【正文】 編號 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 題目： 靜電放電（ ESD）器件的模擬與研 究 物聯(lián)網(wǎng)工程 學(xué)院 微電子學(xué) 專業(yè) 學(xué) 號 0301100124 學(xué)生姓名 劉素珍 指導(dǎo)教師 梁海蓮 二〇一 四 年 六 月 摘要 I 摘 要 ESD(靜電放電 )是影響集成電路可靠性的主要因素之 一，存在于生產(chǎn)到使用的每一個環(huán)節(jié)，已經(jīng)成為開發(fā)新一代工藝技術(shù)的難點(diǎn)，對 ESD 的研究也因而越來越受到重視，仿真工具在 ESD 領(lǐng)域的應(yīng)用使得 ESD 防護(hù)設(shè)計(jì)的研究便得更為便利，大大縮短了研發(fā)周期。 本文詳細(xì)闡述 ESD 的來源、造成的危害以及討論如何測試集成電路的防靜電沖擊能力，又基于 Sentaurus TCAD 平臺，展開了對 ESD 防護(hù)器件的研究，研究內(nèi)容包括： 。 ，并對描述同一物理機(jī)制的的各種不同模型展開對比分析。 了 ESD 過程中的物理機(jī)制及其 ESD 仿真中描述這些物理機(jī)制所要用到的物理模型。 ESD 仿真中各種收斂問題的產(chǎn)生原因，針對每一種不收斂狀況提出相應(yīng)的解決方案。 關(guān)鍵詞： 靜電放電， Sentaurus TCAD，靜電放電模型，網(wǎng)格，器件仿真，雙擊型晶體管，可控硅目錄 i ABSTRACT ESD is one of the most important reliability problems of IC products which lies in every flow of IC production， and it is also one of the most difficult problems of developing new generation technology， therefore ， the research on ESD protection design has attracted more and more attention. The applications of simulation tools on ESD area make the design of ESD protection devices more convenient,and greatly shorten the development cycle. This paper particularly explain show ESD es from， what harm will bring， how to test the integrated circuit39。s ability to prevent from the static， also concentrates on the simulation of ESD protection devices ,based on the Sentaurus TCAD the main content of this paper include: First,this paper points out the importance of mesh definition in process simulation. Second,physical models and functions used in device simulation are analyzed. Third,the physical mechanisms related are investigated when ESD happens ,and the relevant physical models which should be chosen in device simulation are listed. Forth,convergence problems caused by different reasons are discussed,and the solutions are presented. Keyword: ESD； Sentaurus TCAD； ESD models； Grid； Device simulation； BJT； SCR 目錄 ii 目 錄 第 1 章 緒論 .......................................................................................................... 1 課題的研究背景及意義 ................................................... 1 國內(nèi)外概況 ............................................................. 1 本課題的研究內(nèi)容 ....................................................... 2 課題的研究方法和步驟 ................................................... 2 第 2 章 總體方案設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)軟硬件環(huán)境概述 ................................................... 3 總體設(shè)計(jì)方案 ........................................................... 3 單片機(jī)概述 ............................................................. 3 AT89S52 單片機(jī)簡介 ..................................................... 4 AT89S52 單片機(jī)概況 ..........................................................4 AT89S52 引腳功能 ............................................................4 軟件編程環(huán)境 ........................................................... 6 keil軟件開發(fā)系統(tǒng)介紹 .......................................................6 Keil C51開發(fā)系統(tǒng)的主要功能 ..................................................6 目錄 iii iii Keil運(yùn)行界面及操作步驟 ..................................................... 7 第 3 章 GSM 模塊 TC35 概述 .............................................................................11 GSM 網(wǎng)絡(luò)介紹 .......................................................... 11 TC35 模塊 ............................................................. 11 TC35模塊概述 .............................................................. 11 TC35主要技術(shù)指標(biāo)及引腳功能 ................................................ 12 TC35數(shù)據(jù)接口 .............................................................. 12 TC35系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .............................................................. 13 AT 指令及 PDU 工作模式 ................................................. 13 AT指令簡介 ................................................................ 13 短消息工作模式 ............................................................ 14 PDU包協(xié)議格式 ............................................................. 14 短消息的編碼方法 .......................................................... 15 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................ 17 程序編寫思路 ......................................................... 17 程序流程圖 ........................................................... 17 主程序流程圖 .............................................................. 18 LCD1602 顯示屏的初始化流程圖 ............................................... 18 程序中涉及的 AT 指令及短信編碼的說明 .................................. 20 串口的定義初始化及串口中斷處理函數(shù) ................................... 20 串口初始化函數(shù) ............................................................ 20 串口中斷處理函數(shù) .......................................................... 21 向固定號碼發(fā)送報警信息的實(shí)現(xiàn)程序 ..................................... 22 向 GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送字符串?dāng)?shù)據(jù) .................................................. 22 向固定目的手機(jī)發(fā)送中文報警信息 ............................................. 22 向臨時鍵入號碼發(fā)送短信的程序?qū)崿F(xiàn) ..................................... 23 向 GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送字符數(shù)據(jù)函數(shù) ................................................ 23 LCD顯示及向臨時鍵入號碼發(fā)送報警短信函數(shù) ................................... 23 按鍵掃描及鍵值處理的實(shí)現(xiàn) .................................................. 24 接收報警信號及控制向哪種號碼發(fā)送短信的程序的實(shí)現(xiàn) ..................... 25 第 5 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)功能驗(yàn)證 ............................................................. 27 硬件簡介 ............................................................. 27 模塊介紹 ............................................................. 27 單片機(jī)模塊 ................................................................ 27 TC35模塊 ................................................................. 27 目錄 iv LCD1602 模塊 ...............................................................28 按鍵模塊 ...............................