JP4194969B2 - 自動伝送ラインパルスシステム - Google Patents
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Description
1)米国特許第5,410,254号
2)米国特許第5,519,327号
3)米国特許第5,804,977号
4)米国特許第6,429,674号
5)バース(Barth) 電子会社によるバースパルス曲線トレーサ
6)CMOS技術の静電放電(ESD)頑強性基準のための試験構造
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7)オリックス(Oryx)インスツルメント社によるTLP Celeasron 1
8)US2002/0145432A1,2002年10月
半導体集積回路(IC)は一般的に静電放電(以下“ESD”という)事故を受けやすく、それはICを損傷または破壊する可能性がある。ESD事故は短時間の電流(正または負)の放電であり、大量の電流がICに与えられる。大きな電流は人体や機械のような種々のソースから成長する可能性があり、それぞれ人体モデル(“HBM”)および機械モデル(“MM”)と呼ばれている。ICは特に製造中、輸送中、または取扱い中に生成されるHBMおよびMMを受ける。
本発明の付加的な特徴および利点は以下説明する本発明の実施形態から明らかにされるであろう。本発明の目的よびその他の利点は添付図面を参照にした以下の説明および特許請求の範囲の記載により特に指摘された装置および方法により実現されることができるであろう。
図2は本発明の1実施形態による半導体装置60のESD特性を測定するシステム50の概略図である。図2を参照すると、システム50は半導体装置60および1以上のパルス発生器70を備えている。半導体装置60は少なくとも第1の端子62と、第2の端子64と、第3の端子66とを備えた多端子装置である。1実施形態では、半導体装置60は、金属・酸化物・半導体(MOS)トランジスタ、シリコン制御整流器(SCR)、低電圧トリガーSCR(LVTSCR)、フィールド酸化物装置(FOD)、またはバイポーラ接合トランジスタ(BJT)の1つである。パルス発生器70はESD現象を模擬する信号を発生する。例えば、パルス発生器70は、ESD電流または電圧と同じ立上がり時間、期間および大きさを有する方形波パルス信号を発生する。1実施形態では、パルス発生器70によって出力されるESDスケール信号は約2ナノ秒(ns)乃至500ナノ秒の時間幅を有している。
再度図2を参照すると、パルス発生器70はESDスケール信号を生成するために設けられている。第1のESDスケール信号は半導体装置60の第1の点62と第2の点64に与えられる。第2のESDスケール信号は半導体装置60の第3の点66に与えられる。1実施形態では、第2のESDスケール信号は半導体装置60の第3および第4の点の少なくとも1つに与えられる。別の実施形態では、第2のESDスケール信号は半導体装置60の第5の点に与えられる。
Claims (35)
- 少なくとも3個の端子を有する多端子半導体装置の静電放電(ESD)特性を測定するシステムにおいて、
第1のESDスケールパルスと第2のESDスケールパルスとを発生するパルス発生装置と、
半導体装置のESD特性についてのデータを収集するデータ収集装置とを具備し、
前記多端子半導体装置の第1の端子は、前記パルス発生装置により発生される第1のESDスケールパルスを受取るために前記パルス発生装置に結合され、
前記多端子半導体装置の第2の端子は、前記パルス発生装置により発生される第1のESDスケールパルスを受取るために前記パルス発生装置に結合され、
前記多端子半導体装置の第3の端子は、第1のESDスケールパルスが前記多端子半導体装置の前記第1および第2の端子に供給されるのとほぼ同時に前記パルス発生装置により発生される第2のESDスケールパルスを受取るために前記パルス発生装置に結合されている測定システム。 - 半導体装置は、金属・酸化物・半導体(MOS)トランジスタ、シリコン制御整流器 (SCR)、低電圧トリガーSCR(LVTSCR)、フィールド酸化物装置(FOD)、およびバイポーラ接合トランジスタ(BJT)の1つを含んでいる請求項1記載の補償システム。
- 前記パルス発生装置は、ESDスケールパルスを発生するために伝送ラインパルス(TLP)発生器を備えている請求項1記載のシステム。
- 前記パルス発生装置は、第1のESDスケールパルスを発生するために伝送ラインパルス(TLP)発生器を備えている請求項1記載のシステム。
- 前記パルス発生装置は、第2のESDスケールパルスを発生するためにパルスソースを備えている請求項1記載のシステム。
- 半導体装置がMOSトランジスタであり、第1のESDスケールパルスを受取るためのソース端子およびドレイン端子と、第2のESDスケールパルスを受取るためのゲート端子と基板端子の少なくとも一方の端子とを備えている請求項2記載のシステム。
- 半導体装置がSCRまたは低電圧トリガーSCRであり、第1のESDスケールパルスを受取るためのアノード端子およびカソード端子と、第2のESDスケールパルスを受取るための基板端子とおよび導体ウエル領域端子の少なくとも一方の端子とを備えている請求項2記載のシステム。
- 半導体装置が低電圧トリガーSCR(LVTSCR)であり、第2のESDスケールパルスを受取るためのゲート端子を備えている請求項2記載のシステム。
- 半導体装置がフィールド酸化物装置(FOD)またはバイポーラ接合トランジスタ(BJT)であり、第1のESDスケールパルスを受取るためのエミッタ端子およびコレクタ端子と、第2のESDスケールパルスを受取るためのベース端子とを備えている請求項2記載のシステム。
- さらに、半導体装置中の漏洩電流を検出するための検出器を備えている請求項1記載のシステム。
- さらに、前記パルス発生装置と検出器とに結合されて前記パルス発生装置と検出器との間の接続を切換えるスイッチング装置を具備している請求項1記載のシステム。
- 少なくとも3個の端子を有する多端子半導体装置の静電放電(ESD)特性を測定するシステムにおいて、
第1のESDスケールパルスを出力する第1のパルス発生手段と、第2のESDスケールパルスを出力する第2のパルス発生手段とを具備しているパルス発生装置と、
多端子半導体装置の漏洩電流を検出する検出器とを具備し、
前記多端子半導体装置の第1の端子は、前記パルス発生装置の第1のパルス発生手段により発生される第1のESDスケールパルスを受取るために前記第1のパルス発生手段に結合され、
前記多端子半導体装置の第2の端子は、前記パルス発生装置の第1のパルス発生手段により発生される第1のESDスケールパルスを受取るために前記第1のパルス発生手段に結合され、
前記多端子半導体装置の第3の端子は、第1のESDスケールパルスが前記多端子半導体装置の前記第1および第2の端子に供給されるのとほぼ同時に前記パルス発生装置の第2のパルス発生装置により発生される第2のESDスケールパルスを受取るために前記第2のパルス発生手段に結合され、
多端子半導体装置の静電放電特性は、検出器が多端子半導体装置の漏洩電流を検出することにより決定される測定システム。 - 前記第1および第2のパルス発生手段は、第1および第2のESDスケールパルスを発生する伝送ラインパルス(TLP)発生器を備えている請求項12記載のシステム。
- 前記第1のパルス発生手段は、第1のESDスケールパルスを発生するTLP発生器を備えている請求項12記載のシステム。
- 前記第2のパルス発生手段は、第2のESDスケールパルスを発生するパルススソースを備えている請求項12記載のシステム。
- さらに、前記第1および第2のパルス発生装置と検出器とに結合されて前記第1および第2のパルス発生装置と検出器との間で多端子半導体装置の接続を切換えるスイッチング装置を具備している請求項12記載のシステム。
- 多端子半導体装置は、金属・酸化物・半導体(MOS)トランジスタ、シリコン制御整流器(SCR)、低電圧トリガーSCR(LVTSCR)、フィールド酸化物装置(FOD)、およびバイポーラ接合トランジスタ(BJT)の1つを含んでいる請求項12記載の補償システム。
- 少なくとも3個の端子を有する多端子半導体装置の静電放電(ESD)特性を測定する方法において、
第1のESDスケール信号と第2のESDスケール信号とを発生するパルス発生装置を設け、
多端子半導体装置の第1の端子に第1のESDスケール信号を供給し、
多端子半導体装置の第2の端子に第1のESDスケール信号を供給し、
第1のESDスケールパルスを前記多端子半導体装置の第1および第2の端子に供給するのとほぼ同時に、多端子半導体装置の第3の端子に第2のESDスケール信号を供給して多端子半導体装置の静電放電特性を測定する多端子半導体装置の静電放電特性の測定方法。 - さらに、第1および第2のESDスケール信号を発生する伝送ラインパルス(TLP)発生器を設けるステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- さらに、第1のESDスケール信号を発生するTLP発生器を設けるステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- さらに、第2のESDスケール信号を発生するためのパルススソースを設けるステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- さらに、半導体装置として機能するMOSトランジスタ、シリコン制御整流器(SCR)、低電圧トリガーSCR、フィールド酸化物装置、およびバイポーラ接合トランジスタの1つを設けるステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- さらに、第1のESDスケール信号をMOSトランジスタのソース端子およびドレイン端子に供給し、第2のESDスケール信号をMOSトランジスタのゲート端子と基板端子の少なくとも一方の端子に供給するステップを含んでいる請求項22記載の方法。
- さらに、第1のESDスケール信号をSCRのアノード端子およびカソード端子に供給し、第2のESDスケール信号をSCRの基板端子と半導体ウエル領域端子の少なくとも一方の端子に供給するステップを含んでいる請求項22記載の方法。
- さらに、第1のESDスケール信号を低電圧トリガーSCRのアノード端子とカソード端子に供給し、第2のESDスケール信号を低電圧トリガーSCRの基板端子と半導体ウエル領域端子の少なくとも一方の端子に供給するステップを含んでいる請求項22記載の方法。
- さらに、第1のESDスケール信号をフィールド酸化物装置のエミッタ端子およびコレクタ端子に供給し、第2のESDスケールパルスをフィールド酸化物装置のベース端子に供給するステップを含んでいる請求項22記載の方法。
- さらに、第1のESDスケール信号をバイポーラ接合トランジスタのエミッタ端子およびコレクタ端子に供給し、第2のESDスケールパルスをバイポーラ接合トランジスタのベース端子に供給するステップを含んでいる請求項22記載の方法。
- さらに、多端子半導体装置のESD特性についてのデータを収集するデータ収集装置を設けるステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- さらに、多端子半導体装置中の漏洩電流を検出するための検出器を設けるステップを含んでいる請求項18記載の方法。
- さらに、前記パルス発生装置と検出器とに結合されて前記パルス発生装置と検出器との間で多端子半導体装置の接続を切換えるスイッチング装置を具備している請求項18記載の方法。
- 多端子半導体装置の静電放電(ESD)の試験方法において、
多端子半導体装置を設け、
第1のESDスケールパルスと第2のESDスケールパルスを発生し、
多端子半導体装置の第1および第2の端子に第1のESDスケールパルスを供給し、
第1のESDスケールパルスを前記多端子半導体装置の第1および第2の端子に供給するのとほぼ同時に多端子半導体装置の第3の端子に2のESDスケールパルスを供給し、
第1および第2のESDスケールパルスの供給された状態において多端子半導体装置のESD特性を収集し、
多端子半導体装置に漏洩電流が流れているか否かを検出する試験方法。 - さらに、多端子装置として機能するMOSトランジスタ、シリコン制御整流器(SCR)、低電圧トリガーSCR、フィールド酸化物装置、およびバイポーラ接合トランジスタの1つを設けるステップを含んでいる請求項31記載の方法。
- さらに、第1のESDスケールパルスを第1および第2の端子に供給する前に前記第3の端子に第2のESDスケールパルスを供給するステップを含んでいる請求項31記載の方法。
- さらに、第1および第2のESDスケールパルスを供給する前に漏洩電流が多端子装置中を流れるか否かを検出するステップを含んでいる請求項31記載の方法。
- 第1および第2のESDスケールパルスを伝送ラインパルス(TLP)発生器によって発生させる請求項34記載の方法。
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