JP2008502136A - 静電放電保護回路 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばフューズのような集積回路の回路コンポーネントを静電放電に起因するダメージから保護するための回路に関する。
静電放電(ESD;electrostatic discharge)イベントの間にダメージを被り得る繊細な回路を有する集積回路が提供される。繊細な回路は、例えば過剰電流によるダメージを被り得るトランジスタのような繊細な電子デバイスを含み得るか、あるいは、例えばその状態がESDイベントの間に不慮に変化し得るプログラム可能なフューズまたはアンチフューズのようなデバイスを含み得る。
集積回路は、しばしば帯電にさらされる。例えば、人間が不慮に集積回路のピンに触った場合、集積回路内のデバイスは、人間の肌を介して帯電にさらされ得る。帯電はまた、集積回路が製造されている際、または、出荷の間にも発生し得る。
図10、図11、図12、および図13に関連して記述されているように、様々なESD条件下において、ESD回路44は、ESD電力デバイス44を介してESD電流を汲み上げる一方で、電流がフューズ57を流れるのをブロックすることにより、フューズ57を保護する。ESDマージン回路42は、フューズ57と、例えばトランジスタT5のようなプログラミングトランジスタとを、電流が流れないようことを保証するのに役立ち得る。
Claims (20)
- 静電放電(ESD)イベントの間に電流が所定の回路に流れるのを防ぐための、集積回路上の集積回路の静電放電(ESD)保護回路であって、該集積回路は、第1のピンと第2のピンとを有しており、
該第1のピンと該所定の回路との間に接続されたESDマージン回路であって、該所定の回路は、該ESDマージン回路と該第2のピンとの間に接続されている、ESDマージン回路と、
該第1のピンと該第2のピンとの間に接続された電力ESDデバイスであって、該電力ESDデバイスは、該第1および第2のピンの間の電圧レベルを最大電圧に制限し、電流を汲み上げて該ESDイベントの間に該所定の回路を保護しており、該ESDマージン回路は、該最大電圧が該第1および第2のピンの間を横断するときでさえも、電流が該所定の回路に一切流れないようにすることを保証している、電力ESDデバイスと
を備える、集積回路の静電放電保護回路。 - 前記ESDマージン回路は、前記第1のピンに接続された第1の端子と、前記所定の回路に接続された第2の端子と、所定の電圧にバイアスされる第3の端子とを備える、請求項1に記載の集積回路の静電放電保護回路。
- 前記ESDマージン回路は、ゲート、ドレイン、基板端子、およびソースを有するp−チャネル酸化金属半導体トランジスタを備えており、
該ゲートは、所定の電圧レベルにバイアスされ、該ドレインおよび基板端子は、前記第1のピンに接続され、該ソースは、前記所定の回路に接続されている、請求項1に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 前記所定の回路は、少なくとも1つのフューズを備えており、
前記ESDマージン回路は、ゲート、ドレイン、基板端子、およびソースを有するp−チャネル酸化金属半導体トランジスタを備えており、
該ゲートは、所定の電圧レベルにバイアスされ、該ドレインおよび基板端子は、前記第1のピンに接続され、該ソースは、該フューズに接続されている、請求項1に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 前記所定の回路は、フューズと該フューズに接続されたプログラミングトランジスタとを有する少なくとも1つのフューズ回路を備えており、
前記ESDマージン回路は、ゲート、ドレイン、基板端子、およびソースを有するp−チャネル酸化金属半導体トランジスタを備えており、
該ゲートは、所定の電圧レベルにバイアスされ、該ドレインおよび基板端子は、前記第1のピンに接続され、該ソースは、該フューズ回路に接続されている、請求項1に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - ESD電力デバイスは、前記ESDイベントの間に電流を伝導する少なくとも1つの酸化金属半導体トランジスタを備えており、
前記所定の回路は、第1および第2の端子を有するフューズと、該第2の端子において該フューズに接続されたプログラミングトランジスタとを備えており、
前記ESDマージン回路は、ゲート、ドレイン、基板端子、およびソースを有するp−チャネル酸化金属半導体トランジスタを備えており、
該p−チャネル酸化金属半導体トランジスタの該ゲートは、所定の電圧レベルにバイアスされ、該ドレインおよび基板端子は、前記第1のピンに接続され、該ソースは、該フューズの該第1の端子に接続されている、請求項1に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 静電放電(ESD)イベントの間に電流がフューズに流れるのを防ぐための、集積回路上の集積回路の静電放電(ESD)保護回路であって、該集積回路は、第1のピンと第2のピンとを有しており、該ESD回路は、
第1および第2のトランジスタであって、該第1のトランジスタ、該第2のトランジスタ、および該フューズは、該第1のピンと該第2のピンとの間に直列に接続されている、第1および第2のトランジスタと、
該第1および第2のピンの間に接続された第3のトランジスタであって、該ESDイベントの間に、該第1よび第2のトランジスタは、電流が該フューズに流れるのを防ぎ、その一方で、該第3のトランジスタは、電流を流し、該第1および第2のピンの間の電圧レベルを最大電圧に制限する、第3のトランジスタと
を備える、集積回路の静電放電集積回路。 - 前記集積回路は、制御信号を生成する制御回路を含んでおり、
前記フューズは、ケイ化されたポリシリコンのフューズを備えており、
前記第1のトランジスタは、ゲートを有するプログラミングトランジスタを備えており、
該制御信号は、該ゲートに印加され、該プログラミングトランジスタを制御し、
該制御信号がある状態を有するとき、該プログラミングトランジスタは、オフになり、該ケイ化されたポリシリコンのフューズは、プログラムされず、
該制御信号が別の状態を有するとき、該プログラミングトランジスタは、オンになり、電流は、該ケイ化されたポリシリコンのフューズを介して、該第1および第2のピンの間を流れ、該ケイ化されたポリシリコンのフューズは、プログラムされ、
請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 前記集積回路は、制御信号を生成する制御回路を含んでおり、
前記フューズは、ケイ化されたポリシリコンのフューズを備えており、
前記第1のトランジスタは、ゲートを有するプログラミングトランジスタを備えており、
該制御信号は、該ゲートに印加され、該プログラミングトランジスタを制御し、
該制御信号がある状態を有するとき、該プログラミングトランジスタは、オフになり、該ケイ化されたポリシリコンのフューズは、プログラムされず、
該制御信号が別の状態を有するとき、該プログラミングトランジスタは、オンになり、電流は、該ケイ化されたポリシリコンのフューズを介して、該第1および第2のピンの間を流れ、該プログラミングトランジスタは、該ケイ化されたポリシリコンのフューズをプログラムし、
前記第2のトランジスタは、ソース、基板端子、およびドレインを有するp−チャネル酸化金属半導体トランジスタであり、
該第2のトランジスタの該ソースは、該ケイ化されたポリシリコンのフューズに接続されており、
該第2のトランジスタの該ドレインおよび該基板端子は、前記第1のピンに接続されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 第4のトランジスタをさらに備え、
前記第1、第2、第3、および該第4のトランジスタの各々は、ソース、ドレイン、およびゲートを有しており、
該第4のトランジスタの該ゲートは、前記第1のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ソースは、前記第2のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ドレインは、該第3のトランジスタの該ゲートに接続されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 第4のトランジスタをさらに備え、
前記第1、第2、第3、および該第4のトランジスタの各々は、ソース、ドレイン、およびゲートを有しており、
該第3のトランジスタは、基板端子を有しており、
該第4のトランジスタの該ゲートは、前記第1のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ソースは、前記第2のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ドレインは、該第3のトランジスタの該ゲートに接続されており、
該第3のトランジスタの該ドレインは、該第1のピンに接続されており、
該第3のトランジスタの該基板端子は、該第2のピンに接続されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 第4のトランジスタをさらに備え、
前記フューズは、第1および第2の端子を有しており、
前記第1、第2、第3および該第4のトランジスタの各々は、ソース、ドレイン、およびゲートを有しており、
該第3のトランジスタは、基板端子を有しており、
該第4のトランジスタの該ゲートは、前記第1のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ソースは、前記第2のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ドレインは、該第3のトランジスタの該ゲートに接続されており、
該第3のトランジスタの該ドレインは、該第1のピンに接続されており、
該第3のトランジスタの該ソースおよび基板端子は、該第2のピンに接続されており、
該第1のトランジスタの該ソースは、該フューズの該第1の端子に接続されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 第4のトランジスタをさらに備え、
前記フューズは、第1および第2の端子を有しており、
前記第1、第2、第3および該第4のトランジスタの各々は、ソース、ドレイン、およびゲートを有しており、
該第1および第3のトランジスタの各々は、基板端子を有しており、
該第4のトランジスタの該ゲートは、前記第1のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ソースは、前記第2のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ドレインは、該第3のトランジスタの該ゲートに接続されており、
該第3のトランジスタの該ドレインは、該第1のピンに接続されており、
該第3のトランジスタの該ソースおよび基板端子は、該第2のピンに接続されており、
該第1のトランジスタの該ソースは、該フューズの該第1の端子に接続されており、
該第1のトランジスタの該ドレインおよび基板端子は、該第1のピンに接続されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 第4のトランジスタをさらに備え、
前記フューズは、第1および第2の端子を有しており、
前記第1、第2、第3、および該第4のトランジスタの各々は、ソース、ドレイン、およびゲートを有しており、
該第1および第3のトランジスタの各々は、基板端子を有しており、
該第4のトランジスタの該ゲートは、前記第1のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ソースは、前記第2のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ドレインは、該第3のトランジスタの該ゲートに接続されており、
該第3のトランジスタの該ドレインは、該第1のピンに接続されており、
該第3のトランジスタの該ソースおよび基板端子は、該第2のピンに接続されており、
該第1のトランジスタの該ソースは、該フューズの該第1の端子に接続されており、
該第1のトランジスタの該ドレインおよび基板端子は、該第1のピンに接続されており、
該第2のトランジスタの該ドレインは、該フューズの該第2の端子に接続されており、
該第2のトランジスタの該ソースは、該第2のピンに接続されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 前記集積回路は、前記フューズをプログラムするための制御信号を生成する制御回路を有しており、前記静電放電回路は、
第4のトランジスタと、
レベルシフタと
をさらに備え、
該フューズは、第1および第2の端子を有しており、
前記第1、第2、第3、および該第4のトランジスタの各々は、ソース、ドレイン、およびゲートを有しており、
該第1および第3のトランジスタの各々は、基板端子を有しており、
該第4のトランジスタの該ゲートは、前記第1のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ソースは、前記第2のピンに接続されており、
該第4のトランジスタの該ドレインは、該第3のトランジスタの該ゲートに接続されており、
該第3のトランジスタの該ドレインは、該第1のピンに接続されており、
該第3のトランジスタの該ソースおよび基板端子は、該第2のピンに接続されており、
該第1のトランジスタの該ソースは、該フューズの該第1の端子に接続されており、
該第1のトランジスタの該ドレインおよび基板端子は、該第1のピンに接続されており、
該第2のトランジスタの該ドレインは、該フューズの該第2の端子に接続されており、
該第2のトランジスタの該ソースは、該第2のピンに接続されており、
該第2のトランジスタの該ゲートは、該レベルシフタに接続されており、
該レベルシフタは、該制御回路からの制御信号によって制御されている、請求項7に記載の集積回路の静電放電保護回路。 - 第1および第2のピンを有する集積回路上の回路であって、
複数の制御ラインを有する制御回路と、
複数のフューズ回路であって、各フューズ回路は、第1および第2の端子を有するフューズを有しており、各フューズ回路は、そのフューズ回路におけるフューズの第2の端子に接続されたドレインを有するプログラミングトランジスタと、該第2のピンに接続されたソースとを有しており、各プログラミングトランジスタは、該制御回路からの該複数の制御ラインのうちの対応する1つによって制御されるゲートを有しており、該制御回路は、所定のフューズ回路におけるプログラミングトランジスタをオンにしてプログラミング電流が該所定のフューズ回路におけるフューズを流れるようにする制御信号を該所定のフューズ回路に関連する制御ラインに選択的に印加することによって、該複数のフューズ回路のうちの所定の1つにおけるフューズをプログラムする、複数のフューズ回路と、
該複数のフューズ回路を静電放電(ESD)イベントから保護するための静電放電保護回路であって、該第1のフューズ端子は、ノードに接続されており、該静電放電保護回路は、該第1のピンに接続されたドレインと該第2のピンに接続されたソースおよび基板端子とを有する第1のトランジスタを含んでおり、該静電放電保護回路は、該第1のピンに接続されたドレインおよび基板端子と該ノードに接続されたソースとを有する第2のトランジスタを含んでいる、静電放電保護回路と
を備える、回路。 - 前記第2のトランジスタは、ゲートを有しており、
前記回路は、該第2のトランジスタの該ゲートに接続された抵抗を備えている、請求項16に記載の回路。 - 前記第2のトランジスタは、ゲートを有しており、
前記回路は、
正のコアロジック電源に接続されたゲート、前記第2のピンに接続されたソース、およびドレインを有する第3のトランジスタと、
該第3のトランジスタの該ドレインと該第2のトランジスタの該ゲートとの間に接続された抵抗と
をさらに備える、請求項16に記載の回路。 - 前記フューズは、ケイ化されたポリシリコンのフューズを備えており、
前記第1のトランジスタは、ゲートを有しており、
前記第2のトランジスタは、ゲートを有しており、
前記回路は、
前記第1のピンに接続されたゲートと、前記第2のピンに接続されたソースと、該第1のトランジスタの該ゲートに接続されたドレインとを有する第3のトランジスタと、
抵抗と、
正の電源に接続されたゲートと、該第2のピンに接続されたソースと、該抵抗によって該第1のトランジスタの該ゲートに接続されたドレインとを有する第4のトランジスタと
をさらに備える、請求項16に記載の回路。 - 前記制御回路は、ロジックコア電圧レベルの複数の制御信号を生成し、
各フューズ回路は、該制御回路からの複数の制御信号のそれぞれを受信する入力と、該制御信号の対応するレベルシフトバージョンを該フューズ回路における前記プログラミングトランジスタの前記ゲートに提供する出力とを有するレベルシフタをさらに備えている、請求項16に記載の回路。
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