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In this study, a lateral insulated-gate bipolar transistor (LIGBT)-based device for electrostatic discharge (ESD) protection of 15 V power IC applications is proposed. This new ESD surge protection device has a floating N+ region inserted into the N-well of the conventional LIGBT structure, allowing for low trigger voltages, high holding voltages, high ESD robustness, and high latch-up immunity. The influence of the length of the N+ floating region on the electrical performance of the LIGBT-based protection device was characterized and optimized using transmission line pulsing (TLP) and transient induced latch-up (TLU) tests. A LIGBTbased protection device with a trigger voltage of 20.2 V and a holding voltage of 16.2 V was fabricated. Electrostatic discharge tests using the human body model (HBM) and the machine model (MM) show that the new device exceeds existing commercial ESD sensitivity standards. Moreover, the LIGBT device passed reliability testing over the temperature range of 300K to 500K. Therefore, the proposed LIGBTbased ESD protection device has a high holding voltage and high latch-up immunity suitable for 15 V power IC applications.
#Electrostatic discharge(ESD) #LIGBT #holding voltage #transient latch-up #robustness

목차

Abstract
Ⅰ. INTRODUCTION
Ⅱ. PROPOSED ESD PROTECTION DEVICE
Ⅲ. EXPERIMENTAL RESULTS
Ⅴ. CONCLUSIONS
REFERENCES

참고문헌 (13)

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V. A. Vashchenko and A. Shibkov, ESD Design for Analog Circuits, Springer-Verlag, New York, 2010. google schola K.I. Do, B.S. Lee and Y.S. Koo, “Study on 4H-SiC GGNMOS Based ESD Protection Circuit With Low Trigger Voltage Using Gate-Body Floating Technique for 70-V Applications”, IEEE Electron Device Letters, 2018, pp. 283-286 google schola B.B. Song, K.I. Do and Y.S. Koo, “SCR-Based ESD Protection Using a Penta-Well for 5V Applications”, Journal of the Electron Devices Society, 2018, pp. 691-695. google schola O. Semenov, H. Sarbishaei, M. Sachdev, ESD Protection Device and Circuit Design for Advanced CMOS Technologies, Springer, Netherlands, 2008. google schola V. Vashchenko, A. Concannon, M. ter Beek, P. Hopper, “High holding voltage cascaded LVTSCR structure for 5.5-V tolerant ESD protection clamps, IEEE Transaction on Device and Materials Reliability, 2004, pp. 273-280. google schola

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