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靜電保護(hù)電路及3d芯片用靜電保護(hù)電路的制作方法_2

文檔序號(hào):9328744閱讀:來源:國知局
中,通過第一控制信號(hào)、第二控制信號(hào)分別控制第一傳輸門電路、第二傳輸門電路均關(guān)斷,同時(shí)第一三極管、第五開關(guān)電路、第三開關(guān)電路、第二開關(guān)電路、第四二極管均導(dǎo)通,可以形成至少三條放電電流回路,增加了電路的放電響應(yīng)速度,提高了電路的靜電保護(hù)能力,本發(fā)明中,采用的第一傳輸門電路、第二傳輸門電路均可由MOS管組合形成(由MOS管形成的第一傳輸門電路、第二傳輸門電路尺寸較小),有益于電路的集成化,且降低電路的生產(chǎn)成本。
【附圖說明】
[0047]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中3D處理芯片的靜電電路保護(hù)連接示意圖;
[0048]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中3D處理芯片的靜電電路放電電流回路示意圖;
[0049]圖3為本發(fā)明中靜電保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)及放電電流回路流向示意圖;
[0050]圖4為本發(fā)明中3D芯片用靜電保護(hù)電路的電路連接示意圖及放電電流回路流向示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0051]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不作為本發(fā)明的限定。
[0052]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒景l(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0053]需要說明的是,在不沖突的情況下,本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0054]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,但不作為本發(fā)明的限定。
[0055]如圖1?3所示,尤其是在圖3中展示了依照本發(fā)明精神所提供的一種靜電保護(hù)電路(ESD protect1n in circuits),主要包括的一個(gè)第一靜電保護(hù)電路I在業(yè)界也被稱為ESD保護(hù)電路(Power Clamp Circuit),第一靜電保護(hù)電路I連接于一個(gè)較高電壓水準(zhǔn)的第一參考電壓源Vdd與一個(gè)較低電壓水準(zhǔn)的第二參考電壓源V ss之間,這里所謂高低電壓水準(zhǔn)是指電壓源Vdd與V ss兩者之間相比較而言,相當(dāng)于V DD與V ^均為“相對(duì)”的電源和電源地(即Vss# O是可選方式之一)。第一靜電保護(hù)電路I具有第一控制信號(hào)TR_P輸出端和第二控制信號(hào)出端。進(jìn)一步地,所述第一靜電保護(hù)電路I包括:耦合電路11,連接于所述電源與所述電源地之間,由一個(gè)電阻R和一個(gè)電容C串聯(lián)于Vdd與Vss之間而形成,例如電容C的一端連接到Vdd而電阻R的一端連接到V ss,并且電容C的相對(duì)另一端和電阻R的相對(duì)另一端在一個(gè)公共節(jié)點(diǎn)NI處連接在一起,所述電阻R與所述電容C的連接點(diǎn)也即節(jié)點(diǎn)NI形成一所述親合電路11輸出端。
[0056]第一靜電保護(hù)電路I具有第一反相器12,用以產(chǎn)生第一控制信號(hào),其輸入端連接所述耦合電路11在圖3中標(biāo)識(shí)為節(jié)點(diǎn)NI的輸出端Ur,圖中標(biāo)識(shí)為節(jié)點(diǎn)N2的輸出端是作為所述第一控制信號(hào)TR_P的輸出端。進(jìn)一步,第一反相器12可由第八開關(guān)電路M8、第九開關(guān)電路M9形成,第八開關(guān)電路M8可為PMOS晶體管,第九開關(guān)電路M9可為NMOS晶體管。第八開關(guān)電路M8的柵極、第九開關(guān)電路M9的柵極均連接耦合電路11輸出端Ur即節(jié)點(diǎn)NI處,第八開關(guān)電路M8的漏極與第九開關(guān)電路M9的漏極相連于節(jié)點(diǎn)N2處形成第一控制信號(hào)TR_P的輸出端,第八開關(guān)電路M8的源極連接第一參考電壓源VDD、第九開關(guān)電路M9的源極連接第二參考電壓源Vss。
[0057]第一靜電保護(hù)電路I具有第二反相器13,第二反相器13的輸入端連接所述第一控制信號(hào)TR_P的輸出端也即節(jié)點(diǎn)N2處,第二反相器13的輸出端是作為所述第二控制信號(hào)TR_N的輸出端。進(jìn)一步,第二反相器13可由第十開關(guān)電路M10、第十一開關(guān)電路Mll形成,第十開關(guān)電路MlO為可以是PMOS晶體管,第十一開關(guān)電路Mll可為NMOS晶體管,第十開關(guān)電路MlO的柵極、第十一開關(guān)電路Mll的柵極均連接耦合電路11輸出端Ur即節(jié)點(diǎn)N2處,第十開關(guān)MlO的漏極與第十一開關(guān)MlI的漏極相連于節(jié)點(diǎn)N3并形成第二控制信號(hào)TR_N的輸出端,第十開關(guān)電路MlO的源極連接電源Vdd、第十一開關(guān)電路Mll的源極連接電源地Vss。
[0058]第五開關(guān)電路M5是一個(gè)尺寸比較大的NMOS晶體管,例如NMOS晶體管M5相對(duì)該第8?11的晶體管而言的尺寸較大,主要用于在所述第二控制信號(hào)的觸發(fā)作用下,于所述電源VDD與所述電源地VSS之間形成ESD泄放的放電電流支路。
[0059]第一開關(guān)電路M1,連接于信號(hào)輸入端Input Pad與所述電源Vdd之間,控制端連接所述第一控制信號(hào)TR_P的輸出端也即節(jié)點(diǎn)N2處,第一開關(guān)電路Ml可以是一個(gè)PMOS晶體管。于所述第一開關(guān)電路Ml的輸入端與輸出端之間反向并聯(lián)一個(gè)第一二級(jí)管D1,這里所謂反向并聯(lián)的意思是指第一二極管Dl的陽極連接到PMOS晶體管Ml的漏極而第一二極管Dl的陰極連接到PMOS晶體管Ml的源極,而且PMOS晶體管Ml的源極和第一二極管Dl的陰極還一并連接到第一參考電壓源VDD。
[0060]第二開關(guān)電路M2,連接于所述信號(hào)輸入端Input Pad與所述電源地Vss之間,控制端連接所述第二控制信號(hào)TR_N的輸出端也即連接到節(jié)點(diǎn)N3處,第二開關(guān)電路M2可以是一個(gè)NMOS晶體管。于所述第二開關(guān)電路M2的輸入端與輸出端之間反向并聯(lián)一個(gè)第二二級(jí)管D2,這里所謂反向并聯(lián)的意思是指第二二級(jí)管D2的陽極連接到NMOS晶體管M2的源極而第二二級(jí)管D2的陰極連接到NMOS晶體管M2的漏極,而且NMOS晶體管M2的源極和第二二級(jí)管D2的陽極還一并連接到第二參考電壓源Vss。
[0061]第三開關(guān)電路M3,連接于信號(hào)輸出端Output Pad與所述電源Vdd之間,第三開關(guān)電路M3可以是一個(gè)PMOS晶體管,柵極控制端受到一個(gè)內(nèi)部電路單元Internal circuit的驅(qū)動(dòng),但是第一傳輸門電路2連接在內(nèi)部電路單元和PMOS晶體管M3的控制端之間,內(nèi)部電路單元如果試圖利用驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)PMOS晶體管M3在開關(guān)之間切換,只有第一傳輸門電路2導(dǎo)通的階段驅(qū)動(dòng)信號(hào)才可以耦合到PMOS晶體管M3的控制端。此外PMOS晶體管M3的控制端也還連接到一個(gè)第六開關(guān)電路M6的輸出端如漏極,第六開關(guān)電路M6可以是一個(gè)NMOS晶體管,并且NMOS晶體管M6的源極連接到第二參考電壓Vss,以及NMOS晶體管M6的柵極控制端連接到反相器13的輸出節(jié)點(diǎn)N3并受到第二控制信號(hào)TR_N的控制。于所述的第三開關(guān)電路M3的輸入端與輸出端之間反向并聯(lián)一個(gè)第三二級(jí)管D3,這里所謂反向并聯(lián)的意思是指第三二極管D3的陽極連接到PMOS晶體管M3的漏極而第三二極管D3的陰極連接到PMOS晶體管M3的源極,而且PMOS晶體管M3的源極和第三二極管D3的陰極還一并連接到第一參考電壓源Vdd。
[0062]第一傳輸門電路2,可控制地于導(dǎo)通狀態(tài)與斷開狀態(tài)之間切換,連接于所述第三開關(guān)電路M3的控制端與一個(gè)功能單元(功能單元是上文提及的內(nèi)部電路單元Internalcircuit的另一種提法)的第一輸出端之間。進(jìn)一步地,其中所述第一傳輸門電路2,輸入端連接一個(gè)功能單元第一輸出端,第一控制端連接所述第一控制信號(hào)TR_P的輸出端,第二控制端連接所述第二控制信號(hào)TR_N的輸出端,輸出端連接第三開關(guān)電路M3的控制端。進(jìn)一步地,第一傳輸門電路2是一種CMOS互補(bǔ)開關(guān),由第十二開關(guān)電路M12、第十三開關(guān)電路M13形成,所述第十二開關(guān)電路M12可以是一個(gè)PMOS晶體管并且其柵極連接到節(jié)點(diǎn)N3處第二控制信號(hào)TR_N的輸出端,第十三開關(guān)電路M13可以是一個(gè)NMOS晶體管并且其柵極連接節(jié)點(diǎn)N2處的第一控制信號(hào)TR_P的輸出端。在該CMOS互補(bǔ)開關(guān)中,作為可選項(xiàng)而非必須項(xiàng),第十二開關(guān)電路M12的漏極連接所述第十三開關(guān)電路M13的源極和所述功能單元第一輸出端,所述第十二開關(guān)電路M12的源極連接所述第十三開關(guān)電路M13的漏極和所述第三開關(guān)電路
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