[发明专利]静电放电(ESD)保护装置以及用于操作ESD保护装置的方法

说明书

描述了一种静电放电ESD保护装置以及一种用于操作ESD保护装置的方法的实施例。在一个实施例中，一种ESD保护装置包括：堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管，所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管被配置成响应于在第一节点与第二节点之间接收到的ESD脉冲而对所述第一节点与所述第二节点之间的电流进行分流；以及NMOS晶体管，所述NMOS晶体管与所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管以及所述第二节点串联连接。所述第二PNP双极型晶体管的发射极和基极连接至所述第一PNP双极型晶体管的集电极。所述NMOS晶体管的栅极端连接至所述NMOS晶体管的源极端。还描述了其它实施例。

技术领域

本发明的实施例总体上涉及电子硬件以及用于操作电子硬件的方法，并且更具体地说，涉及静电放电(ESD)保护装置以及用于操作ESD保护装置的方法。

背景技术

静电放电是可能由静电的积累引起的突然电力流动。ESD保护装置可用于对ESD电流进行分流以便防止装置中的热损伤。例如，ESD保护装置可以集成到电气装置(比如，集成电路(IC)芯片)上以便提供低阻抗通道，进而防止对电气装置组件的热损伤。ESD保护装置的工作特性(例如，ESD保护装置被激活以便对ESD电流进行分流的触发电压，用于激活ESD保护装置以便对ESD电流进行分流的ESD反应时间和/或在ESD保护装置中发生击穿状况的折转保持电压(snapback holding voltage)的温度灵敏度)可能影响ESD保护装置的性能。

发明内容

描述了一种ESD保护装置以及一种用于操作ESD保护装置的方法的实施例。在一个实施例中，一种ESD保护装置包括：堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管，所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管被配置成响应于在第一节点与第二节点之间接收到的ESD脉冲而对所述第一节点与所述第二节点之间的电流进行分流；以及NMOS晶体管，所述NMOS晶体管与所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管以及所述第二节点串联连接。所述第二PNP双极型晶体管的发射极和基极连接至所述第一PNP双极型晶体管的集电极。所述NMOS晶体管的栅极端连接至所述NMOS晶体管的源极端。还描述了其它实施例。

在实施例中，所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管中的每个PNP双极型晶体管的发射极都连接至所述PNP双极型晶体管的基极。所述第一PNP双极型晶体管的所述发射极和所述基极连接至所述第一节点。

在实施例中，所述NMOS晶体管的漏极端连接至所述第二PNP双极型晶体管的集电极。

在实施例中，所述NMOS晶体管的所述栅极端和所述源极端连接至所述第二节点。

在实施例中，所述NMOS晶体管的主体连接至所述第二节点。

在实施例中，所述第二节点连接至接地，并且所述第一节点连接至正电压。

在实施例中，所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管中的每个PNP双极型晶体管都包括集电极组件、发射极组件以及围绕所述集电极组件和所述发射极组件的基极结构。所述发射极组件相对于所述集电极组件被交替地定位。

在实施例中，所述基极结构包括N掺杂区域。

在实施例中，所述集电极组件和所述发射极组件位于N阱区域的顶部。所述N阱区域位于深N阱区域的顶部。

在实施例中，所述堆叠的第一和第二PNP双极型晶体管中的每个PNP双极型晶体管都另外包括P阱区域，所述P阱区域通过衬底区域与所述N阱区域分离。

在实施例中，所述NMOS晶体管形成于至少一个P阱区域的顶部。所述至少一个P阱区域位于衬底区域的顶部。

在实施例中，所述NMOS晶体管的所述栅极端、所述源极端以及漏极端位于所述至少一个P阱区域的顶部。