靜電放電（Electrostatic Discharge,ESD）存在于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中,會(huì)導(dǎo)致集成電路功能損壞、金屬熔斷以及柵氧層擊穿,對(duì)集成電路工業(yè)生產(chǎn)造成了嚴(yán)重?fù)p害。ESD產(chǎn)生的方式種類繁多,例如摩擦、接觸以及電磁感應(yīng)等,而ESD的特點(diǎn)則包含了高電壓、低電量和瞬時(shí)性。ESD在半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、封裝、運(yùn)輸和使用的過(guò)程中,極易發(fā)生ESD事件,這是導(dǎo)致芯片損壞功能失效的重要原因。首先,本文對(duì)ESD的研究背景、發(fā)展態(tài)勢(shì)、物理模型、測(cè)試模型做了簡(jiǎn)要介紹,并介紹了ESD防護(hù)中常用的四種基本器件,簡(jiǎn)述了它們的ESD防護(hù)原理和魯棒性。此外,通過(guò)SCR類保護(hù)器件的介紹可知,SCR器件具有最高的單位面積魯棒性。因此,本文將以SCR器件作為研究對(duì)象,進(jìn)行其魯棒性提高的研究工作。研究工作分為電熱仿真模擬和流片測(cè)試分析兩個(gè)部分進(jìn)行。電熱仿真模擬是通過(guò)器件電性能和熱性能混合仿真來(lái)分析影響SCR器件的魯棒性的具體原因和關(guān)鍵參數(shù)。文章中,對(duì)常用的LVTSCR（低電壓觸發(fā)SCR）進(jìn)行電熱仿真驗(yàn)證,通過(guò)對(duì)其關(guān)鍵工作點(diǎn)的電場(chǎng)分布、電流分布和溫度分布的仿真圖的提取和分析,找出了LVTSCR的熱失效的具體位置和影響因... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

產(chǎn)品失效因素的統(tǒng)計(jì)情況（a）美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司（b）德州儀器公司

ESD設(shè)計(jì)窗口

電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文6Pulse,TLP）便是漸進(jìn)式測(cè)試的一種，而IEC測(cè)試則屬于通用性測(cè)試。此外，由于芯片引腳眾多，所以在本小結(jié)最后介紹了靜電放電的測(cè)試組合，以便減少測(cè)試時(shí)間。1.4.1人體模型人體模型（Human-Body-Model，HBM）是ESD事件中最為常見(jiàn)的一種ESD測(cè)試模型。在人體帶有電荷的情況下，一旦觸碰到芯片的管腳，人體上的電荷就會(huì)轉(zhuǎn)移到芯片上，當(dāng)芯片管腳接地時(shí)，芯片中積累的電荷就會(huì)對(duì)地進(jìn)行放電[4]。目前，對(duì)于HBM測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，采用的是ESDA在標(biāo)準(zhǔn)中給出的如圖1-4所示的等效電路模型[5]。人體具有一定的電容、電阻和電感，人體電容用來(lái)描述，等效為100pF；人體電阻用表示，等效為1500歐姆；人體電感則用來(lái)表示，為8μH。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1與左邊電阻R0相接時(shí)表示人體積累電荷的充電過(guò)程。開(kāi)關(guān)S1與右側(cè)相接時(shí)則表示人體與芯片接觸，對(duì)芯片放電的過(guò)程。圖1-4人體放電模型等效電路圖HBM模型中，ESD脈沖的上升沿大約為2~10ns，衰減時(shí)間范圍在130~170ns之間。對(duì)于ESD防護(hù)常用的2KVHBMESD標(biāo)準(zhǔn)而言，其電流峰值在1.20~1.48A之間。除此之外，人體模型中的等效電容、等效電阻以及等效電感這些參數(shù)外還包括封裝后芯片引腳和鍵合線上的等效物理參數(shù)。圖1-5人體放電模型測(cè)試波形示意圖R0CESDRESDHVsupplyS1DUTABLESD

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]用于高壓ESD防護(hù)的高維持電流SCR器件[J]. 肖家木,喬明,齊釗,梁龍飛,曹厚華.  電子與封裝. 2019(05)

博士論文
[1]先進(jìn)工藝下集成電路的靜電放電防護(hù)設(shè)計(jì)及其可靠性研究[D]. 馬飛.浙江大學(xué) 2014

碩士論文
[1]集成電路的典型ESD防護(hù)設(shè)計(jì)研究[D]. 俞志輝.浙江大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3141969