《系统与芯片ESD防护的协同设计》 —2.4.3　晶圆级HMM 装置的瞬态特性

2.4.3　晶圆级HMM 装置的瞬态特性

　　晶圆级HMM测试装置不仅可用于测量元器件对这一脉冲的ESD通过水平，与上述HBM方法类似，这一装置也可修改为能进行电压波形捕获。使得在ESD应力期间可进行IC引脚的初步验证，也可对系统级ESD防护器件进行研究与设计。

　　由于HMM脉冲第一峰快速的上升时间，在与HBM波形捕获对比时，需要设计更复杂的装置。如果电压测量是通过探针针尖进行的，则需要提取所测器件的实际电压波形来对测试装置的寄生因素进行校准和去除。HMM应力期间的更大电压幅值与快速的上升时间相结合，引起高得多的电压过冲。在电压捕获期间，示波器的标度通常设定为能捕获电压过冲的全振幅，这降低了部分电压波形的测量分辨率，此时，在脉冲时间域的第一个5~10 ns后，器件处于导通态或维持态。因此，HMM晶圆级测量的优选装置是Kelvin装置（图2.49）。通过第二对探针（电压探针）连接到DUT的探针盘，使之从HMM电流路径中解耦。这制约甚至消除了相应的波形失真。

　　例如，Kelvin装置测得的nLDMOS-SCR器件在晶圆级HMM应力下的电压和电流波形，提供了nLDMOS-SCR器件的触发电压、维持电压和器件关断的实际值（图2.50）。

图2.50　片上HMM应力期间的电压和电流波形，器件：nLDMOS-SCR，

1.5 kV HMM应力水平下Kelvin装置的电压测量