靜電釋放

靜電釋放（ESD）是一種形式的玷污，它是靜電荷從一個物體向另一個物體未經控制地轉移，可能損壞微晶片。ESD產生於兩種不同靜電勢的材料接觸或摩擦稱為靜電。帶過剩負電荷的原子被相鄰的帶正電荷的原子吸引。這種由吸引產生的電流泄放電壓可以高達幾萬伏。

基本介紹

• 中文名：靜電釋放

半導體製造中特別容易產生靜電釋放，因為矽片加工保持在較低的溫度中，經典條件為40%±10%相對濕度（RH）。這種條件容易使較高級別的靜電荷生成。雖然增加相對濕度可以減少靜電生成，但是也會增加侵蝕帶來的玷污，因而這種方法並不實用。

靜電釋放帶來的問題

儘管ESD發生時轉移的靜電總量通常很小（納庫倫級別），然而放電的能量積累在矽片上很小的一個區域內。發生在幾個納秒內的靜電釋放能產生超過1A的峰值電流，簡直可以蒸發金屬連線和穿透氧化層。放電也可能成為柵氧化層擊穿的誘因。ESD帶來的另一個重大問題在於，一旦矽片表面有了電荷積累，它產生的電場就能吸引帶電顆粒或極化並吸引中性顆粒到矽片表面（如圖1所示）。電視螢幕能吸引灰塵就是一個例子。此外，顆粒越小，靜電對它的吸引作用越明顯。隨著器件關鍵尺寸的縮小，ESD對更小顆粒的吸引變得重要起來，能產生致命缺陷。為減少小顆粒玷污，矽片放電必須得到控制。

圖1 帶電矽片吸引顆粒

ESD的標準以及測試方法

根據靜電的產生方式以及對電路的損傷模式不同通常分為四種測試方式：人體放電模式(HBM:Human-Body Model) 、 機 器 放 電 模 式 (MachineModel) 、 元 件 充 電 模 式 (CDM:Charge-Device Model)、電場感應模式(FIM:Field-InducedModel)，但是業界通常使用前兩種模式來測試(HBM,MM)。