ESD應(yīng)力下LDMOS溫度特性的研究.pdf

1、靜電放電（Electrostatic discharge，ESD）和電性過(guò)應(yīng)力（Electric overstress，EOS）是集成電路（Integrated circuit，IC）發(fā)展過(guò)程中面臨的一個(gè)越來(lái)越嚴(yán)重的問題。根據(jù)歷年的報(bào)告數(shù)據(jù)，ESD問題隨著集成電路向小線寬、高集成度和諸如輕摻雜漏（light dopped drain，LDD）、硅表面硅化（silicidation）等先進(jìn)工藝發(fā)展，越發(fā)成為一個(gè)不容忽視的問題。通常情況下，

2、ESD問題對(duì)IC或器件的影響主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面產(chǎn)生高電壓造成電路中器件結(jié)擊穿、柵氧或絕緣介質(zhì)的電擊穿；另一方面產(chǎn)生大電流，由于局部大電流，導(dǎo)致熱點(diǎn)集中，引起器件硅融化、金屬互聯(lián)線融化或斷裂等。
　　本文前半部分首先介紹ESD保護(hù)的重要意義，然后介紹了常見的ESD等效模型、測(cè)試模型、測(cè)試方法和判斷標(biāo)準(zhǔn)；往下介紹了兩類常用的ESD保護(hù)器件，即不具有snapback特性的二極管和電阻，以及具有 snapback特性的雙極晶體管（

3、bipolar junction transistor，BJT）、場(chǎng)效應(yīng)晶體管（metal-oxide-semiconductor field effect transistor，MOSFET）和硅控整流器（silicon controlled rectifier，SCR）；最后還介紹了熱擴(kuò)散方程和熱電模型。
　　后半部分主要是利用 synopsis公司推出的Sentaurus軟件對(duì)40V柵接地LDMOS器件進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)的仿真和瞬態(tài)

4、的仿真，通過(guò)兩種類型的仿真，從機(jī)理上解釋器件內(nèi)部熱量的積累過(guò)程和性能的高低。包括不同溝道長(zhǎng)度、不同源區(qū)到體接觸距離（source to bulk tap spacing,SBS）以及不同漏極工程的（即嵌入SCR的LDMOS結(jié)構(gòu)和SCR結(jié)構(gòu)）器件的溫度特性和ESD性能的比較和研究。最后介紹了幾種常見的ESD設(shè)計(jì)版圖布局，比較其優(yōu)劣并根據(jù)本文所用工藝特點(diǎn)提出本文實(shí)際流片的版圖布局，同時(shí)給出了幾個(gè)器件的測(cè)試結(jié)果對(duì)比作為ESD仿真的驗(yàn)證。