天线效应产生原因及解决办法

天线效应产生原因及解决办法——

Antenna Effect

文章目录

天线效应产生原因及解决办法——
一、产生原因
二、天线比率计算
三、解决办法
3.1 跳线法
3.2 插入反向二极管

一、产生原因

随着集成电路工艺不断发展，金属互连线越来越复杂，金属层数不断增多，栅氧化层厚度越来越薄，天线效应越加严重。

芯片生产过程中主要使用离子注入和离子刻蚀，理想状况下应该正负离子总量相等，呈现电中性，但实际上并不相等。悬空的金属线和多晶硅不断吸引这些游离电荷，电荷积累到一定程度便会击穿栅氧化层，使得芯片失效。

二、天线比率计算

天线是指芯片制造过程中连接到栅极形成的悬空不接地的结构。

常用天线比率来衡量天线效应。
天线比率指连接到同一点的金属面积和栅氧面积之比
天线比率 = 天线面积/与天线相连的栅氧化层面积

三、解决办法

3.1 跳线法

将有天线效应的金属线打断，通过通孔向上或向下，再通过通孔回到该层。跳线缩小了金属连线的长度，因而起到减小天线效应的作用。但通孔的电阻较大，会影响芯片的时序，并且可能在其他层带来串扰的影响。

3.2 插入反向二极管

在金属连线上插入接地的二极管，当电荷积累到一定程度，就会形成到地的通路，但插入二极管会增大芯片面积，不宜大规模采用。

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