静电放电保护器件评价方法、装置及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种静电放电保护器件评价方法、装置及计算机可读存储介质，应用于电子技术领域。该方法适用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的ESD保护器件，该方法包括：根据所述ESD保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻；根据所述自热热阻评价所述ESD保护器件的热稳定性。解决了现有技术电热效应对ESD保护器件和被保护核心电路影响大，危害芯片的正常工作的问题。

【技术实现步骤摘要】
静电放电保护器件评价方法、装置及计算机可读存储介质
本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种静电放电保护器件评价方法、装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
随着静电放电(ElectroStaticDischarge,ESD)保护器件广泛应用于各种模拟集成电路、射频集成电路和混合信号集成电路芯片中，其自身的热稳定性变得尤为关键。尽管ESD保护器件拥有良好的电学特性，但是它在依靠单个器件或器件组合泄放瞬态高电压、大电流静电脉冲时，会引起ESD保护器件自身的晶格温度急剧升高。ESD保护器件在短暂时间和有限空间内发热产生一定的热量，将引起被保护核心电路的电学参数漂移，降低核心电路的额定安全工作范围，导致被保护核心电路的功能失效，发生不可逆转的热溃散。这种由ESD保护器件耗散功率引起的器件温度升高的机理称为保护器件电热效应。电热效应对ESD保护器件和被保护核心电路影响大，危害芯片的正常工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种静电放电保护器件评价方法、装置及计算机可读存储介质，用以解决现有技术电热效应对ESD保护器件和被保护核心电路影响大，危害芯片的正常工作的问题。一方面，本专利技术实施例提供了一种ESD保护器件评价方法。该方法适用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的ESD保护器件，该方法包括：根据所述ESD保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻；根据所述自热热阻评价所述ESD保护器件的热稳定性。如上所述的方面，进一步提供一种实现方式，还包括：将所述ESD保护器件的有源区等效为平行六面体，根据所述平行六面体确定所述热导率、所述体密度和所述散热表面积。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述ESD保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻包括：结合能量守恒定律，根据所述ESD保护器件的导热率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据自热热阻评价所述ESD保护器件的热稳定性包括：自热热阻随消散功率变化的幅度越小，所述ESD保护器件的热稳定性越高。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述根据所述ESD保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻包括：其中，Rth为自热热阻，m为所述ESD保护器件的质量，m＝ρV0ρ为体密度，V0等于所述散热表面积乘以所述ESD保护器件的厚度，为热流量，α为所述ESD保护器件的导热率，cp为热容，β为系数，t为时间。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述ESD保护器件的厚度为固定常数。另一方面，本专利技术实施例提供了一种ESD保护器件评价装置。该装置适用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的ESD保护器件，该装置包括：确定单元，用于根据所述ESD保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻；评价单元，用于根据所述自热热阻评价所述ESD保护器件的热稳定性。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定单元还用于，将所述ESD保护器件的有源区等效为平行六面体，根据所述平行六面体确定所述热导率、所述体密度和所述散热表面积。如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述确定单元还用于，结合能量守恒定律，根据所述ESD保护器件的导热率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述ESD保护器件的自热热阻。另一方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机可读指令，当计算机读取并执行所述计算机可读指令时，使得计算机执行如前述任意一方面所述的方法。上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：通过本专利技术实施例，基于自热热阻可以有效的对ESD保护器件进行热稳定性评价，结合ESD保护器件的热稳定性的评价，可以优化该ESD保护器件，使得该ESD保护器件能够更有效的保护电路，提升电路的稳定性。【附图说明】图1为本专利技术实施例所提供的一种ESD保护器件评价方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所提供的一个示例；图3为本专利技术实施例所提供的另一个示例；图4为本专利技术实施例所提供的另一个示例；图5为本专利技术实施例所提供一种ESD保护器件评价装置的功能方块图。【具体实施方式】为了更好的理解本专利技术的技术方案，下面结合附图对本专利技术实施例进行详细描述。应当明确，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。在本专利技术实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。需要注意的是，本专利技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本专利技术实施例的限定。此外在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件被形成在另一个元件“上”或“下”时，其不仅能够直接形成在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接形成在另一元件“上”或者“下”。针对现有技术中所存在电热效应对ESD保护器件和被保护核心电路影响大问题，本专利技术实施例提供了如下解决思路：提供一种评价方式，以对ESD保护器件的热稳定性进行评价，以便采取相应的措施，减少电热效应对ESD保护器件和被保护核心电路的影响。在该思路的引导下，本方案实施例提供了以下可行的实施方案。实施例一本专利技术实施例给出一种ESD保护器件评价方法。具体的，请参考图1，其为本专利技术实施例所提供的一种ESD保护器件评价方法的流程示意图，该方法适用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的ESD保护器件，如图1所示，该方法包括以下步骤：S110，根据ESD保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定ESD保护器件的自热热阻。其中，根据能量守恒原理，根据ESD保护器件的导热率、体密度、散热表面积和环境温度可以确定ESD保护器件的自热热阻。在计算ESD保护器件的导热率、体密度和散热面积时，可以将ESD保护器件的有源区等效为平行六面体，根据该平行六面体计算该ESD保护器件的导热率、体密度和散热面积。在一个示例中，图2示出了基于栅极接地N沟道场效应晶体管结构(ggNMOS)的ESD保护器件有源区200结构示意图。随着器件特征尺寸进入深亚微米量级，ESD保护器件体积非常小，ESD保护器件有源区发热范围可以等效为一个平行六面体。结合图2所示，该保护器件有源区的长、宽、高(厚度)分别为b、a、c。厚度由芯片制造厂的工艺水平和材料性质所决定，一般为固定常数，ESD保护器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种静电放电保护器件评价方法，其特征在于，适用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的静电放电保护器件，所述方法包括：根据所述静电放电保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述静电放电保护器件的自热热阻；根据所述自热热阻评价所述静电放电保护器件的热稳定性。

【技术特征摘要】
1.一种静电放电保护器件评价方法，其特征在于，适用于栅极接地N沟道场效应晶体管结构的静电放电保护器件，所述方法包括：根据所述静电放电保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述静电放电保护器件的自热热阻；根据所述自热热阻评价所述静电放电保护器件的热稳定性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：将所述静电放电保护器件的有源区等效为平行六面体，根据所述平行六面体确定所述热导率、所述体密度和所述散热表面积。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，根据所述静电放电保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述静电放电保护器件的自热热阻包括：结合能量守恒定律，根据所述静电放电保护器件的导热率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述静电放电保护器件的自热热阻。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据自热热阻评价所述静电放电保护器件的热稳定性包括：自热热阻随消散功率变化的幅度越小，所述静电放电保护器件的热稳定性越高。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述静电放电保护器件的热导率、体密度、散热表面积和环境温度确定所述静电放电保护器件的自热热阻包括：其中，所述Rth为自热热阻，所述m为所述静电放电...

【专利技术属性】
技术研发人员：鞠家欣，
申请(专利权)人：北方工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11