亞微米CMOS電路中VDD-VSSESD保護結構設計一

　　然后，對該電路進一步做了FIB實驗，即用激光把電路中該結構去掉，再做ESD打擊實驗，ESD結果顯示：VDD-VSS模式下，ESD抗擊電壓超過5kV，但I/O-VDD、I/O-VSS、I/O-I/O模式下最差的只能達到1.3kV電路就短路失效了。

　　所以，從本電路的ESD實驗結果及所做的實驗分析可得到：

　　(1)電路中，VDD-VSS電壓鉗位保護結構對提高整個電路的ESD性能非常必要，不能輕易去掉。

　　(2)該結構自身必須要有一定的健壯性，所以該結構中各器件的設計尺寸及版圖設計規則非常重要。

　　下面將進一步探討在亞微米CMOS IC ESD結構的設計中，VDD-VSS電壓鉗位結構的有效設計。

　　在HBM(Human Body Model)模型中，主要包含三種ESD的打擊方案：

　　(1)I/O-VDD/VSS;(2)I/O-I/O;(3)VDD-VSS;

　　幾種方式相對獨立也相互影響，其中I/O-VDD/VSS模式下主要利用每個I/O口對VDD、VSS直接的保護結構，通常放置在每個I/O PAD的兩側，如一對簡單的二極管，Finger型的GGNMOS(Gate-Ground NMOS)、TFO(Thick-Field-Oxide)場管、SCR或幾個結構的組合等，主要利用晶體管的Snap back-down驟回崩潰區對電壓進行鉗位，見圖4，其中PS-mode及ND-mode模式下電路易損壞;I/O-I/O及VDD-VSS模式則與VDD、VSS間直接的ESD保護結構的設備及全芯片的ESD保護結構設計極為相關。特別是全芯片VDD、VSS間直接有效的ESD低阻抗大電流泄放通道的設計能有效提高電路的整體抗ESD性能，關于全芯片的ESD結構設計將在文章的最后予以簡單的闡述。