寄生双极型晶体管闩锁效应的影响

　　闩锁效应（Latch-Up Effect）。在N阱与P阱接触的地方存在着发生闩锁效应的危险。如图1中所示，存在于MOS晶体管结构中的两个寄生双极晶体管各自的基极分别与对方的集电极相连，形成了四层的晶闸管的结构。当其中一个晶体管的基－射结电压超过约0.6V时，晶问管将开启，从而导致yDD与yss短路，电路将失去功能。器件甚至可能被大电流所产生的热量所损坏。由于外延层掺杂浓度的减小，PNP晶体管基区Gummel值变小，相应的提高了PNP晶体管的电流增益。同时NPN晶体管的集电极的串联电阻Rev也会随着外延杂质浓度的降低而增加，这两个方面的变化都会使得CMOS电路对闩锁效应的免疫力下降。

　　图1 寄生双极型晶体管闩锁效应的影响

　　因此我们需要在版图设计中采取特殊措施，以防止闩锁效应的发生。这些措施有：别位于两个相接触但不同类型阱中的N+与P+注入区间的距离应该足够大，以降低寄生晶体管的电流增益；②在N阱中寄生PNP晶体管的P＋发射极周围加上N+保护环，或者在P阱中寄生NPN晶体管N+发射极的四周加上P+保护环，都可以将寄生晶闸管的开启电流提高［3.52］；③在阱周围加保护环以破坏四层晶闸管的结构。