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      過壓和/或靜電釋放保護(hù)裝置的制作方法

      文檔序號:12200898閱讀:201來源:國知局
      過壓和/或靜電釋放保護(hù)裝置的制作方法
      本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種執(zhí)行過壓保護(hù)和靜電釋放(ESD)保護(hù)可形成在單片集成電路內(nèi)的裝置。

      背景技術(shù):
      電子電路可能被靜電電勢或者僅僅是被總體上的高電壓瞬態(tài)損壞。對于場效應(yīng)晶體管尤其是這樣。例如,可通過在將被保護(hù)的節(jié)點(diǎn)和電源軌線之間放置反向配置的二極管來提供保護(hù)。對于此處的使用,“被保護(hù)節(jié)點(diǎn)”指的是將被保護(hù)以防止靜電損壞的任意一個(gè)或多個(gè)元件、導(dǎo)體或終端。采用二極管的一個(gè)缺點(diǎn)在于一旦達(dá)到必要的正向偏置電壓(通常是0.7V),它們就立即開始導(dǎo)通。因此,如果期望保護(hù)正負(fù)極以防止過壓事件,則在被合理施加的電壓可能超出并入或附接至被保護(hù)節(jié)點(diǎn)的裝置的電源軌線電壓時(shí)很難防止二極管傳導(dǎo)。因此,期望設(shè)置一個(gè)獨(dú)立于電源電壓來啟動(dòng)保護(hù)時(shí)的“保護(hù)電壓”。采用二極管的另一個(gè)缺點(diǎn)在于一旦它們導(dǎo)通,它們會(huì)呈現(xiàn)出電阻性電流電壓特性。這就意味著,可能會(huì)不必要地花費(fèi)較長的時(shí)間來安全地將靜電釋放傳導(dǎo)出去。而且由于電流的比值受到二極管的電阻的限制,受保護(hù)節(jié)點(diǎn)可能會(huì)不必要地經(jīng)受較高的峰值電壓。對于其中過壓事件是由于感性元件的存在而引起的情況(與靜電釋放相反)的情況尤其明顯。二極管不僅是可采用的過壓保護(hù)的形式,而且它們可用來說明需要解決的一些問題。

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      在一個(gè)實(shí)施例中,提供了一種與濾波器結(jié)合的過壓保護(hù)裝置,過壓保護(hù)裝置具有用于連接至被保護(hù)節(jié)點(diǎn)的第一節(jié)點(diǎn)、用于連接至放電節(jié)點(diǎn)的第二節(jié)點(diǎn)、以及控制節(jié)點(diǎn);而且其中濾波器包括下述元件中的至少一個(gè):(a)連接在第一節(jié)點(diǎn)和釋放節(jié)點(diǎn)之間的電容器;(b)連接在控制節(jié)點(diǎn)和釋放節(jié)點(diǎn)的電容器;或(c)與第一節(jié)點(diǎn)串行連接的電感器。優(yōu)選地,過壓保護(hù)裝置被操作來提供保護(hù)以防止正反極性的過壓事件,并且過壓保護(hù)裝置的實(shí)施例包括NPN半導(dǎo)體結(jié)構(gòu),其定義了:第一N型區(qū)域;第一P型區(qū)域;以及第二N型區(qū)域;其中第一或第二N型區(qū)域中的一個(gè)被連接至將被保護(hù)以防止過壓事件的終端、導(dǎo)體或節(jié)點(diǎn),而第一或第二N型區(qū)域中的另一個(gè)被連接至基準(zhǔn),而且有利地,場板與第一P型區(qū)域電接觸,而且場板與第一和第二N型區(qū)域的一部分重疊但是隔離開。因此,可以提供一種裝置,其可響應(yīng)于外部激勵(lì)或者響應(yīng)于內(nèi)部電場而被切換至導(dǎo)通狀態(tài),并且一旦其已經(jīng)被打開則會(huì)變成低阻抗以將靜電釋放事件或其它過壓事件的電荷傳遞出去。有利地,裝置被布置為一個(gè)橫向雙極型晶體管。在一個(gè)實(shí)施例中,裝置對諸如靜電釋放之類的過壓事件的響應(yīng)基本上獨(dú)立于釋放事件的極性。因此,例如,如果裝置具有一般為225V的觸發(fā)電壓,則裝置應(yīng)該保持高阻抗?fàn)顟B(tài),直到受保護(hù)節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)大于+225V的電壓,或者直到小于受保護(hù)節(jié)點(diǎn)處出現(xiàn)小于-225V的電壓。為了實(shí)現(xiàn)該效果,第一和第二N型區(qū)域的摻雜濃度應(yīng)該基本相等。由此,當(dāng)將要通過穿通機(jī)制觸發(fā)導(dǎo)通時(shí),對于第一和第二N型區(qū)域中的每一個(gè),第一和第二N型區(qū)域的PN邊界分別與第一P型區(qū)域之間的距離、以及N型區(qū)域中的內(nèi)部穿通結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)大致相同。但是,如果期望不對稱的電壓響應(yīng),則摻雜和/或距離可能彼此不同。在一個(gè)實(shí)施例中,過壓保護(hù)裝置被配置成響應(yīng)于過壓條件而暫時(shí)鎖定。因此,在裝置被觸發(fā)成導(dǎo)通之后,裝置迫使自己進(jìn)入低阻抗?fàn)顟B(tài),而不管裝置的接通終端或區(qū)域處的電流量怎么樣。通過制造與NPN晶體管共享N和P區(qū)域的PNP晶體管以使得晶體管協(xié)作來使得彼此導(dǎo)通,可提供這種鎖定功能。這樣的結(jié)構(gòu)在本領(lǐng)域中被已知為硅控整流器(SCR)。有利地,雖然硅控整流器在流經(jīng)其的電流減小至足夠小的值時(shí)會(huì)自己斷開,但是斷開電路可與過壓保護(hù)裝置關(guān)聯(lián)以便在受保護(hù)節(jié)點(diǎn)處的電壓已經(jīng)下降至斷開閾值之下時(shí)使得裝置回到高阻抗?fàn)顟B(tài)。斷開電路可包括諸如晶體管之類的在計(jì)時(shí)器的影響下操作從而將橫向NPN晶體管的基極拉升至晶體管的發(fā)射極電壓以將晶體管切換至高阻抗?fàn)顟B(tài)的有源裝置。優(yōu)選地,斷開電路包括無源阻抗,其控制流經(jīng)橫向NPN晶體管的基極區(qū)域和發(fā)射極區(qū)域的電流之間的劃分,而且這轉(zhuǎn)而控制了保護(hù)電路呈現(xiàn)的返回電壓。輸入本文描述了具體實(shí)施例,但是在此描述的原理和優(yōu)勢也適用于其中P和N摻雜互換、正負(fù)電壓的描述反過來、以及電流方向的描述反過來的替換實(shí)施例。附圖說明此處的附圖及相關(guān)描述被提供來說明本發(fā)明的具體實(shí)施例,而不是用作限制?,F(xiàn)在將通過非限制示例并結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的實(shí)施例,其中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括電壓鉗制裝置的保護(hù)裝置的截面圖;圖2是圖1的摻雜區(qū)域的正視圖的示例;圖3是圖示出用于在電壓在被保護(hù)節(jié)點(diǎn)處超過±VT(VT=trigger電壓)之后使保護(hù)裝置導(dǎo)通的觸發(fā)電路的電路圖;圖4是具有用于自初始化導(dǎo)通的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的保護(hù)裝置的截面圖;圖5更詳細(xì)地示出圖4的配置的一部分;圖6示意性地圖示出圖5中圖示的配置的一部分中的耗盡區(qū)域邊界;圖7是示出基于正負(fù)過壓擊穿的響應(yīng)的示圖,其中觸發(fā)電壓由裝置內(nèi)的制造商控制的間隔限制;圖8是示出一系列觸發(fā)電壓的示圖,其中每個(gè)觸發(fā)電壓至少部分地由裝置的幾何結(jié)構(gòu)確定,因此由裝置制造商直接控制;圖9a和9b圖示出現(xiàn)有技術(shù)的連接配置在施加至保護(hù)裝置時(shí)如何向僅僅一個(gè)極性的過壓事件提供保護(hù);圖10a和10b圖示出本發(fā)明的實(shí)施例如何為兩個(gè)極性的過壓威脅提供過壓保護(hù);圖11圖示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)裝置內(nèi)基極電流如何分流;圖12示意性地圖示出保護(hù)裝置的等效電路;圖13示出了如何制造電阻器;圖14是示出保持電壓響應(yīng)的示圖;圖15是示出用于有效地將保護(hù)裝置切換至不導(dǎo)通狀態(tài)的電路的電路圖;圖16是保護(hù)裝置的等效電路;圖17是構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的替換結(jié)構(gòu)的正視圖;圖18是與圖4所示的保護(hù)裝置類似的保護(hù)裝置的另一實(shí)施例的截面圖;圖19是包括構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的保護(hù)裝置的單片集成電路的電路圖;圖20是前面描述的具有250V的常規(guī)閾值電壓的保護(hù)裝置響應(yīng)于具有20毫秒上升時(shí)間的過壓事件的擊穿電壓對比電流的曲線圖;圖21是針對與圖20中的測試相同但是響應(yīng)于具有僅僅10納秒(ns)上升時(shí)間的過壓的裝置的擊穿電壓對比電流的曲線圖;圖22是針對與圖20中的測試相同但是響應(yīng)于具有僅僅200皮秒(ps)上升時(shí)間的過壓的裝置的擊穿電壓對比電流的曲線圖;圖23是對照圖1至19描述的與電抗性濾波器阻抗相關(guān)的保護(hù)裝置的示意圖;圖24是其中保護(hù)裝置與呈現(xiàn)電抗性阻抗的另一組件相關(guān)的另一電路的電路圖;圖25是其中保護(hù)裝置與二極管堆相關(guān)的配置的電路圖;圖26是保護(hù)裝置結(jié)合電容器的另一配置的電路圖;圖27是保護(hù)裝置結(jié)合反向偏置的二極管的配置的電路圖;圖28是保護(hù)裝置結(jié)合電感器的組合的電路圖;以及圖29a和29b示出保護(hù)裝置分別在具有和不具有與保護(hù)裝置相關(guān)的濾波器的情況下的響應(yīng)。具體實(shí)施方式圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的操作來向受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8提供過壓保護(hù)的保護(hù)裝置(或電壓鉗制器)5的示意截面圖。裝置的另一節(jié)點(diǎn)9被連接至基準(zhǔn),例如接地。由于裝置在所圖示的實(shí)施例中是在其響應(yīng)方面對稱的,節(jié)點(diǎn)8和9可互換。為了簡化描述,諸如“上”、“靠近”、“左邊”等的術(shù)語將被用來指示附圖所示的定位的裝置的特征。類似地,對于具有不同摻雜濃度或不同摻雜物類型的區(qū)域彼此鄰接的地方,區(qū)域被示出為被邊界所定界,然而在實(shí)際裝置中可能無法分辨出這樣的邊界。圖1所示的配置總體上包括襯底10,其上在絕緣阱20中形成了保護(hù)裝置5。為了這么做,絕緣層22(例如二氧化硅層)被形成在襯底10上。隨后,外延層30可形成在絕緣層22上方??蛇x地,相對重地?fù)诫s的P+層24可沉積在絕緣層22上方。隨后,外延層30被布置成沉積在P+層24上方(如果布置了該層)的或直接形成在絕緣層22上方(如果省略P+層24)的更輕摻雜的P層。外延層30的P型材料形成過壓保護(hù)裝置的體區(qū)31。體區(qū)31形成在由絕緣層22、左側(cè)絕緣壁32、右側(cè)絕緣壁34和在附圖的前后與圖1的平面平行地延伸的另一絕緣壁定界的阱中。在三維形式下考慮裝置時(shí)(后面將會(huì)討論),顯然壁32和34實(shí)際上是圍繞保護(hù)裝置的單個(gè)壁的一部分。因此,P型材料的體區(qū)31與襯底的剩余部分絕緣。這種絕緣阱的構(gòu)成是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的阱??蛇x地,可以在多個(gè)反向偏置的PN結(jié)內(nèi)形成阱。朝著裝置的表面,在P型材料31內(nèi)形成了若干N型區(qū)域。在圖1所示的配置中,裝置呈現(xiàn)出相對于線A-A'的發(fā)射對稱。裝置還可有利地呈現(xiàn)出圍繞紙張平面的反射對稱。朝著阱20的左側(cè)邊緣形成第一N型區(qū)域40。從圖2所示的摻雜的平面圖可以看出,第一N型區(qū)域40形成圍繞裝置的中心的“環(huán)”,因此,圖1的左側(cè)和圖1的右側(cè)的區(qū)域40實(shí)際上形成在同一N型區(qū)域中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解的是,雖然圖2的平面圖示出了分明的轉(zhuǎn)角和平行線,制造出來的裝置可能出現(xiàn)圓形的轉(zhuǎn)角和不平行的線。此外,線也可能是曲線。第二N型區(qū)域50被形成在由第一N型區(qū)域40所形成的環(huán)內(nèi),但是在其上分離。第一和第二N型區(qū)域40和50之間的間隙被體區(qū)31的P型材料填充。因此,通過該配置形成橫向晶體管。在雙極型NPN晶體管的制造過程中,集電極和發(fā)射極區(qū)域之間的摻雜通常顯著地不同以使得耗盡區(qū)域具有不同的空間范圍,并且這與薄基極區(qū)域一起導(dǎo)致了呈現(xiàn)總體良好的電流增益(例如,幾百倍)的晶體管(在晶體管的基極大約比發(fā)射極電壓高0.7V時(shí))。但是,不為所知的是,雖然如果它們反過來以使得集電極被用作發(fā)射極(反之亦然)則會(huì)極大地減小增益,但是這些晶體管仍然工作。在圖1和2所示的裝置中,第一和第二N型區(qū)域40和50中的摻雜濃度相同,大約為每立方厘米1016施主雜質(zhì)。P型體區(qū)31被更輕地?fù)诫s,大約每立方厘米1015受主雜質(zhì)。其它摻雜濃度也是可行的,并且可以很容易地被本領(lǐng)域普通技術(shù)人員想到。這種摻雜對稱的結(jié)果就是,在實(shí)際應(yīng)用中,N型區(qū)域40或50中的任意一個(gè)可作為橫向N-P-N晶體管的發(fā)射極或集電極中的任意一個(gè),具體是哪一個(gè)則取決于過壓威脅的極性?;氐綀D1,為了便于描述,P型體區(qū)31的在第一和第二N型區(qū)域40和50之間延伸的部分被標(biāo)記為60,并且可被看作是形成了橫向NPN晶體管的基極?;鶚O區(qū)域配置有場板。場板由傳導(dǎo)性元件形成,其被總體標(biāo)記為70,這可以通過金屬或多晶硅的單個(gè)結(jié)構(gòu)來形成,但是在本示例中由兩個(gè)相互合作的部分形成。第一傳導(dǎo)層72被形成在基極區(qū)域60上方。但是,如所示那樣,傳導(dǎo)層72與第一N型區(qū)域40和第二N型區(qū)域50的邊緣稍微重疊。顯然,不允許傳導(dǎo)層接觸基極區(qū)域60以及由N型區(qū)域40和50形成的發(fā)射極和集電極區(qū)域,這是因?yàn)榉駝t裝置將成為短路。由此,傳導(dǎo)層72被形成在絕緣層76(通常是二氧化硅)上方,絕緣層76使傳導(dǎo)層72與第一和第二N型區(qū)域40和50絕緣。在絕緣層76的形成期間,或在后續(xù)刻蝕步驟中,縫隙或通孔被形成以使得場板70可接觸基極60。如所示出的那樣,基極60具有增強(qiáng)的P型摻雜(總體標(biāo)記為P+)的小區(qū)域61以提供基極60與場板70之間的增強(qiáng)界面。在傳導(dǎo)層72上方,以及由此在相距N型區(qū)域40和50的表面的增大的距離下,提供了第二傳導(dǎo)層78。這可能由多晶硅或金屬形成。第二傳導(dǎo)層78還伸出第一和第二N型區(qū)域40和50上方。層72和78形成場板70,其復(fù)制了N型區(qū)域40和50的邊緣上方的基極電勢。這使得在P-N結(jié)被反向偏置時(shí)N型區(qū)域40和50中的耗盡區(qū)域利用基極60從區(qū)域邊界進(jìn)一步延伸,而且這樣做使得裝置能夠在雪崩擊穿之前承受反向偏置的P-N結(jié)兩端的更高的電壓。導(dǎo)體的邊緣產(chǎn)生了比導(dǎo)體的主體更高的電場梯度,因此為了防止場板邊緣導(dǎo)致增大的電場梯度(其本身即可觸發(fā)擊穿),通過在N型區(qū)域40和50上方的增大的高度下形成由傳導(dǎo)層78的盡頭限定的板的邊緣來增大從場板邊緣至N型區(qū)域的距離。為了將橫向N-P-N晶體管切換成導(dǎo)通,電流可經(jīng)由例如控制終端79施加至基極??山?jīng)由外部電路來驅(qū)動(dòng)晶體管,在這種情況下電路可經(jīng)由控制終端79導(dǎo)通至場板從而驅(qū)動(dòng)基極60。后面將描述這樣的配置。此外,或者可替換地,對于這樣的外部控制,電離驅(qū)動(dòng)的擊穿可像穿通那樣被用來將晶體管切換成導(dǎo)通。這些機(jī)制中,穿通是優(yōu)選的,如后面將會(huì)描述的那樣,可以在裝置內(nèi)形成附加結(jié)構(gòu)以將電壓限定為使穿通電流讓晶體管導(dǎo)通。如前面描述的那樣,在已經(jīng)接收到表示需要被保護(hù)裝置處理以保護(hù)與受保護(hù)節(jié)點(diǎn)連接的其它電路的電壓威脅的觸發(fā)電壓之后,保護(hù)裝置應(yīng)該迅速呈現(xiàn)低阻抗?fàn)顟B(tài)。依靠選擇通過任意機(jī)制注入基極60的電流來將晶體管切換成導(dǎo)通不能確保能夠確切地并迅速地使晶體管導(dǎo)通。為了實(shí)現(xiàn)這一目的,可形成第二晶體管。第二晶體管被形成為PNP晶體管,并且理論上使得其基極連接至NPN晶體管的集電極,而且使得其發(fā)射極連接至NPN晶體管的基極。這樣的組合使得每個(gè)晶體管使彼此導(dǎo)通,而且形成被公知為硅控整流器(SCR)的裝置配置。為了提供SCR的作用,形成垂直的PNP晶體管。一個(gè)P區(qū)域,即,作為發(fā)射極的區(qū)域,被第一N型區(qū)域40中形成的附加的(例如,第二)P+區(qū)域80形成,集電極由P型體區(qū)31形成。為了從第一N型區(qū)域40至受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8實(shí)現(xiàn)低電阻連接,高摻雜的N+區(qū)域90被形成在第一N型區(qū)域40中。為了方便描述,但是不是必須的,P+區(qū)域80和N+區(qū)域90可被形成為彼此鄰接以使得它們共享單個(gè)金屬觸點(diǎn)92。觸點(diǎn)92被連接至節(jié)點(diǎn)8。假定裝置可能具有處于比第二N型區(qū)域50更低或更高的電勢的第一區(qū)域40,因此其中一個(gè)區(qū)域可作為橫向NPN晶體管的集電極,則在第二N型區(qū)域50中形成類似的垂直PNP晶體管。通過在第二N型區(qū)域50內(nèi)制作P+區(qū)域100形成垂直晶體管。類似地,N+區(qū)域110也被形成來給出從金屬觸點(diǎn)112至第二N型區(qū)域的相對低的電阻連接,而且區(qū)域100和110可方便地彼此連接在觸點(diǎn)112下方。觸點(diǎn)112被連接至節(jié)點(diǎn)9。在SCR配置已經(jīng)導(dǎo)通之后,其將保持導(dǎo)通而裝置兩端的電壓足以保持雙極型晶體管的基極-發(fā)射極電壓處于導(dǎo)通狀態(tài)。但是,如果電壓被去除,則裝置回到不導(dǎo)通狀態(tài),直到下次被觸發(fā)。如果在消除過壓或靜電釋放威脅之后受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8返回0V,則無需采取其他動(dòng)作。但是,如果受保護(hù)節(jié)點(diǎn)不返回0V(例如,由于它被連接至可能輸出非零電壓的另一裝置的輸出),則一旦已經(jīng)留意到過壓威脅,就需要采取措施來使得SCR斷開。后面將討論這樣的措施。由于保護(hù)裝置5可如后面將討論的這樣依賴于在施加至裝置的不同區(qū)域的電場的影響下的耗盡區(qū)域邊界的移動(dòng),有利地采取措施來保護(hù)裝置以防止由于組成部分或同一襯底中形成的相鄰保護(hù)裝置中的電勢造成的操作中的干擾。粗略地講,耗盡區(qū)域由于所施加的電勢差而延伸的距離反比于半導(dǎo)體中的摻雜物濃度。因此,相對高度摻雜的區(qū)域24保護(hù)了保護(hù)裝置以防止耗盡區(qū)域從絕緣層22向上延展并干擾保護(hù)裝置5的操作。類似地,橫向延伸的電勢差可能影響保護(hù)裝置的操作。為了防止耗盡區(qū)域從側(cè)壁32和34開始生長,P+摻雜的保護(hù)區(qū)域(形成了保護(hù)環(huán)120)被布置成圍繞橫向N-P-N晶體管。由此,第二場板70a可形成為圍繞第一N型區(qū)域40的外周以防止區(qū)域40的外邊緣周圍的電場梯度在低于保護(hù)裝置的導(dǎo)通電壓的電壓下觸發(fā)流入P型材料31的電流。觸發(fā)保護(hù)裝置如前面所描述的,裝置可被內(nèi)部地或者外部地觸發(fā)。對于外部觸發(fā),具有特殊構(gòu)造的二極管(例如齊納二極管或雪崩二極管)的擊穿可用作觸發(fā)??衫靡幌盗蟹聪蚱玫膿舸╇妷簛慝@取這種二極管。例如,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員制造反向偏置時(shí)擊穿電壓為7V的齊納二極管。因而可以得知,一旦二極管堆的過壓超過組合擊穿電壓,反向偏置的二極管的堆可用來將保護(hù)裝置切換成導(dǎo)通。圖3示出了這種配置。此處的二極管被布置成分別標(biāo)記為200和202的兩個(gè)子堆。第一子堆包括二極管200-1、200-2、200-3至200-n,它們?nèi)急徊贾迷谙嗤碾娏髋渲弥?,例如,二極管200-1的陽極被連接至二極管200-2的陰極,以此類推。第二子堆被類似地配置,其包括二極管202-1至202-n。但是子堆被布置成背靠背以使得如果一個(gè)子堆中的二極管被反向偏置,則另一子堆中的二極管是正向偏置的。二極管在反向偏置時(shí)具有相對小的泄漏電流,該泄漏電流小到不能觸發(fā)保護(hù)裝置5工作,但是能確保每個(gè)子堆上的電壓差被其中的每個(gè)反向偏置的二極管大致均等地共享??梢钥闯?,一旦受保護(hù)節(jié)點(diǎn)的電壓的幅值超過造成反向偏置的子堆的擊穿的電壓的幅值,則電流流入保護(hù)裝置的被連接至子堆200和202之間的節(jié)點(diǎn)的控制終端79,以足夠的幅值來使得裝置導(dǎo)通。如果受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8處的過壓事件是朝正向變化的事件,則第一子堆200被反向偏置而第二堆202被正向偏置。如果受保護(hù)節(jié)點(diǎn)處的過壓事件是朝負(fù)向變化的事件,則第一子堆200被正向偏置,而第二子堆202被反向偏置。對于包含‘n’個(gè)二極管的每個(gè)子堆200和202,將保護(hù)裝置切換成導(dǎo)通的觸發(fā)電壓可大致由等式1表示。VT=±(nVrev+0.7n)(等式1)在等式1中,Vrev表示每個(gè)二極管的反向擊穿電壓,0.7表示每個(gè)正向偏置二極管上的正向電壓降??商峁┢渌|發(fā)電路。附加地或者替換地,可以使用內(nèi)部觸發(fā)機(jī)制。圖4示出了第二本發(fā)明的實(shí)施例,其大致上與圖1所示的實(shí)施例相同,但是增加了內(nèi)部觸發(fā)結(jié)構(gòu)。出于簡潔的目的而省略了裝置的邊緣。內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有相對淺的P型延伸的形式,其在三維裝置中可以形成類似環(huán)的結(jié)構(gòu)或類似板的結(jié)構(gòu)。因此,圖1的附加的P型區(qū)域80可延伸以變成在第一N型區(qū)域中朝著P型區(qū)域60延伸的P型穿通控制結(jié)構(gòu)82。類似地,圖1的P型區(qū)域100圍繞形成類似板的結(jié)構(gòu)102的重?fù)诫s的N型區(qū)域110延伸。在圖5中更詳細(xì)地示出了圖4的區(qū)域(總體標(biāo)記為B)??梢钥闯?,P型穿通區(qū)域82和100通過距離或間隔D終結(jié)了它們各自的N型區(qū)域40和50的常規(guī)邊緣。裝置制造過程期間可通過掩膜定位來改變距離D。距離D控制了穿通發(fā)生的以及保護(hù)裝置觸發(fā)的電壓。在測試數(shù)據(jù)被用于本文的申請人執(zhí)行的實(shí)驗(yàn)中,對于保護(hù)裝置的實(shí)施例,距離D介于大約23至5微米的范圍以分別提供250V至120V的觸發(fā)電壓。針對實(shí)驗(yàn),從N型區(qū)域上的邊緣至N+區(qū)域110的距離L為25μm。但是,其它尺寸也是可行的,并且是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易確定的。圖6再次圖示了圖5所示的結(jié)構(gòu),但是對于其中裝置上不存在電勢差的情況,還包括與N型區(qū)域的耗盡區(qū)域邊界300、310。隨著施加在輸入節(jié)點(diǎn)312(區(qū)域40)處的電壓變得更負(fù),耗盡區(qū)域邊界300快速地向區(qū)域40和60之間的N-P邊界移動(dòng),而且由此形成的結(jié)開始導(dǎo)通。但是,隨著電壓的幅值增大,耗盡區(qū)域邊界310向右移動(dòng),如箭頭316所示。耗盡的N型材料實(shí)際上是P型材料,因此區(qū)域60向著P+區(qū)域100擴(kuò)展。隨著電壓進(jìn)一步增大,耗盡區(qū)域進(jìn)一步向右移動(dòng),而且最終,其最上面的邊緣移動(dòng)通過區(qū)域100的左側(cè)邊界320?,F(xiàn)在,P型材料的延伸的基極區(qū)域60直接接觸P型區(qū)域100,并且這形成了允許電流從接地的電極經(jīng)由區(qū)域100流向NPN晶體管的基極的電阻性路徑。一旦電流開始,則保護(hù)裝置內(nèi)的硅控整流器的自鎖定特性使其明確地導(dǎo)通并使得其保持導(dǎo)通。如前面已經(jīng)注意到的,通過穿通結(jié)構(gòu)的邊緣與其中形成穿通結(jié)構(gòu)的N型區(qū)域的邊緣之間的相對距離來調(diào)節(jié)觸發(fā)電壓。通過裝置制造期間的掩膜來定義這兩個(gè)位置,因此可在制造過程期間通過裝置尺寸來定義觸發(fā)電壓。圖7示出了對于朝正向變化和朝負(fù)向變化的過壓事件,對于等于15μm和16μm的間隔D,圖4所示的類型的裝置的性能基本對稱。其示出了對于測試中的裝置中的15μm的間隔,觸發(fā)電壓大約為±140V,而對于16μm的間隔,觸發(fā)電壓大約為±160V。水平軸示出了TLP電壓,垂直軸示出了“TLP”電流?!癟LP”標(biāo)記指的是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)測試,其中利用100ns的脈沖電壓測試了裝置,而得到的電壓變化和回落電流被測量。占空比相對較低以使得裝置受熱不成問題。圖7也示出了保護(hù)裝置的另一期望特性,即,在觸發(fā)之后,裝置上的電壓無需下落至V,而是可以處于安全電平。這一朝著安全電平的“回落”是期望的,這是因?yàn)樗杀辉O(shè)置成足夠高以使保護(hù)裝置停止試圖將信號線或者甚至電源軌線下拉至0V。下文將對此進(jìn)行更詳細(xì)的描述。針對基于穿通的觸發(fā)機(jī)制來定義觸發(fā)電壓的能力具有很大用處。則意味著制造商通過使用P型基極區(qū)域60與P型穿通區(qū)域82和100之間的間隔,可以容易地在制造期間控制保護(hù)裝置5的觸發(fā)電壓,這是因?yàn)殚g隔可直接通過保護(hù)裝置5制造期間的掩膜來控制。圖8示出了針對對構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的裝置的一系列TLP測試,對于裝置其中距離L為25μm而且穿通區(qū)域的延伸處于2至20μm的范圍的裝置,測得的觸發(fā)電壓和裝置電流的曲線圖,因此間隔D處于23至5μm的范圍內(nèi)。如前面所注意到的,隨著間隔D增大,觸發(fā)電壓也增大。處于完備的原因,注意到,TLP測試通過對電荷載體進(jìn)行充電而在測試電壓下進(jìn)行,在標(biāo)準(zhǔn)中設(shè)置電荷載體的電容。這樣,體區(qū)31的電容與TLP電流相關(guān)。最終,如果不依賴穿通作為內(nèi)部觸發(fā),而且沒有提供外部觸發(fā),則NPN晶體管的基極-發(fā)射極結(jié)處的增大的電場造成的碰撞電離也可用來使裝置導(dǎo)通。這也可以通過摻雜程度以及裝置的區(qū)域之間的間隔來控制。在這樣的配置中,反向偏置的集電極基極結(jié)啟動(dòng)將電流注入基極的碰撞電離。隨著基極充電,其使得將NPN晶體管導(dǎo)通的發(fā)射極正向偏置。NPN晶體管隨后帶動(dòng)PNP晶體管,并且SCR被觸發(fā)。啟動(dòng)碰撞電離的點(diǎn)由區(qū)域40和50的橫向間隔、以及與區(qū)域40和50重疊的場板70或傳導(dǎo)層72、78控制,即,更大的版圖間隔提供了更大的觸發(fā)電壓?;鶚O經(jīng)由電阻連接至電流路徑。在一個(gè)實(shí)施例中,保護(hù)裝置的對稱特性允許單個(gè)裝置提供過壓保護(hù)以防止朝正向變化和朝負(fù)向變化的過壓事件。這對比了該裝置與總體上僅僅對一個(gè)方向的威脅有效的現(xiàn)有技術(shù)的過壓保護(hù)裝置(例如,僅僅防止正向過壓事件)。但是,對于自觸發(fā)模式,裝置需要被正確地“線連”,而且得按照與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可期望的方式不同的方式。圖9a和9b示出了連接基于雙極型晶體管的過壓保護(hù)裝置以使得其僅僅響應(yīng)于一個(gè)方向的過壓威脅的方式??梢钥闯觯话?,P型基極區(qū)域被連接至發(fā)射極區(qū)域(圖9a和9b所示的最右側(cè)的N型區(qū)域),并且這兩個(gè)區(qū)域都接地。通過利用這樣的配置,當(dāng)左側(cè)N型區(qū)域340取正(例如至150V)時(shí),耗盡區(qū)域邊界341移動(dòng)以遠(yuǎn)離裝置的耗盡區(qū)域340和P型體區(qū)之間的PN結(jié)。因此,裝置不導(dǎo)通直到穿通或電離機(jī)制工作以使得裝置導(dǎo)通。如果為了簡化而假設(shè)正向偏置二極管下降大約1V,則PN結(jié)兩端的偏置電壓大約為149V。但是,當(dāng)電壓將取負(fù)(如與保護(hù)裝置連接的電路的正常操作中可能實(shí)際出現(xiàn)的那樣)時(shí),一旦電壓超過1V,結(jié)即開始導(dǎo)通。因此,裝置在出現(xiàn)負(fù)極過壓事件時(shí)失效并且太早導(dǎo)通。在圖10a和10b所示配置的中,保護(hù)裝置的基極進(jìn)入由PN結(jié)的相對連接確定的內(nèi)部產(chǎn)生的電勢,而且該電勢被連接至場板。現(xiàn)在,當(dāng)呈現(xiàn)朝正向變化的過壓時(shí),基極變成比與右側(cè)N型區(qū)域連接的接地電壓高1V(一個(gè)二極管的壓降),因此與前面一樣,反向偏置的P-N結(jié)被形成在左側(cè)N型區(qū)域中,直到電壓充分上升以觸發(fā)保護(hù)裝置5?;氐綀D10b,當(dāng)呈現(xiàn)朝負(fù)向變化的電壓時(shí),耗盡區(qū)域340與體區(qū)31之間的P-N結(jié)變成導(dǎo)通,因此體區(qū)電壓現(xiàn)在下降至-149V。但是,由于基極未接地,所以這使得反向偏置的區(qū)域形成在體區(qū)31和右側(cè)N型區(qū)域之間。這就禁止了電流,直到電壓幅值超過觸發(fā)閾值幅值。因此,裝置現(xiàn)在保持不導(dǎo)通,直到另一極性的過壓威脅超過觸發(fā)電壓幅值。將保護(hù)裝置切換回到高阻抗?fàn)顟B(tài)在其中保護(hù)裝置被另一電路有效驅(qū)動(dòng)的實(shí)施例中,計(jì)時(shí)器和附加電路可提供來使得保護(hù)裝置進(jìn)入斷開狀態(tài)。在其中例如裝置通過穿通啟動(dòng)自己的導(dǎo)通的實(shí)施例中,可采取其它步驟來控制保護(hù)裝置的返回電壓,并最終將保護(hù)裝置切換成斷開。圖11示意性地圖示了從區(qū)域40(在本示例中被看作是集電極)經(jīng)由基極流至區(qū)域50(可被看作是發(fā)射極)的電流?;鶚O電流Ib可理論上分成兩個(gè)部分Ib1和Ib2,其中一些電流(Ib1)通過針對基極區(qū)域(結(jié)合場板70)的場板的增強(qiáng)的P型摻雜區(qū)域和傳導(dǎo)層72而存在,一些電流(Ib2)經(jīng)由發(fā)射極觸點(diǎn)112而存在。通過提供如圖12所示可分別被看作是基極和發(fā)射極阻抗的外部阻抗400和402,可改變Ib1和Ib2之比。電流之間的比例可使得裝置的返回響應(yīng)在完全類似硅控整流器(在沒有流經(jīng)基極的電流時(shí))至類似二極管(在所有電流都流經(jīng)基極時(shí))之間變化。該比值改變了裝置的保持電壓,因此為設(shè)計(jì)人員給出了一種方式來修改其返回性能。電阻(或阻抗)應(yīng)該能夠承受過壓事件,并且這傾向于建議電阻由金屬制成。但是,金屬具有相對低的電阻,因此用于形成電阻器的導(dǎo)體的長度可變得相對較大(就集成電路而言)。這意味著應(yīng)該采用步驟來限制金屬電阻器的空間尺寸。圖13示意性地圖示了相對高電阻值的金屬薄膜電阻器如何形成在集成電路中,其中通過將其纏繞成螺旋線圈以節(jié)省裸片面積。線圈出現(xiàn)出感性,所以如果主要呈阻性的阻抗是期望的,則兩個(gè)線圈可被形成為疊加關(guān)系,流經(jīng)其中的電流在相反的方向上消除磁場,因此感性特征消除。這允許設(shè)計(jì)人員改變由螺旋線圈軌跡形成的電阻器的電阻和電感。在實(shí)驗(yàn)中,可通過改變基極電阻器400和發(fā)射極電阻器402的相對值來控制保持或返回電壓。表格I列示了這些結(jié)果。其中基極電阻器400被形成為具有37Ω的名義上恒定的值Rb,而且發(fā)射極電阻器402的電阻在3.2和125Ω之間變化。從結(jié)果可以看出,保持電壓隨著Re的值的增大而變大。ReRbVH3.23790V20.837125V8937145V12537240V表格I圖14示出了采用Rb和Re值對名義上具有270V的觸發(fā)電壓的保護(hù)裝置進(jìn)行測量的結(jié)果。圖14圖示出,不同于試圖在已經(jīng)觸發(fā)裝置之后將保護(hù)裝置的終端兩端的電壓下拉至零,電壓下降至保持電壓VH并在該電平附近變化。金屬螺旋線的感性特征還可以用來區(qū)分過壓事件的快速瞬態(tài)特性和DC電源。例如,如果配置成產(chǎn)生電感的金屬螺旋線被布置在基極終端處并且具有基本上零電感的歐姆電阻器被布置在發(fā)射極終端處,則快速瞬態(tài)事件看見相對于發(fā)射極的基極處的高阻抗。這支持了SCR功能,因此具有低保持電壓和高ESD強(qiáng)度。但是,一旦瞬態(tài)事件已經(jīng)結(jié)束,則DC電源看見相對于發(fā)射極的基極處的相對低的阻抗,該配置支持了二極管功能,并且導(dǎo)致了使得裝置切換成斷開并防止電源保持SCR打開和吸收電流的相對高的保持電壓。利用電容器通過使用電容器阻抗的取決于瞬態(tài)的本質(zhì)來過濾快速過壓事件,可實(shí)現(xiàn)類似的電路配置。繞線電阻器的使用以及所導(dǎo)致的電感還可用來控制沿電流路徑Ib1和Ib2建立的電流的比值。這意味著,保持電壓可被控制成隨著時(shí)間改變?;鶚O電阻Rb的值主要還被電子電路修改,例如通過使用場效應(yīng)晶體管來有選擇地控制來自基極的電流,或者基極處的電勢。圖15示出了其中利用硅控整流器實(shí)現(xiàn)的與由發(fā)射極電阻器402形成的發(fā)射極電阻Ze相關(guān)的圖4的保護(hù)裝置5的配置。通過基極電阻器400和基極電極與地之間的并行布置的多個(gè)晶體管410與小的保護(hù)性串行電阻器411的并行組合來形成基極阻抗。晶體管410的柵極被連接至由RC電路形成的計(jì)時(shí)器420,其中R較大(在示例的電路中大約1或2M歐姆),C較小(若干pF)。在保護(hù)電路被觸發(fā)之后,經(jīng)過發(fā)射極電阻器402的電流使得電阻器兩端的電壓增大,從而使得其經(jīng)由電阻器R對RC計(jì)時(shí)器的電容器進(jìn)行充電。一旦C上的電壓已經(jīng)足夠上升來導(dǎo)通晶體管410,它們將基極(控制終端)拉至接地,將保護(hù)裝置切換回高阻抗?fàn)顟B(tài)。該電路僅對一個(gè)方向的過壓威脅有效,所以需要復(fù)制來處理相反極性的威脅。雖然處于簡化的目的而已經(jīng)描述了看起來像硅控整流器的保護(hù)裝置,由于其雙向特性,N型材料的區(qū)域40和50中垂直P-N-P晶體管的形成造成了更對稱的結(jié)構(gòu),圖16示出了其等效電路。可以看出,如果受保護(hù)節(jié)點(diǎn)暴露至朝正向變化的威脅,則NPN和最上面的PNP晶體管形成了硅控整流器,最小面的PNP晶體管被反向偏置以作為高阻抗。如果受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8暴露至朝負(fù)向變化的威脅,則NPN晶體管和最小面的PNP晶體管形成了硅控整流器,最上面的PNP晶體管被反向偏置。圖17在平面圖中示出了圖1和4的裝置的替換配置。但是,取代使得裝置具有兩個(gè)(或更多)對折旋轉(zhuǎn)對稱性的是,第一和第二N型區(qū)域40和50被形成為被P型基極區(qū)域60隔開的相鄰的線性結(jié)構(gòu)。該配置產(chǎn)生了比圖2所示的配置更緊致的裝置。僅僅示出了摻雜區(qū)域,而且其表示出場板70和70a被布置成前面描述的那樣(未示出)。因此,可以形成保護(hù)裝置,其具有下述特性中的一個(gè)或多個(gè):其提供過壓保護(hù)以防止朝正向變化的和朝負(fù)向變化的過壓事件;其具有受到裝置的幾何形狀控制的觸發(fā)電壓;其具有可控的保持電壓;而且其能夠通過常用的處理步驟來布置。注意,雖然已經(jīng)以橫向N-P-N晶體管描述了裝置,但是N和P區(qū)域可反過來以形成PNP晶體管。但是,對于過壓保護(hù),PNP晶體管一般不是優(yōu)選的,因?yàn)榭昭ㄏ鄬τ陔娮泳哂袦p小的載流子遷移率。圖18示出了這樣的配置,其中圖4的實(shí)施例已經(jīng)被修改成使N型區(qū)域變成P型區(qū)域而P型區(qū)域變成N型區(qū)域。在圖18中,類似的部分標(biāo)記有類似的參考標(biāo)號,除了附加了“a”來表示相對于圖4,摻雜物類型已經(jīng)從P型換成N型或者反過來。圖19示意性地圖示了單片集成電路(總體標(biāo)記為500),其中半導(dǎo)體電路502具有輸入節(jié)點(diǎn)504和輸出節(jié)點(diǎn)506。如上所述的在輸入節(jié)點(diǎn)504和電源軌線(例如,雙極型結(jié)晶體管電路的情況下的Vee,或者場效應(yīng)晶體管電路的情況下的Vss)之間延伸的保護(hù)裝置5保護(hù)了輸入節(jié)點(diǎn)。輸出節(jié)點(diǎn)506可選地由虛線所示的另一保護(hù)裝置保護(hù),雖然假定輸出電路總體具有低阻抗,但是它們比輸入電路更不容易受到靜電損壞的影響,輸入電路通常具有非常高的輸入阻抗以及相當(dāng)小的輸入電容以便實(shí)現(xiàn)電路502的良好的工作帶寬。裝置封裝、布局或電路連接在具體情況下可能對裝置性能存在影響。如上所述,觸發(fā)電壓可由裝置內(nèi)的摻雜區(qū)域之間的相對間隔進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)置,如圖6所示。這些區(qū)域中的一些被相對重的摻雜,由此具有相對大的電容(與尺寸相當(dāng)?shù)木w管內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域相比)。這些電容可能導(dǎo)致非常快的瞬態(tài)事件或者具有較大轉(zhuǎn)換速度的事件,由此在在短時(shí)間內(nèi)修改其觸發(fā)電壓的過壓保護(hù)裝置中引入基于電容的電流。圖20、21和22比較了經(jīng)歷TLP測試的裝置的性能,其中已經(jīng)控制了上升時(shí)間。裝置具有250V的閾值的DC性能以及240V的保持電壓。響應(yīng)于圖20所示的較慢的過壓事件,其中從0V至觸發(fā)電壓的上升在幾個(gè)微秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)生,響應(yīng)與DC情況一樣。但是,隨著上升時(shí)間變得更短-因此瞬態(tài)事件的頻率分量的頻率增大,對于給定過壓事件的電壓,轉(zhuǎn)換速率也增大,實(shí)驗(yàn)證據(jù)顯示,在一些情況下觸發(fā)電壓和保持電壓可變?yōu)闇p小。圖21示出了同一裝置的響應(yīng),但是是響應(yīng)于具有10納秒上升時(shí)間的過壓事件。觸發(fā)電壓初始地減小至185V,并且保持電壓減小至160V,盡管這兩個(gè)值隨著過壓事件的前緣過去而恢復(fù),而且因此與快速上升電壓相關(guān)的高頻分量也減小。圖22示出了裝置對具有200皮秒上升時(shí)間的過壓事件的響應(yīng)。觸發(fā)電壓Vt減小至122V,保持電壓減小至115V,但是一旦瞬態(tài)過去,它們再次恢復(fù)至DC值。但是,期望過壓保護(hù)裝置具有與過壓事件的上升時(shí)間無關(guān)的可靠的閾值電壓。前面已經(jīng)注意到,用于形成基極和發(fā)射極電阻器的金屬繞線的感性特性可用于響應(yīng)于快速瞬態(tài)過壓事件在SCR類和二極管類的響應(yīng)之間轉(zhuǎn)換保護(hù)裝置的操作。在此還建議電容可用來提供對快速瞬態(tài)事件的過濾。圖23示出了電路圖,其中前面所述的由保護(hù)裝置600表示的過壓保護(hù)裝置5(對應(yīng)于圖16所示的等效電路),被布置在保護(hù)節(jié)點(diǎn)8和負(fù)電源軌線或接地610(其表示放電節(jié)點(diǎn),因此過壓事件期間電流被保護(hù)裝置釋放至該點(diǎn))之間。發(fā)射極電阻器402在保護(hù)裝置5的第二節(jié)點(diǎn)9和接地610之間延伸?;鶚O電阻器400在基極終端79和接地610之間延伸?;鶚O終端作為用于過壓保護(hù)裝置的控制節(jié)點(diǎn)。為了針對快速瞬態(tài)事件提供對接地的高通濾波器,或者至少快速變化事件引起的與受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8處的電壓的非常陡峭的變化相關(guān)的非常高頻的分量,電容器620被布置在受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8和接地610之間。電容器620對應(yīng)于實(shí)際電容器而不是僅僅對應(yīng)于寄生電容。電容器620可具有相對小的電容(通常10至20pF),并且可在過壓保護(hù)裝置內(nèi)部??墒褂酶蟮碾娙?。更大的電容可被提供作為外部組件。但是,在這樣的配置中,其必須按照這樣的方式連接以為快速瞬態(tài)提供低阻抗路徑。當(dāng)然,出于設(shè)計(jì)目的,在確定電容器620應(yīng)該提供多大電容時(shí)也應(yīng)該考慮寄生電容。與提供傳統(tǒng)電容器620不同,可借助于半導(dǎo)體裝置的寄生電容來提供電容器620,例如節(jié)點(diǎn)8和接地610之間的反向偏置的二極管630的寄生電容,如圖24所示。但是,應(yīng)該理解的是,電容器620不對應(yīng)于僅僅寄生電容,這是因?yàn)樘砑恿私M件來提供額外的電容。如圖25所示,單個(gè)二極管630可由堆640中布置的多個(gè)二極管替代。每個(gè)二極管正常情況下反向偏置,由此堆可呈現(xiàn)大的擊穿電壓。而且,由于反向偏置的二極管的的電容串聯(lián),所以允許堆具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于單個(gè)二極管的電容的有效電容。注意,該配置提供了與圖3所示的配置類似的對高頻的濾波。圖23所示的電容器620的使用提供了對過壓威脅的對稱響應(yīng),即,保護(hù)裝置可響應(yīng)于朝正向變化和朝負(fù)向變化的過壓的兩種情況,而二極管630或二極管堆640的單向電流特性可使電路僅僅適于提供保護(hù)以抵御單極的過壓威脅。輸入節(jié)點(diǎn)處提供的電容按照Z=(jwc)-1變化,其中w是角頻率,c是電容,j=(-1)1/2。該“虛擬”阻抗可在受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8表現(xiàn)出不期望的負(fù)擔(dān)??赏ㄟ^在保護(hù)裝置的基極79(控制節(jié)點(diǎn))和接地之間增加電容來實(shí)現(xiàn)類似的高通濾波響應(yīng),如圖26和27所示,其中電容器620a和二極管630a分別布置在基極79和接地610之間,而且由于在該示例中已經(jīng)與基極電阻器400并行地提供了基極電阻器400。該配置在節(jié)點(diǎn)8可呈現(xiàn)出較少的與頻率有關(guān)的負(fù)擔(dān)。在另一變型中,電感器650可布置成與保護(hù)裝置串聯(lián),如圖28所示。雖然電感器650可包括寄生電感,但是電感器650對應(yīng)于實(shí)際電感器,而不是僅僅對應(yīng)于寄生電感。電感器650提供了按照Z=jwL變化的阻抗,其中L是電感器650的電感,因此阻抗正比于頻率。由于保護(hù)裝置600表現(xiàn)為電阻和電容的混合,所以其與電感器650合作來形成限制了快速瞬態(tài)事件的高頻分量的效果的高阻(低通)濾波器。電感器650可布置在受保護(hù)節(jié)點(diǎn)8的下游,如圖28所示,或者布置在其上游。電感器650可被形成為集成電路內(nèi)的具體組件,或者根據(jù)所需的值而被布置為與集成電路相關(guān)的封裝引腳和鍵合引線的寄生電感的一部分。因此,可以提供與過壓保護(hù)裝置相關(guān)的濾波器來修改保護(hù)裝置響應(yīng)于高頻瞬態(tài)的操作。圖29示出了如何通過添加參考圖23至28描述的濾波器從圖29a所示的響應(yīng)修改測試裝置響應(yīng),其中在125V處測得響應(yīng)于200ps的上升時(shí)間的過壓事件的閾值電壓。圖29示出了裝置在利用濾波器進(jìn)行修改時(shí)的響應(yīng),其中閾值電壓已經(jīng)針對過壓威脅恢復(fù)至270V。如果例如在必須承受由惡意源產(chǎn)生的電磁脈沖的電路中出現(xiàn)其中認(rèn)為高頻瞬態(tài)會(huì)意外地產(chǎn)生損壞的情況,則可以故意觸發(fā)保護(hù)裝置從而響應(yīng)于瞬態(tài)而在減小的閾值下觸發(fā)。這可以通過提供從節(jié)點(diǎn)8至控制終端79的節(jié)點(diǎn)的電容性路徑來實(shí)現(xiàn)。對照圖23至28描述的濾波器配置可進(jìn)行組合,由此例如圖26或27所示的配置可具有圖23、24或25所示的從節(jié)點(diǎn)8至接地的電容??梢允褂秒姼衅骱碗娙萜鹘M合,盡管設(shè)計(jì)人員需要確保電路不會(huì)過度地響應(yīng)于電壓變化。就此處的使用而言,除非相反地明確說明,否則“連接”指的是一個(gè)元素/特征直接或間接連接至另一元素/特征,并且并非必須是機(jī)械的。類似地,除非相反地明確說明,否則“耦接”指的是一個(gè)元素/特征直接或間接耦接至另一元素/特征,并且并非必須是機(jī)械的。就此處的使用而言,“節(jié)點(diǎn)”指的是出現(xiàn)給定的信號、邏輯電平、電壓、數(shù)據(jù)模式、電流或量的任意內(nèi)部或外部基準(zhǔn)點(diǎn)、連接點(diǎn)、結(jié)、信號線、傳導(dǎo)元件等。以上給出的示例僅僅用于說明本發(fā)明,而不用于限制本發(fā)明的范圍。而且,所附的權(quán)利要求被撰寫用于美國的初始申請,在美國單項(xiàng)從屬是正常的。不由此而產(chǎn)生推斷,而且在允許多項(xiàng)從屬的地方,可以認(rèn)為每個(gè)從屬權(quán)利要求可多項(xiàng)從屬于任意介于中間的從屬權(quán)利要求,除非該種配置顯然在技術(shù)上不可信。前面已經(jīng)描述了各種實(shí)施例。雖然參考這些具體實(shí)施例進(jìn)行了描述,但是描述用于說明而不是限制。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可做出各種修改和應(yīng)用。
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