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2纳米芯片
静电防护的重要性
随着半导体技术的飞速进步,2纳米芯片制造工艺正在成为业界竞争的新高地,其极致的微型化和高效能极大地推动了信息技术的革新与发展。然而,在芯片尺寸不断缩小至原子级别时,静电防护的重要性愈发凸显,它不仅是保证芯片生产良率的关键环节,也是确保芯片在实际应用中稳定运行的基础保障。
在2纳米芯片技术中,沟道被栅极近乎完美地包裹,使得电路控制更为精准,但也带来了静电荷更易积累的问题。由于元器件尺寸的微缩,其内部结构变得更加脆弱,尤其是在氧化层厚度大幅削减的情况下,芯片对外部静电放电(ESD, Electro-Static Discharge)的敏感度显著增加。
即使是微小的静电冲击,也可能导致芯片内部结构受损,进而影响性能甚至造成完全失效。静电防护的设计与实施涵盖多个层面。首要的是在芯片设计阶段采用先进的结构技术,如三星提出的GAA(Gate-All-Around)架构,它改进了静态特性,增强了对静电的抵御能力。
此外,生产工艺中的严格控制同样不可或缺,包括使用高级别的洁净室环境、配备尖端的防静电设备,以及优化芯片封装材料以减小静电产生的可能性。
另一方面,静电防护的工程技术涵盖了从原材料存储、芯片生产流程直至成品运输和使用的全过程。其中包括但不限于:
1、 人员接地系统和防静电工作服的规范使用;
2、 设备和工具的接地和静电消散设计;
3、 特殊的ESD防护元件集成在芯片内部和外部电路中;
4、 在生产线各环节执行严格的静电放电模拟测试,如使用人体模型(HBM)和IEC 61000-4-2标准进行评估;
5、建立全面的ESD防护体系,确保每一个步骤都符合静电防护的最佳实践。综上所述,面对2纳米芯片技术带来的挑战,静电防护不再仅仅是生产过程中的附加考量,而是芯片产业能否持续创新、保持竞争力的战略要素之一。
IEC 61000
IEC61000-4-2 标准是国际电工委员会所颁布的一个基础性标准, 它适合于各种电气与电子设备作电磁兼容性的测试 ,IEC61000-4-2 对应国内标准是GB/T 17626.2 。 IEC61000-4 标准的最大特点是体现在它的实用性, 它对不同环境条件下的电气与电子设备的电磁兼容性有不同的要求,因此标准适用的面就非常之广。
只有深入理解静电现象的本质,运用最新的科研成果和技术手段,才能有效应对微缩技术带来的静电难题,确保2纳米芯片乃至未来更先进制程芯片的安全、可靠生产和应用。
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