KR20140099887A

KR20140099887A - 임베딩된 정전기 방전(esd) 보호 및 적응형 바디 바이어싱을 갖는 블록 전력 스위치

Info

Publication number: KR20140099887A
Application number: KR1020147014990A
Authority: KR
Inventors: 미하일 포포비치; 유안-청 크리스토퍼 판; 보리스 안드리브; 준모우 창; 레자 자리리제이나리
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2011-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2014-08-13
Also published as: WO2013067205A1; JP2015504594A; CN103907186B; IN2014CN02460A; ES2814350T3; EP2774179A1; JP5823631B2; CN103907186A; US8988839B2; EP2774179B1; KR101516303B1; US20130105951A1

Abstract

블록 전력 스위치는 정전기 방전(ESD) 보호 회로로 임베딩될 수도 있다. 블록 전력 스위치의 트랜지스터 부분은 ESD 보호 회로의 일부로서 동작하도록 할당될 수도 있고, ESD 보호를 제공하도록 RC 클램프와 결합될 수도 있다. 적응형 바디 바이어싱(ABB)은, 블록 전력 스위치의 온-칩 영역을 감소시키고 누설 전류를 감소시키도록 블록 전력 스위치에 인가될 수도 있다.

Description

임베딩된 정전기 방전(ESD) 보호 및 적응형 바디 바이어싱을 갖는 블록 전력 스위치{BLOCK POWER SWITCH WITH EMBEDDED ELECTROSTATIC DISCHARGE(ESD) PROTECTION AND ADAPTIVE BODY BIASING}

본 발명은 일반적으로 집적 회로(IC)들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 발명은 집적 회로들의 정전기 방전(ESD) 보호에 관한 것이다.

정전기 방전(ESD) 이벤트들은 일상 생활의 일상적인 부분이고, 더 큰 방전들 중 몇몇은 인간들에 의해 검출가능하다. ESD는 회로에서 큰 전류를 유도할 수도 있는 (네거티브 또는 포지티브) 전압에서의 일시적인 서지(surge)이다. 방전 강도 대, 방전이 발생하는 표면 영역의 비가 작을 수도 있기 때문에, 더 작은 방전들은 종종 간과된다.

집적 회로(IC)들은 지난 수십 년에 걸쳐 놀라운 비율로 축소되었다. 트랜지스터들의 사이즈가 축소함에 따라, 트랜지스터들 주변의 지지 컴포넌트들 또한 축소한다. IC 디멘션들의 축소는 트랜지스터들의 ESD 허용도(tolerance)를 감소시키며, 그에 의해 ESD 스트레스에 대한 집적 회로들의 민감도를 증가시킨다.

ESD 이벤트는, 제 1 전위의 오브젝트가 제 2 전위의 오브젝트에 접근하거나 접촉한 경우 발생한다. 제 1 오브젝트로부터 제 2 오브젝트로의 전하의 고속 전달은, 2개의 오브젝트들이 대략적으로 동일한 전위에 있도록 발생한다. 더 낮은 전하를 갖는 오브젝트가 집적 회로인 경우, 방전은 집적 회로를 통해 접지로의 최소 저항의 경로를 발견하려고 시도한다. 보통, 이러한 경로는 상호접속들을 통해 나아간다. 방전과 연관된 에너지를 견딜 수 없는 이러한 경로의 일부들은 손상을 입을 수도 있으며, 집적 회로를 잠재적으로 사용에 부적합하게 한다.

ESD는 집적 회로에 대한 주된 관심사이다. ESD 서지들로부터의 손상에 대해 회로들을 보호하기 위해, 보호 방식들은 포지티브 및 네거티브 ESD 서지들 양자에 대한 방전 경로를 제공하려고 시도한다. 종래의 다이오드들은, 전류를 션트(shunt) 하고 과도한 전압이 보호 회로에 인가되는 것을 방지하도록, 포지티브 및 네거티브 ESD 서지들의 전압을 클램핑하기 위해 ESD 보호 회로들에서 이용될 수도 있다. 이와 관련하여, 도 1은 종래의 ESD 보호 회로를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 전압 레일(Vdd)(10) 및 접지 레일(GND)(12)이 보호 회로(14)를 파워링하기 위해 제공된다. 이러한 예에서, 신호 핀(16)의 형태의 단자는, 보호 회로(14)에 정보 및/또는 제어를 제공하기 위해, 보호 회로(14)에 신호 경로를 제공한다. 예를 들어, 보호 회로(14)는 IC 내에 포함될 수도 있으며, 신호 핀(16)은 IC 상에서 외부적으로 이용가능한 핀이다.

종래의 ESD 보호 회로(18)는 ESD 서지들로부터 보호 회로(14)를 보호하기 위해 전압 레일(10)과 접지 레일(12) 사이에 커플링될 수도 있다. 도 1의 예시적인 ESD 보호 회로(18)는 2개의 종래의 다이오드들, 즉, 포지티브 ESD 서지 다이오드(20) 및 네거티브 ESD 서지 다이오드(22)를 포함한다. 포지티브 ESD 서지 다이오드(20) 및 네거티브 ESD 서지 다이오드(22)는 직렬로 커플링된다. 포지티브 ESD 서지 다이오드(20)는 전압 레일(10) 위의 하나의 다이오드 드롭(diode drop)으로 신호 핀(16) 상의 포지티브 전압을 클램핑한다. 네거티브 ESD 서지 다이오드(22)는 접지 레일(12) 아래의 하나의 다이오드 드롭으로 신호 핀(16) 상의 네거티브 전압을 클램핑한다. 포지티브 ESD 서지 다이오드(20)의 캐소드(k)는 전압 레일(10)에 커플링된다. 포지티브 ESD 서지 다이오드(20)의 애노드(a)는, 신호 핀(16)과 보호 회로(14) 사이의 신호 경로 상의 노드(24)에서 신호 핀(16)에 커플링된다. 또한, 네거티브 ESD 서지 다이오드(22)의 캐소드(k)는 신호 핀(16)으로부터 보호 회로(14)로의 신호 경로 상의 노드(24)에 커플링된다. 네거티브 ESD 서지 다이오드(22)의 애노드(a)는 접지 레일(12)에 커플링된다.

신호 핀(16) 상의 포지티브 ESD 서지들에 대해, 포지티브 ESD 서지 다이오드(20)는 보호 회로(14)를 보호하기 위해, 순방향 바이어싱되고 전압 레일(10) 위의 하나의 다이오드 드롭으로 신호 핀(16) 상의 전압을 클램핑할 것이다. 그러한 ESD 서지로부터의 에너지는, 순방향 바이어싱된 모드인 포지티브 ESD 서지 다이오드(20)를 통해 전도(conduct)되고 전압 레일(10) 내로 분산될 것이다. 적절한 ESD 보호 구조들은, 최종적으로 접지 레일(12)로 포지티브 ESD 서지를 소산시키도록 전압 레일(10)에서 구현될 수도 있다(도시되지 않음). 신호 핀(16) 상의 네거티브 ESD 서지들에 대해, 서지는 유사하게 소산된다. 신호 핀(16) 상의 네거티브 ESD 서지는 네거티브 ESD 서지 다이오드(22)를 순방향 바이어싱된 모드가 되게 할 것이고, 따라서, 보호 회로(14)에 관해 낮은-임피던스 경로를 제공한다. 네거티브 ESD 서지로부터의 에너지는 접지 레일(12) 내로 소산될 것이다.

도시되진 않았지만, 다른 타입들의 종래의 ESD 회로는 ESD 보호를 제공하기 위해 저항-커패시터(RC) 클램프를 포함할 수도 있다.

종래의 ESD 보호 구조들은 높은 전압 보호 및 고속 응답 시간들을 보장하도록 설계된다. 그러나, ESD 보호 구조들에 의해 소모되지 않았다면 활성 회로에 대해 이용가능할 수도 있는 집적 회로의 상당한 양의 영역(각각의 ESD 보호 구조당 수십 내지 수천 제곱미크론)이 ESD 보호 구조들에 의해 소모된다. 더 작은 폼 팩터(form factor)들에 대해 집적 회로들에서 증가하는 요구를 충족시키기 위해, ESD 보호 회로의 사이즈는 감소되어야 한다.

회로 블록에서 사용하기 위한 전력 스위치가 제공된다. 전력 스위치는 정전기 방전 보호 회로를 포함한다. 또한, 전력 스위치는 정전기 방전 보호 회로와 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 회로를 포함한다.

회로를 제작하는 방법이 제공된다. 방법은 정전기 방전 보호 회로를 증착하는 단계를 포함한다. 또한, 방법은 정전기 방전 보호 회로와 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 회로를 증착하는 단계를 포함한다.

장치가 제공된다. 장치는 정전기 방전 보호 수단을 포함한다. 또한, 장치는 정전기 방전 보호 수단과 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 수단을 포함한다.

이것은, 후속하는 상세한 설명이 더 양호하게 이해될 수도 있기 위해, 본 발명의 특성들 및 기술적 이점들을 다소 광범위하게 약술하였다. 본 발명의 부가적인 특성들 및 이점들은 후술될 것이다. 본 발명의 동일한 목적들을 수행하기 위해 다른 구조들을 변형 또는 설계하기 위한 기반으로서 본 발명이 용이하게 이용될 수도 있음이 당업자들에 의해 인식되어야 한다. 또한, 그러한 등가 구성들이, 첨부된 청구항들에 기재된 바와 같은 본 발명의 교시들을 벗어나지 않는다는 것이 당업자들에 의해 인지되어야 한다. 추가적인 목적들 및 이점들과 함께, 본 발명의 구성 및 동작 방법 양자에 대해 본 발명의 특징인 것으로 믿어지는 신규한 특성들은, 첨부된 도면들과 관련하여 고려될 경우 다음의 설명으로부터 더 양호하게 이해될 것이다. 그러나, 도면들 각각이 단지 예시 및 설명의 목적을 위해 제공되며, 본 발명의 제한들의 정의로서 의도되지 않음이 명백히 이해될 것이다.

본 발명의 더 완전한 이해를 위해, 첨부된 도면들과 함께 취해진 다음의 설명에 대한 참조가 이제 이루어진다.

도 1은, 종래 기술에서의 종래의 정전기 방전(ESD) 보호 회로의 일 예이다.
도 2a는, 본 발명의 일 양상에 따른 풋(foot) 스위치의 일반적인 구조들을 도시한다.
도 2b는, 본 발명의 일 양상에 따른 헤드 스위치의 일반적인 구조들을 도시한다.
도 3a-c는, 본 발명의 일 양상에 따른 블록 전력 스위치의 구성들을 도시한다.
도 4는, 본 발명의 일 양상에 따른, 임베딩된 ESD 보호 및 적응형 바디 바이어싱을 갖는 블록 전력 스위치를 도시한다.
도 5는, 본 발명의 일 양상에 따른, 임베딩된 ESD 보호를 갖는 블록 전력 스위치를 도시한다.
도 6은, 본 발명의 실시예가 유리하게 이용될 수도 있는 예시적인 무선 통신 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 7은, 일 실시예에 따른 반도체 컴포넌트의 회로, 레이아웃, 및 로직 설계에 사용되는 설계 워크스테이션을 도시하는 블록도이다.
도 8은, 본 발명의 일 양상에 따른 회로들을 제작하기 위한 예시적인 방법을 설명한다.

일반적으로, 분산형 전력 스위치(DPS)들은, 글로벌 접지 또는 전력을 효율적으로 분리함으로써 비활성 회로 블록들의 전력 소비를 감소시키기 위해 사용된다. 유사하게, 블록 전력 스위치(BPS) － 더 작은 영역에 배치된 분산형 전력 스위치들의 클러스터 － 는 또한, 전력 감소를 위해 사용될 수도 있다. 그러나, 블록 전력 스위치의 하나 또는 수 개의 노드들이 외부 정전기 이벤트들에 노출될 수도 있는 전력 핀에 접속되기 때문에, 적절한 ESD 보호가 소망된다.

ESD 회로는, ESD 이벤트 동안 큰 크기의 전류를 견디기 위해 큰 디바이스들을 이용한다. 블록 전력 스위치 디바이스들에 관해, 전력 트랜지스터의 유효한 사이즈는 ESD 보호 회로들에서의 디바이스들의 사이즈와 비슷하다(comparable). 따라서, 블록 전력 스위치 내에 임베딩된 ESD 보호를 이용하는 것이 유리할 수도 있다. 또한, ESD 보호를 적응형 바디 바이어싱(ABB)과 결합함으로써, BPS의 효율성이 추가적으로 증가된다. 적응형 바디 바이어싱은, 온-칩으로 생성되거나 블록 전력 스위치의 바디 단자에 외부적으로 공급된 전압을 지칭한다.

본 발명의 양상들에 따르면, ESD 보호 및 적응형 바디 바이어싱을 갖는 블록 전력 스위치가 멀티-코어 시스템-온-칩 설계에서의 전력 감소를 위해 설명된다.

블록 전력 스위치는 내부 접지 또는 전력을 제어하기 위해 회로에 근접하게 배치된 블록(큰 NMOS 또는 PMOS 디바이스)으로서 설계된다. 블록 전력 스위치의 사이즈는, 회로 블록에 의해 소싱(source)된 전류 및 전력 스위치 양단의 허용가능한 전압 강하(voltage drop)에 의해 결정된다. (수 밀리옴의 유효 온 저항(ON resistance)을 갖는) 큰 디바이스가 이용될 수도 있다. 따라서, 활성 상태에서의 결과적인 전압 강하는 무시가능하다. "슬립" 모드에서, 전력 스위치의 오프 저항(OFF resistance)은 회로 블록의 저항보다 몇십 배 더 크며, 누설 전류를 감소시킨다.

도 2a-b는 블록 전력 스위치의 일반적인 구현들을 도시한다. 배터리들 또는 다른 외부 소스들로부터 유래할 수도 있는 외부 전압(Vdd_ext)은 외부 전압 조정기에 의해 조정된 외부 전력 공급 레일 전압으로서 정의된다. 내부 전압(Vdd_int)은 집적 회로에서 디바이스들에 의해 관측된 전압 공급으로서 정의된다. 본 발명에서, 전력 스위치는, 도 2a에 도시된 풋스위치(202)(예를 들어, NMOS 트랜지스터) 또는 도 2b에 도시된 헤드 스위치(204)(예를 들어, PMOS 트랜지스터) 중 어느 하나를 지칭한다.

블록 전력 스위치 구현이 도 3a-c에서 도시된다. 블록 전력 스위치는, 내부 접지 또는 회로로의 전력을 제어하기 위해 회로에 근접하게 배치된 NMOS 트랜지스터들 및 PMOS 트랜지스터들과 같은 전력 스위치들의 클러스터로서 설계된다. 블록 전력 스위치의 사이즈는, 회로 블록에 의해 소싱된 전류의 양 및 전력 스위치 양단에 허용될 수도 있는 전압 강하의 크기에 의해 결정될 수도 있다. (수 밀리옴의 유효 온 저항을 갖는) 충분히 큰 디바이스는, "활성" 상태의 블록 전력 스위치에 걸친 전압 강하가 무시가능하도록 이용될 수도 있다. "슬립" 모드에서, 블록 전력 스위치의 오프 저항은 회로 블록의 저항보다 몇십 배 더 크며, 누설 전류를 감소시킨다. 예를 들어, 블록 전력 스위치는 (도 3a에 도시된 바와 같이) 회로 블록의 하나의 측면 상에, (도 3b에 도시된 바와 같이) 회로 블록의 반대쪽 측면들 상에, 또는 (도 3c에 도시된 바와 같이) 링 구조로 배치될 수도 있다.

본 발명의 양상들에 따르면, "슬립" 모드로부터 "활성" 모드로 천이할 경우 러쉬(rush) 전류를 제한하기 위해, 2-스테이지 또는 멀티-스테이지 웨이크-업(wake-up) 방식이 이용될 수도 있다. 2 스테이지 웨이크-업 방식에 따르면, 먼저, 블록 전력 스위치 내의 (도 3a-c에서 "몇몇 인에이블" 주석에 의해 표시되는) 작은 수의 전력 스위치들이 턴 온 된다. 이것은, 회로 블록의 기생 용량을 미리-충전한다. 다음으로, 블록 전력 스위치 내의 (도 3a-c에서 "나머지 인에이블" 주석에 의해 표시되는) 나머지 전력 스위치들이 활성화된다. 2 스테이지 웨이크-업 방식은 천이 전류를 제한하는 점진적인 상태 천이를 제공한다. 블록 전력 스위치를 이용하는 다른 이점은, 클러스터 내의 모든 디바이스들이 회로의 다양한 상이한 영역들에 전류를 공급한다는 사실로부터 유래한다. 이것은 과도한 전압 변동들을 겪는 다이(die)의 영역들을 감소시키며, 그에 의해 다이 상의 핫 스팟(hot spot)들을 완화시킨다.

활성 모드에서 전압 강하 패널티를 제한하기 위해 큰 디바이스들이 블록 전력 스위치들로서 사용될 수도 있다. 본 발명의 양상들에 따르면, 블록 전력 스위치는, 저항-커패시터(RC) 클램프와 같은 ESD 보호 디바이스의 활성 컴포넌트로서 효율적으로 사용될 수도 있다. 즉, 종래의 ESD 보호 회로에서의 활성 ESD 보호 디바이스가 블록 전력 스위치의 일부에 의해 대체될 수도 있다. 저항-커패시터(RC) 클램프는 갑작스런 전압 변화들(스파이크들)에 응답하도록 설계되며, 블록 전력 스위치의 정상 동작을 제한하지 않는다.

이러한 양상에서, 임베딩된 칩 ESD 회로는 블록 전력 스위치에 대해 또한 사용되는 하나 또는 그 초과의 트랜지스터들을 사용할 수도 있다. 즉, 동일한 트랜지스터(들)가 2개의 목적들, 즉 ESD 보호 및 블록 전력 스위칭을 위해 사용될 수도 있다. 블록 전력 스위치는, 헤드 스위치(예를 들어, PMOS 트랜지스터) 또는 풋 스위치(예를 들어, NMOS 트랜지스터)일 수도 있다. 이러한 방식으로 트랜지스터(또는 다수의 트랜지스터들)를 공유함으로써, 칩 영역이 절약된다. 일 양상에서, RC 클램프가 블록 전력 스위치 뱅크 내에 제공된다. 다른 양상들에서, RC 클램프가 별도의 RC 셀로서 배치된다.

또 다른 양상에서는, 적응형 바디 바이어싱(ABB) 기술이 블록 전력 스위치의 효율성을 증가시키기 위해 이용될 수도 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 전압 생성기(408) 또는 (도시되지 않은) 온-칩 바이어싱 회로 중 어느 하나는, 블록 전력 스위치의 온 저항 및 오프 저항을 조절(modulate)하기 위해 트랜지스터(406)에 직접 커플링 될 수도 있다. ABB의 일 구현은 순방향 바디 바이어싱(FBB)이며, 여기서 전압 생성기(408) 또는 바이어싱 회로는 전력 공급 전압보다 낮은 전압을 PMOS 트랜지스터(406)에 인가한다. 트랜지스터(406)의 순방향 바디 바이어싱은 블록 전력 스위치의 온 저항을 감소시킨다. 이는 더 작은 디바이스의 사용이 블록 전력 스위치에 걸쳐 동일한 전압 강하를 달성하도록 허용한다. 결과로서, 블록 전력 스위치에 대한 온-칩 영역은 본 발명의 양상들에 따라 현저하게 감소될 수도 있다. ABB의 다른 구현은 역방향 바디 바이어싱(RBB)이며, 여기서 전압 생성기(408) 또는 바이어싱 회로는 전력 공급 전압보다 높은 전압을 PMOS 트랜지스터(406)에 인가한다. 트랜지스터(406)의 역방향 바디 바이어싱은 블록 전력 스위치의 오프 저항을 증가시킨다. 이는 본 발명의 양상들에 따라, "슬립" 모드에서 누설 전류를 추가적으로 감소시킨다.

도 5는 임베딩된 ESD 보호를 이용하는 블록 전력 스위치의 다른 양상을 도시한다. 도 5는 RC 클램프(502), 블록 헤드 스위치(BHS)(504), 및 RC 클램프(502)의 임베딩된 다이오드(506)를 도시한다. 블록 헤드 스위치가 도 5에 도시되었지만, 상술된 바와 같이, 블록 풋 스위치가 또한 사용될 수도 있다. 블록 헤드 스위치(504)는, 턴 온한 경우, 기저(underlying) 회로로의 전류를 스태거링(stagger)하기 위한 다수의 스테이지들을 포함한다. 즉, 헤드 스위치들 중 몇몇만이 동시에 개방된다. 예를 들어, 신호(en_few)가 어써팅(assert)된 경우 제 1 헤드 스위치가 턴 온하고, 신호(en_rest)가 어써팅된 경우 나머지 헤드 스위치들이 턴 온 한다.

노드(510)에서 ESD 이벤트 동안, BHS(504)의 트랜지스터들(508) 중 하나는 RC 클램프(502)의 일부로서 동작한다. 즉, BHS(504)의 트랜지스터(508)는 ESD 기저 회로를 보호하기 위해 이벤트들 동안 활성 디바이스로서 사용될 수도 있다. 회로(512)(예를 들어, NAND 게이트 및 인버터)는 ESD 이벤트를 우선순위화하고 트랜지스터(508)의 게이트로 신호를 송신한다. 트랜지스터(508)는 기저 회로에 대한 전압 오버로드를 방지하도록 개방한다. 인가된 큰 크기의 전압의 극성에 의존하여, 블록 전력 스위치(504)는 다이오드로서 동작하거나, 임베딩된 다이오드(506)는 ESD 이벤트 동안 전류를 제한한다. 소망된 경우, 회로(512)는 또한 트랜지스터(508)가 블록 헤드 스위치(504)의 일부로서 동작하는 것을 허용하도록 신호(en_rest)에 반응한다. 단일 트랜지스터(508)가 RC 클램프(502)의 일부인 것으로서 도시되었지만, 물론, 전력 스위치(504)로부터의 다수의 트랜지스터들이 또한 사용될 수 있다. 일 예에서, ESD 보호를 위한 트랜지스터 부분은, 블록 전력 스위치의 트랜지스터 블록 폭의 대략적으로 10%인 3.5 mm 폭일 수도 있다. 종래, 하나 또는 그 초과의 트랜지스터들을 포함하는 RC 클램프(502)는 별도의 회로로서 위치될 수도 있다. 상기 양상은 ESD 보호를 위한 RC 클램프의 별도의 트랜지스터의 제조를 제거할 수도 있다.

본 발명의 양상들을 이용함으로써, 효율적인 누설 전력 감소가 실현될 수도 있다. 추가적으로, 블록 전력 스위치의 적어도 일부를 ESD 보호에서의 활성 디바이스로서 이용함으로써 칩 영역 감소가 실현될 수도 있다. 본 발명의 추가적인 양상들은 순방향 바디 바이어싱에 의한 영역 감소 및 온 저항 감소를 초래한다. 추가적인 양상들은 역방향 바디 바이어싱에 의한 누설 전류 감소 및 오프 저항 증가를 실현할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예가 유리하게 이용될 수도 있는 예시적인 무선 통신 시스템(600)을 도시하는 블록도이다. 예시의 목적들을 위해, 도 6은 3개의 원격 유닛들(620, 630, 및 650) 및 2개의 기지국들(640)을 도시한다. 무선 통신 시스템들이 더 많은 원격 유닛들 및 기지국들을 가질 수도 있음이 인지될 것이다. 원격 유닛들(620, 630, 및 650)은 기재된 ESD 보호를 포함하는 IC 디바이스들(625A, 625C 및 625B)을 포함한다. 기지국들, 스위칭 디바이스들, 및 네트워크 장비를 포함하여 IC를 포함하는 디바이스들이 본 명세서에 기재된 ESD 보호를 또한 포함할 수도 있음이 인지될 것이다. 도 6은 기지국(640)으로부터 원격 유닛들(620, 630, 및 650)로의 순방향 링크 신호들(680) 및 원격 유닛들(620, 630, 및 650)로부터 기지국들(640)로의 역방향 링크 신호들(690)을 도시한다.

도 6에서, 원격 유닛(620)은 모바일 전화로서 도시되고, 원격 유닛(630)은 휴대용 컴퓨터로서 도시되며, 원격 유닛(650)은 무선 로컬 루프 시스템 내의 고정 위치 원격 유닛으로서 도시된다. 예를 들어, 원격 유닛들은 모바일 전화들, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템들(PCS) 유닛들, 개인 휴대 정보 단말들과 같은 휴대용 데이터 유닛들, 태블릿들, GPS 인에이블된 디바이스들, 내비게이션 디바이스들, 셋 톱 박스들, 뮤직 플레이어들, 비디오 플레이어들, 엔터테인먼트 유닛들, 검침 장비(meter reading equipment)와 같은 고정 위치 데이터 유닛들, 또는 데이터 또는 컴퓨터 명령들을 저장 또는 리트리브하는 임의의 다른 디바이스들, 또는 이들의 조합일 수도 있다. 도 6이 본 발명의 교시들에 따른 원격 유닛들을 도시하지만, 본 발명은 이들 예시적인 도시된 유닛들로 제한되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 ESD 보호를 포함하는 디바이스에서 적절히 이용될 수도 있다.

도 7은 상기 기재된 바와 같은 ESD 보호 구성과 같은 반도체 컴포넌트의 회로, 레이아웃, 및 로직 설계에 대해 사용되는 설계 워크스테이션을 도시하는 블록도이다. 설계 워크스테이션(700)은 운영 시스템 소프트웨어, 지원 파일들, 및 Cadence 또는 OrCAD와 같은 설계 소프트웨어를 포함하는 하드 디스크(701)를 포함한다. 또한, 설계 워크스테이션(700)은 ESD 보호를 갖는 패키징된 집적 회로와 같은 회로(710) 또는 반도체 컴포넌트(712)의 설계를 용이하게 하기 위한 디스플레이를 포함한다. 회로 설계(710) 또는 반도체 컴포넌트(712)를 유형으로 저장하기 위해 저장 매체(704)가 제공된다. 회로 설계(710) 또는 반도체 컴포넌트(712)는 GDSII 또는 GERBER와 같은 파일 포맷으로 저장 매체(704) 상에 저장될 수도 있다. 저장 매체(704)는 CD-ROM, DVD, 하드 디스크, 플래시 메모리, 또는 다른 적절한 디바이스일 수도 있다. 또한, 설계 워크스테이션(700)은 저장 매체(704)로부터의 입력을 수용하거나 저장 매체(704)로의 출력을 기입하기 위한 드라이브 장치(703)를 포함한다.

저장 매체(704) 상에 기록된 데이터는 로직 회로 구성들, 포토리소그래피 마스크들에 대한 패턴 데이터, 또는 전자 빔 리소그래피와 같은 시리얼 기입 툴들에 대한 마스크 패턴 데이터를 특정할 수도 있다. 데이터는 로직 시뮬레이션들과 연관된 타이밍 도면들 또는 네트(net) 회로들과 같은 로직 검증 데이터를 더 포함할 수도 있다. 저장 매체(704) 상에서 데이터를 제공하는 것은, 반도체 웨이퍼들을 설계하기 위한 프로세스들의 수를 감소시킴으로써 회로 설계(710) 또는 반도체 컴포넌트(712)의 설계를 용이하게 한다.

도 8은 본 발명의 일 양상에 따른, 회로들을 제작하는 방법을 도시한다. 블록(802)에 도시된 바와 같이, 정전기 방전(ESD) 보호 회로가 증착된다. 블록(804)에 도시된 바와 같이, ESD 보호 회로와 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 회로가 증착된다.

장치는 정전기 방전 보호를 위한 수단을 가질 수도 있다. 수단은 상술된 ESD 보호 회로를 포함할 수도 있다. 또한, 장치는 ESD 보호 수단과 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 수단을 포함할 수도 있다. 전력 스위치 수단은 상술된 바와 같은 헤드 스위치 또는 풋 스위치 회로를 포함할 수도 있다.

펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현에 대해, 방법들은 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하는 모듈들(예를 들어, 절차들, 함수들 등)을 이용하여 구현될 수도 있다. 명령들을 유형으로 구현하는 머신-판독가능 매체는, 본 명세서에 설명된 방법들을 구현할 시에 사용될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드들은 메모리에 저장되고 프로세서 유닛에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 유닛의 내부에 또는 프로세서 유닛의 외부에 구현될 수도 있다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "메모리"는 장기, 단기, 휘발성, 비휘발성, 또는 다른 메모리의 타입을 지칭하며, 특정한 타입의 메모리 또는 메모리들의 수, 또는 메모리가 저장되는 매체들의 타입에 제한되지 않을 것이다.

펌웨어 및/또는 소프트웨어로 구현되면, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 또는 그 초과의 명령들 또는 코드로서 저장될 수도 있다. 예들은 데이터 구조로 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체들 및 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체들을 포함한다. 컴퓨터-판독가능 매체들은 물리적 컴퓨터 저장 매체들을 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스 될 수 있는 다른 매체를 포함할 수 있고; 본 명세서에 사용된 바와 같이, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(disc)(CD), 레이저 디스크(disc), 광학 디스크(disc), 디지털 다목적 디스크(disc)(DVD), 플로피 디스크(disk) 및 블루-레이 디스크(disc)를 포함하며, 여기서, 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크(disc)들은 레이저들을 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 또한, 상기의 결합들은 컴퓨터-판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

컴퓨터 판독가능 매체 상의 저장에 부가하여, 명령들 및/또는 데이터는 통신 장치에 포함된 송신 매체들 상의 신호들로서 제공될 수도 있다. 예를 들어, 통신 장치는 명령들 및 데이터를 표시하는 신호들을 갖는 트랜시버를 포함할 수도 있다. 명령들 및 데이터는, 하나 또는 그 초과의 프로세서들로 하여금 청구항들에서 약술된 기능들을 구현하게 하도록 구성된다.

특정한 회로가 기재되었지만, 본 발명의 양상들이 기재된 회로의 일부들로 실시될 수도 있음이 당업자들에 의해 인식될 것이다. 또한, 본 발명에 대한 논점(focus)을 유지하기 위해 특정한 잘 알려진 회로들은 설명되지 않았다.

본 발명 및 본 발명의 이점들이 상세히 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 기술을 벗어나지 않으면서 다양한 변화들, 치환들 및 수정들이 본 명세서에서 행해질 수 있음이 이해되어야 한다. 예를 들어, "위" 및 "아래"와 같은 상관적 용어들이 기판 또는 전자 디바이스에 대하여 사용된다. 물론, 기판 또는 전자 디바이스가 반전되면, 위가 아래가 되고, 아래가 위가 된다. 부가적으로, 옆으로 배향되면, 위 및 아래는 기판 또는 전자 디바이스의 측면들을 지칭할 수도 있다. 또한, 본 출원의 범위는 본 명세서에서 설명된 프로세스, 머신, 제작물, 물질의 구성, 수단, 방법들 및 단계들의 특정 실시예들에 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 당업자가 본 발명으로부터 용이하게 인식할 바와 같이, 본 명세서에 설명된 대응하는 실시예들과 실질적으로 동일한 기능을 수행하거나 실질적으로 동일한 결과를 달성하는, 현재 존재하거나 또는 추후에 개발될 프로세스들, 머신들, 제작물, 물질의 구성들, 수단, 방법들, 또는 단계들이 본 발명에 따라 이용될 수도 있다. 따라서, 첨부된 청구항들은 그들의 범위 내에 그러한 프로세스들, 머신들, 제작물, 물질의 구성들, 수단, 방법들 또는 단계들을 포함하도록 의도된다.

Claims

회로 블록에서 사용하기 위한 전력 스위치로서,
정전기 방전(ESD) 보호 회로; 및
상기 ESD 보호 회로와 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 회로를 포함하는, 전력 스위치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컴포넌트는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는, 전력 스위치.
제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 트랜지스터에 커플링된 적응형 바디 바이어싱 회로를 더 포함하는, 전력 스위치.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 스위치 회로는 헤드 스위치 회로를 포함하는, 전력 스위치.
제 1 항에 있어서,
상기 전력 스위치 회로는 풋 스위치 회로를 포함하는, 전력 스위치.
제 1 항에 있어서,
모바일 전화, 셋 톱 박스, 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템들(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나 내로 통합되는, 전력 스위치.
회로를 제작하는 방법으로서,
정전기 방전(ESD) 보호 회로를 증착하는 단계; 및
상기 ESD 보호 회로와 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 회로를 증착하는 단계를 포함하는, 회로를 제작하는 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컴포넌트는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는, 회로를 제작하는 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 트랜지스터에 커플링된 적응형 바디 바이어싱 회로를 증착하는 단계를 더 포함하는, 회로를 제작하는 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 전력 스위치 회로는 헤드 스위치 회로를 포함하는, 회로를 제작하는 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 전력 스위치 회로는 풋 스위치 회로를 포함하는, 회로를 제작하는 방법.
제 7 항에 있어서,
모바일 전화, 셋 톱 박스, 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템들(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나로 상기 방법을 구현하는 단계를 더 포함하는, 회로를 제작하는 방법.
장치로서,
정전기 방전(ESD) 보호 수단; 및
상기 ESD 보호 수단과 적어도 하나의 컴포넌트를 공유하는 전력 스위치 수단을 포함하는, 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컴포넌트는 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는, 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 트랜지스터에 커플링된 적응형 바디 바이어싱 수단을 더 포함하는, 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 전력 스위치 수단은 헤드 스위치 수단을 포함하는, 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 전력 스위치 수단은 풋 스위치 수단을 포함하는, 장치.
제 13 항에 있어서,
모바일 전화, 셋 톱 박스, 뮤직 플레이어, 비디오 플레이어, 엔터테인먼트 유닛, 내비게이션 디바이스, 컴퓨터, 핸드-헬드 개인용 통신 시스템들(PCS) 유닛, 휴대용 데이터 유닛, 및 고정 위치 데이터 유닛 중 적어도 하나 내로 상기 장치를 통합하기 위한 수단을 더 포함하는, 장치.