GGNMOS的工作原理：

正常状态：栅极接地（VSS），GGNMOS处于关闭状态，对核心电路无影响。

ESD事件期间：

1. 雪崩击穿，高压ESD脉冲使NMOS的漏衬（darin-substrate）结发生雪崩击穿；
   

2. 寄生NPN开启，雪崩击穿产生的空穴电流流向沉底（substrate）,电流在衬底电阻上形成电压降Vbe；

3. 寄生NPN导通，当Vbe超过0.7V时，寄生三极管NPN（darin-sub-source）导通；

4. 泄放电流，寄生NPN进入snapback（回滞），提供一个电源地的低阻抗路径，ESD通过该路径泄放。

优点：设计简单、开启速度快（Vt1＜反偏二极管），常用于IO引脚及电源地钳位

缺点：存在non-uniform snapback turn on，只要其中某根NMOS finger 到达Vt1（触发电压）进入snapback，由于Vh（snapback保持电压）＜Vt1，其他NMOS finger就无法进入snapback，大电流累计在开通路径finger，当电流持续累积并且电压到达Vt2（二次击穿电压），NMOS局部热失效。

优化改善措施：

设计层面，在栅极与地之间加入一个电阻Rg（一般10kohm~100kohm），通过统一的电阻控制所有finger的导通，原理及好处如下：

1. 栅极浮空：当加入电阻后，当ESD（ns级别）到来，栅极可以被视为"浮空”；

2. 栅电容耦合：当ESD施加至漏极，通过NMOS的栅漏寄生电容（Cgd）的瞬态耦合电流注入到栅极节点；

3. 栅电压抬升：耦合电流经过栅极统一的电阻Rg，在所有finger都产生压降Vg；

4. 诱发表面导通：Vg会使得NMOS的所有finger表面沟道形成反型层，电流会通过沟道从漏极流到源极，产生空穴对流向衬底使得Isub上升，并且降低了寄生NPN的有效基区宽度，提升了电流增益β，对开启电流Isub要求降低；

5. 雪崩击穿：尽管沟道在泄放电流，但ESD电流源太“强大”了，漏极电压仍然会继续上升，直至雪崩击穿漏衬二极管；

6. 寄生NPN导通：当Vbe>0.7V，NPN均匀导通，远优于表面的MOS沟道通流能力。 电流会自动寻找阻抗最低的路径。因此，绝大部分的ESD大电流会迅速从“MOS沟道路径”切换到“寄生BJT路径”。

该方法可以使得导通更均匀，Vt1更小，开启更迅速，类似于GCNMOS结构原理。

注：若Rg太小，就接近于连接VSS，无效，若Rg太大，可能Vg>Vth，NMOS完全开启，ESD主要通过沟道泄放，烧毁器件。

器件层面，增大漏极width，增大漏极的接触孔到栅距离，中间铺上SAB（salicide block），好处如下：

1. 增加了漏极镇流电阻，使得Vt2>Vt1，从而使得器件导通更均匀；

2. 加强漏极的散热性能，漏极过高压大电流，热集中，salicide熔点低，易提前熔化降低ESD性能；

3. 解决LDD带来的问题，避免电流聚集在漏极靠近栅极区域，使电流沿着漏衬PN结方向而不是沟道方向走。

以上仅为个人理解总结，若有误请指正，谢谢。