基于主動可控觸發(fā)scr的esd保護電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明用于集成電路的設(shè)計和生產(chǎn)，提出了一種基于主動可控觸發(fā)SCR的ESD保護電路，即：基于主動可控的觸發(fā)電路，探測到ESD事件后，主動向襯底發(fā)射電流，觸發(fā)SCR工作，從而形成靜電保護回路的設(shè)計方法。
【專利說明】基于主動可控觸發(fā)SCR的ESD保護電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明用于集成電路的設(shè)計和生產(chǎn)，提出了一種基于主動可控的觸發(fā)電路，觸發(fā)SCR工作，從而形成靜電保護回路的設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成電路可靠性設(shè)計的一個重要方面是靜電損害(ESD)的保護。隨著技術(shù)進步，可比電路尺寸越來越小，同時由于設(shè)計頻率提高，接口電容也不斷降低，故靜電保護的挑戰(zhàn)日趨嚴峻。
[0003]SCR (可控硅)電路是CMOS和以CMOS為基礎(chǔ)的集成電路工藝中常見的保護方法。通常，在ESD事件發(fā)生后，NMOS管會發(fā)生SNAPBACK擊穿，造成電流流向襯底，從而使襯底(P井)電位升高，造成CMOS電路中寄生的SCR啟動，以排泄ESD電流。
[0004]在深亞微米和極亞微米級技術(shù)上，依借SNAPBACK擊穿來觸發(fā)SCR往往太遲，達不到必要的鉗位要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在本發(fā)明中，首先采用探測電路，探測到需要啟動靜電保護的條件(如電壓值和電壓升起的斜率)，經(jīng)過放大驅(qū)動，開啟輸入NMOS管。NMOS管的S極不接地，而是與襯底的連接P+相連。這樣，NMOS管的正向?qū)娏骶椭苯恿魅胍r底(P井)，其直接后果就是襯底電位升高，導(dǎo)致寄生SCR啟動，從而泄放ESD電流，達到保護目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是保護電路框圖。其中:A為觸發(fā)電容，B為觸發(fā)電阻(形成觸發(fā)濾波)，C為觸發(fā)放大驅(qū)動電路(必要時包含額外濾波電路)，D為輸出NMOS管，E為NMOS布圖上的自保護電阻。
[0007]圖2是硅結(jié)構(gòu)剖面圖。其中，A為NMOS管，B為NMOS的S和B極短路連接，C為寄生NPN，D為寄生PNP，E為N井電阻，F(xiàn)為P井電阻。
【具體實施方式】
[0008]本發(fā)明探測電路一般采用電容耦合，RC濾波的形式，這樣可以過濾掉與靜電泄放事件無關(guān)的低頻干擾。
[0009]放大驅(qū)動電路一般可由比級適當調(diào)整P/N比例的CMOS反相器組成。如果此電路用了特別高頻率的應(yīng)用，則在放大驅(qū)動級應(yīng)考慮特殊的濾波電路，以避免保護電路和正常工作間的干擾。
[0010]必要時，放大驅(qū)動電路可以和正常功率的預(yù)驅(qū)動一齊設(shè)計。
【權(quán)利要求】
1.一種基于主動可控的觸發(fā)電路，觸發(fā)SCR工作，從而形成靜電保護回路的集成電路設(shè)計方法。
2.一種符合權(quán)利要求1的設(shè)計，其特征在于，采用探測電路，探測到需要啟動靜電保護的條件(如電壓值和電壓升起的斜率)，經(jīng)過放大驅(qū)動，開啟輸入NMOS管。
3.一種符合權(quán)利要求1和權(quán)利要求2的設(shè)計，其特征在于，NMOS管的S極不接地，而是與襯底的B極P+相連；這樣NMOS管的正向?qū)Ы?jīng)電流就直接流入襯底(P井)，其直接后果就是襯底電位升高，導(dǎo)致寄生SCR啟動，從而泄放ESD電流，達到保護目的。
4.一種符合權(quán)利要求1的設(shè)計，其特征在于，探測電路一般采用電容耦合，RC濾波的形式，這樣可以過濾掉與靜電泄放事件無關(guān)的低頻干擾。
5.一種符合權(quán)利要求1的設(shè)計，其特征在于，放大驅(qū)動電路一般可由比級適當調(diào)整P/N比例的CMOS反相器組成；如果此電路用了特別高頻率的應(yīng)用，則在放大驅(qū)動級應(yīng)考慮特殊的濾波電路，以避免保護電路和正常工作間的干擾。
【文檔編號】H01L27/02GK103515376SQ201210217427
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】李煜文 申請人:上海摩晶電子科技有限公司