日本NOISEKEN分析微電子器件靜電防護(hù)設(shè)計(jì)

　　微電子器件靜電防護(hù)設(shè)計(jì)方法是指電路設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過(guò)程中為降低電子器件與設(shè)備防護(hù)靜電危害所應(yīng)用的方法。電路保護(hù)涉及到與抗靜電放電干擾相關(guān)的很多因素，如過(guò)程變量、布局考慮、幾何形狀和空間、包裝、測(cè)試和容錯(cuò)等。

　　保護(hù)網(wǎng)絡(luò)有時(shí)同保護(hù)裝置的其他部件都安裝在集成電路的表面。這種保護(hù)網(wǎng)絡(luò)通常旨在降低敏感節(jié)點(diǎn)上的電壓或電流瞬變。不同的防護(hù)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)用于保護(hù)各種敏感的電子器件。這些電路防護(hù)網(wǎng)絡(luò)為器件提供了防ESD危害的有效保護(hù)。

　　由于防護(hù)電路提供的保護(hù)受大電壓和小脈沖寬度的制約。超過(guò)這些極限的ESD會(huì)使元器件受到損壞，或者使防護(hù)電路本身受到損壞。這是因?yàn)椋笳咄ǔＲ彩怯稍谝欢ǔ潭壬匣蚨嗷蛏俚拿舾性骷M成的。防護(hù)電路的損壞能引起元器件性能退化或使ESDS元器件對(duì)后續(xù)ESD更加敏感。器件性能退化可能是ESDS元器件速度特性的變化或漏電流的增加。當(dāng)ESD電壓低于器件敏感度電壓時(shí)，防護(hù)電路的損傷可能是不明顯的，但是多次ESD作用能使元器件或防護(hù)電路性能退化或引起失效。另外，同一類(lèi)型的ESDS元器件的敏感度因制造廠(chǎng)家的不同和同一制造廠(chǎng)家的批次不同而不同。同樣，防護(hù)電路的設(shè)計(jì)和有效性也因制造廠(chǎng)家的不同而有所變化。

　　在鋁金屬化層和擴(kuò)散區(qū)之間的基礎(chǔ)層在決定輸入結(jié)構(gòu)的ESD敏感度水平方面起重要作用。研究標(biāo)明，在瞬變電壓條件下對(duì)于金屬化層的失效來(lái)說(shuō)，主要的參數(shù)是電流密度和電壓脈沖的周期。例如90°轉(zhuǎn)彎會(huì)引起轉(zhuǎn)角內(nèi)非均勻的電流分布。因此在防護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的金屬化層避免90°轉(zhuǎn)角是有益的。由于在氧化物臺(tái)階處的金屬化層可能比其他位置上的更薄，因此在進(jìn)行用于ESD防護(hù)網(wǎng)絡(luò)中的金屬化層的線(xiàn)寬設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意考慮這些位置處金屬化層厚度減小的影響。