至今，ESD（Electrostatic Discharge）保护电路的设计还是停留在事后评价和改进设计的阶段，设计周期长，效果差，费用高。开发合适的ESD仿真工具可以减少得到满足一定抗静电能力的器件或电路的设计周期。GGNMOS（Gate-Ground NMOSFET）和扩散电阻作为ESD保护电路中的常用器件，建立其精确的ESD应力下的物理模型有利于ESD仿真工具的开发。　　 本文首先给出GGNMOS和扩散电阻在ESD应力下的工作特性和理论模型，其中GGNOMS模型包括寄生LNPN管开启前，LNPN管开启后和二次击穿点三段区域；扩散电阻模型包括线性区域和速率饱和区域、雪崩倍增和瞬间崩溃区域。然后把样品的工艺参数等输入到器件理论模型结构中，模拟仿真得到的结果与TLP测试过程结果进行分析比较，其中包括：1）掺杂阱浓度对扩散电阻ESD能力的影响；2）栅宽W，栅长L，DGS（drain contact to gate space，漏接触端到栅边距离），SGS（source contact to gate space，源接触端到栅边距离）对GGNOMS ESD能力的影响；3）3μm，0．5μm工艺对GGNMOS ESD能力的影响。　　 根据比较结果，对理论模型各分段区域模型进行修正和优化，考虑ESD大电流条件下的器件效应，主要包括：1）高掺杂载流子迁移率下降效应：2）ESD应力的栅电容耦合效应；3）GGNMOS衬底电阻电导调制效应；4）寄生LNPN管电流增益β0值修改，建立了GGNMOS和扩散电阻的修正模型，该模型的仿真数据更好地与TLP测试数据相拟合，可以应用于ESD保护电路设计。　　 然后，基于GGNMOS和扩散电阻的修正模型，建立了GGNMOS加扩散电阻的电路模型，并对电路模型进行仿真分析。扩散电阻作为GGNMOS镇流电阻，使ESD电流分布更均匀，隔离和分担了部分ESD电压，从而提高了GGNMOS的ESD能力。　　 最后，基于这些修正后的模型，利用VC++平台编写GGNMOS和扩散电阻，以及GGNMOS加扩散电阻电路的仿真工具，只需要输入器件工艺参数就可以得到器件ESD应力下的工作特性，大大降低了ESD设计时间和费用。