KR100187721B1 - Esd protection circuit - Google Patents

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KR100187721B1 KR1019960046795A KR19960046795A KR100187721B1 KR 100187721 B1 KR100187721 B1 KR 100187721B1 KR 1019960046795 A KR1019960046795 A KR 1019960046795A KR 19960046795 A KR19960046795 A KR 19960046795A KR 100187721 B1 KR100187721 B1 KR 100187721B1
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Abstract

본 발명은 미디어 램(Media RAM)과 같은 고속 반도체 소자의 입/출력 패드에 형성되는 정전기 방전(ESD; ElectroStatic Discharge) 보호 회로에 관한 것으로서, 속도 개선을 위한 터미네이터 회로와 보호 소자인 필드 트랜지스터로 이루어지는 종래의 보호 회로에서, 정전기 방전 펄스에 따른 전압이 인가되면 필드 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은 버퍼 트랜지스터 및 터미네이터 회로 내의 트랜지스터가 낮은 스냅백(Snapback) 전압으로 인하여 먼저 기생 소자로서 동작함으로써 거의 모든 정전기 방전 전류를 소모하기 때문에, 필드 트랜지스터가 보호 소자로서의 역할을 제대로 하지 못하고, 정전기 방전 스트레스에 의한 불량이 쉽게 발생하는 문제점을 해결하기 위한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic discharge (ESD) protection circuit formed on an input / output pad of a high-speed semiconductor device such as a media RAM, In the conventional protection circuit, when a voltage according to the electrostatic discharge pulse is applied, the buffer transistor having a gate length smaller than the field transistor and the transistor in the terminator circuit operate as a parasitic element first due to a low snapback voltage, This is to solve the problem that the field transistor does not function properly as a protection element and defects due to electrostatic discharge stress easily occur because current is consumed.

즉, 본 발명은 터미네이터 회로 내의 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은 게이트 접지 트랜지스터를 종래의 필드 트랜지스터 대신에 보호 소자로서 회로 구성함으로써, 게이트 접지 트랜지스터가 터미네이터 회로의 트랜지스터보다 먼저 기생 소자로서 동작하여 보호 소자로서의 역할을 수행하며 정전기 방전 스트레스에 대해 양호한 특성을 나타낸다.That is, according to the present invention, a gate grounding transistor having a gate length smaller than that of a transistor in a terminator circuit is configured as a protection element instead of a conventional field transistor, so that the gate grounding transistor operates as a parasitic element before the transistor of the terminator circuit, And exhibits good characteristics for electrostatic discharge stress.

Description

반도체 소자의 정전기 방전(ESD) 보호 회로Electrostatic Discharge (ESD) Protection Circuits in Semiconductor Devices

본 발명은 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미디어 램(Media RAM)과 같은 고속 반도체 소자의 입/출력 패드에 형성되는 정전기 방전 보호 회로에 관한 것이다.The present invention relates to an electrostatic discharge protection circuit of a semiconductor device, and more particularly to an electrostatic discharge protection circuit formed on an input / output pad of a high-speed semiconductor device such as a Media RAM.

일반적으로 외부로부터 반도체 소자 내부에 정전기 방전(ESD; ElectroStatic Discharge) 펄스가 인가되면, 소자 내부에는 높은 전류가 유입되어 반도체 소자가 불량을 일으키는 원인이 된다. 따라서 반도체 소자의 입력단 또는 출력단 쪽에는 정전기 방전에 의한 불량을 방지하기 위한 보호 회로가 필요하게 된다.In general, when an electrostatic discharge (ESD) pulse is applied to the inside of a semiconductor device from the outside, a high current flows into the device, causing a failure of the semiconductor device. Therefore, a protection circuit for preventing defects due to electrostatic discharge is required at the input or output end of the semiconductor device.

도 1은 종래 기술에 따른 정전기 방전 보호 회로의 실시예를 나타낸 회로도이다.1 is a circuit diagram showing an embodiment of an electrostatic discharge protection circuit according to the prior art.

도 1을 참조하면, 미디어 램(Media RAM)과 같은 고속 반도체 소자의 경우로서, 정전기 방전 보호 회로(10)는 핑거 트랜지스터(Finger Tr.) 형태의 버퍼 NMOS 트랜지스터(13; Buffer NMOS Tr.)와 두꺼운 필드 산화막(Thick Field Oxide)을 갖는 필드 트랜지스터(14; Field Tr.)가 병렬로 연결된 구조를 갖는다. 그리고 속도 개선을 위하여 입/출력 패드(11)에는 NMOS 트랜지스터를 포함하는 터미네이터 회로(12; Terminator Circuit)가 연결된다. 즉, 터미네이터 회로(12) 내의 NMOS 트랜지스터, 버퍼 NMOS 트랜지스터(13), 필드 트랜지스터(14)의 드레인이 각각 저항(15a, 15b)을 통하여 입/출력 패드(11)와 연결되며, 버퍼 트랜지스터(13)의 게이트는 반도체 소자의 내부 회로와 연결된다.1, in the case of a high speed semiconductor device such as a media RAM, the electrostatic discharge protection circuit 10 includes a buffer NMOS transistor 13 in the form of a finger transistor, And a field transistor 14 (Field Tr.) Having a thick field oxide (Thick Field Oxide) are connected in parallel. In order to improve the speed, a terminator circuit 12 (including a NMOS transistor) is connected to the input / output pad 11. That is, the NMOS transistor, the buffer NMOS transistor 13 and the field transistor 14 in the terminator circuit 12 are connected to the input / output pad 11 through the resistors 15a and 15b, respectively, Is connected to the internal circuit of the semiconductor device.

정전기 방전 펄스가 입/출력 패드(11)를 통하여 반도체 소자 내부로 유입되면, 필드 트랜지스터(14)가 기생 소자(Parasitic Device)로서 동작하여 유입된 정전기 방전 전류를 소모함으로써 보호 소자의 역할을 하여야 하나, 실제로는 제대로 동작하지 못한다.When the electrostatic discharge pulse flows into the semiconductor device through the input / output pad 11, the field transistor 14 operates as a parasitic device and consumes the applied electrostatic discharge current to serve as a protective device , It actually does not work properly.

그 이유를 알아보면, 정전기 방전 펄스에 따른 전압이 인가되면 필드 트랜지스터(14)에 비하여 게이트 길이가 작은 버퍼 트랜지스터(13)의 드레인에서 브레이크다운(Breakdown) 현상이 발생하고, 버퍼 트랜지스터(13)가 먼저 기생 소자로서 동작하여 정전기 방전 전류를 소모한다. 그리고 시간이 흐름에 따라 보호 소자인 필드 트랜지스터(14)가 동작할 수 있을 만큼의 전압, 즉 접합 브레이크다운 전압에 이르렀을 때, 필드 트랜지스터(14)가 기생 소자로서 동작하여 대부분의 정전기 방전 전류를 충분히 소모하여야 하나, 필드 트랜지스터(14)에 비하여 게이트 길이가 작은 터미네이터 회로(12) 내의 NMOS 트랜지스터 소자가 낮은 스냅백(Snapback) 전압으로 인하여 먼저 기생 소자로서 동작함으로써 거의 모든 정전기 방전 전류를 소모한다.When a voltage corresponding to the electrostatic discharge pulse is applied, a breakdown phenomenon occurs at the drain of the buffer transistor 13 having a gate length smaller than that of the field transistor 14, and the buffer transistor 13 First, it operates as a parasitic element and consumes the electrostatic discharge current. When the field transistor 14, which is a protection element, reaches a voltage at which the field transistor 14 can operate, that is, a junction breakdown voltage, the field transistor 14 operates as a parasitic element so that most of the electrostatic discharge current The NMOS transistor elements in the terminator circuit 12 having a gate length smaller than that of the field transistor 14 operate as parasitic elements first due to a low snapback voltage, thereby consuming almost all of the electrostatic discharge current.

따라서, 정전기 방전 보호 소자인 필드 트랜지스터(14)가 브레이크다운 전압에 전혀 미치지 못하여 제대로 동작되지 못하고 보호 회로로서의 역할을 하지 못하여, 정전기 방전 스트레스에 의한 불량이 쉽게 발생한다.Therefore, the field transistor 14, which is an electrostatic discharge protection element, can not operate at all because of the breakdown voltage, failing to function as a protective circuit, and failures due to electrostatic discharge stress can be easily caused.

도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 전류 분포를 나타낸 도이다.FIG. 2 is a graph showing a current distribution of each device in the electrostatic discharge protection circuit according to the prior art shown in FIG.

도 2를 참조하면, 800V의 정전기 방전 전압이 인가되었을 때의 각 소자별 시간에 따른 전류 분포이다. 즉, 시간이 지남에 따라 보호 소자로서의 역할을 담당해야 할 필드 트랜지스터(△)에서 오히려 가장 적은 전류가 흐름을 알 수 있다. 즉, 정전기 방전에 의한 전류가 각 소자로 분배되지 못하고 있음을 보여준다.Referring to FIG. 2, it is a current distribution according to time of each device when an electrostatic discharge voltage of 800 V is applied. That is, it can be seen that the smallest current flows in the field transistor (?), Which has to serve as a protection element over time. That is, the current due to the electrostatic discharge can not be distributed to each device.

도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 온도 분포를 나타낸 도이다.3 to 5 are diagrams showing temperature distributions of respective elements of the electrostatic discharge protection circuit according to the prior art shown in FIG.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 도 2와 마찬가지로 800V의 정전기 방전 전압이 인가되었을 때 보호 회로를 구성하는 터미네이터 회로(도 3), 버퍼 트랜지스터(도 4), 필드 트랜지스터(도 5)의 드레인단의 온도 분포이다. 도 3을 보면, 터미네이터 회로에서 게이트 폴리의 용융점인 600K를 넘는 온도 분포를 보이고 있다. 즉, 터미네이터 회로에 과다한 정전기 방전 전류가 흘러 불량이 쉽게 발생함을 알 수 있다. 그리고 도 5에 나타나 있다시피 보호 소자인 필드 트랜지스터는 300K의 온도 분포를 보이고 있어, 거의 정전기 방전 전류를 소모하지 못함을 알 수 있다.3 to 5, a terminator circuit (FIG. 3), a buffer transistor (FIG. 4), and a drain terminal (FIG. 5) constituting a protection circuit when an electrostatic discharge voltage of 800 V is applied, . Referring to Fig. 3, a temperature distribution in the terminator circuit is shown in which the melting point of the gate poly exceeds 600K. In other words, it can be seen that an excessive electrostatic discharge current flows in the terminator circuit and defects easily occur. As shown in FIG. 5, the field transistor, which is a protection device, exhibits a temperature distribution of 300K, which means that almost no electrostatic discharge current is consumed.

따라서 본 발명의 목적은, 고속 반도체 소자의 입/출력 패드에 형성되는 정전기 방전 보호 회로의 구성에 있어서, 보호 소자로서 종래의 필드 트랜지스터 대신에 터미네이터 회로 내의 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은 게이트 접지 트랜지스터를 회로 구성함으로써, 게이트 접지 트랜지스터가 터미네이터 회로의 트랜지스터보다 먼저 기생 소자로서 동작하여 보호 소자로서의 역할을 수행하며 정전기 방전 스트레스에 대해 양호한 특성을 나타내는 정전기 방전 보호 회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to provide a structure of an electrostatic discharge protection circuit formed on an input / output pad of a high-speed semiconductor device, in which a gate ground transistor having a gate length smaller than that of a transistor in a terminator circuit The circuit configuration is to provide an electrostatic discharge protection circuit that acts as a parasitic element prior to the transistor of the terminator circuit, plays a role as a protective element, and exhibits good characteristics against electrostatic discharge stress.

도 1은 종래 기술에 따른 정전기 방전 보호 회로의 실시예를 나타낸 회로도.1 is a circuit diagram showing an embodiment of an electrostatic discharge protection circuit according to the prior art;

도 2는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 전류 분포를 나타낸 도.FIG. 2 is a graph showing a current distribution of each element of the electrostatic discharge protection circuit according to the prior art shown in FIG. 1; FIG.

도 3 내지 도 5는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 온도 분포를 나타낸 도.FIGS. 3 to 5 are diagrams showing temperature distributions of respective elements of the electrostatic discharge protection circuit according to the prior art shown in FIG. 1;

도 6은 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 실시예를 나타낸 회로도.6 is a circuit diagram showing an embodiment of an electrostatic discharge protection circuit according to the present invention.

도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 스냅백 전압 분포를 나타낸 도.FIG. 7 is a diagram showing a snapback voltage distribution of each element of the electrostatic discharge protection circuit according to the present invention shown in FIG. 6; FIG.

도 8은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 전류 분포를 나타낸 도.FIG. 8 is a graph showing the current distribution of each element of the electrostatic discharge protection circuit according to the present invention shown in FIG. 6; FIG.

도 9 내지 도 11는 도 6에 도시된 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 온도 분포를 나타낸 도.Figs. 9 to 11 are diagrams showing temperature distributions of respective elements of the electrostatic discharge protection circuit according to the present invention shown in Fig. 6; Fig.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10, 20 : 정전기 방전 보호 회로(ESD Protection Circuit)10, 20: Electrostatic discharge protection circuit (ESD Protection Circuit)

11, 21 : 입/출력 패드(Input/Output Pad)11, 21: Input / Output Pad

12, 22 : 터미네이터 회로(Terminator Circuit)12, 22: Terminator Circuit

13, 23 : 버퍼 트랜지스터(Buffer Tr.)13, 23: Buffer Tr.

14 : 필드 트랜지스터(Field Tr.)14: Field transistor (Field Tr.)

24 : 게이트 접지 트랜지스터(Grounded Gate Tr.)24: Grounded Gate Tr.

15a, 15b, 25a, 25b : 저항(Resistor)15a, 15b, 25a, and 25b:

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 입출력 패드와; 상기 입출력 패드와 저항을 통하여 연결된 트랜지스터를 포함하는 터미네이터 회로와; 상기 터미네이터 회로와 병렬로 연결되는 게이트 접지 트랜지스터와; 상기 터미네이터 회로 및 상기 게이트 접지 트랜지스터와 병렬로 연결되며, 반도체 소자의 내부 회로와 게이트가 연결되는 버퍼 트랜지스터;를 포함하며, 상기 터미네이터 회로 내의 트랜지스터에 비하여 상기 게이트 접지 트랜지스터의 게이트 길이가 작은 것을 특징으로 하는 고속 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: an input / output pad; A terminator circuit including a transistor connected to the input / output pad through a resistor; A gate grounding transistor connected in parallel with the terminator circuit; And a buffer transistor which is connected in parallel with the terminator circuit and the gate grounding transistor and whose gate is connected to the internal circuit of the semiconductor element, characterized in that a gate length of the gate grounding transistor is smaller than that of the transistor in the terminator circuit A high-speed semiconductor device.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하고자 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 실시예를 나타낸 회로도이다.6 is a circuit diagram showing an embodiment of an electrostatic discharge protection circuit according to the present invention.

도 6을 참조하면, 본 실시예의 정전기 방전 보호 회로(20)는 종래의 정전기 방전 보호 회로 구조에서 보호 소자로서 동작하는 필드 트랜지스터 대신에, 터미네이터 회로(22) 내의 NMOS 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은, 예를 들어 게이트 길이가 0.6 내지 0.8배인 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(24)를 터미네이터 회로(22)에 병렬로 회로 구성한다.6, the electrostatic discharge protection circuit 20 of the present embodiment has a gate length smaller than that of the NMOS transistor in the terminator circuit 22, instead of the field transistor operating as a protection element in the conventional electrostatic discharge protection circuit structure, For example, a gate ground NMOS transistor 24 having a gate length of 0.6 to 0.8 times is configured in parallel with the terminator circuit 22. [

즉, 입/출력 패드(21)에 연결된 고속 소자용 터미네이터 회로(22)와 병렬로 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(24)를 연결한다. 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(24)는 터미네이터 회로(22)의 NMOS 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은데, 트랜지스터의 게이트 길이가 길면 정전기 방전 보호 소자로서 적당치 않다. 그 이유는 기생 소자로서 동작하게 하는데 고전압이 요구되며, 접합에 많은 열을 발생시키는 스냅백(Snapback)을 견딜만한 드레인 접합의 고전기장이 요구되기 때문이다.That is, the gate ground NMOS transistor 24 is connected in parallel with the high-speed device terminator circuit 22 connected to the input / output pad 21. The gate-grounded NMOS transistor 24 has a smaller gate length than the NMOS transistor of the terminator circuit 22 and is not suitable as an electrostatic discharge protection element if the gate length of the transistor is long. This is because a high voltage is required to operate as a parasitic element, and a high electric field of the drain junction is required to withstand a snapback that generates a lot of heat in the junction.

정전기 방전 펄스가 패드(21)를 통하여 반도체 칩 내부로 유입되면, 터미네이터 회로(22) 내의 NMOS 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(24)의 드레인단에서 정전기 방전 펄스에 의한 애벌런치(Avalanche) 브레이크다운이 발생하여 기생 소자로 동작함으로써 높은 정전기 방전 전류를 충분히 열적으로 소모한다. 한편 터미네이터 회로(22) 내의 NMOS 트랜지스터도 정전기 방전 전류를 일부 소모함으로써 정전기 방전에 대하여 양호한 특성을 나타낸다.When an electrostatic discharge pulse is introduced into the semiconductor chip through the pad 21, avalanche by an electrostatic discharge pulse at the drain end of the gate ground NMOS transistor 24 having a gate length smaller than that of the NMOS transistor in the terminator circuit 22 Avalanche) Breakdown occurs and acts as a parasitic element so that high electrostatic discharge current is consumed thermally sufficiently. On the other hand, the NMOS transistor in the terminator circuit 22 also exhibits good characteristics against electrostatic discharge by partially consuming the electrostatic discharge current.

입출력 패드(21)에 터미네이터 회로(22)를 연결한 고속 반도체 소자용 제품에 새로운 정전기 방전 소자인 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(24)를 구성한 회로(20)의 시뮬레이션 결과는 다음 도 7 내지 도 11에 나타내었다. 시뮬레이션은 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(24)의 게이트 길이가 터미네이터 회로(22) 내의 NMOS 트랜지스터 게이트 길이의 0.8배인 것을 대상으로 하였고, 인가된 정전기 방전 전압은 종래의 경우와 마찬가지로 800V이다.The simulation results of the circuit 20 constituting the gate ground NMOS transistor 24, which is a new electrostatic discharge element, for the high-speed semiconductor device product in which the terminator circuit 22 is connected to the input / output pad 21 is shown in FIGS. 7 to 11 . The simulation was directed to the gate length of the gate ground NMOS transistor 24 being 0.8 times the gate length of the NMOS transistor in the terminator circuit 22 and the applied electrostatic discharge voltage was 800 V as in the conventional case.

도 7은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 스냅백 전압 분포를 나타낸 도이다.FIG. 7 is a diagram illustrating a snapback voltage distribution of each element of the electrostatic discharge protection circuit according to the present invention shown in FIG.

도 7을 참조하면, 보호 소자인 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(△)의 스냅백 전압이 터미네이터 회로의 NMOS 트랜지스터(□)의 스냅백 전압보다 낮다. 따라서 정전기 전압이 인가되었을 때 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(△)가 먼저 기생 소자로서 동작하게 된다.Referring to FIG. 7, the snapback voltage of the gate ground NMOS transistor (?), Which is a protection element, is lower than the snapback voltage of the NMOS transistor (?) Of the terminator circuit. Therefore, when an electrostatic voltage is applied, the gate ground NMOS transistor (?) First operates as a parasitic element.

도 8은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 전류 분포를 나타낸 도이다.FIG. 8 is a graph showing a current distribution of each device in the electrostatic discharge protection circuit according to the present invention shown in FIG.

도 8을 참조하면, 보호 소자로서의 역할을 담당하는 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(△)에서 가장 많은 전류가 흐름을 알 수 있다. 즉, 정전기 방전에 의한 전류가 보호 소자인 게이트 접지 NMOS 트랜지스터(△)에서 충분히 소모되고 있음을 보여준다. 한편 터미네이터 회로 내의 NMOS 트랜지스터(□)도 정전기 방전 전류를 일부 소모하고 있다.Referring to FIG. 8, it can be seen that the most current flows in the gate-grounded NMOS transistor (?) Which serves as a protective element. That is, the current due to the electrostatic discharge is sufficiently consumed in the gate-grounded NMOS transistor (?), Which is a protection element. On the other hand, the NMOS transistor (& squ &) in the terminator circuit also consumes a part of the electrostatic discharge current.

도 9 내지 도 11은 도 6에 도시된 본 발명에 따른 정전기 방전 보호 회로의 각 소자별 온도 분포를 나타낸 도로서, 도 9는 터미네이터 회로 내의 NMOS 트랜지스터, 도 10은 버퍼 NMOS 트랜지스터, 도 11은 게이트 접지 NMOS 트랜지스터의 온도 분포를 각각 나타내고 있다.9 is a diagram showing the temperature distribution of each element of the electrostatic discharge protection circuit according to the present invention shown in Fig. 6, Fig. 9 is an NMOS transistor in a terminator circuit, Fig. 10 is a buffer NMOS transistor, And the temperature distribution of the ground NMOS transistor, respectively.

도 9를 참조하면, 800V의 정전기 방전 전압이 인가되었을 때 각 소자의 드레인단에서의 온도는 각 게이트 폴리의 용융점인 600K에 미치지 못하는 온도 분포를 각각 보이고 있다. 즉, 도 9에 나타난 바와 같이 터미네이터 회로에서는 전류 소모가 전보다 줄어들었으며, 도 11을 보면, 게이트 접지 트랜지스터에서는 전류 소모가 늘어났다. 이는 정전기 방전 전류가 각 소자별로 고루 분배되어 정전기 방전 전류를 충분히 소모하고 있으며, 게이트 접지 트랜지스터가 보호 소자로서의 역할을 충분히 담당하고 있음을 보여주는 것이다.Referring to FIG. 9, when the electrostatic discharge voltage of 800 V is applied, the temperature at the drain end of each device shows a temperature distribution that is less than 600 K, which is the melting point of each gate poly. That is, as shown in Fig. 9, the current consumption in the terminator circuit is reduced more than before, and in Fig. 11, current consumption is increased in the gate grounded transistor. This shows that the electrostatic discharging current is uniformly distributed among the respective elements to sufficiently consume the electrostatic discharge current, and the gate grounding transistor sufficiently plays the role of the protection element.

이상은 정전기 방전 보호 회로를 구성하는 각 트랜지스터가 NMOS 트랜지스터인 경우를 예로 들었지만, 각 트랜지스터가 PMOS인 경우도 동일하게 본 발명을 적용할 수 있음은 자명한 사실이므로 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.Although the case where each transistor constituting the electrostatic discharge protection circuit is an NMOS transistor has been described above, it is obvious that the present invention can be applied to the case where each transistor is a PMOS, and a description thereof will be omitted.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 구조에 따르면, 고속 반도체 소자의 입/출력 패드에 형성되는 정전기 방전 보호 회로를 구성함에 있어서, 터미네이터 회로 내의 트랜지스터에 비하여 게이트 길이가 작은 게이트 접지 트랜지스터를 보호 소자로서 회로 구성함으로써, 게이트 접지 트랜지스터가 터미네이터 회로의 트랜지스터보다 먼저 기생 소자로서 동작하여 보호 소자로서의 역할을 수행하며 정전기 방전 스트레스에 대해 양호한 특성을 나타내는 이점이 있다.As described above, according to the structure of the present invention, in constructing the electrostatic discharge protection circuit formed on the input / output pad of the high-speed semiconductor device, a gate grounded transistor having a gate length smaller than that of the transistor in the terminator circuit is used as a protection element Thus, there is an advantage that the gate grounding transistor acts as a parasitic element before the transistor of the terminator circuit, plays a role as a protection element, and exhibits good characteristics against electrostatic discharge stress.

Claims (5)

입출력 패드와;An input / output pad; 상기 입출력 패드와 저항을 통하여 연결된 트랜지스터를 포함하는 터미네이터 회로와;A terminator circuit including a transistor connected to the input / output pad through a resistor; 상기 터미네이터 회로와 병렬로 연결되는 게이트 접지 트랜지스터와;A gate grounding transistor connected in parallel with the terminator circuit; 상기 터미네이터 회로 및 상기 게이트 접지 트랜지스터와 병렬로 연결되며, 반도체 소자의 내부 회로와 게이트가 연결되는 버퍼 트랜지스터;A buffer transistor connected in parallel with the terminator circuit and the gate grounding transistor, the gate circuit being connected to an internal circuit of the semiconductor device; 를 포함하며,/ RTI > 상기 터미네이터 회로 내의 트랜지스터에 비하여 상기 게이트 접지 트랜지스터의 게이트 길이가 작은 것을 특징으로 하는 고속 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로.Wherein a gate length of the gate grounding transistor is smaller than that of the transistor in the terminator circuit. 제 1 항에 있어서, 상기 게이트 접지 트랜지스터는 상기 터미네이터 회로 내의 트랜지스터의 게이트 길이에 비하여 0.6 내지 0.8배의 게이트 길이를 가지는 것을 특징으로 하는 고속 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로.2. The electrostatic discharge protection circuit of claim 1, wherein the gate grounding transistor has a gate length of 0.6 to 0.8 times the gate length of the transistor in the terminator circuit. 제 2 항에 있어서, 상기 게이트 접지 트랜지스터의 스냅백 전압은 상기 터미네이터 회로 내의 트랜지스터의 스냅백 전압보다 낮은 것을 특징으로 하는 고속 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로.3. The electrostatic discharge protection circuit of claim 2, wherein the snapback voltage of the gate grounding transistor is lower than the snapback voltage of the transistor in the terminator circuit. 제 1 항에 있어서, 상기 터미네이터 회로 내의 트랜지스터와 게이트 접지 트랜지스터와 버퍼 트랜지스터는 각각 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 고속 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로.2. The electrostatic discharge protection circuit of claim 1, wherein the transistor, the gate ground transistor and the buffer transistor in the terminator circuit are NMOS transistors, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 터미네이터 회로 내의 트랜지스터와 게이트 접지 트랜지스터와 버퍼 트랜지스터는 각각 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 고속 반도체 소자의 정전기 방전 보호 회로.2. The electrostatic discharge protection circuit of claim 1, wherein the transistor, the gate ground transistor and the buffer transistor in the terminator circuit are PMOS transistors, respectively.
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