【数字ic后端】- 什么是闩锁效应？如何避免？

什么是闩锁效应？

CMOS 工艺中形成的许多寄生元件如果不作处理会产生门锁效应 (latch up effect)。

如图，下面是一个 CMOS 工艺制成的反相器电路截面图：
由与npn寄生双极晶体管和 pnp 型寄生双极晶体管的存在，又由于阱区和衬底寄生电阻R2和的存在。使两个晶体管相互耦合组成了一个正反馈放大回路，在瞬态干扰下一旦某 个寄生品体管具有足够的基极偏置电压，使正反馈电路进入工作状态，将使电流不断放大，最终导致电源和地之间形成极大的导通电流，破坏电路正常工作甚至烧坏整个芯片。

如何避免？

产生闩锁效应的最根本原因是两个寄生晶体管的电流增益乘积大于1 ，使电流不断放大，形成正反馈回路。因此要减小门锁效应必须要降低寄生双极晶体管的基极偏置电压，减小基极偏置电阻和两管增益值。

最普遍的做法是，通过在版图中添加Well Tap或保护环来解决。在固定间距放置Well Tap，使衬底接到电源和地网络，避免衬底悬浮。从而避免闩锁效应。