2次元非等温デバイス・シミュレーション・モジュール

Giga™は、S-PiscesおよびBlazeと連携して、自己発熱効果のシミュレーションを実行することができます。Gigaには、熱生成、熱フロー、格子温度、ヒート・シンクおよび物理定数における局所温度効果のモデルが含まれています。温度効果と電気的物理効果はセルフコンシステントな計算により結合されます。Gigaは、Atlasフレームワーク内のモジュールと完全に統合されています。

Gigaは、MOS、バイポーラ、ミックスドMOSバイポーラのテクノロジを使用して製造されるパワーデバイスの設計および最適化のための理想的な環境を提供します。その他の一般的な用途として、静電気放電(electrostatic discharge: ESD)保護のキャラクタライズ、HBT、HEMT、SOIデバイスの設計、故障解析、ヒート・シンクの設計に使用できます。

MOSデバイスおよびバイポーラ・パワー・デバイス

Gigaは、パワー・デバイスの解析、設計、最適化の機能を備えています。測定可能な電気的特性のシミュレーションおよびデバイス内部の温度に依存するデバイスの振る舞いを確認できます。したがって、予測できる不具合をプロセス開発の初期段階で特定することが可能です。

ドリフト領域のホット・スポットを示した、横型DMOSトランジスタにおける温度分布。Gigaを使用して、高電流で動作中の局所発熱場所を特定し評価することができます。
ラッチ状態のデバイスにおけるホット・スポットの位置と電流フローを示しています。
Atlasの自動カーブ・トレーシング・ルーティン機能を用いて求めたゲート電圧の関数としてIGBTのDCラッチアップ特性

SOIデバイスのシミュレーション

埋め込み酸化膜は熱伝導率が低いため、非等温効果がSOIデバイスでは重要になります。SOIデバイスにおけるドレイン電流、キンク効果、破壊挙動を正確にシミュレートするためには非等温計算が必要になります。Gigaを使用して電子のアバランシェ生成率の内部分布を解析することができます。この解析によりデバイス性能の温度効果を理解することができます。

ドリフト拡散モデル、エネルギー・バランス・モデル、非等温エネルギー・バランス・モデルによるI/V特性の比較
SOI MOSFETとLOCOS分離構造内部の温度分布です。このデバイスはAthenaのLDDプロセス手順に従って定義されたものです。

MOSの二次降伏

Gigaを使用して、MOSFETデバイスの温度に影響される二次降伏電圧を予測することが可能です。同じ条件で等温シミュレーションを実行した場合、二次降伏を表すことができません。ESDパルス・トレランスを決定するために、GigaでシミュレートしたDC結果(二次降伏電圧、トリガ電流など)が役立ちます。

GaAs MESFETにおける局所発熱

降伏中のGaAs MESFET内部の温度分布図。熱伝導率が低い基板と材料から構成されたデバイスを正確に設計するために非等温シミュレーションが必要になります。

Rev.110113_04