[發(fā)明專利]用于ESD保護(hù)的方法和設(shè)備

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910006299.0
• 申請(qǐng)日: 2009-02-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101510541A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴維·貝爾納;讓-雅克·卡扎濟(jì)安;安托萬(wàn)·里維埃
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 愛(ài)特梅爾公司
• 主分類號(hào): H01L23/60
• 分類號(hào): H01L23/60;H02H3/00;G05B19/02
• 代理公司: 北京律盟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 孟 銳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及靜電放電(ESD)保護(hù)。

背景技術(shù)

靜電放電(ESD)保護(hù)是集成電路的所需特征。在亞微米工藝中晶體管的低擊穿電壓的情況下，重要的是保護(hù)功率供應(yīng)引腳和焊墊不受ESD損壞，尤其是在沒(méi)有高電容可用于從放電吸收電流的較小集成電路上。例如分流電路(shunt?circuit)的功率箝位電路可用于提供ESD保護(hù)。分流電路通過(guò)將功率供應(yīng)線分流到接地而響應(yīng)功率供應(yīng)線上電壓的快速上升(有時(shí)稱為ESD加壓事件)。或者，集成電路上耦合到正和負(fù)功率供應(yīng)的保護(hù)二極管可在需要時(shí)用于ESD保護(hù)。

可通過(guò)上升時(shí)間差在ESD加壓事件與功率的正常施加之間進(jìn)行區(qū)分。舉例來(lái)說(shuō)，在現(xiàn)有技術(shù)集成電路中，功率供應(yīng)線上的上升時(shí)間對(duì)于ESD加壓事件可大約為若干毫微秒(ns)，而在對(duì)供應(yīng)線的常規(guī)功率施加期間的上升時(shí)間可大約為若干微秒(μs)。因此，在ESD加壓事件與常規(guī)施加上升時(shí)間之間可能存在數(shù)量級(jí)差。

在一些情況下，在正常操作期間當(dāng)若干輸出同時(shí)切換時(shí)，可能功率供應(yīng)線上由于噪聲而帶來(lái)的電壓降(例如IR或RLC電壓降)可大體上類似于ESD加壓事件上升時(shí)間范圍，從而觸發(fā)不正確或錯(cuò)誤的保護(hù)。在正常操作期間的錯(cuò)誤觸發(fā)是不合意的，且可能會(huì)損壞集成電路或使用所述集成電路的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

揭示一種使靜電放電(ESD)保護(hù)電路的錯(cuò)誤觸發(fā)最少的技術(shù)。在一實(shí)施例中，ESD觸發(fā)元件的電阻器—電容器(RC)時(shí)間常數(shù)在正常操作期間減小，從而使錯(cuò)誤觸發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。由于無(wú)需與釋放維持觸發(fā)狀態(tài)的裝置(即，觸發(fā)鎖存器)相關(guān)聯(lián)的超時(shí)電路，所以節(jié)省了電路布局面積。根據(jù)所述ESD保護(hù)電路的使用條件和所需應(yīng)用而在操作情形中設(shè)定用于觸發(fā)的RC時(shí)間常數(shù)。

附圖說(shuō)明

通過(guò)借助實(shí)例給出且應(yīng)結(jié)合附圖理解的以下描述，可獲得對(duì)本發(fā)明的更詳細(xì)理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于提供ESD保護(hù)的設(shè)備的圖解；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的描述在通電ESD加壓事件期間ESD保護(hù)設(shè)備的操作的信號(hào)波形的圖解；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于提供ESD保護(hù)的方法。

具體實(shí)施方式

將參看附圖描述本發(fā)明，附圖中相同標(biāo)號(hào)始終表示相同元件。為了描述本發(fā)明的實(shí)施例，下文給出各種定時(shí)速率的實(shí)例。應(yīng)注意，這些實(shí)例是根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)有技術(shù)而提供。隨著集成電路特征大小減小，定時(shí)速率、上升時(shí)間和下降時(shí)間將相應(yīng)縮放。因此，這些實(shí)例不是限制性的且未來(lái)的進(jìn)步包含于本發(fā)明實(shí)施例的范圍內(nèi)。

本發(fā)明的實(shí)施例提供靜電放電(ESD)保護(hù)，其適用于至少以下示范性情形：

(a)對(duì)于供應(yīng)電壓大約為0伏(即，集成電路(IC)關(guān)閉)的給定電路。這里，本發(fā)明的實(shí)施例是響應(yīng)于由ESD產(chǎn)生的供應(yīng)電壓變化范圍內(nèi)的供應(yīng)電壓變化ESD事件可能在測(cè)試、手動(dòng)處置IC、IC輸送(即，生產(chǎn)線)和制造工藝(組裝、封裝等)期間發(fā)生，

(b)在處于ESD事件的范圍內(nèi)的裝置通電期間。本發(fā)明的一些實(shí)施例在為大約2—3V/100ns或更慢(取決于制造處理技術(shù))且在相當(dāng)大程度上慢于ESD事件產(chǎn)生的時(shí)操作。

(c)當(dāng)V_DD沒(méi)有從0伏開(kāi)始(即，IC已通電)時(shí)。這里，本發(fā)明的實(shí)施例使電路能夠免于可能由同時(shí)切換輸出(SSO)產(chǎn)生噪聲或其它類型噪聲引起的觸發(fā)。即使當(dāng)干擾在ESD事件產(chǎn)生的干擾的范圍內(nèi)時(shí)電路也受到保護(hù)。

ESD保護(hù)設(shè)備

圖1是用于提供ESD保護(hù)的設(shè)備100的圖解。設(shè)備100的所需操作是在未通電裝置中提供對(duì)ESD事件的保護(hù)，且當(dāng)裝置通電時(shí)對(duì)具有與ESD事件類似特性的電活動(dòng)是透明的。未通電情形例如可以是當(dāng)含有ESD保護(hù)設(shè)備100的裝置正在被輸送時(shí)(即，制造鏈或手動(dòng)處置)或涉及制造工藝(即，組裝或封裝)時(shí)。透明情形例如可以是在正常操作中不存在ESD風(fēng)險(xiǎn)或大的去耦電容大體上在系統(tǒng)級(jí)(即，集成電路外部)可用于屏蔽相關(guān)聯(lián)裝置(例如另一集成電路或系統(tǒng))的情況下的通電操作期間。