CMOS集成電路閂鎖效應

目 錄
寫作緣由與編寫過程
致謝
第1章 引言
1.1 閂鎖效應概述
1.1.1 閂鎖效應出現(xiàn)的背景
1.1.2 閂鎖效應簡述
1.2 閂鎖效應的研究概況
1.3 小結(jié)
參考文獻
第2章 CMOS集成電路寄生雙極型晶體管
2.1 雙極型晶體管原理
2.1.1 雙極型晶體管的工藝結(jié)構(gòu)
2.1.2 雙極型晶體管的工作原理
2.1.3 雙極型晶體管的擊穿電壓
2.1.4 利用雙極型晶體管分析PNPN的閂鎖效應
2.2 CMOS集成電路中的寄生效應
2.2.1 CMOS中的阱電阻
2.2.2 CMOS中的寄生雙極型晶體管
2.2.3 HV- CMOS中的寄生雙極型晶體管
2.2.4 BCD中的寄生雙極型晶體管
2.3 小結(jié)
參考文獻
第3章 閂鎖效應的分析方法
3.1 閂鎖效應的分析技術(shù)
3.1.1 傳輸線脈沖技術(shù)
3.1.2 直流測量技術(shù)
3.2 兩種結(jié)構(gòu)的閂鎖效應簡介
3.2.1 PNPN閂鎖效應
3.2.2 NPN閂鎖效應
3.3 小結(jié)
參考文獻
第4章 閂鎖效應的物理分析
4.1 閂鎖效應的觸發(fā)機理分類
4.1.1 NW襯底電流觸發(fā)
4.1.2 PW襯底電流觸發(fā)
4.1.3 NW和PW襯底電流同時觸發(fā)
4.2 閂鎖效應的觸發(fā)方式
4.2.1 輸出或者輸入管腳的浪涌信號引起PN結(jié)導通
4.2.2 電源管腳的浪涌信號引起擊穿或者穿通
4.2.3 電源上電順序引起的閂鎖效應
4.2.4 場區(qū)寄生MOSFET
4.2.5 光生電流
4.2.6 NMOS熱載流子注入
4.3 小結(jié)
參考文獻
第5章 閂鎖效應的業(yè)界標準和測試方法
5.1 JEDEC概述
5.2 閂鎖效應的測試
5.2.1 電源過電壓測試V- test
5.2.2 過電流測試I- test
5.3 與無源元件相連的特殊管腳
5.3.1 特殊性質(zhì)的管腳
5.3.2 特殊管腳的案例
5.4 閂鎖失效判斷
5.5 實際案例
5.5.1 過電壓測試V- test案例
5.5.2 過電流測試I- test案例
5.6 小結(jié)
參考文獻
第6章 定性分析閂鎖效應
6.1 實際工藝定性分析
6.1.1 MOS器件之間的閂鎖效應
6.1.2 二極管之間的閂鎖效應
6.1.3 二極管與MOS器件之間的閂鎖效應
6.1.4 N型阱與1.8V PMOS/13.5V PMOS之間的閂鎖效應
6.1.5 N型阱與1.8V P- diode /13.5V P- diode之間的閂鎖效應
6.2 特定條件定性分析
6.2.1 電壓定性分析
6.2.2 版圖定性分析
6.3 小結(jié)
第7章 觸發(fā)閂鎖效應的必要條件
7.1 物理條件
7.1.1 回路增益β n β p >1
7.1.2 阱等效電阻 R n 和 R p 足夠大
7.1.3 形成低阻通路
7.2 電路偏置條件
7.2.1 電源電壓大于自持電壓
7.2.2 瞬態(tài)激勵足夠大
7.2.3 適合的偏置條件
7.3 小結(jié)
第8章 閂鎖效應的改善方法
8.1 版圖級抗閂鎖措施
8.1.1 減小 R n 和 R p
8.1.2 減小β n 和β p
8.1.3 加少子和多子保護環(huán)
8.2 工藝級抗閂鎖措施
8.2.1 外延CMOS技術(shù)
8.2.2 NBL深埋層技術(shù)
8.2.3 SoI CMOS技術(shù)
8.2.4 深溝槽隔離技術(shù)
8.2.5 倒阱工藝技術(shù)
8.2.6 增大NW結(jié)深
8.3 電路級抗閂鎖措施
8.3.1 串聯(lián)電阻
8.3.2 反偏阱
8.4 小結(jié)
參考文獻
第9章 閂鎖效應的設(shè)計規(guī)則
9.1 IO電路的設(shè)計規(guī)則
9.1.1 減小寄生雙極型晶體管放大系數(shù)
9.1.2 改善阱等效電阻
9.1.3 加少子和多子保護環(huán)
9.2 內(nèi)部電路的設(shè)計規(guī)則
9.2.1 抑制瞬態(tài)激勵
9.2.2 防止自身寄生雙極型晶體管開啟
9.3 小結(jié)
參考文獻
第10章 閂鎖效應的實例分析
10.1 器件之間的閂鎖效應
10.1.1 輸出電路18V PMOS與18V NMOS之間的閂鎖效應
10.1.2 內(nèi)部電路5V PMOS與5V NMOS之間的閂鎖效應
10.1.3 電源保護電路13.5V P- diode與13.5V NMOS之間的閂鎖效應
10.2 器件與阱之間的閂鎖效應
10.3 閂鎖效應測試擊毀Poly電阻
10.4 小結(jié)
第11章 寄生器件的ESD應用
11.1 寄生NPN的ESD應用
11.1.1 NMOS寄生NPN
11.1.2 寄生NPN非均勻?qū)▎栴}
11.1.3 GTNMOS電源鉗位保護電路
11.1.4 STNMOS電源鉗位保護電路
11.2 寄生PNPN的ESD應用
11.2.1 CMOS寄生PNPN
11.2.2 寄生PNPN電源鉗位ESD保護電路
11.2.3 PNPN結(jié)構(gòu)的設(shè)計規(guī)則
11.3 小結(jié)
總結(jié)