IO口的ESD管P管为啥不用隔离管

icliupengzhi123

如图所示，实际项目中的一个IO口的ESD设计，N管用的esd带iso的ggnmos，但P管用的是普通5v的gdpmos，P管不用esd管我知道是因为P管不需要LDD注入，热载流子效应很低。但N管用的是ISO的管子（这里是为了防止在ESD时候，往psub注入电流么，这里带ISO是为了保护PSUB么，也看过好多设计都是不带ISO的，也不怕esd时候往衬底注入店电流，这里为啥要这么设计呢），但P管却没有用ISO的，是为啥呢，是出于面积考虑么，感觉也不像?大家可以帮忙解答一下吗，谢谢

tStone

p管不用esd的原因不是因为当esd从pad进，vdd走的时候，起作用的是diode因此才不需要吗？
iso是dnw吧？nmos需要dnw是因为它的dnw通常需要给一个高电位，如VDD，pmos没有iso是因为它的body和dnw的类型都为n，是软连接到一起故没有额外的端口。

icliupengzhi123

tStone 发表于 2024-4-19 13:32
p管不用esd的原因不是因为当esd从pad进，vdd走的时候，起作用的是diode因此才不需要吗？
iso是dnw吧？nmos ...

第一个问题，你意思ESD从pad进来如果是走的diode就不需要ESD么，正esd时候走p管的diode，负esd时候走n管的diode,那既然这样都可以走diode模式，那是不是都不用ESD管
第二个问题：DNW是一个更深的N阱，把器件的衬底和外部的衬底隔离开，对于PMOS隔离管。ISO和B确实是连一起的。但这并不能解释 P管的ESD管子，没有像N管的ESD管子一样带有ISO结构的 。

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tStone

icliupengzhi123 发表于 2024-4-19 13:56
第一个问题，你意思ESD从pad进来如果是走的diode就不需要ESD么，正esd时候走p管的diode，负esd时候走n管 ...

抱歉前面可能描述不太清楚：
首先pmos为什么没有iso，我想表达的是：在symbol上没有iso端口不代表layout上没有iso ring，如果你的pmos ESD结构上没有iso ring，我也不知道什么原因。

“第一个问题，你意思ESD从pad进来如果是走的diode就不需要ESD么，正esd时候走p管的diode，负esd时候走n管的diode,那既然这样都可以走diode模式，那是不是都不用ESD管”
——这个可能要看系统级的ESD通路才能确定具体的ESD泄放路径。我们的做法一般不加pmos ESD，只用nmos ESD，然后在VDD与GND之间加ESD，这样就可以保证无论正负ESD事件发生时NMOS都起作用而不需要额外的PMOS ESD；

至于pmos为什么不用ESD我猜测原因有两个：
1、如果IO和VDD之间发生ESD事件时pmos只工作在diode模式，那么理论上它的电流泄放能力够强，故无需采用ESD结构，如果它既有可能工作在diode模式又有可能工作在breakdown模式，则理论上必须采用ESD结构。（NMOS 同理）
2、部分foundry并不提供pmos ESD器件，所以不排除你的analog designer用普通的pmos器件代替esd器件，所以直接与你的同事沟通一下具体需求即可。

icliupengzhi123

tStone 发表于 2024-4-19 17:06
抱歉前面可能描述不太清楚：
首先pmos为什么没有iso，我想表达的是：在symbol上没有iso端口不代表layout ...

谢谢你的回复

  实际设计中PMOS也是遵循ESD规则来画的，因此也可以当esd管来用，只是没有覆盖ESD这层mask，我了解到的ESD这张mask是阻挡生成LDD结构的，PMOS管是不需要LDD结构的，因此也能解释得通。
  foundry也是提供了Pmos的ESD器件，比如我截图上的esd_mp5_io_3t/5t，只是没提供想N管一样带ISO隔离的ESD管，深层次的原因暂不太了解，所以发帖想求助下。
  analog designer离职了，有些就不太好问了。。。

Andyou

问个简单的问题  如果pad进来的是负电流  ESD怎么走？

icliupengzhi123

Andyou 发表于 2024-5-12 10:23
问个简单的问题  如果pad进来的是负电流  ESD怎么走？

如果PAD是负，你可以理解为抽电流，电流方向是从芯片内部流向PAD