[實(shí)用新型]一種ESD保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721470177.3
• 申請(qǐng)日: 2017-11-07
• 公開（公告）號(hào): CN207367971U
• 公開（公告）日: 2018-05-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張軍亮;陳利
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建晉潤(rùn)半導(dǎo)體技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H01L27/02
• 分類號(hào): H01L27/02;H01L21/8232
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本實(shí)用新型公開了一種ESD保護(hù)電路，包括GCNMOS結(jié)構(gòu)、達(dá)林頓復(fù)合晶體管和電阻R1、R2；所述GCNMOS結(jié)構(gòu)包括NMOS管、電容C和電阻Rp；所述NPN1和NPN2的基極分別通過所述電阻R1、R2連接到GND，所述NPN1和NPN2的集電極和所述NMOS管的漏極連接到PAD。本實(shí)用新型采用GCNMOS觸發(fā)達(dá)林頓晶體管來(lái)泄放ESD瞬態(tài)電流；與GGNMOS觸發(fā)的達(dá)林頓晶體管相比，GCNMOS觸發(fā)結(jié)構(gòu)具有觸發(fā)電壓Vt1較GGNMOS低且易于調(diào)控的優(yōu)點(diǎn)；本實(shí)用新型中GCNMOS對(duì)ESD瞬態(tài)電流的響應(yīng)比達(dá)林頓晶體管更快，且GCNMOS在多指（multi?fingers）結(jié)構(gòu)下能夠均勻開啟，具有GCNMOS和達(dá)林頓晶體管兩條電流泄放路徑，對(duì)受保護(hù)器件的ESD保護(hù)更有效。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種集成電路，特別提供一種ESD保護(hù)電路。

背景技術(shù)

在生活中由兩個(gè)物體相互摩擦或者感應(yīng)出的靜電無(wú)處不在，當(dāng)物體帶有靜電而靠近或接觸不帶電導(dǎo)體時(shí)會(huì)對(duì)后者產(chǎn)生靜電放電（ESD）。通常集成電路（IC）對(duì)這種靜電放電是非常敏感的，靜電放電容易損壞集成電路（IC）內(nèi)部電路，引起其功能失效，造成人力財(cái)力的不必要損失。

對(duì)于BiCMOS和BCD工藝而言，使用傳統(tǒng)NPN作為ESD器件，ESD效率高，但是觸發(fā)電壓往往高于電路工作電壓，因而在ESD應(yīng)力下無(wú)法正常觸發(fā)，引起IC內(nèi)部電路失效。

GCNMOS（Gate-Coupled NMOS）通過RC耦合增加?xùn)艠O電壓，與GGNMOS（Gate-Grounded NMOS）相比其具有更低的觸發(fā)電壓Vt1，且在ESD瞬態(tài)電流下具有更快的響應(yīng)時(shí)間，因此其對(duì)低電壓的受保護(hù)器件更有效。另外，GCNMOS為導(dǎo)通型ESD器件，在ESD電流下溝道率先開啟而代替MOS結(jié)構(gòu)漏襯結(jié)擊穿而產(chǎn)生導(dǎo)通電流，這樣在多指（Multi-finger）結(jié)構(gòu)下可以讓多個(gè)finger同時(shí)開啟進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，每個(gè)finger都來(lái)承受ESD電流，形成較大的電流釋放路徑來(lái)泄放ESD電流。

同極NPN 達(dá)林頓復(fù)合晶體（Darlington）管由兩個(gè)三極管的前極NPN發(fā)射極和后極NPN基極串聯(lián)而成，其電流放大倍數(shù)是兩個(gè)三極管的電流放電倍數(shù)之乘積，因此其用于ESD保護(hù)器件時(shí)具有很高的放電能力，但其基極無(wú)額外觸發(fā)結(jié)構(gòu)時(shí)觸發(fā)電壓過高，無(wú)法成為有效的ESD保護(hù)器件。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種通過GCNMOS來(lái)觸發(fā)達(dá)林頓復(fù)合晶體管的ESD保護(hù)電路及其制造方法。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種ESD保護(hù)電路包括GCNMOS結(jié)構(gòu)、達(dá)林頓復(fù)合晶體管和電阻R1、R2；所述GCNMOS結(jié)構(gòu)包括NMOS管、電容C和電阻Rp；所述達(dá)林頓復(fù)合晶體管由兩個(gè)三極管NPN1和NPN2并聯(lián)構(gòu)成；所述NMOS管的柵極分別通過所述電容C和所述電阻Rp連接到PAD端和GND，所述NMOS管的源極連接所述NPN1的基極，所述NPN1的發(fā)射極和所述NPN2的基極相連，所述NPN1和NPN2的基極分別通過所述電阻R1、R2連接到GND，所述NPN1和NPN2的集電極和所述NMOS管的漏極連接到PAD，所述NPN2的發(fā)射極連接到GND。

進(jìn)一步，所述電容C為多晶硅電容。

進(jìn)一步，所述電阻R1、R2和Rp為多晶硅電阻。

本實(shí)用新型的有益效果是：（1）采用GCNMOS觸發(fā)達(dá)林頓復(fù)合晶體管來(lái)泄放ESD瞬態(tài)電流；（2）與GGNMOS觸發(fā)的達(dá)林頓復(fù)合晶體管相比，本專利具有GCNMOS觸發(fā)電壓Vt1較GGNMOS低且易于調(diào)控；（3）GCNMOS對(duì)ESD瞬態(tài)電流的響應(yīng)比達(dá)林頓晶復(fù)合體管更快，對(duì)受保護(hù)器件的ESD保護(hù)更有效；（4）GCNMOS multi-fingers 開啟均勻，且有GCNMOS和達(dá)林頓晶復(fù)合體管兩條電流泄放路徑。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實(shí)施方式