大多數的半導體器件都是靜電敏感器件,在生產過程中靜電的產生是無處不在的,因此必須做好對靜電防護的重視。另外,廠商還應建立防靜電系統的周期側試和監控制度,保證防靜電設施起到有效的防護作用,避免和減少器件在生產過程中的靜電損傷。
半導體技術日益發展的今天,也出現了諸多問題其中表電就是一個不容忽視的問題。如互連導線寬度與間距越來越小,而集成電路的密度越來越高,而器件的耐靜電擊穿電壓也越來越低。靜電防護在生產中對設備的影響還是很大的,生產廠必須全面的防護靜電體系。
1.靜電危害
1.1靜電吸附
器件在生廠過程中,由于大量使用了石英及高分子物質制成器具材料,其絕緣度是相當高的,在使用的過程中一些摩擦會造成電荷不斷積聚,電位高高。能過靜電的力學效應,工作場所的浮游塵埃很容易吸附在芯片的表面,進而改變了線條間阻抗,影響到半導體器件的功能與壽命。
1.2靜電放電(ESD)擊穿
電擊穿是由靜電放電引起的主要危害,主要有表面擊穿、介質擊穿、熱二次擊穿、金屬鍍層熔融、體擊穿、氣弧放電等,嚴重的可能造成器件硬擊穿或軟擊穿。
2.靜電損傷
2.1累積性及潛在性
一些電子元器件在受到靜電損傷后,性能沒有明顯的下降,然而多次累加后形成了損傷。
2.2隱蔽性
靜電還具有隱蔽性,除非發生靜電放電,人體不能直接感知靜電,而且發生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體感知的靜電放電電壓為2-3 kV。
2.3復雜性
靜電損傷引起的失效,需使用掃描電鏡等高精密儀器發現。即便這樣,有些靜電損傷現象也難以與其他原因造成的損傷加以區別,使人誤把靜電損傷失效當作其他失效。
2.4隨機性
每一個元器件從生產一直到損壞以前,所有的過程都有可能受到靜電威脅,而這些靜電產生是隨機性的。
廠商要對器件采取防靜電設計,在生產過程中對靜電采取屏蔽、泄漏及中和等操作,可采取靜電接地、穿防靜電服、使用防靜電臺面、工具、地面及周轉箱、防靜電包裝袋等措施,從而建立起一個完整的靜電防護體系。