技术领域
[0001] 本揭露的一实施例是关于一种静电放电保护的电路及方法,特别是关于一种使用整流器电路的静电放电保护的电路及方法。
相关背景技术
[0002] 氮化镓(GaN)正在成为集成电路(integrated circuit,IC)制造的有利材料。然而,GaN基板可限制为在其上制造n型半导体装置。结果,GaN结构中的静电放电(electrostatic discharge,ESD)事件可能难以减轻。
具体实施方式
[0034] 以下揭示内容提供用于实施所提供标的物的不同特征的许多不同实施例、或实例。下文描述组件及配置的具体实例以简化本揭示的一实施例。当然,这些仅为实例且非意欲为限制性的。举例而言,在以下描述中第一特征于第二特征上方或上的形成可包括第一特征与第二特征直接接触地形成的实施例,且亦可包括额外特征可形成于第一特征与第二特征之间使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。此外,本揭示在各种实例中可重复参考数字及/或字母。这一重复本身且不指明所论述的各种实施例及/或组态之间的关系。
[0035] 用于本说明书中的术语一般具有其在此项技术中且在使用每一术语所在的具体情境下的普通含义。实例在本说明书中的使用,包括本文中所论述的任何术语的实例的使用仅是说明性的,且绝不限制本揭示或任何所例示术语的范畴及含义。同样,本揭示不限于本说明书中给出的各种实施例。
[0036] 在一些实施例中,术语“约”及“实质上”可指示给定量的值,在该值的5%内(例如,该值的±1%、±2%、±3%、±4%、±5%)变化。这些值仅是实例而非意欲为限制性的。术语“约”及“实质上”可是指熟悉此项技术者根据本文的教导所解释的值的百分数。
[0037] 本文描述的实施例涉及一种用于设置于氮化镓(GaN)基板上的集成电路(integrated circuit,IC)的静电放电(electrostatic discharge,ESD)箝制。在一些实施例中,IC包括基板、在基板上的目标装置、及电耦合至目标装置的ESD装置。根据一些实施例,ESD装置用以减轻在结构中发生的可损坏目标装置的ESD事件。
[0038] ESD装置可并入IC中或可是外部连接至IC的。举例而言,ESD装置可包括于IC晶片设计中。在一些实施例中,ESD装置是独立电路。独立ESD装置可是可互换的,使得ESD装置可在任何可损坏ESD装置的ESD事件之后改变。举例而言,ESD装置可封装为类似于熔丝的外部插入式装置。ESD装置可用以附接至易受ESD事件损坏的装置及/或系统的外部端口。类似地,ESD装置可用以附接至电路板(例如,面包板、印刷电路板(printed circuit board,PCB)、母板、或类似者)。
[0039] 在一些实施例中,ESD装置的组件(例如,晶体管、二极管、电阻器、电容器、及类似者)在因ESD事件而损坏时可经替换。ESD装置可是具有可移除地附接的组件的模块化装置,若由ESD事件损坏,则这些组件可经替换。举例而言,若电阻器在ESD事件期间损坏,则可通过简单地移除损坏的电阻器并安装工作电阻器来替换电阻器。
[0040] 在一些实施例中,ESD装置可包括ESD侦测电路。根据一些实施例,ESD侦测电路可电耦合至第一参考电压供应及第二参考电压供应。ESD侦测电路可包括至少一个电阻元件及至少一个电容元件。在一些实施例中,电阻元件(例如,电阻器)电耦合至第一参考电压供应(例如,电力供应导轨,本文亦称为“VDD”)。电容元件(例如,电容器)可耦合至第二参考电压供应(例如,地面,本文亦称为“VSS”)。电阻器与电容器可彼此电耦合。在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件可使过剩电流流动至电路中。举例而言,在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的尖峰将作为电压增加进入电路中,其可升高增强型晶体管装置(包括为电路中的反向器的部分)的栅极电压,并接通增强型晶体管装置。同样,在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD的事件可发送电压尖峰至电容器中,从而引发介电崩溃。
[0041] 在一些实施例中,ESD侦测电路(例如,电阻器电耦合至第一参考电压供应,电容器电耦合至第二参考电压供应,其中电阻器与电容器亦彼此电耦合)连接至反向器电路。在一些实施例中,反向器电路包括彼此电耦合的电阻元件与晶体管装置。电阻元件可是耗尽型晶体管装置或电阻器。电阻元件电耦合至第一参考电压供应(例如,VDD)。晶体管装置可是增强型晶体管装置并电耦合至第二参考电压供应(例如,VSS)。
[0042] 在ESD事件期间,反向器电路经电气触发。举例而言,增强型晶体管装置可在ESD事件期间停用。另一方面,电阻元件可在ESD事件期间启用(例如,以允许来自ESD事件的过量电流的一部分经由电阻元件传递)。在一些实施例中,电阻元件可回应于第一参考电压供应(例如,VDD)上的ESD事件而启用。相反,增强型晶体管装置可回应于第二参考电压供应(例如,VSS)上的ESD事件而停用。
[0043] 在一些实施例中,整流器电路可电耦合至反向器电路。整流器电路可包括串联连接以形成串联整流器电路的至少一个二极管或多个二极管。整流器电路亦可包括多个串联整流器电路。(来自多个串联整流器电路的)第一串联整流器电路可以反向偏置组态电耦合至第一参考电压供应(例如,VDD)。举例而言,如下所示,当过量电流通过串联二极管中的每一反向偏置二极管时,相对于第一参考电压供应(例如,VDD)的反向偏置组态可提供对来自ESD事件的过量电流中的至少一部分的逐步整流。类似地,(来自多个串联整流器电路的)第二串联整流器电路可以反向偏置组态电耦合至第二参考电压供应(例如,VSS)。第二串联整流器电路可对来自在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生的ESD事件的过量电流中的至少一部分进行整流。第一串联整流器电路与第二串联整流器电路可彼此电耦合。在一些实施例中,反向器电路以正向偏置组态电耦合至第一串联整流器及第二串联整流器。
[0044] 在一些实施例中,场效晶体管可电耦合至整流器电路。场效晶体管亦可电耦合至目标装置。场效晶体管可进一步电耦合至第一参考电压供应(例如,VDD)及第二参考电压供应(例如,VSS)。场效晶体管可用以对来自在经由整流器电路传递时在第一参考电压供应(例如,VDD)或第二参考电压供应(例如,VSS)上发生的ESD事件的剩余电流进行放电。
[0045] 在一些实施例中,整流器电路保护场效晶体管以免曝光于更高的电流。结果,与缺少整流器电路的ESD装置相比,具有整流器电路的ESD装置为目标装置提供更高位准的保护。
[0046] 图1是根据一些实施例的设置于GaN基板(未显示)上的ESD装置100的图示。如图1中所示,ESD装置100包括ESD侦测电路110,其包括电阻器120及电容器130。电阻器120与电容器130彼此电耦合,其中电阻器120电耦合至第一参考电压供应(例如,VDD),电容器电耦合至第二参考电压供应(例如,VSS)。ESD装置100包括反向器电路115,其包括电耦合至晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)的电阻元件140(例如,耗尽型装置140)。根据一些实施例,反向器电路115可是GaN反向器电路。ESD装置100包括场效晶体管160。在一些实施例中,ESD装置100包括整流器电路170。在一些实施例中,ESD侦测电路110、反向器电路115、场效晶体管160、及整流器电路170用以保护目标装置180。
[0047] 在一些实施例中,基板可是体半导体晶圆或绝缘体上半导体(semiconductor on insulator,SOI)晶圆,诸如举例而言,绝缘体上GaN。此外,基板可由诸如GaN的n型半导体制成。在其他实施例中,可使用任何n型半导体基板,包括(i)锗(Ge);(ii)包括砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)的化合物半导体;(iii)包括磷砷化镓(GaAsP)、砷化铝铟(AlInAs)、砷化铝镓(AlGaAs)、砷化镓铟(GaInAs)、磷化镓铟(GaInP)、及/或磷砷化镓铟(GaInAsP)的合金半导体;或(iv)或其组合物。在一些实施例中,本文所述的ESD装置100可设置于其他类型的半导体基板,诸如p型半导体基板上。
[0048] 在一些实施例中,ESD装置100可并入互补金属氧化物硅(complementary metal‑oxide‑silicon,CMOS)架构及处理线中。另外,GaN基板可整合至CMOS生产环境中。虽然本说明书是指n型装置,但本文所述的材料及系统可经受在其他类型的制造工艺,诸如基于硅(Si)的制造工艺中使用的工艺步骤及设备。
[0049] 目标装置180可是易受ESD事件损坏的任何装置或系统。目标装置180可包括任何半导体装置,诸如离散组件(例如,电阻器)及电子系统。举例而言,目标装置180可是鳍式FET电路、栅极全环绕(gate‑all‑around,GAA)FET电路、或任何其他类型的电路。目标装置180可是任何类型的电子系统,诸如发射器、接收器、收发器、图形板、母板、处理器、记忆体装置、信号处理器、放大器、或感测器。
[0050] 参考图1,ESD侦测电路110用以在ESD事件开始时经触发。举例而言,在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件期间,ESD侦测电路110中的电容器130可放电(例如,由输入电流引起的短路,输入电流使最接近第二参考电压(例如,VSS)的电容器板(例如,电容器的底板)上的电势升高)。根据一些实施例,电容器130可具有范围自约1pF至约1nF(例如,1pF、10pF、100pF、或1nF)的电容。其他电容范围/值在本揭示的一实施例的范畴内。此外,ESD侦测电路110中的电阻器140可具有范围自约1kΩ至约10kΩ(例如,约1kΩ至约9kΩ、约
2kΩ至约10kΩ、约3kΩ至约7kΩ、或者约1kΩ至约5kΩ)的电阻。举例而言,根据一些实施例,ESD侦测电路110可具有约1kΩ、约2kΩ、约3kΩ、约4kΩ、约5kΩ、约6kΩ、约7kΩ、约8kΩ、约9kΩ、或约10kΩ的电阻。
[0051] 在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件期间,电阻器120将传递来自第一参考电压供应(例如,VDD)上的ESD事件的电流。举例而言,电阻器120可根据ESD事件的来源表现出电压增加或电压降低。举例而言,当在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件时,电阻器120可表现出其上的电压增加,而当在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件时,可表现出其上的电压降低。在一些实施例中,电阻器120与电容器130电耦合,从而协同用作侦测ESD事件。
[0052] 根据一些实施例,ESD侦测电路110的回应时间可高达约10奈秒(nanosecond,ns)。随着微晶片技术中的时钟速率提高,减少的回应时间对保护目标装置180是必要的。因此,高达约10ns或更小的回应时间是重要的。在一些实施例中,回应时间可是约1ns、2ns、3ns、
4ns、5ns、6ns、7ns、8ns、9ns、或10ns。其他回应时间在本揭示的一实施例的范畴内。回应时间可基于由电阻器120及电容器130设定的RC延迟。
[0053] 反向器电路115可电耦合至ESD侦测电路110。举例而言,电阻元件140(例如,耗尽型装置140)及晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)两者均可在共同电路节点处电耦合至ESD侦测电路110,如图1中所示。此外,电阻元件140(例如,耗尽型装置140)可电耦合至第一参考电压供应(例如,VDD)。晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)可电耦合至第二参考电压供应(例如,VSS)。
[0054] 根据一些实施例,电阻元件140(例如,耗尽型装置140)在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件期间经触发。耗尽型装置140一直处于接通状态,直到发生ESD事件。在一些实施例中,当过量电流经由电阻器120流动(例如,ESD事件)时,耗尽型装置140可停用(例如,关断)。过剩电流可显示为电阻器上的电压上升。幅度范围自约0.5V至约3V的电压上升(例如,约1V至约3V、约0.5V至约2.5V、或者约1V至约2.5V)可触发耗尽型装置的停用。
其他电压范围/值在本揭示的一实施例的范畴内。举例而言,耗尽型装置140可在0.5V、1V、
1.5V、2V、2.5V、或3V的电压下触发。
[0055] 根据一些实施例,晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)可在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件期间经触发。根据一些实施例,当自电容器130放电的电压在约1V至约3V的范围内(例如,约1V至约2V、或约2V至约3V)时,增强型晶体管装置150启用(例如,接通)。其他启用电压范围/值在本揭示的一实施例的范畴内。增强型晶体管装置150可在电阻器120上的电压为1V、1.1V、1.2V、1.3V、1.4V、1.5V、1.6V、1.7V、1.8V、1.9V、2V、
2.1V、2.2V、2.3V、2.4V、2.5V、2.6V、2.7V、2.8V、2.9V、或3V时启用。当电阻器上的电压(例如,产生自ESD事件的源电压)大于晶体管栅极的临限电压时,增强型晶体管装置150上的栅极电压可增加。
[0056] 在一些实施例中,电阻元件140(例如,耗尽型装置140)及晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)是n型装置,因此适合用于GaN技术。此外,包括电阻元件140(例如,耗尽型装置140)及晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)两者防止在第一参考电压供应(例如,VDD)或第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件。
[0057] 在一些实施例中,整流器电路170电耦合至ESD侦测电路110、及反向器电路115。整流器电路170亦连接至第一参考电压供应(例如,VDD)及第二参考电压供应(例如,VSS)。整流器电路170可包括电耦合至第一参考电压供应(例如,VDD)的第一串联整流器电路171及电耦合至第二参考电压供应(例如,VSS)的第二串联整流器电路172。第一串联整流器电路171以相对于第一参考电压供应(例如,VDD)的反向偏置组态配置。第二串联整流器电路172以相对于第二参考电压供应(例如,VSS)的反向偏置组态配置。当电阻元件140(例如,耗尽型装置140)停用或晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)启用时,整流器电路170启用。整流器电路170包括至少一个二极管,并可根据预期ESD事件的幅度包括任意数目的二极管。因此,串联二极管中的二极管的数目与ESD事件的整流幅度成比例。举例而言,当第一串联整流器电路171或第二串联整流器电路172中的每一二极管额定为约1.5V时,串联整流器电路中的四个二极管可抑制约6V的ESD事件。
[0058] 在一些实施例中,场效晶体管160可用以具有范围自约10V至约15V(例如,约10V至约14V、约11V至约15V、或者约11V至约14V)的最大栅极崩溃电压。其他电压范围/值在本揭示的一实施例的范畴内。举例而言,最大栅极崩溃电压可是约10V、约11V、约12V、约13V、约14V、或约15V。在一些实施例中,场效晶体管160可用以以约6V的栅极电压接通。场效晶体管
160可以小于栅极崩溃电压(例如,自约6V至约10V)的电压接通,从而允许场效晶体管160的栅极上的上升时间减少。6V崩溃使ESD装置100能够具有更短的回应时间,从而具有更快的ESD保护时间。举例而言,回应时间取决于场效晶体管160的栅极的上升时间,其可小于或等于10奈秒(nanosecond,ns)。举例而言,场效晶体管160栅极的上升时间可高达约10ns、高达约9ns、高达约8ns、高达约7ns、高达约6ns、高达约5ns、高达约4ns、高达约3ns、高达约2ns、或高达约1ns。ESD装置100可以小于或等于10ns来减轻ESD事件。
[0059] 另外,本文所述的ESD装置100在GaN基板技术中的不同操作电压上提供更强健的电路。为了增加崩溃电压,在反向器电路115中,可通过修改跨越这些装置的源极及漏极的漂移区来调整电阻元件140(例如,耗尽型装置140)及/或晶体管装置(例如,增强型晶体管装置150)。对跨越晶体管装置的源极及漏极的漂移区中的空穴及/或电子移动率的修改包括在制造期间掺杂漂移区及/或改变漂移区的长度标度。举例而言,具有用于高压整流器的经修改的栅极及源极连接的650V GaN高移动率电子晶体管(high electron mobility transistor,HEMT)功率开关可维持高达900V。对跨越耗尽型装置140及/或增强型装置150的源极及漏极的漂移区的修改可降低装置及二极管损坏风险,并提供在各种电压下的操作。因此,通过并入超高压增强型晶体管装置、超高压耗尽型装置、及超高压串联整流器,ESD装置100可构造为承受超高压应用。
[0060] 图2是根据一些实施例的ESD装置200的图示。在本文中,图1的电阻元件140(例如,耗尽型装置140)用电阻器210替换,这可在不影响ESD保护的情况下减小ESD装置200的整体尺寸。在一些实施例中,电阻器210可具有至少约10mΩ(例如,自约10mΩ至约100mΩ、自约20mΩ至约100mΩ、自约10mΩ至约90mΩ、自约20mΩ至约80mΩ、或自约10mΩ至约70mΩ)的电阻。其他电阻范围/值在本揭示的一实施例的范畴内。电阻器210的电阻可是至少10mΩ、至少15mΩ、至少20mΩ、至少25mΩ、至少30mΩ、至少35mΩ、至少40mΩ、至少45mΩ、至少50mΩ、至少55mΩ、至少60mΩ、至少65mΩ、至少70mΩ、至少75mΩ、至少80mΩ、至少85mΩ、至少
90mΩ、至少95mΩ、或至少100mΩ。
[0061] 参考图3A、图3B及图4,根据一些实施例,图示保护目标装置180的方法400以及用以解释该方法的注释的电路图(图3A及图3B)。在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件期间,侦测电路110表现出电阻器120上的电压增加。侦测电路110将过量的电路电流导引至电阻元件140(例如,耗尽型装置140)。在图3A中所示的一个实例中,ESD事件可是来自第一参考电压供应(例如,VDD)的约10V的静态放电,由ESD电流尖峰300表示。电阻器120在其上表现出电压增加。电阻元件140(例如,耗尽型装置140)停用,且来自在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件的过量电流沿着电流路径310导引至第一串联整流器电路171。在一些实施例中,第一串联整流器电路171包括四个二极管320。在一些实施例中,每一二极管320额定为约1.5V,因此四个二极管320的群组将在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件减少约6V。剩余的过量电流导引至场效晶体管160,并沿着电流路径330经由场效晶体管160经消除。在本实例中,来自在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件的剩余的约4V导引至场效晶体管160的栅极。目标装置180不曝光于来自在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件的电流或自侦测电路110中的电容器130放电的任何电流。
[0062] 在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件期间,侦测电路110表现出自电容器130放电。侦测电路110将放电电流导引至晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)。在图3B中所示的一个实例中,ESD事件可是自第二参考电压供应(例如,VSS)的约10V的静态放电。当在电容器130的底板上累积足够的电荷时,电容器130表现出电流放电。自电容器
130的放电可流动至增强型晶体管装置150的栅极。增强型晶体管装置150启用,且来自在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件的过量电流沿着电流路径360导引至第二串联整流器电路172。在一些实施例中,第二串联整流器电路172包括四个二极管320。在一些实施例中,每一二极管320额定为约1.5V,因此四个二极管320的群组将在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生的ESD事件减少约6V。剩余的过量电流导引至场效晶体管160,并沿着电流路径370经由场效晶体管160经消除。在本实例中,来自第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件的剩余的约4V导引至场效晶体管160的栅极。目标装置180不曝光于来自在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生ESD事件的电流。
[0063] 图4是根据一些实施例的图示ESD事件之后的ESD装置的操作的方法400的流程图。为了便于说明,将参考图1、图2、图3A、及图3B描述方法400的操作。方法400的操作可根据具体应用以不同的次序执行或不执行。此外,应理解,可在方法400之前、期间、及之后提供额外的操作,且其他操作可仅在本文中简要描述。
[0064] 在操作410中,ESD经侦测。举例而言,ESD事件可经由第一参考电压供应(例如,VDD)或第二参考电压供应(例如,VSS)进入ESD装置100。根据一些实施例,侦测ESD事件通过侦测电路110来执行。侦测ESD事件可通过监测电阻器120上的电压降、电阻器120上的电压增加、或自电容器130的放电来执行。侦测电路110用以感测来自第一参考电压供应(例如,VDD)或第二参考电压供应(例如,VSS)的ESD事件。在一些实施例中,在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件可由侦测电路110侦测并传递至反向器电路115,特别是电阻元件140(例如,图1的耗尽型装置140或图2的电阻器210)。相反,在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生的ESD事件可侦测为自电容器130的放电。
[0065] 在操作420中,将ESD电流传递至整流器电路。不管ESD事件在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生或在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生,经由侦测电路110及反向器电路115传递的电流将传递至整流器电路170。在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生ESD事件的情况下,经由侦测电路110及反向器电路115传递的来自ESD事件的过量电流可由整流器电路170整流。在一些实施例中,在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件可由第一串联整流器电路171整流。同样,在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生的ESD事件可由第二串联整流器电路172整流。通过使来自ESD事件的过量电流经由ESD装置100内相对于过量电流的来源以反向偏置组态配置的至少一个二极管传递来执行对ESD事件的整流。换言之,在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件将由相对于第一参考电压供应(例如,VDD)以反向偏置组态配置的整流器电路170中的至少一个二极管来整流。类似地,在第二参考电压供应(例如,VSS)上发生的ESD事件将由相对于第二参考电压供应(例如,VSS)以反向偏置组态配置的整流器电路170中的至少一个二极管来整流。特别地,在第一参考电压供应(例如,VDD)上发生的ESD事件可由第一串联整流器电路171整流,且在第二参考电压供应VSS上发生的ESD事件可由第二串联整流器电路172整流。
[0066] 在操作430中,晶体管(例如,场效晶体管160)基于经由整流器电路流动的ESD电流而启用。来自第一参考电压供应(例如,VDD)或第二参考电压供应(例如,VSS)上的ESD事件的整流电流可传递至场效晶体管160。
[0067] 在操作440中,ESD电流经由晶体管(例如,场效晶体管160)自一个参考电压供应流动至另一参考电压供应。传递整流电流(例如,来自ESD事件的剩余电流)对应于启用场效晶体管160。启用场效晶体管160包括在第一参考电压供应上发生ESD事件的情况下使ESD电流自第一参考电压供应(例如,VDD)经由场效晶体管160流动至第二参考电压供应(例如,VSS)。类似地,启用场效晶体管160包括在第二参考电压供应上发生ESD事件的情况下使ESD电流经由场效晶体管160自第二参考电压供应(例如,VSS)流动至第一参考电压供应(例如,VDD)。
[0068] 图5图示根据一些实施例的ESD事件期间的电压轮廓。曲线A图示第一参考电压供应(例如,VDD)上的电压尖峰(例如,约2kV),其中晶体管装置150(例如,增强型晶体管装置150)将启用,而电阻元件140(例如,耗尽型装置140)将停用。ESD侦测电路110(图5中的曲线B)显示电阻器120或电容器130、及整流器电路170(图5中的曲线C)上的电压增加(例如,约
0.5V)。整流器电路170产生尖峰电压,场效晶体管160的电压降低(图4中的曲线D)。曲线D图示经由场效晶体管160流动的电流。
[0069] ESD装置100可并入IC中,或者可是外部连接至IC的。举例而言,ESD装置100可包括于IC晶片设计中。在一些实施例中,ESD装置100是独立电路。独立ESD装置100可是可互换的,使得ESD装置100能够在可损坏ESD装置100的任何ESD事件之后改变。举例而言,ESD装置100可封装为类似于熔丝的外部插入式装置。ESD装置100可用以附接至易受ESD事件损坏的装置及/或系统的外部端口。类似地,ESD装置100可用以附接至电路板(例如,面包板、印刷电路板(printed circuit board,PCB)、母板、或类似者)。
[0070] 在一些实施例中,ESD装置100的组件(例如,晶体管、二极管、电阻器、电容器、及类似者)在因ESD事件而损坏时可经替换。ESD装置100可是具有可移除地附接的组件的模块化装置,若由ESD事件损坏,则这些组件可经替换。举例而言,若电阻器在ESD事件期间损坏,则可通过简单地移除损坏的电阻器并安装工作电阻器来立即替换电阻器。
[0071] 在一些实施例中,提供一种电路。电路包括基板、基板上的目标装置、及电耦合至目标装置的静电放电(electrostatic discharge,ESD)装置。ESD装置100包括电耦合至第一参考电压供应及第二参考电压供应的ESD侦测电路、电耦合至ESD侦测电路并用以回应于第一或第二参考电压供应上的ESD事件而经触发的反向器电路、电耦合至反向器电路并用以对自反向器电路放电的电流进行整流的整流器电路、及电耦合至整流器电路并用以对经由整流器电路传递的剩余电流进行放电的晶体管。
[0072] 在一些实施例中,基板包含n型基板。
[0073] 在一些实施例中,静电放电侦测电路包含电耦合至电容器的电阻器。
[0074] 在一些实施例中,静电放电侦测电路电耦合至反向器电路。
[0075] 在一些实施例中,反向器电路包含电耦合至电阻元件的增强型晶体管装置。
[0076] 在一些实施例中,反向器电路电耦合至整流器电路。
[0077] 在一些实施例中,整流器电路包含二极管,二极管用以对来自静电放电事件的电流进行整流。
[0078] 在一些实施例中,整流器电路包含以反向偏置组态配置的多个二极管。
[0079] 在一些实施例中,晶体管电耦合至目标装置。
[0080] 在一些实施例中,提供一种电路。电路包括氮化镓(GaN)基板、目标装置、及电耦合至目标装置的静电放电(electrostatic discharge,ESD)装置。ESD装置100包括电耦合至第一参考电压电极及第二电压电极的ESD侦测电路、包括增强型晶体管装置及电阻元件的GaN反向器电路。GaN反向器电路电耦合至ESD侦测电路,且GaN反向器电路用以回应于第一或第二参考电压供应上的ESD事件而经触发。ESD装置100亦包括电耦合至GaN反向器电路并用以对自GaN反向器电路放电的电流进行整流的整流器电路、及电耦合至整流器电路并用以对经由整流器电路传递的剩余电流进行放电的场效晶体管(field effect transistor,FET)。
[0081] 在一些实施例中,静电放电侦测电路包含电耦合至电容器的电阻器。
[0082] 在一些实施例中,增强型晶体管装置电耦合至电阻元件。
[0083] 在一些实施例中,整流器电路包含以反向偏置组态配置的多个二极管。
[0084] 在一些实施例中,场效晶体管电耦合至目标装置。
[0085] 在一些实施例中,提供一种方法。方法包括侦测参考电压供应上的静电放电(electrostatic discharge,ESD)电流,将ESD电流传递至整流器电路,基于经由整流器电路流动的ESD电流启用晶体管,及经由晶体管将ESD电流自第一参考电压供应放电至第二参考电压供应。
[0086] 在一些实施例中,方法进一步包含以下步骤:通过使电流经由电阻元件流动或启用增强型晶体管装置来触发反向器电路。
[0087] 在一些实施例中,启用晶体管的步骤包含以下步骤:使电流经由至少个二极管流动。
[0088] 在一些实施例中,使电流经由至少个二极管流动的步骤包含以下步骤:使电流经由以反向偏置组态配置的多个二极管流动。
[0089] 在一些实施例中,使电流经由以反向偏置组态配置的此些二极管流动的步骤包含以下步骤:对静电放电电流进行整流。
[0090] 在一些实施例中,此些二极管的数目与静电放电电流的整流幅度成比例。
[0091] 应理解,实施方式部分而非发明摘要部分意欲为用于解释申请专利范围。发明摘要部分可阐述发明者所设想的本揭示的一或多个但非全部可能的实施例,因此,并非意欲为以任何方式限制申请专利范围。
[0092] 前述内容概述若干实施例的特征,使得熟悉此项技术者可更佳地理解本揭示的一实施例的态样。熟悉此项技术者应了解,其可易于使用本揭示的一实施例作为用于设计或修改用于实施本文中引入的实施例的相同目的及/或达成相同优势的其他工艺及结构的基础。熟悉此项技术者亦应认识到,此类等效构造并不偏离本揭示的一实施例的精神及范畴,且此类等效构造可在本文中进行各种改变、取代、及替代而不偏离本揭示的一实施例的精神及范畴。