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对闩锁效应的检测

发布时间:2015/6/25 21:08:58 访问次数:1794

   对闩锁效应的检测,HCPL-900可测定CMOS IC抗闩锁性能的好坏和芯片内部闩锁通路,为失效分析、改进设计,提供依据。检测闩锁效应的方法有以下3种。

   ·直流电源法

   提高器件的电源电压(输入端接人适当逻辑电平,输出端开路),根据电源电流的变化,便可判断发生闩锁效应昀触发电平,或用示波器记录电源I-U特性。

    ·电信号触发法

    对器件施加电源电压10V,在被测端子上施加电压或电流信号(输入端接入适当逻辑电平,输出端开路),用于模拟正常工作状态下输入/输出端受电干扰信号时引起的触发,根据这时电源电流的变化,便可判断闩锁发生时的电信号电平。

   ·扫描电镜法

   这是利用扫描电镜(SEM)的电子束感生电流(EBIC)像来对CMOS IC进行分析,可确定发生闩锁的具体通路。

   当高能电子束入射到有PN结势垒的半导体样品上时,将产生大量电子一空穴对。在势垒区两边的一个扩散长度内,产生的自由载流子能扩散到势垒区。受内部自建场的作用,空穴被拉向P区,电子被拉向N区,从而在势垒区两边产生电荷的积累和束感生电势,将束感生电势引出,经放大后调制显像管亮度,便获得电子束感生电势像。若将PN结短路,就形成电子束感生电流像。

   用EBIC像测定闩锁通路的原理如下:在被测电路电源端施加大于正常偏压的适当电压,这个电压实际加在P阱和衬底之间,使其反向漏电增加,它还不足以触发闩锁,但却可大大提高电路的闩锁灵敏度。扫描电镜工作时,高能电子束激发的EBIC与上述反向漏电流叠加,当其在P阱或衬底的寄生电阻上的压降超过寄生三极管E-B绪正向导通电压时,就会引起寄生晶体管导通,导致电路出现闩锁。在闩锁的通路中,电压下降并有大电流通过,存在晶闸管效应的通路在EBIC像中呈现亮区,根据电路相应版图便可确定发生闩锁的具体部位。改变入射电子束能量或改变P阱与衬底间的注入电流,便可判断电路内部各闩锁结构的触发灵敏度。


   对闩锁效应的检测,HCPL-900可测定CMOS IC抗闩锁性能的好坏和芯片内部闩锁通路,为失效分析、改进设计,提供依据。检测闩锁效应的方法有以下3种。

   ·直流电源法

   提高器件的电源电压(输入端接人适当逻辑电平,输出端开路),根据电源电流的变化,便可判断发生闩锁效应昀触发电平,或用示波器记录电源I-U特性。

    ·电信号触发法

    对器件施加电源电压10V,在被测端子上施加电压或电流信号(输入端接入适当逻辑电平,输出端开路),用于模拟正常工作状态下输入/输出端受电干扰信号时引起的触发,根据这时电源电流的变化,便可判断闩锁发生时的电信号电平。

   ·扫描电镜法

   这是利用扫描电镜(SEM)的电子束感生电流(EBIC)像来对CMOS IC进行分析,可确定发生闩锁的具体通路。

   当高能电子束入射到有PN结势垒的半导体样品上时,将产生大量电子一空穴对。在势垒区两边的一个扩散长度内,产生的自由载流子能扩散到势垒区。受内部自建场的作用,空穴被拉向P区,电子被拉向N区,从而在势垒区两边产生电荷的积累和束感生电势,将束感生电势引出,经放大后调制显像管亮度,便获得电子束感生电势像。若将PN结短路,就形成电子束感生电流像。

   用EBIC像测定闩锁通路的原理如下:在被测电路电源端施加大于正常偏压的适当电压,这个电压实际加在P阱和衬底之间,使其反向漏电增加,它还不足以触发闩锁,但却可大大提高电路的闩锁灵敏度。扫描电镜工作时,高能电子束激发的EBIC与上述反向漏电流叠加,当其在P阱或衬底的寄生电阻上的压降超过寄生三极管E-B绪正向导通电压时,就会引起寄生晶体管导通,导致电路出现闩锁。在闩锁的通路中,电压下降并有大电流通过,存在晶闸管效应的通路在EBIC像中呈现亮区,根据电路相应版图便可确定发生闩锁的具体部位。改变入射电子束能量或改变P阱与衬底间的注入电流,便可判断电路内部各闩锁结构的触发灵敏度。


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6-25对闩锁效应的检测

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