一种静电保护用低触发电压PMTSCR器件

提出了一种用于静电放电(ESD)保护的PMOS器件触发SCR器件(PMTSCR)。PMTSCR器件的开启由寄生PMOS的沟道长度、SCR器件寄生阱电阻RPW和RNW决定。器件具有触发电压低的优点。实验结果表明,通过调整PMTSCR器件的结构参数,相比于传统低电压触发SCR器件(LVTSCR),PMTSCR器件的触发电压由6.3 V下降到4.4 V,触发电压减少30%,同时器件的ESD漏电流保持不变。     

一种用于双极电路ESD保护的SCR结构

针对目前双极电路的ESD保护需求,结合双极电路的特点和制造工艺,设计了一种可控硅整流器(SCR)结构.使用器件仿真工具MEDICI,对器件的结构参数进行了优化设计,得到的ESD电压大于3 kV,很好地满足了设计要求.     

内嵌SCR的LDMOS器件双骤回ESD特性研究

基于寄生参数分析,对内嵌SCR的LDMOS器件给出了二次骤回发生判据。本文对三种典型结构进行了数值仿真和比较,并基于此判据仿真优化了影响二次骤回的器件结构参数,从而提高器件ESD性能。TLP试验数据表明,当二次骤回电压由25.4V降低到8.1V时,器件ESD泄放能力由0.57A提高到3.1A。     

一种改进型MLSCR-ESD结构设计分析

集成电路中半导体器件的特征尺寸不断减小,集成电路对ESD的冲击更加敏感。静电防护成为集成电路中最重要的可靠性指标之一,ESD保护结构也成为芯片设计中的难题。随着集成电路规模的增大,芯片引脚增多,大量面积被用于ESD保护电路,导致成本提高。可控硅结构的ESD保护器件相比其他已知保护结构具有最高的单位面积ESD性能,因此成为低成本片上ESD设计方案的首选。针对改进型横向SCR (MLSCR,又称N+桥式SCR)的ESD保护结构,对其关键特性指标结合理论分析与实验数据进行分析。基于某0.18μm 5 V CMOS工艺的流片结果,对SCR结构的工作原理以及关键的触发电压、保持电压参数进行说明,并提出改进方案。     

ESD防护器件中SCR结构开启速度的优化与分析

针对静电放电(ESD)防护过程中ESD防护器件开启速度慢、易引起栅氧击穿或电路烧毁的问题,提出了一种可控硅(SCR)结构的ESD防护器件开启速度的优化方法。首先,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了P~+浮空和P~+接地SCR结构器件,通过分析阱间距对P~+接地SCR影响,获知当阱间距增至8.68μm时,器件开启速度快且过击穿电压低。其次,对比分析关键尺寸参数相同条件下P~+接地与P~+浮空SCR器件ESD防护性能,传输线脉冲测试结果表明,P~+浮空比P~+接地SCR开启速度更快。最后,通过进一步优化P~+浮空SCR器件特征参数,器件开启速度可提高约17.70%。TCAD仿真结果证明:与P~+接地SCR相比,P~+浮空SCR的电流密度分布较均匀,且导通时间短,有利于提高开启速度,因此P~+浮空SCR器件更适用于高速集成电路的ESD防护。     

0.18μm混合信号RFCMOS工艺中新型低触发电压双向SCR静电防护器件的设计

提出了一类新型片上SCR静电放电防护器件,此类器件用于保护芯片双向抗击静电应力.比较和分析了四种双向SCR器件的触发电压.其中采用嵌入pMOS管或nMOS管的双向SCR器件结构具有可调触发电压,低漏电流(～pA)和开启速度快的骤回Ⅰ-Ⅴ特性,并且没有闭锁问题.该器件的抗ESD能力可达～94V/μm.此类新型ESD防护器件具有面积小、寄生效应小的特点.     

基于SCR结构的纳米工艺ESD防护器件研究

本文主要针对用于ESD防护的SCR结构进行了研究。通过对其ESD泄放能力和工作机理的研究,为纳米工艺下的IC设计提供ESD保护。本文的研究主要集中在两种常见的SCR上,低触发电压SCR(LVTSCR)与二极管辅助触发SCR(DTSCR)。本文也对以上两种SCR结构进行了改进,使得其能够在不同工作环境和相应电压域下达到相应的ESD防护等级。本文的测试与分析基于传输线脉冲测试仪(TLP)与TCAD仿真进行,通过对SCR中的正反馈工作机理的阐述,证明了SCR结构是一种新颖有效的ESD防护器件。     

0.18μm混合信号RFCMOS工艺中新型低触发电压双向SCR静电防护器件的设计

提出了一类新型片上SCR静电放电防护器件,此类器件用于保护芯片双向抗击静电应力.比较和分析了四种双向SCR器件的触发电压.其中采用嵌入pMOS管或nMOS管的双向SCR器件结构具有可调触发电压,低漏电流（~pA）和开启速度快的骤回I-V特性,并且没有闩锁问题.该器件的抗ESD能力可达~94V/μm.此类新型ESD防护器件具有面积小、寄生效应小的特点.     

深亚微米工艺ESD电路设计参数研究

通过器件级仿真来评估ESD保护器件的鲁棒性的方法,对ESD电路的关键设计参数进行了研究.通过器件仿真软件MEDICI对栅极到源极接触孔的距离,栅极到漏极接触孔的距离以及栅极的宽度和长度对ESD性能的影响进行了研究,并分析了它们的失效机理.从而得出经验公式,可以在流片前估算出器件的ESD失效电压.通过在设计阶段预测器件的ESD性能可以缩短设计周期,节约成本.     

一种用于片上静电防护的新型闩锁免疫可控硅

可控硅(SCR)被广泛应用于片上静电放电(ESD)防护。由于SCR的低维持电压特性,闩锁问题一直是其应用于高压工艺ESD防护的主要问题。改进设计了一种新型SCR器件,即MOS High-holding Voltage SCR (MHVSCR)。通过对SCR寄生三极管正反馈进行抑制,并提高维持电压,实现了闩锁免疫。详细分析了MHVSCR提高SCR维持电压的可行性、工作原理以及实现步骤。基于Sentaurus TCAD的仿真结果表明:设计的器件将传统器件的SCR维持电压从2.8 V提高至15.88 V,有效实现了SCR在12 V工艺下的闩锁免疫能力。