KR20010064321A - Electrostatic discharge protecting circuit for CDM - Google Patents
Electrostatic discharge protecting circuit for CDM Download PDFInfo
- Publication number
- KR20010064321A KR20010064321A KR1019990064489A KR19990064489A KR20010064321A KR 20010064321 A KR20010064321 A KR 20010064321A KR 1019990064489 A KR1019990064489 A KR 1019990064489A KR 19990064489 A KR19990064489 A KR 19990064489A KR 20010064321 A KR20010064321 A KR 20010064321A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power
- circuit
- cdm
- vss
- power line
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 17
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C29/00—Checking stores for correct operation ; Subsequent repair; Testing stores during standby or offline operation
- G11C29/04—Detection or location of defective memory elements, e.g. cell constructio details, timing of test signals
- G11C29/08—Functional testing, e.g. testing during refresh, power-on self testing [POST] or distributed testing
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
- H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B12/00—Dynamic random access memory [DRAM] devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 반도체 장치의 정전기 보호 회로에 관한 것으로서, 특히 전원 라인의 ESD(ElectroStatic Discharge) 특성이 개선되어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 CDM용 정전기 보호 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic protection circuit of a semiconductor device, and more particularly, to an electrostatic protection circuit for a CDM, in which an electrostatic discharge (ESD) characteristic of a power line is improved to improve product reliability.
반도체 메모리장치의 집적도가 높아지고 이에 소자의 크기가 미세화되어감에 따라서 내부 회로가 점점 낮은 전압에 의하여 파괴되는 등 ESD에 대한 집적회로의 신뢰성이 중요한 과제로 떠오르고 있다. 이것은 서브 미크론 공정 기술이 얇은 산화막, 얕은 접합, 작은 콘텍영역과 단채널 등의 기술을 채용함으로써 정전기 방전을 더욱 나쁘게 만들기 때문이다.As the degree of integration of semiconductor memory devices increases and the size of devices become smaller, the reliability of integrated circuits against ESD has become an important task, such as internal circuits being destroyed by lower voltages. This is because the submicron process technology makes the electrostatic discharge even worse by employing techniques such as thin oxide film, shallow junction, small contact area and short channel.
한편, 반도체장치는 제조 과정이나 유통 과정 등의 다양한 경우에 고전압의 정전기에 의하여 소자에 치명적인 손상을 입는 경우가 종종 일어난다. 정전기에 의해 소자가 손상을 입게 되는 과정은 인체 체형 모델과 기계 모델로서 크게 나누어서 설명되어 왔는데, 최근에는 칩 내부에 축적된 전하에 의하여 손상을 입게 되는 CDM(Charged Device Model)의 경우도 고려되고 있다.On the other hand, a semiconductor device often causes a fatal damage to an element by high voltage static electricity in various cases such as a manufacturing process or a distribution process. The process of damaging a device by static electricity has been largely divided into a human body model and a mechanical model. Recently, a charged device model (CDM), which is damaged by electric charges accumulated in a chip, has also been considered. .
CDM에 대한 면역을 높이기 위하여 대부분 전원 라인에는 다이오드 또는 바이폴라 트랜지스터 등의 정전기 보호 소자를 사용하여 고전위에서 전원 라인에 직접적인 통로를 형성하므로써 축적된 전하로 인한 정전기로부터 내부 회로를 보호하였다.In order to increase the immunity to CDM, most power lines use a static protection device such as a diode or a bipolar transistor to form a direct path to the power line at high potential, thereby protecting the internal circuit from static electricity due to accumulated charge.
도 1은 통상적인 반도체 장치의 전원 라인 구조의 일 예를 나타낸 도면으로서, 다이(1) 내에 접지 전압(VSS)과 연결되는 회로 구성을 간략하게 나타낸 것이다. 반도체 메모리장치는 고집적화 추세에 따라 회로의 전원 라인을 회로 별로 분리하고 있다. 이에 따라, S1, S2, S3는 VSS 전원라인(10)으로부터 VSS 패드(20)의 접지 전원을 공급받는 회로를 나타낸 것이고, SQ1, SQ2, SQ3는 VSS 전원 라인(20)과 분리된 VSSQ 패드(22)의 접지 전원을 공급받는 회로를 나타낸 것이다. 또한, 영역 A, B, C, D는 다이(1)내에서의 상대적 위치를 도식화한 것이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a power line structure of a conventional semiconductor device, and briefly illustrates a circuit configuration connected to a ground voltage VSS in a die 1. In accordance with the trend of higher integration, semiconductor memory devices are separating power lines of circuits from circuit to circuit. Accordingly, S1, S2, and S3 represent a circuit receiving ground power of the VSS pad 20 from the VSS power line 10, and SQ1, SQ2, and SQ3 represent VSSQ pads separated from the VSS power line 20. 22 shows a circuit receiving ground power. In addition, the areas A, B, C, and D are diagrams of relative positions in the die 1.
그러면, 반도체장치의 CDM 테스트시 반도체소자를 충전한 후에 VSS 패드(20)로 전하를 방전시킬 때 영역 B, C에 존재하는 전하는 S1, S2, S3 회로를 통해 분산되나, 영역 A 및 영역 D의 전하는 각각 S1과 S3 회로에 거의 집중된다.Then, in the CDM test of the semiconductor device, when the charge is discharged to the VSS pad 20 after the semiconductor device is charged, the electric charges existing in the regions B and C are dispersed through the S1, S2, and S3 circuits. The charge is almost concentrated in the S1 and S3 circuits, respectively.
이와 동시에, VSSQ 패드(22)로 반도체칩의 전하를 방전시킬 경우에 영역 C의 전하는 SQ1, SQ2, SQ3 회로로 분산되나, 영역 A 및 B는 SQ1회로로, 영역 D는 SQ3 회로로 집중된다.At the same time, when the charge of the semiconductor chip is discharged by the VSSQ pad 22, the charge of the region C is distributed to the SQ1, SQ2 and SQ3 circuits, but the regions A and B are concentrated to the SQ1 circuit and the region D to the SQ3 circuit.
현재, DRAM과 같은 메모리 경우 그 집적도가 커지는 경향에 따라 전원 패드를 많이 만들고, 전원 라인을 분리하는 방향으로 추진되고 있다. 이에 따라, 반도체소자에 대전된 전하를 방전시킬 경우 전원 라인의 끝단에 배치된 특정 회로에 많은 전하가 집중되어 구조적으로 CDM에 대한 면역성이 약화될 수 밖에 없었다. 즉, 전원 라인의 끝단에 배치된 회로는 그 주위의 전하를 모두 방전해야 하므로 전원 라인의 중심 부위에 있는 회로보다 정전기에 대해 취약한 구조를 가지게 된다.Currently, memory such as DRAM is being pushed toward making power pads and separating power lines according to a trend of increasing integration. As a result, when the electric charges charged in the semiconductor device are discharged, a large amount of electric charges are concentrated in a specific circuit disposed at the end of the power supply line, which inevitably weakens the immunity to the CDM. That is, the circuit disposed at the end of the power line has to discharge all the electric charges around the power line, and thus has a structure more vulnerable to static electricity than the circuit at the center of the power line.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 전원 라인의 양 끝단에 배치된 회로와 전원 라인 사이에 방전 소자를 구비함으로써 전원 라인 끝단 부위의 회로에 집중되는 전하로부터 회로를 보호할 수 있는 CDM용 정전기 보호 회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a discharge element between a circuit disposed at both ends of a power supply line and a power supply line in order to solve the problems of the prior art. To provide an electrostatic protection circuit for the CDM.
도 1은 통상적인 반도체 장치의 전원 라인 구조의 일 예를 나타낸 도면,1 is a view showing an example of a power line structure of a conventional semiconductor device;
도 2는 본 발명에 따른 CDM용 정전기 보호 회로를 갖는 전원 라인 패드의 일 예를 나타낸 도면이다.2 is a view showing an example of a power supply line pad having a static electricity protection circuit for a CDM according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 다이1: die
10, 12 : 전원 라인10, 12: power line
20, 22 : 전원 패드20, 22: power pad
30 : 회로들30: circuits
40 : 정전기 보호소자들40: Static electricity protection element
A, B, C, D : 영역A, B, C, D: area
S1, S2, S3, S4 : 회로들S1, S2, S3, S4: Circuits
SQ1, SQ2, SQ3, SQ4 : 회로들SQ1, SQ2, SQ3, SQ4: Circuits
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 전원 패드로부터 전원을 공급받아 각 회로에 전원을 공급하되 서로 분리된 전원 라인을 갖는 반도체장치의 정전기 보호회로에 있어서, 각 전원 라인의 양 끝단에 배치된 회로 외측에 칩에 충전된 정전기 전하를 방전할 수 있는 방전소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the electrostatic protection circuit of a semiconductor device having a power supply from the power pad to supply power to each circuit, but having a separate power line, the circuit outside disposed at both ends of each power line And a discharge device capable of discharging the electrostatic charge charged in the chip.
본 발명에 의하면, 전원 라인의 끝단 부위에 배치된 방전 소자를 통해서 칩내의 충전된 전하로 인한 정전기가 가장 많이 집중되는 전원 라인의 끝단 부위의 회로를 안전하게 보호할 수 있다.According to the present invention, it is possible to safely protect the circuit at the end portion of the power supply line where the static electricity due to the charged charge in the chip is most concentrated through the discharge element disposed at the end portion of the power supply line.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 하고, 본 실시예에서는 종래 기술과 유사한 부분에 대해 동일한 도면 부호를 사용한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention, the same reference numerals are used for similar parts in the present embodiment.
도 2는 본 발명에 따른 CDM용 정전기 보호 회로를 갖는 전원 라인 패드의 일 예를 나타낸 도면으로서, 이를 참조하면, 본 발명은 회로별로 서로 분리된 전원 라인을 갖는 반도체장치의 정전기 보호회로에 있어서, 각각의 전원 라인(10,12)의 양 끝단에 배치된 회로 S1, S3, SQ1, SQ3 외측에 칩에 충전된 정전기 전하를 방전할 수 있는 방전소자(40)를 추가 구성한다.2 is a view showing an example of a power line pad having a static electricity protection circuit for CDM according to the present invention, referring to the present invention, in the static electricity protection circuit of a semiconductor device having power lines separated from each other by circuit, A discharge element 40 capable of discharging the electrostatic charge charged in the chip is further configured outside the circuits S1, S3, SQ1, SQ3 disposed at both ends of each of the power lines 10, 12.
여기서, 방전소자(40)는 전원 라인(10,12)과 최외측의 칩에 연결된 더미 웰 핍업(dummy well pick up) 소자이다.Here, the discharge device 40 is a dummy well pick up device connected to the power lines 10 and 12 and the outermost chip.
좀 더 상세하게는, 본 발명의 실시예는 종래 회로 구성과 마찬가지로, 다이(1) 내에 접지 전압(VSS)과 연결되는 회로 구성을 간략하게 나타낸 것이다. S1, S2, S3는 VSS 전원라인(10)으로부터 VSS 패드(20)의 접지 전원을 공급받는 회로이고, SQ1, SQ2, SQ3는 VSS 전원 라인(20)과 분리된 VSSQ 패드(22)의 접지 전원을 공급받는 회로를 나타낸 것이다. 그리고, 영역 A, B, C, D는 다이(1)내에서의 상대적 위치를 도식화한 것이다.More specifically, the embodiment of the present invention briefly shows a circuit configuration connected to the ground voltage VSS in the die 1, similar to the conventional circuit configuration. S1, S2, and S3 are circuits for receiving ground power of the VSS pad 20 from the VSS power line 10, and SQ1, SQ2, and SQ3 are ground power for the VSSQ pad 22 separated from the VSS power line 20. It shows a circuit that is supplied with. The regions A, B, C, and D illustrate the relative positions in the die 1.
본 발명은 10, 12의 VSS 전원 라인(10,12)의 양 끝단에 배치된 회로 S1, S3, SQ1, SQ3 외측에 배치된 P1, P2, P3, P4로 이루어진 방전소자(40)를 통해서 전원 라인 끝단으로 집중되는 정전기를 방전시킬 수 있다.The present invention provides a power supply through a discharge element 40 including P1, P2, P3, and P4 disposed outside circuits S1, S3, SQ1, and SQ3 disposed at both ends of the VSS power lines 10, 12 of 10 and 12. It can discharge static electricity concentrated at the end of the line.
즉, 본 발명의 CDM 테스트시 반도체소자를 충전한 후에 VSS 패드(20)로 전하를 방전시킬 때 영역 B, C 근방에 존재하는 전하는 S1, S2, S3 회로를 통해 분산되고, 영역 A 및 영역 D 근방의 전하는 S1과 S3 회로에 인가되기 전에 전원 라인(10)의 끝단에 있는 방전 소자 P1, P2를 통해서 방전된다.That is, in the CDM test of the present invention, when the charge is discharged to the VSS pad 20 after the semiconductor device is charged, the electric charges present near the regions B and C are dispersed through the S1, S2 and S3 circuits, and the regions A and D The nearby charge is discharged through the discharge elements P1 and P2 at the ends of the power supply line 10 before being applied to the S1 and S3 circuits.
이와 동시에, VSSQ 패드(22)로 반도체칩의 전하를 방전시킬 경우에 영역 C의 전하는 SQ1, SQ2, SQ3 회로로 분산되고, 영역 A 및 B의 전하는 전원 라인(12)의 한끝단에 있는 방전 소자 P3으로, 영역 D의 전하는 다른 끝단에 있는 방전 소자 P4를 통해 방전된다.At the same time, when the charge of the semiconductor chip is discharged by the VSSQ pad 22, the charges in the region C are dispersed in the SQ1, SQ2, and SQ3 circuits, and the charges in the regions A and B are at the end of the power supply line 12. At P3, the charge in the region D is discharged through the discharge element P4 at the other end.
이에 따라, 본 발명은 전원 라인의 양 끝단에 배치된 방전 소자(40)인 P1, P2, P3, P4를 통해서 미리 방전함으로써 전원 라인의 끝단 회로 S1, S3, SQ1, SQ3에 집중되는 전하량을 줄일 수 있다.Accordingly, the present invention reduces the amount of charge concentrated in the end circuits S1, S3, SQ1, and SQ3 of the power supply line by discharging in advance through the discharge elements 40 P1, P2, P3, and P4 disposed at both ends of the power supply line. Can be.
본 발명의 방전 소자는 본 실시예에서 접지(VSS) 전원 라인에 대해 설명하였지만, VCC 전원 라인에 대해서도 동일하게 적용된다.Although the discharge element of the present invention has been described with respect to the ground (VSS) power supply line in this embodiment, the same applies to the VCC power supply line.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 반도체장치에서 서로 분리된 모든 전원라인의 끝단에 방전 소자를 구성할 경우 전원 라인의 끝단에 있는 회로의 정전기 전하의 방전량을 줄여서 고정전기에 대한 강한 내성을 갖는 반도체소자를 만들 수 있고 칩의 CDM 특성을 향상시킨다.As described above, when the discharge device is configured at the ends of all power lines separated from each other in the semiconductor device according to the present invention, the discharge amount of the electrostatic charge in the circuit at the end of the power line is reduced to have a strong resistance to fixed electricity. It can make a semiconductor device and improve the CDM characteristics of the chip.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990064489A KR20010064321A (en) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Electrostatic discharge protecting circuit for CDM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1019990064489A KR20010064321A (en) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Electrostatic discharge protecting circuit for CDM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20010064321A true KR20010064321A (en) | 2001-07-09 |
Family
ID=19631775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1019990064489A KR20010064321A (en) | 1999-12-29 | 1999-12-29 | Electrostatic discharge protecting circuit for CDM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20010064321A (en) |
-
1999
- 1999-12-29 KR KR1019990064489A patent/KR20010064321A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4213323B2 (en) | Electrostatic discharge protection circuit | |
US6724677B1 (en) | ESD device used with high-voltage input pad | |
EP0324185B1 (en) | Input protecting circuit in use with a MOS semiconductor device | |
US5291051A (en) | ESD protection for inputs requiring operation beyond supply voltages | |
US5336908A (en) | Input EDS protection circuit | |
US6043539A (en) | Electro-static discharge protection of CMOS integrated circuits | |
KR100452741B1 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
US6411480B1 (en) | Substrate pumped ESD network with trench structure | |
US5072271A (en) | Protection circuit for use in semiconductor integrated circuit device | |
US6097235A (en) | Field device electrostatic discharge protective circuit | |
US5365103A (en) | Punchthru ESD device along centerline of power pad | |
KR100631955B1 (en) | Electrostatic discharge protection circuit | |
KR100263866B1 (en) | Semiconductor device | |
KR100223923B1 (en) | Static charge preventing apparatus | |
KR20010064321A (en) | Electrostatic discharge protecting circuit for CDM | |
KR19980043416A (en) | ESD protection circuit | |
US6452252B1 (en) | Semiconductor device | |
KR100334969B1 (en) | I/O pad structure of ESD circuit | |
JP2003209184A (en) | Polysilicon bounded snapback device | |
KR100323454B1 (en) | Elector static discharge protection circuit | |
KR0158626B1 (en) | Esd protection circuit | |
KR100308070B1 (en) | Semiconductor device | |
JP2940523B2 (en) | Semiconductor device and mounting method thereof | |
KR100329073B1 (en) | Semiconductor device | |
JP2002299566A (en) | Protective circuit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |