[發(fā)明專利]一種基于PHEMT工藝的MMIC等效管芯模型

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610135225.7
• 申請(qǐng)日: 2016-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN105740580B
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱恒;童華清;徐秀琴;許慧;屠志晨;王志宇;尚永衡;郁發(fā)新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州立昂東芯微電子有限公司
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發(fā)明公開了一種基于PHEMT工藝的MMIC的等效管芯模型。該等效管芯模型包括柵極、源極、漏極、熱源、連接條a、連接條b。其中柵極、源極、漏極的尺寸與實(shí)際MMIC芯片中晶體管的尺寸一致。熱源放置在柵極的下面，其長度和寬度與柵極一致，厚度為0.1微米，其熱耗大小根據(jù)芯片中每級(jí)管芯柵寬平均分配得到。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在通用的熱分析軟件中準(zhǔn)確模擬PHEMT工藝的MMIC管芯熱分布，為整個(gè)芯片的電路設(shè)計(jì)以及可靠性設(shè)計(jì)提供了有效快捷的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于PHEMT工藝的MMIC的管芯等效結(jié)構(gòu)模型，特別適用于GaAsPHEMT MMIC放大器芯片管芯熱特性的研究。

背景技術(shù)

基于砷化鎵或者氮化鎵贗配高電子遷移率晶體管技術(shù)的放大器芯片在現(xiàn)代雷達(dá)與通訊領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。隨著功耗的不斷增加與芯片尺寸的不斷減小，過高的管芯溝道溫度會(huì)直接影響芯片及器件的可靠性及性能，因此放大器芯片設(shè)計(jì)過程中的熱設(shè)計(jì)以及對(duì)放大器芯片管芯溫度的準(zhǔn)確檢測(cè)是工程應(yīng)用領(lǐng)域極其重要的一部分。目前放大器芯片溝道溫度的直接測(cè)量方法一般是紅外熱成像技術(shù)。紅外測(cè)量技術(shù)成本高且耗費(fèi)時(shí)間，且其無法在芯片的設(shè)計(jì)階段提供準(zhǔn)確的管芯溝道溫度。最近公開的一些專利申請(qǐng)，如一種基于GaAs PHEMT MMIC熱仿真等效模型（申請(qǐng)?zhí)朇N201510108171.0），一種放大器芯片管芯熱仿真等效模型（申請(qǐng)?zhí)朇N201510108099.1）等針對(duì)管芯進(jìn)行了仿真等效，且仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較，但是目前尚未有仿真與理論數(shù)據(jù)的直接比較且結(jié)果吻合的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明涉及一種基于PHEMT工藝的MMIC的等效管芯結(jié)構(gòu)模型。本發(fā)明可以在通用熱仿真軟件中實(shí)現(xiàn)晶體管熱特性研究，為整個(gè)芯片的設(shè)計(jì)提供參考，提高芯片設(shè)計(jì)的效率。

一種基于PHEMT工藝的MMIC的等效管芯模型，它包括柵極、源極、漏極、熱源、連接條a、連接條b，熱源與柵極的柵長一致，寬度比柵極的寬度長3μm，放置在柵極的下表面，厚度為0.1μm，連接條a連接?xùn)艠O、源極、漏極的左側(cè)，且壓著熱源的上表面，連接條b連接?xùn)艠O、源極、漏極的右側(cè)，且壓著熱源的上表面。

所述的熱源的功耗是根據(jù)芯片中每級(jí)管芯柵寬的比例分配得到，且每一級(jí)中管芯的功耗大小相同。

每一級(jí)管芯的尺寸都是相同的，各級(jí)管芯之間也只有柵極的柵寬不一樣。

所述的柵極、源極、漏極、連接條a、連接條b的材料都為金。

所述的柵極、源極、漏極、連接條a、連接條b的尺寸與位置關(guān)系根據(jù)具體芯片而定。

本發(fā)明的有益效果在于：第一、整個(gè)仿真過程在芯片流片之前，為芯片的設(shè)計(jì)提供熱特性參考，可以節(jié)約成本與時(shí)間，提高芯片設(shè)計(jì)的效率。第二、整個(gè)建模過程簡單方便，可以適用于多款仿真軟件。第三、等效的模型能夠準(zhǔn)確模擬放大器芯片的熱特性，從而由管芯的閾值溫度精確地估算出放大器芯片的閾值功率，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，節(jié)約成本，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

附圖說明

圖1為一種基于PHEMT工藝的MMIC的等效管芯模型的結(jié)構(gòu)示意及等效原理圖；分為上下兩部分，上部分為等效管芯模型的結(jié)構(gòu)示意圖（為了清楚，采用文字說明），下部分為等效管芯模型的等效原理圖（采用圖標(biāo)說明）；

圖2 為一種基于PHEMT工藝的MMIC的等效管芯模型的俯視圖；

圖3為實(shí)施例中管芯的等效結(jié)構(gòu)在ANSYS ICEPAK 中的仿真溫度分布曲線與理論曲線的對(duì)比圖；

圖4 為等效管芯結(jié)構(gòu)在整個(gè)芯片中的分布狀態(tài)；

其中：柵極1、源極2、漏極3、熱源4、連接條a5、連接條b6。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。