[發明專利]具靜電放電保護功能的芯片

有效

• 申請號: 201310346737.4
• 申請日: 2013-08-09
• 公開（公告）號: CN104347613B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 陳少平
• 申請（專利權）人: 聯華電子股份有限公司
• 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

本發明是有關于一種芯片，尤其是有關于一種具靜電放電保護功能的芯片。

背景技術

隨著科技的發展日新月異以及半導體制程技術的進步，芯片內部的電子元件的尺寸微縮至僅有數十奈米，因此無法預期的突發電壓或電流都可能對這些尺寸細微的電子元件造成損害，例如靜電放電(ElectroStatic Discharge,ESD)便可能通過芯片的外部接腳(Pins)導入而對芯片內部的電子元件造成損害。

在這樣的情況下，如何保護芯片內部的電子元件不被突發的靜電放電破壞，便成了各家芯片設計廠商所需面對的重要課題。

發明內容

本發明提供一種具靜電放電保護功能的芯片，其包括有第一電源軌線、第二電源軌線、接腳、P型鰭式場效應晶體管、第一鰭式電阻、N型鰭式場效應晶體管、第二鰭式電阻、第一二極管、第二二極管以及靜電放電單元。第一電源軌線用以電性連接電源電壓，而第二電源軌線用以電性連接參考電位。P型鰭式場效應晶體管具有第一端、第二端與控制端，且P型鰭式場效應晶體管的第一端電性連接第一電源軌線，而P型鰭式場效應晶體管的控制端用以接收傳輸信號。第一鰭式電阻具有第一端、第二端與控制端，且第一鰭式電阻的第一端與控制端皆電性連接P型鰭式場效應晶體管的第二端，而第一鰭式電阻的第二端電性連接上述接腳。N型鰭式場效應晶體管具有第一端、第二端與控制端，且N型鰭式場效應晶體管的第二端電性連接第二電源軌線，而N型鰭式場效應晶體管的控制端用以接收上述傳輸信號。第二鰭式電阻具有第一端、第二端與控制端，且第二鰭式電阻的第二端與控制端皆電性連接N型鰭式場效應晶體管的第一端，而第二鰭式電阻的第一端電性連接上述接腳。第一二極管的陽極電性連接上述接腳，而其陰極則電性連接第一電源軌線。第二二極管的陽極電性連接第二電源軌線，而其陰極則電性連接上述接腳。至于靜電放電單元，其電性連接于第一電源軌線與第二電源軌線之間，用以提供第一電源軌線與第二電源軌線之間的一靜電放電路徑。

本發明是在芯片的接腳處設置了由二個鰭式電阻、二個二極管與一靜電放電單元所組成的靜電保護電路，因此可在接腳發生靜電放電事件時提供靜電放電路徑，避免芯片內部的主要電路受到靜電放電的破壞。此外，由于鰭式電阻在接腳發生靜電放電事件時會呈現高阻抗，因此可以避免由P型鰭式場效應晶體管與N型鰭式場效應晶體管所組成的傳輸信號的輸出緩沖器也受到靜電放電的破壞。

附圖說明

圖1表示本發明的具靜電放電保護功能的芯片的一實施例；

圖2是繪示N型鰭式電阻的立體示意圖；

圖3是繪示呈現高阻抗狀態的N型鰭式電阻的剖面示意圖；

圖4是繪示呈現低阻抗狀態的N型鰭式電阻的剖面示意圖；

圖5表示本發明的具靜電放電保護功能的芯片的另一實施例。

[標號說明]

200、400：芯片 201、202：電源軌線

21：P型鰭式場效應晶體管 22：N型鰭式場效應晶體管

23、24：鰭式電阻 300：N型鰭式電阻

25、26：二極管 27：接腳

28、410：靜電放電單元28-1、412：N型晶體管

28-2：寄生的雙極性接面晶體管

211、221、231、241、281、304、413：第一端

212、222、232、242、282、306、414：第二端

213、223、233、243、283、302：控制端

308、312：N型高摻雜區310：N型低摻雜區

314：絕緣層 316：基體

416：靜電放電檢測電路 IN：傳輸信號

VDD：電源電壓 VSS：參考電位

具體實施方式