静电防护电路及电子装置制造方法及图纸

本揭露提供一种静电防护电路及电子装置。静电防护电路连接至功率装置的第一端点及第二端点。所述静电防护电路经配置以允许所述功率装置之第一端点及第二端点之间的双向静电保护。所述功率装置包含横向高电子迁移率晶体管(HEMT)。

Electrostatic Protection Circuit and Electronic Device

【技术实现步骤摘要】
静电防护电路及电子装置
本揭露系关于一静电防护电路及电子装置，特别系关于具有III-V族高电子迁移率晶体管之静电防护电路及电子装置。
技术介绍
直接能隙(directbandgap)半导体之组件，例如包括三五族材料或III-V族化合物(Category:III-Vcompounds)之半导体组件，由于其特性而可在多种条件或环境(例如不同电压、频率)下操作(operate)或运作(work)。上述半导体组件可包括异质接面双极晶体管(heterojunctionbipolartransistor，HBT)、异质接面场效晶体管(heterojunctionfieldeffecttransistor，HFET)、高电子迁移率晶体管(high-electron-mobilitytransistor，HEMT)，或调变掺杂场效晶体管(modulation-dopedFET，MODFET)等。
技术实现思路
本公开的一些实施例提供一种静电防护电路，其连接至功率装置的第一端点及第二端点。所述静电防护电路经配置以允许所述功率装置之第一端点及第二端点之间的双向(bilateral)静电保护。所述功率装置包含横向高电子迁移率晶体管(high-electron-mobilitytransistor，HEMT)。本公开的一些实施例提供一种电子装置，包含功率装置及静电放电(ElectroStaticDischarge，ESD)保护电路。所述功率装置包含横向高电子迁移率晶体管(HEMT)，所述横向HEMT具有三个端点。所述ESD保护电路连接于所述功率装置之三个端点中之至少两个端点之间，且经配置以提供所述两个端点之间的双向电流路径。附图说明当结合附图阅读时，从以下具体实施方式容易理解本公开的各方面。应注意，各个特征可以不按比例绘制。实际上，为了论述清晰起见，可任意增大或减小各种特征的尺寸。图1所示为根据本案之某些实施例之一电子装置之侧视图(sideview)；图2所示为根据本案之某些实施例之一电路之示意图(schematicillustration)；图3A、图3B、图3C、图3D、图3E、及图3F所示为根据本案之某些实施例之一电路及其静电放电(ElectroStaticDischarge，ESD)电流路径示意图；图4A及图4B所示为根据本案之某些实施例之一电路及其ESD电流路径示意图；图5所示为根据本案之某些实施例之一电路及其ESD电流路径示意图；图6所示为根据本案之某些实施例之一电路；及图7所示为根据本案之某些实施例之一电路。具体实施方式以下公开内容提供用于实施所提供的标的物的不同特征的许多不同实施例或实例。下文描述组件和布置的具体实例。当然，这些只是实例且并不意欲为限制性的。在本公开中，在以下描述中对第一特征形成在第二特征上或上方的叙述可包含第一特征与第二特征直接接触形成的实施例，并且还可包含额外特征可形成于第一特征与第二特征之间从而使得第一特征与第二特征可不直接接触的实施例。另外，本公开可以在各种实例中重复参考标号和/或字母。此重复是出于简化和清楚的目的，且本身并不规定所论述的各种实施例和/或配置之间的关系。下文详细论述本公开的实施例。然而，应了解，本公开提供的许多适用概念可实施在多种具体环境中。所论述的具体实施例仅仅是说明性的且并不限制本公开的范围。直接能隙材料，例如III-V族化合物，可包括但不限于，例如砷化镓(GaAs)、磷化铟(InP)、氮化镓(GaN)、砷化铟镓(InGaAs)、砷化铝镓(InAlAs)等。图1所示为根据本案之某些实施例之一电子装置之侧视图。如图1所示，电子装置50可包括衬底52、III-V族层54、及导体结构56。衬底52可包括，例如但不限于，硅(Si)、经掺杂硅(dopedSi)、碳化硅(SiC)、硅化锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)、或其他半导体材料。衬底52可包括，例如但不限于，蓝宝石(sapphire)、绝缘层上覆硅(silicononinsulator，SOI)或其他适合之材料。在一些实施例中，衬底52还可包括经掺杂区域(图1未标示)，例如p阱(p-well)、n阱(n-well)等。III-V族层54可设置于衬底52上。III-V族层54可包括，例如但不限于，氮化镓(GaN)、氮化铝镓(AlGaN)、氮化铟镓(InGaN)、及其他的III-V族化合物。在一些实施例中，III-V族层54可包括，例如但不限于，III族氮化物，例如化合物InxAlyGa1-x-yN(其中x+y≦1)、化合物AlyGa(1-y)N(其中y≦1)。在一些实施例中，III-V族层54可包括，例如但不限于，p型掺杂物(dopant)、n型掺杂物或其他掺杂物。在一些实施例中，III-V族层54可包括可包含单一层结构(single-layerstructure)、多层结构(multi-layerstructure)、及/或异质结构。III-V族层54可包括异质接面(heterojunction)，不同氮化物的异质接面的极化现象(polarization)而在III-V族层54中形成二维电子气(Two-dimensionalelectrongas，2DEG)区域(图1未标示)。导体结构56设置于III-V族层54上。导体结构56可包括金属，例如但不限于，钛(Ti)、钽(Ta)、钨(W)、铝(Al)、钴(Co)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、铅(Pb)、钼(Mo)及其化合物(例如但不限于，氮化钛(TiN)、氮化钽(TaN)、其他传导性氮化物(conductivenitrides)、或传导性氧化物(conductiveoxides))、金属合金(例如铝铜合金(Al-Cu))、或其他适当的材料。在一些实施例中，导体结构56可包括栅极G、源极S、漏极D、电容端子(capacitorterminal)Cbottom以及Ctop、电阻端子(resistorterminal)RP以及RN、金属氧化物半导体场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)端子A、或其他导体结构。若干的导体结构56可形成不同的功能组件，如晶体管50a及50b(如功率装置)、整流器(rectifier)50c、电阻器50d、及电容器50e。电子装置50还可包括将各个功能组件隔开的绝缘区域58。虽然导体结构56及导体结构56所其组成的各个功能组件，在图1中被描绘成设置在特定的位置，但导体结构206及各个功能组件的选用、配置、数量可因设计需求而在本案其他实施例中有所不同。如图1所示，晶体管50a及50b包括三个端点:栅极G、源极S、漏极D。在一些实施例中，晶体管50a及50b可包含高电子迁移率晶体管(high-electron-mobilitytransistor，HEMT)，其中HEMT可包含增强型HEMT(enhancementmodeHEMT，E-HEMT)及空乏型HEMT(depletionmodeHEMT，D-HEMT)。在一些实施例中，晶体管50a可包含相对高电压(例如栅极和漏极之间的电压)组件(例如适用大于或等于600V的组件)及相对低电压的组件(例如适用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种静电防护电路，其连接至一功率装置的一第一端点及一第二端点，其中所述静电防护电路经配置以允许所述功率装置之第一端点及第二端点之间的双向(bilateral)静电保护，且其中所述功率装置包含横向高电子迁移率晶体管(high‑electron‑mobility transistor，HEMT)。

【技术特征摘要】
1.一种静电防护电路，其连接至一功率装置的一第一端点及一第二端点，其中所述静电防护电路经配置以允许所述功率装置之第一端点及第二端点之间的双向(bilateral)静电保护，且其中所述功率装置包含横向高电子迁移率晶体管(high-electron-mobilitytransistor，HEMT)。2.根据权利要求1所述的静电防护电路，其进一步包含：一第一晶体管，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第一晶体管之源极连接至所述功率装置的第一端点，且所述第一晶体管之栅极连接至所述第一晶体管之漏极；及一电容器，连接于所述第一晶体管之漏极及所述功率装置的第二端点之间；其中所述功率装置的第一端点为所述横向HEMT之一栅极，且所述功率装置的第二端点为所述横向HEMT之一漏极。3.根据权利要求2所述的静电防护电路，其进一步包含：一第二晶体管，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第二晶体管之源极连接至所述第一晶体管之漏极，且所述第二晶体管之栅极连接至所述第二晶体管之漏极；及一第三晶体管，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第三晶体管之源极连接至所述第二晶体管之漏极，且所述第三晶体管之栅极连接至所述第三晶体管之漏极。4.根据权利要求2所述的静电防护电路，其进一步包含：一电阻器(R3)，连接于所述电容器(C1)及所述第一晶体管之漏极之间。5.根据权利要求1所述的静电防护电路，其进一步包含：一第一晶体管(M3)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第一晶体管之源极连接至所述功率装置的第一端点(S)，且所述第一晶体管之漏极连接至所述功率装置的第二端点(G)；及一电阻器(R1)，连接于所述第一晶体管之源极及所述第一晶体管之栅极之间；其中所述功率装置的第一端点为所述HEMT之一源极，且所述功率装置的第二端点为所述横向HEMT之一栅极。6.根据权利要求5所述的静电防护电路，其进一步包含：一第二晶体管(M10)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第二晶体管之源极连接至所述第一晶体管之栅极，且所述第二晶体管之栅极连接至所述第二晶体管之漏极；及一第三晶体管(M9)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第三晶体管之源极连接至所述第二晶体管之漏极，且所述第三晶体管之栅极连接至所述第三晶体管之漏极与所述功率装置的第二端点(G)。7.根据权利要求5所述的静电防护电路，其进一步包含：一电容器(C2)，连接于所述第一晶体管之栅极与所述功率装置的第二端点(G)之间。8.根据权利要求1所述的静电防护电路，其进一步包含：一第一晶体管(M8)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第一晶体管之源极连接至所述功率装置的第一端点(S)，且所述第一晶体管之栅极连接至所述第一晶体管之漏极；一第二晶体管(M7)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第二晶体管之源极连接至所述功率装置的第一端点(S)，且所述第二晶体管之栅极连接至所述第一晶体管之漏极，且所述第二晶体管之漏极连接至所述功率装置的第二端点(D)；一第三晶体管(M11…Mn)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第三晶体管之漏极连接至所述功率装置的第二端点(D)；及一第一电阻器(R2)，连接于所述第三晶体管之源极及所述功率装置的第一端点(S)之间；其中所述功率装置的第一端点为所述横向HEMT之一源极，且所述功率装置的第二端点为所述横向HEMT之一漏极。9.根据权利要求8所述的静电防护电路，其进一步包含：一第四晶体管(M2)，其具有一源极、一栅极、及一漏极，其中所述第四晶体管之源极连接至所述第一晶体管(M8)之漏极，且所述第四晶体管之栅极连接至所述第三晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：管要宾，盛健健，
申请(专利权)人：英诺赛科珠海科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44