[发明专利]用于静电放电（ESD）保护的装置和方法

说明书

本发明描述静电放电(ESD)保护装置和操作ESD保护装置的方法的实施例。在一个实施例中，ESD保护装置包括：第一双极装置，其连接到第一节点；第二双极装置，其连接到所述第一双极装置且连接到第二节点；以及金属氧化物半导体(MOS)装置，其连接到所述第一节点和所述第二节点且连接到所述第一双极装置和所述第二双极装置，并且被配置成响应于在所述第一节点与所述第二节点之间接收的ESD脉冲而对电流进行分流。所述第一双极装置、所述第二双极装置和所述MOS装置形成于深阱结构上。还描述了其它实施例。

技术领域

本发明的实施例大体上涉及电子硬件和操作电子硬件的方法，且更具体地说，涉及静电放电(ESD)保护装置和提供ESD保护的方法。

背景技术

静电放电是一种可由静电的积聚导致的突发性电流。ESD保护装置可用于对ESD电流进行分流以防止装置的热损伤。举例来说，ESD保护装置可整合到如集成电路(IC)芯片的电气装置上，从而得到低阻抗通道以防止对电气装置的组件的热损伤。ESD保护装置的操作特性(例如，用于激活ESD保护装置以对ESD电流进行分流的ESD反应时间)可能会影响ESD保护装置的性能。

发明内容

描述ESD保护装置和操作ESD保护装置的方法的实施例。在一个实施例中，ESD保护装置包括：第一双极装置，其连接到第一节点；第二双极装置，其连接到第一双极装置且连接到第二节点；以及金属氧化物半导体(MOS)装置，其连接到第一节点和第二节点且连接到第一双极装置和第二双极装置，并且被配置成响应于在第一节点与第二节点之间接收的ESD脉冲而对电流进行分流。第一双极装置、第二双极装置和MOS装置形成于深阱结构上。还描述了其它实施例。

在一实施例中，MOS装置包括连接到第二节点的栅极端以及连接到第一双极装置和第二双极装置的主体。

在一实施例中，第一双极装置包括第一双极晶体管，第二双极装置包括第二双极晶体管，MOS装置包括NMOS晶体管，且深阱结构包括深N阱层。

在一实施例中，第一双极晶体管和第二双极晶体管属于不同类型。

在一实施例中，第一双极晶体管包括PNP双极晶体管，且第二双极晶体管包括NPN双极晶体管。

在一实施例中，NMOS晶体管包括：栅极端和源极端，其连接到NPN双极晶体管的发射极且连接到第二节点；漏极端，其连接到PNP双极晶体管的发射极且连接到第一节点；以及主体，其连接到PNP双极晶体管的集电极且连接到NPN双极晶体管的基极。

在一实施例中，PNP双极晶体管的基极连接到NPN双极晶体管的集电极。

在一实施例中，PNP双极晶体管的基极和NPN双极晶体管的集电极连接到第三节点。

在一实施例中，PNP双极晶体管的发射极形成于与深N阱层接触的N掺杂区上。

在一实施例中，PNP双极晶体管的基极形成于与深N阱层接触的N阱上。

在一实施例中，NMOS晶体管的栅极端形成于与深N阱层接触的P阱上。

在一实施例中，深N阱层的深度约为1，600微米。

在一实施例中，第一双极晶体管和第二双极晶体管中的至少一个响应于ESD脉冲充当二极管。

在一实施例中，MOS装置以及第一双极晶体管和第二双极晶体管中的一个响应于ESD脉冲充当可控硅整流器(SCR)。