book-phd-【ESD】

andyjackcao

在EDA-BOARD论坛上下载的好资料，还没有来得及看，
但不敢私藏.......
做ESD的可以下

Abstract iii
Acknowledgments v
List of Figures xi
List of Tables xvi
1 Introduction 1
1.1 ESD in the Integrated Circuit Industry  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      3
1.2 Characterizing ESD in Integrated Circuits  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      4
1.3 Protecting Integrated Circuits from ESD .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      6
1.4 Numerical Simulation .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .      8
1.5 Design Methodology  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  11
1.6 Outline and Contributions.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    12
2 ESD Circuit Characterization and Design Issues 15
2.1 Classical ESD Characterization Models and Industrial Testing   .  .  .  .  .  .  .  .    16
2.2 Transmission Line Pulsing  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    19
2.2.1 MOSFET Snapback I-V Curve  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    22
2.2.2 Failure Power vs. Time to Failure.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    29
2.2.3 Leakage Current Evolution  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    33
2.2.4 Advanced TLP Setup  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    35
2.3 Overview of Protection Circuit Design .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    37
2.4 Dependence of Critical MOSFET I-V Parameters on Process and Layout .  .  .    44
2.5 Design Methodology  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    49
3 Simulation: Methods and Applications 55
3.1 Lattice Temperature and Temperature-Dependent Models .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    57
3.1.1 Mobility and Impact Ionization Models   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 658
3.1.2 Analysis of Thermal Assumptions  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 661
3.2 Curve Tracing .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 664
3.3 Mixed Mode Simulation   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    67
3.4 Previous ESD Applications .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 170
3.5 Extraction of MOSFET I-V Parameters   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 174
3.6 Extraction of MOSFET Pf vs. tf Curve .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    77
3.7 Simulation of Dielectric Failure and Latent ESD Damage .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    86
4 Simulation: Calibration and Results 95
4.1 Calibration Procedure .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    96
4.1.1 Structure Definition .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .    96
4.1.2 Calibration of MOSFET Characteristics  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 699
4.1.3 Calibration of the Snapback I-V Curve .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  107
4.1.4 Calibration of Thermal Failure  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  116
4.2 MOSFET Snapback I-V Results  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  120
4.3 Device Failure Results   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  125
4.4 Design Example .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  134
5 Design and Optimization of ESD Protection Transistor Layout 139
5.1 Methodology  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 141
5.1.1 Characterization of Test Structures .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  141
5.1.2 Correlation of TLP to the Human Body Model .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 143
5.1.3 Development of Second-Order Linear Model   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 148
5.1.4 Identification of Critical Current Paths .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 152
5.2 Application  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 154
5.3 Analysis .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 156
5.3.1 Model Terms  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 156
5.3.2 SRAM Model Prediction  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 158
5.4 Optimization   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 160
5.5 Summary of Design Methodology  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 162
6 Conclusion 165
6.1 Contributions  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  166
6.1.1 Transmission Line Pulsing  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  166
6.1.2 Numerical Device Simulation.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  167
6.1.3 Design Methodology  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 168
6.2 Future Work .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  168
6.2.1 Characterization .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  168
6.2.2 Modeling   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  170
6.2.3 Design .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  . 171
ATracer User’s Manual 173
A.1 Command Line  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  174
A.2 Trace File  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  174
A.3 CONTROL Card   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  175
A.3.1   Description .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  175
A.3.2   Syntax  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  175
A.3.2   Syntax  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  175
A.3.3   Parameters  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  175
A.3.4   Examples .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  176
A.4 FIXED Card .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  177
A.4.1   Description .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  177
A.4.2   Syntax  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  177
A.4.3   Parameters  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  177
A.4.4   Examples .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  177
A.5 OPTION Card .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  178
A.5.1   Description .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  178
A.5.2   Syntax  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  178
A.5.3   Parameters  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  178
A.5.4   Examples .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  181
A.6 SOLVE Card   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  182
A.6.1   Description .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  182
A.6.2   Syntax  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  182
A.6.3   Parameters .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  182
A.6.4   Examples.  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  183
A.7 Input Deck Specifications .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  185
A.7.1   Load and Solve Cards  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  185
A.7.2   Contact Card .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  185
A.7.3   Method Card .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  186
A.7.4   Options Card .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  186
A.8 Data Format in Output Files   .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  186
A.9 Examples  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  187
A.9.1   BVCEO .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  187
A.9.2   GaAs MESFET  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  192
ibliography 199

andyjackcao

请斑竹把我这个帖给删除，发错了地方

funleon

这么好的东西，干嘛要求删？

ramonwu

好就是好

ramonwu

谢谢，就是要谢谢

wyqet

谢谢！