[发明专利]一种ESD二极管的版图设计方法

说明书

本发明涉及一种ESD二极管的版图设计方法，包括：在P型衬底上设计一个DNW，在DNW的四周设计一个NW环与DNW连接起来，形成一个大的DNW封闭区域；再在所述DNW封闭区域中设计NW和PW，在NW的两侧各设计一个PW，在NW的上面设计P+注入区，在PW的上面设计N+注入区；N+注入区和P+注入区之间用STI隔离，N+注入区和P+注入区通过接触孔连接到金属，形成ESD二极管的两个端头P和N。本发明运用二极管的反向击穿来实现对内部电路的保护，巧妙地将中间的PW和NW不接到任何电位，引导电流通过N+‑‑PW‑‑NW‑‑P+形式的导通路径到地，从而实现优异的抗ESD性能。

技术领域

本发明属于集成电路技术领域，具体涉及一种ESD二极管的版图设计方法。

背景技术

ESD(静电放电)会给集成电路带来毁灭性的后果，它是集成电路失效的一个最主要原因；尤其是随着集成电路工艺的不断发展，工艺尺寸不断缩小及芯片规模的变大，电路工作频率越来越高，使得ESD保护器件的设计显得尤为重要。因此，如何在有限的芯片面积上面设计出高可靠性且不需要额外增加工艺步骤的ESD器件成为IC设计者主要考虑的问题。

ESD二极管的设计目的就是要避免内部正常工作电路被ESD的放电通路而受到损坏；当内部电路正常工作时，ESD二极管处于截止状态(高阻态)，它不会影响内部电路的正常工作；当外部引脚出现异常过压并达到ESD二极管的击穿电压时，它会迅速由高阻态变成低阻态，提供一个低阻抗的导通路径，从而保护内部电路不受损害；当外部引脚上面的异常过压消失时，ESD二极管恢复至高阻态，内部电路也能继续正常工作。

但是ESD二极管有一个致命的缺点：当反向电压达到一定数值时，反向电流突然增大，ESD二极管进入击穿区，但若反向电压继续增大到一定数值后，ESD二极管则会被彻底击穿而损坏，从而达不到ESD HBM(人体模型)2000V的标准。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种ESD二极管的版图设计方法，运用二极管的反向击穿来实现对内部电路的保护，采用N+--PW--NW--P+形式的导通路径，巧妙地将中间的PW和NW不接到任何电位，引导电流通过该路径到地，从而实现优异的抗ESD性能，提高ESD二极管抗ESD的能力。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种ESD二极管的版图设计方法，包括以下步骤：

在P型衬底上设计一个DNW，在DNW的四周设计一个NW环与DNW连接起来，形成一个大的DNW封闭区域；

再在所述DNW封闭区域中设计NW和PW，在NW的两侧各设计一个PW，在NW的上面设计P+注入区，在PW的上面设计N+注入区；

N+注入区和P+注入区之间用ST I隔离，N+注入区和P+注入区通过接触孔连接到金属，形成ESD二极管的两个端头P和N。

进一步地，所述NW和PW相互隔开形成独立的区域。

进一步地，所述DNW和NW是相同的注入类型。

进一步地，所述DNW和NW是连接在一块的。

进一步地，所述NW和PW都是浮空的，没有接到任何电位。

进一步地，所述NW两侧设计有PW。

本发明的效果在于：采用本发明所述的方法，运用二极管的反向击穿来实现对内部电路的保护，采用N+--PW--NW--P+形式的导通路径，巧妙地将中间的PW和NW不接到任何电位，引导电流通过该路径到地，从而实现优异的抗ESD性能，提高ESD二极管抗ESD的能力。且不需要额外的光罩，在不提高芯片成本的基础上来达到提高芯片的性能的目的。

附图说明

图1是本发明的ESD二极管的版图画法图；

图2是附图1中各版图层次的解释说明图；