NMOS ESD保护器件直流仿真模型设计

本文对NMOS ESD保护器件建模中的骤回现象和寄生效应进行了研究,并据此提出了一个NMOS ESD保护器件的DC模型。该模型包括基于BSIM3模型的MOS管、反映寄生效应的寄生NPN晶体管、衬底电阻和串联电阻。提出了用于描述模型工作在大电流区域时状态的I-V特性计算公式和对模型所需晶体管参数进行提取的方法。仿真结果表明该模型能够较好地描述NMOS ESD保护器件的工作特性。

双向可控硅器件在片上静电防护中的应用(英文)

设计了一种用于芯片静电放电(ESD)防护的双向可控硅(DDSCR)器件。该器件具有对称性或非对称性骤回I-V特性,可以用于多种应用场合。器件的最优静电防护性能达到94 V/μm。简洁的器件结构用于输入/输出保护,对内部电路的寄生效应小,人体模型ESD测试达到耐压等级3(超过4 kV)。在多电源芯片的静电防护中,双向可控硅器件可克服普通器件不能胜任的多模式静电事件的发生。首次提出了双向可控硅器件在高速多媒体接口中静电防护和反向驱动保护的应用。

0.13μm GGNMOS管的ESD特性研究

当ESD事件发生时,栅极接地NMOS晶体管是很容易被静电所击穿的。NMOS器件的ESD保护机理主要是利用该晶体管的骤回特性。文章对NMOS管的骤回特性进行了详细研究,利用特殊设计的GGNMOS管实现ESD保护器件。文章基于0.13μm硅化物CMOS工艺,设计并制作了各种具有不同版图参数和不同版图布局的栅极接地NMOS晶体管,通过TLP测试获得了实验结果,并对结果进行了分析比较,详细讨论了栅极接地NMOS晶体管器件的版图参数和版图布局对其骤回特性的影响。通过这些试验结果,设计者可以预先估计GGNMOS在大ESD电流情况下的行为特性。

Design Analysis of a Novel Low Triggering Voltage Dual Direction SCR ESD Device in 0.18μm Mixed Mode RFCMOS Technology

A novel SCR on-chip ESD device is proposed to protect IC chips against ESD stressing in two opposite direc- tions. The triggering voltages of four types of dual direction SCRs （DDSCR） are compared and analyzed, pMOS or nMOS are embedded into the structures to adjust their triggering voltages. Both MOSFETs embedded DDSCRs have tunable triggering voltage,low DC leakage （～pA）, and fast turn on speed snapback I-V characteristics without latch-up problem. It achieves high ESD performance of ～94V/μm. The new ESD protection devices are area efficient and can reduce the parasitic effects significantly.