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UTMOST III

SPICEパラメータ抽出ツール

UTMOST IIIは、アナログ/ミックスド・シグナル/RFアプリケーションに対し、高精度、高品質なSPICEモデルを生成します。 UTMOSTIIIは、世界中の主要なIDM、ファウンドリ、ファブレス企業において、データ収集、デバイス・キャラクタライゼーション、モデル・パラメータ抽出、およびモデル検証のための標準ツールとして採用されています。

主な特徴

  • MOS、BJT、ダイオード、JFET、GaAs、SOI、TFTなど、さまざまなデバイスのキャラクタライズおよびモデル抽出に対応
  • 各メーカの多種多様な測定装置に対応
  • インタラクティブな操作、半自動処理、およびバッチモード処理に対応
  • 独自のラバーバンド・アルゴリズムによりモデルをリアルタイムに調整可能
  • シルバコのTCADソフトウェアおよびSPAYN統計的パラメータ/歩留まり解析ツールとの統合により、プリシリコン・モデルのスムーズな開発を支援
  • 主要なSPICEシミュレータをすべてサポート
  • お客様とサード・パーティ企業の大切な知的財産を守る、シルバコの強力な暗号化技術を利用可能

検証/解析環境

  • デバイス・キャラクタライズとSPICEモデル生成のための、柔軟な測定/解析環境
  • 業界で最も豊富な種類の測定器ドライバ、プローバ・ドライバ、デバイス・モデル、OS、商用回路シミュレータをサポート
  • デバイス・キャラクタライズまたはモデリング(あるいはその両方)に発生した問題を、別個の測定/解析タスクに分配
  • 測定ログ・ファイルに測定結果を保存して以降の解析(検索、平均化)で再利用することにより、貴重なプローブ時間を最短化
  • 複数のモデル・タイプを抽出するために共通のデータ・セットを利用可能
  • 単一テストまたはステップ・アンド・リピート操作を実行可能
  • パラメータ抽出は、内蔵の包括的な抽出アルゴリズム・ライブラリ、柔軟にユーザ定義できるローカル・オプティマイゼーション、インタラクティブなグローバル・オプティマイゼーションのいずれか、あるいはそれら3つを複合的に実行
  • 抽出パラメータを複数のフォーマットで保存でき、特にSPICEライブラリ・フォーマットで保存した場合、以降のモデル抽出時に初期予測値として再利用可能
UTMOST IIIは、測定データやTCADでシミュレートされたデータを収集し、
パラメータ抽出を行うことによって、高精度かつ高品質なSPICEモデルを生成します。
UTMOST IIIは、デバイス・キャラクタライズにおけるモデリング・エンジニアの実務的ニーズを満たす、
生産性の高い柔軟なワークフローを構築します。

データ収集

  • 一般に使用されているほぼすべてのDCおよびAC解析ツール、容量計、スイッチング・マトリックス・コントローラ、パルス発生器、オシロスコープに対応
  • 市販されているほぼすべてのフルオート/セミオート・プローバに対応
  • 豊富な種類の恒温槽およびホットチャックに対応
  • フル・インタラクティブ、セミオート、バッチモード操作をサポート
  • ウェハ・カセット制御などのステップ・アンド・リピート操作を実行
  • MOSFET、BJT、ダイオード、JFET、GaAs、SOI、TFT、HBTモジュール向けに、包括的なテスト・ルーチン(DC、AC、過渡、容量)を提供
  • パッケージ・デバイスやウェハに対し、必要なあらゆる測定を実行
  • プロセス・シミュレータ、デバイス・シミュレータ、およびSPAYN統計的パラメータ/歩留まり解析ツールに接続
  • 様々なモデルや回路シミュレータを幅広くサポート
UTMOST IIIでは、GUIを用いた直感的な操作メニューが全般に採用されており、
デバイス・データの収集に必要なあらゆる測定装置をスムーズに選択して実行できます。

利用可能な測定装置の例

DCアナライザ

ACアナライザ

スキャナ

容量計

プローバ
B1500A
HP4141
HP4142
HP4145
HP4155/56
Keithley 236
Keithley 237
Keithley 238
Keithley 4200
Keithley S450
Tektronics 370/370A
Tektronics 371/371A 		HP3577
HP8505
HP8510A,B,C
HP8720A,B,C,D,E
HP8722D
HP8751
HP8753A,B,C,D,E
HP8754
Wiltron 360 		B2200/B2201
HP3488
HP3495
HP3852A
HP4084
HP4085
HP4086
Keithley 705
Keithley 706
Keithley 707
Keithley 7002
RACAL 1251		 HP4262
HP4271
HP4284
HP4285
HP4192
HP4194
HP4274
HP4275, HP4276, HP4277
HP4279
HP4280
Keithley 590
Keithley 595		 Alessi 4500
Alessi 5500
Cascade Summit
Electroglas 1034
Electroglas 2001
Electron
Karl Suss (PE100/PA200 II)
RK 680
RK 681
RK 1032
TKS 3000
TKS 4000
TKS 5000
TKS 6000
Tokyo
Wentworth MP-1100

パラメータ抽出

  • プロセス監視パラメータおよびデバイス・モデル・パラメータを抽出する、包括的なDC抽出ルーチン・セット
  • 内蔵ルーチンの代替もしくは補完として、あらゆるサポート・モデルを最適化できる柔軟なローカル・オプティマイゼーション機能
  • 測定で得られたDC特性から、抵抗、降伏電圧、飽和特性、リーク電流、順/逆方向のゲイン、アーリー電圧、ニー電流、バイポーラ接合容量、および基本的なGummel-Poonパラメータを抽出するバイポーラ・ルーチン
  • カットオフ周波数、順方向/逆方向の遷移時間、ベース抵抗、過剰位相パラメータを抽出するAC抽出ルーチン
  • チャネル長/幅の縮小、しきい値電圧、低電界移動度、基板効果、速度飽和、抵抗、降伏電圧、サブスレッショルド・スロープなどのDC MOSFETパラメータを抽出
  • オーバラップおよび接合容量パラメータを抽出
UTMOST IIIは、BSIM4を含む
MOSFETパラメータを抽出します
UTMOST IIIは、RF用途のバイポーラ(上図)、ダイオード、JFET、GaAs、SOI、TFT、HBT、受動素子などの
パラメータを抽出します。

高度なパラメータ抽出機能

  • 4/5端子デバイス、バイポーラの寄生効果、基板(バックゲート)電流など、あらゆるトランジスタ特性をキャラクタライズできるSOIモジュール
  • 計測されたSパラメータをH、Z、Yパラメータに変換可能
  • 標準的なキャリブレーションおよび2段階De-Embeddingのサポートにより、Sパラメータを正確に測定
  • 単一ジオメトリ/マルチジオメトリに対応した、BSIM1、BSIM2、BSIM3、BSIM4、MOS9、およびMOS11パラメータを抽出する特別な抽出アルゴリズム
  • SOIおよびMOSテクノロジ向けの、マルチターゲット/マルチジオメトリ測定ルーチン
  • BSIM4、MOS11モデル向けの、ゲート電流測定およびパラメータ抽出ルーチン

パラメータ・オプティマイゼーション

  • 柔軟なローカル・オプティマイゼーション機能、およびグローバル・パラメータ・オプティマイゼーション境界ボックスを搭載
  • 複数のデバイス・ジオメトリ(最大36デバイス)を同時に最適化し、電流
    およびコンダクタンスを合成して最適化ターゲットを作成
  • ラバーバンド法によってパラメータをインタラクティブに抽出でき、パラメータの変動がデバイス特性に与える効果を観察可能
  • シミュレーションから得られた特性をグラフィカルに更新する機能により、単一ジオメトリ/マルチジオメトリに対する最適化をサポート
  • マルチステップによる最適化をすべてリアルタイムに実行
  • パラメータの感度や合わせ込みの程度に関するデータをグラフィカルに表示
最適化されたMOSモデル(左)、
ラバーバンド・ユーザ・インタフェース(中央)、
最適なBipolarモデル結果(右)
UTMOSTIIIでは、Levenberg-Marquadt法
およびDownhillSimplex法の2つの最適化
メソッドがサポートされています。

モデルの生成

  • 業界で最多の商用デバイス・モデルを使用可能
  • SmartSpice、HSPICE、Spectre、Eldoで使用可能なモデルを生成
  • 高速なSPICEシミュレーション・ライブラリを内蔵(ModelLib：静的リンクのためUTMOST IVほどの柔軟性はない)
  • 外部SPICEモードにより、あらゆるSPICEシミュレータに接続可能
  • モデル・パラメータ・セットをあるモデルから別のモデルに変換可能
  • 既存のデバイス・モデルでは正確にモデリングできないデバイスには、マクロ・モデリングおよびパラメータ抽出を実行
  • 動的にリンクするユーザ定義のモデル
  • SmartSpiceのインタプリタ・モデルをサポート
  • ModelLibモデルおよび高速内部ソルバによる高速シミュレーションを実現
BSIM4
マルチジオメトリ抽出
RFバイポーラ・デバイスのFT vs. IC
RFバイポーラ・デバイスのSパラメータ
マクロ・モデリング機能

使用可能なSPICEモデル

MOSFETモデル

Bipolarモデル

SOIモデル

MESFETモデル

TFTモデル
Berkeley Level 1
Berkeley Level 2
Berkeley Level 3
BSIM1
BSIM2
BSIM3
BSIM4
BSIMMG
BSIM5
PSP Level 1000
Philips Level 9
EKV
LDMOS Level 20
Philips Level 11
User models
HVMOS Level 88
HiSIM
Philips 30
Philips 31		 Gummel-Poon
Quasi RC
IGBT
QBBJT
HBT
HICUM
MEXTRAM504
User models
Mextram 503
VBIC95
Philips Modella 		Honeywell
FLORIDA FD
FLORIDA NFD
BSIM3SOI FD
BSIM3SOI DD
BSIM3SOI PD
STAG SOI
CEA/LETI
User models		 JFET
Statz
Curtice 1
Curtice 2
User models
TriQuint
TriQuint 3
Parker-Skellen		 Amorphous TFT
Polysilicon TFT
RPI a-Si
RPI p-Si
User models
バッチ・モード処理
移動度に関するヒストグラム

UTMOST IIIの操作

  • フル・インタラクティブ、セミオート、オート、およびバッチモードによる操作をサポート
  • MOS、バイポーラ、ダイオード、JFET、GaAs、SOI、TFT、HBTなどのテクノロジ・モジュールを内蔵
  • TCADのプロセス/デバイス・シミュレーションからTCADデバイス特性を自動で変換
  • TCADデータに対して、詳細なパラメータ抽出をバッチモードで実行し、開発中のプロセスに対するノミナル/ワーストケース・モデルを生成
  • パラメータ解析およびワーストケース・モデル定義向けに、SPAYNフォーマットでモデル・パラメータおよびデバイス特性を保存
MOSの統計スルー
ドレインの長さに関する散布図

SPICEモデリング・サービス

  • 半導体ウェハやパッケージ部品から高精度なSPICEモデルを抽出する、モデリング・サービスのリーディング・ベンダ
  • 短納期で費用効果の高いモデルを積極的に提供
  • MOS、バイポーラ、ダイオード、JFET、GaAs、SOI、TFT、HBTに対応
  • DC、AC (Sパラメータ)、容量特性、温度特性、ノイズ特性、SPICEパラメータの抽出
  • -55℃〜+150℃までの温度範囲に対応
  • あらゆる商用SPICEモデルをサポート
  • GSA (Global Semiconductor Alliance)、CMC (Compact Modeling Council)、およびIEEE検証P1485勧告に準拠したモデル検証の実施
  • ワーストケースおよびコーナー・モデルの生成



2010年10月20日 現在
Rev. 101410_21