0.18μm RF CMOS双向可控硅ESD防护器件的研究(英文)  

Investigation on Bi-directional SCR ESD Protection Devices in a 0.18μm RF CMOS Process

作　　者：柯逸辰[1] 梁海莲[1,2] 顾晓峰[1] 朱兆旻[1] 董树荣[2] 

机构地区：[1]轻工过程先进控制教育部重点实验室,江南大学电子工程系,江苏无锡214122 [2]浙江大学微电子与光电子研究所,杭州310027

出　　处：《固体电子学研究与进展》2013年第3期284-288,299,共6页Research & Progress of SSE

基　　金：国家自然科学基金资助项目(11074280);江苏省自然科学基金资助项目(BK2012110);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(JUSRP51323B);专用集成电路与系统国家重点实验室开放研究课题基金资助项目(11KF003);江苏高校优势学科建设工程资助项目和江苏省六大人才高峰资助项目(DZXX-053)

摘　　要：基于传统双向可控硅(DDSCR)提出了两种静电放电(ESD)保护器件,可应对正、负ESD应力从而在2个方向上对电路进行保护。传统的DDSCR通过N-well与P-well之间的雪崩击穿来触发,而提出的新器件则通过嵌入的NMOS/PMOS来改变触发机制、降低触发电压。两种改进结构均在0.18μmRFCMOS下进行流片,并使用传输线脉冲测试系统进行测试。实验数据表明,这两种新器件具有低触发电压、低漏电流(～nA),抗ESD能力均超过人体模型2kV,同时具有较高的维持电压(均超过3.3V),可保证其可靠地用于1.8V、3.3V I/O端口而避免出现闩锁问题。Based on the bi-directional silicon controlled rectifier（SCR）,two novel electrostatic discharge（ESD） protection devices have been proposed,which can prevent ESD stresses on both the positive and the negative directions.While the conventional dual-direction SCR ESD protection device is usually triggered by the avalanche breakdown between N-well and P-well,the two proposed devices use the embedded NMOS/PMOS as the triggering structure to decrease the trigger voltage.Both the modified structures are implemented in a 0.18μm RF CMOS process and examined by the transmission line pulse testing system.Experimental results indicate that the proposed devices have lower trigger voltage,smaller leakage current（～nA）,a protection level passing 2 kV of human body model,and a high holding voltage（3.3 V）,making them immune to the latch-up in 1.8 V or 3.3 V I/O ESD protection applications.

关 键 词：静电放电 双向可控硅 传输线脉冲测试系统 人体模型 

分 类 号：TN406[电子电信—微电子学与固体电子学]