[发明专利]静电保护电路及3D芯片用静电保护电路

说明书

本发明涉及一种半导体制造技术领域，尤其涉及静电保护电路及3D芯片用静电保护电路，通过第一静电保护电路形成第一控制信号、第二控制信号，在静电保护过程中，通过第一控制信号、第二控制信号分别控制第一传输门电路、第二传输门电路均关断，同时第一三极管、第五开关电路、第三开关电路、第二开关电路、第四二极管均导通，可以形成至少三条放电电流回路，增加了电路的放电响应速度，提高了电路的静电保护能力，本发明中，采用的第一传输门电路、第二传输门电路均可由MOS管组合形成(由MOS管形成的第一传输门电路、第二传输门电路尺寸较小)，有益于电路的集成化，且降低电路的生产成本。

技术领域

本发明涉及一种半导体制造技术领域，尤其涉及一种静电保护电路及3D芯片用静电保护电路。

背景技术

采用3D Tri-Gate晶体设计制造工艺技术，依靠3D三门晶体管生产的3D处理器芯片。采用3D处理器芯片技术，越来越多的system集成在一个系统里实现单处理芯片。如图1所示，在现有技术中，一般3D处理芯片均有若干层，通过铜孔将每层的电源端V_DD与电源地端Vss连接，以实现信号的传输，还包括信号输入端Input Pad和信号输出端Onput Pad，为了提高产品的使用寿命(使用性能)，3D处理器芯片均设置有静电保护电路；

如图1所示，一种静电保护电路的结构示意图，以两层处理芯片为例，分别为Layer1、Layer2，通过公共电源VSS、VDD实现层间信号之间的传递，如图2所示，一种静电保护电路的放电电流回路示意图，在Layer1的Input pad 11上有正的ESD(静电放电测试)脉冲，Output pad 22接地，存在两条并联的ESD放电通路。第一类回路(虚线箭头表示)通路是静电电流I₁经过第一二极管D1流至电源端V_DD，再经过复数个power clamp(电源钳位电路)到电源地端Vss，通过第四二极管D4到Out put pad 22，进而实现静电电流的放电，第一类静电电流I₁可以有若干条支路，其中power clamp越多，其电流支路数量就越多，第二类(实线箭头表示)电流回路是经过第二开关电路M2到公共电源端VSS，再经过第二二极管D4到out put pad 22。由于IO中空间有限，一般M2的尺寸不能太大，故而通过第二条电流回路获得的静电电流放电效果较下，大多主要通过power clamp实现静电保护，power clamp数量越多，其放电电流支路就越多，放电效果越好，但是power clamp数量越多，其所占用的面积就越大，就会直接增加芯片成本，因此成为芯片设计者的困扰。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种静电保护电路及3D芯片用静电保护电路，且结构紧凑、成本低廉，且静电保护效果较好。

本发明所采用的技术方案是：

一种静电保护电路，其中，包括：

信号输入端口，用以接收一静电脉冲电压，

第一静电保护电路，连接于一第一参考电压源与一第二参考电压源之间，用以于所述信号输入端口接受所述静电脉冲电压状态下分别产生第一控制信号和第二控制信号；

第一开关电路，于所述第一控制信号驱动下导通所述信号输入端口与所述第一参考电压源；

第二开关电路，于所述第二控制信号驱动下导通所述信号输入端口与所述第二参考电压源；

信号输出端口；

第三开关电路，输入输出端分别连接于所述信号输出端口与所述第一参考电压源之间；所述第三开关电路的控制端与所述第二参考电压源间连接有一个受第二控制信号驱动的第六开关电路，

第四开关电路，输入输出端分别连接于所述信号输出端口与所述第二参考电压源之间；所述第四开关电路的控制端与所述第一参考电压源间连接有一个受第一控制信号驱动的第六开关电路。