文档介绍：中国科学技术大学
硕士学位论文
CMOS片上ESD保护电路设计研究
姓名:王怡飞
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:郭立
20091101
摘要沿着摩尔定律不断缩小,各种微电子器件的集成度大为提高,随之而来的就是芯成电路工艺学、静电放电模型、传输线理论、热力学分布等方面的知识,还涉及集成电路工程师来要完善的掌握也是有一定困难的。护电路设计进行了研究。对于数字、模拟、射频管脚和电源坏路,针对已有电路的不足提出了几点改进的方法,给出了通过失效分析进行改进失效分析工具进行分析,然后灵活利用半浮栅、镇流、衬底耦合等技术后通过馐灾っ髡庑└慕梢栽诰驳绶诺缡倍孕酒诓康缏方⒃擞酶慕牡缭炊觳釫保护电路和电源总线拓扑结构,完成了通过馐灾な盗似溆行浴每一代集成电路制造工艺的更新都对杓铺岢隽诵碌母叩囊G螅随着半导体制造工艺的飞速进步,集成电路工艺的不断更新换代,特征尺寸片可靠性方面的问题。在集成电路的可靠性设计中,其中最常见也是首先要考虑的便是静电放电保护电路的设计。静电放电保护电路的设计涉及包括半导体物理、半导体器件、电路设计、集到电路仿真、失效分析等技术。这些知识和技术内容较杂,分布面又很广,对于本文对静电放电模型、集成电路的Щ啤⑹Х治黾际酢⒕驳绫的过程,最后通过馐越峁橹ち怂堑挠行浴本文主要工作和特色如下:⒍猿S玫腃质淙耄涑龉芙拧⒛D夤芙藕蜕淦倒芙诺腅电路进行研究,通过在实际芯片实现后馐灾斜┞冻隼吹奈侍猓擞提出了对电路的改良,并且详细分析了版图设计中的各种细节问题,最有效的保护。⑼ü韵钟械缭辞籈保护电路的电路结构、工作原理进行分析和研究,讨论了它们的优点和存在的问题,提出了一种改进的电源动态侦测;さ缏贰⒍匀殖<腃傻缏返缭醋芟叩腅保护结构进行了研究,分析了它们的设计依据、总线结构和工作原理,针对它们存在的问题,提出了一种改进的进行;さ牡缭醋芟咄仄私峁埂全芯片的电源系统设计,运用仿真验证了该结构的正确性,并
缺的一个重要环节。在这种情况下,;さ缏返难芯恳捕晕夜傻缏飞反过来;さ缏返纳杓埔餐贫庑鹿ひ铡⑿录际醯牟欢舷蚯胺⒄埂T诮裉的集成电路设计中,;さ缏飞杓埔丫晌A思傻缏房煽啃陨杓撇豢苫计水平的提高有着重大的意义。关键词:集成电路静电放电保护电路摘要
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图表目录表常见馐阅P偷湫筒问癉⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯表国内外典型P筒问图双口梯形网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯分布式系统增量模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图失效分析基本流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯串联电阻缓冲网络⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图简化栅调制网络电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.追胖霉嬖颉图片外驱动电路版图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯中的寄生堋图S玫腅保护电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图哂惺┟芴卮シ⑵鞣蠢≡<慕邮胀纭图失效原因统计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯;に胶桶氲继骞ひ盏姆⒄埂P偷缏吩硗肌表ひ挡馐员曜寄脱沟燃丁模型电路原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯馐阅P汀缌髀肪丁图半导体А图栅极薄膜熔化掌硗肌图离子束刻蚀原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图金属淀积原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图片外驱动电路原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图放电管金属叉指版图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯;さ缏泛退玫脑<图衬底调制的电阻镇流电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图早期的接收网络;さ缏贰图·⋯⋯⋯⋯⋯⋯·
芙臤馐倍照片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯改进的带施密特触发器电路图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图ù涿诺哪D舛丝诘缏贰图ù涿诺哪D舛丝诎嫱肌图串联二极管的核心钳位⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯暮诵那弧图频率触发的钳位电路原理图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图频率触发的钳位电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图改进的动态侦测电源缏钒嫱肌图两种电源总线桨浮图使用栅耦合结构的桨浮图D釫脉冲仿真结果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图D庹I系绶抡娼峁图缭碋保护的芯片版图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图中版图设计规则⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图ぜǖ缛蓠詈螻孛嫱肌图┟芴卮シ⑵鞯慕邮盏缏钒嫱肌管脚测试墩掌管脚测试倍照片⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯芙臤馐墩掌图敫≌そ峁沟缏吠肌图慕慕邮盏缏钒嫱肌图湫偷纳淦刀丝贓电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图ü艿募纳缛荨高频模拟管脚版图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯