传统低压触发可控硅(LVTSCR)维持电压过低, 应用于片上ESD防护时存在闩锁风险。文章提出了一种嵌入分流路径的LVTSCR。基于0.18 μm CMOS工艺, 使用Sentaurus-TCAD软件模拟人体模型, 对器件准静态特性进行了分析。结果表明, 新型器件在保持触发电压、ESD防护性良好的情况下, 有效提高了维持电压。对关键尺寸D6进行优化, 该器件的维持电压提高到5.5 V以上, 器件可安全应用于5 V电压电路, 避免了闩锁效应。
静电放电 可控硅 维持电压 闩锁 分流 ESD LVTSCR holding voltage latch-up shunt path
1 郑州大学 集成电路可靠性设计与静电防护实验室, 郑州 450000
2 西安理工大学 自动化与信息工程学院, 西安 710000
3 长鑫存储技术有限公司, 合肥 230000
提出了一种用于降低触发电压的两级防护SCR(TSPSCR)。在传统LVTSCR中植入P-ESD层, 增设额外的二极管。因为P-ESD层的掺杂浓度较高, 该器件能更早发生雪崩击穿而触发第一级泄流路径, 从而开启第二级泄流路径。Sentaurus TCAD仿真结果表明, 该器件的触发电压从传统器件的10.59 V降低至4.12 V, 维持电压为1.25 V, 1 V直流电压下漏电流仅为7.85 nA。优化后的TSPSCR适用于先进1 V工作电压的电路中。
两级防护 触发电压 漏电流 ESD ESD SCR SCR two-stage-protection trigger voltage leakage current
