• 대한전자공학회논문지SD
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• 제38권3호
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• pp.155-165
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• 2001

2차원 소자 시뮬레이터를 사용하는 혼합모드 과도해석 방법을 제시하여, NMOS 트랜지스터를 ESD 보호용 소자로 사용하는 CMOS 칩에서의 충전소자모델(CDM) ESD 현상에 대한 분석을 시도하였다. 과도해석 결과의 분석을 통해 CDM 방전 경우 소자 파괴에 이르는 미케니즘에 대해 상세히 설명하였고 충전전기의 극성에 따른 방전 특성의 차이점도 비교 분석하였다. CDM 방전에서 가장 문제가 되는 입력버퍼의 게이트 산화막 파괴문제와 관련하여 배선저항 값의 변화에 의한 영향을 검토하였고, 입력버퍼회로 보호용 NMOS 트랜지스터의 추가에 의한 방전 특성의 변화에 대해 조사하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.161-169
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• 2005

본 연구에서는 보다 낮은 트리거 전압을 갖는 새로운 구조의 LVTSCR과 Triple-well SCR ESD 보호회로를 제안 및 설계하여 나노급 회로에 적용하고자 하였다. 제안된 LVTSCR은 약 9V, 약 7mA의 트리거 전압과 전류 및 약 7mA의 홀딩전압 특성을 가지며, 0.8KV(150mA/um) 정도의 ESD 감내 특성을 나타낸다. 한편 Triple-well SCR은 6V, 40mA의 트리거 전압을 가지며, substrate 및 gate 바이어스에 의해 트리거 전압이 4-5.5V 까지 감소하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.36-43
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• 2013

본 논문에서는 고전압에서 동작하는 DDIC(display driver IC) 칩의 정전기 보호소자로 사용되는 GG_EDNMOS 소자의 고전류 특성 및 더블 스냅백 메커니즘이 분석되었다. 이온주입 조건을 달리하는 매트릭스 조합에 의한 수차례의 2차원 시뮬레이션 및 TLP 특성 데이타를 비교한 결과, BJT 트리거링 후에 더블 스냅백 현상이 나타났으나 웰(well) 및 드리프트(drift) 이온주입 조건을 적절히 조절함으로써 안정적인 ESD 보호성능을 얻을 수 있었다. 즉, 최적의 백그라운드 캐리어 밀도를 얻는 것이 고전압 동작용 정전기보호소자의 고전류 특성에 매우 중요한 영향을 주는 임계인자(critical factor)임을 알 수 있었다.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제17권4호
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• pp.196-200
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• 2016

We have developed new electrostatic discharge (ESD) protection devices with, bidirectional flip chip transient voltage suppression. The devices differ in their epitaxial (epi) layers, which were grown by reduced pressure chemical vapor deposition (RPCVD). Their ESD properties were characterized using current-voltage (I-V), capacitance-voltage (C-V) measurement, and ESD analysis, including IEC61000-4-2, surge, and transmission line pulse (TLP) methods. Two BD-FCTVS diodes consisting of either a thick (12 μm) or thin (6 μm), n-Si epi layer showed the same reverse voltage of 8 V, very small reverse current level, and symmetric I-V and C-V curves. The damage found near the corner of the metal pads indicates that the size and shape of the radius governs their failure modes. The BD-FCTVS device made with a thin n- epi layer showed better performance than that made with a thick one in terms of enhancement of the features of ESD robustness, reliability, and protection capability. Therefore, this works confirms that the optimization of device parameters in conjunction with the doping concentration and thickness of epi layers be used to achieve high performance ESD properties.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.80-86
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• 2018

본 논문에서는 기존 ESD 보호회로인 SCR, LVTSCR 보다 향상된 전기적 특성을 갖는 새로운 PNP 바이폴라 삽입형 ESD 보호회로를 제안한다. 제안된 회로는 기존 SCR에 대비하여 약 9V낮은 8.59V의 트리거 전압을 가지고, 기생 PNP가 하나 더 동작하면서 높은 감내특성을 갖는다. 또한 제안된 ESD 보호회로의 실제 설계 적용을 위해 변수 L을 늘리면서 기생 PNP의 베이스 길이를 늘려 홀딩전압을 증가시켰다. 제안된 소자의 전기적 특성 검증을 위해 Synopsys사의 T-CAD 시뮬레이터를 사용하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제47권4호
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• pp.75-87
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• 2010

표준 CMOS 공정에서 제작 가능한 보호용 싸이리스터 소자와 다이오드 소자를 사용하는 RF IC용 두 가지 입력 ESD 보호회로 방식을 대상으로, 2차원 소자 시뮬레이터를 이용하는 DC 해석, 혼합모드 과도해석 및 AC 해석을 통해 보호용 소자내 격자온도 상승 및 입력버퍼단의 게이트 산화막 인가전압 측면에서의 HBM ESD 보호강도에 대한 심도있는 비교 분석을 시도한다. 이를 위해, 입력 ESD 보호회로가 장착된 CMOS 칩의 입력 HBM 테스트 상황에 대한 등가회로를 구성하고, 5가지 HBM 테스트 모드에 대해 최대 6개의 보호용 소자를 포함하는 혼합모드 과도 시뮬레이션을 시행하고 그 결과를 분석함으로써 실제 테스트에서 발생할 수 있는 문제점들에 대한 상세한 분석을 시도한다. 이 과정에서 보호용 소자 내 바이폴라 트랜지스터의 트리거를 수월케 하는 방안을 제안하며, 두 가지 보호회로 방식에서 내부회로의 게이트 산화막 파괴는 보호용 소자 내에 존재하는 NMOS 구조의 접합 항복전압에 의해 결정됨을 규명한다. RF IC용 입력 보호회로로서의 두 가지 보호방식의 특성 차이에 대해 설명하는 한편, 각 보호용 소자와 회로의 설계와 관련되는 유용한 기준을 제시한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.15-21
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• 2014

NESCR 구조의 정전기 보호소자가 고전압 동작용 I/O 응용을 위해 분석되었다. 기존의 NESCR 표준소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩 전압을 갖는 전형적인 SCR 특성을 나타내므로 정상적인 동작 동안 래치업 문제를 초래한다. 그러나 본 연구에서 제안하는 CPS 및 부분적으로 형성된 P-well 구조를 갖는 NESCR_CPS_PPW 변형소자는 높은 온-저항과 스냅백 홀딩 전압을 나타내어 래치업 면역 능력을 향상시킬 수 있었다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.27-32
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• 2016

종래의 이중 확산된 드레인을 갖는 n형 MOSFET(DDD_NMOS) 소자는 매우 낮은 스냅백 홀딩 전압을 갖는 SCR 특성을 나타내므로 정상적인 동작 동안 래치업 문제를 초래한다. 그러나, 본 연구에서 제안하는 counter pocket source (CPS) 구조를 갖도록 변형된 DDD_NMOS 구조의 SCR 소자는 종래의DDD_NSCR_Std 표준소자에 비해 스냅백 홀딩 전압과 온-저항을 증가시켜 우수한 정전기 보호 성능과 높은 래치업 면역 특성을 얻을 수 있는 것으로 확인되었다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.589-590
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• 2006

A novel Triple-Well P-type Triggered Silicon Controlled Rectifier (TWPTSCR) for on-chip ESD protection implemented with a triple-well CMOS technology is presented. Unlike conventional SCR devices, the proposed TWPTSCR offers a reduced triggering voltage level as well as the enhanced ESD performance of the SCR devices. From the experimental results, the TWPTSCR with a device width of 20um has the triggering voltage of 1.1V.

• 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.