[发明专利]一种基于MOS场效应晶体管的滤波电路及芯片

说明书

本申请部分实施例提供了一种基于MOS场效应晶体管的滤波电路及芯片。该滤波电路包括第一MOS场效应晶体管和静电释放单元；在正常工作时，第一MOS场效应晶体管的栅极与衬底之间形成滤波电容；在发生ESD事件时，静电释放电元与第一MOS场效应晶体管形成将聚集的静电电荷转移至地的放电通路。本申请的实施例在第一MOS场效应晶体管的基础上，增设了静电释放单元，从而将电源与地之间同时需要的电容特性及ESD放电通路的特性结合至同一电路中，使该电路在正常工作时呈现电容特性；在电源与地之间发生ESD事件时提供ESD放电通路，起到ESD保护的作用，从而提升芯片的ESD能力。

技术领域

本申请涉及集成电路技术领域，特别涉及一种基于MOS场效应晶体管的滤波电路及芯片。

背景技术

在芯片设计的收尾阶段，一般会在芯片的空余部位加上从电源到地的滤波电路。选用的滤波电容可以是MOS(Metal-Oxide-Semiconductor，金属-氧化物-半导体)场效应晶体管电容、MIM(Metal-Insulator-Metal,金属-绝缘体-金属)电容、MOM(Metal-Oxide-Metal，金属-氧化物-金属)电容等。但考虑到MOS场效应晶体管电容(下文简称为MOS电容)的单位面积容值比其它电容更大，在同等面积的情况下可以获取更大的电容，因此，通常情况下，都会选择MOS电容作为滤波电容。

MOS电容分为PMOS电容与NMOS电容两种，图1、2分别示出了PMOS电容及NMOS电容作为滤波电容加在电源与地之间的示意图。这种滤波电路一般只具备电容特性，并不具备ESD(Electro-Static discharge，静电释放)特性但在实际应用中，电源与地之间还会经常发生ESD事件，并时刻威胁着芯片内部器件的安全。因此，增强芯片的ESD能力显得十分重要。

发明内容

本申请部分实施例的目的在于提供一种基于MOS场效应晶体管的滤波电路及芯片，使得该滤波电路可在芯片正常工作时呈现电容特性，在芯片的电源与地之间发生ESD事件时提供ESD放电通路，增强芯片的ESD能力。

本申请的一个实施例提供了一种基于MOS场效应晶体管的滤波电路，包括第一MOS场效应晶体管和静电释放单元；在正常工作时，第一MOS场效应晶体管的栅极与衬底之间形成滤波电容；在静电释放时，静电释放电元与第一MOS场效应晶体管形成将聚集的静电电荷转移至地的放电通路。

本申请实施例还提供了一种芯片，包括如上所述的基于MOS场效应晶体管的滤波电路，滤波电路设置在芯片的电源与地之间。

本申请实施例相对于现有技术而言，在第一MOS场效应晶体管的基础上，增设了静电释放单元，将电源与地之间同时需要的电容特性及ESD放电通路的特性结合至同一电路中，使该电路在正常工作时呈现电容特性，起到滤除电源中的交流干扰的作用；在电源与地之间发生ESD事件时提供ESD放电通路，起到ESD保护的作用，有利于增强芯片的ESD能力。

另外，静电释放单元包括第二MOS场效应晶体管及第三MOS场效应晶体管；第一MOS场效应晶体管的漏极、第二MOS场效应晶体管的漏极及第三MOS场效应晶体管的漏极相互连接；第一MOS场效应晶体管的栅极、第二MOS场效应晶体管的栅极及第三MOS场效应晶体管的栅极均接地；第一MOS场效应晶体管的源极与衬底、第二MOS场效应晶体管的源极与衬底均连接电源；第三MOS场效应晶体管的源极与衬底接地。提供一种静电释放单元的形式以及其与第一MOS场效应晶体管的连接结构。

另外，第一MOS场效应晶体管为PMOS场效应晶体管，第二MOS场效应晶体管为PMOS场效应晶体管，第三MOS场效应晶体管为NMOS场效应晶体管。提供一种第一MOS场效应晶体管、第二MOS场效应晶体管及第三MOS场效应晶体管的类型。

另外，第二MOS场效应晶体管的栅极及第三MOS场效应晶体管的栅极连接后通过一电阻接地。在栅极串联电阻，使得Snap-back更容易开启，从而更容易起到ESD保护作用。