芯片異常漏電幾種情況分析

通常在理想狀況下，如果mos管關(guān)斷時是不流過電流的。但漏/源與襯底之間是兩個pn結(jié)。即使mos管沒有溝道，漏源之間還是有反向的飽和電流，這就是所謂的漏電流。由于漏電流的存在，整個電路的靜態(tài)功耗會有所增加.正常一般都在uA級別吧.

下面時我能想到的異常漏電幾種情況:

?門電路的輸入端懸空，有可能導(dǎo)致PMOS和NMOS同時導(dǎo)通，存在短路電流，如果MOS管的尺寸越大表現(xiàn)出來的漏電流就越大.

?buffer輸入高阻態(tài),電位不固定.

?發(fā)生了latchup .

?之前遇到foundry rule不完善,導(dǎo)致添加AA(OD) dummy不合理導(dǎo)致漏電問題.

?芯片物理性的損壞.

這次芯片回片測試時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)進(jìn)入sleep模式后漏電異常,幾個毫安級.不正常!分析發(fā)生latchup的可能性不大,大概率時有門級輸入懸空或高阻態(tài).

產(chǎn)生輸入floating或高阻,在電路或版圖上有哪些場景?

先說floating gate,其實(shí)這個地方是有坑的,我們習(xí)慣認(rèn)為這個問題可以在drc或lvs驗(yàn)證中cover住.

But意外往往都是這么發(fā)生的.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)下面有些場景在drc lvs中無法檢查到.上圖畫visio圖不熟練:

我們認(rèn)為紅色gate輸入端雖然接diode或ggnmos或mosbase dio但電位還是不固定的,仍然floating的,但是drc lvs都不會報(bào)錯.風(fēng)險越留到后面,修改的代價就越大.設(shè)計(jì)階段需要介入排除.

對此問題可以定制perc rule排除.

我們這個問題有些相似,原因是sleep模式關(guān)掉LDO輸出,但是沒有下拉到地.后一級buffer電壓常在不掉電,從而導(dǎo)致漏電發(fā)生,檢查方式需要檢查是否有net跨不同的電源域,電路設(shè)計(jì)分析前后級電源上下電關(guān)系判斷是否有風(fēng)險.

對此問題也可以定制perc rule排除.

簡述下流程:

定義net type

芯片回片后出現(xiàn)漏電,定位常見的方式時EMMI（也就是微光拍照）閎康宜碩等廠家都可以提供服務(wù).從照片看亮點(diǎn)位置有亮點(diǎn)說明有大的漏電流.

總結(jié):使用第三方IP時也會遇到相同的問題,都會有輸出高阻態(tài).有必要加上預(yù)防措施.風(fēng)險排除越早,代價越小.認(rèn)為有風(fēng)險就要指定排除措施,并落實(shí)到flow中.
審核編輯：黃飛