《系統(tǒng)與芯片ESD防護(hù)的協(xié)同設(shè)計(jì)》 —2.4.3　晶圓級(jí)HMM 裝置的瞬態(tài)特性

2.4.3　晶圓級(jí)HMM 裝置的瞬態(tài)特性

晶圓級(jí)HMM測(cè)試裝置不僅可用于測(cè)量元器件對(duì)這一脈沖的ESD通過水平，與上述HBM方法類似，這一裝置也可修改為能進(jìn)行電壓波形捕獲。使得在ESD應(yīng)力期間可進(jìn)行IC引腳的初步驗(yàn)證，也可對(duì)系統(tǒng)級(jí)ESD防護(hù)器件進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。

由于HMM脈沖第一峰快速的上升時(shí)間，在與HBM波形捕獲對(duì)比時(shí)，需要設(shè)計(jì)更復(fù)雜的裝置。如果電壓測(cè)量是通過探針針尖進(jìn)行的，則需要提取所測(cè)器件的實(shí)際電壓波形來(lái)對(duì)測(cè)試裝置的寄生因素進(jìn)行校準(zhǔn)和去除。HMM應(yīng)力期間的更大電壓幅值與快速的上升時(shí)間相結(jié)合，引起高得多的電壓過沖。在電壓捕獲期間，示波器的標(biāo)度通常設(shè)定為能捕獲電壓過沖的全振幅，這降低了部分電壓波形的測(cè)量分辨率，此時(shí)，在脈沖時(shí)間域的第一個(gè)5~10 ns后，器件處于導(dǎo)通態(tài)或維持態(tài)。因此，HMM晶圓級(jí)測(cè)量的優(yōu)選裝置是Kelvin裝置（圖2.49）。通過第二對(duì)探針（電壓探針）連接到DUT的探針盤，使之從HMM電流路徑中解耦。這制約甚至消除了相應(yīng)的波形失真。

例如，Kelvin裝置測(cè)得的nLDMOS-SCR器件在晶圓級(jí)HMM應(yīng)力下的電壓和電流波形，提供了nLDMOS-SCR器件的觸發(fā)電壓、維持電壓和器件關(guān)斷的實(shí)際值（圖2.50）。

圖2.50　片上HMM應(yīng)力期間的電壓和電流波形，器件：nLDMOS-SCR，

1.5 kV HMM應(yīng)力水平下Kelvin裝置的電壓測(cè)量

企業(yè)協(xié)同

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