Устройство для защиты

Устройство для защиты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЗЮ ЗАЩИТЫ МДП- .интеграпьных схем от статического электричества, образованное в полупроводниковой подложке первого типа . проводимости и содержащее две высоколегированные области второго • 'типа проводимости, одна из которых соединена с контактной площадкой через резистивную щину, отличающееся' тем, что, с целью повышения защитных свойств, резйстйвяая шина состоит яз отдельных параллельно соединенных участков, а одна иэ высоколегированных областей состоит из локальных участков, каждый из которых соединен с соответствуюа(им . участком резистивной шины, причем . расстояние между высоколегированными областями обеспечивает возникновение вторичного пробоя.00со§00^Y7//////77///Z^ ^

001ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕО 1У БЛИК (19il (И) (д) Н 01 Ь 27/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (217 2867336/18-25 (22) 04.01.80 (46) 36.06.85. Бюп. У 24 (72) А.С.Свердлов(53) 621.382(088.8) (56) 1. Кизема И.Г. К вопросу расчета цепей защиты входов МДП-интегральных схем. "Электронная техника", 1975, серия 8, вып.1, с. 103.

2, Интегральные схемы на МДП приборах. Под редакцией Кармазинского А.Н. М., "Мир", 1975, с. 134 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ МДП.интегральных схем от статического электричества, образованное в полупроводниковой подложке первого типа . проводимости и содершащее две высоколегированные области второго типа проводимости, одна из которых соединена с контактной площадкой через резистивную шину, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повы.шения защитных свойств ° резистивиая шина состоит из отдельных параллельно соединенных участков, а одна иэ высоколегированных областей состоит из локальных участков, каждый из которых соединен с соответствующим . участком резистивной шины, причем расстояние между высоколегированными областями обеспечивает возникновение вторичного пробоя.

830987

56

1

Изобретение относится. к области электронной техники, а именно к уст- ройствам для защиты ИДП-интегральных схем от статического электричества.

Известно устройство для защиты

МДП-интегральных схем от статического электричества Р3,,содержащее полупроводниковую подложку, на которой размещены контактная площадка, первая и вторая диффузионные шины. Первая диффузионная шина соединена непосредственно с контактной площадкой. Вторая диффузионная шина соединена с нулевой шиной или подложкой. Расстояние между диффу° эионными шинами выбирается такой величины, чтобы сделать возможным .их смыкайие, Когда напряжение на первой диффузионной шине достигает

d определенной величины, области пространственного заряда обеих диффузионных шин смыкаются, в результате чего между ними возникает ток.

Недостатком такого устройства. для защиты ИДП интегральных схем от статического электричества является низкая устойчивость к воздействию статического заряда и большое последовательное сопротивление.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для защиты ЙДП-интегральных схем от статического электричества,,образованное в полупроводнико- вой подложке первого типа проводимости и содержащее две высоколе- . гированные области второго типа проводимости, одна из которых соединена с контактной площадкой через ре-. зистивную шину 2 .

Однако такие устройства, включаемые между входом интегральной схемы и затвором защищаемого транзистора, в соединении с входной емкостью этого транзистора, приводят к снижению быстродействия интегральной схемы. Кроме того, для улучшения характеристик защитного устройства необходимо уменьшать динамическое сопротивление выходного элемента, что может быть выполнено, главным образом, за счет увеличения.площади устройства.

Целью изобретения является повышение защитных свойств.

Цель достигается тем, что в известном устройстве для защиты ИДПинтегральных схем от статического электричества, образованном в полупроводниковой подложке первого типа проводимости и содержащем две высоколегированные области второго типа проводимости, одна из которых соединена с контактной площадкой через резистивную шину, реэистивная шина состоит из отдельных параллельно соединенных участков, а одна из высоколегированных областей состоит из локальных участков, каждый из которых соединен с соответствующим участком резистивной шины, причем расстояние между высоколегированными областями обеспечивает возникновение вторичного пробоя.

Изобретение поясняется чертежом, где полупроводниковая подложка 1, например р-типа проводимости, контактная площадка 2, резистивная шина 3, высоколегированные области

4,5, например О -типа проводимости.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении на участках области 5 напряжения (положительного .-для и --канального устройства) через п -р переход этих участков начинает протекать обратный ток. При этом происходит разделение электронов и дырок. Дырки остаются в. участке ,подложки 1 между областью 4 и локальными участками области 5, создавая дырочный ток, направленный вглубь подложки 1 от п -области.

Возникающее на сопротивлении подложки 1 падение напряжения смещает в прямом направлении и+-р переход области 4, вызывая инжекцию электронов на области 4 в подложку 1. Эти инжектированные электроды, в свою очередь, способствуют усилению генерации электронно-дырочных пар, появлению дополнительного дырочного тока и дополнительному смещению. п+-р перехода области 4, Существующая, таким образом, положительная обратная связь приводит при определенной величине напряжения к лавино образному возрастанию тока (вторичному пробою) в n+-р перехода локального участка области 5. В этом режиме .п -р переход имеет близкое к

+ нулевому динамическое сопротивление. .Напряжение вторичного пробоя за. висит от расстояния между областью

4 и локальными участками области 5.

Составитель.Т.Воронежцева

Редактор О.Юркова Техред Л.Микеш Корректор В.Синицкая, Заказ 4497/3 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

С уменьшением расстояния зто напряжение уменьшается. Прн превышении некоторой величины лавина не образу» ется, н напряжение на р-n+ïåðåõîде определяется процессом обычного пробоя.

В данном устройстве каждый ло- кальный участок области 5 соединяется с контактной площадкой 5 одним иэ реэистнвных участков шины 3.

Вследствие этого входной ток распределяется равномерно между участками

5. Перегрузка одного какого-либо участка исключается. В результате максимальное значение входного тока, которое может выдержать без разрушения данное устройство, повышается.

Таким образом, возрастает устойчивость устройства к воздействию статического заряда.

Одновременно снижается динамическое сопротивление в режиме пробоя, поскольку сопротивление ряда

30987 4

l параллельно включенных реэистивных участков включено последовательно с почти нулевым. сопротивлением локальных участков области 5, находя-. щихся в состоянии вторичного пробоя.

В данном устройстве вообще исключено последовательное сопротивление. . В качестве такового при защите ин- тегральных схем используется внутрен

10 нее сопротивление источника статического заряда. Благодаря малому динамическому. сопротивлению это приводит к высокой. степени ослабления выходного.напряжения по отиоше-:

1$ нию к напряжению источника заряда .

Использование изобретения позволяет создавать устройства защиты,:в которых без ухудшения степени ослабления выходного напряжения, удается

20 исключить последовательное сопротивление устройства и одновременно увеличить его устойчивость к воздействию статического заряда.