第2期 三浦 道子 教授 (研究生院尖端物质科学学科)

广岛大学开发的国际标准模型。具有开发高精度半导体的下一代晶体管模型HiSIM-LDMOS

采访了研究生院尖端物质科学学科半导体集成科学专业 三浦道子(Miura Michiko)教授

(2008.3.10  校长办公室宣传小组)

研究概要

集成电路的细微化和高速化加速了电器产品的发展。但是随着功能和结构的复杂化,需要精度更高的晶体管模型(为设计集成电路预测晶体管动作的数学公式)。
广岛大学与日本11家半导体公司组成的半导体理工学研究中心(STARC)联合开发了创新性的晶体管模型HiSIM(Hiroshima-university STARC IGFET Model的缩写)。2007年12月,在耐高压下一代晶体管LDMOS中应用这个模型,被定为世界标准化模型。这是日本产学合作开发的电路设计用晶体管模型在世界上首次获得认可的辉煌成果。

发现LDMOS结构的瞬间

以前很难能搞清LDMOS的结构。不能解释出现预料不到的情况,也无法控制,也无法建立正确的晶体管模型。

反复测量和模拟费解的晶体管动作,逐渐了解了LDMOS的结构。就是说,知道了“所有问题出在为实现晶体管的耐高压而制作的高电阻部分的非线性上”。这也是确信能建立高精度晶体管模型的瞬间。

发现LDMOS结构的模拟和实测值图

在半导体开发方面日本的优势很大

日本获得国际标准模型的意义,说到底是产学官的密切合作才能迅速实现核对。另外,所有试验结果也都是我们的成果,所以可以期待有提高日本半导体行业在国际上的竞争力的效应。

没有产学官的合作就无法成功

以前在手机领域的国际标准模型方面,日本在世界上是大大落后了。另外,HiSIM向国际标准模型的挑战这次不是第一次。2005年12月进行的标准MOS FET模型标准化投票中,有过在最后阶段因微弱之差输给了欧美联合小组的沉痛教训。
技术上很先进,但在策略上输了・・・但是,从失败中学到的教训很重要。
日本要达到国际标准模型

・ 战略
・ 语言(能进行讨论的能力)
・ 团结

据经济产业省的官员说,这三点是缺一不可的。
考虑到这些情况,与经济产业省NEDO技术开发机构,(株)半导体理工学研究中心合作,首先从制定战略开始。
“团结一致朝着一个目标努力,就有能力解决一个大学一个单位解决不了的问题,还能与国外单位面对面地开展讨论。除了HiSIM模型的正确性,发挥了团队力量是国际标准模型化的原动力”。

研究与战略  培养在世界上发挥作用的人才

三浦教授认为,大学最重要的义务就是培养能肩负下一代的人才。
他说,“今后是许多事情都要经过全球协商决定的时代,就要培养能肩负这个工作,具有领导能力的人才。因此不能做“井底之蛙”,要放眼世界。现在我们提供给学生们到国外的大学学习几个月的机会。与STARC的联合研究帮助很大。今后我们要努力培养能进行认真讨论,有自己的想法,做自己认为正确的事的能力的学生”。 

与研究室的学生们在一起

 

(后记)

我感到,日本获得的首个“世界标准化模型”的辉煌成果的重大原因之一是三浦教授的重视人的结果。
我看到教授与学生们温和地交流,使我想到,研究需要很长的时间,在这期间,教授在研究室严格、耐心地指导一起研究的学生们,努力“传授知识”。

 


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