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工業芯片可靠性設計 版權信息
- ISBN：9787560667102
- 條形碼：9787560667102 ; 978-7-5606-6710-2
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
工業芯片可靠性設計 內容簡介
本書共6章，針對工業芯片在使用環境復雜性和內部結構多樣性方面的特點，介紹了其片上可靠性防護的基本原理和工程化設計技術，重點介紹了應對靜電與閂鎖等電過應力的防護器件、防護電路和防護架構以及針對RFCMOS、功率芯片和異質集成電路等的專用防護方法，還介紹了納米CMOS器件可靠性模型與仿真。
工業芯片可靠性設計 目錄
第1章 常見電過應力的來源與表征 1
1.1 電過應力的來源 1
1.1.1 概述 1
1.1.2 靜電與靜電放電 2
1.1.3 浪涌 6
1.1.4 閂鎖 14
1.2 電過應力的表征 20
1.2.1 靜電放電的表征 20
1.2.2 浪涌的表征 32
1.2.3 閂鎖的表征 35
本章要點 43
綜合理解題 43
第2章 片上防護設計通論 45
2.1 概述 45
2.1.1 電過應力防護途徑 45
2.1.2 片上防護要求 46
2.1.3 防護設計窗口 49
2.1.4 失效判據 50
2.2 片上防護器件 52
2.2.1 基于二極管 52
2.2.2 基于MOS 66
2.2.3 基于SCR 82
2.2.4 基于BJT 99
2.2.5 綜合比較 102
2.3 電源鉗位 104
2.3.1 電源鉗位的必要性 104
2.3.2 靜態鉗位 105
2.3.3 瞬態鉗位 108
2.3.4 鉗位電路的優化 112
2.4 片上防護架構 118
2.4.1 輸入防護架構 119
2.4.2 輸出防護架構 125
2.4.3 電源鉗位架構 128
2.4.4 總體防護架構 135
本章要點 140
綜合理解題 141
第3章 片上防護設計專論 143
3.1 RF CMOS防護 143
3.1.1 RF性能與片上防護的相互影響 143
3.1.2 RF寄生效應分析 145
3.1.3 RF CMOS防護設計 153
3.1.4 RFESD協同設計 162
3.2 功率芯片防護 172
3.2.1 基于LDMOS 173
3.2.2 基于BJT 177
3.2.3 基于SCR 180
3.2.4 電源鉗位 188
3.3 其他專用電路防護 189
3.3.1 高速CML緩沖I/O防護 189
3.3.2 混合電壓I/O防護 192
3.3.3 模擬放大器防護 196
3.4 片上安全防護設計 200
3.4.1 從芯片安全到安全芯片 200
3.4.2 硬件木馬及對策 202
本章要點 210
綜合理解題 211
第4章 片上防閂鎖設計 213
4.1 工藝設計 213
4.1.1 外延CMOS工藝 213
4.1.2 倒阱摻雜工藝 215
4.1.3 隔離工藝 217
4.1.4 三阱CMOS工藝 224
4.1.5 高摻雜埋層工藝 227
4.1.6 不同工藝的結合應用 230
4.2 版圖設計 234
4.2.1 內部保護環 235
4.2.2 I/O保護環 239
4.2.3 有源保護環 246
4.2.4 設計規則 247
4.3 電路設計 249
4.3.1 片上防護電路的防閂鎖優化 249
4.3.2 防閂鎖控制電路 256
4.3.3 多電源軌的防閂鎖設計 259
4.3.4 無源與有源瞬態鉗位電路 262
本章要點 264
綜合理解題 264
第5章 工藝對片上防護的影響 266
5.1 工藝與材料參數的影響 266
5.1.1 關鍵工藝參數的影響 267
5.1.2 CMOS工藝結構的影響 271
5.1.3 互連與層間介質材料的影響 278
5.2 工藝節點縮小的影響 279
5.2.1 對片上防護設計窗口的影響 279
5.2.2 對閂鎖的影響 282
5.3 納米級器件結構的影響 284
5.3.1 從體硅襯底到SOI襯底 285
5.3.2 從平面FET到FinFET 287
5.3.3 對片上防護參量的影響 290
5.3.4 對閂鎖的影響 293
5.4 新型片上防護器件 295
5.4.1 異質集成防護器件 295
5.4.2 納米棒與石墨烯 297
5.4.3 現場可編程防護器件 299
本章要點 301
綜合理解題 301
第6章 納米CMOS器件可靠性模型與仿真 303
6.1 納米CMOS器件可靠性面臨的挑戰 303
6.1.1 氧化層電場增強帶來的可靠性問題 304
6.1.2 新型器件結構帶來的可靠性問題 306
6.1.3 器件縮小到納米尺度后帶來的可靠性退化漲落問題 306
6.2 納米CMOS器件可靠性退化機理 307
6.2.1 熱載流子注入 307
6.2.2 偏置溫度不穩定性 312
6.2.3 柵介質經時擊穿 314
6.3 納米CMOS器件可靠性模型 318
6.3.1 熱載流子注入模型 318
6.3.2 BTI（偏置溫度不穩定性）緊湊模型 323
6.3.3 經時擊穿模型 332
6.4 納米CMOS工藝及器件可靠性仿真 335
6.4.1 TCAD工藝仿真 335
6.4.2 TCAD器件仿真 338
6.4.3 TCAD中的退化模型 341
6.4.4 TCAD器件仿真實例 345
6.5 納米CMOS電路可靠性仿真 348
6.5.1 早期可靠性仿真方法 348
6.5.2 用于可靠性仿真的商用工具 351
6.5.3 CMOS電路可靠性仿真實例 353
本章要點 355
綜合理解題 356
357
附錄A 縮略語對照表 357
附錄B 各章綜合理解題參考答案 363
364
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