跨电源域的静电放电防护电路制造技术

本发明专利技术提出一种跨电源域的静电放电防护电路，包含：第一电流路径开关，并联于第一电路，且在第一节点电压处于逻辑高电位时关断；第一节点，用于提供第一节点电压；第一电阻组件，耦接于第一电源端与第一节点之间；第一金氧半导体电容，耦接于第一节点与第一固定电位端之间；第二电流路径开关，并联于第二电路，且受控于第二节点电压；开关控制电路，用于提供第二节点电压；以及节点电压控制电路，设置成在第一电源端供电给第一电路且第二电源端供电给第二电路时，依据第二节点电压控制第一节点电压的大小，以确保第一电流路径开关维持在关断状态。

【技术实现步骤摘要】
跨电源域的静电放电防护电路
本专利技术有关静电放电防护电路，尤指一种跨电源域的静电放电防护电路。
技术介绍
集成电路中常会将静电放电防护电路与其他电路并联，以提供与其他电路并联的放电路径。为了降低电路面积，传统的静电放电防护电路中所使用的电容器，多半是以金氧半导体电容(MOScapacitor)来实现。然而，在许多先进的半导体制程中，金氧半导体电容很容易因为栅极氧化层厚度越来越薄，而发生栅极漏电流(gateleakage)的问题。如此一来，便可能导致静电放电防护电路在其他电路正常运作的过程中产生误作动，而造成集成电路发生故障或无法正常运作的问题。
技术实现思路
有鉴于此，如何有效避免静电放电防护电路因金氧半导体电容的栅极漏电流问题而产生误作动的情况，实为业界有待解决的问题。本说明书提供一种跨电源域的静电放电防护电路的实施例，其包含：一第一电流路径开关，位于一第一电源端与一第一固定电位端之间的一第一电流路径上，并联于一第一电路，且设置成在一第一节点电压处于逻辑高电位时关断；一第一节点，耦接于该第一电流路径开关的一控制端，用于提供该第一节点电压；一第一电阻组件，耦接于该第一电源端与该第一节点之间；一第一金氧半导体电容，耦接于该第一节点与该第一固定电位端之间，且设置成在该第一节点电压处于逻辑高电位时进行充电；一第二电流路径开关，位于一第二电源端与一第二固定电位端之间的一第二电流路径上，并联于一第二电路，且受控于一第二节点电压；一开关控制电路，耦接于该第二电源端与该第二固定电位端之间，用于提供该第二节点电压；以及一节点电压控制电路，耦接于该第一电源端、该第一节点、以及该开关控制电路，设置成在该第一电源端供电给该第一电路且该第二电源端供电给该第二电路时，依据该第二节点电压控制该第一节点电压的大小，以确保该第一电流路径开关维持在关断状态。上述实施例的优点之一，是即使第一金氧半导体电容有栅极漏电流发生，节点电压控制电路仍可依据开关控制电路提供的第二节点电压来控制第一节点电压的大小，以确保第一电流路径开关不会误作动。上述实施例的另一优点，是可采用更先进的半导体制程技术来制造第一金氧半导体电容，以极小化第一金氧半导体电容的电路面积。本专利技术的其他优点将搭配以下的说明和图式进行更详细的解说。附图说明图1为本专利技术第一实施例的静电放电防护电路简化后的功能方块图。图2为本专利技术第二实施例的静电放电防护电路简化后的功能方块图。具体实施方式以下将配合相关图式来说明本专利技术的实施例。在图式中，相同的标号表示相同或类似的组件或方法流程。图1为本专利技术第一实施例的静电放电防护电路100简化后的功能方块图。图1的右侧绘示了位于第一电源域(powerdomain)中的一第一电源端101、一第一固定电位端102、以及耦接于第一电源端101与第一固定电位端102之间的第一电路105。图1的左侧则绘示了位于第二电源域中的一第二电源端103、一第二固定电位端104、以及耦接于第二电源端103与第二固定电位端104之间的第二电路106。第一电路105代表第一电源域中可能面临静电放电冲击的不特定电路，而第二电路106则代表第二电源域中可能面临静电放电冲击的不特定电路。第一电源端101用于提供第一电路105运作所需的第一操作电压VDD1，第二电源端103用于提供第二电路106运作所需的第二操作电压VDD2，且第一操作电压VDD1与第二操作电压VDD2并不相同。第一固定电位端102耦接于一第一固定电位GND1，第二固定电位端104耦接于一第二固定电位GND2。实作上，第一固定电位GND1与第二固定电位GND2两者可以是相同的电位(例如，0V)，也可以有所不同。静电放电防护电路100可用来保护第一电路105与第二电路106。由于静电放电防护电路100耦接于第一电源域中的第一电源端101与第一固定电位端102，也耦接于第二电源域中的第二电源端103与第二固定电位端104，所以静电放电防护电路100是跨接在两个不同电源域之间的电路。如图1所示，静电放电防护电路100包含有一第一电流路径开关110、一第一节点121、一第一电阻组件123、一第一金氧半导体电容125、一第二电流路径开关130、一开关控制电路140、以及一节点电压控制电路150。第一电流路径开关110位于一第一电源端101与一第一固定电位端102之间的一第一电流路径上，并联于第一电路105，且设置成在一第一节点电压V1处于逻辑高电位(logichighlevel)时关断(turnoff)，并在第一节点电压V1处于逻辑低电位(logiclowlevel)时导通(turnon)。第一节点121耦接于第一电流路径开关110的一控制端，用于提供第一节点电压V1。第一电阻组件123耦接于第一电源端101与第一节点121之间。第一金氧半导体电容125耦接于第一节点121与第一固定电位端102之间，且设置成在第一节点电压V1处于逻辑高电位时进行充电。第二电流路径开关130位于一第二电源端103与一第二固定电位端104之间的一第二电流路径上，并联于第二电路106，且受控于一第二节点电压V2。开关控制电路140耦接于第二电源端103与第二固定电位端104之间，用于提供第二节点电压V2。节点电压控制电路150耦接于第一电源端101、第一节点121、以及开关控制电路140，设置成控制第一节点电压V1和/或第二节点电压V2的大小，以确保第一电流路径开关110和/或第二电流路径开关130不会误作动而影响到第一电路105与第二电路106的正常运作。在一实施例中，开关控制电路140包含有串联的一第二节点141、一第二电阻组件143、以及一第二金氧半导体电容145。节点电压控制电路150包含一第一旁通开关151与一第二旁通开关153。当第一电路105与第二电路106无需运作时，第一电源端101与第二电源端103可停止供电。此时，第一电流路径开关110与第二电流路径开关130两者应该要维持在导通状态，使阻抗较低的第一电流路径与第二电流路径都形成通路(shortcircuit)，以便在静电放电事件发生时成为电流宣泄的路径，藉此避免第一电路105与第二电路106因静电放电冲击而受损。另一方面，当第一电路105与第二电路106要进行正常运作时，第一电源端101会供电给第一电路105，而第二电源端103会供电给第二电路106。理想上，第一电流路径开关110与第二电流路径开关130两者此时应该要维持在关断状态，使第一电流路径与第二电流路径都形成断路(opencircuit)，以便第一电源端101供应的电流能正确流向第一电路105，且第二电源端103供应的电流能正确流向第二电路106。在静电放电防护电路100中，第二电流路径开关130设置成在第二节点电压V2处于逻辑低电位时关断，并在第二节点电压V2处于逻辑高电位时导通。第二节点141耦接于第二电流路径开关130的一控制端，用于提供第二节点电压V2。第二电阻组件143耦接于第二节点141与第二固定电位端104之间。第二金氧半导体电容145耦接于第二电源端103与第二节点141之间，且设置成在第二节点电压V2处于逻辑低电位时进行充电。第一旁通开关151位于与第一电阻组件123并联的第一旁通路径(byp本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种跨电源域的静电放电防护电路(100；200)，包含：第一电流路径开关(110)，位于第一电源端(101)与第一固定电位端(102)之间的第一电流路径上，并联于第一电路(105)，且设置成在第一节点电压(V1)处于逻辑高电位时关断；第一节点(121)，耦接于该第一电流路径开关(110)的控制端，用于提供该第一节点电压(V1)；第一电阻组件(123)，耦接于该第一电源端(101)与该第一节点(121)之间；第一金氧半导体电容(125)，耦接于该第一节点(121)与该第一固定电位端(102)之间，且设置成在该第一节点电压(V1)处于逻辑高电位时进行充电；第二电流路径开关(130)，位于第二电源端(103)与第二固定电位端(104)之间的第二电流路径上，并联于第二电路(106)，且受控于第二节点电压(V2)；开关控制电路(140)，耦接于该第二电源端(103)与该第二固定电位端(104)之间，用于提供该第二节点电压(V2)；以及节点电压控制电路(150)，耦接于该第一电源端(101)、该第一节点(121)、以及该开关控制电路(140)，设置成在该第一电源端(101)供电给该第一电路(105)且该第二电源端(103)供电给该第二电路(106)时，依据该第二节点电压(V2)控制该第一节点电压(V1)的大小，以确保该第一电流路径开关(110)维持在关断状态。...

【技术特征摘要】
1.一种跨电源域的静电放电防护电路(100；200)，包含：第一电流路径开关(110)，位于第一电源端(101)与第一固定电位端(102)之间的第一电流路径上，并联于第一电路(105)，且设置成在第一节点电压(V1)处于逻辑高电位时关断；第一节点(121)，耦接于该第一电流路径开关(110)的控制端，用于提供该第一节点电压(V1)；第一电阻组件(123)，耦接于该第一电源端(101)与该第一节点(121)之间；第一金氧半导体电容(125)，耦接于该第一节点(121)与该第一固定电位端(102)之间，且设置成在该第一节点电压(V1)处于逻辑高电位时进行充电；第二电流路径开关(130)，位于第二电源端(103)与第二固定电位端(104)之间的第二电流路径上，并联于第二电路(106)，且受控于第二节点电压(V2)；开关控制电路(140)，耦接于该第二电源端(103)与该第二固定电位端(104)之间，用于提供该第二节点电压(V2)；以及节点电压控制电路(150)，耦接于该第一电源端(101)、该第一节点(121)、以及该开关控制电路(140)，设置成在该第一电源端(101)供电给该第一电路(105)且该第二电源端(103)供电给该第二电路(106)时，依据该第二节点电压(V2)控制该第一节点电压(V1)的大小，以确保该第一电流路径开关(110)维持在关断状态。2.如权利要求1所述的静电放电防护电路(100；200)，其中，该第二电流路径开关(130)设置成在该第二节点电压(V2)处于逻辑低电位时关断，且该开关控制电路(140)包含有：第二节点(141)，耦接于该第二电流路径开关(130)的控制端，用于提供该第二节点电压(V2)；第二电阻组件(143)，耦接于该第二节点(141)...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹太和，颜承正，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71