esd保护版图设计

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1、摘要静电放电（简写为ESD）是集成电路（简写为IC）在制造、运输、以及使用过程中经常发生并导致IC芯片损坏或失效的重要原因之一。工业调查表明大约有40%的IC失效与ESD/EOS（过强的电应力）有关。因此，为了获得性能更好更可靠的IC芯片，对ESD开展专门研究并找到控制方法是十分必要的。随着芯片尺寸的持续缩小,ESD问题表现得更加突出，已成为新一代集成电路芯片在制造和应用过程中需要重视并着力解决的一个重要问题。论文论述了CMOS集成电路ESD保护的必要性，研究了在CMOS电路中ESD保护结构的设计原理，分析了该结构对版图的相关要求，重点讨论了在I/O电路中ESD保

2、护结构的设计要求。论文所做的研究工作和取得的结果完全基于GGNMOS的器件物理分析，是在器件物理层次上研究ESD问题的有益尝试；相对于电路层次上的分析结果，这里的结杲更加准确和可靠，可望为GGNMOSESD保护器件的设计和制造提供重要参考。关键词：静电放电（ESD）；接地栅NMOS；保护器件；电源和地AbstractTheelectrostaticdischarge(ESD)isintegratedcircuit(IC)inmanufacturing,transportation,anduseprocessoccursfrequentlyandcauseICchi

3、psdamageorfailureofoneoftheimportantreasons-Industrialsurveyshowsthatabout40percentofICfailureandESD/EOS(overpoweredelectricalstress)relevant.Therefore,inordertoobtainbetterperformancemorereliableICchips,tocarryoutspecialresearchandfindtheESDcontrolmethodisverynecessary.Alongwiththeco

4、ntinuousnarrowing,chipsizebehavedmoreprominentESDproblems,hasbecomeanewgenerationofintegratedcircuitchipinthemanufactureandapplicationprocessneededtopayattentiontoandaddressinganimportantquestion.ThispaperdiscussestheCMOSintegratedcircuit,thenecessityofESDprotectioninCMOScircuitwasstu

5、diedinthestructureofESDprotectiondesignprinciple,analyzesthestructureonthemaptherelevantrequirements,especiallydiscussedintheI/OcircuitESDprotectionstructuredesignrequirements.Keywords:ElectrostaticDischarge,GNDgateNMOS,ProtectedDevice,PowerandGround摘要Abstract2第1章绪论41.1集成电路的发展状况41.1.1

6、集成度的提高41.1.2摩尔定律41.2集成电路中的ESD保护5121为何出现ESD51.2.2ESD保护的必要性5第2章关于版图设计与版图设计环境的介绍72」集成电路版图设计72.2版图结构72.3版图设计流程与方法82.4版图设计环境82.4.1Technologyfile与DisplayResourceFile的建立92.4.2Virtuoso工具的使用9第3章CMOS电路的ESD保护结构版图设计133」CMOS电路中ESD测试133.2ESD保护原理143.3CMOS电路ESD保护结构的设计14331CMOS电路ESD保护器件153.4CMOS电路ESD保

7、护结构的版图设计163.4.1版图设计原则163.4.2ESD保护结构版图设计17第4章结束语18参考文献19致谢20第1章绪论1.1集成电路的发展状况1丄1集成度的提高真正导致数字集成电路技术发生革命性变化的是半导体存储器和微处理器的引入。1970年出现了1Kbit的半导体存储器，1972年推出了包含2250个MOS管的微处理器i404o集成度是集成电路的一个重要概念，它是指芯片包含的晶体管数目，通常折算为2输入门的等效门数来表示，即一个门等于4个晶体管。在40多年的时间内，集成电路的集成度迅速提高，经历了小规模（SSI）、中规模（MSI）、大规模（LSI）超大

8、规模（VL