專(zhuān)利名稱(chēng)：箝位電路的靜電放電保護(hù)的制作方法
H位電i^的靜電;^電保護(hù)相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考這項(xiàng)申請(qǐng)要求了美國(guó)2006年6月29日申請(qǐng)的臨時(shí)申請(qǐng)No.60/817，614的權(quán) 利，其內(nèi)容4^P結(jié)合^E作為參考。技術(shù)領(lǐng)域這項(xiàng)發(fā)明通常涉及靜4it電(ESD)，電路，尤其是M^ (IC)的 ，電路中的可4^:整、^ (SCR)的lfc^的^背景絲ESD絲的獄策杖一顯示在電路100中，其中用了一個(gè)功率雜電路 102， 一個(gè)局部雜電路104， ^fr有一系列pn結(jié)^l管106，如

圖1所示。在 這種情況下，位于IO108和VSS (或者鵬)110之間用于獄的局部棘電 路104是一個(gè)DTSCR。因而，到DTSCR104的輸Ajl10 108。在VDD 112 和VSS110之間ii^在一個(gè)用于保護(hù)的,電路，即功率lte電路102。圖中所 示的另一個(gè)元件是pn結(jié)^^l管，位于IO 108和VDD U2之間的導(dǎo)通J^^管 (diode-up) 114 ^^"—個(gè)圍繞導(dǎo)通>^1管114的用于保護(hù)的獄環(huán)116。如 所示的，獄環(huán)116是"f"ii^r^L管114的一個(gè)阱絲(well tap )。所謂阱絲指 的是一個(gè)到阱的連接，it^(此例中為"!^^l管114)^^到阱中，還示出 了一個(gè)片形電容118,其用作Vdd線112和Vss線110之間的寄生電^0注意， 需^W4^I^配置的一些附加;^沒(méi)有顯示在電路100中，一個(gè)典型的pn結(jié)^fel管114的員面圖^L^示在圖2中。^fel管114存在 一個(gè)P摻雜區(qū)U4a和一個(gè)N摻雜區(qū)114b,這可以在P-阱的M 202中，或者 在單獨(dú)的阱，例如N-阱204中形成。如圖2所示，如^feL管在N-阱204中， 就M成一^^生^l晶體管，iit^biN-阱204中的P4^雜區(qū)U4a (即二 極管114的笫一節(jié)點(diǎn))，N-阱204，其通過(guò)N絲區(qū)114b連接在N-阱 204 (即^r^L管114的第二節(jié)點(diǎn))中。集電HP-阱或P-M202,注意到雖然
所有的所示的圖形和實(shí)W^用的是p-l^技術(shù)，但是，對(duì)^M頁(yè)域技權(quán)員很清楚的是，在N-M中或其它過(guò)程中的實(shí)5yE^發(fā)明中也是可能的。正如圖2所示，電流有兩個(gè)不同的流向。第一個(gè)流向是M^ L管114的第 一節(jié)點(diǎn)流向第二節(jié)點(diǎn)。itA^L管電流。由于寄生練晶體管(此例中的p叩 晶體管)的存在，還有電流流向M202。因?yàn)樵肼暫烷V鎖效應(yīng)，J^常不希 望有絲電流。防ibtb^jt的第一種典型^M^I^I-HS^環(huán)116 (即在P-基 M202中的P + )圍繞iJ^L管，如圖2所示。pnp^電流將^^流向連接到 地，Vss 110的保護(hù)環(huán)116,說(shuō)明導(dǎo)通^L管114實(shí)現(xiàn)的第4^K如圖3所示。此第Ji^技術(shù)包括兩 個(gè)插腳(finger),此例中是兩種pnp晶體管。為了使p叩4^^高^(guò)l管電流，N擲區(qū)114b^^SCR 104'的夕NC同樣^iJ^中提供有一^h^ 環(huán)116，將^fel管114 ^NP電路隔離，如JJt討iW，絲環(huán)116連接到地 Vss 110,如上面^Hf的e^狀中看出的，ALr^l管到SCR的^iJ^電流，總是被 最小M^Ak^,因jHiit個(gè)JJ^電';^fc良費(fèi)了， JUS:有用^r方法建 設(shè)')^擁。而且，因?yàn)殡奮^通賴(lài)部雞電路104，電流就需要更長(zhǎng)時(shí)間去觸 發(fā)SCR。因而，需要利用此電流賴(lài)部餘電路的)Sfc^^容易和更快的M。發(fā)明內(nèi)容^JL明的一個(gè)實(shí)施例中，提供了"-^包含SCR的靜^L電(ESD)獄 電路，其中SCR財(cái)至少一> 絲第叫緣雜區(qū)的散布的高#^第一區(qū)， 以;S^少一^^L笫二^^區(qū)的散布的i^^第二區(qū)，所述SCR連接在 第一電位(voltage potential)和第二電位之間，該電路進(jìn)而&^至少一^N^ 環(huán)，其^^到至少一個(gè)SCR的)li^絲.>^ 1明的另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一個(gè)絲電路，^W—個(gè)M，其 中M^^^^斤iii^的SCRj^，所述SCR^r至少一W^第 -"^#^區(qū)的^:布的高#^第一區(qū)，以義E少一，禮在第二^^區(qū)的散布 的高絲笫二區(qū).這個(gè)電路進(jìn)而^""個(gè)pn結(jié)J^l管，其直接連接到所述SCR， 在SCR和pn結(jié)iU'司沒(méi)有^^環(huán).圖1描述了一個(gè)e^"技術(shù)的ESD旨策略的電路圖。圖2描述了 W技術(shù)的圖1的典型^l管的橫戴面圖。 圖3描述了 e^^M^的圖1的多插腳標(biāo)Jjtr^L管的實(shí)現(xiàn)的麟面圖。 圖4描述了才緣^JL明一個(gè)實(shí)施例的ESD，電路的實(shí)現(xiàn)的電路圖。 圖4A - 4D描述了圖4的電路圖的電流。圖5描述了##本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的圖4的ESD保護(hù)電路的另一實(shí)施的 示例性電路圖。圖6描述了才娥^^明另一個(gè)實(shí)施例的圖4的應(yīng)用到功率符位電路的ESD 獄電路的另 一實(shí)施的示例性電路圖'選擇實(shí)施的示例性W圖。圖8A和8B描述了作為械明另一實(shí)施例的朋了！4itn^管的絲環(huán)的 ESD儲(chǔ)電路的示例性電路圖。圖9描述了作為^明進(jìn)一步實(shí)施例的使用有源源泵(ASP)的一個(gè)或多 個(gè)_^1管的#環(huán)的ESD ^電i^的示例'性電路圖。圖10描述了作為本發(fā)明另一實(shí)施例的^^-H^討^l的PMOS的獄環(huán) 的ESD ，電路的示例性M圖。圖11描迷了作為本發(fā)明進(jìn)一步實(shí)施例的在功率箝位電路中使用輸出 NMOS的，環(huán)來(lái): iA電流的ESD ，電^示例性電路圖。圖12描述了作為^L明另一實(shí)施例的考慮到SCR的二極管位置的示例性 橫載面圖。圖13A和13B描述了作為械明進(jìn)一步實(shí)施例的^L位置的示例'fci^面圖。圖14A和14B描述了圖13A和13B的控制電路的不同位置的示例性電路圖。圖15A-15C描述了圖13A和13B的控制電路的一些實(shí)例的示例性電路圖。圖16描述了深N阱下兩種情形的示例't4^栽面圖，圖17A-17D描述了MN阱大4#^及的實(shí)施的示例'1 ^面圖。
具體實(shí)施方式
此項(xiàng)發(fā)明提出了 一種新的結(jié)構(gòu)和技術(shù)，利用流向基底的電流幫助局部箝位電路觸發(fā)。因而，作為觸發(fā)原理或是附加方法，其是利用元件注入的電流作為附加的電流幫助SCR觸發(fā)。可能的實(shí)現(xiàn)方法是，不是將二極管的保護(hù)環(huán)連接到Vss (地)110上，而是連接到SCR的觸發(fā)接頭上。這作為本發(fā)明的一個(gè) 實(shí)施例,如圖4的ESD獄電路400中說(shuō)明。如圖4所示，保護(hù)環(huán)116連接到 SCR的至少一個(gè)觸發(fā)接頭上，最好連接到第一觸發(fā)接頭，即DTSCR104的G1 端。因此，通常注入基底的電流會(huì)由做環(huán)116集中，從而觸發(fā)ESD箝位電路， 即DTSCR104，因此使ESD^電路104liiC得更快和更容易些。這也是因 為這個(gè)事實(shí)，即在這個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)環(huán)116與ESD雜電路104的第一觸發(fā)接頭G1相連。參考圖4A"4D，基于圖4的電路圖400，示出了在ESD過(guò)程期間的電流流向。在ESD"-過(guò)程期間，初始階段有一個(gè)小電流通過(guò)IO108和VDD112之間的導(dǎo)通二極管114流向VDD線(輸電線)112，如圖4A所示。由于固有的雙極晶體管，還有一個(gè)電流流向pn結(jié)導(dǎo)通二極管114的絲環(huán)116,因而5IL^現(xiàn)在就有足夠的電流引向SCR 104，的Gl端，并在圖4B所示的第二階段注入到npn的基極中。正如在已有技術(shù)中討論的，這個(gè)電流被轉(zhuǎn)移到地，但現(xiàn)在由于保護(hù)環(huán)116與SCR 104，的觸發(fā)接頭Gl相連，這將有助于更快地觸發(fā)SCR104，。 SCR 104，的主體壓到更高的電壓(即，電流將流經(jīng)阱或基底的電阻性主體)，從而在SCR，104的/lfcSl躲Gl電阻建立起一個(gè)初始電壓。在第二階段，當(dāng) IO108的電壓達(dá)到SCR，104的觖義電壓時(shí)，SCR104會(huì)導(dǎo)通。在這些圖的情況 下(不限于這些圖)，M電壓是串聯(lián)列的pn結(jié)二極管106中的一個(gè)的內(nèi)在電壓和SCR，104的pnp的基一 射極電壓的3倍，因此，在圖4C所示的第三階段， 串聯(lián)列的pn結(jié)二極管1064W^fHt電流，由于電流的溢出，電流也會(huì)注入到Gl端旁邊的G2中。因而，當(dāng)有足夠的電琉M時(shí)，所有的電流就會(huì)集中到 SCR，104中，從而導(dǎo)通SCR104，(當(dāng)npn和pnp的基- 射極電壓^SlJ約0.7伏 時(shí))，正如圖4D所示的第四階段，所以，由于保護(hù)環(huán)116與SCR，104的觸發(fā)接 頭(此例中是Gl)的連接，與注入基底的相同的流線也將附加到電流注入到 SCR，104中。重要的是要注意， 盡管我們分四步解釋這個(gè)過(guò)程，所有的事件都可以同時(shí)發(fā)生或是以不同于上述發(fā)生，注入的附加電流將使觸
發(fā)電i^需i^it很少電流，可以減少電壓過(guò)沖。重要的狄注意，圖4的ESD保護(hù)電路400可能包括多種實(shí)財(cái)法。 這樣的實(shí)現(xiàn)包^i^接到一個(gè)SCR的不同Gl接頭，或來(lái)自不同的SCR的導(dǎo)通 4管。這可t^T助于放電裝置;^ (CDM)同時(shí))l^多個(gè)^電路。另"^t 實(shí)i^:將不同的做環(huán)^^接到一個(gè)SCR的)lt^躲上。為了防止兩個(gè)^l管之 間增加的泄漏，>ffe^將不同的絲環(huán)^^接到不同的觸發(fā)接頭上，從而防止一個(gè) 保護(hù)環(huán)上的電流^A^另一^H^環(huán)中，而不是SCR中。這個(gè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在 ESD脈沖的早期，有一個(gè)附加的電流;iAJ!]SCR中.這會(huì)使SCR更快。正如上述討輛那樣，在e^技術(shù)中SCR iUI^電賄時(shí)^^慢。SCR的iH的 第一重要的是從保護(hù)電路看的電壓過(guò)沖。因而，如參考圖4和圖4A4D描述的 本發(fā)明的創(chuàng)新性的方面:IU:盡量使SCR在ESD斷中啟動(dòng)或準(zhǔn)糾更早，從 而使SCR更快。圖4中ESD電路400 gtii的實(shí)現(xiàn)fe^"加附加裝X^^環(huán)116與SCR 104， (DTSCR104)的Jlk^L絲之間，以;SL^儲(chǔ)環(huán)116與地VssllO之間'這 樣的實(shí)絲圖5中ESD電路500中說(shuō)明，i^E—個(gè)MOS晶體管，此例中是 PMOS502， ii^E獄環(huán)116與)SiiL躲，此例中是SCR104， (DTSCR104) 的G1之間。因而SCR104， (DTSCR104)的賴(lài) JL絲連接到Vddll2上。因 此，當(dāng)芯片沒(méi)有動(dòng)力時(shí)，^環(huán)116連接到SCR104， (DTSCR104),以幫助 SCR觖t ^UE常狀態(tài)時(shí)，電流就械阻塞，從而防-缺的觖《。而且， 另一個(gè)MOS晶體管，此例中是NMOS504，艦加在絲環(huán)116與地Vss 110 ^J'司。^ft用是^Lit常狀態(tài)下WM^環(huán)116連接到地Vss110，但是在ESD(無(wú) 動(dòng)力的狀態(tài)下)，電流的流動(dòng)就^CP且塞?？蒦#^,其^^件也可以^t!^保 護(hù)帶，hkJ^源和ESD餘電秋間。一^^1^1#^個(gè)電阻(沒(méi)有圖示) ^L^獄環(huán)116和地VssllO之間，其在ESD期間限制電5^危動(dòng)。所屬領(lǐng)域的人技術(shù)員#^理解，上述技術(shù)不限于作為局部箝位電M DTSCR104' ^^于SCR的局部棘電i^t7lL可能的，而且，這個(gè)*1^*至 不限于局部^i電路，也可以用在一個(gè)功率l^i電路上，就像在圖6中所示的 ESD #電路600中看到的那樣，如圖6所示，功率#^電路102本身是一個(gè) DTSCR102 (財(cái)SCR102，)，其絲Vdd 112和Vss 110之間，因而財(cái)Vdd UO作為SCR的輸入電壓.當(dāng)ESD被強(qiáng)制在IO108和Vssll0之間時(shí)，電流會(huì) 經(jīng)it^l管114流向VDD線112。然后電流M過(guò)功率箝位電路流向Vss 110。 初始階段，電流^it)l^電路，也M串粉iJ的pn結(jié)^l管106。同時(shí)由導(dǎo) 通^ l管114注Wj保護(hù)環(huán)116中的電流會(huì)直捲箏向功率箝位電路的Gl觸發(fā)接 頭。就像先前的情況一樣，電^Sy^^過(guò)兩個(gè)liiL絲流向SCR102，，從而 得到了 一個(gè)更快的獄裝置。在先前的圖6中，保護(hù)環(huán)116的電流;^A^i在不同的)I^LM，也UG1 而不是^Jl^L電路的iiE點(diǎn)(G2)進(jìn)行的。所^^域的一些^t^A員可以輕易 地iWt^，以^)l^電路，也M串粉'J的^l管106，在同樣的^L接頭作 為電流;認(rèn)，就像圖7中ESD電路700所示的可選輛實(shí)現(xiàn)中那樣。因而，在 圖7的電路700中，敝電路，也狄串粉'j的^l管106， lfo^接到同樣的觸 發(fā)接頭，Hk4fc^b例中的Gl，作為儲(chǔ)環(huán)U6。這個(gè)^ii可以更"f^描述為 利用^i';iAi^的電流作為附加電流去幫助)8^ SCR 104，，或者作為電琉去 幫助敝SCR104，.辟?zèng)]有圖示，但是電路700可能不&^敝電路106。 那種狀況下，SCR104，^lL僅僅^^置ii^的電^^/f)liiL^i^iL明的范圍內(nèi)，局部^(i鎮(zhèn)104和串^^的pn結(jié)^^l管106可以 錄電糊^ThMr。這微&^將敝電路本身的串粉'J pn結(jié)J^fel管106的 頂頭>=^1管作為#環(huán)116，如圖8A和8B中ESD #電路800所示的乖洋， 這可以作為本發(fā)明的另-"^tr選躺實(shí)施例。脾環(huán)116更可是串^^的pn結(jié) ^^L管106中的一個(gè)，或者A^個(gè)^^L管106，就如同樣ESD雜電路104的 敝電路在圖8B中顯示的那樣。，環(huán)的另^t實(shí)現(xiàn)在圖9中的ESD^^電路900中所示，其中用了一個(gè) 有源源泵方案的一個(gè)或多個(gè)^l管(或其它元件)作為，環(huán)。如圖9中所示， ^環(huán)116是有源源^it^902， ^i于一個(gè)MOS管904的^fe^源極4Lf司。 MOS管904是一個(gè)功率^fi^i吝102，而Zs906是一個(gè)與MOS管904的源極 額外串連的lfi^。有源源泵902是一個(gè)t^，其通ii^t加源^LL附加阻抗Zs 906 的電流，進(jìn)而提升Wl上的電壓，從而使MOS管904的^l電壓鉗制在一定 的水平.因而，在MOS管904的H8^源^l之間的電壓響應(yīng)ESD^而5ML 制.注意，有源源泵902可他逸串聯(lián)的^L管， 一個(gè)NMOS糊'j電路， 一個(gè) PMOS湖電路鞞，重要的是，注意，M明的^^環(huán)并;rWIL于^L管的阱^:，也可包括 ^ft^t件，像是電阻、電容、MOS、 SCR等等。"H^'J子是，<^)有一^#湘 極的PMOS管1002的輸出作為旨環(huán)116，如圖10中的ESD ，電路1000 所示。可選擇地，NMOS管1004的輸出的保護(hù)環(huán)116的^^)^t^示在圖11的 ESD獄電路1100中。如圖11所示，在NMOS管1004輸出周?chē)淖霏h(huán)破 用來(lái)將電流;iA到功率箝位電路102中。這yHt^可以在沒(méi)有局部箝位電路104 的M下工作。正像上面詳細(xì)討，那樣，從^L管^AJiJ基底的電流的連接是通過(guò)一個(gè) 保護(hù)環(huán)邊接到SCR的。然而，代^fM—^M^環(huán)，經(jīng)it^的直接連4^L是 可能的。出于il個(gè)原因，pn結(jié)導(dǎo)通^t l管114 (也可肯l^文獻(xiàn)前面提到的不同 ^^fel管)也可被"^it^于接近SCR104，處，從而形成一M生晶體管，就像 圖12所示的城面圖那樣。這>^&離劍于一樣小的設(shè)計(jì)細(xì)'』，換句"^兌， il U4i^^l管114和SCR104，4Lr司的最小距離，其滿(mǎn)足可靠性原則，這樣的 接近'1^^斤以可能，是因?yàn)樵趫D3中>^1管的右#1#除了 N+區(qū)域，所以使導(dǎo) 通^fel管114的P +區(qū)域非常接近于N阱204，進(jìn)而形成了一個(gè)晶體管，樣 是寄生晶體管1202。寄生晶體管1202是一個(gè)由導(dǎo)通^fel管114的P +區(qū)U4a， ^fel管114的N阱204和M202形成的pnp型晶體管，圖12所示。寄生晶 體管1202有一個(gè)t嫩小的JJ(長(zhǎng)，其由尋通^^l管114的P +區(qū)U4a和絲 202之間的距離所狄，這^5^這個(gè)晶體管有一個(gè)很高的增值系數(shù)，因歧比 !^強(qiáng)的晶體管。圖12中的導(dǎo)通J^L管114因而^tE4第一)lfc^^ Gl附近， 將電流直接'^SCR 104，。這項(xiàng)絲的進(jìn)一步2fcli^/iHI"在圖12中，通過(guò) 反轉(zhuǎn)P型重?fù)诫s區(qū)和N型重?fù)诫s區(qū)的順序。由于P+區(qū)和N阱i^(^^iMt 腳)的最小距離，水平npn是可得的最強(qiáng)雄晶體管。而且，代#^吏用兩個(gè)插 腳，iM"或多個(gè)插腳的氺剛在ESD獄電路中^M:可能的。盡管，先前圖中沒(méi)有顯示出，在"!HtJ^l管(N阱Jl^l管)114的P +區(qū)和 SCR104，的G1的P+區(qū)^U'司提供有隔離，例如SH， it種隔離可以防ih""^電;;IU^L管流向絲。因此，除了^^寄生錄晶體管的電;^卜，iW^i方法是增加v^fel管流向絲的電流。這Hfe^^生^^的Si區(qū)供電流;綠寄生錄晶體管的思想。這種實(shí)現(xiàn)的"^能的#^圖13A和13B的滅面圖中 得到演示，4M^^L明進(jìn)一步的實(shí)施例。正如圖13A和13B所示， 一個(gè);WL1302， ^"是柵IU匕層，放在N阱204和P阱M202的邊界上，這:^K吏N阱204和P阱基底202之間可獲得的#擴(kuò)大，從而附加電流可以從N阱204流入到基 底202進(jìn)而觸發(fā)SCR 104，的Gl接頭的柵氧化層1302。 #擴(kuò)大的原因是因?yàn)?x^^氧化層1302下，沒(méi)有形成隔離。；M柵feL1302后，就會(huì)在導(dǎo)iH管114 (或另一個(gè)元件，如MOS，其它^^fel管)的P型區(qū)114a和P阱iiJ^202之 間形成MOS管的itil可以控制晶體管的 1防止高的泄漏，當(dāng)發(fā)生ESD時(shí)， MOS管導(dǎo)通；而正常狀態(tài)下，MOS管關(guān)閉。正如圖13A中所示的一種實(shí), 樣，柵極1302在導(dǎo)通Ji^l管114的P型區(qū)和絲202之間。隔離還被形J^^在 這個(gè)點(diǎn)和SCR104，的G1觸發(fā)M之間。在圖13B的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，柵feU302 在導(dǎo)通^^^管114的P型區(qū)和SCR 104，的第一)Si^接頭Gl之間，這里的STI 敝全排除了.另外，正如圖13A和13B所示的那樣，控制電路1302連接到 柵氧^^?？刂齐娐?302的作用是^^MOS晶體管4JE常IMt時(shí)處i^關(guān)閉" 狀態(tài)，而在ESD4Li時(shí)處i^"lHt"狀態(tài)，這是通過(guò)控制柵板1302上的電壓實(shí) 現(xiàn)的，以下鰣細(xì)描t見(jiàn)圖14A和14B，圖中所示了發(fā)明的另-"^情況，即在ESD獄電路1400 中，將控制電路1302置于不同位置?？刂齐娐?302可以置于IO刮-腳108，如 圖14A所示，在兩根電源軟間，也狄Vddll2和Vss(地)U0?？蛇x摔地， 控制電路1302也可置于IO針腳108和Vss 110之間，并JL^^K額外的電 源對(duì)目連，如圖14B所示。圖14A這種方法的優(yōu)吾ol控制電路1304足以向不 同的IO針腳提fr"個(gè)嫩^S。而圖14B的優(yōu)點(diǎn)則是控制^1304可以做的 很小，因?yàn)閷?duì)控制電5^T負(fù)面敢應(yīng)的尋通^L管^M^t方法里影響"ML在圖15A到15C中示出了不同種類(lèi)的控制電路的一些實(shí)例。一^H1樣的控 制電路1302是RC敝的1302a，它基于在圖15A和15B中所示的電F脈電容 至少^^在一^"1^^。所述領(lǐng)域的#^員*道，有4艮多方法實(shí)現(xiàn)一個(gè)具有 倒相^l^反饋等的控制電路?？刂齐娐返牡赹可能實(shí) ^于一個(gè)電>^^^ 電路。一^H1樣的例傳圖15C所示，i!E控制電路1302是一串^fel管1302b。 ^fe可能的控制電i^現(xiàn)形i(^的或^U^電路，電J5St^測(cè)電路^NF。而且，以上按圖示說(shuō)明的發(fā)明并不限于將電流j!iAJ，j SCR 104，的Gl敝 躲中.正如圖16所示，如果可獲^""個(gè)深N阱1602，同樣可食^1P阱^ 管"fclt l^隔離的p阱1602和SCR 104，的N阱204中的" 4t^^feL管114，，代 替，實(shí)現(xiàn)同樣的功能(就如前圖所示)，ii^妙成一^H^生的npn型晶體管，它可以將電沐iiAJiJSCR 104，的N阱204中。因此，在圖16的例子中，在隔 離P阱1602中的電流是被ii/vG2)liiL接頭中，而不是到先前圖示的G1皿接頭中。即4棘自N阱導(dǎo)通^2l管U4"的電流可以被;i!iASCR 104，的N阱中，參 考圖17A-17C,考慮到N阱導(dǎo)通^^L管114"，示出了圖13的柵氧化層1302和 控制電路1304的不同位置。圖17A-17C說(shuō)明了 N阱導(dǎo)通^l管U4，，在電流注 AJ!j SCR 104，的G2 )!^L接頭中的情況。因而，圖17A-17C的柵氧"^/g 1302 g制電路1304用來(lái)將電流從N阱導(dǎo)通^^l管114"iAJiJ SCR 104，的N阱中， 從而在SCR 104，的G2絲)li^柵氧^;i: 1302。所以，圖17A-17C列出了為了 將電流j^AJ!] SCR 104，的G2 M或N阱的四種可能的柵極1302的位置.正 如圖17A所示,柵氧^>& 1302位于兩轉(zhuǎn)近的N +區(qū)之間，Hfejlt^在SCR104， 的N+區(qū)和N阱"f"^^T^^l管ll4"的N +區(qū)之間，圖17B中，相MM^1302置 于SCR 104，的鄰近N十區(qū)^J'司，鄰近于N阱"f4fJl^l管U4"，也&^了 SCR 104，的^P分N +區(qū)。圖17C中，柵氧4t^l302連接在SCR104，的N阱之間， 鄰近于N阱^4iJ^feL管114"。進(jìn)而，圖17D中，柵氧4^ 1302在SCR 104， 的N阱與導(dǎo)通^ L管114，的N +區(qū)之間。因此，以上描述的發(fā)明提供了不同的方法，用來(lái)將^J^^AJiii^的電流 作為附加電流去幫助SCR觸發(fā)。以上詳^t，^包括固有雙敗晶體管的使 用，借助于，環(huán)、固有*晶>^管的^、 XM1晶體管的位置、以及增加ESD itA時(shí)流向^a的電流的^A注意，所;ir^域的^A員將容易錄出，此 項(xiàng)發(fā)明并不局限于當(dāng)前所示的這些實(shí)現(xiàn)。例如，以上討絲發(fā)明都^1以P型區(qū) 獄環(huán)為例，然而，所^5域的^M^員也可用N型區(qū)獄帶實(shí)現(xiàn)(周?chē)袩o(wú) N阱均可)。^iM已經(jīng)示出^H^^i兌明了結(jié)合^L明教導(dǎo)的^t實(shí)施例，^^斤M 域的^A員只要不偏離發(fā)明的宗旨和應(yīng)用范圍，仍可容易蚰結(jié)^1些教"H殳 計(jì)出許多B變化的實(shí)施例。
權(quán)利要求
1、一種靜電放電(ESD)保護(hù)電路，包括一個(gè)SCR，其具有至少一個(gè)散置的高摻雜的第一區(qū)，其形成在第一低摻雜區(qū)中，以及至少一個(gè)散置的高摻雜的第二區(qū)，其形成在第二低摻雜區(qū)中，所述SCR連接在一個(gè)第一電位和一個(gè)第二電位之間；以及，至少一個(gè)保護(hù)環(huán)，其連接到SCR的至少一個(gè)觸發(fā)接頭。
2、 條;bU'漆求l中的ESD保護(hù)電路，其中所述的保護(hù)環(huán)包拾 電阻、電容、二極管、MOS管、SCR和有源源泵中至少一個(gè)的阱接頭。
3、 ^^^'J^求1中的ESD獄電路，還包括至少一串粉'J pn結(jié)二 極管，^T陽(yáng)脅陰極，它們分別^it向連接扭SCR的至少一個(gè)敝接頭到第二電位。
4、 #^5U，JJMt3中的ESD絲電路，其中獄環(huán)圍組少一串粉'J pn結(jié)^r^fe管的至少一個(gè)。
5、 #^^'澳求1中的ESD獄電路，其中第一電位是輸入、輸出和 輸A/輸出焊盤(pán)中的至少一個(gè)。
6、 根據(jù)W，J^求5中的ESD保護(hù)電路，其中第二電位是地。
7、 ^!^U，決求6中的ESD獄電路，進(jìn)一步^^一個(gè)第三電位，其 中所述的第三電位是一個(gè)電源。
8、 #^^']^求7中的ESD絲電路，進(jìn)一步包括一個(gè)pn結(jié)^fel管， 連接在第一電鐘第三電位之間，
9、 推據(jù)擬'J^求8中的ESD#電路，其中至少"HS^環(huán)包圍所述 的pn結(jié)^T^l管。
10、 推據(jù)^，J^求1中的ESD#^電路，其中第一電位是一個(gè)電源，第 二電位是地。
11、 ##*a'JJN^ 10中的ESD旨電路，進(jìn)而&^-個(gè)第三電位，其 中所述的第三電位是輸入、輸出、輸A/輸出焊盤(pán)中的至少之一。
12、 ；fNi^'J^求ll中的ESD獄電路，進(jìn)而^""個(gè)pn結(jié)^^L管， 連接在第三電#第一電賦間.
13、 #4^，漆求11中的ESD #電路，其中所述的至少一4^環(huán) 　圍繞所述pn結(jié)^fel管。
14、 才^tW決求l中的ESD儲(chǔ)電路，還包括一個(gè)第一MOS管，其 連接在所述至少一^H^護(hù)環(huán)和所述SCR的觸J^接頭之間。
15、 才N^5U'J^"求14中的ESD獄電路，進(jìn)而還一個(gè)第二 MOS管，其連接在所述至少一^H^護(hù)環(huán)和所^一和第二電位中的一個(gè)之間，其中所述 第4第二電位中所述的一個(gè)是地。
16、 根據(jù)^U'J^求15中的ESD脾電路，其中第一 MOS管是一個(gè) NMOS管，第二MOS管是一個(gè)PMOS管，第~""^笫二 MOS管的^U^接到 電源上。
17、 —絲電路，絲紘一個(gè)^^斤il^MUi形成的SCR，所述的SCR M至少一^H^的高摻 雜的笫一區(qū)，其形^E第-H^雜區(qū)中，和至少一^Ht置的高摻雜的第二區(qū)， 其形^第二〗^^區(qū)里；以及一個(gè)pn結(jié)^r^l管，其直接連接到所述SCR，在SCR和pn結(jié)之間沒(méi)有保 護(hù)環(huán)。
18、 ^t^U'J^求17中的電路，其中棚fe^^r^管的至少一^HtE 的高，區(qū)和^ML間。
19、 #^*^，]^求18中的電路，還&^一^^接到所述 的控制電路。
20、 W^'溪求19中的電路，其中所述控制電路連接在第一電#第二電位^J、B"]。
21、 ^^權(quán)禾'JJNU9中的電路，其中所述控制電路^fe rc電路、電 >￡^測(cè)電*電iliy^測(cè)電l ^i^^f路中的至少一個(gè).
22、 WW'澳求17中的電路，其中柵極形^r^l管的至少"H^E的高摻雜區(qū)和scr的至少一個(gè)/a^M之間，
23、 4m^^'j^求22中的電路，還^ 個(gè)與所述 ^接的控制電路。
24、 #4^^，決求22中的電路，其中所述控制電路連接在第一電#第 二電位f司。
25、 #4^'^"求22中的電路，其中所述的控制電路^: RC電路、電yS^r測(cè)電l電$; "測(cè)電* m^f路中的至少L
全文摘要
本發(fā)明提出了一種箝位電路的靜電放電保護(hù)，針對(duì)的是像集成電路保護(hù)電路中的SCR那樣的ESD箝位電路。在發(fā)明的一種情況中，該SCR具有至少一個(gè)高摻雜的第一區(qū)其形成在第一低摻雜區(qū)里，一個(gè)高摻雜的第二區(qū)，其形成在第二低摻雜區(qū)里。這個(gè)電路進(jìn)而包括至少一個(gè)保護(hù)環(huán)，其連接到SCR的至少一個(gè)觸發(fā)接頭，用來(lái)收集ESD電流，從而提供SCR的更快和更容易的觸發(fā)。
文檔編號(hào)H01L27/02GK101159263SQ20071015267
公開(kāi)日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2007年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者巴特·柯賓斯, 巴特·索爾格洛斯, 本杰明·范坎普 申請(qǐng)人:沙諾夫公司;沙諾夫歐洲公司