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濮阳检测:静电对半导体器件的危害

点击: 添加时间:2018/9/26 15:08:17

半导体器件在制造、测试、存储、运输及装配过程中,仪器设备、材料及操作者都很容易因摩擦而产生几千甚至上万伏的静电电压。当器件与这些带电体接触时,带电体就会通过器件引脚进行放电,从而可能导致器件的损伤。静电放电(ESD) 对半导体器件尤其是CMOS集成电路、MOS管和微波器件等静电敏感器件带来了严重危害。

半导体器件静电损伤的失效模式主要有: 

(1)突发性完全失效 突发性完全失效是器件的一个或多个电参数突然劣化,完全失去规定功能的一种失效。通常表现为开路、短路以及电参数严重漂移。 半导体器件ESD损伤主要表现为:

a 介质击穿 

b PN结损伤与热破坏短路 

c 硅片局部区域热熔 

d 金属化铝损伤与熔融 

e 扩散电阻与多晶电阻损伤(包括接触孔损伤) fESD可触发CMOS集成电路内部寄生的可控硅 “闩锁”效应,导致器件大电流烧毁。 

(2)潜在性失效 如果带电体的静电势或存储的静电能量较低,或ESD回路有限流电阻存在,一次ESD脉冲不足以引起器件发生突发性完全失效。但它会在器件内部造成轻微损伤,这种损伤又是积累性的。随着ESD脉冲次数增加,器件的损伤阈值电压逐渐下降,器件的电参数逐渐劣化,这类失效称为潜在性失效。它降低了器件抗静电的能力,降低了器件的使用可靠性,此类失效的危害性远远大于突发性失效。 虽然ESD电压非常高,放电瞬间能产生很大的电流,但是由于放电时间非常短,因此总的静电能量很小,由以上两个案例来看,芯片的损伤点均非常小,这也是芯片ESD失效形貌的一个重要特征。


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