Norbert Reifschneider: "Entwurf und Realisierung mikrointegrierter, digitaler stochastischer Magnetfeldsensoren", Düsseldorf: VDI Verlag ISBN 3-18-366508-5, 151 Seiten, 95 Abbildungen, DM 94,00

Stichwortverzeichnis

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W Y Z 
 

Abgestastetes System 24
Abgleichbereich des Sensors 118
Ablenkung der Ladungsträger 12
Absolute Rauschfreiheit
        des ideal zufälligen Systems 37
Abstract 88
Abtasttheorem 24
Abwärtskompatibilität der Runsets 89
Abweichung
        normalverteilte 32
Access-Directions 88
Adaptive Algorithmen 5
Adaptive Anpassung 17
Amplitudenschwankungen
        der aufintegrierten Binomialverteilung 42
Amplitudenspektrum 49
Analoge Spannung
        vom Hall-Element gelieferte 7
Analyse, statistische 16
        statistische des Sensorsignals 4
Anfangsasymmetrie 125
Anfangswahrscheinlichkeit 43
Anpassung
        adaptive 17
Antagonismus
        der mathematischen Statistik 26
Äquipotentiallinien 12, 13
Äquivalenzverknüpfung 59
Auflösungsgrenze 52
Ausbeute
        bei der Chipfertigung 109
Ausgangssignal
        des Sensors 59
Auswertelogik 20
Auswertesystem 20
        für den realen stochastischen Sensor 37
Auswertung
        numerische 23

Bandbegrenzung 25
Bandbreite 16, 17, 133
Begrenzungslinien
        bei der Chipfertigung 109
Bernoulli-Gleichung 24
Berührungsoperator
        des Extraktionsprogramms 92
Beschleunigungsvorgang
        gedämpfter 77
Beta-Funktion 29
Betriebsfrequenz 24
Betriebsmodus
        des DISTOMAG mit getaktetem Gate 125
        mit ungektaktetem Gate 106
Bewegungsvorgang
        mit Reibungsverlusten behafteter 77
BICMOS-Prozeß 62
Binomialverteilung 18, 19, 39, 43
aufintegrierte 42
Bistabile Kippstufe 53
Boltzmannkonstante 129
Bond-Pad 100
Bonddrähte 104
Bonden
        manuelles 104
Bottom-Up-Verfahren 88

Cavity 104
Chip-Layout 87
CIF-Format 87
CMOS-Prozeß 87, 101
        selbstjustierender 101

D'Alembertsches Quotientenkriterium 46
Datenstrom
        binärer 16
        digitaler 16, 23
Datenträger
        lesen magnetischer 5
Defektelektronen 11
Definition des Meßbereiches 34
Design Rules 109
Design-Rule-Check 88, 89
Dicke
        des Hall-Elementes 11, 13
Dielektrizitätskonstante
        der Gateisolierung 63
Differentieller Leitwert 129
Diffusionslayer 89
Diffusionsschicht 13
Digitaler Stochastischer Magnetfeldsensor
        s. DISTOMAG 52
Digitalisierung
        der Meßgröße 4
Dimensionierungsprobleme
        beim Hall-Element 12
DISTOMAG 5, 16, 17, 23, 24, 26, 31, 35, 49, 52, 54, 60, 120
        Chipflächenbedarf des 104
DISTOMAG-System
        geregeltes 16
DISTOMAG-Zelle
        Layout der 102, 103
Dotierungsdichte 11
Drain-Anschluß 14
Drain-Elektrode 14
Draingebiet
        Bestimmung der Weite 91
DRC-Check 99
        an magnetfeldsensitiven Elementen 88
        beim Chip-Design 88
DRC-Konflikt
        beim DRC-Check 88
Dreiecksmasche 96
Dünnoxid 88

Effekte
        parasitäre 71
Eigenwiderstand
        des Source-Anschlusses 83
Einflußfaktoren
        konstruktive 13
Elektronenbeweglichkeit 11
Elektronendriftgeschwindigkeit
        im Halbleitermaterial 78
Elektronengas 10
Elektronenrauschen 60
        thermisches 4
Elektronenstrahllithographieverfahren 87
Elementarereignis 18, 20
Empfindlichkeit 116
        der Sensoren im Arbeitspunkt 113
        der stochastischen Sensoren 120
        des stochastischen Systems 128
        experimentell ermittelte 73
        korrigierte des Sensors 117
        optimale 5
        widerstandsbezogene 73
Empfindlichkeitsabweichungen
        Korrektur der 113
Empfindlichkeitsoptimierung
        der Kippstufe 71
Entladekurve
        exponentielle 115
Entladevorgang
        der Kapazitätsdiode 114
        in der Kippstufe 126
Entscheidungsdauer 125
Entscheidungsdetektion 60, 68, 103
Entscheidungsfindung
        in der DISTOMAG-Stufe 122, 123
Entscheidungsfolge
        binäre des Sensors 20
        des stochastischen Sensors 17
Entscheidungsphase
        Stromfluß in der 127
Entscheidungszeit
        der Kippstufe 69
Entwurfsprozeß
        physikalischer 87
ERC-Check
        beim Chip-Design 88
Ereignis
        sicheres 28
Ereignisraum 18, 37
erf()-Funktion 43
Ersatzfunktion
        für die Gaußsche Fehlerfunktion 21
Erwartungswert 32
ESD-Schutzdiode
        im Bondpad 102
ESD-Schutzeinrichtung 133
EUROCHIP 103
Extraktionsprogramm
        des CAE-Systems 92
Extraktionstool
        des CAE-Systems 90

F-Verteilung 28-30, 35
Fehlerfunktion
        Gaußsche 20
Fehlerintegral
        Gaußsches 19, 22, 31, 35
FET-Konstantstromquelle 74, 106
Finite-Elemente-Methode 92
Fishersche Z-Verteilung 28, 29
Flächenbedarf
        des Hall-Elementes 15
Fotoresist 87
Fourier-Transformation
        schnelle 49
        schnelle numerische 17
Freiheitsgrade
        der F-Verteilung 28
Frequenz
        als Sensorsignal 7
Frequenzgangsteuerung
        adaptive 133
Frequenzspektrum
        der Meßgröße 17
Full-Custom-Design 5, 56, 88, 99, 102, 105
Funkelrauschen 60, 129
Funkelrauschquelle 130

Gammafunktion 19
Gate
        ungetaktetes des MAGFET 122
Gate-Drain-Kondensator
        parasitärer im MOSFET 122
Gate-Region
        des MAGFET 90
Gate-Spannung 14
        des MAGFET 85
Gateelektrode
        des MOS-Transistors 14
Gateisolationsschicht
        des MOSFET 121
Gatekapazität
        beim MOSFET 121
Gatespannung
        Einstellung der 106
Gaußmeter 106
Gaußsche Normalverteilung 19
Gaußsches Fehlerintegral 31, 35
Gaußverteilung 19
GDSII-Format 87
Genauigkeit
        der Schätzung 27
Geometrieeinflüsse 11
Geometrische Besonderheiten 12
Geometrischer Korrekturfaktor 11
Gesetz der großen Zahlen 24
Gitteratome
        Kollisionen mit 10
Gleichgewicht
        statistisches 59
Gleichgewichtszustand
        der Kippstufe 60
Gleichverteilung
        der 0/1-Entscheidungen 17
        statistische 17
        zwischen 0/1-Entscheidungen 5
Gleichwertigkeit
        von Source und Drain 90
Grenzfrequenz 25
        des Gesamtsystems 24
        des stochastischen Sensors 35
        des stochastischen Systems 26, 51
Grenzfrequenz und Rauschabstand
        des stochastischen Sensors 4
Grundgesamtheit 26
        binomial verteilte 35
        endliche 26
        normalverteilte 28
Gültigkeitsbereich
        der Abschätzung 27

Hall-Effekt
        Grundlagen 7
Hall-Element 53, 54, 90
        ideales 8
        reales 10
        rechteckiges 7
        Standardausführung des 7
        unendlich langes 83
Hall-Elemente
        einzeln realisierte 100
Hall-Faktor 11
Hall-Feldstärke 80
Hall-Koeffizient 13
        allgemeine Form 7
HallKoeffizient 7
Hall-Mobilität 7, 11
Hall-Spannung 7, 12, 13
        des Modells 74
        zeitlich veränderliche 52
Hall-Winkel 7, 8, 11, 12, 81
Häufigkeit
        relative 24-26, 30, 31
Häufigkeitsverteilung
        binärer Entscheidungen 52

Ideales System 36
Implant-Gebiet 88
Inhomogenität
        des Meßmagnetfeldes 106
Innenwiderstand
        des durchgeschalteten MAGFET 120, 121
Intermediärer Zustand
        der Kippstufe 4, 6
Internet 88
Intervallänge
        variable 5
Intervallängenvorgabe
        adaptive 133
Intervalle
        Auszählen großer und kleiner 4
Irrtumswahrscheinlichkeit 26-28, 30

Kalibrierbereich
        des DISTOMAG 103
Kanal des Transistors
        als Hall-Element 13
Kanallängenmodulationsfaktor 66
Kanalwiderstand
        des MOS-FETs 64, 67
Kantenselektionsoperatoren
        des Extraktionsprogramms 92
Kapazität
        Abhängigkeit der von der Spannung 115
        parasitäre in der Kippstufe 127
Kapazitäten
        parasitäre 71
Kapazitätsdiode 16, 59, 87, 89
        für den Arbeitspunktabgleich und zur Regelung 113
        getrennte für Abgleich und Regelung 103
Kapazität der 113, 115
        Spannungs-Kapazitätskennlinien der 113
        zur Regelung 56
        zur Regelung der Kippstufe 5
Kenngrößen
        geometrische 86
Kennlinie
        korrigierte des Sensors 117
Kippstufe
        bistabile 4, 15, 52, 53, 55
        im intermediären Zustand 55
        Regelung der 58
        selbsttaktende 133
        symmetrsich aufgebaute bei der analogen Simulation 71
Verstärkung der 62, 64
Kippvorgang 62
Kollision
        v. Ladungsträgern mit Gitteratomen 80
Konfidenzintervall 20, 26, 27, 30, 34, 35
Konstantstromquelle
        FET- 74, 106
Konstruktive Einflußfaktoren 13
Kontakte 88
        des Hall-Elementes 12
        seitliche am Hall-Element 13
Kopplung
        kapazitive 56
Korrektur
        der Steigung der Sensorkennlinie 116
        Qualität der 117
Korrekturfaktor
        für die Empfindlichkeit 116
        geometrischer 7, 11
Korrekturfunktion
        geometrische 73, 75
Korrekturverfahren
        für die Empfindlichkeiten 114
Korrelationskoeffizient
        der Regressionsgeraden 117
Kurzschlußeffekt 13

L/w- Verhältnis
        optimales 12
Ladungsträger
        Bewegung im Vakuum 8
Ladungsträgerbeweglichkeit 7, 78, 81
Ladungsträgerbewegung
        im Hall-Element 8
Ladungsträgerdichte 7, 80
Ladungsverschiebung
        flächenbezogene 80
Längen/Breitenverhältnis
        des Hall-Elementes 75
Laubscher
        interpolieren nach 30
Layer
        des CAE-Systems 87
Layoutsynthesetool
        des CAE-Systems 100
Leistung
        vom Hall-Element gelieferte 5
Leistungsverstärkung
        schwacher analoger Sensorsignale 4
Leitwert
        differentieller 129
Linearer Bereich
        des MOS-FETs 63
Lorentz-Kraft 8
Luftspalt
        im Elektromagneten 105

MAGFET
        getakteter 56
MAGFETs
        einzeln realisierte 100
Magnetfeld
         Erzeugung zur Meßzwecken 105
Magnetfeldsensitive Fläche
        Kennzeichnung der 91
Magnetfeldsensitive Zone
        des stochastischen Sensors 5
Magnetfeldsensor
        stochastischer 5
Makrozelle
        automatische Plazierung der 103
        DISTOMAG als 103
Merkmalsausprägung 50
Merkmalsträger
        einer Zufallsstichprobe 27
Meßbereich
        Definition des 34
Meßgröße 18, 49
Metal-Gate-Prozeß
Metal-Gate-Prozesse 101
Mikrovoltmeter
        zur Vermessung der Hall-Elemente 108
Mindestabstände 88
Mindestüberlappungen 88
Mindestweite
        des Transistorgates 120
Minimalabstände
        unterschrittene 109
Minimalstrukturen
        Probleme bei 110
Mittlere freie Weglänge 80
Mittlere kollisionsfreie Zeit 10, 11
Mittlere Rauschleistung 33
Modelle
        für die Simulation 71
Modellgleichung
        des MOS-Transistors 86
Modellgleichungen 73
Modellierung
        algorithmische der MAGFETs 85
Modellvorstellung
        des idealen Hall-Elementes 10
MOS-Kondensator 89
MOS-Magnetfeldsensor 14
MOS-Transistor
        als MAGFET 90
MOSFET-Modell
        parasitäre Kapazitäten im 121

N-Donator 101
N-Well 101
        Realisierung einer Kapazitätsdiode auf der 101
N-Well-Prozeß 101
Näherungsformel
        Stirlingsche 19
Netzlistenextraktion 88
Netzlistenvergleich 71, 88
Nichtentscheidung
        in der Kippstufe 68
Normalverteilung 27
        Gaußsche 19, 22, 33
Normalverteilungsdichte 32
Nyquistfrequenz 24

Oberflächenbeweglichkeit
        der Elektronen 63
Ohmscher Widerstand
        der durchgeschalteten DISTOMAG-Stufe 114
Ohmsches Gesetz 78
Operationsverstärker
        qualitativ hochwertige 131
Operatoren
        geometrische des Extraktionsprogramms 91

Pad-Treiber 133
Parameter
        geometrische prozeßunabhängige 85
        prozeßabhängige 76
Parasitäre Effekte 71
Parasitäre Ladungsabflüsse
        beim MAGFET 120
Periodendauer
        eines Entscheidungsvorganges 24
Permeabilitätszahl
        relative des Meßmagneten 105
Place & Route-Tool
        des CAE-Systems 88
Plazieren und Verdrahten
        automatisches 103
Plazierung und Verdrahtung
        automatische 88
Polygoneditor 88
        des CAE-Systems 88, 99
Polygonmanipulationsmöglichkeiten
        des Polygoneditors 99
Polysilizium 88
Post-Layout-Simulation 71, 86, 88
        analoge 88
        der DISTOMAG-Zellen 102
Pre-Layout-Phase
        des Schaltungsentwurfs 71
Precharge-Phase 55
Prozeßabhängige Parameter 76
Prozeßmaske 87
Prozeßparameter 63
Prozeßtechnologie 63
Prozeßtoleranzen 17
        Auswirkung auf die Empfindlichkeitsstreuung 109
Prozeßverstärkungsfaktor 64
Pseudozufallszahlengenerator 70
Pseudozufallszahlenreihe 49
Punkte
        maximaler kinetischer Energie 9
        maximaler potentieller Energie 9

Qualitätsschwankungen
        des Basismaterials 64
Quotientenkriterium
        d'Alembertsches 46

Rauschabstand 16, 17, 34, 48
        des MAGFET 132
        des stochastischen Systems 27
        in Abhängigkeit von der Intervallänge 35
        maximal erreichbarer 32
        maximal möglicher 35
        Verbesserung des 3
Rauschen 23, 25, 31
        der Bahnwiderstände 129
        des geregelten stochastischen Systems 128
        des MAGFET 129
        des Verstärkers 3
        leistungsbezogenes 33
        thermisches 3, 52
Rauschersatzschaltbild
        des MOS-Transistors 130
Rauschgrenze
        des stochastischen Systems 26
Rauschleistung 32, 48
        am Hall-Element 129
        des ungeregelten stochastischen Systems 41
        mittlere 33, 45
Rauschquelle 130
Rauschverhalten 50
        des stochastischen Systems 50
        Vergleich des -s 128
Regelspannung 59
        als Meßgröße 5
        für die Kapazitätsdioden 105
Regelung
        der Kippstufe 58
        des stochastischen Systems 42
        externe 59
Regelungsmöglichkeit 16
Regressionsanalyse 28
Reihenentwicklung
        der Gaußschen Fehlerfunktion 21
Relative Häufigkeit 23-26, 30, 31
Runset 88
       für das CAE-System 99
        für das Layout-Extraktionsprogramm 71

Sättigungsbereich
        des MOS-FETs 63, 64
        des MOSFET 129
Schaltkreisextraktion 92
        aus dem physikalischen Layout 88
Schaltungsverfikation 71
Schätzen
        unbekannter Parameter 25
Schrotrauschen 129
Schutzdiode
        gegen ESD 105
Schwellenspannung 54
        des MOS-FETs 65
        des MOS-Transistors 14
Selbstjustierender Prozeß 101
Sensor
        idealer stochastischer 36
        integrierter stochastischer 61
        regelbarer stochastischer 35
        stochastischer 4, 16, 17, 19
Sensorarray 5
Sensoren
        mit keilförmigem Verlauf 90
Sensorkennlinie 33, 34
gemessene 116
Steigung der 34, 35
Shannon-Theorem 24
Sheet Resistance 93
Sicheres Ereignis 28
Signalspektrum 17
Simulation
        analoge der Kippstufe 4, 69
Simulationsergebnis
        eines Entscheidungsvorganges 122
Skew 58
Snedecorsche Verteilung 28
Source/Drain-Widerstand
        parasitärer 54
Spannungs-Kapazitäts-Kennlinie
        der Kapazitätsdiode 116
Spannungsverstärkung
        virtuelle 129
Spektralanalyse
        des digitalen Datenstroms 5
Sperrbereich
        des MOS-FETs 63
SPICE-Parameter 64
SPICE-Simulation
        eines Entscheidungsvorganges 54
Split-Drain-MAGFET 14, 52, 53
Standard-CMOS-Prozeß 13
Standardzellbibliothek 87
Statistik
        des binären Datenstroms 17
Statistische Analyse 16
        des Sensorsignals 4
Steigung
        korrigierte der Sensorkennlinie 116
Steilheit
        des MOS-FETs 61
Stellgröße 20
Stern-Dreiecksumrechnung 97, 98
Sternschaltung 96
Steuerlogik
        für den DISTOMAG 16
Steuerspannung
        analoge 16
Steuerung
        mitintegrierte 36
Stichprobe
        mit Zurücklegen 18
Stichproben
        unabhängige zufällige 28
Stichprobenfunktion 28
        normalverteilte 27
Verteilung einer 27
Stichprobenumfang 26, 27
Stichprobenverteilung 27
Stirlingsche Näherungsformel 19
Stochastische Sensoren
        Vermessung der 111
Stochastischer Sensor 4, 16, 17
Stochastisches System 128
Störgröße 62
Störsignal 49
Störung
        stochastische 61, 62
Streubereich
        der gemessenen Empfindlichkeiten 109
Streuungsmechanismus 11
Stromdichte
        im Inneren des Hall-Elementes 13
Stromdichteverlauf
        im Hall-Element 12
Stromfluß
        statischer durch den Inverter 64
Strompfad
        im Hall-Element 15
Stromschwankungen
        stochastische 60
Subcircuit
        des SPICE-Simulators 71
System
        abgetastetes 24
        binäres stochastisches 42
        der Wahrscheinlichkeitsauswertung 133
        geregeltes stochastisches 41, 51, 132
        rückgekoppeltes 133
        stochastisches im Gleichverteilungspunkt 132
        ungeregeltes stochastisches 50

Taktgenerator 59
Test
        vollqualifizierender 103
Thermisches Rauschen 52
Toleranzen
        fertigungsbedingte 17
Transformation
        der Regelgröße 44
Treiberstufen
        des Bond-Pads 100

Übertragungskennlinie
        des MOS-FETs 61
Unregelmäßigkeiten
        der Konturen bei der Chipfertigung 110
Unschärferelation
        der Erkenntnistheorie 26
Unsymmetrie
        im zeitlichen Verhalten der Kippstufe 69

Varianz 28, 32, 34, 44
Varianzanalyse 28
Verifikationsschritte
        beim Chip-Design 88
Verkürzung
        virtuelle des Hall-Elementes 13
Verlustleistung
        des Sensors 3
        im Hall-Element 12
Verstärkung 62
        analoge 3
        virtuelle 128
Verstärkung der Kippstufe 62
Verteilung
        2,5%-F- 30
        einer Stichprobenfunktion 27
        F- 28-30, 35
        Fishersche Z- 28, 29
        Snedecorsche 28
Vertrauensbereich 20, 25
Vertrauensintervall 33, 35
        als Integral über der Verteilung 28
Via 88
Virtuelle Spannungsverstärkung 129
Virtuelle Verkürzung
        des Hall-Elementes 13
Virtuelle Verstärkung 128

Wahre Wahrscheinlichkeit 26
Wahrscheinlichkeit 43
        als Meßgröße 4
        der 0/1-Entscheidung 4
        wahre 26
Wahrscheinlichkeitsdichte 32
Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion 21, 22
Wahrscheinlichkeitsgrenze 16
Wahrscheinlichkeitsgrenzen
        einer Verteilung 27
Wahrscheinlichkeitsverteilung 47
        der Folgen gleicher Entscheidungen 39
Wandlungsrate
        maximale der verwendeten DA-Wandler 111
Weglänge
        mittlere freie 80
Weiten-/Längenverhältnis
        des Hall-Elementes 82
Weiten/Längenverhältnis
        optimales 120
Werkstoffprüfung
        zerstörende 26
Widerstand
        des Hall-Elementes 12
        elektrischer des Hall-Elementes 13
        flächenbezogener 13
Widerstände
        parasitäre 71
Widerstandsrauschen 3
        thermisches 129

Zeit
        mittlere kollisionsfreie 10
        mittlere kollsionsfreie 11
Zone
        magnetfeldsensitive 5
Zufallsstichprobe 26
Zufallsvariable
        Realisation 27
Zusatzlayer
        MAG 91, 92
        MAG-DRAIN 91
Zusatzschaltung
        zur Entscheidungsdetektion 5
Zustand
        intermediärer 61, 62
        intermediärer der Kippstufe 6, 123
Zyklotronfrequenz 9
 

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