[發明專利]用于保護不受靜電放電傷害的集成器件

在審

• 申請號: 202010436923.7
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111987093A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: F·塔耶特
• 申請（專利權）人: 意法半導體(魯塞)公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 董莘

本公開的實施例涉及用于保護不受靜電放電傷害的集成器件。第一電源軌作為配置有耦合件的電源樹來提供，以將電源電壓分配給電路的有源元件。第二電源軌作為靜電放電通道來提供，并且沒有配置到電路的有源元件的分配樹耦合件。第一靜電放電電路直接電連接在第二電源軌的一端與接地軌之間。第二靜電放電電路直接電連接在互連節點與接地軌之間?；ミB節點將第二電源軌的另一端電互連到第二靜電放電電路處的第一電源軌。

優先權要求

本申請要求于2019年5月22日提交的第1905367號法國專利申請的優先權，其內容在法律允許的最大范圍內作為整體引用而被并入本文。

技術領域

實施例涉及集成電路，并且具體涉及集成電路中用于保護不受靜電放電傷害的器件。

背景技術

用于集成電路靜電放電(ESD)保護的電路系統受到在電路內部的大電流(通常為幾安培)的影響。

這些大電流必須經由特定的通路在接收放電的端子之間流動通過芯片的內部。

作為一般規則，這些路徑包括連接到電源軌的專用保護部件，被配置為限幅靜電放電，放電電流將流動通過該路徑。

在集成電路互連層(BEOL，用于線路后端)中，電源軌通常由金屬軌道構成，并將電源電壓和參考電壓分配給集成電路上各個點的有源部件。

通常，有源部件可以連接在電源軌上的任何點上，并且能夠在承受規定的被擊穿的最大電壓。有源部件對電源電壓中的過電壓特別靈敏。

由于歐姆電壓降，在靜電放電期間，電源軌上的電壓等于專用保護部件的端子兩端的電壓加上放電電流對電源軌電阻的流動而生成的電壓。

因此，電源軌一端處的電壓通常高于最大擊穿電壓，并且有源部件連接到的電源軌上的點(相當于分壓器電橋)處的電壓很可能也高于最大擊穿電壓。

已經提出通過增加軌道的寬度來降低軌道的電阻，但這會導致有害的體積。

調整保護部件以降低端子兩端的電壓，除了在技術上困難和昂貴之外，還受到電源電壓與最大擊穿電壓之間的權衡的限制。

增加保護部件的數目通常會導致隨機和難以控制的行為。

因此，需要降低集成電路靜電放電(ESD)保護過程中發生故障的風險。

發明內容

根據實施例，所提出的是一種簡單且廉價的器件，使得能夠完全消除用于集成電路不受靜電放電傷害的保護中的故障風險，該器件表現出減小的體積和改進的性能，特別是在可預測性方面。

根據一個方面，集成電路包括第一電源軌，該第一電源軌被配置為將供電電壓分配給集成電路的有源元件，以及用于保護不受靜電放電傷害的器件，該器件包括第二電源軌，該第二電源軌被配置為在電源引腳與接地引腳之間引導靜電放電電流，第二電源軌未被連接到電路的任何有源元件。

因此，在靜電放電的情況下，放電電流流動通過第二電源軌。由于第二電源軌未連接到電路的任何有源元件，因此歐姆電壓降不會將高于最大擊穿電壓的電壓引入電路的任何有源元件。

根據這方面的用于保護不受靜電放電傷害的器件不需要第二電源軌表現出非常低的電阻率，并且因此可以使用比傳統器件更小的面積。

由于保護器件的結構簡單，因此器件的行為易于預測，并且易于優化地設計。

根據一個實施例，用于保護不受靜電放電傷害的器件包括具有直接連接到接地端子和輸入端子的端子的第一靜電放電限幅器件，并且第二電源軌連接到電源引腳以及連接到第一靜電放電限幅器件的所述輸入端子。

有利地，第一電源軌第一靜電放電限幅器件的所述輸入端子上經由第二電源軌被連接到電源引腳。