DE102004007655A1 - ESD-Schutzvorrichtung für eine Halbleiterschaltung mit einer mit einem Substrat- oder Guard-Ring-Kontakt kontaktierten ESD-Schaltung - Google Patents

ESD-Schutzvorrichtung für eine Halbleiterschaltung mit einer mit einem Substrat- oder Guard-Ring-Kontakt kontaktierten ESD-Schaltung Download PDF

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Abstract

Eine ESD-Schutzvorrichtung für eine Halbleiterschaltung umfasst zumindest ein ESD-Schutzelement (SD1 bis SD4; RS), welches zwischen den Substratkontakt (SK1) und einem Massepotenzial-Anschluss (VSS) geschaltet ist und mit dem Substratkontakt (SK1) elektrisch verbunden ist. Das ESD-Schutzelement kann als ESD-Schutzdiode (SD1 bis SD4) oder ESD-Schutztransistor (ST1, ST2) ausgebildet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass als ESD-Schutzelement ein Widerstand (RS) oder ein ESD-Schutztransistor (ST1) zwischen den Substratkontakt (SK1) und den Massepotenzial-Anschluss (VSS) geschaltet ist und zusätzlich eine ESD-Schutzdiode (SD2) oder ein ESD-Schutztransistor (ST2) zwischen den Substratkontakt (SK1) und einen Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss (VDD) geschaltet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine ESD-Schutzvorrichtung für eine Halbleiterschaltung, insbesondere einen integrierten Schaltkreis.
  • Bekannt ist es, dass integrierte Schaltkreise (ICs) als Folge von elektrostatischen Entladungsereignissen (Electro Static Discharge = ESD) einen ernsthaften Schaden erleiden oder zerstört werden können. Die mit einer Entladung zusammenhängende elektrische Ladung kann in vielerlei Hinsicht, beispielsweise durch Blitzschlag, Reibung zwischen isolierenden Körpern, wie dies bei Synthetikfaserkleidung der Fall ist, oder durch Kontakt mit einer automatischen Chip-Behandlungsvorrichtung, entstehen. Ein Schaden oder eine Zerstörung kann dann auftreten, wenn die ESD-Spannung beispielsweise mit einem oder mehreren der I/O-Anschlüsse (Signaleingänge und -ausgänge eines integrierten Schaltkreises) oder Spannungsanschlüsse gekoppelt ist, beziehungsweise dort anliegt.
  • Des Weiteren ist es möglich, dass durch Spannungsdifferenzen während einer ESD-Entladung zwischen Dotierungsgebieten, wie beispielsweise n-Wannen, die an unterschiedlichen Versorgungsspannungen angeschlossen sind, elektrische Durchschläge an diesen Stellen auftreten können. Solange der Strom in diesen Fällen auf einen Wert unterhalb einer gewissen Schwelle begrenzt bleibt, ist dieser Vorgang reversibel und es tritt keine Zerstörung auf. Dies ist insbesondere bei einer hochohmigen Durchschlagscharakteristik gewährleistet, welche bis zu einem bestimmten Stromniveau an derartigen Stellen zu beobachten ist. Bei höheren Stromdichten während dieses Durchschlags tritt jedoch durch Zündung eines parasitären Bipolartransistors ein niederohmiges Verhalten auf, wodurch der Strom stark ansteigt und es zu einer lokalen Aufschmelzung und somit zu einer irreversiblen Zerstörung kommen kann. Eine typische Maßnahme an solchen kritischen Stellen ist es, durch Wahl eines geeigneten Abstands zwischen den n-Wannenbereichen sicherzustellen, dass kein Durchbruch des parasitären Transistors aufgrund von beispielsweise sogenannten Punchthrough-Effekten oder anderen Durchbruch-Effekten auftritt. Allerdings kann sich dieser (zerstörerische) niederohmige Zustand nicht nur aufgrund dieser Mechanismen einstellen, sondern auch durch eine Aufsteuerung des parasitären Bipolartransistors, beispielsweise durch Veränderung des lokalen Substratpotenzials durch die Potenzialverteilung beim ESD-Ereignis. In üblichen ESD-Schutzkonzepten können die Versorgungsspannungs-Netze (VDD-Netze), beispielsweise aufgrund von unterschiedlichen Operationsspannungen, nicht unmittelbar, das heißt über antiparallele Dioden oder Doppelbond gegeneinander geschützt werden. Dadurch erfolgt die Ableitung des ESD-Pulses über die Massepotenzial-Schiene (VSS-Schiene) und es treten dort signifikante Spannungsabfälle auf. Diese können, falls Substratkontakte an dieses VSS-Netz angeschlossen sind, zur oben erwähnten Aufsteuerung führen.
  • Deshalb ist es erforderlich, ESD-Schutzvorrichtungen in den Halbleiterschaltungen beziehungsweise in integrierten Schaltkreisen vorzusehen, um diese vor derartigen Überspannungen und in Folge davon vor Beschädigung und Zerstörung zu schützen. In modernen integrierten Schaltkreisen ist es erforderlich, dass diese eine ESD-Festigkeit für Spannungen bis hin zu einigen kV und Strömen bis in die Größenordnung von einigen A aufweisen müssen. Dadurch ist es notwendig, Spannungsabfälle zwischen den Spannungs-Anschlüssen beziehungsweise auf den Bus-Leitungen zu vermeiden und die Bus-Leitungen niederohmig zu halten. Unter Bus-Leitungen werden hier auch Spannungsversorgungs-Schienen verstanden.
  • Eine bekannte ESD-Schutzvorrichtung ist in der deutschen Offenlegungsschrift DE 199 44 489 A1 offenbart. Dort wird eine ESD-Schutzanordnung für Signaleingänge und -ausgänge bei Halbleitervorrichtungen gezeigt, bei der ein Halbleitersubstrat mit einem Substratbus zum Beaufschlagen des Halbleitersubstrats mit einem Masse-Substratpotenzial und eine Halbleiterdotierungszone im Halbleitersubstrat mit einem Powerbus zum Beaufschlagen der Halbleiterdotierungszone mit einem Masse-Powerpotenzial verbunden sind, wobei zwischen dem Powerbus und dem Substratbus eine parasitäre Diode liegt. Über einen Versorgungsbus ist den mit I/O-Pads versehenen Halbleitervorrichtungen ein Versorgungsspannungspotenzial zuführbar. Des Weiteren ist bei der bekannten ESD-Schutzanordnung zwischen dem Substratbus und dem Versorgungsbus eine in Flussrichtung betriebene Durchbruchdiode und zwischen dem Powerbus und dem Versorgungsbus eine zusätzliche in Flussrichtung betriebene ESD-Diode geschaltet. Die bekannte ESD-Schutzvorrichtung bietet einen Schutz vor Schäden durch eine ESD-Belastung des Substratbusses und des Powerbusses, also der beiden Massebusse. Diese liegen im Normalbetrieb auf gleichem Potenzial. In der Offenlegungsschrift ist ein ESD-Konzept zum Schutz zwischen den Bussen im I/O-Versorgungsnetz, also lediglich für die Signalein- und -ausgänge, offenbart. Die bekannte ESD-Schutzvorrichtung ist jedoch nicht geeignet und auch nicht dafür ausgelegt, einen zuverlässigen Schutz zur Vermeidung einer Schädigung oder Zerstörung der Substratkontakte, Wannenkontakte oder Guard-Ring-Kontakte, deren elektrische Zuleitung oder der Dotierungszonen im Kernbereich einer Halbleiterschaltung beim Auftreten eines ESD-Ereignisses bereitzustellen.
  • Eine weitere bekannte ESD-Schutzvorrichtung ist in 1 gezeigt. Dort sind in einem Substrat S eine p+-Dotierungszone als Substratkontakt, sowie zwei n-Wannenbereiche ausgebildet. Der p+-Substratkontakt ist mit Massepotenzial VSS elektrisch verbunden. Der erste n-Wannenbereich ist mit einem ersten Versorgungsspannungspotenzial VDDP und der zweite n-Wannenbereich ist mit einem zweiten Versorgungsspannungspotenzial VDD elektrisch kontaktiert. Zwischen dem Massepotenzial- Anschluss VSS und dem ersten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDDP ist in Reihe ein erster parasitärer Bus-Widerstand R1 sowie eine Parallelschaltung aus einem ersten ESD-Schutzelement ESD1 und einer parasitären oder explizit vorhandenen Diode D1 geschaltet. Zwischen dem Massepotenzial-Anschluss VSS und dem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD ist ebenfalls in einer Reihenschaltung ein zweiter parasitärer Bus-Widerstand R2 sowie eine Parallelschaltung aus einem zweiten ESD-Schutzelement ESD2 und einer parasitären oder explizit vorhandenen Diode D2 geschaltet. Wie bereits oben erwähnt, ist bei dieser bekannten ESD-Schutzvorrichtung ein Nachteil darin zu sehen, dass sich im Falle eines ESD-Ereignisses am ersten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDDP aufgrund der Ableitung des Stromes über die ESD-Schutzelemente ESD1 und des parasitären Bus-Widerstands R1 lokal ein positives Potenzial am Massepotenzials-Anschluss VSS relativ zum zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD ergibt. Dies bewirkt ein mögliches Aufsteuern des parasitären Bipolartransistors.
  • Um die Problematik derartiger Aufsteuerungen zu unterdrücken beziehungsweise zu unterbinden, wird ein relativ großer Abstand zwischen den Elektroden eines kritischen, parasitären Bipolartransistors ausgebildet, um diesen im Hinblick auf seinen Verstärkungsfaktor β hinreichend herabzusetzen. Derartige Werte für einen ausreichenden Abstand liegen beispielsweise für eine 0,13 μm-Technologie bei etwa 8 μm für benachbarte n-Wannen, die an unterschiedlichen Versorgungsspannungen VDD bzw. VDDP hängen. Durch diesen relativ großen erforderlichen Abstand sind einer weiteren Verkleinerung einer Halbleiterschaltung oder einer integrierten Schaltung erhebliche Grenzen gesetzt.
  • Eine weitere Methode, um ein Aufsteuern zu verhindern, besteht darin, ein Koppelelement zwischen den beiden Versorgungsspannungs-Anschlüssen VDD und VDDP zu schalten. Diese benötigen jedoch relativ viel Platz und sind daher nur sehr bedingt geeignet, einerseits die Aufsteuerung zu verhindern und darüber hinaus die Geometrie der Halbleiterschaltung weiter zu minimieren. Zudem wird durch die geometrisch getrennten Domänen die Platzierung und das Routing dieser Koppelelemente erheblich erschwert.
  • Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine ESD-Schutzvorrichtung zu schaffen, welche aufwandsarm und platzsparend ausgebildet werden kann und welche einen verbesserten ESD-Schutz des Kernbereichs einer Halbleiterschaltung im Hinblick auf eine Beschädigung oder Zerstörung im Falle eines ESD-Ereignisses gewährleisten kann. Insbesondere sollen dabei die Substratkontakte, Wannenkontakte oder die Guard-Ring-Kontakte im Kernbereich einer Halbleiterschaltung vor einem ESD-Ereignis geschützt werden.
  • Diese Aufgabe wird durch eine ESD-Schutzvorrichtung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, gelöst.
  • Eine erfindungsgemäße ESD-Schutzvorrichtung ist für eine Halbleiterschaltung, insbesondere einen integrierten Schaltkreis, ausgebildet. Die ESD-Schutzvorrichtung und die Halbleiterschaltung können in einem Substrat oder einer epitaktischen Schicht ausgebildet sein. Die Halbleiterschaltung weist eine erste Dotierungszone und zumindest zwei zweite Dotierungszonen auf. Die erste Dotierungszone ist mit mindestens einem Massepotenzial-Anschluss und die zweiten Dotierungszonen sind mit Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen elektrisch verbunden. Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, dass zwischen der ersten Dotierungszone und dem Massepotenzial-Anschluss eine ESD-Schutzschaltung geschaltet ist. Indem zumindest diese ESD-Schutzschaltung zwischen die erste Dotierungszone und dem Massepotenzial-Anschluss geschaltet ist, kann eine effektive und sichere Schaltung konzipiert werden, um im Falle eines ESD-Ereignisses die Halbleitervorrichtung vor einer Beschädigung oder Zerstörung schützen zu können. Besonders dann, aber nicht nur aus schließlich dann, wenn die erste Dotierungszone im Kernbereich der Halbleiterschaltung angeordnet ist, kann durch die Erfindung eine Beschädigung der Halbleiterschaltung verhindert werden. Des Weiteren ist ein wesentlicher Vorteil der Erfindung darin zu sehen, dass bei Halbleiterschaltungen, bei denen eine ESD-Belastung zwischen zwei Versorgungsspannungsbussen auftreten kann, durch die erfindungsgemäß in die Halbleiterschaltung geschalteten ESD-Schutzelemente eine Beschädigung im ESD-Fall vermieden werden kann. In Verbindung mit den gegebenenfalls vorhandenen ESD-Schutzelementen aus 1 kann dadurch ein wesentlich verbesserter ESD-Schutz erzielt werden. Die Erfindung ermöglicht es, dass beim Auftreten eines ESD-Ereignisses die ESD-Schutzschaltung bei einer erhöhten positiven Spannung an dem Massepotenzial-Anschluss sperrt beziehungsweise einen erhöhten Widerstand darstellt und dadurch das Durchsteuern von parasitären Transistoren während einer ESD-Entladung unterdrückt werden kann. Des Weiteren kann die erfindungsgemäße ESD-Schutzvorrichtung aufwandsarm und platzsparend realisiert werden, wodurch diese auch einer Verkleinerung der Halbleiterschaltung beziehungsweise eines integrierten Schaltkreises nahezu nicht im Wege steht.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die ESD-Schutzschaltung derart ausgebildet ist, dass die erste Dotierungszone, insbesondere ein elektrischer Kontakt der ersten Dotierungszone das Minimum derjenigen Potenziale aufweist, die an den Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen und dem Massepotenzial-Anschluss anliegen. Dadurch kann ein wesentlich verbesserter Schutz der Halbleiterschaltung vor Zerstörungen aufgrund eines ESD-Ereignisses erzielt werden.
  • Als vorteilhaft erweist es sich, wenn die ESD-Schutzschaltung zumindest eine ESD-Schutzdiode oder einen ESD-Schutztransistor umfasst. Diese Schutzelemente ermöglichen ein effektives Verhindern des Aufsteuerns des parasitären Transistors und sind platzsparend zu realisieren. Des Weiteren ermöglicht dies eine relativ einfache Layoutgestaltung.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist eine gegebenenfalls verwendete ESD-Schutzdiode mit ihrer Anode mit der ersten Dotierungszone kontaktiert und mit ihrer Kathode mit Massepotenzial elektrisch verbunden. Ferner ist ein gegebenenfalls verwendeter ESD-Schutztransistor mit seinem Strompfad zwischen der ersten Dotierungszone und dem Massepotenzial geschaltet sowie mit seinem Gate-Anschluss und seinem Substratanschluss mit der ersten Dotierungszone elektrisch verbunden. Eine derartige Beschaltung ermöglicht einen effektiven Schutz der Halbleiterschaltung vor einer Zerstörung aufgrund eines ESD-Ereignisses.
  • Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel kennzeichnet sich dadurch, dass die ESD-Schutzschaltung ein erstes ESD-Schutzelement aufweist, welches zwischen eine erste Dotierungszone und einem Massepotenzial-Anschluss geschaltet ist, und ein zweites ESD-Schutzelement aufweist, welches zwischen die erste Dotierungszone und einem der beiden Versorgungsspannungs-Anschlüsse geschaltet ist. Es kann vorgesehen sein, dass das zweite ESD-Schutzelement mit demjenigen der beiden Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen elektrisch verbunden ist, an dem bei einem kritischen ESD-Ereignis das geringere Potenzial anliegt.
  • Zwischen der ersten Dotierungszone und dem Massepotenzial-Anschluss kann als erstes ESD-Schutzelement ein Widerstand, insbesondere ein ohmscher Widerstand, oder ein ESD-Schutztransistor geschaltet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass zwischen der ersten Dotierungszone und einem ersten oder zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss als zweites ESD-Schutzelement eine ESD-Schutzdiode oder ein ESD-Schutztransistor geschaltet ist. Dies ermöglicht eine flexibel realisierbare ESD-Schutzschaltung, welche entsprechend den Anforderungen mit verschiedenen Bauelementen konzipiert werden kann. So wird beispielsweise die erste Dotierungszone durch den Widerstand von dem Massepotenzial-Anschluss abge koppelt. Es kann dadurch erreicht werden, dass im Normalfall die Ströme, insbesondere die Substratströme über den Widerstand ohne einen kritischen Spannungsabfall abfließen, während im ESD-Fall der Ansteuerstrom reduziert wird und die Spannung an der ersten Dotierungszone, insbesondere am Substrat-, Wannen- oder Guard-Ring-Kontakt, durch eine ESD-Schutzdiode geklemmt wird. Diese Ausführung ermöglicht einen sichere und aufwandsarme Schaltung, mit welcher eine Zerstörung oder Beschädigung der Halbleiterschaltung beim Auftreten eines ESD-Ereignisses verhindert werden kann. Die ESD-Schutzvorrichtung ist relativ einfach aufgebaut und kann schnell entworfen werden, wodurch eine kostengünstige Realisierung ermöglicht werden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die erste Dotierungszone als Substrat ausgebildet ist und zumindest durch einen Substratkontakt oder Guard-Ring-Kontakt kontaktiert ist. Es kann weiter vorgesehen sein, dass die zweiten Dotierungszonen als Wannenkontakte ausgebildet sind. Eine der beiden zweiten Dotierungszonen kann mit einem ersten und die andere der beiden zweiten Dotierungszonen kann mit einem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss elektrisch verbunden sein.
  • Das zweite ESD-Schutzelement kann bevorzugt mit demjenigen der beiden Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen elektrisch verbunden sein, an dem bei einem kritischen ESD-Ereignis das geringere Potenzial anliegt. Bei Halbleiterschaltungen, bei denen irreversible Zerstörungen nur bei ESD-Entladungen in einer Belastungsrichtung auftreten können, kann so ein optimierter ESD-Schutz erreicht werden.
  • Weist die Halbleiterschaltung eine Mehrzahl an ersten Dotierungszonen oder mehrerer Kontaktierungen der ersten Dotierungszone oder Dotierungszonen auf, ist es vorteilhaft, wenn lediglich diejenigen ersten Dotierungszonen über jeweils ein ESD-Schutzelement an einen Massepotenzial-Anschluss geschaltet sind, welche benachbart zu einem bei einem ESD-Ereignis auftretenden parasitären Transistor angeordnet sind. Dadurch kann erreicht werden, dass nur dort, wo ein effektiver ESD-Schutz erforderlich ist, eine erfindungsgemäße ESD-Schutzvorrichtung angeordnet ist. Dies optimiert den ESD-Schutz im Hinblick auf einen minimalen Platzbedarf und ermöglicht eine relativ kostengünstige Realisierung einer Halbleiterschaltung beziehungsweise eines integrierten Schaltkreises.
  • Es kann vorgesehen sein, dass zwischen den Kontakten der ersten Dotierungszone oder ersten Dotierungszonen ein Schutzabstand ausgebildet ist. Vorhandene Kontakte können ein Aufsteuern des Parasiten bewirken. Auch Kontakte, welche nicht zwischen den zweiten Dotierungszonen (die unterschiedlichen Domänen zugeordnet sind; Domänen werden hier als Bereiche mit unterschiedlichen Versorgungsspannungspotenzialen verstanden) liegen, können ebenfalls zur Aufsteuerung führen, wenn ihr Abstand zur Domänengrenze kleiner als der Schutzabstand ausgebildet ist.
  • Der Schutzabstand wird durch die ESD-Festigkeit des parasitären Bipolartransistors bestimmt. Die ESD-Festigkeit nimmt mit zunehmenden Abstand zwischen den zweiten Dotierungszonen an einer Domänengrenze zu. Ist der Abstand beziehungsweise die ESD-Festigkeit so groß, dass ein auftretender ESD-Puls über die vorhandenen Schutzelemente abgeleitet wird ohne den Parasiten auf zusteuern, so ist kein ESD-Schutzelement mehr erforderlich. Die ESD-Festigkeit des Parasiten ist auch von Implantationsdosen beziehungsweise Dotierprofilen abhängig. Durch die Beschränkung des Einbaus der zusätzlichen ESD-Schutzelemente auf geometrische Anordnungen, welche den minimalen Schutzabstand unterschreiten, kann erreicht werden, dass das Verhältnis von erforderlichem Platzaufwand und erforderlichen auszubildenden ESD-Schutzelementen optimiert werden kann. Anzumerken ist jedoch, dass durch die Erfindung der Schutzabstand nicht minimiert werden soll. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung liegt auch darin, dass dieser Ab stand auch relativ groß bemessen werden kann, da die betroffene Fläche für weitere Strukturen verwendet werden kann. Die vorhandenen ersten Dotierungszonen, die insbesondere als Substrat-, Wannen- oder Guard-Ring-Kontakte kontaktiert sind, werden durch die entsprechend kontaktierten ESD-Schutzelemente vor einer Schädigung im ESD-Fall geschützt.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführung kennzeichnet sich dadurch, dass die Halbleiterschaltung eine Mehrzahl an vor einem ESD-Ereignis zu schützenden ersten Dotierungszonen aufweist. Jede dieser ersten Dotierungszonen ist mit einem Massepotenzial-Bus elektrisch verbunden. Bevorzugt ist dieser Massepotenzial-Bus mit zumindest einem Massepotenzial-Pad über ein ESD-Schutzelement, insbesondere eine ESD-Schutzdiode oder einen ESD-Schutztransistor elektrisch verbunden. So kann erreicht werden, dass unabhängig von der Anzahl der vor einem ESD-Ereignis zu schützenden ersten Dotierungszonen lediglich so viele ESD-Schutzelemente ausgebildet werden müssen, wie elektrische Verbindungen von dem Massepotenzial-Bus zu den Massepotenzial-Pads vorhanden sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die ESD-Schutzschaltung mit zumindest einem Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss elektrisch verbunden ist. In vorteilhafter Weise können dadurch mehrere günstige Schaltungen realisiert werden, welche durch die entsprechende Verwendung von ESD-Schutzelementen eine Zerstörung der Halbleiterschaltung bei einem ESD-Ereignis verhindert.
  • Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer bekannten ESD-Schutzvorrichtung;
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung;
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung;
  • 4 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung;
  • 5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung;
  • 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung;
  • 7 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung; und
  • 8 ein sechstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung.
  • In den Figuren werden gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung dargestellt. In der vereinfachten Darstellung sind die für die Erläuterung der Erfindung wesentlichen Teile einer Halbleiterschaltung beziehungsweise einer integrierten Schaltung gezeigt. In einem pleitenden Substrat S sind als zweite Dotierungszonen ein erster Wannenbereich W1 und ein zweiter Wannenbereich W2 ausgebildet. Die Wannenbereiche W1 und W2 sind im Ausführungsbeispiel vom n-Leitungstyp. Der erste n-Wannenbereich W1 ist mit einem ersten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDDP und der zweite n-Wannenbereich W2 ist mit einem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD elektrisch verbunden. Des Weiteren ist eine erste Dotierungszone als Substrat S der Halbleiterschaltung ausgebildet und durch einen Substratkontakt SK1 kontaktiert. Der Substratkontakt SK1 ist im Ausfüh rungsbeispiel als p+-Zone ausgebildet. Es kann auch vorgesehen sein, dass die erste Dotierungszone als Wanne ausgebildet und/oder durch Guard-Ring-Kontakte kontaktiert ist. Eine Domänengrenze der Halbleiterschaltung ist derart angeordnet, dass sie durch den Substratkontakt SK1 verläuft. Der Substratkontakt SK1 ist über eine erfindungsgemäße ESD-Schutzschaltung ESD_SS mit einem Massepotenzial-Anschluss VSS elektrisch verbunden. Die ESD-Schutzschaltung ESD_SS ist im Ausführungsbeispiel des Weiteren mit dem ersten und dem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen VDDP bzw. VDD elektrisch verbunden. Die erfindungsgemäße Zwischenschaltung einer ESD-Schutzschaltung ESD_SS zwischen dem Substratkontakt SK1 und dem Massepotenzial-Anschluss VSS, wird an denjenigen Substratkontakten durchgeführt, welche in unmittelbarer Nähe eines möglichen parasitären Transistors angeordnet sind. Durch die ESD-Schutzelemente ESD_SS wird das Potenzial am Substratkontakt SK1 auf das Minimum der Potenziale an den Anschlüssen VDD, VSS und VDDP beschränkt. Dies unterdrückt die Aufsteuerung aufgrund des erhöhten VSS-Potenzials im Falle eines ESD-Ereignisses und verhindert Latch-Up im Normalbetrieb.
  • In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung gezeigt. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in 2 ist der erste n-Wannenbereich W1 mit einem ersten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD1 und der zweite n-Wannenbereich W2 ist mit einem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD2 elektrisch verbunden. Die Domänengrenze der Halbleiterschaltung ist derart angeordnet, dass sie durch den Substratkontakt SK1 verläuft. In einem minimalen Schutzabstand Dschutz ist ein weiterer Substratkontakt SK2 im Substrat S ausgebildet. Angemerkt sei hier, dass dies eine Darstellung im Ausführungsbeispiel ist. Die Domänengrenze kann auch an einer anderen Stelle liegen, die Kontakte können verschoben sein und es können auch weitere Kontakte vorhanden sein. Der erste Substratkontakt SK1 ist über eine zwischen den Substratkontakt SK1 und den Massepotenzial-Anschluss VSS geschaltete ESD-Schutzdiode SD1 mit dem Massepotenzial VSS elektrisch verbunden. Die Anode der ESD-Schutzdiode SD1 ist mit dem Substratkontakt und die Kathode der ESD-Schutzdiode SD1 ist mit dem Massepotenzial-Netz VSS elektrisch verbunden. Zwischen dem zweiten Substratkontakt SK2 und dem Massepotenzial-Anschluss VSS ist keine derartige ESD-Schutzdiode geschaltet.
  • Die erfindungsgemäße Maßnahme, eine ESD-Schutzdiode zwischen dem Substratkontakt SK1 und dem Massepotenzial-Anschluss VSS zu schalten, wird an denjenigen Substratkontakten durchgeführt, welche in unmittelbarer Nähe eines möglichen parasitären Transistors angeordnet sind. Durch das Anschließen dieser zu Parasiten benachbarten Substratkontakte SK1 über eine ESD-Schutzdiode an Massepotenzial-Netze VSS wird die Aufsteuerung aufgrund des erhöhten VSS-Potenzials im Falle eines ESD-Ereignisses unterdrückt. Dies ermöglicht, dass die n-Wannenbereiche W1 und W2 im Vergleich zum Stand der Technik wesentlich näher zueinander ausgebildet werden können und dadurch eine erhebliche Platzeinsparung auf dem Chip beziehungsweise der integrierten Schaltung erzielt werden kann. Die ESD-Schutzdiode SD1 ist mit ihrem Anoden-Anschluss mit dem p+-Substratkontakt SK1 und mit ihrer Kathode mit dem Massepotenzial-Anschluss VSS elektrisch verbunden. Dadurch wird im Normalfall und im ESD-Fall ermöglicht, dass Substratströme über die ESD-Schutzdiode SD1 in Flussrichtung abgeführt werden, wie dies im Normalbetrieb der Fall sein sollte. Eine Potenzialerhöhung, welche vor allem im ESD-Fall auftritt, wird von Seiten des VSS-Netzes geblockt.
  • Im ESD-Fall stellt sich am Substratknoten eine Spannung ein, welche deutlich unterhalb derer des VSS-Netzes liegt. Der zerstörerische Rücksprung in der Strom-Spannungs-Kennlinie, das heißt das steile Ansteigen des Stromwertes bei einer bestimmten Spannung, ereignet sich durch die erfindungsgemäße ESD-Schutzvorrichtung erst bei wesentlich höheren Spannungen zwischen den Elektroden des parasitären Transistors als dies beim Stand der Technik der Fall ist. Dadurch kann durch eine geeignete Spannungsklemmung von entsprechenden ESD-Schutzelementen eine Zerstörung des Bauelements der Halbleiterschaltung verhindert werden. Durch die optimierte Anordnung der Substratkontakte SK1 und SK2 mit einem minimalen Schutzabstand DSchutz kann weiter erreicht werden, dass kein Platz dadurch verschwendet wird, dass zusätzlichen Schutzdioden nötig sind und der Abstand der Wannenbereiche nicht unnötig vergrößert werden muss. Dies ermöglicht einen optimalen ESD-Schutz bei minimiertem Platzaufwand. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Substratkontakte SK1 und SK2 weiter voneinander entfernt sind. Gerade dies ermöglicht auch die Erfindung, da die freie Fläche für weitere Strukturen der Halbleiterschaltung verwendet werden kann.
  • Ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung ist in 4 gezeigt. Dieses Ausführungsbeispiel ist besonders für die Fälle geeignet, bei welchen nur bei einer ESD-Entladungsrichtung zwischen den Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüsse irreversible Zerstörungen auftreten können. Im Ausführungsbeispiel ist der Fall dargestellt, bei dem am ersten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDDP ein ESD-Ereignis auftreten kann. In dieser ESD-Schutzvorrichtung ist zwischen dem Substratkontakt SK1 und dem Massepotenzial-Anschluss VSS ein ohmscher Schutzwiderstand RS als ESD-Schutzelement geschaltet. Des Weiteren ist eine ESD-Schutzdiode SD2 zwischen dem Substratkontakt SK1 und dem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD geschaltet. Die ESD-Schutzdiode SD2 ist mit ihrer Anode mit dem Substratkontakt SK1 und mit ihrer Kathode mit dem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD, und somit in Flussrichtung zwischen den Substratkontakt SK1 und dem VDD-Anschluss geschaltet. Die ESD-Schutzdiode SD2 ist mit dem Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD elektrisch verbunden, an dem im Ausführungsbeispiel kein ESD-Ereignis und somit keine Überspannung auftreten kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann beispielsweise angenommen werden, dass ein positiver ESD-Puls am ersten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDDP anliegt. Der Massepotenzial-Anschluss VSS ist daher quasi unbeschaltet und der zweite Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD liegt auf Massepotenzial. Durch die Ableitung des ESD-Pulses über die ESD-Schutzelemente ESD1, ESD2, D1, D2, die zusätzlichen ESD-Schutzelemente RS, SD2 und die Bus-Widerstände R1 und R2, liegt der quasi unbeschaltete Massepotenzial-Anschluss VSS auf einem höheren Potenzial als der Anschluss VDD. Das Aufsteuern des Parasiten (parasitärer Transistor) wird durch die ESD-Schutzdiode SD2 verhindert, welche den Substratkontakt SK1 gegen den Anschluss VDD klemmt, wodurch das Potenzial des Substratkontakts SK1 maximal eine Diodenschwelle über dem Versorgungsspannungspotenzial VDD liegt.
  • Durch das in 4 gezeigte Ausführungsbeispiel kann daher ein Aufsteuern des parasitären Transistors im Falle eines ESD-Ereignisses an VDDP durch das Implementieren eines ESD-Schutzwiderstandes RS von der Größe einiger Ohm sowie einer ESD-Schutzdiode SD2 verhindert werden. Im Normalbetrieb (kein ESD-Ereignis) fließen Substratströme über den Schutzwiderstand RS mit vernachlässigbaren Spannungsabfall ab. Im Falle eines ESD-Ereignisses wird der Ansteuerstrom reduziert und die Spannung am Substrat- beziehungsweise Guard-Ring-Kontakt SK1 durch die ESD-Schutzdiode SD2 geklemmt. Die in 4 dargestellte ESD-Schutzdiode SD2' ist für den erläuterten Fall nicht relevant und nicht ausgebildet.
  • Es kann jedoch auch analog zu den Ausführungen zu 4 der Fall eintreten, dass ein ESD-Ereignis an VDD auftritt. In diesem Fall kann analog ein Aufsteuern des parasitären Transistors im Falle eines ESD-Ereignisses an VDD durch den Widerstand RS und die schematisch eingezeichnete ESD-Schutzdiode SD2' verhindert werden. In diesem Fall ist die ESD-Schutzdiode SD2 nicht relevant und nicht zu beachten.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass sowohl die ESD-Schutzdiode SD2 als auch die ESD-Schutzdiode SD2' gleichzeitig in einer Ausführungsform, wie in 4 eingezeichnet, implementiert sind und in Verbindung mit dem Widerstand RS ein Aufsteuern des parasitären Transistors sowohl dann verhindern, wenn ein ESD-Ereignis an VDDP oder an VDD auftritt.
  • In 5 ist ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen ESD-Schutzvorrichtung gezeigt. Im Unterschied zur Ausführung in 4 ist in diesem Fall neben dem Widerstand RS als erstem ESD-Schutzelement der ESD-Schutzschaltung ESD SS anstatt der ESD-Schutzdiode SD2 ein zweiter ESD-Schutztransistor ST2 als zweites ESD-Schutzelement der ESD-Schutzschaltung ESD_SS ausgebildet. Der ESD-Schutztransistor ST2 ist mit seinem Strompfad zwischen den Substratkontakt SK1 und dem Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss VDD geschaltet. Des Weiteren ist der ESD-Schutztransistor ST2 mit seinem Gate-Anschluss mit dem Massepotenzial-Anschluss VSS und mit einem eventuell vorhandenen Substrat-Anschluss mit dem Substratkontakt SK1 elektrisch verbunden.
  • Ein fünftes Ausführungsbeispiel ist in 6 schematisch dargestellt. In dieser Ausführung sind sowohl das erste ESD-Schutzelement als auch das zweite ESD-Schutzelement der ESD-Schutzschaltung ESD_SS als ESD-Schutztransistoren ST1 und ST2 ausgebildet. Der erste ESD-Schutztransistor ST1 ist mit seinem Strompfad zwischen den Massepotenzial-Anschluss VSS und dem Substratkontakt SK1 geschaltet. Ferner ist der erste ESD-Schutztransistor ST1 mit seinem Gate-Anschluss mit dem Versorgungsspannungspotenzial VDD und mit einem eventuell vorhandenen Substrat-Anschluss mit dem Substrat-Kontakt SK1 elektrisch verbunden. Der zweite ESD-Schutztransistor ST2 ist analog zur Ausführung gemäß 5 in die ESD-Schutzvorrichtung geschaltet.
  • In 7 ist eine Draufsicht auf einen Teilausschnitt einer Halbleiterschaltung mit mehreren Bauelementen gezeigt. In schematischer Weise ist in dieser Layoutdarstellung dargestellt, dass jeder schutzbedürftige Substratkontakt oder Guard-Ring-Kontakt einzeln über eine ESD-Schutzdiode, mittels mehreren, im Ausführungsbeispiel quadratisch gezeichneten Kontakten und metallischen Bereichen, welche mit den Kontakten elektrisch verbunden sind, an Massepotenzial angeschlossen ist. Die Schutzdiode ist im unteren Teil der Figur durch den Übergang p+/n-Wanne gezeigt. Die Verbindung über Metall symbolisiert auch, dass ein gewisser Abstand zwischen dem Substratkontakt p+ und den beiden n-Wannen im oberen Teil der Figur und der Schutzdiode im unteren Teil der Figur vorteilhaft für die Schutzwirkung ist.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in 8 gezeigt. Ein integrierter Schaltkreis IC umfasst eine Vielzahl von nicht dargestellten Bauelementen, welche durch Dotierungszonen in dem Substrat realisiert sind. In schematischer Darstellung sind Wannen- oder Substratkontakte SK, Guard-Streifen GS und Guard-Ringe GR dargestellt. Die Substratkontakte SK, die Guard-Streifen GS und die Guard-Ringe GR sind mit einem Massepotenzial-Bus VSSGR elektrisch verbunden. Dieser Massepotenzial-Bus VSSGR ist mit Massepotenzial-Pads VSS-Pad, von denen im Ausführungsbeispiel vier Stück gezeigt sind, jeweils über eine ESD-Schutzdiode SD1, SD2'', SD3 und SD4 elektrisch verbunden. Die ESD-Schutzdioden SD1 bis SD4 sind in Flussrichtung zwischen dem Massepotenzial-Bus VSSGR und den VSS-Pads geschaltet. Wie gezeigt ist, werden alle schutzbedürftigen Substratkontakte SK, Guard-Streifen GS und Guard-Ring-Kontakte GR mit dem Massepotenzial-Bus VSSGR elektrisch verbunden. Wie in diesem Ausführungsbeispiel gezeigt ist, ist hier die Anzahl der ESD-Schutzdioden SD1 bis SD4 von der Anzahl der vorhandenen und mit dem Massepotenzial-Bus VSSGR zu kontaktierenden VSS-Pads abhängig. Unabhängig davon wieviele Substratkontakte SK, Guard-Streifen GS und -Ringe GR in dem integrierten Schaltkreis schutzbedürftig vor ESD-Ereignissen sind, sind die ESD-Schutzdioden SD1 bis SD4 auszubilden. Es kann somit auch vorgesehen sein, dass mit einer relativ ge ringen Anzahl von VSS-Pads und somit einer geringen Anzahl von ESD-Schutzdioden eine relativ hohe Anzahl von schutzbedürftigen Kontakten SK, GS und GR an Massepotenzial angeschlossen werden kann und ein Aufsteuern von parasitären Transistoren verhindert werden kann. Ein weiterer Vorteil ist, dass das VSSGR-Bus-Potenzial hauptsächlich vom geringsten Potenzial der VSS-Pads bestimmt wird. Wird zum Beispiel das Potenzial an einem VSS-Pad stark erhöht, so sperrt diejenige Schutzdiode, welche dieses Pad mit dem VSSGR-Bus verbindet. Der Bus wird aber durch die anderen Dioden auf dem niedrigeren Potenzial der anderen VSS-Pads plus einem Spannungsabfall an den Dioden gehalten.
  • Die Erfindung ermöglicht in einfacher und aufwandsarmer Weise einen effektiven Schutz gegen eine Beschädigung oder Zerstörung von Bauelementen aufgrund von ESD-Ereignissen, indem zwischen einem Substrat-, Wannen- oder Guard-Kontakt und einem Massepotenzial-Anschluss einer Halbleiterschaltung eine ESD-Schutzschaltung geschaltet ist. Die Schutzschaltung kann als ESD-Schutzdiode oder ESD-Schutztransistor ausgebildet sein. In einer weiteren Alternative kann das ESD-Schutzelement durch einen ESD-Schutzwiderstand und eine zusätzliche ESD-Schutzdiode ausgebildet sein. Es kann aber auch in vielfältiger weise eine ESD-Schutzschaltung aus mehreren Bauelementen, wie ESD-Schutzdioden und/oder ESD-Schutztransistoren und/oder Widerständen aufgebaut werden. Alle Alternativen sind effektiv, platzsparend und auch kostengünstig zu realisieren. Insbesondere können durch die Erfindung die Substratkontakte, Wannenkontakte und/oder Guard-Ring-Kontakte, deren elektrische Zuleitungen und allenfalls vorhandene parasitäre Strukturen im Kernbereich der Halbleiterschaltung und somit auch der Kernbereich selbst vor einer Beschädigung oder Zerstörung durch ein ESD-Ereignis geschützt werden. Die Erfindung ist auch besonders dann geeignet, wenn eine ESD-Belastung zwischen zwei getrennten Versorgungsspannungsbussen auftritt, welche im Normalbetrieb auf unterschiedlichen Operationsspannungen liegen und aufgrund dessen nicht unmittelbar, das heißt beispielsweise über antiparallele Dioden oder Doppelbonds, gegeneinander geschützt werden können. Der primäre Schutz vor Schäden bei einer ESD-Belastung dieser beiden Versorgungsspannungsbusse wird durch die in die Schaltung integrierten ESD-Schutzelemente gewährleistet. Ein lokales positives Potenzial des Massepotenzials VSS gegenüber dem Versorgungsspannungspotenzial VDD kann jedoch zu neuen ESD-Schäden führen. Diese Schäden wiederum können jedoch durch die erfindungsgemäß in der Halbleiterschaltung angeordneten ESD-Schutzelemente, insbesondere diejenigen, welche mit den Substratkontakten kontaktiert und die gegen Masse geführt sind, verhindert werden.

Claims (12)

  1. ESD-Schutzvorrichtung für eine Halbleiterschaltung, insbesondere einen integrierten Schaltkreis, wobei die Halbleiterschaltung eine erste Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR) und zumindest zwei zweite Dotierungszonen (W1, W2) aufweist, wobei die erste Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR) mit einem Massepotenzial-Anschluss (VSS), und die zweiten Dotierungszonen (W1, W2) mit Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen (VDD1, VDD2; VDD, VDDP) elektrisch verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der ersten Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR) und dem Massepotenzial-Anschluss (VSS) eine ESD-Schutzschaltung (ESD_SS) geschaltet ist.
  2. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ESD-Schutzschaltung (ESD_SS) derart ausgebildet ist, dass die erste Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR), insbesondere ein elektrischer Kontakt der ersten Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR), das Minimum derjenigen Potenziale aufweist, die an den Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen (VDD; VDDP; VDD1, VDD2) und dem Massepotenzial-Anschluss (VSS) anliegen.
  3. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ESD-Schutzschaltung (ESD_SS) zumindest eine ESD-Schutzdiode (SD1 bis SD4) oder einen ESD-Schutztransistor (ST1, ST2) umfasst.
  4. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass – eine gegebenenfalls verwendete ESD-Schutzdiode (SD1 bis SD4) mit ihrer Anode mit der ersten Dotierungszone (SK; SK1, GS; GK) kontaktiert und mit ihrer Kathode mit Massepotenzial (VSS) elektrisch verbunden ist, oder – ein gegebenenfalls verwendeter ESD-Schutztransistor (ST1, ST2) mit seinem Gate-Anschluss und seinem Substratanschluss mit der ersten Dotierungszone (SK; SK1, GS; GK) elektrisch verbunden ist.
  5. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ESD-Schutzschaltung (ESD_SS) mit. zumindest einem Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss (VDD, VDDP; VDD1, VDD2) elektrisch verbunden ist.
  6. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass – die ESD-Schutzschaltung (ESD_SS) ein erstes ESD-Schutzelement aufweist, welches zwischen eine erste Dotierungszone (SK; SK1, GS; GK) und einem Massepotenzial-Anschluss (VSS) geschaltet ist, und – ein zweites ESD-Schutzelement aufweist, welches zwischen die erste Dotierungszone (SK; SK1, GS; GK) und einem der beiden Versorgungsspannungs-Anschlüsse (VDD, VDDP) geschaltet ist.
  7. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite ESD-Schutzelement mit demjenigen der beiden Versorgungsspannungspotenzial-Anschlüssen (VDD1, VDD2; VDD, VDDP) elektrisch verbunden ist, an dem bei einem kritischen ESD-Ereignis das geringere Potenzial anliegt.
  8. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass – zwischen der ersten Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR) und dem Massepotenzial-Anschluss (VSS) als erstes ESD-Schutzelement ein Widerstand (RS), insbesondere ein ohmscher Widerstand, oder ein ESD-Schutztransistor (ST1) geschaltet ist, und – zwischen der ersten Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR) und einem ersten oder zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss (VDD1, VDD2; VDD, VDDP) als zweites ESD-Schutzelement eine ESD-Schutzdiode (SD2, SD2') oder ein ESD-Schutztransistor (ST2) geschaltet ist.
  9. ESD-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Dotierungszonen (W1, W2) als Wannenkontakte ausgebildet sind und eine der beiden zweiten Dotierungszonen (W1) mit einem ersten (VD1; VDDP) und die andere der beiden zweiten Dotierungszonen (W2) mit einem zweiten Versorgungsspannungspotenzial-Anschluss (VD2; VDD) elektrisch verbunden sind.
  10. ESD-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschaltung eine Mehrzahl an ersten Dotierungszonen (SK; SK1; GS; GR) aufweist und lediglich diejenigen ersten Dotierungszonen (SK; SK1; GS; GR) über jeweils eine ESD-Schutzschaltung (SD1 bis SD4; ST1, ST2) an einen Massepotenzial-Anschluss (VSS) geschaltet sind, welche benachbart zu einem bei einem ESD-Ereignis auftretenden parasitären Transistor angeordnet sind.
  11. ESD-Schutzvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbleiterschaltung eine Mehrzahl an vor einem ESD-Ereignis zu schützende erste Dotierungszonen (SK; SK1; GS; GR) aufweist, wobei jede dieser ersten Dotierungszonen (SK; SK1; GS; GR) mit einem Massepotenzial-Bus (VSSGR) elektrisch verbunden ist und dieser Massepotenzial-Bus (VSSGR) mit zumindest einem Massepotenzial-Pad (VSS-Pad) über ein ESD-Schutzelement, insbesondere eine ESD-Schutzdiode oder einen ESD-Schutztransistor (SD1, SD2', SD3, SD4, ST1, ST2) elektrisch verbunden ist.
  12. ESD-Schutzvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Dotierungszone (SK; SK1; GS; GR) als Substrat (S) ausgebildet ist und durch zumindest einen Substratkontakt (SK1) oder Guard-Ring-Kontakt (GS; GR) kontaktiert ist.
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