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gcNMOS

发布时间:2012/4/22 16:42:42 访问次数:2933

    为了实现较好的ESD保护(大于2000V HBM),需要OB2263采用较大尺寸的多指型ggNMOS管。但是,由于电流开启和通过指型结构的电流分布是非均匀的,在ESD性能和NMOS指型的个数之间很难达到线性关系。在前述的图2.24中,如果触发电压(VT1)比二级击穿电压高(VT2)高,第一级指型先打开,泄放所有的ESD电流,在其他指型结构打之前,第一级指型结构已被烧毁。所以设计时应该保证VT1比VT2小,其实现方式是在每一个指型的漏端插入一个压舱电阻,或者使用栅耦合的NMOS(gcNMOS)结构以减少VT1如图2.31所示。从理论上讲,耦合电容抬高了NMOS管的栅电压VG,从而推进了衬底电流,接着加速了横向NPN VBE上电压的积累,从而减少了它的VT1需要进行仔细设计,以选择合适的C和R的值,以避免NMOS栅氧化层的过应力。

             
   
    从概念上讲,前面所述的图中表示的SCR可以用做输入管脚。图2.32(a)给出了一种低V.,的SCR(LVSCR)结构,在图中通过N阱边缘插入悬浮的N+层,以减少它的雪崩击穿电压,从而形成了较低的VT1(~20V)。图2.33(b给出了一个更低VT1的SCR结构。图中ggNMOS放置在N阱的边界,将V。,进一步减少到10~15V。由于它的电流处理能力由横向NPN和纵向PNP决定,在版图中,等效NPN的基区宽度(Ll)是~个非常重要的设计参数。由于阴极处P+/N+的间距影响到RSUB,所以它对VT1也有较大的影响,在设计时应该充分地考虑。

    为了实现较好的ESD保护(大于2000V HBM),需要OB2263采用较大尺寸的多指型ggNMOS管。但是,由于电流开启和通过指型结构的电流分布是非均匀的,在ESD性能和NMOS指型的个数之间很难达到线性关系。在前述的图2.24中,如果触发电压(VT1)比二级击穿电压高(VT2)高,第一级指型先打开,泄放所有的ESD电流,在其他指型结构打之前,第一级指型结构已被烧毁。所以设计时应该保证VT1比VT2小,其实现方式是在每一个指型的漏端插入一个压舱电阻,或者使用栅耦合的NMOS(gcNMOS)结构以减少VT1如图2.31所示。从理论上讲,耦合电容抬高了NMOS管的栅电压VG,从而推进了衬底电流,接着加速了横向NPN VBE上电压的积累,从而减少了它的VT1需要进行仔细设计,以选择合适的C和R的值,以避免NMOS栅氧化层的过应力。

             
   
    从概念上讲,前面所述的图中表示的SCR可以用做输入管脚。图2.32(a)给出了一种低V.,的SCR(LVSCR)结构,在图中通过N阱边缘插入悬浮的N+层,以减少它的雪崩击穿电压,从而形成了较低的VT1(~20V)。图2.33(b给出了一个更低VT1的SCR结构。图中ggNMOS放置在N阱的边界,将V。,进一步减少到10~15V。由于它的电流处理能力由横向NPN和纵向PNP决定,在版图中,等效NPN的基区宽度(Ll)是~个非常重要的设计参数。由于阴极处P+/N+的间距影响到RSUB,所以它对VT1也有较大的影响,在设计时应该充分地考虑。

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