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)?，后者通常也是由在一定程度上或多或少的敏感元器件組成的。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，同一類型的ESDS元器件的敏感度因制造廠家的不同和同一制造廠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。