晶圓級ESD測試儀通常采用以下幾種主要的ESD(靜電放電)模型進(jìn)行測試,以全面評估半導(dǎo)體器件在不同靜電放電條件下的性能和耐受能力:
1、人體模型(HBM):這是常見的ESD測試模型之一,模擬了當(dāng)帶電的人體接觸半導(dǎo)體器件時(shí)發(fā)生的靜電放電。HBM通常使用100pF的電容和1.5kΩ的電阻來模擬人體的電容和電阻特性。測試時(shí),電容通過電阻放電至半導(dǎo)體器件,以此來評估器件的耐受能力。
2、機(jī)器模型(MM):機(jī)器模型模擬了當(dāng)帶電的機(jī)器或設(shè)備接觸半導(dǎo)體器件時(shí)發(fā)生的靜電放電。與HBM相比,MM的放電能量更高,放電速度更快。MM通常使用200pF的電容和0Ω的電阻來模擬放電過程,測試時(shí)直接將電容的電荷放電至半導(dǎo)體器件。

3、充電設(shè)備模型(CDM):CDM模擬了當(dāng)帶電的半導(dǎo)體器件本身放電至地時(shí)的情況,通常發(fā)生在器件搬運(yùn)或安裝過程中。CDM的測試條件更加復(fù)雜,因?yàn)榉烹娐窂胶头烹娔芰咳Q于器件的內(nèi)部布局。測試時(shí),器件被充電到一定電壓,然后通過一個(gè)非常低的電阻放電至地,以評估器件的內(nèi)部ESD保護(hù)電路的性能。
4、帶電人體模型(CHBM):CHBM是HBM的變體,模擬了人體在接觸器件之前就已經(jīng)帶有靜電荷的情況。這種模型考慮了人體在接觸器件前的放電過程,通常使用與HBM相似的電容和電阻,但放電過程更復(fù)雜,因?yàn)樯婕暗饺梭w與器件之間的多次接觸和放電。
5、組合放電模型(CSM):CSM是一種更復(fù)雜的ESD測試模型,它結(jié)合了HBM和MM的測試條件,模擬了在短時(shí)間內(nèi)半導(dǎo)體器件可能遇到的多種靜電放電情況。這種模型能夠更全面地評估器件在實(shí)際使用環(huán)境中的ESD防護(hù)能力。
通過這些ESD模型的測試,晶圓級ESD測試儀能夠提供關(guān)于半導(dǎo)體器件ESD性能的詳細(xì)信息,幫助設(shè)計(jì)者優(yōu)化器件的ESD防護(hù)設(shè)計(jì),提高產(chǎn)品的可靠性和耐用性。不同的測試模型適用于不同的測試需求和應(yīng)用場景,選擇合適的測試模型對于準(zhǔn)確評估器件的ESD耐受能力至關(guān)重要。