JP2011502350A - 静電気放電保護回路 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- 静電気放電(ESD)保護回路であって、
回路の第1電圧源ノードと第2電圧源ノードとの間に接続される第1電圧クランプであり、前記第1電圧源ノードは、回路の指定されたゲート酸化物信頼性電位より大きい第1電圧を受け取るようになっており、前記第2電圧源ノードは、前記第1電圧より小さい第2電圧を受け取るように動作する、第1電圧クランプと、
回路の前記第2電圧源ノードと電圧リターンとの間に接続される第2電圧クランプとを備え、
前記第1電圧クランプは、ESDイベント中に、前記第1電圧源ノード上の前記第1電圧を第1の値にクランプするように動作し、前記第2電圧クランプは、前記ESDイベント中に、前記第2電圧源ノード上の前記第2電圧を第2の値にクランプするように動作するESD保護回路。 - 前記第1電圧クランプは、
前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間で前記ESDイベントを検出し、かつ、前記ESDイベントを指示する第1制御信号を発生するように動作するトリガー回路と、
前記トリガー回路に接続されるESD保護構造であり、前記第1制御信号に応答して前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間に電流放出経路を形成するように動作する、ESD保護構造とを備える請求項1に記載のESD保護回路。 - 前記トリガー回路は、前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間でESD遷移を検出し、かつ、前記ESD遷移を検出した後に、ESD保護回路がアクティブのままである時間量を制御するように動作するタイミング回路を備える請求項2に記載のESD保護回路。
- 前記タイミング回路は、前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間で直列に一緒に接続された、抵抗素子および容量素子を含む抵抗器−コンデンサ(RC)回路を備え、前記ESD遷移を検出した後に、ESD保護回路がアクティブのままである前記時間量は、前記抵抗素子および前記容量素子の値の関数である請求項3に記載のESD保護回路。
- 前記トリガー回路は、
前記タイミング回路に接続される入力を有する少なくとも第1インバータと、
前記第1インバータの出力に接続される入力および前記第1制御信号を発生する出力を有する出力段とをさらに備える請求項3に記載のESD保護回路。 - 前記出力段はインバータを備え、前記出力段のインバータのサイズと前記第1インバータのサイズの比は、前記第1トリガー回路において伝播遅延を低減するように選択される請求項5に記載のESD保護回路。
- 前記トリガー回路は、前記第1インバータの出力と、前記第1電圧源ノードおよび前記電圧リターンの一方との間に接続される抵抗素子をさらに備え、前記抵抗素子は、前記第1電圧源ノードの電位がゼロであるときに、前記出力段の入力の電位を指定された電圧に設定するように動作する請求項5に記載のESD保護回路。
- 前記トリガー回路は、前記第1電圧源ノードに接続される第1ソース/ドレイン、前記第1インバータの出力に接続される第2ソース/ドレインおよび前記第2電圧源ノードに接続されるゲートを有するNMOSトランジスタ・デバイスをさらに備える請求項5に記載のESD保護回路。
- 前記ESD保護構造は、前記第1電圧源ノードに接続される第1ソース/ドレイン、前記第2電圧源ノードに接続される第2ソース/ドレインおよび前記第1制御信号を受け取るゲートを有するNMOSトランジスタ・デバイスを備える請求項2に記載のESD保護回路。
- 回路の前記第1電圧源ノードに接続されるカソードおよび前記電圧リターンに接続されるアノードを有する第1ダイオードと、
回路の前記第2電圧源ノードに接続されるカソードおよび前記電圧リターンに接続されるアノードを有する第2ダイオードとをさらに備える請求項1に記載のESD保護回路。 - 前記第1電圧クランプは、少なくとも1つの金属酸化物半導体(MOS)トランジスタ・デバイスであって、金属酸化物半導体(MOS)トランジスタ・デバイスに関連する第1閾電圧を有する少なくとも1つの金属酸化物半導体(MOS)トランジスタ・デバイスを備え、前記第2電圧クランプは、少なくとも1つのMOSトランジスタ・デバイスであって、MOSトランジスタ・デバイスに関連する第2閾電圧を有する少なくとも1つのMOSトランジスタ・デバイスを備え、前記第1閾電圧は前記第2閾電圧より大きい請求項1に記載のESD保護回路。
- 前記第2電圧クランプは、
前記第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間で前記ESDイベントを検出し、かつ、前記ESDイベントに応答して第2制御信号を発生するように動作するトリガー回路と、
前記トリガー回路に接続されるESD保護構造であって、前記第2制御信号に応答して前記第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間に電流放出経路を形成するように動作する、ESD保護構造とを備える請求項1に記載のESD保護回路。 - 前記トリガー回路は、前記第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間でESD遷移を検出し、かつ、前記ESD遷移を検出した後に、ESD保護回路がアクティブのままである時間量を制御するように動作するタイミング回路を備える請求項12に記載のESD保護回路。
- 前記トリガー回路は、
前記タイミング回路に接続される入力を有する少なくとも第1インバータと、
前記第1インバータの出力に接続される入力および前記第2制御信号を発生する出力を有する出力段とをさらに備える請求項12に記載のESD保護回路。 - 前記トリガー回路は、前記第1インバータの出力と、前記第1電圧源ノードおよび前記電圧リターンの一方との間に接続される抵抗素子をさらに備え、前記抵抗素子は、前記第1電圧源ノードの電位がゼロであるときに、前記出力段の入力の電位を指定された電圧に設定するように動作する請求項14に記載のESD保護回路。
- 前記ESD保護構造は、前記第2電圧源ノードに接続される第1ソース/ドレイン、前記電圧リターンに接続される第2ソース/ドレインおよび前記第2制御信号を受け取るゲートを有するNMOSトランジスタ・デバイスを備える請求項12に記載のESD保護回路。
- 回路の第1電圧源ノードと電圧リターンとの間および前記回路の第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間の少なくとも一方における静電気放電(ESD)イベントから前記回路を保護する方法において、前記第1電圧源ノードは、前記回路の指定されたゲート酸化物信頼性電位より大きい第1電圧を受け取るようになっており、前記第2電圧源ノードは、前記第1電圧より小さい第2電圧を受け取るように動作する、方法であって、
前記ESDイベント中に、前記第1電圧源ノード上の前記第1電圧を第1の値にクランプするステップと、
前記ESDイベント中に、前記第2電圧源ノード上の前記第2電圧を第2の値にクランプするステップとを含む方法。 - 前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間で前記ESDイベントを検出するステップと、
前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間の前記ESDイベントを指示する制御信号を発生するステップと、
前記制御信号に応答して前記第1電圧源ノードと前記第2電圧源ノードとの間に電流放出経路を形成するステップとをさらに含む請求項17に記載の方法。 - 前記第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間で前記ESDイベントを検出するステップと、
前記第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間の前記ESDイベントを指示する制御信号を発生するステップと、
前記制御信号に応答して前記第2電圧源ノードと前記電圧リターンとの間に電流放出経路を形成するステップとをさらに含む請求項17に記載の方法。 - 少なくとも1つの静電気放電(ESD)保護回路を含む集積回路であって、前記少なくとも1つのESD保護回路は、
回路の第1電圧源ノードと第2電圧源ノードとの間に接続される第1電圧クランプであり、前記第1電圧源ノードは、回路の指定されたゲート酸化物信頼性電位より大きい第1電圧を受け取るようになっており、前記第2電圧源ノードは、前記第1電圧より小さい第2電圧を受け取るように動作する、第1電圧クランプと、
回路の前記第2電圧源ノードと電圧リターンとの間に接続される第2電圧クランプとを備え、
前記第1電圧クランプは、ESDイベント中に、前記第1電圧源ノード上の前記第1電圧を第1の値にクランプするように動作し、前記第2電圧クランプは、前記ESDイベント中に、前記第2電圧源ノード上の前記第2電圧を第2の値にクランプするように動作する集積回路。
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