随着半导体尺寸越来越小，器件对静电越来越敏感，对厂家来说ESD防护工作做的不好很有可能导致整片wafer报废，损失很严重。所以ESD防护是重中之重。而ggnmos作为一种ESD防护结构，具有工艺简单，低导通电阻等优点，是如今运用非常广泛的结构之一。

本论文对ggnmos的IV特性和在静电脉冲下的瞬态特性进行了仿真和对可能影响其击穿电压的参数进行了探究。通过分析ggnmos的关键参数，并对其他参数进行了多次调整，也对其工艺进行多次设计与调整，用SIVACO TCAD对其进行IV特性和瞬态特性模拟仿真，完成了对ESD防护效果良好的ggnmos模拟与仿真。ggnmos是通过源极栅极和衬底接地，将进入器件的大电流通过衬底和漏衬底源组成的寄生三极管从源极导出，所以除了设计并仿真外还简单讨论了下沟道长度，n区掺杂，沟道掺杂对其性能的影响。

第1章  绪  论........................................................................................ 1

1.1 选题背景................................................................................................. 1

1.2 发展现状................................................................................................. 1

1.3 研究内容意义.......................................................................................... 2

第2章　关键技术介绍........................................................................... 3

2.1 SIVACO TCAD....................................................................................... 3

2.2 GGNMOS工作原理................................................................................ 3

第3章　器件设计................................................................................... 5

3.1 器件结构设计......................................................................................... 5

3.2 器件参数设计......................................................................................... 5

3.3 器件工艺设计......................................................................................... 7

第4章　结构实现.................................................................................. 10

4.1 网格定义及衬底初始化........................................................................ 10

4.2 离子注入（P阱生成）......................................................................... 10

4.3 栅的形成............................................................................................... 10

4.4 离子注入（N阱生成）......................................................................... 11

4.5 电极的形成........................................................................................... 11

第5章　结果测试.................................................................................. 13

5.1 I-V特性测试......................................................................................... 13

5.1 瞬态特性测试....................................................................................... 13

第6章　结果分析.................................................................................. 14

6.1 沟道长度对ESD防护性能的影响........................................................ 15

6.2 n区掺杂浓度对ESD防护性能的影响................................................. 16

6.3 沟道掺杂浓度对ESD防护性能影响.................................................... 17

第7章　结　论...................................................................................... 19

ggnmos的结构与普通nmos结构的差别有：Drain到Gate之间分开了一定的距离，成为DCG(是Drain Contact to Gate的距离），Source到Gate之间一般也要有一些的尺寸控制，称为SCG(即Source Contact到Gate的距离）；另一个要控制的尺寸是SAB（Salicide Block）的尺寸；所以ggnmos其他方面与nmos相差无几。所以其结构如下图所示，最上层部分为多晶硅，其下一层为SiO2，之下部分为p掺杂衬底。其中栅左右为n掺杂，两侧最上方的部分为铝。

在定义的栅极接地，向漏极加电压从0开始加到30V，步长为0.1。可以看出当漏极电压达到11V左右时漏极寄生pn结发生击穿，且由图可以看出当漏极击穿之后并没有出现电压骤回现象，即静电没有发生二次击穿，说明器件能够顺利的将静电释放。