第 1 章 緒論 1
1.1 ESD現象 1
1.2 ESD對芯片的威脅 2
1.3 ESD防護種類 3
1.4 ESD防護研究發展和現狀 5
參考文獻 7
第 2 章 ESD測試標准和方法 9
2.1 概述 9
2.2 ESD主要模型及其測試方法 9
2.2.1 人體模型 9
2.2.2 機器模型 12
2.2.3 充電器件模型 13
2.2.4 IEC模型 14
2.2.5 人體金屬模型 16
2.3 TLP測試標准和方法 17
參考文獻 20
第 3 章 ESD防護原理 22
3.1 ESD的防護和評估 22
3.2 器件級ESD防護方法 24
3.3 電路級ESD防護方法 35
3.4 系統級和板級ESD防護方法 41
參考文獻 43
第 4 章 納米集成電路ESD防護設計和實例分析 44
4.1 概述 44
4.2 納米集成電路ESD可靠性 46
4.3 納米集成電路ESD防護目標 51
4.4 納米集成電路ESD防護方法和實例 54
4.5 納米集成電路ESD防護設計的版圖優化 64
參考文獻 67
第5章 射頻集成電路ESD防護設計和實例分析 70
5.1 概述 70
5.2 射頻集成電路ESD防護器件的評估方法 74
5.3 射頻ESD防護器件的評估和優化 78
5.3.1 二極管的評估和優化 78
5.3.2 GGNMOS器件評估 81
5.3.3 SCR器件的評估和優化 82
5.3.4 ESD器件綜合性能對比 85
5.4 射頻電路-ESD協同設計 88
5.5 射頻集成電路 ESD防護案例 92
參考文獻 95
第6章 高壓功率集成電路ESD防護設計和實例分析 99
6.1 概述 99
6.1.1 高壓ESD的防護目標 100
6.1.2 高壓ESD防護方案 101
6.2 高壓BCD工藝ESD自防護設計 102
6.2.1 高壓nLDMOS的自防護設計 103
6.2.2 高壓nLDMOS的ESD防護特性 104
6.2.3 體擴展技術和版圖布置 106
6.2.4 體擴展技術的ESD特性 107
6.3 高壓BCD工藝ESD外防護設計 109
6.3.1 nLDMOS防護設計 109
6.3.2 LDMOS-SCR防護器件 112
6.3.3 nLDMOS-SCR的ESD防護特性 113
6.3.4 高維持電壓技術 118
參考文獻 122
第7章 CDM及HMM的防護方法和實例分析 125
7.1 CDM的防護方法 125
7.1.1 用於評估CDM的VFTLP方法 126
7.1.2 用於評估CDM的VFTLP_VT方法 127
7.2 CDM的ESD防護實例分析 128
7.3 HMM的ESD防護方法 135
7.4 HMM的ESD防護實例分析 135
參考文獻 140
第8章 ESD防護器件設計的TCAD工具及其仿真流程 142
8.1 工藝和器件TCAD仿真軟件的發展歷程 142
8.2 工藝和器件仿真的基本流程 143
8.3 TSUPREM-4/MEDICI的仿真示例 146
8.3.1 半導體工藝仿真流程 146
8.3.2 從工藝仿真向器件仿真的過渡流程 149
8.3.3 半導體器件仿真流程 151
8.4 ESD防護器件設計要求及其TCAD輔助設計方法 155
8.5 利用瞬態仿真對ESD防護器件綜合性能的評估 157
8.5.1 TCAD評估基本設置 158
8.5.2 敏捷性評估 158
8.5.3 魯棒性評估 159
8.5.4 有效性評估 161
8.5.5 透明性評估 162
8.5.6 ESD總體評估 163
參考文獻 164
第9章 ESD防護器件仿真中的關鍵問題 166
9.1 ESD仿真中的物理模型選擇 166
9.2 熱邊界條件的設定 170
9.3 ESD器件仿真中收斂性問題解決方案 172
9.4 模型參數對關鍵性能參數仿真結果的影響 177
9.5 二次擊穿電流的仿真 181
9.5.1 現有方法的局限性 181
9.5.2 單脈沖TLP波形瞬態仿真方法介紹 182
9.5.3 多脈沖TLP波形仿真介紹 183
參考文獻 187
第10章 納米線器件的ESD應力特性 188
10.1 簡介 188
10.2 多晶硅納米線薄膜晶體管的ESD性能 188
10.2.1 器件結構和DC特性 188
10.2.2 ESD性能一覽 190
10.2.3 納米線尺寸效應 191
10.2.4 等離子體處理的影響 193
10.2.5 版圖優化 193
10.3 全環柵硅納米線場效應晶體管的ESD性能 194
10.3.1 器件結構和直流性能 194
10.3.2 ESD的性能評估 195
10.3.3 柵長的影響 196
10.3.4 通道數目的影響 198
10.3.5 失效分析 199
10.4 CMOS、FinFET和納米線的ESD性能比較 202
10.4.1 環柵硅納米線管和多晶硅納米線薄膜管的比較 202
10.4.2 環柵硅納米線管、FinFET和二維 MOS管的比較 203
10.5 總結 205
參考文獻 206
第11章 總結和展望 209
英文縮寫對照表 213
