参考文献:
主要是闩锁解制就是 PNPN 结构,其对应关系如下:
通俗理解,Emitter 的大电压,或者大电流注入,产生的载流子进入到了衬底,在衬底电阻 Rn/Rp 上产生压降,从而实现了持续导通。
至于对 LU 的测试方法,定性分析,触发条件的分类研究,个人感觉对电路设计的意义不大,说来说去其实就是就3点:大扰动,阱电阻 IR,PNPN 持续导通。

另外一种是 NPN 闩锁。在电路设计中,我们通常不会让 NMOS 的 Drain 直接接电源,总是会通过 PMOS 或者 RES 后,再去接到电源。不过如果 VDD 是一个 IO 到芯片外部,还是会有这种情形的。

active area 与 well contact 尽可能靠近一点,减少 S1,S2,S3,S4,这样可以减小阱电阻的长度;同时增大 well contact/Tap 的宽度,增大 W1,W2,W3,W4,也能减小阱电阻电阻率;(图 8-1,图 8-2)

在工艺上,通过外延的方式,即在重参杂的 P 衬底上,外延出轻摻杂的 P-TYPE 外延层(图 8-12)。这样整个 Rp 的电阻会比较小。

同理,重参杂的 NBL 可以降低 Rn 电阻(图 8-13),只是相比外延工艺下更厚的重参杂 P-SUB,由于 NBL 一般一般比较薄,所以作用有限。

倒阱工艺也是同理(图8-16),在深层区域是重参杂,从而减小等效电阻率。但是其初衷是为了减少漏源耗尽区的宽度,防止短沟道器件的漏源穿通。

βnβp<1 是防止 CMOS 寄生 PNPN 发生闩锁效应的必要充分条件,最直接减小 βn βp 的方法是增大寄生 Bipolar 的基区宽度,增大S1,S2(图8-8,图8-9)。那这个就和减少 Rn Rp 略微有些冲突,只不过降低 Rn, Rp 是通过减少 Active Area - Well Contact/Tap 的间距,而降低 βn, βp 是通过增大 Active Area - Well Edge 的距离。

通过在 NMOS 和 PMOS 之间,增加各自的 WELL CONTACT/TAP(图 8-6),可以吸收表面的 In2 和 Ip2 电流 (图8-7)。
个人理解,从电压的角度来看,在 NW/PW 相邻处的 PW 和 NW,可以将 PNP 的 BASE N 钳位在 VDD,将 NPN 的 BASE PW 钳位在 GND,从而使其不具备开启条件。

更进一步的,可以在 NMOS 的 PW 上增加 PW TAP 的 GuardRing 后,再给 PW 加上一个 NW-nTap 的 GuardRing(既有 Guard Deivce 有源区的,还有 Guard Well 的)。
个人理解,以上分析,温德通对 PMOS 和 NMOS 之间 WELL TAP 的解释机理是一样的。那这样再 NMOS 和 PMOS 之间就有 4 条 GuardRing 了,岂不是双重保护?那为啥不直接将 WELL-TAP 做宽一点,提高吸收载流子的能力,何必再多加两条呢?

在内部电路,如果总是遵顼以上准则,那内部的面积利用效率是非常低的。闩锁的触发条件一般时得有大的电压/电流注入,所以通过 200Ω 电阻限制外部干扰进入内部的电流,从而内部尤其是数字电路,将不用特别注意 LU 的设计规则了。

温德通在第 9 章解释了某 0.18um Mixed Signal 工艺的 LU Design Rule
要求 IO 电路中的 NMOS 和 PMOS 的有源区间距 S1 ≥ 11um,这个主要目的是通过增大 BASE 使得 βnβp< 1

首先必须增加阱接触且需要接到对应的电位,且阱接触环的宽度至少要求 W1,W2 ≥ 2um。宽度的目的是降低等效 Rn,Rp 的阻值;要求 NW-nTap 接电源以及 PW-PTap 接地是为了保证对载流子的收集

LU Design Rule 要求对每个 PMOS 的 NW 增加 GND PW-GuradRing;强制要求 每个 NMOS 的 PW 增加 VDD NW-GuradRing;且 GuardRing 的宽度度 W3,W4 ≥ 2um。

IO 电路有源区到内部电路有源区的间距 S2 ≥ 30um,而且必须加上 W5 ≥ 5um 接到对应电位的 GND-PW-GuradRing 和 VDD-NW-GuradRing。

以下内容有待深入理解