功率集成电路中的闩锁效应研究

《功率集成电路中的闩锁效应研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、功率集成电路中的闩锁效应研究本文由tuiffi贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。东南大学硕士学位论文功率集成电路中的闩锁效应研究姓名：唐晨申请学位级别：硕士专业：微电子学与固体电子学指导教师：陆生礼20060403东南大学硕士学位论文摘要超大规模集成电路和高压功率器件技术的发展推动了功率集成电路的发展。功率集成电路应用广泛，包括平板显示驱动芯片、通讯类芯片和智能控制类芯片等等，使用功率集成电路是为了降低成本并提高可靠性。为进一步降低开发周期和成本，通常考虑与低压工艺之间的兼容。Ｌａｔｃｈｕｐ（闩锁失效）

2、是功率集成电路中普遍存在的问题。本论文从某类功率驱动芯片的闩锁失效原因入手分析，介绍了ＣＭＯＳ电路中闩锁失效问题的产生背景，并对这种失效结构建立基本模型进行分析，从理论上找到影响闩锁结构的关键参数，然后从工艺和版图上提出在ＣＭＯＳ结构中一些抗闩锁的基本方法；接着从某类功率驱动集成电路入手，在低压和高压电路中找到潜在的闩锁失效结构，同时提出了ＥＳＤ保护电路和闩锁失效的相互影响；通过提取潜在的失效结构，用软件Ｔｓｕｐｍｎ４和Ｍｅｄｉｃｉ进行模拟，分别在低压和高低压电路中加入各种保护措施，包括多子保护环和少子保护环结构，比较触发电压大小，找到一种最优的保护措施；

3、基于模拟结果。通过改进版图布局，同时将最佳的保护措施植入版图中进行流水：最后介绍了闩锁的测试方法，并且将流水回来的芯片进行实测，从而验证改进措施的有效性。本论文是针对功率集成电路中闩锁失效问题的研究。基于版图合理的布局布线，同时加入新的版图保护结构，通过实际测试证明这些保护措施很好的提高了功率抗闩锁能力。为今后功率集成电路中的抗闩锁方案积累了丰富的经验。关键字：功率集成电路，闩锁，保护环，版图奎童盔兰堡主兰垡丝塞ＡｂｓｔｒａｃｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｄｖａｎｃｅｓｉｎＶＬＳＩｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆａｎｄｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅｐｏｗｅｒｔｒａｎｓｉｓｔ

4、ｏｒｓｈａｖｅｍａｄｅｐｏｓｓｉｂｌｅｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｓｕｃｈａｓＰｏｗｅｒｉｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ口ＩＣ）．Ｉｎｕｓｅｄｉｓｐｌａｙｄｒｉｖｉｎｇ，ｃｏｓｔａｌｌｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ａｎｄａｎｄｍｏｔｏｒｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍｓ．ｔｈｅＯｆＰ１Ｃ’ｓｃ粕ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｒｅｄｕｃｅｓｙｓｔｅｍｃｏｓｔ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｍｐｒｏｖｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｔｉｍｅａｎｄａｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｅｘｉｓｔｉｎｇｌｏｗ－ｖｏｌｔａｇｅＣ

5、ＭＯＳｐｒｏｃｅｓｓｉｓｈｉｇｈｌｙｄｅｓｉｒａｂｌｅ．Ｌａｔｃｈ－ｕｐｉｓｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓｐｒｏｂｌｅｍｉｎＰＩＣ．ＩｔｉｓａｎａｌｙｚｅｆｒｏｍｔｈｅｃａｌＬｇｃｓｏｆＬａｔｃｈ－ｕｐｅｆｆｅｃｔｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅＣＭＯＳＬａｔｃｈ－ｕｐｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ，ｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｔｈｅａｖｏｉｄａｎｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｉｓｅｘｐｏｕｎｄｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｌｙ，ｔｈｅｌａｔｃｈ－ｕｐｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｎＰＩＣｉｓａｄｖａｎｃｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅｓｏＲｗａｒｅｔｓｕｐｒｃｍ４ＢａｓｅｄＯｉｌ

6、ａｎｄｍｅｄｉｃｉａｒｅｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｌａｔｃｈ－ｕｐｅｆｆｅｃＬｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｂｅｓｔｌａｔｃｈ－ｕｐａｖｏｉｄａｎｃｅｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｓｆｏｕｎｄ：ｔｈｅｇｕａｒｄｒｉｎｇｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｍａｊｏｒｉｔｙ８ｕａｒｄｒｉｎｇａｎｄｔｈｅｍｉｎｏｒｉｔｙｇｕａｒｄｒｉｎｇａｒｅａｄｄｅｄｉｎｔｈｅｍｏｒｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｌａｙｏｕｔ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｌａｙｏｕｔｄｅｓｉｇｎｒｕｌｅｓｗｈｉｃｈｐｒｅｖｅｎｔｔｈｅｌａｔｃｈ－ｕｐｉｎＰ１Ｃｌａｔｃｈ－ｕｐｔｅｓｔｉｓｔｅ

7、ｓｔｍｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．ＩｎｔｈｅＰＩＣｉｓｅｎｄ，ｔｈｅｂｙｔｈｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｔｈｅｖａｌｉｄｉｔｙｏｆｔｈｅｌａｔｃｈ—ｌ】ｐａｖｏｉｄａｎｃｅｔｅｃｉｍｉｑｕｅｉｎｐｒｏｖｅｄｉ＇ｅｓａＩｔｓ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｓｓｔｕｄｉｅｄａｂｏｍｔｈｅＬａｔｃｈ－ｕｐｅｆｆｅｃｔｉｎＰＩＣ．Ｉｔｉｓｉｓｂａｓｅｄｏｌｌｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅｌａｙｏｕｔ，ａｎｄａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅｔｈｅｎｅｗｐｒｏｔｅｃｔｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｄｄｅｄ．Ａｔｌａｓｔ，ｉｔｉｓｐａｓｓｅｄｉｎｔｈｅｌｏｔｓｏｆｐｒａｃｔｉｃａｌｔｅｓｔ，ｗｈｉｃｈ

8、ｉｓｉｎＬａｔｃｈ－ｕｐｆｒｅｅｉｎｐｒｏｖｅｄｔｈｅｓｅＰＩＣ．