【集成電路華為杯】第五屆中國(guó)研究生創(chuàng)芯大賽-華大九天企業(yè)命題
器件模型是鏈接集成電路設(shè)計(jì)與制造的重要橋梁，不僅支撐著高端芯片的精準(zhǔn)仿真與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，也是集成電路制造企業(yè)立本的“生命線”。建立器件模型及實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的模型參數(shù)提取是產(chǎn)業(yè)始終致力和追求的目標(biāo)。隨著集成電路工藝節(jié)點(diǎn)的持續(xù)推進(jìn)，器件愈加復(fù)雜的物理效應(yīng)及特性需要通過(guò)更復(fù)雜的直流及射頻模型進(jìn)行表征；新型器件的不斷涌現(xiàn)也提出建立新模型并不斷完善的要求。因此，以半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，建立器件模型，達(dá)成誤差要求的精準(zhǔn)參數(shù)提取，具有重要的理論意義和產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
華大九天企業(yè)命題宣講視頻
賽題一 硅基工藝MOSFET器件直流或射頻模型
描述及要求
器件直流特性模型或射頻特性模型二選一。
可基于成熟高壓器件或者先進(jìn)邏輯工藝器件建模。直流模型必須包括器件基本IV、CV曲線以及器件工藝節(jié)點(diǎn)的尺寸縮放和基本二階效應(yīng)；射頻模型必須包含器件S/Y參數(shù)曲線以及器件工藝節(jié)點(diǎn)的尺寸縮放和基本二階效應(yīng)，RF頻率范圍≥20GHz。
用于建模的MOS器件特性數(shù)據(jù)可來(lái)源于器件實(shí)測(cè)值或TCAD仿真結(jié)果，不限定器件制備工藝和節(jié)點(diǎn)，但需清晰敘述器件制備或設(shè)計(jì)所采用工藝、器件測(cè)試方案或仿真條件。
結(jié)合器件結(jié)構(gòu)及工藝，對(duì)器件物理特性進(jìn)行分析，給出所選模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對(duì)模型參數(shù)提取流程做介紹。
除上述1-4提出的基本要求外，完成器件更多、更復(fù)雜二階效應(yīng)建模，且給出該效應(yīng)的物理機(jī)制、測(cè)試或仿真方法、建模方法，將作為得分項(xiàng)。
提供建模后的模型文件。
得分點(diǎn)
給出器件物理結(jié)構(gòu)和基本工藝，完成性能分析。（15分）
根據(jù)器件特性，提出建模所需的測(cè)試或仿真方法。（15分）
給出模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出模型提取流程，完成模型參數(shù)提取并建立模型文件。（30分）
給出模型與數(shù)據(jù)的誤差對(duì)比，直流模型的精度越高或RF模型的頻率越高，且包含二階效應(yīng)越多，得分越高。(30分)
總結(jié)所建立模型的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出未來(lái)可提升的方向。(10分)
賽題二 化合物工藝HEMT器件直流建?；蛏漕l建模
描述及要求
器件直流特性模型或射頻特性模型二選一。
直流模型必須包括器件基本IV、CV曲線以及基本二階效應(yīng)；射頻模型必須包含器件S/Y參數(shù)曲線以及基本二階效應(yīng)，RF頻率范圍≥20GHz。
用于建模的器件特性數(shù)據(jù)可來(lái)源于器件實(shí)測(cè)值或TCAD仿真結(jié)果，不限定器件制備工藝，但需清晰敘述器件制備或設(shè)計(jì)所采用工藝、器件測(cè)試方案或仿真條件。
結(jié)合器件結(jié)構(gòu)及工藝，對(duì)器件物理特性進(jìn)行分析，給出所選模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并對(duì)模型參數(shù)提取流程做介紹。
除上述1-4提出的基本要求外，完成器件更多、更復(fù)雜二階效應(yīng)建模，且給出該效應(yīng)的物理機(jī)制、測(cè)試或仿真方法、建模方法，將作為得分項(xiàng)。
提供建模后的模型文件。
得分點(diǎn)
給出器件物理結(jié)構(gòu)和基本工藝，完成性能分析。（15分）
根據(jù)器件特性，提出建模所需的測(cè)試或仿真方法。（15分）
給出模型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，提出模型提取流程，完成模型參數(shù)提取并建立模型文件。（30分）
給出模型與數(shù)據(jù)的誤差對(duì)比，直流模型的精度越高或RF模型的頻率越高，且包含二階效應(yīng)越多，得分越高。(30分)
總結(jié)所建立模型的優(yōu)缺點(diǎn)，并提出未來(lái)可提升的方向。(10分)
參考文獻(xiàn)
http://bsim.berkeley.edu/
Y. S. Chauhan, D. D. Lu, V. Sriramkumar, S. Khandelwal, J. P. Duarte, N. Payvadosi, A. Niknejad, and C. Hu, “FinFET Modeling for IC Simulation and Design: Using the BSIM-CMG Standard,” Academic Press, 298 pages, 2015.
W. Liu. C. Hu, “BSIM4 and MOSFET Modeling for IC Simulation,” World Scientific Publishing, Singapore, 414 pages, 2011.
P. Kushwaha, H. Agarwal, Y.-K. Lin, M.-Y. Kao, J.-P. Duarte, H.-L. Chang, W. Wong, J. Fan, Xiayu, Y. S. Chauhan, S. Salahuddin, and C. Hu, "Modeling of advanced RF bulk FinFETs," IEEE Electron Device Lett., vol. 39, no. 6, pp. 791-794, Jun. 2018.
Ghosh S , Ahsan S A , Dasgupta A , et al. GaN HEMT modeling for power and RF applications using ASM-HEMT[C] International Conference on Emerging Electronics. IEEE, 2017.
華大九天專項(xiàng)獎(jiǎng)設(shè)置：
一等獎(jiǎng)兩隊(duì)，獎(jiǎng)金一萬(wàn)元
二等獎(jiǎng)四隊(duì)，獎(jiǎng)金五千元
參賽隊(duì)伍如有使用華大九天 EDA 軟件需求，可郵件咨詢
univ@http://empyrean.com.cn
華大九天簡(jiǎn)介
北京華大九天科技股份有限公司（簡(jiǎn)稱“華大九天”）成立于2009年，一直聚焦于EDA工具的開(kāi)發(fā)、銷售及相關(guān)服務(wù)業(yè)務(wù)?？偛课挥诒本?，在南京、上海、成都和深圳設(shè)有全資子公司。華大九天主要產(chǎn)品包括模擬電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)、數(shù)字電路設(shè)計(jì)EDA工具、平板顯示電路設(shè)計(jì)全流程EDA工具系統(tǒng)和晶圓制造EDA工具等EDA軟件產(chǎn)品，并圍繞相關(guān)領(lǐng)域提供包含晶圓制造工程服務(wù)在內(nèi)的各類技術(shù)開(kāi)發(fā)服務(wù)。
了解更多華大九天企業(yè)信息，請(qǐng)前往華大九天官網(wǎng)
https://www.empyrean.com.cn/
中國(guó)研究生創(chuàng)"芯"大賽簡(jiǎn)介
中國(guó)研究生創(chuàng)“芯”大賽由教育部學(xué)位管理與研究生教育司指導(dǎo)，中國(guó)學(xué)位與研究生教育學(xué)會(huì)、中國(guó)科協(xié)青少年科技中心主辦，清華海峽研究院作為秘書(shū)處。賽事作為中國(guó)研究生創(chuàng)新實(shí)踐系列賽事之一，服務(wù)于國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，旨在切實(shí)提高研究生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，促進(jìn)集成電路領(lǐng)域優(yōu)秀人才的培養(yǎng)，至今已成功舉辦四屆。第五屆大賽參賽作品共有集成電路設(shè)計(jì)、半導(dǎo)體器件與工藝、EDA算法與工具設(shè)計(jì)三大方向，另外還設(shè)有十余家企業(yè)命題并設(shè)立專項(xiàng)獎(jiǎng)。大賽作為集成電路領(lǐng)域的專業(yè)賽事，匯聚了全國(guó)頂尖高校師生團(tuán)隊(duì)以及學(xué)業(yè)界各方資深嘉賓、評(píng)委，為參賽隊(duì)員們提供了一個(gè)絕佳的實(shí)踐機(jī)會(huì)與能力交流平臺(tái)，獲獎(jiǎng)隊(duì)伍除了豐厚獎(jiǎng)品外，更有MPW流片支持與企業(yè)人才應(yīng)聘機(jī)會(huì)！
中國(guó)研究生創(chuàng)芯大賽官網(wǎng)
https://cpipc.acge.org.cn/cw/hp/10
承辦單位簡(jiǎn)介
浙江大學(xué)杭州國(guó)際科創(chuàng)中心坐落于美麗的錢(qián)塘江畔，分成建設(shè)區(qū)塊和啟動(dòng)區(qū)塊進(jìn)行建設(shè)。
建設(shè)區(qū)塊位于杭州市蕭山科技城板塊，項(xiàng)目西接亞運(yùn)村，東連蕭山機(jī)場(chǎng)，整體規(guī)劃1200畝（含配套用地200畝），分三期建設(shè)。其中，一期項(xiàng)目亞運(yùn)會(huì)之前完工，規(guī)劃布局1個(gè)微納設(shè)計(jì)與制造公共技術(shù)平臺(tái)和若干個(gè)領(lǐng)域型產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新平臺(tái)，新建微納超凈間實(shí)驗(yàn)室、超算中心、公共實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、學(xué)科研究平臺(tái)、產(chǎn)業(yè)孵化中心等教學(xué)科研設(shè)施。
啟動(dòng)區(qū)塊總面積10萬(wàn)平方米，規(guī)劃建設(shè)卓越中心、研發(fā)中心、孵化中心、產(chǎn)業(yè)中心四大中心，謀劃建設(shè)三個(gè)研究院（先進(jìn)半導(dǎo)體研究院、生物與分子智造研究院、未來(lái)科學(xué)研究院）、若干創(chuàng)新工坊，同步搬遷建設(shè)浙江大學(xué)微納電子學(xué)院、網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院。
目前，微納電子學(xué)院已聘請(qǐng)國(guó)內(nèi)著名集成電路專家、中國(guó)工程院院士吳漢明擔(dān)任學(xué)院院長(zhǎng)，并于2020年9月迎來(lái)第一批師生入駐。園區(qū)配套有食堂、公寓、健身房等各類設(shè)施，為高水平科學(xué)研究、高質(zhì)量成果轉(zhuǎn)化提供重要支撐。
