ESD咨询

cmosdesigner

突然有点困惑，所以想请教大虾们指点：
两个NMOS，一个按照ESD rule画，一个就是普通的NMOS，都放在同一个PAD上
为什么按照ESD rule画的NMOS管就能起到ESD作用呢，或者说按照ESD rule画的NMOS管的BJT为什么更容易打开呢
因为我觉得普通的NMOS也有寄生的BJT，为什么普通NMOS的BJT就不容易打开呢

换种提法，两种NMOS，为什么大家都认为ESD NMOS就是低阻通道，而普通NMOS就不是呢

谢谢

limenglm

主要体现在的ESD规则：
1、沟道宽度W会比内核器件稍大。比如GSMC018CE工艺，做ESD的NMOS宽度最小0.4um，内核NMOS的宽度为0.28um。
----这是从耐压和大电流注入效应考虑的。
2、漏极孔到栅极的距离有最小限制（实际SAB层覆盖的宽度），比如2.5um或者3.0um。
----起镇流电阻作用，有助于NMOS均匀导通；
----孔距离PN结较远，避免结温过高融穿接触孔。
还有其他一些限制。
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换种提法，两种NMOS，为什么大家都认为ESD NMOS就是低阻通道，而普通NMOS就不是呢

----我觉得，普通NMOS更容易导通，可惜抗不了大电流大电压，容易烧坏，怎么保护内部电路。

jian1712

没有测试过普通NMOS的Snapback曲线,但是我相信普通NMOS也会有Snapback,之所以它抗不住ESD的冲击,是因为它的It2比较低.
如果一个PAD同时接到普通NMOS的Drain和ESD NMOS,我认为这种设计是一种冒险,通常GGNMOS的Vt1会大于Nmos的Bvds，所以我们更愿意用GCNMOS进行ESD防护，或者通过接入电阻来保护NMOS

hawaii78

ESD器件首先要保护自己，才能保护内部电路。
普通的NMOS可以开启，但是不能承受大电流，自己就烧坏了。

mouseyyh

我严重同意3楼的说法

wyliuse

大家说的都有道理，一般要求保护器件先于被保护器件开启放电。

lianaissmec

我也遇到了这个问题，在反向的片子中，PAD直接连到两个管子上，一个是按照ESD设计规则设计的管子，一种是普通的管子，我一直没想明白，当ESD来临时，普通管子不是很容易被烧坏吗？为什么还这样设计

lkkspp007

其實ESD NMOS 畫ESD Rule 的目的是讓瞬間啟動的大電流能夠散熱
因為NMOS 在ESD event 下會形成Snapback , 瞬間電流會集中在某個局部區域中, 造成燒毀
所以一般都會將Drain contact to poly 的距離拉遠
若是一般mini. rule 的NMOS 因為沒有拉開 Contact to POLY 的rule , 所以一打就死了

反過來看 PMOS, 因為PMOS 不會snapback, 所以拿來當ESD device 時, 不用特別拉ESD rule.
但要注意的是, 在相同width下PMOS 的ESD 能力只有NMOS 的一半
所以一般人都選用NMOS 來當ESD protection device
其實用mini. rule PMOS 時, 要記得將total width 加大二倍
但PMOS 不用畫ESD rule, 所以畫NMOS, PMOS 的面積應該都差不多~

hellobz

非常赞同楼上！虽说ESD的理论可以理解 但真在实际应用时还是觉得难

analogg

回复 8# lkkspp007

good mark