeug bei der Entwicklung der Transistoren eines CMOS- (,,Complementary Metal-Oxide-Semiconductor``) Prozesses [Che86] eingeführt. In einer Art Leitfaden wird in aufeinander aufbauenden Abschnitten dargelegt, welche Größen und Kennlinen des MOS-Transistors mittels Simulation und vergleichender Messung zu untersuchen sind. Die MOS-Grundgleichungen werden angeführt und physikalische Effekte im MOS-Transistor in Kennlinienform diskutiert. Auf mögliche Ursachen in Bezug auf Simulations- oder aber auch Technologieparameter bei Nichtübereinstimmung von Messung und Simulation wird aus der Sicht des Simulationsanwenders eingegangen.

In der Praxis der simulationsunterstützten CMOS-Entwicklung im Rahmen von Kooperationen mit industriellen Partnern hat sich eine logische Analysereihenfolge herauskristallisiert. Es werden folgende Eigenschaften und Kenngrößen des MOS-Transistors in der genannten Reihenfolge in den folgenden Abschnitten untersucht:

  1. Threshold-Spannung
  2. Subthreshold-Kennlinie
  3. Kurzkanaleffekt
  4. Substrateffekt
  5. Maximaler Drainstrom
  6. Eingangskennlinie
  7. Ausgangskennlinie
Die hier als Beispiel gezeigten gemessenen und simulierten Kennlinien stammen von der Entwicklung eines CMOS-Prozesses für dynamische Speicherbausteine. Eine eingehende Besprechung dieses CMOS-Prozeses erfolgt in Kapitel 5. Die Simulationen wurden mit MINIMOS in der Version 5.2 innerhalb der VISTA-TCAD-Shell (siehe Kapitel 3) durchgeführt.





Martin Stiftinger
Mon Oct 17 21:16:53 MET 1994