ESD防护器件中SCR结构开启速度的优化与分析

作者:马艺珂; 梁海莲; 顾晓峰; 王鑫; 刘湖云
来源:固体电子学研究与进展, 2018, 38(02): 136-140.
DOI:10.19623/j.cnki.rpsse.2018.02.007

摘要

针对静电放电(ESD)防护过程中ESD防护器件开启速度慢、易引起栅氧击穿或电路烧毁的问题,提出了一种可控硅(SCR)结构的ESD防护器件开启速度的优化方法。首先,基于0.35μm Bipolar-CMOS-DMOS(BCD)工艺制备了P+浮空和P+接地SCR结构器件,通过分析阱间距对P+接地SCR影响,获知当阱间距增至8.68μm时,器件开启速度快且过击穿电压低。其次,对比分析关键尺寸参数相同条件下P+接地与P+浮空SCR器件ESD防护性能,传输线脉冲测试结果表明,P+浮空比P+接地SCR开启速度更快。最后,通过进一步优化P+浮空SCR器件特征参数,器件开启速度可提高约17.70%。TCAD仿真结果证明:与P+接地SCR相比,P+浮空SCR的电流密度分布较均匀,且导通时间短,有利于提高开启速度,因此P+浮空SCR器件更适用于高速集成电路的ESD防护。

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