DE102007033517A1 - Integrated circuit, particularly matrix of multiple integrated circuits, has terminal and another terminal for potential and third terminal for another potential and two four-layer arrangements have two conductivity types on common track - Google Patents
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- H10D89/601—Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD] for devices having insulated gate electrodes, e.g. for IGFETs or IGBTs
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- H10D89/713—Integrated devices comprising arrangements for electrical or thermal protection, e.g. protection circuits against electrostatic discharge [ESD] for devices having insulated gate electrodes, e.g. for IGFETs or IGBTs using bipolar transistors as protective elements including a PNP transistor and a NPN transistor, wherein each of said transistors has its base region coupled to the collector region of the other transistor, e.g. silicon controlled rectifier [SCR] devices
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Schutzstruktur gegen elektrostatische Entladungen für elektronische Bauelemente. Bei Fertigung, Handhabung oder Betrieb von elektronischen Bauelementen können elektrostatische Entladungen an den Anschlüssen der Bauelemente auftreten.The The invention relates to a protective structure against electrostatic discharges for electronic components. In production, handling or operation of electronic components can be electrostatic Discharges occur at the terminals of the components.
Bei Überschreiten der Belastungsgrenze der betroffenen Schaltungsteile einer elektronischen Schaltung kann Zerstörung auftreten.When crossing the load limit of the affected circuit parts of an electronic circuit Destruction can occur.
Zum
Schutz gegen elektrostatischen Entladungen (ESD: Elektro-Static-Discharge)
sind Schutzmassnahmen vorgesehen um die Festigkeit gegen elektrostatische Überspannungen
zu erhöhen. Zwischen Ein- oder Ausgängen und Versorgungspotenzialen
sind aus Schutzstrukturen ausgebildete Schutzelemente geschaltet,
die bei Überschreiten einer Schwellenspannung leitend werden
und eine Spannung zu einem Versorgungspotenzial ableiten. Einige dem
Stand der Technik entsprechende Schutzmaßnahmen sind in
der
Die Realisierung bekannter Schutzelemente beansprucht sehr viel Fläche und lange Zuleitungen. Ein zu schützendes elektronisches Bauteil, beispielsweise eine Schaltung, wird zusätzlich kapazitiv belastet und eine Einstellung der Schaltschwelle zum Schutz der Schaltung kann nur unzureichend erfolgen.The Realization of known protective elements takes up a lot of space and long leads. An electronic to protect Component, such as a circuit is in addition loaded capacitively and an adjustment of the switching threshold for protection the circuit can only be done inadequately.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Schutzstrukturen mit präzise einstellbaren Schaltschwellen zu realisieren, Schutzstrukturen platzsparend in ein System zu integrieren und ein zu schützendes Bauteil wenig kapazitiv zu belasten.A Object of the present invention is to protect structures to realize with precisely adjustable switching thresholds, Protective structures to save space in a system to integrate and to To load protective component with little capacitive.
Diese Aufgabe wird durch eine Schutzstrukturanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.These The object is achieved by a protective structure arrangement having the features of claim 1.
Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.advantageous Training and further education are in the dependent claims Are defined.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, Anschlüsse eines elektronischen Bauteils, das gegen elektrostatische Aufladungen geschützt werden soll, mit mindestens zwei in einer Schutzstruktur ausgebildeten Vierschichtanordnungen zu koppeln, die ein gemeinsames Gebiet eines ersten Leitungstyps und eines zweiten Leitungstyps aufweisen und als komplementäre Thyristoren realisiert sind.The The present invention is based on the idea of connecting a electronic component, against electrostatic charges should be protected, with at least two trained in a protective structure To couple four-layer arrangements, which is a common area of a have first conductivity type and a second conductivity type and are realized as complementary thyristors.
Damit ist es möglich, mit einer Schutzstruktur mehrere zu schützende Pfade einer elektronischen Schaltung gegen elektrostatische Aufladung zu schützen. Der Platzbedarf für Schutzstrukturen vermindert sich merklich, im Idealfall nahezu um die Hälfte, und insbesondere kann durch Kombination von Schutzstrukturen die Schaltschwelle und die kapazitive Belastung einer zu schützenden Schaltung eingestellt werden.In order to It is possible with a protective structure several to be protected Paths of an electronic circuit against electrostatic charge to protect. The space required for protective structures decreases noticeably, ideally by almost half, and in particular, by combining protective structures, the Switching threshold and the capacitive load of a protected Circuit can be adjusted.
Nachfolgend werden verschiedene Ausführungsformen mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher erläutert.following be different embodiments with respect to the attached figures explained in more detail.
Es zeigen:It demonstrate:
Die
in
die aus n-leitendem Material
(
made of n-conductive material (
Das
n-leitende Gebiet (
Das
p-leitende Gebiet (
Eine
Realisierung einer p- oder n-leitenden Zone kann beispielsweise
durch Diffusion und/oder Implantation erfolgen, eine Realisierung
einer Isolation benachbarter Zonen beispielsweise durch eine sogenannte
Shellow-Trench-Isolation (STI). Die Schutzstruktur (SS) aus
Skizzenhaft ist über dem Querschnitt eine mögliche Beschaltung der Schutzstruktur (SS) für den ersten Anschluß PADI, einem inneren Anschluß, einer integrierten Schaltung dargestellt.sketchy is over the cross section a possible wiring the protection structure (SS) for the first terminal PADI, an inner terminal, an integrated circuit shown.
Der
zu schützende erste Anschluß (PADI) ist mit der
gleitenden Zone (
Ein
dritter Anschluß eines zweiten Potenzials (VSS) ist mit
der n-leitenden Zone (
Die
Empfindlichkeit der Schutzstruktur (SS) kann über den Widerstand
(R1), dessen erster Anschluß mit der n-leitenden Zone des
n-leitenden Gebiets (
Eine mögliche Ausgestaltung der Widerstände der (R1, R2) kann als diskretes Element, als Halbleiterstruktur oder als Leiterbahn erfolgen.A possible embodiment of the resistances of (R1, R2) can be used as a discrete element, as a semiconductor structure or as Track done.
Für
den in
Eine
Verschaltung der Schutzstruktur (SS) erfolgt beispielsweise über
die mit den Anschlüssen verbundenen (
Durch die Widerstände (R1, R2) werden die Arbeitspunkte der zwei in der Schutzstruktur (SS) realisierten Thyristoren eingestellt.By the resistors (R1, R2) become the operating points of the two set in the protective structure (SS) realized thyristors.
Aufgrund
der Abhängigkeit des Widerstands von der Dotierung ist
es möglich, den in den Gebieten (
Das
in
Im
Gegensatz zu
In
Anhand
der
Ausgehend
von der in
Ebenfalls
ausgehend aus
Ebenfalls
ausgehend aus
Ausgehend
von der in
In
Ein
n-leitendes oder p-leitendes Gebiet weist jeweils zwei nebeneinander
und eine dazu oberhalb oder unterhalb durch Isolation beabstandete
Zone eines p- oder n-leitenden Materials auf. Beispielhaft weist
das n-leitende Gebiet (
Ein wirksamer Schutz gegen elektrostatische Aufladungen integrierter Schaltungen oder empfindlicher Teile innerhalb integrierter Schaltungen kann durch mehrstufige Schutzstruktur-Vorrichtungen ermöglicht werden.One effective protection against electrostatic charges integrated Circuits or sensitive parts within integrated circuits can be enabled by multi-stage protection structure devices become.
Die erste Stufe der Schutzstrukturanordnung, eine Schutzstruktur (SS1), ist in der Nähe eines Anschlussfelds realisiert worden. Das Anschlußfeld zeigt als Auschnitt einen Anschluß (PAD). Eine zweite im Vergleich zur ersten Schutzstruktur (SS1) in veränderter, beispielsweise reduzierter, Größe ausgebildete Schutzstruktur (SS2), befindet sich in der Nähe der zu schützenden integrierten Schaltung beziehungsweise in der Nähe eines zu schützenden Teils einer integrierten Schaltung. Empfindliche Teile einer integrierten Schaltung können beispielsweise Anschlüsse zu Dünnoxid-Transistoren sein. Die im Gegensatz zur Schutzstruktur (SS1) in reduzierter Größe ausgebildete Schutzstruktur (SS2) kann einfach und platzsparend in ein Layout eingefügt werden und weist zudem ein empfindliches Ansprechverhalten auf. Möglich sind auch eine Vielzahl von mit Widerständen (R100) verbundenen Schutzstrukturen (SS1) und (SS2).The first stage of the protective structure arrangement, a protective structure (SS1), has been realized near a connection field. The connection field shows as a cut a connection (PAD). A second compared to the first protection structure (SS1) in modified, for example, reduced size trained Protective structure (SS2), located near to protective integrated circuit respectively in the Close to a protected part of an integrated Circuit. Sensitive parts of an integrated circuit can For example, connections to thin-oxide transistors be. In contrast to the protective structure (SS1) in reduced size trained protective structure (SS2) can be simple and space saving inserted into a layout and also has a sensitive Responsiveness to. Also possible are a variety Protective structures connected with resistors (R100) (SS1) and (SS2).
Ein mit den Schutzstrukturen (SS2) und (SS1) verbundener Widerstand (R100) kann als Strombegrenzung wirken und hält den inneren Anschluss (PARI) einer zu schützenden Schaltung in betriebssicheren Grenzen.One resistor connected to the protective structures (SS2) and (SS1) (R100) can act as current limiting and keeps the inner Connection (PARI) of a circuit to be protected in operationally safe Limits.
- SS, SS1, SS2SS, SS1, SS2
- Schutzstrukturprotective structure
- PADPAD
- Teil eines Anschlußfeldspart a connection field
- PADIPADI
- erster Anschlußfirst Connection
- VDDVDD
- zweiter Anschluß eines ersten Potentialssecond Connection of a first potential
- VSSVSS
- dritter Anschluß eines zweiten Potentialsthird Connection of a second potential
- R1, R2R1, R2
- Widerstandresistance
- Rd1, Rd2Rd1, Rd2
- Widerstandresistance
- 1010
- n-leitendes Gebietn-type area
- 2020
- p-leitendes GebietP-type area
- 11, 12, 1311 12, 13
- n-leitende Zonen-type Zone
- 21, 22, 2321 22, 23
- p-leitende ZoneP-type Zone
- 3030
- Isolationisolation
- 4040
- Leiterbahnconductor path
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 2002/0154463 [0003] - US 2002/0154463 [0003]
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Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007033517A DE102007033517A1 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Integrated circuit, particularly matrix of multiple integrated circuits, has terminal and another terminal for potential and third terminal for another potential and two four-layer arrangements have two conductivity types on common track |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102007033517A1 true DE102007033517A1 (en) | 2009-01-22 |
Family
ID=40148957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102007033517A Ceased DE102007033517A1 (en) | 2007-07-18 | 2007-07-18 | Integrated circuit, particularly matrix of multiple integrated circuits, has terminal and another terminal for potential and third terminal for another potential and two four-layer arrangements have two conductivity types on common track |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102007033517A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011004774B4 (en) | 2010-03-01 | 2021-10-28 | Infineon Technologies Ag | Integrated circuit with a radiation-sensitive thyristor structure, chip card with radiation-sensitive thyristor structure and method for protecting against an attack on a security circuit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20020154463A1 (en) | 2001-03-16 | 2002-10-24 | Mergens Markus Paul Josef | Electrostatic discharge protection structures for high speed technologies with mixed and ultra-low voltage supplies |
| US20050270710A1 (en) * | 2004-06-02 | 2005-12-08 | National Chiao Tung University | Silicon controlled rectifier for the electrostatic discharge protection |
-
2007
- 2007-07-18 DE DE102007033517A patent/DE102007033517A1/en not_active Ceased
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |