一種用于雙極電路ESD保護的SCR結構研究.pdf

1、隨著集成電路在航空航天等特殊領域的廣泛應用，其產品對抗靜電放電(ESD)的要求越來越高，CMOS集成電路由于自身比較小的特征尺寸和比較低的電源電壓，其ESD保護的重要性一直受到設計人員的重視。電阻、二極管、場效應晶體管、三極管、可控硅整流器等保護器件的有效應用使CMOS集成電路的ESD保護技術逐漸趨于成熟。然而，由于雙極電路自身具有一定的抗ESD能力，使得雙極電路的ESD保護還沒有得到應有的重視，目前雙極電路的ESD保護電壓普遍在500

2、V到2000V之間，這遠遠不能滿足航空航天的需求。
　　 本文針對目前雙極電路的ESD保護需求，基于中國電子科技集團公司二十四研究所的標準雙極工藝，在雙極電路抗靜電方面開展了如下的研究工作：
　　 ⑴針對雙極模擬電路抗ESD的特點，提出了一種SCR結構，采用TCAD軟件對SCR結構進行了模擬仿真，發(fā)現(xiàn)SCR結構中陽極與陰極之間的距離L對器件的觸發(fā)電壓影響較大，圍繞器件的觸發(fā)電壓、保持電壓和二次擊穿電流等參數(shù)對器件進行了優(yōu)

3、化設計，并在2000V人體模型(HBM)下對ESD進行了混合信號模擬，得到了一種抗ESD電壓大于6KV的SCR器件結構。
　　 ⑵基于B6035標準雙極工藝，設計了七種不同L尺寸的SCR版圖結構，并在中國電子科技集團公司二十四研究所的工藝線上進行了流片驗證實驗。
　　 ⑶采用中國電子科技集團公司二十四研究所的Key Tek Zapmaster靜電測試儀對SCR單管樣品進行了測試，所設計的七種不同L尺寸的SCR結構全部通過