[發明專利]一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路

有效

• 申請號: 201010111331.4
• 申請日: 2010-02-02
• 公開（公告）號: CN102142412A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 王世鈺;呂佳伶;陳彥宇;劉玉蓮;盧道政
• 申請（專利權）人: 旺宏電子股份有限公司
• 主分類號: H01L23/482
• 分類號: H01L23/482;H01L23/60
• 代理公司: 北京中原華和知識產權代理有限責任公司 11019
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術領域

本發明涉及一種集成電路中的靜電放電保護電路，特別是涉及一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路。

背景技術

集成電路中常常包括有一靜電放電保護電路與輸入/輸出墊耦接。一個代表性的靜電放電保護電路可參閱Salling等人的美國專利號6858902，標題為“EFFICIENT?ESD?PROTECTION?WITH?APPLICATION?FOR?LOW?CAPACITANCEI/O?PADS”。

如Salling等人的美國專利說明書圖4中所示，一種先前技術的靜電放電保護電路包括一二極管位于此接觸墊與供應電位VDD之間，其會在具有高正電壓至VDD的靜電放電事件時漏電以限制高電壓的操作。此靜電放電保護電路也包括一場效應晶體管位于此接觸墊與地之間，具有寄生雙極晶體管或是硅控整流器(SCR)結構。此場效應晶體管和寄生雙極晶體管/硅控整流器(SCR)結構具有一觸發電壓其會開啟且在靜電事件時放電。

最好是希望靜電放電保護電路具有一致的觸發電壓，其可以快速地回應靜電放電事件，且可以處理高電壓的操作，也可以用在集成電路的輸入/輸出墊。

由此可見，上述現有的靜電放電保護電路與輸入/輸出墊耦接的電路結構在使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設計被發展完成，而一般產品又沒有適切結構能夠解決上述問題，此顯然是相關業者急欲解決的問題。因此如何能創設一種新型結構的包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前業界極需改進的目標。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有的靜電放電保護電路與輸入/輸出墊耦接的電路結構存在的缺陷，而提供一種新型結構的包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，所要解決的技術問題是使其藉由將放電事件中的電流限定在一放電區域內，而具有一致的觸發電壓，可以快速地回應靜電放電事件，非常適于實用。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，其包括：一半導體主體，具有一第一導電類型；一接觸墊在該半導體主體上；一環繞井在該半導體主體中，與該接觸墊耦接且具有一第二導電類型，該環繞井環繞于該半導體主體中的一區域；以及一靜電放電電路在該半導體主體中的該區域內，包括一二極管與該接觸墊耦接，及一晶體管適用于與一參考電壓耦接，以在該半導體主體的一放電區域中提供一介于該接觸墊與該參考電壓之間的放電電流路徑。

本發明的目的及解決其技術問題還可采用以下技術措施進一步實現。

前述的一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，包括：一內部井在該半導體主體中的該區域內，且具有該第二導電類型；該二極管的一第一端點，包括一摻雜區域在該內部井中，具有該第一導電類型，該第一端點與該接觸墊耦接；該二極管的一第二端點，包括一摻雜區域在該內部井中，具有該第二導電類型；該晶體管的一源極及一漏極在該主體的該區域內，具有該第二導電類型；一主體端點在該主體中，具有該第一導電類型在該區域內，該主體端點適用于與該參考電壓及該晶體管的該源極耦接；一偏壓端點在該主體中，具有該第二導電類型在該區域內介于該內部井與該漏極之間，該偏壓端點與一電壓源耦接；以及一內連接在該主體中且將該二極管的該第二端點與該晶體管的該漏極耦接。

前述的一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，其中所述的主體端點、該源極及該漏極具有深度，而該環繞井具有一環繞井深度，其遠超過該主體端點、該源極及該漏極至少一者的深度。

前述的一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，其中所述的主體端點、該源極及該漏極具有深度，而該環繞井具有一環繞井深度，其為該主體端點、該源極及該漏極至少一者的深度的二倍到十倍。

前述的一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，包括一環繞井溝渠絕緣體在該主體中介于該環繞井與該區域之間，且具有一環繞溝渠深度，該環繞井在該主體中具有一深度是大于該環繞溝渠深度。

前述的一種包含環繞井的具有靜電放電容忍的輸入/輸出墊電路，包括一內部溝渠絕緣體在該主體中介于該內部井與該漏極之間，且具有一內部溝渠深度，該漏極在該主體中具有一深度是小于該內部溝渠深度。