SCR-based ESD Protection Circuit with Low Trigger Voltage and High Robustness by Inserting the NMOS Structure

Q: 이 논문에서 정의한 SCR이란 무엇인가?

실리콘 제어 정류기를 의미하며, 높은 전류를 구동할 수 있는 능력을 갖추어 집적 회로 내에서 정전기 방전으로 인한 손상을 방지하고 소자를 보호하는 데 사용되는 핵심 보호 소자다.

Q: NMOS 구조를 추가한 SCR 기반 ESD 보호 회로의 성능 특성은 어떠한가?

연구 결과, 9.53V의 낮은 트리거 전압과 6.89A의 높은 Second Breakdown 전류를 확보하였다. 또한 HBM 6kV 및 MM 550V의 높은 내성을 보여 저전압 애플리케이션의 신뢰성을 향상시킨다.

Byung-Seok Lee; Yong-Seo Koo

doi:10.5573/JSTS.2019.19.3.300

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자료유형: 학술저널

저자정보: Byung-Seok Lee (Dankook University) Yong-Seo Koo (Dankook University)

저널정보: 대한전자공학회 JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE Journal of Semiconductor Technology and Science Vol.19 No.3

발행연도: 2019.6

수록면: 300 - 304 (5page)

DOI: 10.5573/JSTS.2019.19.3.300

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This paper proposes the SCR-based new structural ESD protection circuit with the fast trigger voltage and the high robustness characteristics by inserting the NMOS structure to the SCR-based ESD protection circuit. The proposed ESD protection circuit was fabricated by Bipolar CMOS DMOS (BCD) 0.18 μm process and verified by the Transmission Line Pulse (TLP) Electrostatic Discharge (ESD) protection measures. The proposed structure has a fast trigger voltage characteristic and high It2 (Second Breakdown) characteristic because of the additional operation by inserting NMOS structure. In order to analyze the operating characteristics and electrical characteristics of the proposed circuit, fabricated chip was measured by TLP measurement, Human Body Model (HBM) and Machine Model (MM). In the measurement result, it has Trigger voltage 9.53 V and Second Breakdown Current 6.89 A. Also it has high robustness of HBM 6 kV, MM 550 V.

#ESD #electrostatic discharge #trigger voltage #holding voltage #SCR

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