靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其中包括靜電放電保護(hù)元件和集成電路焊盤(pán)，所述的靜電放電保護(hù)元件設(shè)置于所述的集成電路焊盤(pán)外側(cè)，較佳地，所述的靜電放電保護(hù)元件為場(chǎng)氧元件，所述的靜電放電保護(hù)元件為方形環(huán)狀，所述的靜電放電保護(hù)元件環(huán)繞所述的集成電路焊盤(pán)外圍一圈設(shè)置。采用該種結(jié)構(gòu)的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，將靜電放電保護(hù)元件設(shè)置在焊盤(pán)周?chē)蝗Νh(huán)區(qū)域，不額外占用面積，節(jié)省了芯片面積，對(duì)于焊盤(pán)數(shù)多的電路節(jié)省芯片面積更為可觀，不僅可以適用于場(chǎng)氧元件的布局，對(duì)于其他靜電放電保護(hù)元件的版圖布局也適用，場(chǎng)氧元件可以根據(jù)結(jié)構(gòu)需要貼合焊盤(pán)一條或多條側(cè)邊進(jìn)行設(shè)置，形式靈活，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
【專(zhuān)利說(shuō)明】靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及集成電路版圖布局領(lǐng)域，具體是指一種靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]靜電放電ESD (Electro-static discharge,靜電放電)在芯片的制造、封裝、測(cè)試和使用過(guò)程中無(wú)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(shí)間里釋放，瞬間功率高達(dá)幾百千瓦，放電能量可達(dá)毫焦耳，對(duì)芯片的摧毀強(qiáng)度極大，有統(tǒng)計(jì)35%以上的芯片失效是由于ESD損傷引起的。所以芯片設(shè)計(jì)中靜電保護(hù)模塊的設(shè)計(jì)直接關(guān)系到芯片的功能穩(wěn)定性，極為重要。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的一種ESD保護(hù)器件為場(chǎng)氧元件，熟悉該【技術(shù)領(lǐng)域】的人員周知，該元件作ESD保護(hù)時(shí)，ESD電流通過(guò)其寄生的NPN瀉放掉。當(dāng)ESD脈沖加在場(chǎng)氧元件的一個(gè)極時(shí)，隨著ESD電壓的升高，寄生二極管PN反偏，會(huì)有一個(gè)電流流向p-well的電流，NPN的基極通過(guò)p-well (P講)電阻與p-well相連,此時(shí)漏電流流過(guò)p-well電阻時(shí)會(huì)在該電阻上產(chǎn)生壓降，該電阻上的壓降就是寄生NPN管得基極電位，當(dāng)該基極電位作夠高時(shí)，它使NPN的B-E發(fā)生正偏，整個(gè)寄生的NPN管導(dǎo)通，開(kāi)始瀉放ESD電流。大部分ESD能量會(huì)在保護(hù)端口被瀉放掉。場(chǎng)氧元件作為ESD保護(hù)器件的原理圖如下，ESD能量通過(guò)場(chǎng)氧元件與GND之間瀉放，通過(guò)一限流電阻保護(hù)電路內(nèi)部器件。如圖1所示。
[0004]ESD保護(hù)能力與場(chǎng)氧元件源漏面積有關(guān)，源漏面積越大，ESD保護(hù)能力越高，當(dāng)然芯片的成本也相應(yīng)提聞。
[0005]傳統(tǒng)ESD場(chǎng)氧元件設(shè)計(jì)位置如下圖所示:場(chǎng)氧元件位于對(duì)應(yīng)焊盤(pán)外面區(qū)域。如圖2所示。
[0006]如上所述，ESD的保護(hù)能力與場(chǎng)氧元件的源漏面積有關(guān)。一般要獲得ESD HBM模式2KV以上，場(chǎng)氧元件的面積與一個(gè)1/2PAD (焊盤(pán))面積(90um2X90um2)大小相當(dāng)，放置區(qū)域?yàn)镻AD的外面區(qū)域，如圖所示，芯片成本較高，特別是對(duì)于電路采用場(chǎng)氧元件作為ESD保護(hù)且焊盤(pán)數(shù)較多的電路來(lái)說(shuō)，面積成本劣勢(shì)就顯得越明顯。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)將靜電放電保護(hù)元件設(shè)置于焊盤(pán)窗口外圍環(huán)區(qū)域、不再額外占用版圖面積、縮小了整個(gè)電路芯片面積、降低芯片成本、具有更廣泛應(yīng)用范圍的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成:
[0009]該靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其主要特點(diǎn)是，所述的布局結(jié)構(gòu)包括靜電放電保護(hù)元件和集成電路焊盤(pán)，所述的靜電放電保護(hù)元件設(shè)置于所述的集成電路焊盤(pán)外側(cè)。
[0010]較佳地，所述的靜電放電保護(hù)元件為場(chǎng)氧元件。
[0011]較佳地，所述的靜電放電保護(hù)元件貼近或貼合于所述的集成電路焊盤(pán)外側(cè)邊設(shè)置。
[0012]更佳地，所述的靜電放電保護(hù)元件環(huán)繞所述的集成電路焊盤(pán)外圍一圈設(shè)置。
[0013]更進(jìn)一步地，所述的集成電路焊盤(pán)為方形焊盤(pán)。
[0014]再進(jìn)一步地，所述的靜電放電保護(hù)元件為環(huán)繞所述的集成電路焊盤(pán)外圍一圈的方環(huán)形。
[0015]采用了該實(shí)用新型中的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果:
[0016](I)通過(guò)將ESD保護(hù)元件設(shè)置在PAD周?chē)蝗Νh(huán)區(qū)域，不額外占用面積，節(jié)省了芯片面積，對(duì)于PAD數(shù)多的電路節(jié)省芯片面積更為可觀。
[0017](2)通過(guò)ESD保護(hù)元件設(shè)置在PAD周?chē)蝗Νh(huán)區(qū)域，而非PAD的中心區(qū)域，降低了焊盤(pán)焊接時(shí)對(duì)ESD元件的損傷，提升了芯片焊接時(shí)成品率。
[0018](3)本實(shí)用新型不僅可以適用于場(chǎng)氧元件的布局，對(duì)于其他ESD保護(hù)元件的版圖布局也適用，場(chǎng)氧元件可以根據(jù)結(jié)構(gòu)需要貼合PAD—條或多條側(cè)邊進(jìn)行設(shè)置，形式靈活，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為采用場(chǎng)氧元件進(jìn)行靜電放電保護(hù)的原理圖。
[0020]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中場(chǎng)氧元件和焊盤(pán)的布局示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了能夠更清楚地描述本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的描述。
[0023]本實(shí)用新型是一種ESD保護(hù)裝置中場(chǎng)氧元件FOD (Field Oxide Device)版圖布局方法，含集成電路焊盤(pán)(PAD)和ESD保護(hù)元件，特征在于ESD保護(hù)元件設(shè)置在PAD周?chē)蝗Νh(huán)區(qū)域。
[0024]如圖3所示，本實(shí)用新型為縮小常規(guī)集成電路焊盤(pán)與ESD器件所占芯片版圖面積，而提出了一種低成本的版圖設(shè)計(jì)方法，將場(chǎng)氧元件的位置設(shè)計(jì)在焊盤(pán)PAD窗口外圍環(huán)區(qū)域，在保護(hù)芯片ESD的同時(shí)，不額外占用版圖面積，縮小了場(chǎng)氧元件與焊盤(pán)的總體面積，進(jìn)而縮小了整個(gè)芯片的版圖面積，降低了芯片成本。
[0025]不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實(shí)施例，如對(duì)于場(chǎng)氧元件位置設(shè)計(jì)位于整個(gè)焊盤(pán)區(qū)域。如果場(chǎng)氧元件的面積較小，可以只貼合PAD的一條外側(cè)邊進(jìn)行設(shè)置，根據(jù)產(chǎn)品布局的需要，可以增加至貼合PAD的兩條側(cè)邊或者三條側(cè)邊甚至環(huán)繞整個(gè)焊盤(pán)外側(cè)邊進(jìn)行設(shè)置，形式十分靈活，且不僅可以應(yīng)用于場(chǎng)氧元件和PAD的布局，對(duì)于其他ESD保護(hù)元件的版圖布局也同樣適用，充分滿(mǎn)足各種ESD保護(hù)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要。
[0026]采用了該實(shí)用新型中的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，具有如下有益效果:
[0027](I)通過(guò)將ESD保護(hù)元件設(shè)置在PAD周?chē)蝗Νh(huán)區(qū)域，不額外占用面積，節(jié)省了芯片面積，對(duì)于PAD數(shù)多的電路節(jié)省芯片面積更為可觀。
[0028](2)通過(guò)ESD保護(hù)元件設(shè)置在PAD周?chē)蝗Νh(huán)區(qū)域，而非PAD的中心區(qū)域，降低了焊盤(pán)焊接時(shí)對(duì)ESD元件的損傷，提升了芯片焊接時(shí)成品率。
[0029](3)本實(shí)用新型不僅可以適用于場(chǎng)氧元件的布局，對(duì)于其他ESD保護(hù)元件的版圖布局也適用，場(chǎng)氧元件可以根據(jù)結(jié)構(gòu)需要貼合PAD—條或多條側(cè)邊進(jìn)行設(shè)置，形式靈活，具有更廣泛的應(yīng)用范圍。
[0030]在此說(shuō)明書(shū)中，本實(shí)用新型已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的而非限制性的。
【權(quán)利要求】
1.一種靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的布局結(jié)構(gòu)包括靜電放電保護(hù)元件和集成電路焊盤(pán)，所述的靜電放電保護(hù)元件設(shè)置于所述的集成電路焊盤(pán)外側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的靜電放電保護(hù)元件為場(chǎng)氧元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的靜電放電保護(hù)元件貼近或貼合于所述的集成電路焊盤(pán)外側(cè)邊設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的靜電放電保護(hù)元件環(huán)繞所述的集成電路焊盤(pán)外圍一圈設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的集成電路焊盤(pán)為方形焊盤(pán)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的靜電放電保護(hù)裝置的版圖布局結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的靜電放電保護(hù)元件為環(huán)繞所述的集成電路焊盤(pán)外圍一圈的方環(huán)形。
【文檔編號(hào)】H01L27/02GK203967089SQ201420427251
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月30日
【發(fā)明者】徐佰新, 陳銘, 邱丹, 陳長(zhǎng)華, 趙健, 趙海 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)矽科微電子有限公司