[發明專利]用于通信系統收發器接口的設備

有效

• 申請號: 201810905265.4
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109390334B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: J·A·塞爾瑟多;何林峰
• 申請（專利權）人: 美國亞德諾半導體公司
• 主分類號: H01L27/02
• 分類號: H01L27/02
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 劉倜

本公開涉及用于通信系統收發器接口的設備。公開用于保護電路免受瞬態電事件影響的集成電路器件。集成電路器件包括第一雙極結型晶體管(BJT)和與第一BJT交叉耦合以作為第一半導體可控整流器(SCR)操作的第二BJT，其中第一BJT的基極連接到第二BJT的集電極和第二BJT的基極連接到第一BJT的發射極或集電極。集成電路器件另外包括觸發裝置，包括第一二極管，所述第一二極管的陰極電連接到第一BJT的基極。集成電路器件還包括第三BJT，與第二BJT交叉耦合以作為第二SCR操作，其中所述第三BJT具有連接到所述第二BJT的基極的集電極和連接到所述第二BJT的集電極的基極。

技術領域

公開的技術涉及電子設備，更具體地涉及用于通信系統收發器接口的保護設備，用于提供對瞬態電事件(例如電過應力/靜電放電)的保護。

背景技術

某些電子系統可能暴露于持續時間相對較短并且具有快速變化的電壓和/或電流的瞬態電事件。瞬態電事件可包括例如靜電放電(ESD)或由電荷從物體或人突然釋放到電子系統引起的電磁干擾事件。

由于過電壓條件和/或IC的相對較小區域的高功率耗散，瞬態電事件可能損壞電子系統內的集成電路(IC)。這種快速和高功率耗散可潛在地導致核心電路的損壞，例如，柵極氧化物穿通、結損壞、金屬損壞和表面電荷累積、以及其它破壞性現象。此外，瞬態電事件可引起閂鎖(換句話說，無意中產生低阻抗路徑)，從而破壞IC的功能并導致IC的永久性損壞。

發明內容

在一個方面中，集成電路器件包括第一雙極結型晶體管(BJT)和與第一BJT交叉耦合以作為第一半導體可控整流器(SCR)操作的第二BJT，其中第一BJT的基極連接到第二BJT的集電極，并且第二BJT的基極連接到第一BJT的發射極或集電極。集成電路器件另外包括觸發裝置，包括第一二極管，所述第一二極管的陰極電連接到第一BJT的基極。集成電路器件還包括第三BJT，與第二BJT交叉耦合以作為第二SCR操作，其中所述第三BJT具有連接到所述第二BJT的基極的集電極和連接到所述第二BJT的集電極的基極。

在另一個方面中，集成電路器件包括：半導體基板，其中形成有雙向半導體可控整流器(SCR)，其中雙向SCR形成在第一端子和第二端子之間，并且其中所述雙向SCR包括第一類型的中心阱，其中形成有第二類型的中心重度摻雜區域。集成電路器件另外包括形成在半導體基板上方的多個金屬化層和一對二極管，其中每個二極管的陰極通過一個或多個金屬化層電連接到第一類型的中心阱。

在另一個方面中，集成電路器件包括：半導體基板，其中形成有三個或更多個阱，所述阱包括插入第二類型的第一阱和第二類型的第二阱之間的第一類型的第一阱。集成電路器件另外包括形成在半導體基板上方的多個金屬化層。集成電路器件另外包括多個雙極結型晶體管(BJT)，形成在所述三個或更多個阱中并且被配置為作為雙向半導體可控整流器(SCR)和作為在所述三個或更多個阱中形成的SCR操作，其中所述雙向SCR和SCR中的每個包括一對雙極結型晶體管(BJT)，其中每一對BJT的基極連接到一對BJT中的另一個的集電極。集成電路器件另外包括第一類型的第二阱和第一類型的第三阱形成在所述半導體基板中并且被所述三個或更多個阱插入。第一二極管形成在第一類型的第二阱和第二類型的第一阱中，并且第二二極管形成在第一類型的第三阱和第二類型的第二阱中。所述第一和第二二極管的陰極通過金屬化層中的一個或多個彼此電連接。

附圖說明

圖1A是根據實施例的具有一個或多個系統級雙向保護器件的片上系統芯片(SOC)或系統級封裝(SIP)的示意圖。

圖1B是根據實施例的具有雙向保護器件的收發器集成電路的示意圖。

圖1C是根據實施例的以堆疊配置布置并且其中集成有雙向保護器件的系統級封裝(SIP)的示意性側視圖。

圖1D是根據實施例的集成有雙向保護器件的以橫向相鄰配置布置的系統級封裝(SIP)的示意性平面圖。