• 제목/요약/키워드: snapback

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고전압용 LDI 칩의 정전기 보호를 위한 EDNMOS 소자의 백그라운드 도핑 특성 (Control of Background Doping Concentration (BDC) for Electrostatic Discharge (ESD) Protection of High Voltage Operating LDI Chip)

  • 서용진;김길호;이우선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.140-141
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    • 2006
  • Background doping concentration (BDC) is proven to be a critical factor to affect the high current behavior of the extended drain NMOSFET (EDNMOS) devices. The EDNMOS device with low BDC suffers from strong snapback in the high current region, which results in poor electrostatic discharge (ESD) protection performance and high latchup risk. However, the strong snapback can be avoided in the EDNMOS device with high BDC. This implies that both the good ESD protection performance and the latchup immunity can be realized in terms of the EDNMOS by properly controlling its BDC.

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마이크로 칩의 정전기 방지를 위한 DPS-GG-EDNMOS 소자의 특성 (Characteristics of Double Polarity Source-Grounded Gate-Extended Drain NMOS Device for Electro-Static Discharge Protection of High Voltage Operating Microchip)

  • 서용진;김길호;이우선
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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    • pp.97-98
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    • 2006
  • High current behaviors of the grounded gate extended drain N-type metal-oxide-semiconductor field effects transistor (GG_EDNMOS) electro-static discharge (ESD) protection devices are analyzed. Simulation based contour analyses reveal that combination of BJT operation and deep electron channeling induced by high electron injection gives rise to the 2-nd on-state. Thus, the deep electron channel formation needs to be prevented in order to realize stable and robust ESD protection performance. Based on our analyses, general methodology to avoid the double snapback and to realize stable ESD protection is to be discussed.

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CPS 이온주입을 통한 NEDSCR 소자의 정전기 보호 성능 개선 (Improvement of ESD (Electrostatic Discharge) Protection Performance of NEDSCR (N-Type Extended Drain Silicon Controlled Rectifier) Device using CPS (Counter Pocket Source) Ion Implantation)

  • 양준원;서용진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.45-53
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    • 2013
  • 기존의 NEDSCR 소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩전압과 낮은 온-저항을 가져 정상적인 동작 동안 래치업을 초래하므로 ESD 보호소자로 사용하는데 어려움이 있었다. 본 연구에서는 NEDSCR 소자의 시뮬레이션 및 TLP 테스트를 통해 이러한 단점들을 극복할 수 있는 새로운 방법을 제안하였다. 매우 우수한 ESD 보호 성능과 높은 래치업 면역 특성을 구현하기 위해 N+ 소오스 확산영역을 둘러싸는 P형의 CPS 이온주입공정을 추가함으로써 NEDSCR 소자의 스냅백 홀딩전압과 온 저항을 증가시켜 정전기 보호 성능을 개선시킬 수 있는 것으로 입증되었다.

DPS(Double Polarity Source) 구조를 갖는 고전압 동작용 EDNMOS 소자의 정전기 보호 성능 개선 (Improvement of ESD Protection Performance of High Voltage Operating EDNMOS Device with Double Polarity Source (DPS) Structure)

  • 서용진;양준원
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.12-17
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    • 2014
  • 본 논문에서는 고전압에서 동작하는 마이크로칩의 안정하고 튼튼한 정전기 보호 성능을 구현하기 위해 이중 극성 소오스를 갖는 DPS_EDNMOS 변형소자가 제안되었다. 제안된 DPS는 N+ 소오스로 부터 전자 풍부 영역이 측면 확산되는 것을 방지하기 위해 N+ 소오스 측에 P+ 확산층을 의도적으로 삽입한 구조이다. 시뮬레이션 결과에 의하면 삽입된 P+ 확산층은 고전자 주입에 의해 발생하는 깊은 전자채널의 형성을 효과적으로 막아주고 있음을 알 수 있었다. 따라서 종래의 EDNMOS 표준소자에서 문제시 되었던 더블 스냅백 현상을 해결할 수 있었다.

4H-SiC MOSFET기반 ESD보호회로에 관한 연구 (A study on ESD Protection circuit based on 4H-SiC MOSFET)

  • 서정주;도경일;서정윤;권상욱;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.1202-1205
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    • 2018
  • 본 논문에서는 4H-SiC물질 기반으로 제작된 ggNMOS를 제안하고 전기적 특성을 분석하였다. 4H-SiC는 Wide Band-gap 물질로 Si 물질 보다 면적대비 특성과 고전압 특성이 뛰어나 전력반도체 분야에 주목받고 있다. 제안된 소자는 높은 감내 특성과 Strong snapback 특성을 가진다. 공정은 SiC 공정으로 이루어 졌으며 TLP 측정 장비를 통해 전기적 특성을 분석하였다.

향상된 전기적 특성을 지닌 LVTSCR 기반의 N-Stack ESD 보호소자에 관한 연구 (A Study on LVTSCR-Based N-Stack ESD Protection Device with Improved Electrical Characteristics)

  • 진승후;우제욱;정장한;구용서
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.168-173
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    • 2021
  • 본 논문에서는 일반적인 ESD 보호소자인 LVTSCR의 구조적 변경을 통해 향상된 전기적 특성을 달성한 새로운 구조의 ESD 보호소자를 제안한다. 또한 요구되는 전압 Application에 따른 ESD Design Window에 최적화된 설계를 위하여 N-Stack 기술을 적용한다. 기존의 LVTSCR 구조에 추가로 삽입된 N-Well 영역은 Anode와 전기적으로 연결함으로써 추가적인 ESD 방전경로를 제공하고 이는 온-저항 및 온도 특성을 향상시킨다. 또한 짧은 Trigger 경로는 기존의 LVTSCR보다 더 낮은 Trigger Voltage 가지므로 우수한 Snapback 특성을 지닌다. 그리고 제안된 ESD 보호소자의 전기적 특성을 검증하기 위해 Synopsys 사의 T-CAD Simulator을 이용하였다.

Hydro Dynamic Model을 이용한 CMOS의 파괴특성의 Transient Simulation해석 (Transient Simulation of CMOS Breakdown characteristics based on Hydro Dynamic Model)

  • 최원철
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.39-43
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    • 2002
  • In present much CMOS devices used in VLSI circuit and Logic circuit. With increasing a number of device in VLSI, the confidence becomes more serious. This paper describe the mechanism of breakdown on CMOS, especially n-MOS, based on Hydro Dynamic model with device self-heating. Additionally, illustrate the CMOS latch-up characteristics on simplified device structure on this paper.

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Short Channel n-MOSFET의 Breakdown 전압

  • 김광수;이진효
    • ETRI Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.118-124
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    • 1987
  • Short channel n-MOSFET의 드레인-소오스 사이의 breakdown은 단순한 접합 breakdown이 아닌 avalanche-induced breakdown으로 p-MOSFET, long channel n-MOSFET의 breakdown 전압보다 훨씬 작은 값을 갖는다. Short channel n-MOSFET의 breakdown의 특징은 current-controlled 부저항 특성(snapback)이 나타나고, 게이트 전압에 따라 breakdown 전압보다 작은 sustainning 전압이 존재한다. 이와 같은 sustainning 전압은 short channel n-MOSFET의 안정한 동작에 또 하나의 제한 요소가 될 수 있다. 따라서 공정 및 회로 시뮬레이션을 위해, short channel n-MOSFET의 avalanche breakdown 현상에 대한 정확한 분석이 요구된다. Short channel n -MOSFET의 avalanche breakdown 현상을 분석하기 위해서Parasitic bipolar transistor를 도입한 분석적 모델을 이용하였다.

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NED-SCR 정전기보호소자의 특성 (Characteristics of N-Type Extended Drain Silicon Controlled Rectifier ESD Protection Device)

  • 서용진;김길호;이우선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1370-1371
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    • 2006
  • An electrostatic discharge (ESD) protection device, so called, N-type extended drain silicon controlled rectifier (NEDSCR) device, was analyzed for high voltage I/O applications. A conventional NEDSCR device shows typical SCR-like characteristics with extremely low snapback holding voltage. This may cause latchup problem during normal operation. However, a modified NEDSCR device with proper junction / channel engineering demonstrates itself with both the excellent ESD protection performance and the high latchup immunity.

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정전기 보호를 위한 n형 SCR 소자의 래치업 특성 (Latchup Characteristics of N-Type SCR Device for ESD Protection)

  • 서용진;김길호;이우선
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1372-1373
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    • 2006
  • An electrostatic discharge (ESD) protection device, so called, N-type SCR with P-type MOSFET pass structure (NSCR_PPS), was analyzed for high voltage I/O applications. A conventional NSCR_PPS device shows typical SCR-like characteristics with extremely low snapback holding voltage, which may cause latchup problem during normal operation. However, a modified NSCR_PPS device with proper junction/channel engineering demonstrates highly latchup immune current- voltage characteristics.

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