JPH06334443A - 動的トリガ手段を備えた静電放電防護回路 - Google Patents

動的トリガ手段を備えた静電放電防護回路

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JPH06334443A
JPH06334443A JP6117597A JP11759794A JPH06334443A JP H06334443 A JPH06334443 A JP H06334443A JP 6117597 A JP6117597 A JP 6117597A JP 11759794 A JP11759794 A JP 11759794A JP H06334443 A JPH06334443 A JP H06334443A
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bus
circuit
diode
voltage
trigger
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JP6117597A
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Thomas Dungan
トーマス・ダンガン
Eugene Coussens
ユーゲン・コウゼンス
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HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/04Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage
    • H02H9/045Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere
    • H02H9/046Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess voltage adapted to a particular application and not provided for elsewhere responsive to excess voltage appearing at terminals of integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ESD状態に応動して起動し、かつ通常状態
ではオフ状態に維持する集積回路と相互干渉しない防護
回路を提供する。 【構成】 ICの信号パッド21,23等と正電圧の電
源に結合された形式のダイオード接続バス17と、起動
時にはバス17からICのグランド・プレーン41に電
流を流しトリガ電圧によって起動されるシャント要素4
7と、パッド−グランド間電圧がESD現象の特性しき
い値を越えたときにはトリガ電圧を供給するトリガ手段
とから構成され、トリガ手段が、所定のFET間にノ
ードを持ち、信号パッド−グランド・プレーン間に結合
されたダイオード接続FET51a〜51gの多連回路
51と、バス−グランド・プレーン間に接続された抵
抗負荷インバータ(57,59)と、抵抗負荷インバ
ータの出力ノードに接続された入力とシャント要素に接
続された出力とを有するCMOSインバータ(65,6
7)とを含んでなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、静電放電(ESD)に
よるチップの損傷を防止するため防護回路(好適にはオ
ンチップ防護回路)を使用した電気的安全システムに関
し、特にESD状態に応動して、ESD現象中に防護回
路を起動し、且つ通常状態では防護回路をオフ状態に維
持するための動的トリガ手段を備えたESD防護回路に
関する。
【0002】
【技術背景】2端子間にESDが生じると、該現象中、
大きい電流パルスが集積回路の一方の電気接続すなわち
信号パッドに注入され、別のパッドから出力される、他
の全てのパッドは浮動状態となる。このようなESD現
象に起因する代表的な電流パルスは1アンペアを超える
ピーク注入電流である。集積回路が損傷することなくこ
のような現象に耐久するには、任意のパッドから別の任
意のパッドについて、頑丈で低インピーダンスの電流シ
ャント・パスが利用できなければならない。集積回路の
定常動作との干渉を回避するため、ESD防護回路は一
般に起動状態(オン)と、休止状態(オフ)の双方の状
態を有している。防護回路は定常動作状態ではオフに留
まり、ESD現象中は迅速にターンオンする必要があ
る。防護回路は起動状態では電流を対象とするシャント
回路に有効に導き、しかし、オフ状態の間は定常動作を
妨害しないようにする必要がある。特に、信号パッドと
結合された防護回路はパッドに対して過度な抵抗性、又
は容量性の負荷を加えてはならず、又は、信号パッドに
印加される信号のノイズ・レベルを過度に高めてはなら
ず、又は、実質的なオフ状態電流漏れを生じてはならな
い。
【0003】集積回路の機能上の用途によっては、入力
又は出力(I/O)端子パッドを単数又は複数の外部バ
スと直接接続する必要があるものがある。これらの外部
バスは集積回路に電力が加えられていないときでも能動
信号を搬送することがある。ESD防護回路はこれらの
条件下で前記バスの動作を干渉してはならない。直接接
続されたI/Oパッドはバス信号が高レベルに引上げら
れ、集積回路への電力がオフの場合に過剰電流を引き込
んではならない。バスに直接接続された単数又は複数の
I/Oパッドを有する集積回路への電力がオフである場
合でも、バスは能動信号を搬送することができるので、
防護回路は電力オフ状態でも高いトリガ電圧を保持しな
ければならない。従って、ESD防護回路は供給電圧と
は別個のトリガ電圧を有していなければならない。シリ
コン制御整流素子(SCR)及び電界効果形トンジスタ
(FET)のような従来のシャント・デバイスは電子な
だれ降伏、又はある定まった電圧しきい値以上の突き抜
け現象によってトリガされる。多くの集積回路プロセス
において確実に防護を行うためには、これらの素子では
シャント・デバイスとI/OパッドのnFETドライバ
との間の直列抵抗が必要である。あるいは、過渡状態で
このようなシャント・デバイスのトリガ電圧を低下させ
るために容量性結合を利用することも可能であるが、容
量性結合を利用した場合は、信号が能動状態で電力オフ
時の電流漏れが低くなければならないという上記の要求
基準を満たすことは困難であろう。
【0004】
【発明の目的】本発明の目的は、電流漏れが低く、直列
抵抗を必要としない要求を満たしつつ、信号−能動/電
力−オフの要求を満たすESD防護が必要な状況に特に
適した、供給電圧とは別個のトリガ電圧を有する集積回
路のI/O端子パッド用のESD防護回路を提供するこ
とにある。
【0005】本発明の別の目的は信号−能動/電力−オ
フの要求を持たず、従って信号パッドから正の電力供給
バスへのダイオード接続が許容される信号で利用するの
にも適したESD防護回路を提供することにある。
【0006】
【発明の概要】上記の目的はバスとグランドとの間に接
続されたダイオード接続FETの多連回路が、同一の又
は異なるバス及びグランドに接続されたシャント要素を
動的にトリガする、集積回路用のESD防護回路によっ
て達成される。各々のバスは給電電圧パッドと、集積回
路の少なくとも一つの信号パッドとにダイオード接続さ
れ、ダイオードの陽極が電源に接続され、陰極が前記バ
スと接続されている。パッドからグランドへの信号、ひ
いてはバスからグランドへの電圧がESD現象の特性し
きい値を超えると、ダイオード接続FETの多連回路が
ターンオンし、そこでダイオード多連回路は抵抗負荷イ
ンバータの一部である、トリガFETと呼ばれるnチャ
ネルFETをターンオンするのに充分な電圧まで、多連
回路内の2つのダイオード接続FET間のノード上の電
圧を高めるための分圧器ととて機能する。抵抗負荷イン
バータの出力、すなわち負荷抵抗とトリガFETとの間
のノードは別のインバータの入力に接続され、前記別の
インバータの出力はシャント要素にトリガ電圧を供給す
る。インバータ自体はESDバスにより給電される。シ
ャント要素、好ましくは大量の電流(代表的には少なく
とも1アンペア)を降下できる大型のnチャネルFET
が起動すると、バスからグランドへの電圧が、ひいては
信号パッドからグランドへの電圧が再びしきい値電圧未
満に引き下げられる。電圧が降下し、ダイオード接続F
ETの多連回路がターンオフすると、電荷はトリガFE
Tのゲート上で捕獲され、漸次的にしかトリガFETを
通して漏出しない。従って、シャント要素はオン状態に
留まり、シャント要素はESDによる電流を降下し続け
ることができる。
【0007】本発明では、外部バス上の信号が能動的
で、かつ集積回路に供給される電力がオフである条件が
満たされる場合、あるいは満たされない場合でも好適な
ESD防護を可能とできる。
【0008】一実施例はESD現象中のシャント要素の
ターンオン速度を高めるために、バスと、少なくとも一
つの介在FETを有する第1ノードの上部(具体的に
は、第1ノードよりESDバスに近い側)のダイオード
接続FET多連回路の第2ノードとの間にブースト・コ
ンデンサを組入れている。トリガFETのゲートで電荷
を捕獲する必要なく、ESD現象中にシャント要素をオ
ン状態に保持する再生回路を形成するため、シャント要
素をドライブするインバータ用のフィードバックFET
を備えることができる。別の実施例はトリガ要素用及び
シャント要素用の分離したバスを使用し、又はバスとし
て給電端子に接続されたラインを使用している。この実
施例は信号−能動/電力−オフの場合には使用できな
い。
【0009】
【実施例】図1を参照すると、集積回路は給電電圧線1
3に接続された給電パッド(VDD)11を有してお
り、一方、前記給電電圧線はpnpトランジスタ15の
ベース−エミッタ接合部を経てESD防護バス17にダ
イオード接続されている。トランジスタ15のエミッタ
は給電電圧線13に接続され、一方、トランジスタ15
のベースはESD防護バス17に接続されている。トラ
ンジスタ15のコレクタはグランド・プレーン41(端
子をGNDで示す)に接続されている。グランド・プレ
ーン41は基板のグランド・プレーンを意味するだけで
はなく、任意のノードから全ての信号パッドへのダイオ
ード・パスを有する回路内の任意のノードをも意味す
る。これはESD電流戻りパスである。代表的には、グ
ランド・プレーン41はp形基板プロセスにおける基板
のグランド・プレーンである。集積回路は更に、それぞ
れの信号線22,24等を経て入力受信器31,33等
に接続された入力/出力信号パッド21,23等を有し
ている。nチャネルプルダウンFET35,37等は信
号線22,24等を、集積回路のコア回路43用に設け
られた「クリーンな」グランド・プレーン41から絶縁
された「ダーティな」グランド線39(端子をDGND
で示す)に結合する。FET35,37等はESD防護
回路の一部ではなく、出力ドライバ励振回路の一部であ
ることに留意されたい。
【0010】I/O信号パッド21,23(各々I/O
1,I/O2で示す)等はそれぞれのpnpトランジス
タ25,27等のベース−エミッタ接合部を経てESD
防護バス17にダイオード接続されている。トランジス
タ25,27等のエミッタはそれぞれの信号線25,2
7等に接続され、一方、トランジスタ25,27等のベ
ースはESD防護バス17に接続されている。トランジ
スタ25,27などコレクタはグランド・プレーン41
に接続されている。この実施例では、信号パッド21,
23等は、電力がオフの時において、信号パッド21,
23等に接続された何れかの外部バスのロードを防止す
るために、電源端子11へのダイオード接続を有してい
ないことに留意されたい。更に、pnpトランジスタ1
5,25,27等はパッド11,21,23等からES
D防護バス17への好適なダイオード接続であるが、こ
のダイオード接続は各ダイオードの陽極がそれぞれの信
号又は給電パッドに接続され、各ダイオードの陰極がバ
ス17に接続された任意の大容量(バイポーラ)ダイオ
ードによっても可能であることに留意されたい。pnp
トランジスタ15,25,27等内のコレクタ電流はグ
ランド・プレーン41に特別のシャント・パスをもたら
すが、簡単なダイオードにおいて、上記のような特別の
シャント・パスがない場合でも防護回路の動作には実質
的な障害にはならない。パッドは、これらのコレクタか
らグランドへのパス以外には局部的なシャント・デバイ
ス又は直列抵抗を必要としない。ESD中の主要な電流
シャントはESD防護バス17とグランド・プレーン4
1との間に接続された遠隔シャント回路であるESD防
護回路45によって行われる。
【0011】ESD防護回路45は図2に詳細に図示し
てある。大型のnチャネルMOSシャントFET47は
ESD防護バス17に接続されたドレンと、グランド・
プレーン41に接続されたソースとを有している。シャ
ントFET47のゲート49にはシャントFET47を
ドライブするトリガ手段によってトリガ電圧が供給され
るので、ESD現象中に前記ゲートはグランドに実質的
な電流を導通する。シャントFET47は代表的には、
能動時には少なくとも1アンペアの電流を導通するよう
に設計される必要があろう。シャントFET47は多く
の従来のシャント要素とは異なり、接合部の降伏なしに
通常の導通モードで動作する。しかし、本発明にとって
防護回路で使用される特定の種類のシャント回路は、シ
ャント要素47をドライブするトリガ手段ほど重要では
ない。
【0012】ダイオード接続nFET51a〜51gの
多連回路51はバスとグランド41との間に接続されて
いる。多連回路51内の各nFET51a〜51gのゲ
ートとドレンは共に次の高次のnFETのソースに接続
されている。2つのnFET51e及び51fの間のノ
ード53はnチャネル「トリガ」FET57のゲート5
5に接続されている。このトリガFET57は負荷抵抗
59をも含む抵抗負荷インバータの一部である。抵抗5
9はバス17と、インバータの出力ノード61との間に
接続されている。代表的には抵抗値は約10kΩであ
る。トリガFET52は出力ノード61とグランド41
との間に接続されている。第2インバータは抵抗負荷イ
ンバータの出力ノード61に接続された入力63と、n
FETシャント要素47のゲート49にトリガ電圧を供
給する出力69とを有している。インバータは好ましく
は、ESD防護バス17とグランド・プレーン41との
間に直列接続されたpチャネル及びnチャネルMOSト
ランジスタ65及び67を有するCMOSインバータで
ある。双方のインバータとも信号−能動/電力−オフの
用例ではESD防護バス17によって給電されなければ
ならない。
【0013】給電線13上の供給電圧VDDとは別個に
シャント要素47をトリガすることは、導通を開始する
ために最小限の電圧を要する分圧器として機能するダイ
オード接続nFET51a〜51gによって行われる。
ESD防護バス17とグランド・プレーン41との間の
電圧が多連回路内のFET51a〜51gの個々のしき
い値電圧の合計を超えるまでは、多連回路51は実質的
には導通しない。多連回路51は抵抗性分圧器として機
能するので、バスからグランドへの電圧、すなわちトリ
ガFET57を起動するのに必要な「しきい値」電圧
は、多連回路内のFETの総数と比較したノード53の
グランド側のFETの数によって左右される。
【0014】ESD現象中は、急激に増量した電流が信
号パッドに送り込まれる。パッドはESD防護回路45
がターンオンするまでは低インピーダンス経路を有して
いない。従って、注入された電流はパッドのキャパシタ
ンスを急激に充電し、ESD防護バス17上の電圧以上
に上昇するパッド電圧を生成する。電流は充電してい
る、I/Oパッド21,23等に対応するpnpトラン
ジスタ25,27等のエミッタ−ベース接合部を経てE
SD防護バス17に流れ、ダイオード接続FET51a
〜51gの多連回路51をターンオンするために、ES
D防護バス17のグランド・プレーン41に対する電圧
をしきい値電圧以上に上昇させる。トリガFET57の
ゲート55に印加されるノード53での上昇電圧が充分
に大きくなると、トリガFET57はターンオンし、シ
ャントFET47がターンオンするまでインバータ・ノ
ード61上の電圧を引き下げる。インバータのターンオ
ン時間は限定されているので、上記パッド電圧は、シャ
ントFET47が全導通状態に到達する前にしきい値電
圧をある程度の量だけ超える。その後、注入された電流
がESD防護バス17からシャントFET47を経てグ
ランド・プレーン41にシャントされると、電圧は再び
引き下げられる。バス−グランド間電圧が引き下げられ
ると、ダイオード接続FET51a〜51g多連回路5
1は遮断され、ノード53で電荷を捕獲する。トリガF
ET57はオン状態に留められるので、捕獲された電荷
がトリガFET57を遮断するのに充分漏れるまで、シ
ャントFET47はバス17からグランド41まで電流
を引込み続ける。信号パッド電圧は再びESD回路のし
きい値未満に引き下げられるまで行き過ぎる。ESD防
護バス上の電圧はpnpトランジスタ(25,27等)
のベース−エミッタ接合部での電圧降下分だけ信号パッ
ド電圧とは異なる。
【0015】図1及び図2に示した実施例は幾つかのI
/Oパッド21,23等の間でESD防護バス17とシ
ャントFET47とを共用している。代わりに、各パッ
ド21,23等が独自のシャント要素を有することも可
能でる。
【0016】別の変化形には図2に示すように、ターン
オン時間の速度を速め、影響を受けるパッドでの電圧の
行き過ぎを低減するためにESD防護回路45にブース
ト・コンデンサ71をオプションで装備する形式があ
る。ブースト・コンデンサ71はESD防護バス17
と、多連回路51内の2つのダイオード接続FET51
d及び51eの間のノード73との間に接続されてい
る。この第2ノード73はトリガFET57のゲート5
5に接続された第1ノード53と、2つのノード53と
73の間の少なくとも一つのダイオード接続FET51
eを有するバス17との間になければならない。代表的
な10fFブースト・コンデンサは信号パッド上の電圧
の行き過ぎを低減するが、防護回路によって電力オフ時
のパッド上の低レベルから高レベルへの信号トランジス
タに引き込まれる電流を増大もする。
【0017】別の変化形にはインバータ出力69とイン
バータ入力63との間に接続されたフィードバックFE
T75をオプションで装備することがある。nチャネル
のFET素子75はインバータ入力63に接続されたド
レンと、グランド・プレーン41に接続されたソース
と、インバータ出力69に接続されたゲートとを有して
いる。それによって、インバータ用の再生回路が形成さ
れ、必然的にラッチを構成する。このラッチは、シャン
トFET47のゲート49に印加されたインバータ出力
69での電圧がシャントFET47をターンオンするの
に充分に高くなると即座に、インバータ入力63を引き
下げるので、シャントFET47はより迅速にターンオ
ンすることができる。フィードバックFET75によっ
て備えられる再生回路によって、トガFET57のゲー
ト55上で電荷を捕獲する必要なく、ESD防護回路の
動的な動作が付加される。ダイオード接続FET51a
〜51gの多連回路は依然としてESD防護回路45内
のトリガ機構として使用されるが、シャント要素47を
オン状態に保持しておく必要はなくなる。従って、更に
別のオプションとして、回路が浮動ノード53を有さな
いように、トリガFETゲート55からグランド面41
への抵抗性経路を導入することができよう。例えば、回
路はノード53とグランド・プレーン41との間に単一
のダイオードFET51f又は51gを有するか、又は
FET51f及び51gの双方のゲートをノードに接続
するか、又はFET51f及び51gの双方の代わりに
抵抗を備えることもできる。
【0018】図3を参照すると、別の回路のバリエーシ
ョンは図2のESD防護バス17を、各々が信号パッド
25等(図3では85で示す)への別個のダイオード接
続81及び83を有する別個のトリガバス77とシャン
トバス79とに分割したものである。図3においては示
していないが、各バス77と79もバス17のpnpト
ランジスタ15を経た図1の給電線13への接続と同様
に給電線にダイオード接続されている。ダイオード接続
FET51の多連回路はトリガバス77とグランド41
との間に接続され、一方、シャントFET47はシャン
トバス79とグランド・プレーン41との間に接続され
ている。インバータ素子57,抵抗59からなる回路、
及びインバータ回路(65及び67からなる回路)はバ
ス77又は79の何れかに接続することができる。図2
のようにESDバスを分割することによって、信号パッ
ド85から2本のバス77及び79へのダイオード接続
81及び83を別個に最適化することが可能になる。例
えばシャント要素47は、電流利得をできるだけエミッ
タ電流と同様に高いレベルに保持しつつ、大容量の低抵
抗pnpトランジスタ83を経てI/Oパッド85に結
合される。単一バスの場合(図2)は、この必要性はダ
イオード接続25,27等の選択を支配する。しかし、
漏れを最小限にするため、トリガ回路は、大幅に小容量
のpnpトランジスタ81又はダイオード接続FETか
ら生じる低利得接続による利点が得られよう。
【0019】図4を参照すると、別の実施例では、集積
回路への電力がオフの時に能動状態にある、外部バスに
接続されていない集積回路のI/O信号パッド21は、
pnpトランジスタ25のベース−エミッタ接合部を経
て給電線13にダイオード接続できる。これは給電端子
11をpnpトランジスタ15(図1参照)を経て間接
的に接続する代わりに、図2のESD防護バス17に直
接接続することと等しい。その場合は、防護回路45の
トリガは給電端子11によって供給される電圧VDDに
直接関連する。図2のダイオード接続FET多連回路5
1は、給電線がESD現象中に再び引き下げられると、
電荷の捕獲、又はフィードバックFET75のラッチ動
作によってシャント要素の動的動作を提供し続ける。従
って電流の分流はESD現象の間中、捕獲された電荷が
FET51のダイオード接続多連回路から漏出するまで
継続される。この実施例はそれほど頑丈ではないコア回
路43の標準的な防護用のコア・コンダクタンスの補助
として有用である。
【0020】〔好適な実施態様〕本発明のESD防護回
路は、以上述べたように(1)集積回路の少なくとも一
つの信号パッドに接続されたダイオード接続バスであっ
て、ダイオードの陽極が前記信号パッドに、陰極が前記
ダイオード接続バスにそれぞれ接続され、前記ダイオー
ド接続バスが更に正電圧の電源に結合された形式の前記
ダイオード接続バスと、起動時には前記バスから前記集
積回路のグランド・プレーンに電流を逃がすことが可能
であり、印加されたトリガ電圧によって起動されるシャ
ント要素と、前記信号パッドと前記グランド・プレーン
との間のパッド−グランド間電圧に応動して、前記パッ
ド−グランド間電圧が静電放電現象の特性しきい値を越
えたときには前記トリガ電圧を供給するトリガ手段と、
から構成され、前記トリガ手段が、ダイオード接続され
た複数の電界効果トランジスタからなり、前記複数の電
界効果トランジスタの隣接する2つの電界効果トランジ
スタ間にノードを持ち、前記信号パッドと前記グランド
・プレーンとの間に結合された前記ダイオード接続電界
効果トランジスタの多連回路と、前記バスと前記グラン
ド・プレーンとの間に直列接続された負荷抵抗とnチャ
ネル・トリガ電界効果トランジスタとを有する抵抗負荷
インバータであって、前記トリガ電界効果トランジスタ
のゲートが前記ダイオード接続電界効果トランジスタの
前記多連回路の前記ノードに接続され、前記抵抗負荷イ
ンバータの出力ノードが負荷抵抗と前記トリガ電界効果
トランジスタとの間にある形式の、前記抵抗負荷インバ
ータと、前記抵抗負荷インバータの前記出力ノードに接
続された入力と前記シャント要素に接続された出力とを
有するCMOSインバータと、を含んでなることを特徴
とする。このESD防護回路の好適な実施態様は以下の
通りである。
【0021】(2)前記信号パッドがpnpトランジス
タのベース−エミッタ接合部を経て前記バスにダイオー
ド接続され、該トランジスタのエミッタが前記信号パッ
ドに、ベースが前記バスにそれぞれ接続れてなることを
特徴とする(1)に記載のESD防護回路。
【0022】(3)前記バスが前記電源に直接接続され
たことを特徴とする(1)又は(2)に記載のESD防
護回路。
【0023】(4)前記バスが前記電源にダイオード接
続され、該ダイオードの陽極が電源に、陰極が前記バス
にそれぞれ接続されてなることを特徴とする(1)〜
(3)に記載のESD防護回路。
【0024】(5)前記バスが別のpnpトランジスタ
のベース−エミッタ接合部を経て前記電源にダイオード
接続され、該トランジスタのエミッタが前記電源に、ベ
ースが前記バスにそれぞれ接続されてなることを特徴と
する(1)〜(4)に記載のESD防護回路。
【0025】(6)前記ダイオード接続FETの前記多
連回路が、第2バスとグランドとに接続され、前記第2
バスが更に別のpnpトランジスタのベース−エミッタ
接合部を経て前記信号パッドにダイオード接続されてお
り、該トランジスタのエミッタが前記信号パッドに、ベ
ースが前記第2バスにそれぞれ接続され、前記第2バス
が更に電源にダイオード接続され、該ダイオードの陽極
が前記電源に、陰極が前記第2バスにそれぞれ接続さ
れ、てなることを特徴とする(1)〜(5)に記載のE
SD防護回路。
【0026】(7)前記第2バスが第3pnpトランジ
スタのベース−エミッタ接合部を経て前記電源にダイオ
ード接続され、前記トランジスタのエミッタが前記電源
に接続され、前記トランジスタのベースが前記第2バス
に接続されたことを特徴とする(6)に記載のESD防
護回路。
【0027】(8)前記トリガ手段が更に前記バスと、
前記多連回路の第2のノードとの間に接続されたブース
ト・コンデンサを含んでなることを特徴とする(1)〜
(7)に記載のESD防護回路。
【0028】(9)ゲートが前記CMOSインバータの
前記出力に接続され、ドレンが前記CMOSインバータ
の前記入力に接続され、ソースが前記グランド・プレー
ンに接続されたフィードバックFETを更に備えたこと
を特徴とする(1)〜(8)に記載のESD防護回路。
【0029】
【発明の効果】本発明のESD防護回路は、基本的に電
流漏れが低く、直列抵抗負荷や容量性負荷を使用しない
ので、集積回路の入力又は出力パッドとの相互干渉が従
来に比べて格段に低減されたESD防護回路が提供され
る。また、実質的にオフ状態の漏れ電流は生じないこと
から、精度の高いESD防護動作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のESD防護回路へのパッド接続を示す
集積回路の概略回路図である。
【図2】図1の集積回路用の本発明のESD防護回路の
概略回路図である。
【図3】本発明の別のESD防護回路の概略回路図図で
ある。
【図4】本発明のESD防護回路への別のパッド接続の
概略回路図である。
【符号の説明】
11 給電パッド 13 給電電圧線 15 pnpトランジスタ 17 ESD防護バス 41 グランド・プレーン 21,23 入力/出力信号パッド 22,24 信号線 25,27 pnpトランジスタ 31,33 入力受信器 35,37 プルダウンFET 43 集積回路のコア回路 45 ESD防護回路 47 MOSシャントFET 51 ダイオード接続多連回路 51a〜51g nFET 53 浮動ノード 55 トリガFETゲート 57 トリガFET 59 負荷抵抗 65,67 nチャネルMOSFET 61 インバータ・ノード 63 インバータ入力 69 インバータ出力 71 ブースト・コンデンサ 73 第2ノード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 27/06

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集積回路の少なくとも一つの信号パッド
    に接続されたダイオード接続バスであって、ダイオード
    の陽極が前記信号パッドに、陰極が前記ダイオード接続
    バスにそれぞれ接続され、前記ダイオード接続バスが更
    に正電圧の電源に結合された形式の前記ダイオード接続
    バスと、 起動時には前記バスから前記集積回路のグランド・プレ
    ーンに電流を逃がすことが可能であり、印加されたトリ
    ガ電圧によって起動されるシャント要素と、 前記信号パッドと前記グランド・プレーンとの間のパッ
    ド−グランド間電圧に応動して、前記パッド−グランド
    間電圧が静電放電現象の特性しきい値を越えたときには
    前記トリガ電圧を供給するトリガ手段と、 から構成され、 前記トリガ手段が、 ダイオード接続された複数の電界効果トランジスタから
    なり、前記複数の電界効果トランジスタの隣接する2つ
    の電界効果トランジスタ間にノードを持ち、前記信号パ
    ッドと前記グランド・プレーンとの間に結合された前記
    ダイオード接続電界効果トランジスタの多連回路と、 前記バスと前記グランド・プレーンとの間に直列接続さ
    れた負荷抵抗とnチャネル・トリガ電界効果トランジス
    タとを有する抵抗負荷インバータであって、前記トリガ
    電界効果トランジスタのゲートが前記ダイオード接続電
    界効果トランジスタの前記多連回路の前記ノードに接続
    され、前記抵抗負荷インバータの出力ノードが負荷抵抗
    と前記トリガ電界効果トランジスタとの間にある形式
    の、前記抵抗負荷インバータと、 前記抵抗負荷インバータの前記出力ノードに接続された
    入力と前記シャント要素に接続された出力とを有するC
    MOSインバータと、 を含んでなることを特徴とする動的トリガ手段を備えた
    静電放電防護回路。
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