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蒙特卡洛分析：SPICE器件建模中的工艺波动评估案例

共计 30 章节
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01
课程导论
蒙特卡洛分析在SPICE器件建模中的… · 工艺波动对集成电路良率的影响
课程导论SPICE
02
概率统计基础
随机变量 · 概率分布（正态分布 · 均匀分布）
概率统计基础随机变量
03
蒙特卡洛方法原理
大数定律 · 中心极限定理 · 随机抽样与统计收敛
蒙特卡洛方法原理大数定律
04
SPICE仿真基础
SPICE网表结构 · 直流分析（.DC） · 瞬态分析（.TRAN）
SPICE仿真基础
05
工艺波动来源
掺杂浓度波动 · 氧化层厚度变化 · 线宽粗糙度（LWR）
工艺波动来源掺杂浓度波动
06
工艺角模型（Corner Model）
TT/FF/SS/SF/FS工艺角定… · 局限性分析
CornerModel
07
统计模型（Statistical Model）
局部波动（Local Variati…
StatisticalModel
08
蒙特卡洛仿真流程
定义随机参数 · 生成样本 · 执行SPICE仿真
蒙特卡洛仿真流程定义随机参数
09
Python环境搭建
安装Python · NumPy · Matplotlib
Python环境搭建
10
随机数生成
使用NumPy生成正态分布 · 均匀分布随机数 · 设置随机种子（Seed）
随机数生成NumPy
11
SPICE网表参数化
使用.param语句定义工艺参数 · 通过Python脚本修改网表
SPICE网表参数化
12
批量仿真自动化
Python循环调用SPICE引擎（… · 解析输出文件
批量仿真自动化Python
13
数据提取与清洗
从SPICE输出（.raw/.out… · Idsat · Gm）
数据提取清洗
14
直方图与分布拟合
使用Matplotlib绘制参数分布… · 叠加正态分布拟合曲线
直方图分布拟合
15
统计指标计算
均值 · 标准差 · 3σ区间
统计指标计算均值
16
相关性分析
皮尔逊相关系数 · 散点图矩阵（Pairplot）分析参…
相关性分析皮尔逊相关系数
17
良率估计
基于蒙特卡洛样本计算电路良率（Yie… · 置信区间计算
良率估计Yie
18
案例1
NMOS阈值电压波动分析——单一器件…
案例1NMOS
19
案例2
CMOS反相器延迟波动分析——瞬态仿…
案例2CMOS
20
案例3
电流镜匹配特性分析——局部失配蒙特卡…
案例3电流镜匹配特性分…
21
案例4
SRAM单元静态噪声容限（SNM）波…
案例4SRAM
22
案例5
运算放大器（OpAmp）增益与带宽的…
案例5OpAmp
23
收敛性分析
蒙特卡洛样本数量对统计精度的影响 · 误差与样本数关系图
收敛性分析蒙特卡洛样本数量…
24
重要性采样（Importance Sampling）
加速蒙特卡洛仿真 · 聚焦低概率失效区域
ImportanceSampling
25
拉丁超立方采样（LHS）
改进采样效率 · 减少方差
LHS拉丁超立方采样
26
贝叶斯优化与蒙特卡洛结合
利用先验知识减少仿真次数
贝叶斯优化蒙特卡洛结合
27
工具链集成
Python + NGSPICE +…
工具链集成Python
28
结果可视化
小提琴图（Violin Plot） · 箱线图（Box Plot） · 概率图（Q-Q Plot）
结果可视化Violin
29
报告生成
使用Jinja2或ReportLab…
报告生成Jinja2
30
课程总结与展望
蒙特卡洛在先进工艺（FinFET/G… · 机器学习辅助统计建模
课程总结FinFET/G