发明名称 一种静电放电保护电路
摘要 一种静电放电保护电路,其用以当积体电路内部电路以至少一焊垫输入∕输出高频信号时之静电放电防制,此保护电路包括第一等效二极体元件、第二等效二极体元件以及第三等效二极体元件,其中第一等效二极体元件与第二等效二体元件串连并与第三等效二极体元件并联,而第一等效二极体元件与第二等效二体元件串连之节点将设置于内部电路与焊垫之间,当第一等效二极体元件、第三等效二极体元件正端接参考电压且第二等效二极元件、第三等效二极体元件之负端接地时,此保护电路有效作为此内部电路静电放电防制之用。
申请公布号 TWI253163 申请公布日期 2006.04.11
申请号 TW092117516 申请日期 2003.06.27
申请人 瑞昱半导体股份有限公司 发明人 陈逸琳;李安明
分类号 H01L23/60 主分类号 H01L23/60
代理机构 代理人 何文渊 台北市信义区松德路171号2楼
主权项 1.一种静电放电保护电路,系作为当一积体电路内 部电路藉由至少一焊垫输入/输出一高频信号时之 静电放电防制,该静电放电保护电路包括: 一第一等效二极体元件,具有正端以及负端,该第 一等效二极体元件负端耦接一参考电压; 一第二等效二极体元件,具有正端以及负端,该第 二等效二极体元件正端接地,该第二等效二极体元 件负端耦接该第一等效二极体元件正端以及该焊 垫于一第一节点;以及 一第三等效二极体元件,具有正端以及负端,该第 三等效二极体元件正端及负端分别接地以及耦接 该参考电压; 其中,该第三等效二极体元件之寄生电容大于该第 一等效二极体元件以及该第二等效二极体元件。 2.如申请专利范围第1项所述之静电放电保护电路, 其中该第一等效二极体元件为一PMOS电晶体,且该 PMOS电晶体汲极为该第一等效二极体元件之正端, 而该PMOS电晶体闸极以及源极耦接于一点以作为该 第一等效二极体元件之负端。 3.如申请专利范围第2项所述之静电放电保护电路, 其中该第二等效二极体元件为一第一NMOS电晶体, 且该第一NMOS电晶体闸极以及源极耦接于一点以作 为该第二等效二极体元件之正端,而该第一NMOS电 晶体汲极为该第二等效二极体元件之负端。 4.如申请专利范围第3项所述之静电放电保护电路, 其中该第三等效二极体元件为一第二NMOS电晶体, 且该第二NMOS电晶体闸极以及源极耦接于一点以作 为该第三等效二极体元件之正端,而该第二NMOS电 晶体汲极为该第三等效二极体元件之负端。 5.如申请专利范围第4项所述之静电放电保护电路, 其中该第一PMOS电晶体之长宽比与该第一NMOS电晶 体之长宽比相等。 6.如申请专利范围第5项所述之静电放电保护电路, 其中该第二NMOS电晶体之长宽比(W/L)大于该第一PMOS 电晶体以及该第一NMOS电晶体之长宽比。 7.如申请专利范围第6项所述之静电放电保护电路, 其中该第二NMOS电晶体具有一PESD结构。 8.如申请专利范围第7项所述之静电放电保护电路, 其中该第二NMOS电晶体包括: 一P井; 一第一N井,位于该P井内,该第一N井由该P井一侧表 面向P井底端延伸; 一第二N井,位于该P井内,该第二N井相对于该第一N 井,该第二N井由该P井另一侧表面向P井底端延伸; 一氧化层,位于该P井表面,该氧化层由该第一N井一 侧表面延伸至相对之该第二N井一侧表面;以及 一P+离子布植区域,位于该P井内,该P+离子布植区域 紧邻于该第二N井之底端; 其中,该第一N井表面、该第二N井表面以及该氧化 层分别为该第二NMOS电晶体之源极端、汲极端以及 闸极端。 9.如申请专利范围第4项所述之静电放电保护电路, 其中该第三等效二极体元件为一第二NMOS电晶体, 且该第二NMOS电晶体闸极浮置,该第二NMOS电晶体源 极以作为该第三等效二极体元件之正端,而该第二 NMOS电晶体汲极为该第三等效二极体元件之负端。 10.如申请专利范围第9项所述之静电放电保护电路 ,其中该第二NMOS电晶体包括: 一P井; 一第一N井,位于该P井内,该第一N井由该P井一侧表 面向P井底端延伸; 一第二N井,位于该P井内,该第二N井相对于该第一N 井,该第二N井由该P井另一侧表面向P井底端延伸; 一隔离结构,位于该P井内且位于该第一N井与该第 二N井之间,该隔离结构由该P井中央表面向P井底端 延伸; 一P+离子布植区域,位于该P井内,该P+离子布植区域 紧邻于该第二N井之底端; 其中,该第一N井表面、该第二N井表面以及该隔离 结构分别为该第二NMOS电晶体之源极端、汲极端以 及闸极端。 图式简单说明: 图一A绘示的是习知高速输入/输出界面之静电放 电保护电路之简单示意图; 图一B绘示的是内部电路接收高频信号时之等效电 路图; 图二A绘示的是习知针对图一A所改良之静电放电 保护电路之简单示意图; 图二B绘示的是其汲极(D)附近掺杂有较高浓度P型 矽离子之NPMOS电晶体之简单侧视图; 图三绘示的是习知又一种静电放电保护电路; 图四A绘示的是本发明较佳实施例之静电放电保护 电路之简单示意图; 图四B绘示的是NPMOS电晶体另一结构之简单侧视图; 图五A绘示的是内部电路接收高频信号时之等效电 路图;以及 图五A至图五D绘示的是静电放电保护电路将影响 内部电路之四种模式静态电压导出之简单路径图 。
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