本實用新型涉及集成電路領(lǐng)域，尤其涉及集成電路的靜電保護領(lǐng)域，具體是指一種ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

靜電放電在芯片的制造、封裝、測試和使用過程中無處不在，積累的靜電荷以幾安培或幾十安培的電流在納秒到微秒的時間里釋放，瞬間功率高達幾百千瓦，放電能量可達毫焦耳，對芯片的摧毀強度極大,有統(tǒng)計35％以上的芯片失效是由于ESD(Electro-Static discharge，靜電放電)損傷引起的。所以芯片設(shè)計中靜電保護模塊的設(shè)計直接關(guān)系到芯片的功能穩(wěn)定性，極為重要。

如圖1所示，在現(xiàn)有技術(shù)中的一種ESD保護器件為二極管元件，該元件作ESD保護時，ESD電流可以通過二極管PN結(jié)的正向?qū)ɑ騊N結(jié)間的齊納擊穿來瀉放ESD能量，其中所述的P型二極管的負極連接一高電平，所述的N型二極管的正極接地，且所述的P型二極管的正極和N型二極管的負極連接所述的焊盤。

ESD防護能力與二極管的兩個極面積有關(guān)，極面積越大，ESD防護能力越高，當然芯片的成本也相應(yīng)提高。

如圖2所示，ESD防護器件位于對應(yīng)焊盤外面區(qū)域，其占用面積較大，整個集成電路的芯片成本較高，特別是電路輸入焊盤采用二極管元件作為ESD保護且焊盤數(shù)較多的電路來說，面積成本劣勢就顯得越明顯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)減小二極管元件與焊盤的總體面積，增強防護性能的ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)具有如下構(gòu)成：

該ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)，包括P型二極管、N型二極管、N阱和焊盤，所述的P型二極管設(shè)置于所述的N阱內(nèi)，且分別與所述的焊盤和電源相連接，所述的N型二極管與所述的焊盤相連接并接地，所述的P型二極管和N型二極管均設(shè)置于所述的焊盤的邊緣。

較佳地，所述的防護器件還包括第一金屬板和第二金屬板，所述的P型二極管通過所述的第一金屬板與所述的電源相連接，所述的N型二極管通過所述的第二金屬板接地。

更佳地，所述的P型二極管包括第一P+擴散區(qū)和第一N+擴散區(qū)，所述的第一P+擴散區(qū)沿焊盤的相鄰兩邊設(shè)置于所述的焊盤上，所述的第一N+擴散區(qū)沿焊盤邊緣與所述的第一金屬板相連接。

更佳地，所述的N型二極管包括第二P+擴散區(qū)和第二N+擴散區(qū)，所述的第二N+擴散區(qū)沿焊盤的相鄰兩邊設(shè)置于所述的焊盤上，所述的第二P+擴散區(qū)沿焊盤邊緣與所述的第二金屬板相連接。

更進一步地，所述的P型二極管和N型二極管表面均設(shè)有接觸孔。

更進一步地，其特征在于，所述的P型二極管和N型二極管與所述的焊盤的接觸面積是可調(diào)節(jié)的。

較佳地，所述的P型二極管和N型二極管纏繞在焊盤周圍。

采用了該實用新型中的ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)，將二極管元件連接焊盤的一個極位置設(shè)計在焊盤窗口外圍環(huán)區(qū)域，在保護芯片ESD的同時，不再額外占用版圖面積，縮小了二極管元件與焊盤的總體面積，降低了芯片成本，具有廣泛的應(yīng)用范圍。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的ESD保護器件的原理示意圖。

圖2為現(xiàn)有技術(shù)的ESD保護器件的設(shè)置方式的示意圖。

圖3為本實用新型的ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)的示意圖。

附圖標記說明：

1 P型二極管

11 第一P+擴散區(qū)

12 第一N+擴散區(qū)

2 N型二極管

21 第二P+擴散區(qū)

22 第二N+擴散區(qū)

3 N阱

4 焊盤

51 第一金屬板

52 第二金屬板

6 限流電阻

7 內(nèi)部電路

8 與VDD間的P型二極管

9 與GND間的N型二極管

具體實施方式

為了能夠更清楚地描述本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例來進行進一步的描述。

該ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)，包括P型二極管1、N型二極管2、N阱3和焊盤4，N阱3為用于區(qū)分P型二極管1和N型二極管2的一種工藝注入層，所述的P型二極管1設(shè)置于所述的N阱3內(nèi)，且分別與所述的焊盤4和電源相連接，所述的N型二極管2與所述的焊盤4相連接并接地，所述的P型二極管1和N型二極管2均設(shè)置于所述的焊盤4的邊緣。

在一種較佳的實施方式中，所述的防護器件還包括第一金屬板51和第二金屬板52，所述的P型二極管1通過所述的第一金屬板51與所述的電源相連接，所述的N型二極管2通過所述的第二金屬板52接地。

在一種更佳的實施方式中，所述的P型二極管1包括第一P+擴散區(qū)11和第一N+擴散區(qū)12，所述的第一P+擴散區(qū)11沿焊盤4的相鄰兩邊設(shè)置于所述的焊盤4上，所述的第一N+擴散區(qū)12沿焊盤4邊緣與所述的第一金屬板51相連接。

在一種更佳的實施方式中，所述的N型二極管2包括第二P+擴散區(qū)21和第二N+擴散區(qū)22，所述的第二N+擴散區(qū)22沿焊盤4的相鄰兩邊設(shè)置于所述的焊盤4上，所述的第二P+擴散區(qū)21沿焊盤4邊緣與所述的第二金屬板52相連接。

在一種更進一步的實施方式中，所述的P型二極管1和N型二極管2表面均設(shè)有接觸孔。

在一種更進一步的實施方式中，其特征在于，所述的P型二極管1和N型二極管2與所述的焊盤4的接觸面積是可調(diào)節(jié)的。

在一種較佳的實施方式中，所述的P型二極管1和N型二極管2纏繞在焊盤4周圍。

ESD的防護能力與二極管元件的極面積有關(guān)。一般要獲得ESD HBM(Human body Model，人體模式)模式2KV以上，二極管元件的面積與一個1/2焊盤面積(90um²×90um²)大小相當，放置區(qū)域為焊盤的外面區(qū)域，如圖2所示，芯片成本較高，特別是電路輸入焊盤采用二極管元件作為ESD保護且焊盤數(shù)較多的電路來說，面積成本劣勢就顯得越明顯。

如圖3所示，N阱3內(nèi)的P+擴散區(qū)和N+擴散區(qū)形成了P型二極管1，其二極管的一個極連接焊盤4，另外一個極連接電源。N阱3外的P+擴散區(qū)和N+擴散區(qū)形成N型二極管2，其二極管的一個極連接焊盤4，另外一個極連接地。本實用新型將二極管元件連接焊盤的一個極位置設(shè)計在焊盤窗口外圍環(huán)區(qū)域，在保護芯片ESD的同時，相對縮小了整個芯片的版圖面積，降低了芯片成本。

采用了該實用新型中的ESD防護器件版圖布局結(jié)構(gòu)，將二極管元件連接焊盤的一個極位置設(shè)計在焊盤窗口外圍環(huán)區(qū)域，在保護芯片ESD的同時，不再額外占用版圖面積，縮小了二極管元件與焊盤的總體面積，降低了芯片成本，具有廣泛的應(yīng)用范圍。

在此說明書中，本實用新型已參照其特定的實施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本實用新型的精神和范圍。因此，說明書和附圖應(yīng)被認為是說明性的而非限制性的。