• 제목/요약/키워드: Latch up

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높은 홀딩전압을 갖는 사이리스터 기반 새로운 구조의 ESD 보호소자 (The novel SCR-based ESD Protection Device with High Holding Voltage)

  • 원종일;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.87-93
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    • 2009
  • 본 논문에서는 높은 홀딩 전압을 갖는 사이리스터(SCR; Silicon Controlled Rectifier)구조에 기반 한 새로운 구조의 ESD(Electro-Static Discharge) 보호 소자를 제안하였다. 홀딩전압은 애노드단을 감싸고 있는 n-well에 p+ 캐소드를 확장시키고, 캐소드단을 n-well로 추가함으로써 홀딩전압을 증가시킬 수 있다. 제안된 소자는 높은 홀딩전압 특성으로 높은 래치업 면역성을 갖는다. 본 연구에서 제안된 소자의 전기적 특성, 온도특성, ESD 감내특성을 확인하기 위하여 TCAD 시뮬레이션 툴을 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 소자는 10.5V의 트리거 전압과 3.6V의 홀딩전압을 갖는다. 그리고 추가적인 n-well과 확장된 p+의 사이즈 변화로 4V이상의 홀딩전압을 갖는 것을 확인하였다.

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Chevron형 bi-stable MEMS 구동기의 모델링 및 실험적 응답특성 분석 (Modeling and Experimental Response Characterization of the Chevron-type Bi-stable Micromachined Actuator)

  • 황일한;심유석;이종현
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.203-209
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    • 2004
  • Compliant bi-stable mechanism allows two stable states within its operation range staying at one of the local minimum states of the potential energy. Energy storage characteristics of the bi-stable mechanism offer two distinct and repeatable stable states, which require no power input to maintain it at each stable state. This paper suggests an equivalent model of the chevron-type bi-stable microactuator using the equivalent spring stiffness in the rectilinear and the rotational directions. From this model the range of spring stiffness where the bi-stable mechanism can be operated is analyzed and compared with the results of the FEA (Finite Element Analysis) using ANSYS for the buckling analysis, both of which show a good agreement. Based on the analysis, a newly designed chevron-type bi-stable MEMS actuator using hinges is suggested for the latch-up operation. It is found that the experimental response characteristics of around 36V for the bi-stable actuation for the 60$mu extrm{m}$ stroke correspond very well to the results of the equivalent model analysis after the change in cross-sectional area by the fabrication process is taken into account. Together with the resonance frequency experiment where 1760Hz is measured, it is shown that the chevron-type bi-stable MEMS actuator using hinges is applicable to the optical switch as an actuator.

PMOS 소자가 삽입된 부분웰 구조의 N형 SCR 소자에서 정전기 보호 성능 향상을 위한 최적의 CPS 이온주입에 대한 연구 (Study on the Optimal CPS Implant for Improved ESD Protection Performance of PMOS Pass Structure Embedded N-type SCR Device with Partial P-Well Structure)

  • 양준원;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.1-5
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    • 2015
  • PPS 소자가 삽입된 부분웰 구조의 N형 실리콘 제어 정류기(NSCR_PPS) 소자에서 정전기 보호 성능의 향상을 위한 CPS 이온주입조건의 최적화에 대해 연구하였다. 종래의 NSCR 표준소자는 on-저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 적용이 어려웠으나, 본 연구에서 제안하는 CPS 이온주입과 부분웰 이온주입을 동시에 적용한 변형 설계된 소자의 경우 스냅백 홀딩 전압을 동작전압 이상으로 증가시킬 수 있는 향상된 정전기 보호성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.

N형 실리콘 제어 정류기 소자의 구조 변형을 통한 정전기 보호성능의 향상에 대한 연구 (Improvement of Electrostatic Discharge (ESD) Protection Performance through Structure Modification of N-Type Silicon Controlled Rectifier Device)

  • 양준원;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.124-129
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    • 2013
  • PPS 구조가 삽입된 N형 실리콘 제어 정류기 소자를 마이크로 칩의 고전압 I/O 응용을 위해 연구하였다. 종래의 NSCR_PPS_Std 표준소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩 전압을 갖는 전형적인 SCR 특성을 가지고 있어 정상적인 동작 동안 래치업 문제가 나타나는 것으로 보고되고 있다. 그러나 본 연구에서 제안하는 CPS 및 부분적으로 형성된 P-Well(PPW) 구조를 갖는 변형된 NSCR_PPS_CPS_PPW 소자는 높은 래치업 면역과 트리거링 전압의 조절이 용이한 안정한 ESD 보호 성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.

스마트 파워 IC에의 활용을 위한 소형 LTEIGBT의 제작과 전기적인 특성에 관한 연구 (A Study of The Electrical Characteristics of Small Fabricated LTEIGBTs for The Smart Power ICs)

  • 오대석;김대원;김대종;염민수;강이구;성만영
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 하계학술대회 논문집
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    • pp.338-341
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    • 2002
  • A new small size Lateral Trench Electrode Insulated Gate Bipolar Transistor (LTEIGBT) is proposed and fabricated to improve the characteristics of device. The entire electrode of LTEIGBT is placed to trench type electrode. The LTEIGBT is designed so that the width of device is 19$\mu\textrm{m}$. The latch-up current density of the proposed LTEIGBT is improved by 10 and 2 times with those of the conventional LIGET and LTIGBT The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. At the same size, those of conventional LIGBT and LTIGBT are 60V and 100V, respectively. Because that the electrodes of the proposed device is formed of trench type, the electric field in the device are crowded to trench oxide. We fabricated He proposed LTEIGBT after the device and process simulation was finished. When the gate voltage is applied 12V, the forward conduction currents of the proposed LTEIGBT and the conventional LIGBT are 80mA and 70mA, respectively, at the same breakdown voltage of 150V,

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과도방사선 조건에서 PN다이오드소자의 방사선 영향분석 (The Study of Latch-up)

  • 오승찬;정상훈;황영관;이남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.791-794
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    • 2013
  • 본 연구에서는 초기 핵 방사선 조건에서 반도체소자의 과도응답특성을 분석하기 위한 선행연구의 일환으로 반도체 소자의 과도방사선에 의한 영향에 대한 주요원인과 반도체의 물성, 설계구조, 공정방식의 조건에 따라 소자내부에 생성되는 광전류 거동특성에 대한 정략적인 분석을 위한 시뮬레이션 분석을 수행하였으며 결과적으로 반도체소자의 설계조건과 입력되는 과도방사선의 선량율에 따른 비선형 특성을 확인하였다.

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Parallel PNP 및 N+ drift가 삽입된 높은 홀딩전압특성을 갖는 ESD보호회로에 관한 연구 (A Study on ESD Protection Circuit with High Holding Voltage with Parallel PNP and N+ difrt inserted)

  • 곽재창
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.890-894
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    • 2020
  • 본 논문에서는 대표적인 ESD 보호소자인 LVTSCR의 구조적 변화를 통해 높은 홀딩전압 특성을 가지는 ESD 보호소자를 제안한다. 제안된 ESD 보호소자는 병렬 PNP path와 긴 N+ drift 영역을 삽입하여 기존의 LVTSCR보다 높은 홀딩전압을 가지며, 일반적인 SCR 기반 ESD보호소자의 단점인 Latch-up 면역특성을 향상시킨다. 또한 기생 BJT들의 유효 베이스 폭을 설계변수로 설정하였으며, N-Stack 기술을 적용하여 요구되는 application에 적용할 수 있도록 시놉시스사의 TCAD 시뮬레이션을 통해 제안된 ESD 보호소자의 전기적 특성을 검증하였다.

수평 구조의 MOS-controlled Thyristor에서 채널에서의 길이 및 불순물 농도에 의한 스위칭 특성 (Switching Characteristics due to the Impurity Concentration and the Channel Length in Lateral MOS-controlled Thyristor)

  • 김남수;최지원;이기영;주병권;정태웅
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.17-23
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    • 2005
  • The switching characteristics of MOS-Controlled Thyristor(MCT) is studied with variation of the channel length and impurity concentration in ON and OFF FET channel. The proposed MCT power device has the lateral structure and P-epitaxial layer in substrate. Two dimensional MEDICI simulator and PSPICE simulator are used to study the latch-up current and forward voltage-drop from the characteristics of I-V and the switching characteristics with variation of channel length and impurity concentration in P and N channel. The channel length and N impurity concentration of the proposed MCT power device show the strong affect on the transient characteristics of current and power. The N channel length affects only on the OFF characteristics of power and anode current, while the N doping concentration in P channel affects on the ON and OFF characteristics.

인텔리전트 파워 IC의 구현을 위한 횡형 트렌치 전극형 IGBT의 제작 및 그 전기적 특성에 관한 연구 (A Novel Lateral Trench Electrode IGBT for Suprior Electrical Characteristics)

  • 강이구;오대석;김대원;김대종;성만영
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.758-763
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    • 2002
  • A new small size Lateral Trench Electrode Insulated Gate Bipolar Transistor (LTEIGBT) is proposed and fabricated to improve the characteristics of device. The entire electrode of LTEIGBT is placed to trench type electrode. The LTEIGBT is designed so that the width of device is 19w. The latch-up current density of the proposed LTEIGBT is improved by 10 and 2 times with those of the conventional LIGBT and LTIGBT. The forward blocking voltage of the LTEIGBT is 130V. At the same size, those of conventional LIGBT and TIGBT are 60V and 100V, respectively. Because the electrodes of the proposed device is formed of trench type, the electric field in the device are crowded to trench oxide. When the gate voltage is applied 12V, the forward conduction currents of the proposed LTEIGBT and the conventional LIGBT are 80mA and 70mA, respectively, at the same breakdown voltage of 150V.

PPS 소자가 삽입된 N형 SCR 소자에서 부분웰 구조가 정전기 보호 성능에 미치는 영향 (Effects on the ESD Protection Performance of PPS(PMOS Pass Structure) Embedded N-type Silicon Controlled Rectifier Device with different Partial P-Well Structure)

  • 양준원;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.63-68
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    • 2014
  • PPS 구조를 갖는 N형 실리콘 제어 정류기 소자에서 부분웰 구조가 정전기 보호 성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 종래의 NSCR 표준소자는 온-상태 저항, 스냅백 홀딩 전압 및 열적 브레이크다운 전압이 너무 낮아 정전기 보호소자의 필요조건을 만족시키지 못해 적용이 어려웠으나, 본 연구에서 제안하는 부분웰 구조를 갖도록 변형 설계된 NSCR-PPS 소자는 안정한 정전기보호 성능을 나타내어 고전압 동작용 마이크로 칩의 정전기보호 소자로 적용 가능함을 확인하였다.