[實用新型]靜電放電保護裝置的版圖布局結構

有效

• 申請號: 201420427251.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN203967089U
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 徐佰新;陳銘;邱丹;陳長華;趙健;趙海
• 申請（專利權）人: 無錫華潤矽科微電子有限公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 王潔

技術領域

本實用新型涉及集成電路技術領域，尤其涉及集成電路版圖布局領域，具體是指一種靜電放電保護裝置的版圖布局結構。

背景技術

靜電放電ESD(Electro-static?discharge，靜電放電)在芯片的制造、封裝、測試和使用過程中無處不在，積累的靜電荷以幾安培或幾十安培的電流在納秒到微秒的時間里釋放，瞬間功率高達幾百千瓦，放電能量可達毫焦耳，對芯片的摧毀強度極大,有統計35％以上的芯片失效是由于ESD損傷引起的。所以芯片設計中靜電保護模塊的設計直接關系到芯片的功能穩定性，極為重要。

現有技術中的一種ESD保護器件為場氧元件，熟悉該技術領域的人員周知，該元件作ESD保護時，ESD電流通過其寄生的NPN瀉放掉。當ESD脈沖加在場氧元件的一個極時，隨著ESD電壓的升高，寄生二極管PN反偏，會有一個電流流向p-well的電流，NPN的基極通過p-well(p阱)電阻與p-well相連，此時漏電流流過p-well電阻時會在該電阻上產生壓降，該電阻上的壓降就是寄生NPN管得基極電位，當該基極電位作夠高時，它使NPN的B-E發生正偏，整個寄生的NPN管導通，開始瀉放ESD電流。大部分ESD能量會在保護端口被瀉放掉。場氧元件作為ESD保護器件的原理圖如下，ESD能量通過場氧元件與GND之間瀉放，通過一限流電阻保護電路內部器件。如圖1所示。

ESD保護能力與場氧元件源漏面積有關，源漏面積越大，ESD保護能力越高，當然芯片的成本也相應提高。

傳統ESD場氧元件設計位置如下圖所示：場氧元件位于對應焊盤外面區域。如圖2所示。

如上所述，ESD的保護能力與場氧元件的源漏面積有關。一般要獲得ESD?HBM模式2KV以上，場氧元件的面積與一個1/2PAD(焊盤)面積(90um2X90um2)大小相當，放置區域為PAD的外面區域，如圖所示，芯片成本較高，特別是對于電路采用場氧元件作為ESD保護且焊盤數較多的電路來說，面積成本劣勢就顯得越明顯。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種能夠實現通過將靜電放電保護元件設置于焊盤窗口外圍環區域、不再額外占用版圖面積、縮小了整個電路芯片面積、降低芯片成本、具有更廣泛應用范圍的靜電放電保護裝置的版圖布局結構。

為了實現上述目的，本實用新型的靜電放電保護裝置的版圖布局結構具有如下構成：

該靜電放電保護裝置的版圖布局結構，其主要特點是，所述的布局結構包括靜電放電保護元件和集成電路焊盤，所述的靜電放電保護元件設置于所述的集成電路焊盤外側。

較佳地，所述的靜電放電保護元件為場氧元件。

較佳地，所述的靜電放電保護元件貼近或貼合于所述的集成電路焊盤外側邊設置。

更佳地，所述的靜電放電保護元件環繞所述的集成電路焊盤外圍一圈設置。

更進一步地，所述的集成電路焊盤為方形焊盤。

再進一步地，所述的靜電放電保護元件為環繞所述的集成電路焊盤外圍一圈的方環形。

采用了該實用新型中的靜電放電保護裝置的版圖布局結構，具有如下有益效果：

(1)通過將ESD保護元件設置在PAD周圍一圈環區域，不額外占用面積，節省了芯片面積，對于PAD數多的電路節省芯片面積更為可觀。

(2)通過ESD保護元件設置在PAD周圍一圈環區域，而非PAD的中心區域，降低了焊盤焊接時對ESD元件的損傷，提升了芯片焊接時成品率。

(3)本實用新型不僅可以適用于場氧元件的布局，對于其他ESD保護元件的版圖布局也適用，場氧元件可以根據結構需要貼合PAD一條或多條側邊進行設置，形式靈活，具有更廣泛的應用范圍。

附圖說明

圖1為采用場氧元件進行靜電放電保護的原理圖。

圖2為現有技術中場氧元件和焊盤的布局示意圖。

圖3為本實用新型的靜電放電保護裝置的版圖布局結構的示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地描述本實用新型的技術內容，下面結合具體實施例來進行進一步的描述。

本實用新型是一種ESD保護裝置中場氧元件FOD(Field?Oxide?Device)版圖布局方法，含集成電路焊盤(PAD)和ESD保護元件，特征在于ESD保護元件設置在PAD周圍一圈環區域。