專利名稱：一種靜電放電保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電放電保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
隨著集成電路制造工藝水平進(jìn)入線寬的深亞微米時(shí)代，集成電路中的MOS元 件都采用淺摻雜LDD (Lightly Doped Drain)結(jié)構(gòu)，并且硅化物工藝已廣泛應(yīng)用于MOS元 件的擴(kuò)散層上。同時(shí)為了降低柵極多晶的擴(kuò)散串聯(lián)電阻，采用了多晶化合物的制造工 藝。隨著集成電路元件的縮小，MOS元件的柵極氧化層厚度越來越薄，這些制造工藝的 改進(jìn)可大幅度提高集成電路內(nèi)部的運(yùn)算速度，并可提高電路的集成度。但是這些改進(jìn)帶 來了一個(gè)很大的弊端，即深亞微米集成電路更容易遭受到靜電放電(ESD，Electro Static Discharge)沖擊而失效，從而造成產(chǎn)品的可靠性下降。ESD是指一定量的電荷從一個(gè)物體(例如人體)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上(例如芯 片)的過程。目前對(duì)集成電路的防ESD危害要求都是以防人體靜電為主，并建立了人體 模型(HBM，Human Body Model)，HMB是ESD模型中建立最早和最主要的模型之一。 它描述的是當(dāng)一個(gè)帶有靜電的人用手接觸集成電路芯片的引腳時(shí)發(fā)生的人體向芯片引腳 的放電現(xiàn)象。因此，ESD常常在集成電路的輸入、輸出單元口以及從電源到地的電路內(nèi) 部形成。這個(gè)過程可導(dǎo)致芯片在很短的時(shí)間內(nèi)通過一個(gè)非常大的電流，35%以上的芯片 失效是由ESD引起的。ESD保護(hù)電路的設(shè)計(jì)目的就是要避免工作電路成為ESD的放電通路而遭到損 害，保證在任意芯片引腳發(fā)生的ESD，都有適合的低阻旁路將ESD電流引入電源線，通 過另外一個(gè)引腳建立ESD電流通路放電。圖1為一種現(xiàn)有靜電放電保護(hù)裝置1，ESD保護(hù)裝置1包括第一內(nèi)部供電單元 111、第二內(nèi)部供電單元112、第一外部供電單元121、第二外部供電單元122、第一輸入 輸出單元131、第二輸入輸出單元132，以及第一電源總線VDD1、第二電源總線VSS1、 第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2。第一內(nèi)部供電單元111的一個(gè)端口直接連接至第一電源總線VDD1，其他三個(gè)端 口分別通過三個(gè)靜電放電鉗位單元EC (ESD CLAMP，以下簡(jiǎn)稱EC單元)單元與第二電 源總線VSS1、第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2相連接。第二內(nèi)部供電單元112的一個(gè)端口直接連接至第二電源總線VSS1，其他三個(gè)端 口分別通過三個(gè)EC單元與第一電源總線VDD1、第三電源總線VDD2、第四電源總線 VSS2相連接。第一外部供電單元121的一個(gè)端口直接連接至第三電源總線VDD2，其他三個(gè) 端口分別通過三個(gè)EC單元與第一電源總線VDD1、第二電源總線VSS1、第四電源總線 VSS2相連接。第二外部供電單元122的一個(gè)端口直接連接至第四電源總線VSS2，其他三個(gè) 端口分別通過三個(gè)EC單元與第一電源總線VDD1、第二電源總線VSS1、第三電源總線VDD2相連接。第一輸入輸出單元131的四個(gè)端口分別通過四個(gè)EC單元與第一電源總線 VDDU第二電源總線VSS1、第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2相連接。第二輸入輸出單元132的四個(gè)端口分別通過四個(gè)EC單元與第一電源總線 VDDU第二電源總線VSS1、第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2相連接。當(dāng)?shù)谝煌獠抗╇妴卧?21上出現(xiàn)一個(gè)正向脈沖ESD時(shí)，第一外部供電單元121可 與第一內(nèi)部供電單元111、第二內(nèi)部供電單元112、第二外部供電單元122、第一輸入輸 出單元131和第二輸入輸出單元132中的任意一個(gè)裝置建立ESD電流釋放通路，通過該 裝置將該正向脈沖ESD電流釋放出去。例如，第一外部供電單元121和第一內(nèi)部供電單元111建立ESD電流通路放電。 第一外部供電單元121發(fā)生一個(gè)正向脈沖ESD，該正向脈沖ESD —路從第一外部供電單 元121通過第一通路Ll傳輸?shù)降谌娫纯偩€VDD2 ；第一通路Ll在第三電源總線VDD2 上分為兩個(gè)方向的第一支路Lll和第二支路L12，正向脈沖ESD在第三電源總線VDD2上 分別沿第一支路Lll和第二支路L12傳輸?shù)降谝粌?nèi)部供電單元111并釋放出去。同時(shí)， 該正向脈沖ESD還通過第二通路L2傳輸?shù)降谝浑娫纯偩€VDDl ；第二通路L2在第一電 源總線VDDl上分為兩個(gè)方向的第三支路L21和第四支路L22，正向脈沖ESD在第一電 源總線VDDl上分別沿第三支路L21和第四支路L22傳輸?shù)降谝粌?nèi)部供電單元111并釋 放出去。所以，當(dāng)任意輸入輸出單元口或電源供電單元口發(fā)生ESD時(shí)，都可以與其他任 意端口建立ESD靜電釋放通路，通過其他端口釋放出去。例如，上述提到的第一外部供 電單元121上的正向脈沖ESD通過第一內(nèi)部供電單元111釋放，可以依靠第三電源總線 VDD2和第一電源總線VDDl建立ESD電流釋放通路。而當(dāng)?shù)谝煌獠抗╇妴卧?21上的 正向脈沖ESD通過第二內(nèi)部供電單元112釋放，可以依靠第三電源總線VDD2和第二電 源總線VSSl建立ESD電流釋放通路。也就是說，在所有輸入輸出單元和電源供電單元 的任意兩個(gè)端口之間建立ESD電流釋放通路時(shí)，應(yīng)用到第一電源總線VDD1、第二電源 總線VSS1、第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2的幾率是均等的。因此，需要在 所有端口之間加上EC，并且，為了達(dá)到所需要的ESD保護(hù)能力，每個(gè)EC單元都必須能 夠單獨(dú)擔(dān)負(fù)所要求的靜電保護(hù)能力。同時(shí)，ESD電流要通過電源總線進(jìn)行泄放，所有用 到的所有電源總線都必須足夠的寬，其目的一是承受所要求的ESD保護(hù)電流，二是降低 電源線上的寄生電阻，使得ESD電流能夠盡量均勻地通過多根電源線進(jìn)行泄放。當(dāng)集成電路芯片用到N組電源時(shí)，N組電源就需要N根寬電源總線，每組電源需要N-I個(gè)EC來釋放ESD電流。例如，圖1所示的現(xiàn)有ESD保護(hù)裝置1中有四組電 源，分別需要四根寬電源總線，每組電源需要三個(gè)EC。當(dāng)電源組數(shù)N增加到一定程度 時(shí)，所需的寬電源線數(shù)目和EC數(shù)目就會(huì)變的非常龐大，導(dǎo)致集成電路芯片尺寸增大到無 法接受的地步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決現(xiàn)有技術(shù)中龐大ESD保護(hù)結(jié)構(gòu)的技術(shù)問題。本發(fā)明提供一種新架構(gòu)的靜電放電保護(hù)裝置，包括供電單元、輸入輸出單元、靜電總線單元、第一靜電放電鉗位單元、第二靜電放電鉗位單元，以及電源總線、 靜電釋放總線；所述供電單元直接連接所述電源總線，并通過所述第一靜電放電鉗位單 元連接至所述靜電釋放總線；所述輸入輸出單元通過所述第二靜電放電鉗位單元連接至 所述靜電釋放總線；所述靜電總線單元連接至所述靜電釋放總線。所述電源供電單元、所述輸入輸出單元、所述靜電總線單元中的任意一個(gè)單元 接收靜電放電電流，都只通過所述靜電釋放總線建立靜電放電電流釋放通路，將所述靜 電放電電流從未接收所述靜電放電電流的任意一個(gè)單元釋放出去。所述靜電釋放總線的寬度比所述電源總線要寬。所述靜電釋放總線為至少兩根。所述靜電總線單元與所述靜電釋放總線之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所述靜電總 線單元與其對(duì)應(yīng)的靜電釋放總線直接相連，與其他靜電釋放總線通過靜電放電鉗位單元 相連。所述至少兩根靜電釋放總線中，至少有一根還被用于提供外部供電電壓，至少 有另外一根還被用于提供外部地電壓。所述靜電放電保護(hù)裝置還包括在所述邊角區(qū)域、所述填充區(qū)域內(nèi)使靜電釋放 總線之間連接的至少一個(gè)靜電放電鉗位單元。所述靜電釋放總線包括第一靜電釋放總線和第二靜電釋放總線，所述靜電總線 單元包括第一靜電總線單元和第二靜電總線單元，所述第一靜電放電鉗位單元包括第一 子靜電放電鉗位單元和第二子靜電放電鉗位單元，所述第二靜電放電鉗位單元包括第三 子靜電放電鉗位單元、第四子靜電放電鉗位單元，以及還包括第三靜電放電鉗位單元、 第四靜電放電鉗位單元；所述第一靜電總線單元直接連接至所述第一靜電釋放總線，并 通過所述第三靜電放電鉗位單元連接至所述第二靜電釋放總線；所述第二靜電總線單元 直接連接至所述第二靜電釋放總線，并通過所述第四靜電放電鉗位單元連接至所述第一 靜電釋放總線；所述供電單元直接連接所述電源總線，并通過所述第一子靜電放電鉗位 單元連接至所述第一靜電釋放總線，通過所述第二子靜電放電鉗位單元連接至所述第二 靜電釋放總線；所述輸入輸出單元通過所述第三子靜電放電鉗位單元連接至所述第一靜 電釋放總線，通過所述第四子靜電放電鉗位單元連接至所述第二靜電釋放總線。所述電源供電單元、所述輸入輸出單元、所述靜電總線單元中的任意一個(gè)單元 接收ESD電流，都只通過所述第一靜電釋放總線、第二靜電釋放總線建立ESD電流釋放 通路，將所述ESD電流從未接收所述ESD電流的任意一個(gè)單元釋放出去。所述第一靜電總線單元還被用于提供外部供電電壓，所述第二靜電總線單元還 被用于提供外部地電壓。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明通過增加至少一個(gè)靜電總線單元和足夠?qū)挼撵o電釋放總線，使所有與 靜電釋放總線連接的單元上發(fā)生的ESD電流都流向靜電釋放總線，成為任意單元之間建 立的ESD靜電釋放通路。這樣不但減少了 EC的數(shù)量，也明顯減少了寬電源總線的數(shù)量， 同時(shí)減小了電源總線的總寬度。當(dāng)電源數(shù)量N增大時(shí)，所需的寬的電源總線，也只是根 據(jù)所需設(shè)計(jì)幾根，而不是隨N的數(shù)量無限增大。同時(shí)，每個(gè)單元連接的EC數(shù)量，也再 不是N-I個(gè)，而是與靜電釋放總線的數(shù)量相同。
2、本發(fā)明還提供一種靜電釋放保護(hù)裝置，將現(xiàn)有技術(shù)中用于提供外部供電電壓的電源總線設(shè)定為靜電釋放總線，其他供電總線不必設(shè)計(jì)的足夠?qū)?，只需能夠?fù)擔(dān)其正 常工作時(shí)所需提供的電荷電流。這樣不但無需另外增加靜電釋放總線，又可以達(dá)到減小 EC和寬電源總線數(shù)量的目的。3、另外，如果利用現(xiàn)有技術(shù)中的芯片邊角區(qū)域、填充區(qū)域作ESD保護(hù)，就需要 在每?jī)蓚€(gè)電源總線之間加入EC電路，這樣一來芯片需要很大尺寸，不切實(shí)際。由于本發(fā) 明簡(jiǎn)化了靜電釋放保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)，因此可以充分利用芯片的邊角區(qū)域、填充區(qū)域進(jìn)行 ESD保護(hù)，而不需很大的芯片尺寸。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)靜電釋放保護(hù)單元組成示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的靜電釋放保護(hù)單元組成示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的靜電釋放保護(hù)單元組成示意圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的靜電釋放保護(hù)單元組成示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的靜電釋放保護(hù)單元組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下列段落中參照附圖 以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下列說明和權(quán)利要求書本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更 清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方便、 明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。本發(fā)明的本質(zhì)在于，提供一種新的靜電放電保護(hù)結(jié)構(gòu)，固定設(shè)置若干條寬度足 夠的靜電釋放總線，使所有供電單元和輸入輸出單元都分別通過EC與該靜電釋放總線連 接，所有單元之間的靜電釋放都通過該靜電釋放總線建立釋放通路。在第一實(shí)施例中，如圖2所示，一種靜電放電保護(hù)裝置2包括第一內(nèi)部供電單 元211、第二內(nèi)部供電單元212、第一外部供電單元221、第二外部供電單元222、第一輸 入輸出單元231、第二輸入輸出單元232，和第一靜電總線單元241、第二靜電總線單元 242，以及第一電源總線VDD1、第二電源總線VSS1、第三電源總線VDD2、第四電源總 線VSS2，和第一靜電釋放總線VDD DESD,第二靜電釋放總線VSS ESD。第一內(nèi)部供電單元211的第一端口直接連接至第一電源總線VDD1，第二端口通 過ECl連接至第一靜電釋放總線VDD ESD，第三端口通過EC2連接至第二靜電釋放總線 VSS ESD。第二內(nèi)部供電單元212的第一端口直接連接至第二電源總線VSS1，第二端口通 過EC3連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第三端口通過EC4連接至第二靜電釋放總線 VSS ESD。第一外部供電單元221的第一端口直接連接至第三電源總線VDD2，第二端口通 過EC5連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第三端口通過EC6連接至第二靜電釋放總線 VSS ESD。第二外部供電單元222的第一端口直接連接至第四電源總線VSS2，第二端口通過EC7連接至第一靜電釋放總線VDDESD，第三端口通過EC8連接至第二靜電釋放總線VSS ESD。第一輸入輸出單元231的第一端口通過ECll連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第二端口通過EC12連接至第二靜電釋放總線VSSESD。第二輸入輸出單元232的第一端口通過EC13連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第二端口通過EC14連接至第二靜電釋放總線VSS ESD。第一靜電總線單元241的第一端口直接連接至第一靜電釋放總線VDDESD，第 二端口通過EC9連接至第二靜電釋放總線VSS ESD。第二靜電總線單元242的第一端口直接連接至第二靜電釋放總線VSSESD，第二 端口通過EClO連接至第一靜電釋放總線VDD DESD。上述單元中的任意一個(gè)發(fā)生ESD電流，該ESD電流都會(huì)分別流入比第一電源總 線VDD1、第二電源總線VSS1、第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2較寬的第一靜 電釋放總線VDD ESD和第二靜電釋放總線VSS ESD,并通過其他單元釋放。當(dāng)?shù)谝煌獠抗╇妴卧?21上出現(xiàn)一個(gè)正向脈沖ESD時(shí)，第一內(nèi)部供電單元211 可與第二內(nèi)部供電單元212、第一外部供電單元221、第二外部供電單元222、第一輸入 輸出單元231和第二輸入輸出單元232，以及第一靜電總線單元241、第二靜電總線單元 242中的任意一個(gè)裝置建立ESD電流釋放通路。下面以第一外部供電單元221和第一內(nèi)部供電單元211建立ESD電流通路放電 作舉例說明。正向脈沖ESD —路從第一外部供電單元221通過第一通路Ll傳輸?shù)降诙o電釋 放總線VSS ESD ；第一通路Ll在第二靜電釋放總線VSS ESD上分為兩個(gè)方向的第一支 路Lll和第二支路L12，該正向脈沖ESD分別沿第一支路Lll和第二支路L12傳輸?shù)降?一內(nèi)部供電單元211并釋放出去。同時(shí)，該正向脈沖ESD還通過第二通路L2傳輸?shù)降?一靜電釋放總線VDD DESD ；第二通路L2在第一靜電釋放總線VDD DESD上分為兩個(gè) 方向的第三支路L21和第四支路L22，正向脈沖ESD分別沿第三支路L21和第四支路L22 傳輸?shù)降谝粌?nèi)部供電單元211并釋放出去。如果第一外部供電單元221和第一輸入輸出單元231之間建立ESD電流通路， 也同樣是通過第一靜電釋放總線VDD DESD和第二靜電釋放總線VSSESD將ESD電流傳 輸?shù)降谝惠斎胼敵鰡卧?31釋放出去。本實(shí)施例通過增加兩個(gè)靜電總線單元和兩條足夠?qū)挼撵o電釋放總線，使所有與 其連接的單元上發(fā)生的ESD電流都集中在靜電釋放總線上，成為任意兩個(gè)單元建立的 ESD靜電釋放通路。應(yīng)該注意的是，本實(shí)施例僅以靜電釋放總線為兩條作示意性說明， 增加的靜電總線單元和靜電釋放總線數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置為至少為一個(gè)，同時(shí)保 持靜電總線單元和靜電釋放總線數(shù)量相同。當(dāng)靜電釋放總線為一條時(shí)，靜電總線單元也 為一個(gè)，此時(shí)只需將該靜電總線單元直接連接至靜電釋放總線，其他供電單元和輸入輸 出單元分別通過EC與該靜電釋放總線相連接，通過其建立ESD靜電釋放通路。本實(shí)施例不會(huì)如現(xiàn)有技術(shù)一樣，每條電源總線都有成為ESD靜電釋放通路，所 以不必將所有單元都通過EC連接其他單元提供的電源總線。并且所有電源總線帶寬寬 度也不需要設(shè)置的足夠?qū)?，只需其能夠承?dān)其所要預(yù)期提供的電源負(fù)荷即可正常工作電流。這樣不但減少了 EC的數(shù)量，也明顯減少了寬帶寬的電源總線數(shù)量，同時(shí)減小了電源 總線的總帶寬寬度。當(dāng)電源數(shù)量N增大時(shí)，所需的寬帶寬線的電源總線，也只是根據(jù)所 需設(shè)計(jì)幾根，而不是隨N的數(shù)量無限增大。同時(shí)，每個(gè)單元連接的EC數(shù)量，也再不是 N-I個(gè)，而是與靜電釋放總線的數(shù)量相同。為了得到更好的實(shí)施效果，可以將第一靜電總線單元241連接第二靜電釋放總 線VSS ESD所需經(jīng)過的EC9單元，以及第二靜電總線單元242連接至第一靜電釋放總線 VDD ESD所需經(jīng)過的EClO單元，采用觸發(fā)電壓低、觸發(fā)速度快的結(jié)構(gòu)。這樣可以使第 一靜電釋放總線和第二靜電釋放總線鉗位在一個(gè)較低的電壓差，兩根總線能夠并行、比 較均勻地同時(shí)泄放ESD電流，提高保護(hù)能力。在第二實(shí)施例中，如圖3所示，一種靜電放電保護(hù)裝置3包括第一內(nèi)部供電單 元311、第二內(nèi)部供電單元312、第一輸入輸出單元331、第二輸入輸出單元332，和第 一靜電總線單元341、第二靜電總線單元342，以及第一電源總線VDD1、第二電源總線 VSSU第三電源總線VDD2、第四電源總線VSS2，和第一靜電釋放總線VDD DESD、第 二靜電釋放總線VSS ESD。第一內(nèi)部供電單元311的第一端口直接連接至第一電源總線VDD1，第二端口通 過ECl連接至第一靜電釋放總線VDD ESD，第三端口通過EC2連接至第二靜電釋放總線 VSS ESD。第二內(nèi)部供電單元312的第一端口直接連接至第二電源總線VSS1，第二端口通 過EC3連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第三端口通過EC4連接至第二靜電釋放總線 VSS ESD。第一輸入輸出單元331的第一端口通過ECll連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第二端口通過EC12連接至第二靜電釋放總線VSSESD。第二輸入輸出單元332的第一端口通過EC13連接至第一靜電釋放總線VDD ESD,第二端口通過EC14連接至第二靜電釋放總線VSS ESD。第一靜電總線單元341的第一端口直接連接至第一靜電釋放總線VDDESD，第 二端口通過EC9連接至第二靜電釋放總線VSS ESD。第二靜電總線單元342的第一端口直接連接至第二靜電釋放總線VSSESD，第二 端口通過EClO連接至第一靜電釋放總線VDD DESD。本實(shí)施例是將第一實(shí)施例中的第三電源總線VDD2與第一靜電釋放總線VDD ESD、第四電源總線VSS2與第二靜電釋放總線VSS ESD復(fù)用，也就是在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ) 上，設(shè)定兩條外部供電總線為靜電釋放總線。使第一靜電總線單元341還通過第一靜電 釋放總線VDD ESD還提供第一外部電源電壓，第二靜電總線單元342通過第二靜電釋放 總線VSS ESD提供第二外部電源電壓。此時(shí)第一靜電釋放總線VDD ESD、第二靜電釋 放總線VSS ESD又可以提供外部電源電壓，又充當(dāng)靜電釋放總線。上述單元中的任意一個(gè)發(fā)生ESD電流，該ESD電流都會(huì)分別流入第一靜電釋放 總線VDD DESD和第二靜電釋放總線VSS ESD這兩根寬的總線上，并通過其他單元釋 放。具體過程與第一實(shí)施例相同，此處不再贅述。應(yīng)該注意的是，本實(shí)施例僅以靜電釋放總線為兩條作示意性說明，增加的靜電 總線單元和靜電釋放總線數(shù)量可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置為至少為兩個(gè)，其中，至少有一個(gè)用于提供外部供電電壓VDD，一個(gè)用于提供對(duì)地電壓VSS。靜電總線單元和靜電釋放總線數(shù)量也應(yīng)保持相同。例如，靜電釋放總線為三條時(shí)，靜電總線單元也為三個(gè)。此 時(shí)，靜電釋放總線中有兩條用于提供外部供電電壓VDD，一條用于提供對(duì)地電壓VSS; 或者，一條用于提供外部供電電壓VDD，兩條用于提供對(duì)地電壓VSS。本實(shí)施例將現(xiàn)有技術(shù)中的兩條外部供電總線設(shè)定為靜電釋放總線，使所有與其 連接的單元上發(fā)生的ESD電流都集中在靜電釋放總線上，成為任意兩個(gè)單元建立的ESD 靜電釋放通路。因此，本實(shí)施例不但具有上述第一實(shí)施例的所有優(yōu)點(diǎn)，還減少了兩個(gè)供電單元 和兩條供電總線，比第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，節(jié)約了集成電路芯片空間。本發(fā)明的第三實(shí)施例如圖4所示，一種靜電放電保護(hù)裝置2A，具有與第一實(shí)施 例中相同的結(jié)構(gòu)，相同部分此處不再贅述。區(qū)別在于還具有以下區(qū)別結(jié)構(gòu)第一靜電釋放總線VDD DES在第一邊角區(qū)域251內(nèi)通過EC15與第二靜電釋放 總線VSS ESD相連接，在第二邊角區(qū)域252內(nèi)通過EC16與第二靜電釋放總線VSS ESD 相連接，在第三邊角區(qū)域253內(nèi)通過EC17與第二靜電釋放總線VSSESD相連接，在第四 邊角區(qū)域254內(nèi)通過EC18與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接。第一靜電釋放總線VDD DES在第一填充區(qū)域261內(nèi)通過EC19與第二靜電釋放 總線VSS ESD相連接，在第二填充區(qū)域262內(nèi)通過EC20與第二靜電釋放總線VSS ESD 相連接，在第三填充區(qū)域263內(nèi)通過EC21與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接，在第三 填充區(qū)域263內(nèi)通過EC22與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接。芯片的邊角區(qū)域、填充區(qū)域只是用作單純的連接單元，如果在圖1所示的現(xiàn)有 技術(shù)中利用他們進(jìn)行ESD保護(hù)，就需要在每?jī)蓚€(gè)電源總線之間都加入EC電路，這樣一 來芯片需要很大尺寸。本實(shí)施例由于只限定了兩條靜電釋放通路，因此可以在不增加芯 片尺寸的前提下，充分利用邊角區(qū)域、填充區(qū)域的空余面積，在第一靜電釋放總線VDD ESD和第二靜電釋放總線VSS ESD之間加入EC電路。在ESD狀況下，更好地鉗制了 芯片各處第一靜電釋放總線VDD ESD和第二靜電釋放總線VSS ESD之間的電壓差，使 得ESD電流更均勻地在VDDESD和VSSESD上進(jìn)行泄放。進(jìn)一步提升了芯片整體的保 護(hù)能力。本發(fā)明的第四實(shí)施例如圖5所示，一種靜電放電保護(hù)裝置3A，具有與第二實(shí)施 例中相同的結(jié)構(gòu)，相同部分此處不再贅述。區(qū)別在于還具有以下區(qū)別結(jié)構(gòu)第一靜電釋放總線VDD DES在第一邊角區(qū)域351內(nèi)通過EC15與第二靜電釋放 總線VSS ESD相連接，在第二邊角區(qū)域352內(nèi)通過EC16與第二靜電釋放總線VSS ESD 相連接，在第三邊角區(qū)域353內(nèi)通過EC17與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接，在第四 邊角區(qū)域354內(nèi)通過EC18與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接。第一靜電釋放總線VDD DES在第一填充區(qū)域361內(nèi)通過EC19與第二靜電釋放 總線VSS ESD相連接，在第二填充區(qū)域362內(nèi)通過EC20與第二靜電釋放總線VSS ESD 相連接，在第三填充區(qū)域363內(nèi)通過EC21與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接，在第三 填充區(qū)域363內(nèi)通過EC22與第二靜電釋放總線VSS ESD相連接。本實(shí)施例同樣利用了邊角區(qū)域、填充區(qū)域的空余面積，在第一靜電釋放總線 VDD ESD和第二靜電釋放總線VSS ESD之間加入EC電路。在ESD狀況下，均衡了更好地鉗制了第一靜電釋放總線VDD ESD和第二靜電釋放總線VSS ESD之間的電壓差，較 第三實(shí)施例還具有更小的總線尺寸。 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例披露如上，但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技 術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本發(fā)明的保護(hù) 范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定范圍。
權(quán)利要求
1.一種靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，包括供電單元、輸入輸出單元、靜電總 線單元、第一靜電放電鉗位單元、第二靜電放電鉗位單元，以及電源總線、靜電釋放總 線；所述供電單元直接連接所述電源總線，并通過所述第一靜電放電鉗位單元連接至所 述靜電釋放總線；所述輸入輸出單元通過所述第二靜電放電鉗位單元連接至所述靜電釋放總線； 所述靜電總線單元連接至所述靜電釋放總線。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述電源供電單元、所述輸 入輸出單元、所述靜電總線單元中的任意一個(gè)單元接收靜電放電電流，都只通過所述靜 電釋放總線建立靜電放電電流釋放通路，將所述靜電放電電流從未接收所述靜電放電電 流的任意一個(gè)單元釋放出去。
3.如權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述靜電釋放總線的寬度比 所述電源總線要寬。
4.如權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述靜電釋放總線為至少兩根。
5.如權(quán)利要求4所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述靜電總線單元與所述靜 電釋放總線之間存在一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，所述靜電總線單元與其對(duì)應(yīng)的靜電釋放總線直接 相連，與其他靜電釋放總線通過靜電放電鉗位單元相連。
6.如權(quán)利要求4所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述至少兩根靜電釋放總 線中，至少有一根還被用于提供外部供電電壓，至少有另外一根還被用于提供外部地電 壓。
7.如權(quán)利要求4所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述靜電放電保護(hù)裝置還包 括在所述邊角區(qū)域、所述填充區(qū)域內(nèi)使靜電釋放總線之間連接的至少一個(gè)靜電放電鉗 位單元。
8.如權(quán)利要求1所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述靜電釋放總線包括第一 靜電釋放總線和第二靜電釋放總線，所述靜電總線單元包括第一靜電總線單元和第二靜 電總線單元，所述第一靜電放電鉗位單元包括第一子靜電放電鉗位單元和第二子靜電放 電鉗位單元，所述第二靜電放電鉗位單元包括第三子靜電放電鉗位單元、第四子靜電放 電鉗位單元，以及還包括第三靜電放電鉗位單元、第四靜電放電鉗位單元；所述第一靜電總線單元直接連接至所述第一靜電釋放總線，并通過所述第三靜電放 電鉗位單元連接至所述第二靜電釋放總線；所述第二靜電總線單元直接連接至所述第二靜電釋放總線，并通過所述第四靜電放 電鉗位單元連接至所述第一靜電釋放總線；所述供電單元直接連接所述電源總線，并通過所述第一子靜電放電鉗位單元連接至 所述第一靜電釋放總線，通過所述第二子靜電放電鉗位單元連接至所述第二靜電釋放總 線；所述輸入輸出單元通過所述第三子靜電放電鉗位單元連接至所述第一靜電釋放總 線，通過所述第四子靜電放電鉗位單元連接至所述第二靜電釋放總線。
9.如權(quán)利要求8所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述電源供電單元、所述輸入輸出單元、所述靜電總線單元中的任意一個(gè)單元接收ESD電流，都只通過所述第一靜 電釋放總線、第二靜電釋放總線建立ESD電流釋放通路，將所述ESD電流從未接收所述 ESD電流的任意一個(gè)單元釋放出去。
10.如權(quán)利要求9所述的靜電放電保護(hù)裝置，其特征在于，所述第一靜電總線單元還 被用于提供外部供電電壓，所述第二靜電總線單元還被用于提供外部地電壓。
全文摘要
一種靜電放電保護(hù)裝置，將所有電源供電單元、輸入輸出單元、靜電總線單元中的任意一個(gè)單元接收的ESD電流，都只通過與靜電釋放總線建立ESD電流釋放通路，從而將該ESD電流從未接收該ESD電流的任意一個(gè)單元釋放出去。與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過固定設(shè)置若干條寬度足夠的靜電釋放總線，使所有供電單元、輸入輸出單元、靜電總線單元都分別通過靜電放電鉗位單元(ESD clamp，簡(jiǎn)稱EC)與這些靜電釋放總線連接，所有單元之間的靜電釋放都通過該靜電釋放總線建立釋放通路。
文檔編號(hào)H01L23/60GK102013673SQ20091019556
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者何軍, 單毅 申請(qǐng)人:上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司