半導體(tǐ)器件受到靜電(diàn)影響的因素主要包括以下幾種:
人體(tǐ)放電(diàn)(HBM):在生産(chǎn)、組裝(zhuāng)、測試、存放以及搬運的過程中(zhōng),人體(tǐ)會與周圍環境摩擦産(chǎn)生靜電(diàn),這些靜電(diàn)可(kě)能(néng)會累積在人體(tǐ)上,并在接觸半導體(tǐ)器件時導緻靜電(diàn)放電(diàn)(ESD),從而損壞器件。
機器放電(diàn)(MM):機器在移動過程中(zhōng)産(chǎn)生的靜電(diàn)會通過設備的pin腳釋放,這種放電(diàn)模式對半導體(tǐ)器件的損害程度較高,因為(wèi)機器本身的電(diàn)阻接近零,導緻放電(diàn)電(diàn)流非常大。
元件充電(diàn)(CDM):當帶靜電(diàn)的器件接觸到接地的導體(tǐ)時,會發生放電(diàn),這種模式下器件的損傷程度介于HBM和MM之間。
電(diàn)場感應(FIM):外部電(diàn)場的變化會在半導體(tǐ)器件内部産(chǎn)生感應電(diàn)流,雖然這種模式的放電(diàn)能(néng)量較小(xiǎo),但在某些情況下也可(kě)能(néng)對器件造成損害。
靜電(diàn)對半導體(tǐ)器件的具(jù)體(tǐ)影響機制包括:
- 介質(zhì)擊穿:靜電(diàn)過高會導緻MOS結構的介質(zhì)層發生擊穿,造成短路。
- 微等離子區(qū)二次擊穿:過熱引起的微等離子區(qū)二次擊穿2。
- 電(diàn)流通路形成:膜電(diàn)阻器結構的介質(zhì)擊穿會形成新(xīn)的電(diàn)流通路。
- 開路:金屬化條結構的靜電(diàn)會導緻與焦耳熱有(yǒu)關的開路。
- 機械壓力震蕩過大:壓電(diàn)晶體(tǐ)結構元器件因靜電(diàn)幹擾引起機械壓力震蕩過大,導緻晶體(tǐ)斷裂。
預防和減少靜電(diàn)對半導體(tǐ)器件影響的措施包括:
- 使用(yòng)離子風機、離子風棒等設備:這些設備可(kě)以有(yǒu)效去除工(gōng)業靜電(diàn),廣泛應用(yòng)于半導體(tǐ)生産(chǎn)中(zhōng)。
- 接地措施:确保操作(zuò)人員、設備和工(gōng)作(zuò)環境接地,減少靜電(diàn)的産(chǎn)生和積累。
- 增加ESD保護器:在MOSFET等敏感器件的GS之間增加ESD保護器,提高靜電(diàn)防護能(néng)力。