[發明專利]一種電源鉗位ESD保護電路及集成電路結構

有效

• 申請號: 201910681905.2
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110518561B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王源;李云號;田明;王藝澤
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 馬瑞

本發明提供一種電源鉗位ESD保護電路及集成電路結構，該電路包括：ESD檢測模塊、ESD觸發模塊和ESD泄放模塊；其中，ESD檢測模塊，用于檢測ESD脈沖信號，當ESD脈沖信號滿足預設條件時，輸出ESD信號；ESD觸發模塊，用于接收ESD信號，并根據ESD信號產生開啟信號；ESD泄放模塊，用于接收開啟信號，并根據開啟信號泄放由ESD脈沖信號產生的靜電電荷。本發明提供的電源鉗位ESD保護電路及集成電路結構，通過設置探測模塊檢測滿足觸發模塊工作的ESD信號，解決了瞬態探測型電源鉗位電路易誤觸發，易發生latch up和靜態探測型電源鉗位電路漏電流較大的缺點，且具有結構簡單，觸發電壓可以調節的優點。

技術領域

本發明涉及電子電路技術領域，尤其涉及一種電源鉗位保護電路及集成電路結構。

背景技術

隨著集成電路的發展，集成電路的工藝尺寸越來越小，金屬氧化物半導體電路的柵氧化層厚度越來越薄，電路的工作電壓不斷變低，使得集成電路對ESD的抵抗能力不斷的下降，進而導致ESD對集成電路的損傷變得越來越顯著，同時工藝尺寸的不斷縮小也使得ESD電路設計窗口變得越來越小，這顯著增加了ESD電路及其相應芯片設計的復雜度。

ESD電路作用表現在：在芯片正常工作時不對電路產生任何影響，而在ESD事件發生時迅速開啟，使得大電流通過ESD電路迅速的泄放掉，同時將電源電壓鉗位到正常電壓值以至于不會損害到集成電路上的其余電路。而電源鉗位ESD電路作為ESD電路的進一步改進，在泄放靜電電荷的同時，能夠適應電源線上的噪聲，以避免內部IC電路在正常工作時產生的噪聲將電源鉗位電路誤觸發。

目前，電源鉗位ESD保護電路主要有靜態探測型、瞬態探測型和混合探測型。其中靜態探測型電源鉗位ESD保護電路常采用二極管串作為ESD探測器件。該電路一個顯著的缺點是漏電流較大，使得電路的功耗增加。瞬態探測型電源鉗位ESD保護電路通過設置RC的值來檢測ESD事件，由于ESD泄放器件的開啟時間由RC的乘積決定，這使得電路的設計面積很大，同時電源上的噪聲會誤觸發電路造成latch up。電源鉗位ESD保護電路，性能效果則是介于靜態探測型、瞬態探測型ESD保護電路的優缺點之間，且電路結構簡單，且不會明顯增加版圖面積。

發明內容

本發明實施例提供一種電源鉗位保護電路及集成電路，用以解決現有技術存在的上述缺陷。

一方面，本發明實施例提供一種電源鉗位保護電路，包括：ESD檢測模塊、ESD觸發模塊和ESD泄放模塊；其中，ESD檢測模塊，用于檢測ESD脈沖信號，當ESD脈沖信號滿足預設條件時，輸出ESD信號；ESD觸發模塊，用于接收ESD信號，并根據ESD信號產生開啟信號；ESD泄放模塊，用于接收開啟信號，并根據開啟信號泄放由ESD脈沖信號產生的靜電電荷。

另一方面，本發明實施例提供一種集成電路結構，該集成電路結構包括：多個電路模塊，其中至少一個電路模塊中具有上述電源鉗位ESD保護電路，其余電路模塊均具有ESD泄放模塊。

本發明實施例提供的一種電源鉗位保護電路及集成電路結構，通過設置探測模塊檢測滿足觸發模塊工作的ESD信號，解決了瞬態探測型電源鉗位電路易誤觸發，易發生latch up和靜態探測型電源鉗位電路漏電流較大的缺點，且具有結構簡單，觸發電壓可以調節的優點。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發明實施例提供的電源鉗位ESD保護電路的結構示意圖；

圖2為本發明實施例提供的又一電源鉗位ESD保護電路的結構示意圖；