一种NMOS管保护电路及其芯片制造技术

本实用新型专利技术提供一种NMOS管保护电路，包括：NMOS管NM0、NMOS管NM3、第一ESD保护模块和第二ESD保护模块，所述NMOS管NM0的漏极与所述NMOS管NM3的漏极相连接，所述NMOS管NM0的源极和栅极分别与所述第一ESD保护模块相连接，所述NMOS管NM3的源极和栅极分别与所述第二ESD保护模块相连接。本实用新型专利技术通过对NMOS管NM0增加了第一ESD保护模块，对NMOS管NM3增加了第二ESD保护模块，进而加强了NMOS管NM0和NMOS管NM3的栅极的ESD保护性能，加强包括该NMOS管保护电路的NMOS管芯片的ESD保护性能，满足生产的需求，成本低且性能优。

【技术实现步骤摘要】
一种NMOS管保护电路及其芯片
本技术涉及一种保护电路，尤其涉及一种NMOS管保护电路，并涉及包括了该NMOS管保护电路的NMOS管芯片。
技术介绍
目前市面上的独立MOS芯片大多采用VDMOS的结构，VDMOS是垂直双扩散金属-氧化物半导体场效应晶体管，即为纵向结构，VNMOS管的Source端（源极）在顶面，而Drain（漏极）在底面，工作时电流会由上而下的流动，VNMOS的沟道为GateOxide（栅氧化层）下方的P-区域，所以VDMOS的沟道长度是由扩散控制的，导致沟道长度芯片间差异较大，从而导致NMOS管的开启电压偏差较大（-1.5V~-3V间变化）。这种VDMOS兼有双极晶体管和普通MOS器件的优点，无论是开关应用还是线性应用，VDMOS都是理想的功率器件；但是VDMOS管的gate端（栅极）的ESD性能较差，容易损坏。VDMOS的特点有：接近无限大的静态输入阻抗特性，非常快的开关时间，导通电阻正温度系数，近似常数的跨导，高dV/dt；因此，能够广泛应用于电池保护，电子开关或功率管理等场合。而随着锂电池的迅猛发展，使锂电保护电路需求剧增，其中双通道NMOS管的8205芯片在锂电保护上更是得到广泛的应用。其中，NMOS的8205芯片的主要参数有VDS耐压达到20V，开启电压Vgs(th)在1.5V到3V范围内，导通阻抗Rdson在20m欧左右。早期8205芯片是一款通用型NMOS，目前大都应用在锂电管理上，锂电池电压为大多在2.7-4.2v间，而8205芯片的20V耐压远大于其工作电压。根据2*VDD经验，8205芯片的耐压大于8.4V已经可以满足要求；而目前常用的5VCMOS工艺的NMOS管耐压一般大于11V，大于锂电电池耐压需求，因此，现在的不能NMOS管完全满足生产的需求，同时，也得不到很好的ESD保护。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是需要提供一种能够改善NMOS管栅极的ESD性能的NMOS管保护电路，并进一步地将NMOS管优化为横向NMOS管，以达到优化NMOS管芯片，降低成本和保证产能供应等目的。对此，本技术提供一种NMOS管保护电路，包括：NMOS管NM0、NMOS管NM3、第一ESD保护模块和第二ESD保护模块，所述NMOS管NM0的漏极与所述NMOS管NM3的漏极相连接，所述NMOS管NM0的源极和栅极分别与所述第一ESD保护模块相连接，所述NMOS管NM3的源极和栅极分别与所述第二ESD保护模块相连接。本技术的进一步改进在于，所述第一ESD保护模块包括NMOS管NM1、NMOS管NM2和NMOS管NM6，所述NMOS管NM1的源极和所述NMOS管NM2的源极相连接，所述NMOS管NM1的漏极与所述NMOS管NM0的栅极相连接，所述NMOS管NM2的漏极与所述NMOS管NM0的源极相连接，所述NMOS管NM1的栅极和所述NMOS管NM2的栅极连接至所述NMOS管NM6的漏极，所述NMOS管NM6的栅极和源极均连接至晶圆衬底；所述NMOS管NM1的源极、所述NMOS管NM2的源极、所述NMOS管NM1的栅极、所述NMOS管NM2的栅极以及所述NMOS管NM6的漏极均连接在一起。本技术的进一步改进在于，所述NMOS管NM0包括寄生二极管D0，所述寄生二极管D0的阳极连接至所述NMOS管NM0的源极，所述寄生二极管D0的阴极连接至所述NMOS管NM0的漏极。本技术的进一步改进在于，所述NMOS管NM1包括寄生二极管D1，所述寄生二极管D1的阳极连接至所述NMOS管NM1的源极，所述寄生二极管D1的阴极连接至所述NMOS管NM1的漏极；所述NMOS管NM2包括寄生二极管D2，所述寄生二极管D2的阳极连接至所述NMOS管NM2的源极，所述寄生二极管D2的阴极连接至所述NMOS管NM2的漏极；所述NMOS管NM6包括寄生二极管D6，所述寄生二极管D6的阳极连接至所述NMOS管NM6的源极，所述寄生二极管D6的阴极连接至所述NMOS管NM6的漏极。本技术的进一步改进在于，所述第二ESD保护模块包括NMOS管NM4、NMOS管NM5和NMOS管NM7，所述NMOS管NM4的源极和所述NMOS管NM5的源极相连接，所述NMOS管NM4的漏极与所述NMOS管NM3的栅极相连接，所述NMOS管NM5的漏极与所述NMOS管NM3的源极相连接，所述NMOS管NM4的栅极和所述NMOS管NM5的栅极连接至所述NMOS管NM7的漏极，所述NMOS管NM7的栅极和源极均连接至晶圆衬底；所述NMOS管NM4的源极、所述NMOS管NM5的源极、所述NMOS管NM4的栅极、所述NMOS管NM5的栅极以及所述NMOS管NM7的漏极均连接在一起。本技术的进一步改进在于，所述NMOS管NM3包括寄生二极管D3，所述寄生二极管D3的阳极连接至所述NMOS管NM3的源极，所述寄生二极管D3的阴极连接至所述NMOS管NM3的漏极。本技术的进一步改进在于，所述NMOS管NM4包括寄生二极管D4，所述寄生二极管D4的阳极连接至所述NMOS管NM4的源极，所述寄生二极管D4的阴极连接至所述NMOS管NM4的漏极；所述NMOS管NM5包括寄生二极管D5，所述寄生二极管D5的阳极连接至所述NMOS管NM5的源极，所述寄生二极管D5的阴极连接至所述NMOS管NM5的漏极；所述NMOS管NM7包括寄生二极管D7，所述寄生二极管D7的阳极连接至所述NMOS管NM7的源极，所述寄生二极管D7的阴极连接至所述NMOS管NM7的漏极。本技术的进一步改进在于，所述NMOS管NM0的源极和漏极分别设置于该NMOS管NM0的栅极的左右两侧，所述NMOS管的衬底通过N阱层与晶圆衬底隔离设置。本技术的进一步改进在于，所述NMOS管NM3的源极和漏极分别设置于该NMOS管NM3的栅极的左右两侧。本技术还提供一种NMOS管芯片，包括了如上所述的NMOS管保护电路。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：通过对NMOS管NM0增加了第一ESD保护模块，对NMOS管NM3增加了第二ESD保护模块，加强了NMOS管NM0和NMOS管NM3的栅极的ESD保护性能，进而加强包括该NMOS管保护电路的NMOS管芯片的ESD保护性能，满足生产的需求；并且，还能够进一步地，将所述NMOS管优化为横向NMOS管，进而具备开启电压低和偏差小的优点，达到了成本低且性能优的目的。附图说明图1是本技术一种实施例的电路原理示意图；图2是本技术一种实施例的电路原理图；图3是本技术一种实施例的详细电路原理图；图4是本技术一种实施例的NMOS管的剖面结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本技术的较优的实施例作进一步的详细说明。如图1所示，本例提供一种NMOS管保护电路，包括：NMOS管NM0、NMOS管NM3、第一ESD保护模块1和第二ESD保护模块2，所述NMOS管NM0的漏极与所述NMOS管NM3的漏极相连接，所述NMOS管NM0的源极和栅极分别与所述第一ESD保护模块1相连接，所述NMOS管NM3的源极和栅极分别与所述第二ESD保护模块2相连接。本例增加了第一ESD保护模块1和第二ESD保护模块2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NMOS管保护电路，其特征在于，包括：NMOS管NM0、NMOS管NM3、第一ESD保护模块和第二ESD保护模块，所述NMOS管NM0的漏极与所述NMOS管NM3的漏极相连接，所述NMOS管NM0的源极和栅极分别与所述第一ESD保护模块相连接，所述NMOS管NM3的源极和栅极分别与所述第二ESD保护模块相连接；所述第一ESD保护模块包括NMOS管NM1、NMOS管NM2和NMOS管NM6，所述NMOS管NM1的源极和所述NMOS管NM2的源极相连接，所述NMOS管NM1的漏极与所述NMOS管NM0的栅极相连接，所述NMOS管NM2的漏极与所述NMOS管NM0的源极相连接，所述NMOS管NM1的栅极和所述NMOS管NM2的栅极连接至所述NMOS管NM6的漏极，所述NMOS管NM6的栅极和源极均连接至晶圆衬底；所述NMOS管NM1的源极、所述NMOS管NM2的源极、所述NMOS管NM1的栅极、所述NMOS管NM2的栅极以及所述NMOS管NM6的漏极均连接在一起；所述第二ESD保护模块包括NMOS管NM4、NMOS管NM5和NMOS管NM7，所述NMOS管NM4的源极和所述NMOS管NM5的源极相连接，所述NMOS管NM4的漏极与所述NMOS管NM3的栅极相连接，所述NMOS管NM5的漏极与所述NMOS管NM3的源极相连接，所述NMOS管NM4的栅极和所述NMOS管NM5的栅极连接至所述NMOS管NM7的漏极，所述NMOS管NM7的栅极和源极均连接至晶圆衬底；所述NMOS管NM4的源极、所述NMOS管NM5的源极、所述NMOS管NM4的栅极、所述NMOS管NM5的栅极以及所述NMOS管NM7的漏极均连接在一起。...

【技术特征摘要】
1.一种NMOS管保护电路，其特征在于，包括：NMOS管NM0、NMOS管NM3、第一ESD保护模块和第二ESD保护模块，所述NMOS管NM0的漏极与所述NMOS管NM3的漏极相连接，所述NMOS管NM0的源极和栅极分别与所述第一ESD保护模块相连接，所述NMOS管NM3的源极和栅极分别与所述第二ESD保护模块相连接；所述第一ESD保护模块包括NMOS管NM1、NMOS管NM2和NMOS管NM6，所述NMOS管NM1的源极和所述NMOS管NM2的源极相连接，所述NMOS管NM1的漏极与所述NMOS管NM0的栅极相连接，所述NMOS管NM2的漏极与所述NMOS管NM0的源极相连接，所述NMOS管NM1的栅极和所述NMOS管NM2的栅极连接至所述NMOS管NM6的漏极，所述NMOS管NM6的栅极和源极均连接至晶圆衬底；所述NMOS管NM1的源极、所述NMOS管NM2的源极、所述NMOS管NM1的栅极、所述NMOS管NM2的栅极以及所述NMOS管NM6的漏极均连接在一起；所述第二ESD保护模块包括NMOS管NM4、NMOS管NM5和NMOS管NM7，所述NMOS管NM4的源极和所述NMOS管NM5的源极相连接，所述NMOS管NM4的漏极与所述NMOS管NM3的栅极相连接，所述NMOS管NM5的漏极与所述NMOS管NM3的源极相连接，所述NMOS管NM4的栅极和所述NMOS管NM5的栅极连接至所述NMOS管NM7的漏极，所述NMOS管NM7的栅极和源极均连接至晶圆衬底；所述NMOS管NM4的源极、所述NMOS管NM5的源极、所述NMOS管NM4的栅极、所述NMOS管NM5的栅极以及所述NMOS管NM7的漏极均连接在一起。2.根据权利要求1所述的NMOS管保护电路，其特征在于，所述NMOS管NM0包括寄生二极管D0，所述寄生二极管D0的阳极连接至所述NMOS管NM0的源极，所述寄生二极管D0的阴极连接至所述NMOS管NM0的漏极。3.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴孝嘉，王燕晖，李科举，
申请(专利权)人：深圳市富满电子集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44