國際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢：ESD設計與綜合簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘

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《半導體制造與過(guò)程控制基礎 》

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內容簡(jiǎn)介:　　《國際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢：ESD設計與綜合》是Steven H.Voldman博士所著(zhù)的《ESD Design and Synthesis》的中文翻譯版?！秶H電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢：ESD設計與綜合》的目的在于教會(huì )讀者半導體芯片上ESD設計的“藝術(shù)”。全書(shū)的線(xiàn)索將按照如下順序：版圖布局、結構、電源軌及電源軌的ESD網(wǎng)絡(luò )、ESD信號引腳解決方案、保護環(huán)還有一大批實(shí)現的實(shí)例。這條線(xiàn)索同其他已公開(kāi)的大部分相關(guān)資料不同，但卻更貼近實(shí)際團隊在實(shí)現ESD設計過(guò)程中所采用的方法。除此之外，《國際電氣工程先進(jìn)技術(shù)譯叢：ESD設計與綜合》還將為讀者介紹當下處于熱議的許多結構和概念。同時(shí)還將展示如DRAM、SRAM、圖像處理芯片、微處理器、混合電壓到混合信號應用，以及版圖布局等實(shí)例。最后，本書(shū)還將介紹其他資料中尚未討論過(guò)的話(huà)題，包括電源總線(xiàn)結構、保護環(huán)、版圖布局。

作者簡(jiǎn)介:

 

目錄:前言
致謝
第1章 ESD設計綜合
1.1 ESD設計綜合與系統結構流程
1.1.1 自頂向下的ESD設計
1.1.2 自底向上的ESD設計
1.1.3 自頂向下的ESD設計——存儲器芯片
1.1.4 自頂向下的ESD設計——ASIC設計系統
1.2 ESD設計——信號通路和備用電流通路
1.3 ESD電路和原理圖結構思想
1.3.1 理想的ESD網(wǎng)絡(luò )和直流電流-電壓設計窗口
1.3.2 ESD設計窗口
1.3.3 頻域設計窗口下的理想ESD網(wǎng)絡(luò )
1.4 半導體芯片和ESD設計方案的映射
1.4.1 半導體制造商之間的映射
1.4.2 ESD設計在不同工藝之間的映射
1.4.3 從雙極工藝向CMOS工藝的映射
1.4.4 從數字CMOS工藝向數?；旌螩MOS工藝的映射
1.4.5 從體硅CMOS工藝向絕緣襯底上的硅（SOI）工藝的映射
1.4.6 ESD設計——由CMOS向RF CMOS工藝的映射
1.5 ESD芯片結構和ESD測試標準
1.6 ESD測試
1.6.1 ESD質(zhì)量鑒定測試
1.6.2 ESD測試模型
1.6.3 ESD特性測試
1.6.4 TLP測試
1.7 ESD芯片結構和ESD備用電流通路
1.7.1 ESD電路、I/O和核心
1.7.2 ESD信號引腳電路
1.7.3 ESD電源鉗位網(wǎng)絡(luò )
1.7.4 ESD軌間電路
1.7.5 ESD設計和噪聲
1.7.6 內部信號通路的ESD網(wǎng)絡(luò )
1.7.7 跨區域ESD網(wǎng)絡(luò )
1.8 ESD網(wǎng)絡(luò )、順序和芯片結構
1.9 ESD設計綜合——無(wú)閂鎖的ESD網(wǎng)絡(luò )
1.10 ESD設計思想——器件之間的緩沖
1.11 ESD設計思想——器件之間的鎮流
1.12 ESD設計思想——器件內部的鎮流
1.13 ESD設計思想——分布式負載技術(shù)
1.14 ESD設計思想——虛設電路
1.15 ESD設計思想——電源去耦
1.16 ESD設計思想——反饋環(huán)去耦
1.17 ESD版圖和布局相關(guān)的思想
1.17.1 設計對稱(chēng)
1.17.2 設計分段
1.17.3 ESD設計思想——利用空白空間
1.17.4 ESD設計綜合——跨芯片線(xiàn)寬偏差（ACLV）
1.17.5 ESD設計思想——虛設圖形
1.17.6 ESD設計思想——虛設掩膜
1.17.7 ESD設計思想——鄰接
1.18 ESD設計思想——模擬電路技術(shù)
1.19 ESD設計思想——線(xiàn)邦定
1.20 設計規則
1.20.1 ESD設計規則檢查（DRC）
1.20.2 ESD版圖和原理圖（LVS）
1.20.3 電學(xué)電阻檢查（ERC）
1.21 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻

第2章 ESD架構和平面布局
2.1 ESD平面布局設計
2.2 外圍I/O設計
2.2.1 焊盤(pán)限制的外圍I/O設計結構
2.2.2 焊盤(pán)限制的外圍I/O設計結構——交錯I/O
2.2.3 核心電路限制的外圍I/O設計結構
2.3 在外圍I/O設計結構中集成ESD電源鉗位單元
2.3.1 外圍I/O設計結構中在半導體芯片拐角處集成ESD電源鉗位單元
2.3.2 在外圍I/O設計結構中集成ESD電源鉗位單元——電源焊盤(pán)
2.4 在外圍I/O設計結構中集成ESD電源鉗位單元——主/從ESD電源鉗位單元系統
2.5 陣列I/O
2.5.1 陣列I/O——片外驅動(dòng)模塊
2.5.2 陣列I/O四位組結構
2.5.3 陣列I/O成對結構
2.5.4 陣列I/O——全分布式
2.6 ESD架構——虛設總線(xiàn)結構
2.6.1 ESD架構——虛設VDD總線(xiàn)
2.6.2 ESD架構——虛設接地（VSS）總線(xiàn)
2.7 本地電壓電源供給結構
2.8 混合電壓結構
2.8.1 混合電壓結構——單電源供給
2.8.2 混合電壓結構——雙電源供給
2.9 混合信號結構
2.9.1 混合信號結構——二極管
2.9.2 混合信號結構——CMOS
2.10 混合系統結構——數字和模擬CMOS
2.10.1 數字和模擬CMOS結構
2.10.2 數字和模擬平面布局——模擬電路布局
2.11 混合信號結構——數字、模擬和RF結構
2.12 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻

第3章 ESD電源網(wǎng)絡(luò )設計
3.1 ESD電源網(wǎng)絡(luò )
3.1.1 ESD電源網(wǎng)絡(luò )——ESD設計關(guān)鍵參數
3.1.2 ESD和備用通路——ESD電源網(wǎng)絡(luò )電阻的作用
3.2 半導體芯片阻抗
3.3 互連失效和動(dòng)態(tài)導通電阻
3.3.1 互連動(dòng)態(tài)導通電阻
3.3.2 鈦/鋁/鈦互連失效
3.3.3 銅互連失效
3.3.4 互連材料的熔點(diǎn)
3.4 互連連線(xiàn)和通孔指南
3.4.1 針對人體模型（HBM）ESD事件的互連連線(xiàn)和通孔指南
3.4.2 針對機器模型（MM）ESD事件的互連連線(xiàn)和通孔指南
3.4.3 針對充電設備模型（CDM）ESD事件的互連連線(xiàn)和通孔指南
3.4.4 針對人體金屬模型（HMM）和IEC 61000-4-2 ESD事件的互連連線(xiàn)和通孔指南
3.4.5 連線(xiàn)和通孔的ESD指標
3.5 ESD電源網(wǎng)絡(luò )電阻
3.5.1 電源網(wǎng)絡(luò )設計——ESD電源網(wǎng)絡(luò )輸入電阻
3.5.2 ESD輸入到電源網(wǎng)絡(luò )連接——沿ESD總線(xiàn)的電阻
3.5.3 電源網(wǎng)絡(luò )設計——ESD電源鉗位到電源網(wǎng)絡(luò )電阻評估
3.5.4 電源網(wǎng)絡(luò )設計——電阻評估
3.5.5 電源網(wǎng)絡(luò )設計分布表示
3.6 電源網(wǎng)絡(luò )版圖設計
3.6.1 電源網(wǎng)絡(luò )設計——電源網(wǎng)絡(luò )的開(kāi)槽
3.6.2 電源網(wǎng)絡(luò )設計——電源網(wǎng)絡(luò )的分割
3.6.3 電源網(wǎng)絡(luò )設計——芯片邊角
3.6.4 電源網(wǎng)絡(luò )設計——金屬層堆疊
3.6.5 電源網(wǎng)絡(luò )設計——連線(xiàn)槽和編織狀電源總線(xiàn)設計
3.7 ESD規格電源網(wǎng)絡(luò )的注意事項
3.7.1 充電設備模型標準電源網(wǎng)絡(luò )和互連設計注意事項
3.7.2 人體金屬模型與IEC標準電源網(wǎng)絡(luò )和互連設計注意事項
3.8 電源網(wǎng)絡(luò )設計綜合——ESD設計規則檢驗方法
3.8.1 電源網(wǎng)絡(luò )設計分析——應用ESD虛擬設計級的ESD DRC方法
3.8.2 電源網(wǎng)絡(luò )設計綜合——應用ESD互連參數化單元的ESD DRC方法
3.9 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻

第4章 ESD電源鉗位
4.1 ESD電源鉗位
4.1.1 ESD電源鉗位的分類(lèi)
4.1.2 ESD電源鉗位的設計綜合——關(guān)鍵設計參數
4.2 ESD電源鉗位的設計綜合
4.2.1 瞬時(shí)響應頻率觸發(fā)元件及ESD頻率窗口
4.2.2 ESD電源鉗位頻率設計窗口
4.2.3 ESD電源鉗位的設計綜合——電壓觸發(fā)的ESD觸發(fā)元件
4.3 ESD電源鉗位設計綜合——ESD電壓鉗位分流元件
4.3.1 ESD電源鉗位觸發(fā)條件與分流單元失效
4.3.2 ESD鉗位元件——寬度縮放
4.3.3 ESD鉗位元件——導通電阻
4.3.4 ESD鉗位元件——安全工作區域
4.4 ESD電源鉗位問(wèn)題
4.4.1 ESD電源鉗位問(wèn)題——上電與斷電
4.4.2 ESD電源鉗位問(wèn)題——誤觸發(fā)
4.4.3 ESD電源鉗位問(wèn)題——預充電
4.4.4 ESD電源鉗位問(wèn)題——充電延遲
4.5 ESD電源鉗位設計
4.5.1 本地的電源供給RC觸發(fā)MOSFET ESD電源鉗位
4.5.2 非本地的電源供給RC觸發(fā)MOSFET ESD電源鉗位
4.5.3 改良的反相器級反饋的ESD電源鉗位網(wǎng)絡(luò )
4.5.4 ESD電源鉗位設計綜合——正向偏置觸發(fā)的ESD電源鉗位
4.5.5 ESD電源鉗位設計綜合——IEC 61000-4-2響應的ESD電源鉗位
4.5.6 ESD電源鉗位設計綜合——對預充電與充電延遲不敏感的ESD電源鉗位
4.6 ESD電源鉗位設計綜合——雙極型ESD電源鉗位
4.6.1 應用齊納擊穿觸發(fā)元件的雙極型ESD電源鉗位
4.6.2 應用雙極型晶體管BVCEO擊穿觸發(fā)元件的雙極型ESD電源鉗位
4.6.3 應用BVCEO雙極型晶體管觸發(fā)及可變觸發(fā)串聯(lián)二極管網(wǎng)絡(luò )的雙極型ESD電源鉗位
4.6.4 應用頻率觸發(fā)元件的雙極型ESD電源鉗位
4.7 ESD電源鉗位主/從系統
4.8 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻

第5章 ESD信號引腳網(wǎng)絡(luò )的設計與綜合
5.1 ESD信號引腳結構
5.1.1 ESD信號引腳網(wǎng)絡(luò )的分類(lèi)
5.1.2 ESD信號器件的ESD設計綜合——關(guān)鍵設計參數
5.2 ESD輸入結構——ESD和引線(xiàn)焊盤(pán)布局
5.2.1 ESD和引線(xiàn)焊盤(pán)的布局與綜合
5.2.2 引線(xiàn)焊盤(pán)間的ESD結構
5.2.3 分離I/O和引線(xiàn)焊盤(pán)
5.2.4 分離與焊盤(pán)相鄰的ESD
5.2.5 ESD結構部分位于焊盤(pán)下方
5.2.6 ESD結構位于焊盤(pán)下方和焊盤(pán)之間
5.2.7 ESD電路和RF焊盤(pán)集成
5.2.8 引線(xiàn)焊盤(pán)下的RF ESD信號焊盤(pán)結構
5.3 ESD設計綜合和MOSFET的布局
5.3.1 MOSFET關(guān)鍵設計參數
5.3.2 帶有硅化物阻擋掩膜版的單個(gè)MOSFET
5.3.3 串聯(lián)共源共柵MOSFET
5.3.4 三阱MOSFET
5.4 ESD二極管的設計綜合和版圖
5.4.1 ESD二極管的關(guān)鍵設計參數
5.4.2 雙二極管網(wǎng)絡(luò )的ESD設計綜合
5.4.3 二極管串的ESD設計綜合
5.4.4 背靠背二極管串的ESD設計綜合
5.4.5 差分對ESD設計綜合
5.5 SCR的ESD設計綜合
5.5.1 單向SCR的ESD設計綜合
5.5.2 雙向SCR的ESD設計綜合
5.5.3 SCR的ESD設計綜合——外圍觸發(fā)元器件
5.6 電阻的ESD設計綜合和布局
5.6.1 多晶硅電阻設計布局
5.6.2 擴散電阻設計布局
5.6.3 p擴散電阻設計布局
5.6.4 n擴散電阻設計
5.6.5 埋置電阻
5.6.6 n阱電阻
5.7 電感的ESD設計綜合
5.8 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻

第6章 保護環(huán)的設計與綜合
6.1 保護環(huán)的設計與集成
6.2 保護環(huán)的特性
6.2.1 保護環(huán)的效率
6.2.2 保護環(huán)理論——廣義雙極型晶體管的視角
6.2.3 保護環(huán)理論——逃逸概率的視角
6.2.4 保護環(huán)——注入效率
6.3 半導體芯片劃片槽保護環(huán)
6.4 I/O到內核保護環(huán)
6.5 I/O到I/O保護環(huán)
6.6 I/O內部保護環(huán)
6.6.1 I/O單元內部保護環(huán)
6.6.2 ESD到I/O的片外驅動(dòng)保護環(huán)
6.7 ESD信號引腳保護環(huán)
6.8 保護環(huán)元件庫
6.8.1 n溝道MOSFET保護環(huán)
6.8.2 p溝道MOSFET保護環(huán)
6.8.3 RF保護環(huán)
6.9 混合信號電路保護環(huán)——數字到模擬
6.10 混合電壓保護環(huán)——從高壓到低壓
6.11 無(wú)源和有源保護環(huán)
6.11.1 無(wú)源保護環(huán)
6.11.2 有源保護環(huán)
6.12 槽隔離保護環(huán)
6.13 硅穿孔保護環(huán)
6.14 保護環(huán)DRC
6.14.1 內部閂鎖和保護環(huán)設計規則
6.14.2 外部閂鎖保護環(huán)設計規則
6.15 保護環(huán)和計算機輔助設計方法
6.15.1 內置的保護環(huán)
6.15.2 p-cell保護環(huán)
6.15.3 保護環(huán)p-cell的SKILL代碼
6.15.4 保護環(huán)電阻計算機輔助設計檢查
6.15.5 保護環(huán)調整的后處理方法
6.16 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻

第7章 ESD全芯片設計——集成與結構
7.1 設計綜合與集成
7.2 數字設計
7.3 定制設計和標準單元設計
7.4 存儲器ESD設計
7.4.1 DRAM設計
7.4.2 SRAM設計
7.4.3 非揮發(fā)性RAM ESD設計
7.5 微處理器ESD設計
7.5.1 具有5～3.3 V接口的3.3 V微處理器
7.5.2 具有5～2.5 V接口的2.5 V微處理器
7.5.3 具有3.3 ～1.8 V接口的1.8 V微處理器
7.6 專(zhuān)用集成電路（ASIC）
7.6.1 ASIC ESD設計
7.6.2 ASIC設計門(mén)陣列標準單元I/O
7.6.3 多電源軌ASIC設計系統
7.6.4 具有電壓島的ASIC設計系統
7.7 CMOS圖像處理芯片設計
7.7.1 長(cháng)/窄標準單元的CMOS圖像處理芯片設計
7.7.2 短/寬標準單元的CMOS圖像處理芯片設計
7.8 混合信號結構
7.8.1 混合信號結構——數字和模擬
7.8.2 混合信號結構——數字、模擬和RF
7.9 總結和結束語(yǔ)
習題
參考文獻