[发明专利]ESD保护电路、半导体装置、车载电子装置和系统

说明书

本发明涉及ESD保护电路、半导体装置、车载电子装置和系统。提供了一种ESD保护电路，包括：功率MOS晶体管，其设置在外部连接端子与参考电压端子之间；箝位电路，其设置在外部连接端子与功率MOS晶体管的栅极之间，并且将外部连接端子与功率MOS晶体管的栅极之间的电压箝位在预定值或更小；第一电阻性元件，其设置在功率MOS晶体管的栅极与源极之间；以及MOS晶体管，其与功率MOS晶体管串联设置并且具有彼此共同地连接的栅极和源极。

技术领域

本发明涉及ESD保护电路、半导体装置、车载电子装置和车载电子系统，更具体地讲，涉及例如适于实现高精度ESD保护操作的ESD保护电路、半导体装置、车载电子装置和车载电子系统。

背景技术

近来，正在开发吸收ESD(静电放电；浪涌电压)从而防止受保护电路遭破坏的ESD保护电路。

在日本未审查专利申请公开No.2000-77537中公开了相关技术。日本未审查专利申请公开No.2000-77537中公开的浪涌保护电路包括功率MOSFET、控制功率MOSFET的导通/截止的栅极驱动电路、设置在功率MOSFET的漏极和栅极之间并且当浪涌电压被施加到功率MOSFET的漏极时造成击穿的齐纳二极管组、以及设置在功率MOSFET的栅极和栅极驱动电路之间并且防止电流从功率MOSFET的栅极流向栅极驱动电路的电阻性元件(参见日本未审查专利申请公开No.2000-77537的图13)。在这个浪涌保护电路中，当浪涌电压被施加到功率MOSFET的漏极并且齐纳二极管组造成击穿时，功率MOSFET的栅极电压增大并且功率MOSFET导通，使得浪涌电压被吸收。

另外，日本未审查专利申请公开No.2002-324842公开了一种CMOS保护电路，该CMOS保护电路包括作为保护元件的NMOS晶体管，这些NMOS晶体管每个均具有连接到输入/输出端子的漏极并且每个均具有连接到接地端子的栅极和源极(参见日本未审查专利申请公开No.2002-324842的图7)。

发明内容

在日本未审查专利申请公开No.2000-77537中公开的浪涌保护电路中，在正常操作期间传输到功率MOSFET的漏极的EMI噪声会通过形成在功率MOSFET的栅极和漏极之间的寄生电容被传输到功率MOSFET的栅极。这造成了功率MOSFET无意间导通，进而浪涌保护电路不能实现高精度ESD保护操作的问题。

当设置在功率MOSFET的栅极和栅极驱动电路之间的电阻性元件的电阻值减小以避免由于EMI噪声而导致发生故障时，EMI噪声的影响减小，但施加浪涌电压时功率MOSFET的栅极电压缓慢上升(反应缓慢)，从而使得难以实现充分的ESD保护操作。

因此，日本未审查专利申请公开No.2000-77537中公开的浪涌保护电路的问题在于，难以在抑制由于EMI噪声的影响而导致出现故障的同时实现高精度ESD保护操作。从说明书的描述和附图，将清楚待解决的其它问题和新颖特征。

本发明的第一方面是一种包括被设置到外部连接端子的ESD保护电路的半导体装置。ESD保护电路包括：功率MOS晶体管；箝位电路，其将外部连接端子和功率MOS晶体管的栅极之间的电压箝位在预定值或更小；第一电阻性元件，其设置在功率MOS晶体管的栅极和源极之间；以及MOS晶体管，其与功率MOS晶体管串联设置并且具有彼此共同地连接的栅极和源极。

本发明的第二方面是一种车载电子装置，该车载电子装置包括形成在基板上的半导体装置和算术处理单元。半导体装置包括被设置到外部连接端子的ESD保护电路。ESD保护电路包括：功率MOS晶体管；箝位电路，其将外部连接端子和功率MOS晶体管的栅极之间的电压箝位在预定值或更小；电阻性元件，其设置在功率MOS晶体管的栅极和源极之间；以及MOS晶体管，其与功率MOS晶体管串联设置并且具有彼此共同地连接的栅极和源极。