The Study of Circuit Model Parameter Generation Using Device Simulation

소자 시뮬레이션을 이용한 Circuit Model Parameter 생성에 대한 연구

In the case of the flash memory, various kinds of transistors and the wide range of operation voltage are necessary to achieve the read/write operations. Therefore, the characteristics of transistors are measured in the silicon for the circuit design, and the test vehicle run must be processed. In this study, an efficient design flow is suggested using TCAD tools. The test vehicle is replaced with well-calibrated TCAD simulation. First, the calibration methodology is introduced and tested for flash memory device. The calibration errors are less than 5% of a full chip operation, which is accepted by the designers. The results of the calibration were used to predict I-V curves and model parameter of the various transistors for the design of flash device.

Flash memory는 device 특성상 peripheral circuit을 구성하는 transistor의 종류가 다양하고, 이에 따른 각 transistor의 동작 전압 영역이 넓다. 이에 따라 설계 초기의 전기적 특성 사양 결정을 위해서는, 실리콘상에서 소자의 scale down에 따른 전기적 특성을 선 검증하는 과정이 필수적이었으며, 이로 인해 설계 및 소자 개발의 기간을 단축하기 어려웠다. 본 연구에서는 TCAD tool을 사용하여 실리콘상에서의 제작 공정을 거치지 않고, 효과적으로 model parameter를 생성할 수 있도록 하는 방법을 제안하여 전기적 특성 사양 결정과 설계 단계의 시간 지연을 감소할 수 있도록 한다. 또한 성공적 TCAD tool적용을 위해 필요한 process/device simulator의 calibration methodology와 이를 flash 메모리 소자에 대해 적용 검증한 결과를 분석한다.