[心得] 来聊聊ESD吧!

楼主: ShangLai (Shang)   2017-09-04 00:14:55
各位年薪300万以上的版友好,自从
上次的这个系列文:(#1PDiPYt2)钓出了不少ESD高手发表意见后,本
小鲁决定好好的聊聊ESD。
先来介绍什么是ESD(ElectroStatic
Discharge)? 简而言之,就是静电放
电,这对微米级或是奈米的CMOS
制程来说,会有很大的伤害。
犹记得本小鲁在大学数位电路实验
时,常跑光华商场买电子元件在面
包板上兜,但不是我们要的每个
function都可以找到相对应的元件,
所以只好用EEPROM+烧录器来做出
我们要的元件,可是当时的
EEPROM非常脆弱,只要不小心手
指头碰到pin脚,它就挂了.....当时
不明所以,现在知道那就是被ESD
打死的,可见得当时的ESD design
做的之烂(如果是现在的我做这么
烂,可能要切腹了)。
也因此,ESD是整个IC产业都要面对
的课题,所有的IC生产者都需要面
对ESD,这也使得ESD engineer在就
业市场上一直是供不应求,但ESD
engineer的养成却非常缓慢。
首先,ESD的世界里,peak current
动辄安培级,远超过所有model的
极限,所以simulation难以预测其结
果(虽然不少公司提出simulation
tool尝试预测ESD行为,但在评估过
后,我都认为不好用而放弃了)。因
此,大部分的ESD design都是依靠
经验还有大量的test
key而来。
再来,因为经常性遇到failure,所
以即时解bug的能力就变得很重要;
这就得依赖你对ESD tester与FA tool
的熟悉度,还有过去的经验了。譬
如说,常常发生ESD打完failure,
结果最后却发现是tester搞乌龙(设
定问题、机台校正问题等),如果你
没操作过ESD tester (如zap master
以及zap master mk2、RCDM、Hanwa等),根本不知道会有这种问题。
有一个例子最精典:之前遇到同样
是Hanwa机台,结果A公司怎么打都
过,B公司怎么打都不过,后来才发
现Hanwa机台的放电头会随着使用
时间而逐渐变短,造成放出来的电
流变大.....
FA tool的部分也是要去亲自操作过
才有感觉,如decap是使用硝酸,
delayer到substrate是使用HF,逐层
磨是用水砂轮机(这些本小鲁都亲自
操作或是在旁边看小姐操作过)....知
道这些,在OM/SEM下你才明白看
到的是什么。当然了,EMMI/FIB/
OBIRCH/InGaAs等的使用更是基本
常识(这些本小鲁也亲自操作过或看
小姐操作过),才会明白看到的hot
spot代表什么意思(不见得就是
damage site)。
最后一点也最重要,就是说故事的
能力,这也是本小鲁的强项。如何
从先前提到的分析还有过去的经
验,兜出它为什么会死,还有如何
救的一个story,这项做不好,无法
说服你的老板,你先前的努力就白
费了....
除了经验、tool使用还有三寸不烂之
舌外,ESD engineer还需要什么样
的本质学能? 以本小鲁的经验来说,
就是device的基本原理,还有一点
circuit design的concept。
若熟悉device,就会明白为何TLP可
以类推到HBM,但实战上却还是有
那么一点不一样;也会了解
snapback的原理,还有DCGS/RPO
为何可以改善ESD robustness;更
会了解为何NFOD与NMOS同为寄生
BJT,为何VBD会有不同。
最重要的一点,就是Foundry的ESD
rule如果唬烂,你可以马上知道而不
会被骗(本小鲁就遇过T公司的ESD
rule乱写,完全违反我所认知的
device特性,后来他们才承认...)。
介绍完了ESD,这边来聊聊ESD市场
上的现况。
随着制程上的演进,因为gate oxide
愈来愈薄,所以ESD robustness愈
来愈弱,GG现在只保证HBM 2kV,
MM 100V, CDM 250V,后来甚而连
CDM 250V也拿掉,只保证VFTLP
5A...
也因为这样,ESD愈来愈难做,对
ESD engineer的需求也愈来愈高。
再来是面板的需求,panel-related
IC量也急剧增加,因应面板高压与
特殊的制程,对ESD的需求也是急
剧上升。
还有就是随着type C以及一堆快充
技术的迅速普及,power IC的需求
也是直线上升,这对ESD/EOS
engineer的需求也是大幅增加。
综合上述,这也是为何ESD
engineer总是保持着供不应求的状
况,ESD engineer也是少数愈陈愈
香的行业(因为经验几乎是一切)。
不过呢,很多小design house受限
于规模,都是由RD自行cover ESD的
部分,或是找外援,也因此,本小
鲁也帮了4~5个小design house在看
ESD.....这本来只是本小鲁的一个兴
趣,想拓展视野,看看不一样的东
西,谁知道这对后面本小鲁的转职
有莫大的助益(这是后话了)。
接下来提到ESD engineer在公司的
定位。以GG/大硕等的Foundry来
说,ESD多数的工作就是在下test
key、量test key、定design rule,
还有帮I/O team看看I/O library
layout有无ESD issue,偶尔帮客户
debug ESD,工作稳定但单调、升
迁机会少,优点是轻松又有钱拿。
而多数的猪屎屋则是将其放在
production/package单位,pay比
RD少但较有升迁机会(有时也不一
定),工作一样轻松,大多数可以准
时上下班。
少数则是将ESD与I/O结合,如M与
本小鲁前公司,这个的工作压力比
较大,甚而要加班,甚至每天加班
到10:00之后也是常态(不是M)。
还有一个少见的例子是本小鲁的前
前公司,将ESD放在device team,
这也是本小鲁认为最好的放置方
式,因为有了device的基本认识,
对之后ESD model的推导与架构的
决定有莫大的帮助。譬如说,
55nm/40nm的logic technology,
如何做出meet AUO的10V EOS架
构? 这没有一点device & circuit
concept,老实讲是做不出来的。
综合上述,除了某些少数的例外,
ESD基本上是一个备受大家尊敬(因
为大家都不懂,所以尊敬),又可以
准时上下班的工作(不只台湾这样,
我接触的国外的ESD engineer也是
这样),缺点是在多数公司的升迁较
受限。不过不用担心,因为外面需
才恐急,所以若你觉得位子与薪水
都上不去了,跳就对了,反正不愁
没人要。所以我就常常见到3~5年
就跳槽,跳了4~5个以上的公司的
ESD engineer,这就是一种,“老
板不升我,我自己升”的概念.....
若有心志在此行业,选公司也很重
要,除非确定有实力够坚强的人可
以带你,不然一开始选择大公司,
或是GG/大硕等公司比较学得到东
西。
如果是进GG/大硕等Foundry,切记
要去自修半导体元件物理,这样下
test key才有感觉;而且因为下test
key的机会多,除了design rule需要
的pattern外,可以多方尝试自己想
的pattern,这样可以学习的更快。
而FA的tool大部分厂里都有,切记
要在小姐旁边看她做,可别丢给她
做就不管他了,这样会少掉很多学
习机会。
如果是进猪屎屋,那就学习基本的
电路concept,元件的特性也要了
解,FA通常是外包,如果有空,建
议还是跟去看一下比较好。
很重要的一点,就是要选对老板。
如果老板是资深的ESD engineer,
可以从中学到不少东西。如果老板
完全不懂,至少他要肯放手让你
做。
最怕就是,老板不完全懂,但他以
为他懂,乱下指导棋,对了算他,
错了算你,这样你就会背不少黑
锅。尤其有些老板,会要求你一定
要用simulation来证明,若你提出的
架构无法run simulation,他就认为
那个架构烂,如果遇到这种老板,
奉劝你最好赶快找下一个
工作......
最后也是最重要的一点,如何让你
找工作无往不利? 如果能做到以下几
点,就成功8成了:
首先,能够推测一个架构的ESD
robustness约是多高。这点是本小
鲁在前公司被长官们训练出来的能
力。现在只要看到一个MOS/diode
的size,我就能推测其ESD
robustness的极限,看到metal
routing (metal width/VIA & CT no.)
就可以推测其ESD能力,而且出来
后的结果八、九不离十;有了这个
能力,你提出来的任何新架构,老
板都会买单。
第二,遇到failure能立刻提出failure
model,并用一连串"便宜"的实验与
过去的经验来佐证。所以这一定要
熟悉FA tool的使用及其价钱,否则
实验花了一堆钱结果还失败,老
板是没耐心的.....
第三,就是三寸不烂之舌.....
以上是本小鲁的一些经验之谈,有兴趣欢迎发问,视情况可能还会有第二弹.....
作者: fox1986 (13号)   2017-09-04 00:20:00
2 PTT 币
作者: trueguy (打击坏蛋)   2017-09-04 00:23:00
高手!
作者: jjjj0628 (阿拉丁神灯)   2017-09-04 00:31:00
大推前辈!!!!!
作者: k9966809 (jimmy luo)   2017-09-04 00:35:00
推高手
作者: qswitch (燕子)   2017-09-04 00:37:00
作者: tony9211 (公車奇想男)   2017-09-04 00:37:00
强!
作者: KnightG ( ~ 风 ~ )   2017-09-04 00:41:00
你ESD系?
作者: childlike12 (幼稚鬼+小孩子=娃娃ˊ~ˋ)   2017-09-04 00:54:00
推推
作者: whoiamwhoami (Yang)   2017-09-04 01:03:00
大推
作者: arod13arod (50_ohm)   2017-09-04 01:27:00
大推
作者: cchaha9453 (想飞的日子)   2017-09-04 01:33:00
强者!
作者: is2586537 (淺草吩)   2017-09-04 01:33:00
推 很详细的整理
作者: VarX (FA FB)   2017-09-04 01:34:00
感谢分享
作者: x080944924 (a hao)   2017-09-04 01:54:00
作者: Ome (人间有情)   2017-09-04 02:04:00
推强者
作者: michaelmas (michaelmas)   2017-09-04 02:06:00
作者: RITTY (感恩惜福平淡过日子)   2017-09-04 02:08:00
太强了,请问有收徒弟吗?
作者: solartear (solarsea)   2017-09-04 02:21:00
你柯明道?
作者: luckyBF (科科)   2017-09-04 02:26:00
好强...能不能教一下废渣鲁蛇系统厂解esd技巧,最近被小m芯片搞死QQ
作者: nxuu3u2ye (Jasper)   2017-09-04 02:29:00
华邦的?
作者: BaaaSwin (codown)   2017-09-04 02:32:00
除了晶焱还有哪几间专门做esd的阿?
作者: as891339 (Yang_Kai)   2017-09-04 02:59:00
推~
作者: kamisamaore (kamisamaore)   2017-09-04 03:31:00
推~ ESD的经验真的是难得可贵
作者: bcew (bcew)   2017-09-04 03:58:00
推强者
作者: Jensen0808 (永恒的天空)   2017-09-04 04:31:00
强爆了
作者: Aquatics (小哈)   2017-09-04 05:36:00
作者: jerrychuang (kk)   2017-09-04 06:05:00
比某柯P强多了
作者: kminer (爱悃啦...)   2017-09-04 06:28:00
ESD 测试厂跟封装厂超爱玩的一套
作者: jhenjhen (美真)   2017-09-04 06:33:00
高手!!
作者: iamgyfan (人一定要靠自己)   2017-09-04 06:43:00
push
作者: pttresident (三省吾身)   2017-09-04 06:43:00
push
作者: doubleperson (恶龙)   2017-09-04 06:56:00
赞啦
作者: PlumeBlue (噗噜)   2017-09-04 06:58:00
作者: loach98 (银货两讫)   2017-09-04 07:10:00
作者: lrm549 (洛恩 a.k.a sirius)   2017-09-04 07:17:00
请收下我的膝盖
作者: GGing (小轩轩)   2017-09-04 07:17:00
赞!下次希望可以听到寄生电路的解说!
作者: victor21835 (victor)   2017-09-04 07:35:00
推 esd 真的很重要
作者: Unstable (就是爱吃阿~~)   2017-09-04 07:46:00
能者!
作者: kyosuke1   2017-09-04 07:56:00
听说大M有个ESD美女,绰号叫林依晨的
作者: mannypo (Manny)   2017-09-04 08:14:00
好文推!
作者: amethystboy (紫晶男)   2017-09-04 08:20:00
Agree 纳入KM文件
作者: wchienchih (chih)   2017-09-04 08:29:00
知识增长 感谢
作者: ph99 (电光花)   2017-09-04 08:38:00
科技版就需要多点这类好文!
作者: maddoks (我相信伸手就能碰到天)   2017-09-04 08:41:00
强者 .....
作者: jssmile (js.微笑)   2017-09-04 08:46:00
大推~超清楚
作者: sc1 (sc1)   2017-09-04 08:53:00
看来是受虐儿
作者: NewK (......)   2017-09-04 08:58:00
推推推
作者: sowhat11914 (CurryYan)   2017-09-04 09:04:00
长知识 推
作者: cathy610 (CASEY)   2017-09-04 09:06:00
长知识了,谢谢分享!!
作者: ffutool (mmm)   2017-09-04 09:17:00
前同事解ESD改Bom只花3天。这算强吗。不懂
作者: jjrdk (扣区旺)   2017-09-04 09:18:00
好文推
作者: mico409 (mico)   2017-09-04 09:19:00
小鲁也是半途改做ESD的 是否有机会跟前辈多聊聊 最近公司聘请大师级的来整顿 消息灵通的 应该就知道小鲁的公司
作者: chienpin (查理)   2017-09-04 09:42:00
推!
作者: powmien (Citroen Xsara Coupe)   2017-09-04 09:59:00
ob'_'ov
作者: bvmn2010 (面包超人)   2017-09-04 10:00:00
作者: uxijgil (PoLo)   2017-09-04 10:05:00
PUSH
作者: bopanda   2017-09-04 10:40:00
推推 谢分享
作者: hualiens (hualiens)   2017-09-04 10:44:00
谢谢分享
作者: wolf6766 (大野郎)   2017-09-04 10:46:00
推排版整齐!
作者: kk123 ( ̄▽ ̄)   2017-09-04 10:52:00
4K/400V 的 esd cell 如何作到最省面积?
作者: waitingB ( )   2017-09-04 10:55:00
赖神给推
作者: cajole145 (丹丹)   2017-09-04 11:10:00
精辟…
作者: bbbcccddd2 (没人要的)   2017-09-04 11:17:00
这感觉超专业的....
作者: strayfrog (蛙)   2017-09-04 11:57:00
推一个,小弟驽钝不知道有专攻ESD的高手在,受益良多
作者: imshamus (Shamus)   2017-09-04 12:09:00
超优超有用,感谢!
作者: jyhtai (Chester)   2017-09-04 12:10:00
高手~推一下
作者: thomaspig (沈猪)   2017-09-04 12:16:00
作者: rosty (鲁蛇大叔)   2017-09-04 12:17:00
感谢分享
作者: erial (erial)   2017-09-04 12:17:00
强者 要m猎人头快寄信
作者: allenfshot (基巴艾伦的手枪)   2017-09-04 12:18:00
好猛
作者: staymix (天草元素)   2017-09-04 12:23:00
光罩盒
作者: dweinsist (Dwei)   2017-09-04 12:24:00
推高手
作者: olala11 (呕邋邋)   2017-09-04 12:25:00
我只知道NTD
作者: totocc (Jimmy)   2017-09-04 12:31:00
好文
作者: EanEan (search is life)   2017-09-04 12:35:00
不愧是James.B传人
作者: healthbuy (健康买开心败~)   2017-09-04 12:35:00
高手
作者: shareya (Doggy)   2017-09-04 12:59:00
线路越做越细 防ESD变的很重要 但又不知道怎么防 好困难
作者: kkkk0412   2017-09-04 13:17:00
推~推~推~
作者: Qcloud (Direction)   2017-09-04 13:23:00
作者: fcsh (KKERE)   2017-09-04 13:48:00
作者: UNIRD (ATT)   2017-09-04 14:01:00
清流推
作者: laieshen (伊克斯)   2017-09-04 14:02:00
作者: alubar (龟山下智久)   2017-09-04 14:04:00
作者: ddr4891tw   2017-09-04 14:19:00
好文推
作者: hankerlon   2017-09-04 15:26:00
t的1.95快搞死我了。老板不懂装懂,以前每天钰得到。
作者: ckallen (hysteria)   2017-09-04 15:39:00
猎头前阵子有找敦X的ESD,然后没下文
作者: grodon74514 (加贺)   2017-09-04 15:59:00
感谢分享
作者: transfixgod (加油!!!)   2017-09-04 17:20:00
记得那天钰到的面试主管,说要超小size的ESD元件
作者: pccheni (十月围城)   2017-09-04 17:29:00
请问车规cdm太弱怎解?也是加power clamp吗?
作者: jonathanhuan   2017-09-04 17:36:00
作者: gomenba (Xiao a)   2017-09-04 17:40:00
好文推
作者: cccoco (alex)   2017-09-04 18:07:00
高手推
作者: INIKS (阿咧?)   2017-09-04 18:33:00
大师,想问是否有遇过esd与surge互相牴触,之前是用串联电阻解决,想问有没有其他办法?
作者: sqt (深海)   2017-09-04 19:02:00
谢谢分享
作者: sfsh (onlyou)   2017-09-04 19:08:00
推神人
作者: horb (猴柏)   2017-09-04 19:16:00
感谢分享
作者: EanEan (search is life)   2017-09-04 19:36:00
你认识我老板,我认识你老师应该不为过
作者: hankerlon   2017-09-04 19:42:00
但是1.95是挂在pad上,且tlp很漂亮。我只能说1.95不是我的…
作者: ckallen (hysteria)   2017-09-04 20:11:00
敦X待遇普普啊, 免QQ, GF也有找过也是待遇普通其实是想说业界除了一线厂, 给ESD的待遇普遍普通所以讲薪水伤感情都没下文了
作者: jimmy115 (阿Q)   2017-09-04 20:59:00
猛猛的
作者: bluemichael (小马哥)   2017-09-04 21:04:00
好文,推
作者: john97611017 (软哥)   2017-09-04 21:23:00
GG esd跟I/O同部门啊
作者: maxwel1113 (maxwell1113)   2017-09-04 21:23:00
想请问入门有没有推荐的书
作者: Roderickey (卖蒙拔郎耶)   2017-09-04 21:35:00
感谢分享
作者: qoo63112000 (Death angel)   2017-09-04 22:11:00
太强了,虽然我看不太懂感觉就是很专业啊
作者: oilwater (蜂蜜乌龙)   2017-09-04 22:12:00
推一个!
作者: SirJack (Sir Jack)   2017-09-04 22:31:00
推强者。
作者: sadhop (^^)   2017-09-04 22:40:00
好像很强,可以来弊司指导一下RD吗? IC 在客户那一直挂
作者: IanLi (IanLi)   2017-09-04 22:43:00
我只知道东西坏了推给ESD 客户也很难证明不是ESD...QQ
作者: chriswin (WIN)   2017-09-04 22:44:00
模拟的关键其实不在于电流数值 而且元件的温度条件没代入一起跑模拟中小型IC Design House 很多顾 ESD 的元件物理有够差
作者: f4612 (白痴XD)   2017-09-04 22:53:00
强者给推
作者: ooxx123 (ooxx)   2017-09-04 23:02:00
敦X是指敦南??
作者: mico409 (mico)   2017-09-04 23:04:00
Focal吧~
作者: pyhsi (嘿嘿~~)   2017-09-04 23:21:00
强者!请教一下ESD和EOS两个failure mode有何不一样?
作者: c1mail16 (milklaO,賣家說還要查ord)   2017-09-05 00:26:00
是不是ESD造成damage可以送去解析 是可以知道的
作者: pccheni (十月围城)   2017-09-05 00:49:00
这缺要往大公司跳才有机会成长(钱,经验),没power的往往遇到RD不鸟因cost考量不肯用面积来换可靠度。
作者: EanEan (search is life)   2017-09-05 07:07:00
我的老板貌似是您的学长
作者: michellehsie (小蜜)   2017-09-05 08:32:00
专业
作者: BalloonBa (巴伦巴)   2017-09-05 09:41:00
高手
作者: woko (孤.独.一.痕)   2017-09-05 09:53:00
高手!
作者: bakerly (bakerly)   2017-09-05 11:05:00
我前公司刚好也是把esd放在device team,我刚好也认识其中一个性赖的工程师耶。
作者: atlaswhz (王仔)   2017-09-05 19:27:00
专业又肯分享,这种前辈真好!
作者: hh440977   2017-09-05 19:40:00
专业 推
作者: fanlander (letmesay)   2017-09-05 21:36:00
谢谢前辈分享
作者: ergotamine (ergotamine)   2017-09-05 21:46:00
专业,强。
作者: BuBuChen (伦)   2017-09-05 21:56:00
神串~~签到一下~~
作者: bakerly (bakerly)   2017-09-05 22:02:00
如果你前前公司的老板离职也是出国去唸书的话,那我们应该合作过。
作者: wu128pcman (wu128man)   2017-09-05 22:10:00
推!期待下一篇故事
作者: bakerly (bakerly)   2017-09-05 22:11:00
刚看了一下应该不是,他现在在gg。
作者: GABA (asdf)   2017-09-05 22:39:00
完全看不懂给推
作者: tomichy (tomichy)   2017-09-05 23:50:00
看到您文章就想到 EM NTBI TDDB 这些名词 离俺越来越远
作者: gozira (大怪兽)   2017-09-06 13:59:00
优质好文啊 前系统厂PM经过
作者: Fanchiang (左手的羁绊)   2017-09-07 21:01:00
敝鲁刚好做Diode 一年新人 主要是封装 也有ESD产品我想多听一些阿阿阿阿阿 常常在NG分析 实验手法差太多
作者: justgot (珍惜 特别的蝴蝶)   2017-09-07 23:32:00
大推高手!

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