[发明专利]使用遂穿场效应晶体管和碰撞电离MOSFET器件的静电放电保护电路

说明书

在使用遂穿场效应晶体管(TFET)或碰撞电离MOSFET(IMOS)的电路中提供静电放电(ESD)保护。这些电路被支持在绝缘体上硅(SOI)和体基底配置中，以用作保护二极管、电源钳位、故障保护电路和切分单元。具有寄生双极型器件的实现方式提供了附加的并行放电路径。

技术领域

本发明涉及一种用于保护集成电路以防止过电压并且特别是防止静电放电的器件。

背景技术

图1示出了传统的静电放电(ESD)保护器件10的电路图。器件10由耦合在输入/输出焊盘14与集成电路的第一电源线16之间的第一保护二极管12、和耦合在输入/输出焊盘14与集成电路的第二电源线20之间的第二保护二极管18形成。第一保护二极管12具有耦合到输入/输出焊盘14的阳极端子和耦合到第一电源线16的阴极端子。第二保护二极管18具有耦合到输入/输出焊盘14的阴极端子和耦合到第二电源线20的阳极端子。在该实现方式中，第一电源线16可以耦合到用于集成电路的正电源焊盘22，并且第二电源线20可以耦合到用于集成电路的负的或接地电源焊盘24。输入/输出焊盘14耦合到从第一电源线和第二电源线被供电的集成电路的功能电路26。

图2示出了传统的电源钳位器件30的电路图。该器件30由分别耦合在第一电源线16与第二电源线20之间的二极管32和分别耦合在第一电源线16与第二电源线20之间的开关电路34形成。二极管32具有耦合到第一电源线16的阴极端子和耦合到第二电源线20的阳极端子。开关电路34具有耦合到第一电源线16的第一导电端子36和耦合到第二电源线20的第二导电端子38。开关电路34的控制端子40接收由触发电路44生成的触发信号，触发电路44分别感测第一电源线16或第二电源线20中的瞬态电压差，并且响应于感测到的差而确定触发信号。在实施例中，开关电路34可以例如包括MOSFET器件或双向晶闸管(triac)。

图3示出了传统的静电放电(ESD)保护和钳位器件50的电路图。器件50由耦合在输入/输出焊盘14与集成电路的第一电源线16之间的第一保护二极管12、和耦合在输入/输出焊盘14与集成电路的第二电源线20之间的第二保护二极管18形成。第一保护二极管12的阳极端子耦合到输入/输出焊盘14，并且第一保护二极管12的阴极端子耦合到第一电源线16。第二保护二极管18的阴极端子耦合到输入/输出焊盘14，并且第二保护二极管18的阳极端子耦合到第二电源线20。输入/输出焊盘14耦合到从第一电源线和第二电源线被供电的集成电路的功能电路26。二极管32具有耦合到第一电源线16的阴极端子和耦合到第二电源线20的阳极端子。器件50还包括分别耦合在第一电源线16与第二电源线20之间的开关电路34。开关电路34的第一导电端子36耦合到第一电源线16，并且开关电路34的第二导电端子38耦合到第二电源线20。开关电路34的控制端子40接收由触发电路44生成的触发信号。

图4示出了ESD保护网络80的电路图。网络80由组合使用器件10、30和50而形成。通过参考示例，可以更好地理解网络80执行ESD保护的操作。考虑在输入/输出焊盘14a处的正的ESD事件。ESD事件瞬变将对二极管12a进行正向偏置并且被传递到第一电源线16。触发电路44分别感测第一电源线16或第二电源线20中的瞬态电压差，并且响应于感测到的差来确定触发信号。触发信号致动开关电路34以将ESD事件瞬变传递到第二电源线20。然后，二极管18b被正向偏置，以通过焊盘14b将ESD事件瞬变传递到接地。

发明内容

在实施例中，一种电路包括：第一电源线；第二电源线；输入/输出节点；具有电耦合到第一电源线的第一导电端子和电耦合到输入/输出节点的第二导电端子的第一遂穿场效应晶体管(TFET)器件；具有电耦合到输入/输出节点的第一导电端子和电耦合到第二电源线的第二导电端子的第二TFET器件；以及被配置为生成用于应用于第一TFET器件的控制端子和第二TFET器件的控制端子的一个或多个触发信号的触发电路。