CMOS集成電路的ESD防護(hù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、隨著集成電路的工藝制程的發(fā)展,器件的特征尺寸日趨縮小,同時(shí)器件的結(jié)構(gòu)愈加的復(fù)雜。這使得ESD(ElectroStatic Discharge)事件對(duì)芯片的威脅隨之增大。因此集成電路中的ESD防護(hù)的設(shè)計(jì)的重要性也日益突顯。采用TCAD工具能夠方便的對(duì)ESD防護(hù)器件研究,相比于傳統(tǒng)的方法,使用TCAD仿真具有時(shí)間和成本上的優(yōu)勢(shì)。
   本文先對(duì)CMOS集成電路中常用的ESD防護(hù)器件進(jìn)行了介紹。這些器件包括電阻,二極管,MOS管,可控

2、硅(SCR)等。對(duì)這些器件的基本結(jié)構(gòu),以及ESD事件下的工作機(jī)制作了詳細(xì)的分析。
   其次本文基于仿真工具,對(duì)常用的ESD防護(hù)器件進(jìn)行研究。先對(duì)仿真的的網(wǎng)格設(shè)定的重要性和設(shè)定方法進(jìn)行了介紹。接著對(duì)工藝仿真中的主要工藝步驟進(jìn)行了分析,在這一過(guò)程中通過(guò)對(duì)比得出適合于ESD器件的工藝步驟。
   再則根據(jù)ESD仿真的實(shí)際環(huán)境,對(duì)器件仿真中使用的各種物理模型進(jìn)行了深入的分析。在這一過(guò)程中比較了擴(kuò)散.漂移,能量平衡這兩個(gè)傳輸方程

3、模型的不同適用情況,受不同因素影響的遷移率模型,局部與非局部碰撞電離模型對(duì)仿真精度的影響,SRH復(fù)合模型與Auger復(fù)合模型對(duì)比,以及禁帶變窄的能帶模型。在這一過(guò)程中通過(guò)對(duì)比得出適和于器件仿真的物理模型。
   在完成上述工作后,對(duì)GGNMOS,SCR器件進(jìn)行工藝仿真,并將所得到的結(jié)構(gòu)模型的電學(xué)性能進(jìn)行仿真。ESD防護(hù)器件的三個(gè)重要的性能指標(biāo)為:靈敏度,電壓鉗位能力,魯棒性。在仿真中研究了具體的工藝參數(shù)對(duì)前兩個(gè)指標(biāo)的影響。并在仿

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