由于工艺尺寸从微电子到纳电子等比例缩小,过电应力(EOS)持续影响着半导体制造、半导体器件和系统。史蒂文H.沃尔德曼著的这本《过电应力<EOS>器件电路与系统》介绍了EOS基础以及如何最小化和减缓EOS失效。本书提供EOS现象、EOS成因、EoS源、EOS物理、EOS失效机制、EOS片上和系统设计等清晰图片,也提出关于制造工艺、片上集成和系统级EOS保护网络中EOS源等富有启发性的观点,同时给出特殊工艺、电路和芯片的实例。本书在内容上全面覆盖从片上设计与电子设计自动化到工厂级EOS项目管理的EOS生产制造问题。
史蒂文H.沃尔德曼著的这本《过电应力<EOS>器件电路与系统》系统地介绍了过电应力(EOS)器件、电路与系统设计,并给出了大量实例,将EOS理论工程化。主要内容有EOS基础、EOS现象、EOS成因、EOS源、EOS物理及EOS失效机制,EOS电路与系统设计及EDA,半导体器件、电路与系统中的。EOS失效及EOS片上与系统设计。
本书是作者半导体器件可靠性系列书籍的延续。对于专业模拟集成电路及射频集成电路设计工程师,以及系统ESD工程师具有较高的参考价值。随着纳米电子时代的到来,本书是一本重要的参考书,同时也是面向现代技术问题有益的启示。
本书主要面向需要学习和参考EOS相关设计的工程师,或需要学习EOS相关知识的微电子科学与工程和集成电路设计专业高年级本科生和研究生。
译者序
作者简介
原书前言
致谢
第1章EOS基本原理
1.1 EOS
1.1.1 EOS成本
1.1.2 产品现场返回——EOS百分比
1.1.3 产品现场返回——无缺陷与EOS
1.1.4 产品失效——集成电路的失效
1.1.5 EOS事件的分类
1.1.6 过电流
1.1.7 过电压
1.1.8 过电功率
1.2 EOS解密
1.2.1 EOS事件
1.3 EOS源
1.3.1 制造环境中的EOS源
1.3.2 生产环境中的EOS源
1.4 EOS的误解
1.5 EOS源最小化
1.6 EOS减缓
1.7 EOS损伤迹象
1.7.1 EOS损伤迹象——电气特征
1.7.2 EOS损伤迹象——可见特征
1.8 EOS与
1.8.1 大/小电流EOS与ESD事件比较
1.8.2 EOS与ESD的差异
1.8.3 EOS与ESD的相同点
1.8.4 大/小电流EOS与ESD波形比较
1.8.5 EOS与ESD事件失效损伤比较
1.9 EMI
1.10 EMC
1.11 过热应力
1.11.1 EOS与过热应力
1.11.2 温度相关的
1.11.3 EOS与熔融温度
1.12 工艺等比例缩小的可靠性
1.12.1 工艺等比例缩小可靠性与浴盆曲线可靠性
1.12.2 可缩放的可靠性设计框
1.12.3 可缩放的ESD设计框
1.12.4 加载电压、触发电压和绝对最大电压
1.13 安全工作区
1.13.1 电气安全工作区
1.13.2 热安全工作区
1.13.3 瞬态安全工作区
1.14 总结及综述
参考文献
第2章 EOS模型基本原理
2.1 热时间常数
2.1.1 热扩散时间
2.1.2 绝热区时间常数
2.1.3 热扩散区时间常数
2.1.4 稳态时间常数
2.2 脉冲时间常数
2.2.1 ESD HBM脉冲时间常数
2.2.2 ESD MM脉冲时间常数
2.2.3 ESD充电器件模型脉冲时间常数
2.2.4 ESD脉冲时间常数——传输线脉冲
2.2.5 ESD脉冲时间常数——超快传输线脉冲
2.2.6 IEC61000-4-2脉冲时间常数
2.2.7 电缆放电事件脉冲时间常数
2.2.8 IEC61000-4-5脉冲时间常数
2.3 EOS数学方法
2.3.1 EOS数学方法——格林函数
2.3.2 EOS数学方法——图像法
2.3.3 EOS数学方法——热扩散偏微分方程
2.3.4 EOS数学方法——带变系数的热扩散偏微分方程
2.3.5 EOS数学方法——Duhamel公式
2.3.6 EOS数学方法——热传导方程积分变换
……
第3章 EOS、ESD、EMI、EMC及闩锁
第4章 EOS失效分析
第5章 EOS测试和仿真
第6章 EOS鲁棒性——半导体工艺
第7章 EOS设计——芯片级设计和布图规划
第8章 EOS设计——芯片级电路设计
第9章 EOS的预防和控制
第10章 EOS设计——电子设计自动化
第11章 EOS项目管理
第12章 未来技术中的过电应力
参考文献
附录
附录A 术语表
附录B 标准