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Keysight Technologies IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア 半導体デバイス・モデリング用高精度パラメータ抽出 Technical Overview

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Keysight TechnologiesIC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア

半導体デバイス・モデリング用高精度パラメータ抽出

Technical Overview

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02 | Keysight | IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア 半導体デバイス・モデリング用 高精度パラメータ抽出 - Technical Overview

IC-CAPとは

IC-CAP(Integrated Circuit Characterization and Analysis Program)はDC/RF半導体デバイスの特性評価/モデリング用の業界標準のソフトウェアで、高速デジタル/アナログ/パワー RFアプリケーション用の、正確でコンパクトなモデルを抽出できます。IC-CAPには、測定器の自動制御、データ収集、グラフィック解析、シミュレーション、最適化、統計解析が含まれ、技術者や回路デザイナの様々なモデリング・ニーズを満たします。これらの全てのプロセスは、柔軟で直観的なユーザーインタフェースに組み込まれ、アクティブ/パッシブ/ユーザー定義デバイスや回路のモデル・パラメータを効率的かつ正確に抽出することができます。今日の最先端の半導体ファンドリや集積デバイスメーカー(IDM)は、シリコンCMOS、バイポーラ、ガリウムヒ素化合物(GaAs)、窒化ガリウム(GaN)などの多くのデバイス・テクノロジーのモデリングをIC-CAPに依存しています。

主な機能 - オープンなソフトウェア・アーキテクチャにより、モデリングに関する独自の専門知識と手法を統合して最高の確度を実現し、測定/抽出/検証手順の柔軟な作成/自動化が可能

- B S I M3/ B S I M4、P S P、H i S I M、HiSIM_HVなどの業界標準CMOSモデル用のターンキー抽出ソリューションにより、短時間の学習時間で、最高確度のモデルを実現

- Keysight NeuroFET、Rootモデル、高周波BJT、MESFET、PHEMT、最先端VerilogAモデルによる、ユニークな非線形高周波モデル

- ほとんどの商用シミュレータ(ADS、HSPICE、Spectre、ELDOなど)へのダイレクト・リンクにより、抽出モデルと、回路デザイナが使用するシミュレータとの一貫性を確保

- IC-CAP Wafer Professionalによる、最先端の完全なオンウエハー自動測定/特性評価環境

- 強力なデータ処理機能

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03 | Keysight | IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア 半導体デバイス・モデリング用 高精度パラメータ抽出 - Technical Overview

ウェアや各種測定器と組み合わせて使用すれば、さまざまな温度での測定を自動化できます。

す。モデリング・エンジニアが必要とするモデリング・ソフトウェアには、標準モデルで提供される範囲を超えてパラメータを修正、拡張できる柔軟性が必要とされています。性能を最適化し、バラツキを管理するために、デバイス・デザイナとプロセス・エンジニアは正確なモデルと統計解析機能を必要としています。回路デザイナにとっても、これらの機能はTypicalの性能とワーストケース動作を知るために必要です。

デバイスのモデリングのために測定されるデータの量は急増しています。このため、モデリング測定に数時間から数日かかり、可能な限り効率を上げることが重要となっていますが、測定確度を犠牲にすることはできません。測定制御ソフトウェアをプローバのネイティブ・ソフト

変化の速い半導体業界は、製品の性能と歩留まりを最大化し、タイムトゥマーケットを短縮し、製造コストを削減する必要に常に迫られています。デバイスの小型化が進むにつれて、正確なモデルを使用し、デバイスの処理性能の統計的バラツキを管理することがますます重要になります。一般的な回路の動作周波数は上昇を続け、RFやマイクロ波の周波数レンジに入りつつあります。正確で収束性のよい回路シミュレーションのためには、正確なデバイス・モデルが不可欠です。DCだけでなくRFやマイクロ波の領域でもデバイスの動作を正確に予測できるモデルを、回路デザイナは必要としているのです。

さまざまなプロセス・テクノロジーの存在により、独自のプロセスにすばやく適応できる多様なモデルが求められていま

IC-CAPと今日のモデリングの問題

IC-CAPモデリング・ソフトウェアはモジュラー製品のため、特定のモデリング・シナリオに必要なモジュールだけを選択することができます。IC-CAPソフトウェア環境はIC-CAPプラットフォームのコアであり、グラフィカル解析、パラメータ抽出言語によるプログラミング、カスタム・モデルやユーザーインタフェースの開発をサポートしています。解析モジュールは、シミュレーション、最適化、外部シミュレータとのインタフェースのためのほとんどのモデリング・アプリケーションに必要です。IC-CAPは、DC、LCRZ、RFなど、さまざまな測定器をサポートしています。

最先端の自動測定 ソリューションIC-CAP Wafer Professional(WaferPro)は、デバイス・モデリング自動化測定用の最先端のソリューションです。IC-CAPプラットフォームの専用テスト・プラン環境では、キーサイトやサードパーティのさまざまな測定システムを使用してデータを測定/処理することができます。

IC-CAPは、これらの問題に応え、半導体企業の競争力を大幅に強化する 効果があります。

正確なキーサイト独自 モデルと業界標準モデルIC-CAPには、正確なモデルが付属しており、最新のモデル・ライブラリを構築して維持することができます。IC-CAPを使えば、測定の自動化、デバイス性能のシミュレート、データ抽出、モデル・パラメータの最適化、統計解析、ワーストケース・モデルの生成を1つの環境で実行できます。IC-CAPには、ダイオード、BJT、MOSFET、MESFET、HEMT、ノイズ、熱モデルなどの業界標準モデルとキーサイト独自のモデルのための抽出ルーチンが用意されています。抽出モジュールには、完全なDC-RFパラメータ抽出機能が備わっています。さらに、IC-CAPはサード・パーティが開発したモデルや抽出ルーチン、およびさまざまな他のシミュレーション・ソフトウェア・パッケージをサポートしているので、広い範囲の要求に応えることができます。またIC-CAPは、VerilogAモデルもサポートしています。

RF/マイクロ波モデリング機能高周波の正確なモデリングには、信頼できる測定データが必要です。RF/マイクロ波のテストと測定における強みを活かして、Keysight EEsof EDAは、Keysight PNA、PNA-X、ENAシリーズなどのさまざまなRF測定器用のモデリング・システムの構成を提供します。独自モデルおよび業界標準モデルのためのIC-CAPのRF抽出モジュールには、RF依存パラメータ抽出機能が含まれており、高周波回路シミュレーションに適合するモデルを生成することができます。

柔軟性の高いソフトウェア環境IC-CAPはオープンで柔軟なソフトウェア・アーキテクチャで動作します。キーサイトは多くの業界標準モデルや専用モデルのターンキー・モデリング・ソリューションを提供していますが、ほとんどの測定/抽出アルゴリズムをユーザーが修正することができます。IC-CAPパラメータ抽出言語(PEL)や、新たにサポートしたPythonプログラミング環境を使用すれば、ユーザー独自のモデルや抽出手法を定義してIC-CAPに直接追加することができます。必要な場合は、IC-CAPオープン測定インタフェースを使用して、測定器を制御するための独自の測定ドライバを記述することも可能です。また、IC-CAP GUI Studioを使ってカスタム・ユーザーインタフェース・ダイアログを実装し、カスタム・モデリング・パッケージをデザインすることもできます。

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IC-CAPによる測定

デバイス・モデリングを成功させるには、正確な測定データに加えて、測定ハードウェアとモデリング・ソフトウェアとの複雑な統合を完全に理解することが必要です。IC-CAPソフトウェアは、キーサイトの測定器とシステムを自動化する強力なモデリング・ツールです。測定インタフェースは、さまざまな測定器とモデリング・システムを、DC、CV、RF測定用に構成するためのターンキー測定ドライバを提供します。測定データは、IC-CAPに収集/保存され、パラメータ抽出やコンパクト・デバイス・モデリングの最適化のために直接使用することができます。サポートされる測定ドライバの一覧は、10ページの表1を参照してください。

WaferPro

テスト・プランの実行ページとログ情報表示機能。画面には、DUT情報、このルーチンに含まれるすべての計算データ(スポット・データ)も表示されています。

IC-CAP DataProデータをファイルまたはSQLデータベースに保存した後に、IC-CAPデータ・プロセッシング/選択ツール(DataPro)を使用することにより、モデリング用のgolden(ゴールデン)/typical(代表的)ダイを簡単に見つけることができます。DataProは測定データの統計解析をさまざまな指標

(gm、リング・オシレータの周波数など)で行います。代表的(平均値)データやコーナ・データを識別し、それらのデータを他のツールにエクスポートしてターゲット/代表的/コーナ・モデリングに使用することができます。

IC-CAP Wafer ProfessionalIC-CAPの新製品WaferProは、キーサイトの測定器(ベンチ・トップ測定器からパラメトリック・テスタまで)、サードパーティのプローバ、スイッチ・マトリクス、サーマル・チャックをドライブする機能を備え、効率的な自動オンウェーハ測定をさまざまな温度で実行できます。IC-CAP WaferProは、IC-CAPプラットフォームに統合されます。優れた測定/プログラミング環境を備え、効率的な測定ルーチンのカスタム・ライブラリを利用して測定時間を大幅に短縮できます。また、測定ルーチンがIC-CAP環境に統合されているため、データを保存する前に、測定データに対して後処理(スポット測定や指標の計算、RFディエンベディング、直接抽出など)を実行できます。データは、ファイル・フォーマットまたはSQLデータベース・フォーマットで保存できます。掃引データは通常IC-CAP MDMファイル・フォーマットで保存され、スポット測定データはExcel .csvファイルに保存されます。特に多くのデータを扱う場合には、SQLデータベースを利用します。IC-CAPはデータベースからデータを参照するためのAPIを提供しています。WaferProでサポートされるプローバ、スイッチ・マトリクス、サーマル・チャックの一覧は、10ページの表2を参照してください。

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IC-CAPによるモデルの抽出

代表的なモデリング手順には、デバイス・テクノロジーや最終回路アプリケーション(例えば、DC、高周波、この両方など)に基づいたモデルの選択、デバイスやデバイス・セットを評価するために必要な測定、測定データとシミュレートされたデータとの差を最小にするためにモデル・パラメータを計算するための抽出アルゴリズムの適用があります。最後の手順は、測定データから求めた内蔵のモデル式またはカスタム・モデル式を使用してパラメータを計算するか、チューニング/最適化手法を用いて行われます。

IC-CAPには、独自の抽出手法を開発するために必要なプラットフォームとツールが用意されています。モデル抽出用のターンキー・モデリング抽出パッケージは、キーサイトおよびサードパーティ・ベンダが販売しています。

IC-CAPプラットフォームは、以下の重要なツールを提供部シミュレータ(表3に記載)へのダイレクト・リンクを提供しています。解析ライセンスには、Keysight ADSシミュレータを使用して、リニア/トランジェント解析をシミュレートできる機能が含まれています。

- 強力なオプティマイザIC-CAPには13種類の最適化アルゴリズムが含まれています。さまざまな最適化アルゴリズムを組み合わせて使用することにより、モデルのフィッティングが向上します。多くのパラメータを、多くの重み付きデータ・セットに対して最適化できます。さらに、プロット・オプティマイザと呼ばれる強力なツールにより、PELで起動できる自動化されたオプティマイザや手動チューナに対して、対話形式でダイナミックに最適化が行えます。プロット・オプティマイザは、パラメータ最適化タスクをオンザフライで即座に設定できるユーザーインタフェースです。プロット・オプティマイザを各IC-CAPプロットから表示し、目的のデータやシミュレートされたデータを自動的にロードし迅速に調整/最適化することができます。

環境になります。コード制御をIC-CAP環境の外部で行うこともできます。

- 効率的なデータ管理IC-CAPデータ・マネージャを使用すれば、データのインポート/エクスポートをASCIIファイル・フォーマットで行うことができます。このフォーマット(拡張子は .mdm)は、現在、デバイス・モデリング業界の標準であり、多くの測定器ツールがデータをIC-CAP固有のこのフォーマットでエクスポートできます。この他に.csv、.s2p、.xlsなどのファイル・フォーマットで、書き込み/インポートすることも可能です。

IC-CAP SQLデータベース・リンクを使用すれば、測定データをSQLデータベースに保存し、必要なデータを取り出してモデリングで活用できます。

- さまざまな業界標準シミュレータに 対応各IC-CAPプロジェクトでは、ユーザー定義ネットリスト(通常はモデル・カード、オプションで抽出したサブサーキットを含む)をシミュレートできます。IC-CAPシミュレータ・エンジンは、モデルやサブサーキットのパラメータに基づいてパラメータ・テーブルを作成/保守します。IC-CAPには3種類のSPICEシミュレータがあり、複数の外

- 最先端のグラフィカル・ユーザー・ インタフェース(GUI)IC-CAP GUIにより、測定/モデリング・プロジェクトの作成/管理、データの読み取り/調整/表示を、シングルまたはマルチ・プロット・ウィンドウを使用して行うことができます。マルチプロット・ウィンドウでは、無制限のプロットが可能で、容易に検索/ズームすることができます。

- PELとPythonプログラミング測定データとシミュレーション・データは、「セットアップ」と呼ばれるIC-CAPユニットに体系化されます。各セットアップは、データを後処理して表示する機能を提供します。データの後処理は、PELやPythonを使用してリアルタイムで行われます。IC-CAP PELは、簡単に学習できるHP Basicに似た言語です。Pythonは新しいオブジェクト指向の非常に強力な言語で、スピードと生産性を最大化します。

IC-CAP環境でのデータの加工、抽出/測定アルゴリズムの作成に使用され ます。

PELやPythonを使用すれば、対話形式で新しいモデルや抽出ルーチンを開発したり、既存の抽出モジュールを修正でき、IC-CAPが非常にオープンで柔軟な作業

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- マクロを使用した自動化抽出ルーチンでの個々のタスク、さらには抽出ルーチン全体も、マクロを使って自動化することができます。マクロは、一連のIC-CAPコマンド、関数、PELプログラムを実行したり、ユーザー環境に呼び出すプログラミング・ルーチンです。マクロを使えば、R&Dが開発した抽出手法を自動化し、ユーザー介入を最低限に抑えることができるので、生産性向上を目標としている生産部門にかかる負担を軽減することができます。

- IC-CAP GUI StudioIC-CAP GUI Studioでは、ユーザー独自のカスタムGUIの開発が可能です。エンジニアは測定やモデリング手順を簡単化したり、自動化するのためのGUIを開発できます。カスタマイズされ最適化されたUIモデリング環境は、他のエンジニアや外部顧客に配布することも可能であり、GUIによりモデリング工程を容易に把握し、測定や抽出を迅速に行うことができます。

IC-CAPによるモデルの抽出(続き)

CMOSモデリングIC-CAPは、すべてのCMC業界標準CMOSモデル(BSIM3、BSIM4、BSIMSOI、PSP、HiSIM、HiSIM_HV)用の優れたターンキー抽出パッケージを提供します。CMOS抽出パッケージはすべて、共通のアーキテクチャを共有しているので、同じ測定データを使ってさまざまなCMOSモデルを抽出できます。

パッケージは、以下の重要な機能を備えています。

- 形状のスケーリングとビンニングによる、DC、CV、温度依存のモデリング

- 新しいユーザーインタフェースによる、簡単なCMOSモデリング

- オープンで柔軟な抽出手法。すべてのパッケージに、特定のプロセス・テクノロジーに合わせてカスタマイズできる、信頼性の高い抽出手法が付属しています。

- 微調整や最適化が必要な場合は、抽出プロセスで、定義済みオプティマイザ/チューナ・ステップをガイド

- 優れたマルチプロット・データ表示によるプロットの作成/カスタマイズ機能(形状や温度のスケーリング・プロットなど)

- 完全なモデル・ドキュメントの自動作成(HTMLフォーマット)

- 測定/抽出プロセス時の不具合の自動トラッキング/レポート作成

- 機能強化されスケーラブルなRFゲート・モデルとサブストレート抵抗モデルによる正確なRF抽出手法

- ターゲット・モデリング機能。既存のモデル・パラメータを起点に、新しいプロセス仕様に合わせたターゲット・データ(スポット・データ)に合うようにパラメータを修正可能

- コーナ・モデルのパラメータ抽出。プロセス・パラメータの統計的なばらつきに基づいて、代表的なモデルやコーナ・モデルのパラメータを抽出します。作成されたコーナ・モデル・ライブラリは、温度やバイアス設定などのさまざまな条件で、サポートするすべてのシミュレータを用いて検証が可能です。

CMOS抽出パッケージは、最新モデル・バージョンに対応するために定期的にアップデートされています。サポートされるバージョン/シミュレータのアップデート情報についてはWebページを確認してください。

IC-CAPは、CMCコンパクト・モデルに加えて、NXPのMOS Model 9、UCBレベル2/3モデル、データ・ベースRoot MOSモデル用に以前の抽出パッケージも提供しています。CMOSモデリング・パッケージとそれらの製品番号については、表4を参照してください。

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IC-CAPによるモデルの抽出(続き)

BJTモデリングBCTM VBIC BJTモデルVBICは、Vertical Bipolar Inter-Companyの略で、Bipolar Circuits & Technology Meeting(BCTM)コンソーシアムが開発したパブリック・ドメイン・モデルです。疑似飽和、電子なだれ、基板効果をモデリングできます。最新リリースには、セルフヒート効果も含まれています。

高周波BJTモデリング・ パッケージ このパッケージには、数十年間BJTデバイス用の業界標準モデルとなっているGummel-Poonモデル用の抽出機能が含まれています。RFアプリケーションに最適なGPモデル抽出のスペシャル・バージョンも含まれています。ここでは、CV測定を、Sパラメータ測定と置き換えることにより、接合容量の抽出をより簡単にしかも正確にしています。理想係数、ベース抵抗、逆方向アーリ電圧を抽出するための手法も改善されています。また、このパッケージでは、標準GPに加えて、AC動作とDC動作の確度が向上するKeysight EEBJT2モデル(修正GPモデル)を抽出することができます。

さらに、このパッケージにはMEXTRAM(CMC業界標準BJTモデル)の抽出が含まれています。抽出ルーチンは、Philips/ N X P R e s e a r c h L a b s、T U D e l f t、Keysight EEsof EDAによる共同開発によりIC-CAPに実装されました。このモデルはPhilips/NXP社内で広く使用され、非常に堅牢で正確なことが実証されています。

MESFETモデリング高周波MESFETおよびPHEMTモデリング・パッケージには、以下のモデルの抽出ルーチンが含まれています。

Angelov-GaNモデル窒化ガリウム(GaN)デバイスのモデリングは、トラッピングや熱の電気特性に与える影響を考慮する必要があり、厄介な問題です。一般的なGaAs向けモデルではGaAsデバイスの特性を表現しきれません。Angelov-GaNモデルはChalmers工科大学のI. Angelov教授によって開発され、すぐにGaNモデリングの業界標準になりました。Keysight W8533 IC-CAP Angelov-GaNモデル・パラメータ抽出パッケージは、Angelov-GaNモデルのパラメータ抽出に必要な測定や、パラメータ抽出ルーチンを提供しています。DC/ネットワーク・アナライザをサポートし、DC測定やディエンベディングも含めたSパラメータ測定が可能です。ユーザーはGUIに従って、ステップバイステップでモデル・パラメータを抽出できます。もちろんカスタマイズも可能です。シミュレーションにはADSを使います。

Curtice、Statz MESFETモデルこのパッケージには、業界標準MESFETモデルである、Curtice 2次、Curtice 3次、Statz(Raytheon)用の抽出ルーチンが含まれています。3つのモデルの差は、デバイスのDC特性とAC特性を記述する経験則です。IC-CAPは、DC測定とSパラメータ測定を組み合わせてモデル・パラメータを抽出します。

Root MESFET/HEMTモデル大信号、3端子アプリケーション用の、プロセスおよび技術に依存しない、データベース・モデルです。このモデルは、周波数変動も含めて、GaAs FETおよびHEMTの非線形性をモデリングします。これらのモデルは、様々な形状に対してスケーラブルで、抽出ルーチンではデータ収集機能と高速モデル生成機能は自動化されています。

Rootモデル・ジェネレータ・ソフトウェア・ライセンスには、Root MESFET/HEMTモデル生成機能が含まれています。

EEFET3/EEHEMT1モデルこれは、大信号3端 ICやパッケージ・デバイスのような、一般的なGaAsFETまたはHEMTアプリケーション用の経験的非線形モデルです。DCとバイアス依存Sパラメータ、時間遅延、準しきい値電流、Rdsのばらつきを正確にモデリングします。Keysight EEsof EDAのオリジナル式に基づくドレイン電流モデルや、相互キャパシタンス効果を含むCgsおよびCgd用の高度なモデルも含まれています。ドレイン電流の静的なセルフヒート効果も考慮されています。このモジュールは、パッケージ寄生効果の自動抽出機能と合わせて、高度に自動化されたパラメータ抽出手法も提供します。HEMTはMESFETと似ていますが、1つの大きな違いは、Gm対Vgsの動作です。EEHEMT1は、EEFET3の上位セットで、HEMTのGm圧縮をモデリングするための一連の解析機能を備えています。

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サードパーティ・モデルオープンなフレームワークと コーディングによる柔軟な 開発環境の提供オープンで柔軟なIC-CAPフレームワークにより、サードパーティも、IC-CAP GUI StudioとPEL機能を使って、モデルやIC-CAP環境でアドオンとして機能する抽出パッケージのデザインや開発を行うことができます。IC-CAP GUI StudioとPELにより、専用のユーザーインタフェースと関連する抽出ルーチンを使って、カスタム抽出パッケージをデザインし実装することができます。

BSIMSOI3v2およびEKV 2.6抽出パッケージは、ADMOS社が販売しています。www.admos.de

HiCUMおよびVBICExtraction Toolkitsは、X-MOD社が販売しています。 www.xmodtech.com

Keysight NeuroFETモデルNeuroFETは測定ベースのモデルで、電荷や電流を表現するためにArtificial Neural Network(ANN)を用いています。ANNは単純なニューロンの接続と重み係数から構成される関数です。この関数は無限回微分可能で、高次の非線形性も良く表現することができます。また、測定範囲外の条件でも特性が良く一致し、シミュレーションの収束性も良好です。

NeuroFETの利点: - すべてのバイアス条件で使用可能(スイッチでのVds≦0でも使用可能)

- テーブル・ベース・モデルと比較して、DC、RFでの収束性が高い

- テーブル・ベース・モデルと比較して、低いパワーでの非線形特性の精度が 高い

- バイアス条件を変更した際のSパラメータ解析がより高精度

- PAE解析がより高精度

- HEMT、FETのモデルとして利用可能

IC-CAP NeuroFET抽出パッケージには、モデリングに必要なDC、Sパラメータの測定機能だけでなく、ANNのトレーニング用プログラムも含まれています。作成されたモデルは、ADSで解析することができます。モデル検証には、モデル化に使われた測定データだけでなく、非線形測定のデータなどの他のデータを使用できます。

IC-CAPによるモデルの抽出(続き)

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製品の構成

IC-CAP製品には、5種類の主なコンポーネントがあります。 - IC-CAPコア環境 - IC-CAPシミュレーション/解析 - IC-CAP測定器コネクティビティ - IC-CAP Wafer Professional(WaferPro) - IC-CAPデータ・プロセッシング/データ選択(DataPro)

IC-CAPは、必要なモデリングおよび抽出機能に合わせて、完全なモデリング・プラットフォーム・バンドルとして、または個々のモジュールとしてお求めいただけます。このスイートに加えて、オンウェーハ自動化測定機能を搭載したIC-CAPWaferPro測定バンドルも発売しています。これら5種類の基本コンポーネントに加えて、ターンキー抽出モジュールも用意されています(表4を参照)。

Keysight W8501 IC-CAP コア環境W8501は、IC-CAPのフレームワークです。数学変換の実行、プロットのカスタマイズ、Pythonマクロの作成、PELを使用した抽出ルーチンの作成を可能にします。また、カスタムGUI作成のためのIC-CAP Studioも含まれています。詳細な関数ライブラリを内蔵し、Cプログラミング言語によるユーザーインタフェース定義関数の作成も可能です。このモジュールはすべてのIC-CAPアプリケーションで必要となります。

また、W8501にはSQLデータベース用のAPIも内蔵され、必要なデータを簡単に選択してIC-CAP環境に読み込むことができます。

Keysight W8502 シミュレーション/解析W8502はIC-CAPシミュレータのエンジンであり、デフォルト・シミュレータのADSや内蔵のSPICEシミュレータを使用したり、さまざまな外部シミュレータとリンクすることによって、デバイスや回路の性能のシミュレーション機能を提供します。また、ADSによる線形シミュレーション(DC、CV、AC)やトランジェント・シミュレーション機能も備えています。他シミュレータ(SPICE)とのリンクは、IC-CAPのオープン・シミュレータ・インタフェースを使用して追加できます。サポートされるシミュレータのリンクおよびバージョンの一覧は、Webページで参照してください。さらに解析モジュールには堅牢かつ収束性の高い13種類の最適化アルゴリズムが含まれます。DataDisplayとPlotOptimizerも解析モジュールの一部として提供されます。

Keysight W8520測定器 コネクティビティW8520の測定ドライバにより、IC-CAPは、デバイスや回路の特性評価に必要な測定器の制御と自動化を行えます。表1は、内蔵ドライバでサポートされるさまざまな種類のキーサイト測定器を示しています。このライセンスには、すべてのドライバ(C-V、DC、AC、タイムドメイン、ノイズ測定)が含まれます。

内蔵のターンキー・ドライバに加え、ユーザーは、IC-CAPのオープン測定インタフェースやPELを使用して、他の測定器とのリンクを追加しGPIBバスに接続されている任意の測定器にライト/リード・コマンドを送ることができます。

Keysight W8510 Wafer Professional(WaferPro)IC-CAPWaferProは、オンウェーハDC/CVおよびRF測定用にデザインされたテスト・プラン・スイートです。WaferProを使用すれば、ウェーハ・マップ情報、デバイス情報、測定ルーチン、測定条件を管理して、自動テストを作成/実行できます。WaferProは、さまざまな測定ルーチンを内蔵し、測定や後処理データの計算をカスタマイズできる柔軟性も備えています。測定された掃引データはIC-CAP MDMファイルに保存されますが、スポット測定は.csvファイル(MS Excelカンマ区切りファイル)に保存されます。大量の測定が必要になる場合は、WaferProはデータをIC-CAP SQLデータベースに保存することもできます。このSQLデータベースはオンウェーハ測定のデータを扱うために設計されており、さまざまなカスタム・データに対応します。SQLiteとMySQLをサポートしています。WaferProは、キーサイトのパラメトリック407x/408xテスト・システム、業界標準のさまざまな自動/半自動プローバを含め、すべてのIC-CAP測定器をサポートしています。WaferProでサポートされるプローバ、スイッチ・マトリクス、サーマル・チャックの一覧は、10ページの表2を参照してください。

Keysight W8503データ・ プロセッシング/選択IC-CAPデータ・プロセッシング/選択ツール(DataPro)は、指定した測定データ群のばらつきを解析できるだけでなく、ゴールデン・ダイやコーナ・ダイを識別す る こ と も で き ま す。DataProに はWaferProから直接データを渡せます。もちろんIC-CAPのプロジェクト・ファイルを読み込むこともできます。統計解析は、スポット・データと掃引データの両方を扱うことができます。

Keysight W8500 IC-CAP デバイス・モデリング・ プラットフォーム・バンドルKeysight W8500モデリング・スイートは、デバイスや回路の測定やモデリングを開始するための基本ツールを提供します。85190Aモデリング・スイートは、以下のコンポーネントから構成されています。 - W8501コア環境 - W8502シミュレーション/解析 - W8520測定器コネクティビティ

このモデリング・バンドルにより、カスタム抽出ルーチンのセットアップ、測定器ドライバを使用したデータ測定、結果の解析、シミュレーションの実行、抽出パラメータの最適化が可能です。数百ものモデリング例が含まれていて、追加費用なしにご自身のデバイスに合わせたモデリング環境を構築できます。

Keysight W8511 IC-CAP Wafer Professional測定バンドルW8511は、WaferProを 使 用 し てDC、CV、RFの自動測定をオンウェーハで実行するための機能を提供します。以下のコンポーネントで構成されています。 - W8501コア環境 - W8520測定器コネクティビティ - W8510 IC-CAP Wafer Professional(WaferPro)

IC-CAP WaferProは、IC-CAPプ ラ ッ トフォームと組み合わせることにより機能し、自動テスト・プランの作成や実行が行えます。詳細については、W8510 WaferProのセクションを参照してください。このバンドルには、シミュレーション・モードでのテスト・プランの実行に必要なW8502シミュレーション/解析モジュールは含まれていません。

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10 | Keysight | IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア 半導体デバイス・モデリング用 高精度パラメータ抽出 - Technical Overview

製品の構成:測定ドライバ

W8520測定器コネクティビティ・ドライバ サポートされる測定器

LCRZ測定ドライバ Keysight E4991A インピーダンス・アナライザKeysight E4980AプレシジョンLCRメータKeysight 4194インピーダンス・アナライザ1

Keysight 4271 1 MHzデジタル・キャパシタンス・メータ1

Keysight 4275マルチ周波数LCRメータ1

Keysight 4280 2 MHzキャパシタンス・メータ1

Keysight 4284プレシジョンLCRメータKeysight 4285プレシジョンLCRメータKeysight 4294AプレシジョンLCRメータ

DC測定ドライバ Keysight B1500A半導体デバイス・アナライザKeysight B1505Aパワー・デバイス・アナライザ/カーブ・トレーサKeysight E5270シリーズ パラメトリック・アナライザ:E5270B、E5272A、E5273AKeysight B2900Aシリーズ プレシジョン・ソース/メジャー・ユニットKeysight 4156x半導体パラメータ・アナライザKeysight 4140 pAメータ/DC電圧源1

Keysight 4141 DC電源/モニタ1

Keysight 4142xモジュラー DC電源/モニタKeysight 4145x半導体パラメータ・アナライザ1

Keysight 4155x半導体パラメータ・アナライザ

AC測定ドライバ Keysight PNAシリーズKeysight PNA-Xシリーズ(Sパラメータ、利得圧縮、相互変調)Keysight ENAシリーズKeysight E8356A 10 MHz~ 3 GHz1 Keysight E8357A 10 MHz~ 6 GHz1 Keysight E8358A 10 MHz~ 9 GHz1

Keysight N5250Aミリ波PNA、10 MHz~ 110 GHzKeysight 3577ネットワーク・アナライザ1

Keysight 8510ネットワーク・アナライザKeysight 8702ネットワーク・アナライザ1

Keysight 8719ネットワーク・アナライザKeysight 8720ネットワーク・アナライザKeysight 8722ネットワーク・アナライザKeysight 8753ネットワーク・アナライザ

タイムドメイン測定ドライバ Keysight 54121T-54124Tデジタイジング・オシロスコープ1

Keysight 54510デジタイジング・オシロスコープ1

Keysight 54750 TDRオシロスコープ1

Keysight 8130パルス・ジェネレータ1

Keysight 8131パルス・ジェネレータ1

ノイズ測定ドライバ Keysight 35670Aダイナミック・シグナル・アナライザ

表2a. WaferProでサポートされるプローバ

ウエハープローバ:東京エレクトロン(TEL)

Cascade PS21

Cascade Summit 12K

Suss PA300

Accretech UF3000

東京エレクトロン(TEL)P8、P12

表1. IC-CAP W8520測定器コネクティビティ・ライセンスでサポートされる測定器ドライバ

サーマル・コントローラ

Accretech

Cascade Summit

Cascade PS21

Temptronic TP032A

東京エレクトロン(TEL)

表2c. サーマル・コントローラ

スイッチ・マトリクス

Keysight HP4070 1

Keysight 707/708

Keysight HP4080 1

Keysight B2200

表2b. スイッチ・マトリクス

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11 | Keysight | IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア 半導体デバイス・モデリング用 高精度パラメータ抽出 - Technical Overview

ソフトウェア・ライセンス各々のIC-CAPモジュールは、次の2つのライセンス形式での使用が可能です。ノード・ロック・バージョン-1台のワークステーションでのみ実行可能。ネットワーク・ライセンス・バージョン-ネットワーク上の複数のワークステーションで実行でき、複数の作業チームにより本ソフトウェアを共有できます。

どちらのライセンスも、FLEXlmライセンス管理システムを使用しています。これら2つの形式は、自由に組み合わせることができます。例えば、ある測定器ドライバのノード・ロック・バージョンを特性評価ラボのワークステーションで使用し、解析モジュールのネットワーク・ライセンス・バージョンを解析のためにエンジニアのチームで共有できます。

IC-CAP抽出モジュールおよびモデル・ジェネレータ以下のモジュールには、IC-CAPでパラメータ抽出を実行するために必要な、測定セットアップ、数学変換、抽出ルーチン、ドキュメント機能がすべて含まれています。

製品の構成:抽出パッケージ

デバイス・テクノロジー 製品番号 モデル抽出パッケージ

CMOS W8553 UCB BSIM3、ターゲット/コーナ・モデリング

W8554 UCB BSIM4、ターゲット/コーナ・モデリング

W8550 PSP抽出、ターゲット/コーナ・モデリング

W8551 HiSIM2抽出、ターゲット/コーナ・モデリング

W8555 HiSIM_HV抽出、ターゲット/コーナ・モデリング

W8560 HiSIM2およびHiSIM_HV、ターゲット/コーナ・モデリング

W8552 UCB BSIMSOI、ターゲット/コーナ・モデリング

W8532 Keysight Root MOS

BJTとHBT W8541 Keysight HBT

W8540 高周波BJT(EEBJT2)、Gummel-PoonとMEXTRAM

W8542 VBIC

MESFETとHEMT W8530 Curtice、Cubic Curtice、Quadratic Statz-Pucel(Raytheon)EEFET3、EEHEMT1

W8531 NeuroFET

W8532 Keysight Root MESFET/HEMT

W8533 Angelov-GaN

ダイオード W8532 Keysight Rootダイオード

表4. その他のパッケージ

表3. サポートされるシミュレータ

シミュレータ メーカー名 ライセンスの必要性の有無

ADS(hpeesofsim) Keysight EESof W8502解析モジュールに、リニア/トランジェント/Verilog-A シミュレータが付属しています。

MMSIM(SPECTRE) Cadence ライセンス要

HSPICE Synopsys ライセンス要

SABER Synopsys ライセンス要

ELDO Mentor Graphics ライセンス要

Spice3, spice2, PSPICE, HPSPICE 各メーカー W8502解析モジュールに含まれていますが、各シミュレータ (以前のシミュレータ)のサポートは終了しています。

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12 | Keysight | IC-CAPデバイス・モデリング・ソフトウェア 半導体デバイス・モデリング用 高精度パラメータ抽出 - Technical Overview

ワールド・ワイド・ウェブキーサイトのWebサイトには、パッチのダウンロード、不具合とその解決法、オンライン技術サポートを提供する、特別のサポートWebエリアがあります。また次のような、Keysight EEsof EDAの技術サポートおよび他のサービスにアクセスするためのリンクもあります。 - ニュースとお知らせ - オンラインおよび電話による技術サポート - 製品マニュアル・アプリケーション・ノート - 製品マニュアル・アプリケーション・ノート - カスタマー教育 - オンラインおよび電話による技術サポート - アプリケーション例やユーザーディスカッション・フォーラムのあるナレッジセンター

サポートとトレーニングKeysight EEsof EDAは、カスタマー教育コース、技術サポート、カスタム・ソリューション・サービスを通して、ユーザーが十分にIC-CAPを利用していただけるようにサポートを行なっています。

IC-CAPの使用を迅速かつ効率的に開始できるように、カリフォルニア州サンタローザ(米国)にあるKeysight EEsof EDAの施設などさまざまな場所で、3日間の総合コースが開催されています。

サポート契約には、最新のアップデート等をお届けするための、自動ソフトウェア・アップデート、EDAナレッジ・センター・ウェブサイトのご利用も含まれます。

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