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1. WO1992016019 - INPUT PROTECTION CIRCUIT FOR CMOS DEVICES

Publication Number WO/1992/016019
Publication Date 17.09.1992
International Application No. PCT/US1992/001832
International Filing Date 04.03.1992
Chapter 2 Demand Filed 22.09.1992
IPC
H01L 27/02 2006.01
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
02including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
CPC
H01L 27/0251
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
27Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
02including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
0203Particular design considerations for integrated circuits
0248for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
0251for MOS devices
Applicants
  • VLSI TECHNOLOGY, INC. [US]/[US]
Inventors
  • HUANG, Eddy, C.
Agents
  • WILLIAMS, Gary, S.
Priority Data
665,38605.03.1991US
Publication Language English (EN)
Filing Language English (EN)
Designated States
Title
(EN) INPUT PROTECTION CIRCUIT FOR CMOS DEVICES
(FR) CIRCUIT DE PROTECTION D'ENTREE POUR DISPOSITIFS CMOS
Abstract
(EN)
A shared protection circuit (100) protects an MOS circuit (110), herein called a chip, from the destructive effects of electrostatic discharges conducted by any of the circuits input/output pins. The shared protection circuit is coupled to the high and low voltage source nodes used by the entire chip. In a preferred embodiment which protects against positive voltage electrostatic discharges, each input/output pin of the chip node is coupled by a diode (102) to the high voltage source node (VDD) so that a positive voltage transient on any input/output node will be transmitted to the high voltage source node. A Darlington pair of parasitic bipolar transistors (Q1, Q2) conduct charge from the high voltage source node (VDD) to the low voltage source node when turned on. A bias circuit turns on the Darlington pair of parasitic bipolar transistors when a positive voltage transient having at least a predefined magnitude occurs on the high voltage source node. As a result, the shared protection circuit will drain current from any input/output node, via the high voltage source node (VDD) when a positive voltage transient occurs thereon. The bias circuit also automatically turns off the Darlington pair of parasitic bipolar transistors (Q1, Q2) after it has discharged excess voltage from the high voltage source node (VDD).
(FR)
Circuit de protection commun (100) protégeant un circuit MOS (110), dénommé puce, des effets destructeurs de décharges électrostatiques conduites par l'une ou l'autre des broches d'entrée et de sortie des circuits. Le circuit de protection commun est couplé aux n÷uds de sources de haute et basse tension utilisés par la totalité de la puce. Dans un mode de réalisation préféré de protection contre les décharges électrostatiques de tension positive, chaque broche d'entrée ou de sortie du n÷ud du circuit intégré est couplée au n÷ud de source de haute tension (VDD) par l'intermédiaire d'une diode (102), afin de transmettre une tension transitoire positive de l'un ou l'autre n÷ud d'entrée ou de sortie au n÷ud de source de haute tension. Une paire de transistors bipolaires parasites de Darlington (Q1, Q2) conduit la charge depuis le n÷ud de source de haute tension (VDD) au n÷ud de source de basse tension quand elle est en circuit. Un circuit de polarisation met en circuit la paire de transistors bipolaires parasites de Darlington quand une tension transitoire positive possédant au moins une intensité prédéterminée, apparaît sur le n÷ud de source de haute tension. Il en résulte que le circuit de protection commun draine du courant provenant de l'un ou l'autre des n÷uds d'entrée ou de sortie, par l'intermédiaire du n÷ud de source de haute tension (VDD) quand une tension transitoire positive y apparaît. Le circuit de polarisation met également hors circuit automatiquement la paire de transistors bipolaires parasites de Darlington (Q1, Q2) après avoir déchargé la tension excessive du n÷ud de source de haute tension (VDD).
Also published as
Latest bibliographic data on file with the International Bureau