第6章寄生参数资料.ppt

预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 1．吸收载流子，进行电流分流，避免寄生双极晶体管的发射结 被正偏。 1.1 “少数载流子保护环”： 即伪收集极，收集发射极注入衬底的少数载流子。形式有： a.位于P衬底上围绕NMOS的被接到VDD的N+环形扩散区； b.或位于P衬底上围绕NMOS的被接到VDD的环形N阱。 器件的寄生参数 - CMOS闩锁效应及其预防 采用伪收集极的反相器剖面图 预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 1．吸收载流子，进行电流分流，避免寄生双极晶体管的发射结 被正偏。 1.2 “衬底接触环”： 形式： 若采用普通 CMOS 工艺，它是位于芯片或某个模块四周的被 接到地电平的 P+环形扩散区； 若采用外延 COMS 工艺，除了以上说明的以外，还包括晶圆 背面被接到地电平的 P+扩散区。 作用： 收集 P 衬底中的空穴，进行电流分流，减小 P衬底中潜在的 横向寄生 NPN BJT 发射结被正偏的几率。 器件的寄生参数 - CMOS闩锁效应及其预防 预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 2．减小局部 P衬底（或N阱衬底）的电阻Rn和Rp，使Rn和 Rp上的电压降减小，避免寄生双极晶体管的发射结被正偏。 2.1 “多数载流子保护环”： 形式： 位于P衬底上围绕NMOS最外围被接到地的P+环形扩散区； 位于N阱中围绕PMOS最外围的被接到VDD的N+环形扩散区。 【注：为节省面积，多数载流子保护环常合并到衬底偏置环】 作用： P衬底上围绕NMOS最外围的P+多数载流子保护环用来吸收 外来的（比如来自 N 阱内的潜在发射结）空穴； N 阱中围绕PMOS 最外围的N+多数载流子保护环用来吸收 外来的（比如来自N阱外的潜在发射结）电子。 器件的寄生参数 - CMOS闩锁效应及其预防 预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 2．减小局部 P衬底（或N阱衬底）的电阻Rn和Rp，使Rn和 Rp上的电压降减小，避免寄生双极晶体管的发射结被正偏。 2.1 “多数载流子保护环”： 器件的寄生参数 - CMOS闩锁效应及其预防 采用保护环的反相器剖面图 预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 2．减小局部 P衬底（或N阱衬底）的电阻Rn和Rp，使Rn和 Rp上的电压降减小，避免寄生双极晶体管的发射结被正偏。 2.2 “多条阱接触”： 形式： 一般用 N 阱内多数载流子保护环代替，而为了节省面积，多 数载流子保护环又常常合并到衬底偏置环，所以多条阱接触 实际上常常由衬底偏置环来代替。 作用： 减小N阱内不同位置之间的电压降，减小N阱内潜在的纵向寄 生PNP BJT发射结被正偏的几率。 2.3 增加与电源线和地线的接触孔，加宽电源线和地线，以 减小电压降。 器件的寄生参数 - CMOS闩锁效应及其预防 预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 3．提高 PNPN 可控硅结构的维持电流。 “紧邻源极接触”： 形式： （假定 MOSFET 源衬相连） 用金属层把 NMOS 的源极和紧邻的 P 衬底偏置环相连； 用金属层把 PMOS 的源极和紧邻的 N 阱衬底偏置环相连。 作用： 提高 PNPN 可控硅结构的维持电流和维持电压，减小 PNPN 可控硅结构被触发的几率。 器件的寄生参数 - CMOS闩锁效应及其预防 预防措施 - 二、版图布局设计预防措施 4．减小横向寄生双极管的电流增益。 增大 NMOSFET 的源、漏极与含有纵向寄生 PNP BJT的 N 阱之间的距离，加大横向寄生 NPN BJT 的基区宽度，从而