Защита интегральных схем от электростатического разряда. Модель человеческого тела при возникноаении электростатического разряда. Механическая модель возникноаения электростатического разряда. Модель заряженного устройства. Модель заряженного кабеля. Модель импульса линии передач. Повреждение ИС ESD. Тестирование ESD. Тестирование электростатического разряда. Элементы защиты от ESD. Элементы защиты от электростатического разряда.|
С. Волков, А. Ефишин, С. Морозов, С. Соколов Проблема электростатического разряда и современные методы защиты интегральных схем от него. Часть 1Статья открывает цикл публикаций, посвященных проблемам статического электричества в микроэлектронике и методам предотвращения или ослабления его влияния на параметры и характеристики интегральных схем (ИС). В отличие от предшествующих публикаций, в статьях цикла будут рассмотрены, главным образом, технологические и топологические методы, конструктивные элементы и средства для борьбы с электростатическими разрядами непосредственно на кристалле ИС. ESD и варианты его возникновения в ИСЭлектростатический разряд (ElectroStatic Discharge, ESD) представляет собой существенную опасность для ИС, и разработка защитных элементов от него - важная ступень проектирования устройства. Тенденции развития полупроводниковой промышленности непосредственно связаны с уменьшением минимальных топологических размеров проектирования ИС, что приводит к большей чувствительности устройств по отношению к внешним факторам и, в частности, к ESD. Природа ESD может быть различной, поэтому невозможно обеспечить защиту компонентов во всех возможных ситуациях. Для стандартных сценариев были разработаны следующие тестовые схемы для определения чувствительности ИС к ESD [1,2]. Модель человеческого тела (Human Body Model, HBM)В результате контакта человеческого тела с устройством может произойти ESD. Тело может обладать отличным от земли потенциалом, например, в результате трения. Тестовая схема для этого случая представлена на рис. 1a.
В этой схеме конденсатор (С = 100 пФ) заряжается через высокоомный резистор (R = 100 МОм) напряжением ±2 кВ, затем разряжается через 1,5-кОм резистор в тестируемое устройство. Конденсатор моделирует ╦мкость человеческого тела, которая на самом деле может варьироваться до 500 пФ. Сопротивление человеческого тела также может изменяться в достаточно широких пределах - от нескольких десятков Ом до сотен кОм, в зависимости от условий. Напряжение разряда также может достигать 4 кВ. Согласно существующим стандартам, имеется ряд тестовых схем для различных устройств. Данная схема соответствует тестированию ИС. Одним из самых важных параметров в тесте является время нарастания тока во время разряда. Оно должно быть порядка десятых долей наносекунд. Но при этом важно заметить, что ток разряда не сразу распространяется по проводящей области. Поэтому в начале существует опасность перегрузки защитной схемы. С другой стороны, этот вариант может быть не так опасен, так как ESD происходит, как правило, не в самой схеме, а где-то на корпусе или на связанном с контактом проводнике, который, в свою очередь, обладает достаточно высокой индуктивностью, дающей защитной схеме время полностью включиться. Механическая модель (Machine Model, MM)ESD в данной модели возникает в результате различных механических воздействий, всегда имеющих место в оборудовании для производства ИС. Корпус и механизмы такого оборудования сделаны из металла, но неизбежно содержат различные пластиковые части (например, подшипники), сильно отличающиеся по размерам и формам. При движении этих частей может создаваться электростатический заряд и происходить его разряд. На рис. 1б изображена тестовая схема для этой модели. Эта тестовая схема аналогична предыдущей, с той лишь разницей, что сопротивление металлических частей устройства мало, что приводит к значительно большему пиковому току в тестируемом устройстве. Но зато в результате большой индуктивности, имеющей место в данном случае, перегрузки защитной схемы не происходит, амплитуда и время роста тока ограничены. Энергия, имеющая место в этой модели, выше, чем энергия HBM вследствие отсутствия сопротивления. Поэтому важно заметить, что для того, чтобы не допустить повреждения тестируемого устройства, необходимо снизить напряжение до ±200 В. Модель заряженного устройства (Charged-Device Model, CDM)Ещ╦ один вариант возникновения ESD, который необходимо учитывать, может происходить во время работы ИС. Нельзя точно для этого случая воспроизвести профиль неправильной работы ИС при ESD с помощью тестового оборудования. При возникновении электростатического разряда в самом устройстве пиковый ток ESD больше, чем в любом из рассмотренных случаев, и поступает в тестируемое устройство почти без задержки (время роста меньше 200 пс), что делает разработку защитных схем для этой модели наиболее сложной. Тестовая схема этой модели представлена на рис. 1в. Также необходимо заметить, что между моделями человеческого тела и заряженного устройства отсутствует корреляция, то есть компоненты, сохраняющие работоспособность в первом случае, не обязательно будут работать в тесте CDM. Один из вариантов тестирования устройства представлен на рис. 1г. Тестируемое устройство размещено обратной стороной на металлической пластине, чем обеспечивается максимально возможная ╦мкость разряда. Устройство заряжается первым подвижным тестером и разряжается вторым. Модель заряженного кабеля (Charged-Cable Model, CCM)Типичной проблемой, связанной с использованием электрического оборудования, является соединение контактов с кабелем. Емкость десятиметрового кабеля порядка 100 пФ может вызвать электростатический разряд напряжением до 1 кВ. При этом рассеивается около 500 мкВт энергии, что во много раз больше, чем в предыдущих тестах. Разрядный ток, протекающий через импеданс кабеля, порядка 10 А. Однако вследствие высоких индуктивностей гнезда и присоединяемого кабеля не происходит мгновенного роста тока. Все представленные модели являются лишь аппроксимацией реальности. На самом деле паразитные конденсаторы и индуктивности могут значительно уменьшать точность воспроизведения модели. Влияние паразитов наиболее велико для модели заряженного устройства. Несмотря на вс╦ это, опираясь на эти модели, можно обеспечить хорошо воспроизводимые результаты для ИС, подверженных ESD. Модель импульса линии передачЗащищ╦нность устройства от электростатического разряда по одной из вышеописанных моделей не гарантирует полной защищ╦нности от ESD. Более того, возможна такая ситуация, когда схема будет работать при высоком уровне ESD и будет повреждаться при более низком. Существует ряд ограничений при использовании моделей для исследования выносливости ИС к ESD. Использование этих моделей да╦т неполный взгляд на то, как вед╦т себя защищаемое устройство под воздействием ESD. Форма входного сигнала HBM и других моделей достаточно сложна, соответственно сложной является форма выходного импульса. Вследствие этого, классические модели используются как некий "ч╦рный ящик". Важно лишь, выдерживает разработанное устройство данный стрессовый уровень или нет. Использование модели импульса линии передач (Transmission Line Pulsing, TLP) да╦т возможность получить ряд важных характеристик без повреждения устройства. Тестовая схема для данного метода показана на рис. 2 [9].
Коаксиальный кабель заряжается до определ╦нного напряжения и затем разряжается на входную/выходную контактную площадку устройства. Данный метод имеет много общего с HBM, так как здесь имеет место разряд конденсатора в тестируемое устройство. Но с другой стороны, ╦мкость для TLP является распредел╦нной, обеспечивая тем самым прямоугольный входной импульс длиной 100 нс и со временем роста около 2 нс. Высота импульса составляет приложенное напряжение Vin, ширина импульса 2L/v, где L - длина кабеля и v - скорость изменения фазы. Если импеданс устройства является величиной постоянной, то линия передачи будет представлять постоянный по току импульс. С помощью осциллографа можно измерить падение напряжения на устройстве. Ток также может быть измерен или вычислен при известных входном напряжении и падении напряжения на устройстве: Idev = (Vin √ Vdev)/Rl. Для предотвращения многократных отражений, когда импеданс устройства меньше 50 Ом, с другой стороны линии передачи по отношению к тестируемому устройству включается диод и резистор. Одним из основных преимуществ применения TLP является получение ВАХ защитных элементов. Посылая на вход устройства последовательность увеличивающихся импульсов и выводя на экран соответствующую последовательность выходных напряжений и токов, можно получить данную ВАХ. Чтобы не допустить разрушения устройства вследсствие перегрева, необходимо обеспечить достаточный промежуток времени между двумя стрессами: ~ 1√2 с. Из этой ВАХ можно получить такие параметры, как напряжение включения защитного устройства, напряжение включения режима snapback (рис. 7a), напряжение второго необратимого пробоя. Хотя прямоугольный входной сигнал не да╦т точную модель ESD-стресса, результаты такого исследования коррелируют с реальными ESD-стрессами и тестовыми моделями. Повреждение ИС ESD. Методы разработки защитных цепейESD в первую очередь повреждает наиболее слабо защищенные компоненты, что приводит к следующим повреждениям:
Тенденции к снижению глубин залегания переходов, уменьшению толщины подзатворного окисла и толщины разводки увеличивают вероятность повреждения устройства электростатическим разрядом. В первую очередь повреждаться будет тонкий подзатворный окисел входных и выходных КМОП-структур и связанная с ними металлическая разводка. Если в качестве контактов используются силициды металлов, это также ухудшает защищ╦нность схемы от ESD. В этом случае имеются специальные схемотехнические и технологические решения, в частности, блокировка силицида, что усложняет технологический процесс и увеличивает стоимость изготовления. Пример применения специальной маски для блокировки силицида показан на рис. 3a [8].
На этом рисунке изображена структура транзистора с заземл╦нным затвором. Блокировка силицида осуществляется в области стока транзистора для обеспечения равномерности протекания тока стока в случае ESD. Подобные проблемы возникают в субмикронной КМОП-технологии, где применяется слабое подлегирование областей стока и истока (Lightly-Doped Drain, LDD) для недопущения смыкания канала. В этом случае также необходимо блокировать силицид в областях стока и истока транзистора в схеме защиты от ESD, как это показано на рис. 3б [7]. Известен целый ряд отдельных устройств защиты от ESD, обладающих хорошими характеристиками, но для наилучшей защиты ИС они должны быть подобраны и включены оптимальным образом, что нельзя сделать автоматически [1]. Существуют два метода разработки суммарной защиты устройства: метод случайного пути и метод выборочного пути. В методе случайного пути ток ESD находит собственный случайный путь от одной контактной площадки к другой. Слабое звено защитной схемы в первую очередь достигает напряжения пробоя. Эти элементы в разных ситуациях различны. За несколько итераций такие звенья отбираются и отбраковываются. Наконец, достигаются желаемые характеристики по ESD. Метод случайного пути не является универсальным и специфичен не только для технологии, но и для варианта исполнения схемы на кристалле. Другой метод заключается в направлении тока ESD по определ╦нному пути. Выбранный путь имеет самое низкое сопротивление по сравнению с другими паразитными цепями. В этом методе отладка защитной схемы не занимает так много времени, поскольку поиск и устранение наиболее слабых элементов проще. Метод выборочного пути более подвержен систематизации. Важно заметить, что устройства, используемые в защитных схемах, можно разделить на два типа: пробойные (Breakdown Devices, BD) и беспробойные (Non-Breakdown Devices, NBD) [1]. Устройства первого типа работают в режиме между первым и вторым (тепловым) пробоем, их действие сильно зависит от топологического исполнения и технологических процессов, вследствие чего их проектирование достаточно сложно. Намного легче использовать беспробойные устройства, то есть работающие в нормальном режиме. Моделирование таких схем легче и е╦ результаты более предсказуемы. Также важно отметить, что при тенденции к росту числа элементов и, соответственно, размера ИС, происходит увеличение собственной ╦мкости устройства. Для поддержания точных значений напряжений питания необходимо использование в ИС развязывающих конденсаторов. Эти конденсаторы в условиях уменьшения величины напряжения питания и роста тока могут оказать значительную помощь в уменьшении напряжения ESD для цепи Vcc-Vss, тем самым защищая основное устройство. Также уменьшение топологических размеров влеч╦т за собой увеличение рабочей частоты устройства. Это приводит к тому, что время роста ESD импульса для модели заряженного устройства сравнимо со временем работы защитных схем, что позволяет быстрее реагировать на этот импульс. Режимы тестирования ESD в зависимости от вариантов его возникновения на контактных площадкахНаиболее часто ESD возникает между контактной площадкой входного сигнала и контактной площадкой одной из шин питания. ESD может иметь положительную или отрицательную полярность по отношению к потенциалам шин питания Vdd и Vss. Таким образом, имеют место четыре режима возникновения ESD на контактной площадке входного/выходного сигнала, приводящие к различным путям протекания стрессового тока. Варианты измерений ESD для этих режимов представлены на рис. 4a [6].
Для первого режима (PS-mode) положительный по отношению к потенциалу земли (Vss) электростатический разряд пода╦тся на одну из контактных площадок входных сигналов, шина питания (Vdd) не подсоединена и стрессовый ток покидает устройство через шину земли. Второй режим (NS-mode) - отрицательный относительно потенциала земли ESD стресс на контактной площадке, шина питания не подсоединена, стрессовый ток покидает устройство через шину земли. Для третьего режима (PD-mode) оборвана шина земли, ESD стресс положителен относительно потенциала шины питания, через которую стрессовый ток покидает устройство. Для четв╦ртого режима (ND-mode) оборвана шина земли, ESD стресс отрицателен относительно потенциала шины питания, через которую стрессовый ток покидает устройство. Во всех 4-х случаях остальные контактные площадки входов/выходов не подсоединены. Эти стрессовые напряжения могут нанести повреждения как n-МОП, так и p-МОП устройствам входного или выходного буфера. Например, в случае отсутствия защитной схемы от ESD между контактной площадкой и шиной питания будет происходить повреждение ИС. В ND-режиме стрессовый ток сначала потечет через схему защиты от контактной площадки к шине земли, а затем через защитную схему между шинами питания (если таковая имеется) или через элементы внутренней схемы к шине питания Vdd. Также любая КМОП ИС обладает паразитными емкостями и сопротивлениями шин, на которых возникает падение напряжения. Это вед╦т к повреждению внутренних элементов ИС, несмотря на имеющуюся защиту. ND-режим ESD приводит к возникновению стрессового напряжения между шинами питания. Если ток ESD не выводится быстро и эффективно из ИС, то могут иметь место повреждения в защитной схеме между Vss и Vdd, а именно разрушения полевого окисла паразитных структур между двумя n+ диффузиями [6]. Таким образом, необходимо обеспечивать защиту от ESD между контактной площадкой и обеими шинами питания, чтобы полностью обезопасить устройство от повреждения в случае возникновения ESD в любом из четыр╦х режимов. Но, даже обеспечив полную защиту от вышеперечисленных четыр╦х режимов возникновения ESD, нельзя быть полностью уверенным в полной защите ИС. Есть вероятность возникновения ESD между контактными площадками входного и выходного сигналов или контактными площадками шин питания. Ток проходит от одной контактной площадки к другой по некоторому пути через внутренние элементы устройства. Для определения защищ╦нности устройства вводятся дополнительные режимы проведения измерений, представленные на рис. 4б.Для таких условий измерения ESD защиты внутренние элементы достаточно уязвимы даже при наличии полной входной защиты. В каждом режиме стрессовый ток теч╦т по своему собственному пути. Также будет происходить повреждение внутренних компонентов при отсутствии какой-либо защиты от ESD кроме входной защиты. Для последних четыр╦х режимов трудно обнаружить повреждение ИС просто отслеживанием тока утечки. Для этого часто требуется полный функциональный контроль для обнаружения неисправной работы. Для обеспечения хорошей защиты от ESD необходимо тестировать ИС по всем восьми режимам для тр╦х моделей: HBM, MM, CDM. В случае недостаточной защищ╦нности можно использовать дополнительные защитные элементы между контактными площадками "чистого" и "грязного" напряжения питания, между контактными площадками шин питания, а также улучшать характеристики входной защиты. Основные элементы защиты от ESDОсновными элементами защиты от ESD являются следующие [1]:
Пример применения TFO показан на рис. 5a.
Затвор n-МОП транзистора с толстым подзатворным окислом объедин╦н со стоком, но оказывает малое влияние на его ток. Работа устройства происходит следующим образом: большое напряжение ESD, приложенного к контактной площадке, приводит к генерации дырочного тока в области обратносмещ╦нного перехода стока n-МОП транзистора, который теч╦т в подложку. Этот ток повышает локальный потенциал подложки за сч╦т е╦ сопротивления. При определ╦нном напряжении Vt1, поданном на вход, начинает работать паразитный латеральный биполярный n-p-n-транзистор (рис. 5a,б). Это напряжение первого пробоя (рис. 7a). При этом напряжении переход подложка√исток становится положительно смещенным. Это критерий включения n-p-n-транзистора [1,4]. Участок вольтамперной характеристики (ВАХ) с отрицательным дифференциальным сопротивлением неустойчив, устройство защелкивается и сразу же начинает работать в низкоомной области (snapback region). После вступления в низкоомную область ВАХ транзистор начинает проводить большую часть тока стока, не допуская его в защищаемое устройство. В рассматриваемом случае GGNMOST играет роль управляющего устройства, так как не может провести очень большой стрессовый ток. Он нужен для того, чтобы повысить локальный потенциал подложки и инициировать аналогичный пробой n-МОП TFO, который после включения будет проводить большую часть стрессового тока. Поскольку GGNMOST не может проводить большой ток, необходимо включить в схему резистор, который бы его ограничивал. Заземл╦нный затвор обеспечивает работу устройства только при электростатическом разряде, при нормальных условиях элемент выключен. Vt2 и It2 - это напряжение и ток второго, необратимого пробоя, после которого наступает разрушение устройства. Значение It2 зависит от коэффициента b латерального n-p-n-транзистора, длины канала МОП-транзистора, глубины залегания p-n-перехода, толщины эпитаксиального слоя. Чем больше это значение, тем лучше. Обычно оно порядка 10√20 мА/мкм. В низкоомной области величина тока пропорциональна ширине канала транзистора, что связано с положительным температурным коэффициентом. В этом случае ток распределяется равномерно. Но после наступления теплового пробоя температурный коэффициент сопротивления отрицателен, ток концентрируется в определ╦нных местах, его распределение неравномерно. Поэтому независимо от размеров транзистора величина It2 оста╦тся прежней и может даже уменьшаться с ростом ширины канала. Проанализировав это, можно прийти к выводу, что для обеспечения равномерного протекания тока высокой плотности напряжение Vt2 должно быть больше напряжения первого пробоя Vt1, чтобы после первого пробоя устройство работало в snapback-области, а не в области теплового пробоя (рис. 7a). Этого можно добиться несколькими способами [1]:
Таким образом, работа устройства в низкоомной области характеризуется низким напряжением и низким сопротивлением, благодаря этому рассеивание энергии невелико. На этом эффекте основано действие не только TFO, но и некоторых других устройств. Важным недостатком схемы с устройством TFO является е╦ плохая применимость к силицидным технологиям. Использование силицидных контактов приводит к неравномерному распределению токов в устройстве во время работы. Для предотвращения этого недостатка необходимо блокировать силицид, что делает необходимым дополнительные технологические операции, увеличивающие стоимость изготовления, усложняющие разработку и уменьшающие эффективность. GGNMOST представляет собой обычный n-МОП транзистор с тонким подзатворным окислом. Исток и затвор подключены к земле. Принцип действия такого элемента был объясн╦н в предыдущем случае, главное отличие от элемента TFO заключается только в толщине подзатворного диэлектрика. Можно лишь ещ╦ раз подчеркнуть, что для правильной работы устройства и для обеспечения пропорциональности тока по ширине транзистора необходимо обеспечить Vt2 > Vt1. Существуют определенные схемотехнические решения для достижения этих целей [4]. Структура GGNMOST представлена на рис. 5б. В предыдущем случае рассматривались способы обеспечения правильной работы устройства после первого пробоя. Ещ╦ один вариант обеспечения равномерности протекания тока после первого пробоя - это использование n-МОП транзистора с затвором, связанным с защищаемой контактной площадкой (Gate-Coupled NMOS, GCNMOS) [1]. Структура и схема этого элемента показаны на рис. 5в. В этой структуре затвор связан с контактной площадкой через конденсатор C1, фактически являющийся фильтром высоких частот вместе с резистором R2. Эта умышленно введенная ╦мкость дополняет уже существующую паразитную ╦мкость затвор√сток. В первые мгновения ESD этой ╦мкости достаточно, чтобы с помощью резистора немного повысить напряжение на затворе. Критерием выбора номиналов конденсатора и резистора является снижение напряжения Vt1 < Vt2. Большим преимуществом данного устройства является его применимость к силицидным технологиям. Кремниевый управляемый диод (Silicon-Controlled Rectifier, SCR) является одним из самых эффективных средств ESD-защиты. В силу комплементарной природы КМОП-устройств, когда необходимо использование кармана, в них всегда присутствует вышеназванный паразитный элемент. SCR можно эффективно использовать в качестве полной защиты входной/выходной контактной площадки [5]. На рис. 5г представлена схема и структура управляемого диода [1,3]. База p-n-p-транзистора (n-карман) является также коллектором n-p-n-транзистора, а база n-p-n-транзистора в тоже время является коллектором p-n-p-транзистора. Работа устройства основана на эффекте защ╦лки. Это так называемый тиристорный эффект, которого стараются избегать в КМОП-структурах, но в данном случае он полезен. При нормальных условиях работы на n-карман пода╦тся питание, а на подложку - земля. Если это соотношение нарушается в результате электростатического разряда и потенциал n-кармана становится ниже потенциала подложки, то переход n-карман √ p-подложка становится прямо смещ╦нным, и стрессовый ток утекает в подложку. Тиристорный эффект в данном случае отсутствует. Однако более интересен случай увеличения напряжения на кармане, приводящий к пробою обратно смещ╦нного перехода. Ток, протекающий через сопротивления кармана и подложки Rnwell и Rpepi, становится существенным, что приводит к прямому смещению переходов база√эмиттер обоих биполярных транзисторов. Срабатывает тиристорный эффект, и весь стрессовый ток отводится на анод, то есть в данном случае, на контакт земли. Большим недостатком такой схемы является высокое напряжение защ╦лкивания устройства, порядка 30√60 В. К тому же время защ╦лкивания этого устройства около 1 нс, что делает его слишком медленным. Поэтому в чистом виде эта схема практически не используется. Созданы специальные схемы с низким напряжением защ╦лкивания и управляющими элементами для ликвидации этих недостатков. В качестве усовершенствованной схемы SCR [1] можно рассмотреть следующий вариант, представленный на рис. 6a.
Отличие структуры этого устройства от обычного SCR заключается в использовании общей n+-области между n-карманом и p-подложкой, а также введением в схему МОП-транзистора. Снижение напряжения защ╦лкивания происходит вследствие того, что пробой перехода n+√pepi происходит при более низком напряжении. Расстояние между общим n+ и n+-анодом должно быть как можно меньше, а уровень легирования этих областей должен быть максимальным. Это обеспечивает более высокий коэффициент a у n-p-n-транзистора. Уменьшение расстояния достигается использованием МОП-структуры, благодаря чему оно становится равным длине канала. Сформированный транзистор представляет собой GGNMOST. Использование этого транзистора позволяет дополнительно повышать потенциал подложки во ESD, тем самым повышая скорость работы устройства [1]. Это устройство обладает высокой скоростью срабатывания при ESD и защ╦лкивается при 8 В для технологии 0,35 мкм. Но даже такого напряжения недостаточно для защиты n-МОП транзистора в выходном буфере. Этот n-МОП транзистор достигнет первого пробоя в случае ESD раньше, чем защ╦лкнется SCR. Чтобы этого избежать, можно сделать длину канала GGNMOST в SCR меньше, чем длина канала выходного транзистора, но в обоих случаях этот параметр должен быть как можно меньше и ограничивается лишь возможностями технологии, так что увеличение длины выходного транзистора не самый лучший способ. Элемент защиты PIPE, основанный на эффекте смыкания областей пространственного заряда, представляет собой ещ╦ одно устройство защиты от электростатического разряда. Его структура показана на рис. 6б [1]. Защищаемая контактная площадка соединена с коллектором латерального n-p-n-транзистора, активной базой которого является часть подложки, ограниченная коллектором. Переход n+√p-карман обратно смещ╦н при напряжении на входе, большем напряжения земли. Если напряжение на входе превысит напряжение питания Vcc, то область пространственного заряда (ОПЗ) перехода n+√p-карман соединится с ОПЗ перехода p-карман √ n-подложка. В этот момент возникает низкоомный путь для тока между входом и Vcc. Протекающий ток помогает открыть n-p-n-транзистор. В этом случае наблюдается резкое снижение напряжения, подобное снижению напряжения в GGNMOST при вхождении в snapback-режим. Изменяя длину затвора, можно моделировать напряжение, при котором происходит слияние ОПЗ. Кроме этого параметра, на это напряжение влияет также степень легирования p-кармана, n+-области и области канала. Главное преимущество этого устройства заключается в малых размерах и приемлемом быстродействии при ESD. Плохие пробойные характеристики, короткоканальные эффекты, степень легирования кармана влияют на быстродействие устройства. Поэтому трудно воспроизвести устройства с одинаковым напряжением смыкания. И последнее устройство пробойного типа, которое будет рассмотрено, это диод Зенера. Отличие диода Зенера от обычного заключается в более низком напряжении лавинного пробоя. Диод представляет собой диодное включение транзистора с очень сильно легированными областями. В обычной технологии создание таких диодов затруднено. Один из вариантов применения зенеровских диодов показан на рис. 6в [1]. При ESD происходит пробой диода Зенера. После того как достигается напряжение пробоя, ток теч╦т через сопротивление в подложку. Это напряжение пробоя, как правило, чуть ниже или равно напряжению Vsb (snapback mode) для n-МОП. Диод Зенера помогает открыться n-p-n-транзистору, который затем проводит большую часть стрессового тока. В другом случае, когда за сч╦т напряжения ESD потенциал на входе ниже потенциала подложки, большую часть стрессового тока будет проводить диод D2. Такую схему удобно использовать в БиКМОП-технологии, так как в ней присутствует биполярный транзистор, использование которых в КМОП-технологии затруднено. В качестве беспробойных защитных устройств используются обычные диоды, МОП и биполярные транзисторы. Вариант защиты выходного буфера с помощью диодов показан на рис. 6г [1,2]. Как видно на рис. 6г, диоды включаются и проводят ток только в случае ESD. Это традиционный способ защиты схем, он очень удобен, поскольку экономит площадь, к тому же с уч╦том тенденции к уменьшению размеров кармана, n+ и p+-областей, роста уровня легирования кармана, диодная защита становится вс╦ более быстродействующей и низкоомной. Но у не╦ есть свои недостатки. Диоды в КМОП-технологии представляют собой включенные соответствующим образом биполярные транзисторы, что при последовательном включении да╦т уменьшение тока и встроенного потенциала на каждом диоде (прич╦м возможен сильный рост тока утечки из-за эффекта Дарлингтона), а также нелинейность температурных характеристик в зависимости от числа диодов [1]. Это особенно важно при защите цепей питания типа Vcc-Vccp, Vcc-Vss, где необходимо именно последовательное включение диодов. Ещ╦ одним важным моментом является следующее: наиболее чувствительным к ESD элементом является n-МОП транзистор выходного буфера [1-5]. Во время ESD ток может распространяться неравномерно по всем каналам многозатворного транзистора (в силу названных выше причин), достигнуть критического значения It2, в результате чего устройство будет повреждено. Для предотвращения этого эффекта можно использовать элементы GCNMOS, а можно - резисторы на основе n-кармана. Таким образом, размеры этих элементов можно подобрать так, чтобы повреждения n-МОП транзистора не происходило. Если позволяет технология, то для экономии площади можно использовать pinch-резисторы [1]. Использование биполярных транзисторов в качестве элементов защиты от ESD не всегда возможно в КМОП-технологиях и более применимо к технологии БиКМОП. Вариант защиты с использованием биполярного транзистора представлен на рис. 7б [1].
В этом случае для быстрого включения биполярного транзистора во время ESD используются МОП-транзисторы. Принцип их действия схож с GCNMOS: благодаря паразитной ╦мкости затвор√сток в первый момент ESD MP1 создаст достаточное напряжение на базе Q1 с помощью Rb. Важно правильно подобрать сопротивление Rb, чтобы Q1 не включался во время нормальной работы устройства и в тоже время обеспечивал включение во время ESD. Преимуществами данной схемы является малая длина пути стрессового разряда, что делает е╦ более выносливой к ESD, и малая нагрузочная ╦мкость выходного буфера благодаря использованию биполярного транзистора. Использование МОП-транзисторов в качестве защитных устройств всегда основывается на эффекте его работы в snapback-режиме, что обеспечивает равномерное распределение тока после первого пробоя и недопущение температурного пробоя устройства [1-5]. Литература
|
|
fitflop pas cher пишет... Защита интегральных схем от электростатического разряда. Модель человеческого тела при возникноаении электростатического разряда. Механическая модель возникноаения электростатического разряда. Модель заряженного устройства. Модель заряженного кабеля. Модель импульса линии передач. Повреждение ИС ESD. Тестирование ESD. Тестирование электростатического разряда. Элементы защиты от ESD. Элементы защиты от электростатического разряда.
14/06/2015 02:30:35 |
|
DavidNap пишет... Всем,кто знаком с продвижением сайтов и закупкой ссылок,а также
28/05/2019 01:23:38 |
|
LeslieheicH пишет... Обязательно Загляните к Нам в группу
17/05/2020 21:23:01 |
|
AustinZisax пишет... Советую эту юридическую компанию, как добросовестного и надежного партнера, готового идти навстречу клиентам.
30/11/2020 01:08:06 |
|
Evgehiinro пишет... Споры о том, какие ссылки и какого типа "работают" при продвижении сайта не утихают и по сей день, поэтому в данной статье хотелось бы прояснить вопросы, связанные с темой линкбилдинга: какие биржи и методы ссылочного продвижения являются актуальными и какими методы уже не приносят тех результатов, которые были возможны каких-то два-три года назад.
25/01/2021 08:53:28 |
|
BobbyChert пишет... Лишь самые лучшие и действенные методы и методы продвижения
03/02/2021 04:39:33 |
|
CharlesExcax пишет... Компания Fly Transfer Tourism Transport https://antalyatransfer07.com, основанная в Анталии во второй половине 80-ых годов XX века со скромным количеством транспортных персонала и средств, гордится тем, что является лидером и новаторской организацией в секторе, которая активизирует динамику сектора и предлагает новые возможности на том этапе, которого мы достигли сейчас. Он оказывает услуги своим молодым, динамичным и профессиональным персоналом.
15/03/2021 03:19:56 |
|
AnthonyBiock пишет... простирание сайтов это без усилий!
11/05/2021 05:59:09 |
|
ggl пишет... Интернет-реклама по праву стала одним из основных инструментов продвижения товаров равным образом услуг до гроба сегодняшний гололедица. Во многих странах расходы в любой момент самораспространение в Интернете или Интернет-маркетинг превышают расходы на наружную рекламу, рекламу в печатных СМИ и рекламу всегда телевидение. в свой черед это конечно оправдано, примерно сказать до какой мере стремительный рост количества пользователей сетью Интернет создает благоприятные условия для развития Интернет-коммерции. Интернет как и электронные артос коммуникаций позволяют стократ сократить урочный час повсечастно поиск вдобавок обработку информации необходимой для совершения покупки. Об эту пору покупателям не стоит ходить по выставкам и магазинам, чтобы найти необходимый товар также привлекательные условия покупки. Покупателю ублаготвореннно ввести интересующий обхождение в поисковой системе, а там подобрать под себя несколько компаний, из числа первых в результатах поиска, чтобы сделать анализ предложений равным образом выудить заказ. А продавцам товаров также услуг, вот и все, чтобы наладить продажи, есть смысл:
03/03/2022 22:59:43 |
|
CharlesGam пишет...
15/03/2022 09:57:05 |
|
CharlesGam пишет...
17/03/2022 12:49:51 |
|
CharlesGam пишет...
20/03/2022 09:43:05 |
|
CharlesGam пишет...
21/03/2022 08:57:24 |
|
Thomasrow пишет...
26/03/2022 10:55:46 |
|
Sanchoxx пишет... "Что Же Происходит С Запоминанием Такой Информации?
12/05/2022 22:16:56 |
|
dntm пишет... "Какие Наши Годы [url=https://kosmetologist.store]пилинг эффективный в Иваново. Дипломированный косметолог[/url] Как Современная Медицина И Косметология Помогают Быть Вечно Молодыми
19/05/2022 00:17:27 |
|
яюJ qsv пишет... Бесплатные сервисы группировки (кластеризации) запросов
02/06/2022 00:52:20 |
|
яюJ mgr пишет...
24/08/2022 10:42:42 |
|
Geraldcyday пишет...
27/08/2022 10:34:27 |
|
яюJ zme пишет... linksbuilding_fun поддерживает в свой черед размещает ваши ссылки, статьи вдобавок тексты повсечастно неограниченное вместимость платформ веб-сайтов, в ряду которых:
29/08/2022 01:56:56 |
|
Geraldcyday пишет... Мы поддерживаем как и размещает ваши статьи также тексты на неограниченное вместимость платформ веб-сайтов, в ряду которых:
30/08/2022 01:04:43 |
|
Kayleexby пишет...
31/08/2022 07:17:38 |
|
Nicol пишет... Заражение человека паразитами явление весьма частое и распространенное.
08/09/2022 06:00:11 |
|
Ariwevkxm пишет...
18/03/2023 22:41:55 |
|
Melehinvwk пишет...
31/03/2023 11:58:20 |
|
Robertepi пишет... Разработка футболки со всеми вашими личными дизайн и стиль от "Окружающая среда отпечатков очень просто и быстро. Самый первый, вы захотите выбрать вид футболки и ее цвет. Тогда вы определенно загружаете свой стиль и дизайн в магазин . Это может быть любое изображение, от фотографии до своего дизайн и стиль.|
28/04/2023 00:52:48 |
|
Blinnikovabu пишет... Контент маркетинг и реклама. Статьи интернет-маркетинг это развитием полезных и значительных-хорошее качество контент-материал привлекать посетители сайта на интернет-сайт. Контент обычно в форме статей, видеоклипы, инфографика, и т. д. . Это должно быть захватывающе и полезно для пользователей, в дополнение к оптимизированные для запросов искать.
30/04/2023 06:11:35 |
|
Cyganovmdk пишет... Это практика продвижения продуктов и услуг через контент, созданный фаворитами мнений, инфлюенсерами. В сети имеется довольно много инструментов, которые оказывают помощь найти подходящих для вашего бизнеса лидеров точек зрения, например, LabelUp, Famebit, Upfluence, Buzzstream. Пользователь не обязательно должен быть подписчиком вашего сообщества. Согласно данной модели рекламодатель должен совершить потребителя через четыре главные стадии. Мы изучили главные термины интернет-маркетинга, теперь перейдём к его направлениям. Мы собрали краткий список самых действенных советов. Вирусный маркетинг - это одним из самых быстродействующих каналов, обеспечивающий размещение и создание медиавируса - занимательного видеоролика, flash-приложения или другого привлекательного контента, и может оказывать как положительное, так и отрицательное воздействие. Один из самых популярных и эффективных инструментов интернет-маркетинга. В случае, если учитывать возраст индустрии интернет-маркетинга и то, что она фактически не начинается в Африке и Азии, где проживает большинство населения (около 5 мрд. Используйте автоматизацию. Она оказывает помощь экономить довольно много ресурсов, потому что чат-боты или email цепочки смогут взять на себя часть работы команды поддержки. С точки зрения стратегических вопросов digital marketing - это часть общего маркетинга компании. Конкретно такое направление маркетинга принято называть digital. Максим Дмитров, Digital Transformation Manager BSH Hausgerate. Если не вдаваться в хитросплетения формулировок, то можно сказать, что в самом широком смысле маркетинг - это внедрение в рынок. В случае, если у сайта информации и пара страниц на три абзаца, то сомнительно, что агентство способно сделать ваш бизнес результативным.|10 лучших статей Wiki с применением Спинтакса для повышения рейтинга сайта в поисковых системах
02/05/2023 21:05:36 |
|
Martinbex пишет... Итак, сегодня я расскажу вам историю о маленьком веселом гномике, который часто бывал немного пьяным. Он любил гулять по лесу, прыгать с камня на камень и петь веселые песни.
24/05/2023 17:16:46 |
|
Malvinbex пишет... В ТЕЧЕНИЕ Японии обреталась построена последняя энерготехнология, кок разрешает преобразовывать любую элевон на сенсорный экран. Этто выказывает свежеиспеченные средства для интерактивного преподавания, занятия (а) также развлечений. К образчику, в пребывающем наш брат сможем править неглупими поступлениями, просто иметь отношение поверхности стола или стены.
27/05/2023 02:34:58 |
|
Martinbex пишет...
27/05/2023 09:58:34 |
|
Jeffreybex пишет... Приветствую. Может кто-то подскажет , ответьте на вопрос: Почему некоторые видео или мультимедийный контент могут зависать или иметь низкое качество, и что можно сделать, чтобы улучшить эту ситуацию?
06/08/2023 05:46:17 |
|
RNS-MO-Fex пишет... Разрешение на строительство это публичный удостоверение, предоставленный уполномоченными органами государственного управления или муниципального самоуправления, который предоставляет начать стройку или исполнение строительных операций.
03/09/2023 12:49:27 |
|
scholding пишет... Быстровозводимые строения - это современные здания, которые отличаются высокой скоростью возведения и мобильностью. Они представляют собой сооружения, состоящие из предварительно выделанных деталей либо узлов, которые способны быть скоро смонтированы на участке застройки.
13/09/2023 19:16:38 |
|
Fast_Build_s пишет... Быстро возводимые здания: прибыль для бизнеса в каждой составляющей!
14/10/2023 05:06:22 |
|
Williammog пишет... Очень понравился Ваш сайт. Может обменяемся ссылками ? 28/11/2023 04:55:47 |
|
Williammog пишет... Очень понравился Ваш сайт. Может обменяемся ссылками ? 29/11/2023 22:54:03 |
|
ppu-prof_Or пишет... Наша команда искусных мастеров завершена предлагать вам актуальные средства, которые не только обеспечивают надежную защиту от холодильности, но и дарят вашему жилищу изысканный вид.
08/01/2024 02:26:43 |
|
DanteDioms пишет...
28/02/2024 23:02:24 |
| Ваш комментарий к статье | ||||
