摘要：本文主要针对用于ESD防护的SCR结构进行了研究。通过对其ESD泄放能力和工作机理的研究，为纳米工艺下的IC设计提供ESD保护。本文的研究主要集中在两种常见的SCR上，低触发电压SCR（LVTSCR）与二极管辅助触发SCR（DTSCR）。本文也对以上两种SCR结构进行了改进，使得其能够在不同工作环境和相应电压域下达到相应的ESD防护等级。本文的测试与分析基于传输线脉冲测试仪（TLP）与TCAD仿真进行，通过对SCR中的正反馈工作机理的阐述，证明了SCR结构是一种新颖有效的ESD防护器件。

　　1 引言静电放电（ESD）现象，一直是困扰集成电路设计与制造的一个难题。在整个集成电路的制造。封装。运输过程中都会产生静电，并对集成电路造成可能的损坏。每年，因ESD导致的电子产品失效所占比例从23%到72%不等。尤其是当集成电路制造进入纳米工艺（《90nm）以后，随着MOS晶体管尺寸的减小，集成电路整体的抗ESD能力愈发下降，而ESD应力本身并不会随着工艺尺寸的减小而减弱。另一方面，工作电压的降低。射频以及功率电路的特殊应用环境。IO端口的尺寸限制都对ESD防护结构提出了更高更加细化的要求。

　　ESD防护器件主要分为二极管。MOS管和SCR结构。其中二级管结构简单，寄生效应少，适合射频领域的ESD防护，不会给电路引入过多的寄生参数。而MOS管常采用栅接地的形式（GGNMOS），因其良好的工艺兼容性。各项ESD性能较为折中被广泛的应用于集成电路IO端口的防护之中。相比前两者，硅控整流器（SCR）结构有着最高的ESD效率。在相同的面积之下，SCR结构能够达到二极管或MOS 管结构的数倍ESD防护效果。但因为SCR的I-V曲线呈现一种深回滞的状态，容易导致ESD防护失效和闩锁效应的发生，这使得普通的SCR结构一般不能直接用于集成电路的ESD防护。需要针对不同电路的工作环境和工作电压，对SCR结构进行相应的改进设计。低触发电压SCR（LVTSCR）与二极管辅助触发SCR（DTSCR）就是两种较为成功的SCR改进结构。大电流电感

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