在TSMC N12FFC工艺，为什么增加了跨域的power clamp就不需要信号的CDM保护了?

zhangyang370281 · 发表于 2021-4-30 09:24:19

ksj116 发表于 2021-4-29 06:41
那请问下，power clamp开启原理是：clamp开启是靠rc时间常数吗？ RC 是什么意义。这个搞清楚了自然就知 ...

RC常数并不是power clamp的开启的时常数，这个常数越大，说明C两端的电压无法随着ESD事件发生突变（楞次定律），发生ESD事件时，power clamp内部的Big NFET的栅极会被ESD的大电压拉高，导致power clamp导通，理解为发生ESD时，ESD大电压通过PMOS对Big NFET的栅极充电，会有一个transition时间，这个是我理解的power clamp的导通会有一定的延迟的原因，CDM是一个快速放电事件，power clamp的响应事件能否跟上CDM的变化，这也是CDM较难采用HBM防护方式有效防护的原因，不知道我理解的对不对
注意：RC power clamp是RC+INV+Big NFET的结构举例说明的

ksj116 · 发表于 2021-5-1 12:47:41

zhangyang370281 发表于 2021-4-30 09:24
RC常数并不是power clamp的开启的时常数，这个常数越大，说明C两端的电压无法随着ESD事件发生突变（楞次 ...

RC+inv+BigFet 中的RC 是设定BigFET能够足够的泄放掉ESD能量而不至于提前关闭BigFET。所以只需要考虑 INV的PMOS 驱动BigFET的时间是否比CDM相应放点大即可。cdm的放电频率大概是0.2ns。目前的工艺以及配置好Size，这个充电时间可以做到的。所以clamp是可以作为CDM泄放器件的。

zhangyang370281 · 发表于 2021-5-2 16:02:18

ksj116 发表于 2021-5-1 12:47
RC+inv+BigFet 中的RC 是设定BigFET能够足够的泄放掉ESD能量而不至于提前关闭BigFET。所以只需要考虑 INV ...

嗯，你这样阐述挺有道理的，多谢多谢，我也总是看到别人在网上说power clamp对HBM的防护很有效，但是CDM的放电时间更短，很难有效的防护CDM事件，并没有深入的理解原因。

zhangyang370281 · 发表于 2021-5-2 17:24:41

ksj116 发表于 2021-5-1 12:47
RC+inv+BigFet 中的RC 是设定BigFET能够足够的泄放掉ESD能量而不至于提前关闭BigFET。所以只需要考虑 INV ...

另外，TSMC N12对于跨域5（不共地）的CDM ESD 要求：如果CDM 5A rule，则增加跨域的power clamp可以不需要信号线上做CDM防护，如果是CDM 14A的rule,即使有了跨域的power clamp，仍然需要在信号线做信号的CDM保护

ksj116 · 发表于 2021-5-4 08:41:08

zhangyang370281 发表于 2021-5-2 17:24
另外，TSMC N12对于跨域5（不共地）的CDM ESD 要求：如果CDM 5A rule，则增加跨域的power clamp可以不需 ...

16的还没要求这么严。你做的是SOC 还是CPU之类大型的chp？有可能应用场景不同，T要求的ESD rule也不一样。按照之前惯例，只要cross domain的signal designer验证过可以接受cdm cell，那我们肯定是加上的。这个是最安全的做法。

zhangyang370281 · 发表于 2021-5-4 12:34:24

ksj116 发表于 2021-5-4 08:41
16的还没要求这么严。你做的是SOC 还是CPU之类大型的chp？有可能应用场景不同，T要求的ESD rule也不一样 ...

最新更新的rule，一般要求CDM 5A就行，CDM 7A和CDM 14A是最新增加的rule

mars0904 · 发表于 2021-5-13 09:44:02

加cross domain clamp的作用不是泄放电荷，而是钳位电压。保证输入gate电压不会太高被击穿。

zhangyang370281 · 发表于 2021-5-13 13:04:19

mars0904 发表于 2021-5-13 09:44
加cross domain clamp的作用不是泄放电荷，而是钳位电压。保证输入gate电压不会太高被击穿。 ...

这个怎么理解在CDM ESD中，cross domain power clamp的钳位电压的作用，cross domain power clamp一般都是交叉放置两个（VDDA和VSSB，以及VDDB和VSSA之间），这两个交叉放置的powr clamp各自的作用在CDM ESD事件中有什么不同

mars0904 · 发表于 2021-5-13 14:00:28

zhangyang370281 发表于 2021-5-13 13:04
这个怎么理解在CDM ESD中，cross domain power clamp的钳位电压的作用，cross domain power clamp一般都 ...

那我想问一下，你知道在不同domain之间加GGMOS的目的是为了什么吗？

zhangyang370281 · 发表于 2021-5-13 14:29:07

mars0904 发表于 2021-5-13 14:00
那我想问一下，你知道在不同domain之间加GGMOS的目的是为了什么吗？

GGNMOS提供CDM ESD放电通路，和接口的ESD 电阻联合使用起到钳位栅极电压的作用，实际上电压被ESD电阻分压了，cross domain的power clamp钳位电压作用不太好理解，毕竟没有ESD电阻的分压作用，不知道怎么分析？

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