[發明專利]靜電放電保護裝置

有效

• 申請號: 201110413711.8
• 申請日: 2011-12-13
• 公開（公告）號: CN103165594A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 蔡富義;蔡佳谷;彭彥華;柯明道
• 申請（專利權）人: 智原科技股份有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 史新宏

技術領域

本發明涉及一種靜電放電保護裝置，特別是涉及一種利用寄生的硅控整流器(Silicon?Controlled?Rectifier，SCR)來進行靜電放電保護的靜電放電保護裝置。

背景技術

隨著半導體工藝的演進，現今半導體工藝中的晶體管的柵極氧化層(gate?oxide)愈來愈薄，致使更容易在靜電放電現象發生時受到破壞。因此，發展出一種可以因應現今的半導體工藝技術的靜電放電防護的技術，成為該領域設計者一個重要的課題。

在現有的靜電放電保護裝置中，常見利用具有較薄的柵極氧化層的靜電放電保護元件來建構。這種具有較薄的柵極氧化層的靜電放電保護元件卻會在所屬的電路進行正常操作時，產生較大的漏電電流。相對的，若使用具有較厚的柵極氧化層的靜電放電保護元件來建構靜電放電保護裝置，則會使得靜電放電保護裝置較難被觸發，降低了其保護的功效。

此外，現有技術常利用所謂的硅控整流器(Silicon?Controlled?Rectifier，SCR)來建構靜電放電保護裝置。然現有技術的硅控整流器具有較難觸發(需要較高的觸發電壓)的狀況，經常發生在硅控整流器被啟動前，所屬的電路中的元件(具有較薄的柵極氧化層)就發生損壞的現象，無法有效的實現靜電放電現象的防護功能。

發明內容

本發明提供多種靜電放電保護裝置，得以利用最小的布局面積，達到最大的靜電放電保護的效果。

本發明提出一種靜電放電保護裝置，包括至少一第一晶體管以及至少一第二晶體管。第一晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其控制端以及其第二端相互耦接，其第一端耦接至焊墊(pad)及電壓軌線(power?rail?line)的其中之一。第二晶體管同樣具有控制端、第一端以及第二端，其第一端與該第一晶體管的基極相互耦接，第二晶體管的基極耦接至第一晶體管的第二端，且第二晶體管的第二端耦接至焊墊及電壓軌線的另一個。

本發明另提出一種靜電放電保護裝置，包括第一晶體管以及至少一第二晶體管。第一晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其控制端以及其第二端共同耦接至焊墊及電壓軌線的其中之一，其基極以及其第一端相互耦接。第二晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其控制端及其第二端耦接至第一晶體管的基極及第一端，第二晶體管的基極以及第二晶體管的第一端耦接至焊墊及電壓軌線的另一個。

本發明還提出一種靜電放電保護裝置，包括第一晶體管以及至少一第二晶體管。第一晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其控制端以及其第一端共同耦接至焊墊及電壓軌線的其中之一。第二晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其控制端耦接至第一晶體管的基極以及第二晶體管的第一端，第二晶體管的基極耦接至第一晶體管的第二端，第二晶體管的第二端耦接至焊墊及電壓軌線的另一個。

本發明還提出一種靜電放電保護裝置，包括第一晶體管以及至少一第二晶體管。第一晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其第一端以及其第二端分別耦接至焊墊以及電壓軌線，其控制端耦接至電壓軌線及焊墊的其中之一。第二晶體管具有控制端、第一端、第二端以及基極，其控制端耦接至其第二端并耦接至第一晶體管的基極，其第一端以及其基極共同耦接至電壓軌線及焊墊的另一個。

基于上述，本發明利用串接的多個晶體管來形成靜電放電保護裝置，且利用各晶體管的基極、控制端、第一端以及第二端的不同的相互連接方式，來使所產生寄生的硅控整流器的觸發電壓可以有效的降低，使靜電放電保護裝置中的硅控整流器，在靜電放電現象發生時，可以即時的導通以疏導靜電放電現象所產生的大電流，降低靜電放電保護裝置的硅控整流器因過慢導通所產生的柵極氧化層(gate?oxide)的損壞的現象。

為使本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并結合附圖詳細說明如下。

附圖說明

圖1A繪示本發明的一實施例的靜電放電保護裝置100的示意圖。

圖1B繪示本發明靜電放電保護裝置100實施例的結構的剖面圖。

圖2A及2B分別繪示本發明另一實施例的靜電放電保護裝置200不同實施方式。

圖2C繪示圖2A的實施方式的靜電放電保護裝置200的結構的剖面圖。

圖3A及3B分別繪示本發明再一實施例的靜電放電保護裝置300不同實施方式。

圖3C繪示圖3A的實施方式的靜電放電保護裝置300的結構的剖面圖。

圖4A及4B分別繪示本發明再一實施例的靜電放電保護裝置400不同實施方式。