IC版圖閂鎖預(yù)防

賀雪群

摘要：在版圖設(shè)計(jì)當(dāng)中，latch-up閂鎖是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。電路設(shè)計(jì)上有可能自然形成，但版圖設(shè)計(jì)中更容易形成這種結(jié)構(gòu)。除了普通情況下形成的latch-up結(jié)構(gòu)，我們還有可能碰到比較特殊的情況，比如管子的SUB為襯切的情況，這種情況下稍有不慎就會(huì)形成latch-up閂鎖。

關(guān)鍵詞：襯切;latch-up;襯切管

中圖分類(lèi)號(hào)：TN4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2019）03-0109-01

1 普通情況下預(yù)防閂鎖

在版圖設(shè)計(jì)當(dāng)中，閂鎖是比較常見(jiàn)的現(xiàn)象。如圖1所示，兩個(gè)普通的CMOS管子的擴(kuò)散區(qū)相互之間形成了寄生的VPNP和LNPN，它們與寄生電阻、構(gòu)成了圖1（B）中的結(jié)構(gòu)。在非正常情況下，如果某一個(gè)寄生管開(kāi)啟，比如Q1，則流過(guò)Q1的電流會(huì)開(kāi)啟Q2，它們相互之間提供基極電流，并在Q1、Q2的放大倍數(shù)的情況下維持這個(gè)過(guò)程，直至切斷電源。

一般情況下，我們可以通過(guò)以下幾種方法來(lái)防止latch-up現(xiàn)象的發(fā)生：

（1）PMOS的SUB是確定的情況下，可以通過(guò)增大剖面圖中S1、S2的值來(lái)降低LNPN的β，因?yàn)閂PNP的β一般來(lái)說(shuō)是固定的。

（2）在MOS周?chē)腡AP多打孔，以減小Rn-和Rp-，這樣VPNP和LNPN的Vbe結(jié)基本上處于短接的狀態(tài)，BJT不能開(kāi)啟。

2 管子為襯切的時(shí)候預(yù)防閂鎖

有時(shí)候，電路會(huì)碰到PMOS的SUB是襯切的情況，如圖2。

在襯切的瞬間，電路上存在電源掉零的情況，對(duì)應(yīng)latch-up結(jié)構(gòu)中的VPNP的B會(huì)掉到零，那么VPNP的BE結(jié)會(huì)開(kāi)啟，VPNP開(kāi)始工作，如果在畫(huà)襯切PMOS的DNW中畫(huà)有NMOS，那么就會(huì)導(dǎo)致latch-up結(jié)構(gòu)開(kāi)始工作，這個(gè)是我們不希望出現(xiàn)的。

襯切的情況一般出現(xiàn)在功率部分，少數(shù)在控制部分也有。在功率管部分，除了要做到前面提到的普通情況下的預(yù)防latch-up措施，還要把襯切的管子PMOS單獨(dú)畫(huà)在一個(gè)DNW中，如圖2所示。這種情況下，在電源掉零的情況下，VPNP不可避免的開(kāi)啟，但抬高的也只是P-的電位，從而破壞了latch-up結(jié)構(gòu)。在控制部分，如果出現(xiàn)了襯切的管子，單獨(dú)畫(huà)在一個(gè)DNW中有點(diǎn)奢侈，可以通過(guò)改動(dòng)電路，在襯切管的S端與PIN之間加一個(gè)電阻，起到限流的作用，以減小Q0的，管子Q0更難開(kāi)啟，如圖3所示。

參考文獻(xiàn)

[1] （美）黑斯廷斯.《模擬電路版圖的藝術(shù)》[J].電子工業(yè)出版社，2007（04）：145.

IC Layout Latch-up Prevent

HE Xue-qun

（xiamen Lingxi Semiconductor Technology Co.， Ltd.， Xiamen Fujian? 361008）

Abstract：In the layout design， latch-up latch is a common phenomenon. Circuit design may naturally form， but it is easier to form this structure in layout design. In addition to the latch-up structure formed under normal conditions， we may also encounter a special case， such as the SUB of the tube is the case of the lining， in which case the latch-up latch is formed with carelessness.

Key words：PMOSs SUB isnt fixed;latch-up;Latch prevention