一种特殊晶体管结构及显示驱动输出通道的静电保护电路制造技术

本技术涉及集成电路静电放电保护领域，具体公开了一种特殊晶体管结构及显示驱动输出通道的静电保护电路，特殊晶体管结构的金属硅化物电极与漏极的金属接触孔之间的距离大于常规NMOS元件；静电保护电路包括输出ESD保护模块、输出电流路径模块和第一电阻；输出ESD保护模块包括第一NMOS与第一PMOS，输出电流路径模块包括第二NMOS与第三NMOS，第一电阻的第一端与内部钳位电路连接，第一电阻的第二端与输出PAD连接。本技术通过输出ESD保护模块、输出电流路径模块和第一电阻，使LED显示驱动输出通道的ESD保护电路既保证了现有输出通道电应力平衡，又提高了输出通道的防静电可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及集成电路静电放电保护领域，尤其涉及一种特殊晶体管结构及显示驱动输出通道的静电保护电路。

技术介绍

1、随着近现代电子技术的不断发展，在电子元件越做越紧密的同时，对静电放电(esd)的防护要求也越来越高，特别是对于灵敏的半导体设备和集成电路。esd等效电路模型可以看作是由一个电容和一个电阻串联而成，当一个esd事件发生时，esd会导致设备上产生高压脉冲，进而使得集成电路受到损坏。对于led等显示模组，由于其构造特殊，内部集成了许多芯片和连接器，一旦受到esd的影响，显示设备很容易出现故障，甚至完全失去功能；因此，在led显示驱动输出通道中，esd保护电路的重要性更加突出，因为它可以保护led显示器不受esd事件的破坏，从而确保led显示器的正常工作。

2、根据esd产生机制，通常把与集成电路相关的esd事件分为三类，相应的有三种esd静电释放模式：1、人体放电模式(human-body model,hbm)：指带静电人体接触到芯片，摩擦产生电荷的人体突然碰到芯片，释放的电荷导致芯片烧毁击穿，此放电模式会在几百纳秒的时间内产生数安培的瞬间电流；2、机器放电模式(machine model,mm)：芯片在制造、生产、测试、运输等各个环节中，不可避免的会与机器接触，因为大多数机器都是用金属制造的，金属自身会存在电势能；当金属触碰芯片时，该静电通过芯片放电；机器放电的过程比hbm模式短，在几十纳秒间，对芯片的损伤更大；3、器件充电模式(charge-device model,cdm)：芯片自身内部的充放电过程，在运输过程中，因磨擦或其它因素在内部累积了静电，芯片自身也会存在静电电荷，过程中并没发生损害，带静电芯片在处理过程中，一旦某个管脚接地，芯片就会瞬间释放电荷，产生大电流，有可能会对芯片造成损坏；cdm模式的放电时间更短，仅约几纳秒之内。

3、二极管是最简单的esd防护器件，版图布局容易，在传统的集成电路中，二极管结构是使用最多的esd防护结构，能够满足常规的esd防护需求。由于二极管在正偏和反偏两种状态下的esd能力差别非常大，因此目前在使用二极管作esd保护器件时往往会采用非常大的器件面积提升二极管反偏状态下的esd能力，然而，如此一来就增大了esd器件的面积占用，更为严重的是，对于高频引脚而言，此方式会带来较大的寄生电容，使引脚的频率特性变差。参见图3，是一种常见静电放电保护电路，其缺乏pad对电源正极的负向放电能力，无法平衡输出通道的电应力；现有的静电放电保护电路，nmos管容易发生击穿，导致esd防护作用失效，影响整个电路的安全。

技术实现思路

1、为了克服现有的静电防护电路无法兼顾输出通道的电应力的平衡，以及输出通道可靠性的问题，本技术提供一种特殊晶体管结构及显示驱动输出通道的静电保护电路，以提高led显示驱动电路输出通道的可靠性和稳定性。

2、本技术采用的技术方案公开了：一种特殊晶体管结构，所述特殊晶体管结构是采用silicide blocking mask工艺加工的nmos晶体管，在其栅极表面形成金属硅化物电极，且所述金属硅化物电极与漏极的金属接触孔之间的距离大于常规nmos元件。

3、作为优选地，所述栅极的金属硅化物层与漏极的金属接触孔之间的距离是2.5um。

4、本技术采用的技术方案还公开了：一种显示驱动输出通道的静电保护电路，用于通过接入电压偏置信号和控制信号，在显示驱动集成电路的内部钳位电路与输出pad之间起到esd保护作用，静电保护电路的电源正极与显示驱动集成电路的正极相连，电源负极接地；静电保护电路包括：输出esd保护模块、输出电流路径模块和第一电阻；

5、所述输出esd保护模块包括第一nmos与第一pmos，所述第一nmos的栅极、源极均与地连接，所述第一nmos的漏极与输出pad连接，所述第一pmos的栅极和源极均与电源正极连接，所述第一pmos的漏极与输出pad连接；

6、输出电流路径模块，其中包括第二nmos与第三nmos；所述第二nmos采用上述的一种特殊晶体管结构；

7、所述第二nmos的栅极与内部控制信号连接，所述第二nmos的漏极与输出pad连接，所述第二nmos的源极与所述第三nmos的漏极连接；所述第三nmos的栅极与电压偏置信号连接，所述第三nmos的源极与地连接；

8、所述第一电阻，所述第一电阻的第一端与内部钳位电路连接，所述第一电阻的第二端与输出pad连接。

9、作为优选地，所述第一nmos为ggnmos，所述第三nmos为ggnmos，所述第一pmos为ggpmos。

10、优选地，所述第一电阻的阻值为200ω。

11、本技术的有益效果是：

12、(1)通过金属硅化物电极与硅衬底之间的距离，提高nmos管的esd可靠性，使其更难以被击穿损坏；

13、(2)通过输出esd保护模块、输出电流路径模块和第一电阻，使led显示驱动输出通道的esd保护电路，既保证了现有输出通道电应力平衡，又提高了输出通道的防静电可靠性。

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【技术保护点】

1.一种特殊晶体管结构，其特征在于，所述特殊晶体管结构是采用金属硅化物阻挡层掩膜工艺加工的NMOS晶体管，在其栅极表面形成金属硅化物电极，且所述金属硅化物电极与漏极的金属接触孔之间的距离是2.5um。

2.一种显示驱动输出通道的静电保护电路，用于通过接入电压偏置信号和控制信号，在显示驱动集成电路的内部钳位电路与输出PAD之间起到ESD保护作用，静电保护电路的电源正极与显示驱动集成电路的正极相连，电源负极接地；其特征在于，包括：输出ESD保护模块、输出电流路径模块和第一电阻；

3.根据权利要求2所述的一种显示驱动输出通道的静电保护电路，其特征在于，所述第一NMOS为GGNMOS，所述第三NMOS为GGNMOS，所述第一PMOS为GGPMOS。

4.根据权利要求3所述的一种显示驱动输出通道的静电保护电路，其特征在于，第一电阻的阻值为200Ω。

【技术特征摘要】

1.一种特殊晶体管结构，其特征在于，所述特殊晶体管结构是采用金属硅化物阻挡层掩膜工艺加工的nmos晶体管，在其栅极表面形成金属硅化物电极，且所述金属硅化物电极与漏极的金属接触孔之间的距离是2.5um。

2.一种显示驱动输出通道的静电保护电路，用于通过接入电压偏置信号和控制信号，在显示驱动集成电路的内部钳位电路与输出pad之间起到esd保护作用，静电保护电路的电源正极与显示驱动集...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜才丽，赵定金，朱正辉，唐梦骏，
申请(专利权)人：广东保伦电子股份有限公司，
类型：新型
国别省市：