[发明专利]静电放电保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种静电放电保护装置，特别是涉及一种具有修改型横向硅控整流器的静电放电保护装置。

背景技术

静电放电(electrostatic discharge，ESD)往往是造成集成电路发生静电过度应力(electrostatic overstress)或是永久性损毁的主要原因，因此集成电路中都会加入静电放电保护装置的设计，以藉此防止静电放电的损害。近年来，修改型横向硅控整流器(Modified Lateral SCR，简称MLSCR)已成为静电放电保护装置在设计上的基础元件。然而，修改型横向硅控整流器在操作上也存在着必须克服的几个缺点。

举例来说，修改型横向硅控整流器的触发电压(trigger voltage)与保持电压(holding voltage)往往会过高与过低。此外，修改型横向硅控整流器容易发生闩锁效应(1atch-up effect)。再者，在多个修改型横向硅控整流器的操控上，多个修改型横向硅控整流器往往无法同时导通，进而造成不均匀导通(non-uniform turn-on)的现象。此外，触发电压的高低也将影响修改型横向硅控整流器的导通速度。

由此可见，上述现有的静电放电保护装置在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切的结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。因此如何能创设一种新型结构的静电放电保护装置，藉此提高静电放电保护装置的防护能力，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前业界极需改进的目标。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的静电放电保护装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的静电放电保护装置，所要解决的技术问题是使其利用电压控制电路提供由修改型横向硅控整流器的控制端至第一配线的电流路径，以藉此提升修改型横向硅控整流器的导通速度，非常适于实用。

本发明的另一目的在于，克服现有的静电放电保护装置存在的缺陷，而提供一种新型结构的静电放电保护装置，所要解决的技术问题是使其利用电压控制电路提供由修改型横向硅控整流器的控制端至第二配线的电流路径，以避免不均匀导通现象的产生，从而更加适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种静电放电保护装置，包括修改型横向硅控整流器与电压控制电路。修改型横向硅控整流器具有第一端、第二端与连接第一P+型掺杂区的控制端，其中第一端与第二端分别电性连接第一配线与第二配线。电压控制电路电性连接第一配线、第二配线与控制端。当静电脉冲出现在第一配线时，电压控制电路供应由第一配线至控制端的电流路径。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的静电放电保护装置，其中当输入信号供应至第一配线时，上述之电压控制电路接收电源电压，并依据电源电压停止供应电流路径。

前述的静电放电保护装置，其中所述的电压控制电路包括控制单元与切换单元。控制单元电性连接第一配线与第二配线，并具有一输入端。当静电脉冲出现在第一配线时，控制单元的输入端浮接，且控制单元响应于静电脉冲而产生第一控制信号。当输入信号供应至第一配线时，控制单元的输入端接收电源电压，并产生第二控制信号。切换单元电性连接第一配线与控制端。此外，切换单元依据第一控制信号供应电流路径，并依据第二控制信号停止供应电流路径。

前述的静电放电保护装置，其中所述的控制单元包括：一第一P型晶体管，其源极电性连接该第一配线；一第二P型晶体管，其源极电性连接该第一配线，该第二P型晶体管的栅极电性连接该第一P型晶体管的漏极，该第二P型晶体管的漏极电性连接该切换单元与该第一P型晶体管的栅极；一第一N型晶体管，其漏极电性连接该第一P型晶体管的漏极，该第一N型晶体管的栅极电性连接该第一配线；一第二N型晶体管，其漏极电性连接该第一N型晶体管的源极，该第二N型晶体管的栅极为该控制单元的输入端，该第二N型晶体管的源极电性连接该第二配线；一第三N型晶体管，其漏极电性连接该第二P型晶体管的漏极，该第三N型晶体管的栅极电性连接该第一配线；以及一第四N型晶体管，其漏极电性连接该第三N型晶体管的源极，该第四N型晶体管的栅极电性连接该第一P型晶体管的漏极，该第四N型晶体管的源极电性连接该第二配线。