[发明专利]半导体集成电路的ESD保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及即使在电池被错误地正负反接时也不会流过大电流而破坏的ESD保护器件。

背景技术

现有的半导体集成电路(下面记载为IC)的输入电路已知有如图4所示的电路(例如参照专利文献1)。

在IC有正电源端子121、负电源端子122和至少一个输入端子120，电池101的正端子连接到正电源端子121，电池101的负端子连接到负电源端子122。在输入端子120与负电源端子122之间，通常主要的ESD保护电路100配置在IC的垫(PAD)附近。

存在接受输入端子120的信号的内部电路(例如逆变器)130，作为用于保护其栅极免于ESD(静电破坏)的CDM(Charged Device Model：充电器件模式)对策而在内部电路130的近处配置ESD保护电路110。ESD保护电路110包括N沟道晶体管11、P沟道晶体管13和电阻15。N沟道晶体管11和P沟道晶体管13的漏极连接到内部电路130的栅极，N沟道晶体管11的栅极、源极和衬底连接到VSS，P沟道晶体管13的栅极、源极和衬底连接到VDD。N沟道晶体管11和P沟道晶体管13为截止状态(高阻抗状态)，在通常的动作状态下，内部电路的动作与有无N沟道晶体管11和P沟道晶体管13无关。电阻15既可以为了ESD保护而特意插入某个值(例如1kΩ左右)的电阻，也可以是利用IC的布线作为寄生电阻而附带的电阻。

CDM中在IC带有高电压的状态下从输入端子120进行放电时，内部电路130的衬底侧的电荷经由衬底、主ESD保护电路100而迅速放电。另一方面，设置在内部电路130的栅极与正电源端子121及负电源端子122之间的截止晶体管11、13击穿(break down)，内部电路130的栅极的电荷迅速放电。从而，能够防止高电压施加在内部电路的栅极，防止CDM中的破坏。

此外，二极管11D和13D分别表示N沟道晶体管11和P沟道晶体管13的寄生二极管。

图5示出IC布局的示意图的例子。其中有连接到VDD端子VDD垫(PAD)、连接到IN端子的IN垫和连接到VSS端子的VSS垫这三个垫，在IN垫的附近布置主要的ESD保护电路100。在IC的内部布置有内部电路130，在其附近布置CDM对策用的ESD保护电路110。

虽然在图5中采用仅三个垫，但通常在IC中包含更多的垫和电路。

专利文献1：日本专利公开特开平7-153846号公报(第1图)

但是，现有的保护电路在电池的正负反接时作为ESD保护器件的晶体管的寄生二极管被正向加偏压，所以存在电流流过而发热劣化这一的问题。

发明内容

因而，本发明的目的在于解决现有的这样的问题，提供即使电池被反接也没有电流流过的ESD保护电路。

本发明通过采用与CDM用的ESD保护电路的截止晶体管串联地插入寄生二极管与截止晶体管的寄生二极管成为反向的晶体管器件的电路构成，解决了上述问题。

依据如以上那样的本发明的ESD保护电路，即使电池被反接也能够防止在IC流过大电流。

附图说明

图1是本发明第一实施例的ESD保护电路。

图2是本发明第一实施例的ESD保护电路的截面图。

图3是本发明的ESD保护电路的第二实施例。

图4是示出现有的ESD保护电路的图。

图5是IC布局的示意图。

附图标记说明

11 N沟道晶体管；11D N沟道晶体管11的寄生二极管；12 P沟道晶体管；12D P沟道晶体管12的寄生二极管；13 P沟道晶体管；13D P沟道晶体管13的寄生二极管；14 P沟道晶体管；14D P沟道晶体管14的寄生二极管；15电阻；100 主ESD保护器件；110CDM用ESD保护器件；120 IN端子(输入)；121 VDD端子；122VSS端子(GND)。

具体实施方式

参照附图就用于实施本发明的方式进行说明。

[实施例1]

图1是示出本发明ESD保护电路的第一实施例的电路图。本发明的ESD保护电路110包括N沟道晶体管11、P沟道晶体管12、13、14和电阻15。电阻15与现有相同，既可以特意插入也可以是利用布线的寄生电阻。