[發(fā)明專利]集成電路設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710290116.7
• 申請日: 2017-04-28
• 公開（公告）號: CN107342285B
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設計）人: J·A·塞爾瑟多;D·J·克拉克
• 申請（專利權(quán)）人: 亞德諾半導體集團
• 主分類號: H01L27/06
• 分類號: H01L27/06
• 代理公司: 中國貿(mào)促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

本公開涉及通信系統(tǒng)收發(fā)器接口的裝置。公開了一種用于保護電路免受瞬態(tài)電事件的集成電路設備。集成電路設備包括：半導體襯底，其中形成有雙極半導體整流器(SCR)，其具有電連接到第一端子的陰極/陽極和與第二端子電連接的陽極/陰極。集成電路設備還包括形成在半導體襯底之上的多個金屬化層。集成電路設備還包括在第一側(cè)上形成在半導體襯底中并且與雙向SCR相鄰的觸發(fā)設備。觸發(fā)設備包括一個或多個雙極結(jié)型晶體管(BJT)或雪崩PN二極管，其中觸發(fā)設備的第一設備端子與K/A共同連接到T1，并且其中觸發(fā)設備的第二設備端子通過一個或多個金屬化電平電連接到雙向SCR的中心區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

所公開的技術(shù)涉及電子裝置，更具體地說涉及用于通信系統(tǒng)收發(fā)器接口的保護設備，用于提供對諸如電過載/靜電放電等瞬態(tài)電氣事件的保護。

背景技術(shù)

某些電子系統(tǒng)可以暴露于持續(xù)相對短的持續(xù)時間并具有快速變化的電壓和/或電流的瞬時電氣事件。瞬時電氣事件可以包括例如靜電放電(ESD)或電荷從物體或人員突然釋放到電子系統(tǒng)產(chǎn)生的電磁干擾事件。

瞬態(tài)電事件可能由于過電壓條件和/或IC的相對小的區(qū)域上的高功率耗散而損壞電子系統(tǒng)內(nèi)部的集成電路(IC)。這種功率的快速和高耗散可能導致對諸如柵極氧化物穿通，結(jié)損，金屬損傷和表面電荷積累等引起的核心電路以及其他有害現(xiàn)象的損害。此外，瞬態(tài)電氣事件可能導致閂鎖(換句話說，無意中產(chǎn)生低阻抗路徑)，從而破壞IC的功能并導致IC的永久性損壞。

發(fā)明內(nèi)容

在一些實施例中，集成電路設備包括其中形成有雙向半導體可控整流器(SCR)的半導體襯底，其具有電連接到第一端子(T1)的陰極/陽極(K/A)和陽極/電連接到第二端子(T2)的陰極(A/K)。集成電路設備還包括形成在半導體襯底之上的多個金屬化層。集成電路設備還包括在第一側(cè)上形成在半導體襯底中并且與雙向SCR相鄰的觸發(fā)設備。觸發(fā)設備包括一個或多個雙極結(jié)型晶體管(BJT)或雪崩PN二極管，其中觸發(fā)設備的第一設備端子與K/A共同連接到T1，并且其中第二設備端子觸發(fā)設備通過一個或多個金屬化電平電連接到雙向SCR的中心區(qū)域。

在一些其他實施例中，集成電路設備包括其中形成有具有電連接到第一端子(T1)的陰極/陽極(K/A)的NPNPN雙向半導體可控整流器(SCR)的半導體襯底和電連接到第二端子(T2)的陽極/陰極(A/K)。集成電路設備還包括形成在半導體襯底之上的多個金屬化層。集成電路設備還包括形成在NPNPN雙向SCR的第一側(cè)上的半導體襯底中的觸發(fā)設備。觸發(fā)設備包括雙極結(jié)型晶體管(BJT)或雪崩二極管中的至少一種，其中觸發(fā)設備的第一設備端子通過一個或多個金屬化電連接到雙向SCR的中心n型區(qū)域集成電路設備的電平。

在一些其它實施例中，集成電路設備包括其中形成有NPNPN雙向半導體可控整流器(SCR)的半導體襯底，其具有電連接到第一端子(T1)的陰極/陽極(K/A)以及電連接到第二端子(T2)的陽極/陰極(A/K)。集成電路設備還包括形成在與NPNPN雙向SCR相鄰的半導體襯底中的兩個或更多個觸發(fā)設備。兩個或更多個觸發(fā)設備的第一設備端子電連接到雙向SCR的中心n型區(qū)域，并且通過形成在半導體襯底上方的集成電路設備的一個或多個金屬化層級彼此電連接。

附圖說明

圖1A是根據(jù)實施例的具有一個或多個系統(tǒng)級雙向保護設備的片上系統(tǒng)芯片(SOC)或包裝系統(tǒng)(SIP)。

圖1B是根據(jù)實施例的具有雙向保護設備的收發(fā)器集成電路的示意圖。

1C是根據(jù)實施例的以堆疊配置布置并且集成有雙向保護設備的封裝中的系統(tǒng)(SIP)的示意性側(cè)視圖。

圖1D是根據(jù)實施例的以橫向相鄰配置布置的集成有雙向保護設備的封裝(SIP)系統(tǒng)的示意性平面圖。

圖2A和2B是根據(jù)實施例的具有雙向保護設備的示例收發(fā)器接口的示意性電路圖。