《静电课程讲解》PPT课件

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1、<<制程靜電防護措施探討>>雅新電子(蘇州)有限公司探討內容靜電及靜電放電的定義ESD對微電子產品的影響靜電放電的模型靜電防護基本原則靜電防護材料定義靜電接地系統介紹制程中需作重點管控的部分何為靜電?“静电”----即靜止的电能(荷).我們知道所有的物質都由原子構成,原子中有電子和質子.當物質獲得或失去電子時,它將不再對外顯電中性.如獲得電子將對外顯負電,反之顯正電.電荷在材料表面上積累,將會使物體所帶電能升高.電荷積累通常因材料互相接觸分離而產生，它存在于物体表面。如摩擦起电就是一种静电现象。何為靜電放電?由於靜電電荷會不斷積累(除非產生電荷的作用停止),直到達到足夠的強度而將周

2、圍物質擊穿后,將電能泄放.或通過人為增設的通路將該電能泄放.該放電過程即為靜電放電.(英文縮寫:ESD------ElectrostaticDischarge).簡言之，靜電放電就是電荷快速中和的過程.靜電放電(HBM)靜電放電(HBM)ESD對微電子產品的影響?由于电子行业的迅速发展,高集成度的器件在不斷的推陳出新.由於集成度的增加,从而导致导线间距越来越小,绝缘膜越来越薄,故器件的耐击穿电压及電流承載能力也愈来愈小.也即對靜電愈顯敏感.电子行业中静电危害可基本分为两类：一.由静电引力引起的浮游尘埃的吸附.二.由静电放电引起的介质击穿或半擊穿.一.静电引力引起的尘埃的吸附在半导体

3、元器件或產品的生产制造过程中,由于大量使用了绝缘強度很高的材料.過程中,一些不可避免的摩擦即可造成其表面电荷的不断积聚,且电位愈来愈高。由于电荷的力学效应,在这种情况下,很容易使工作场所的浮游尘埃吸附于芯片表面,而影响器件的性能。二.静电放电引起的介质击穿由於電荷的不断积累,当达到一定程度时,电介质会失去极化特征而成为导体,最后产生介质的热损坏现象，这种现象即称为电介质的击穿。返回ESD實驗材料的微照片www.desco.comESD實驗材料的微照片何為電氣過載(EOS)?由于在很小的電阻上快速泄放電能，泄放電流會很大，可能超過20安培，如果這種放電通過集成電路或其他靜電敏感元件時

4、，這麼大的電流將對設計為僅導通微安或毫安級電流的電路造成嚴重損害,此種現象即為電氣過載,英文術語:Electricaloverstress(縮寫:EOS)。EOS實驗材料的微照片EOS實驗材料的微照片EOS實驗材料的微照片返回防靜電標示靜電放電的模型靜電放電的模型人體帶電模型(HumanBodyModel,HBM)(DischargetotheDevice)機器帶電模型(MachineModel,MM)(DischargetotheDevice)元件帶電模型(CharagedDeviceModel,CDM)(DischargefromtheDevice)三種靜電放電模型比較HBM與

5、MM—人體,機器帶電--HBM是最古老且最常發生的模式,但並非最嚴重的危害模式--MM造成的故障與HBM類似,但電壓卻遠低於HBM,速度亦較HBM快CDM—元件帶電--模擬一帶電元件經由一腳接地而放電的現象此為造成ESD故障的主要原因--電流上升時間最快(HumanBodyMedel,HBM)这个测试模型表示，放电从人体的指尖传到器件上的导电接头.该模型通过一个开关组件，将充了电的100pF电容器，在待测器件和与之相串联的一个1500欧姆电阻器上放电.放电本身只有2~10纳秒上升时间，和大约150纳秒脉冲宽度的信号波形.使用1500欧姆串联电阻器，意味着这个模型接近一个电流源。(M

6、achineModel,MM)这个静电放电模型是200pF电容通過500nH电感器對器件放電，没有串联电阻。由于缺乏限制电流的串联电阻器，这个模型接近一个电压源。在现实中，这个模型代表了，物件之间的迅速放电，如带电的电路板装置，带电的电线或一个自动测试的传导手臂。放电本身是具有5~8纳秒上升时间和大约80纳秒周期的正弦衰减波形。MM的電容值較HBM大,因此MM儲存的電荷較多,R很小因此電流較大,速度較快.(CharagedDeviceModel,CDM)该模型假定，当带电器件的导电接头与具有不同电位的金属表面接触时，会发生迅速放电。带电器件模型测试标准的准备过程中的一个主要问题，是

7、如何找到适当仪器测量放电过程。整个过程可能发生在少于2.0纳秒的时间里。虽然时间非常短,放电时电流却能达到几十安培的水平。返回防止和抑制静电荷的产生,积聚能迅速安全﹑有效地消除已产生的静电荷ESD防護基本原則ESD防護措施防靜電服,靜電帽,靜電泡棉等屬此類,它們由抗靜電材料制成,不易產生靜電.通過靜電接地網絡,將已產生的靜電及時泄放.靜電泄放腕帶,防靜電地板,防靜電鞋,以及靜電皮等即屬此類屏蔽,或隔離已產生的靜電.諸如靜電手套,靜電屏蔽袋等.ESD防護措施防止和抑制静