[发明专利]过电压保护设备及方法

权利要求书

1.一种过电压保护设备，包括：

连接在被保护的节点和放电路径之间的双极型晶体管结构，其中，所述双极型晶体管结构包括：

半导体层，掺杂有第一导电类型的第一杂质；

在所述半导体层中的基极区，所述基极区比所述半导体层更重地掺杂有第一杂质，并具有基极接触；

在所述半导体层中的集电极区，所述集电极区掺杂有与第一导电类型相反的第二导电类型的第二杂质，并具有集电极接触和设置在所述集电极区和所述集电极接触之间的掺杂有到所述半导体层的极限或接近所述极限的第二杂质的非常高掺杂的区域；

在所述半导体层中的发射极区，所述发射极区通过掺杂有到所述半导体层的极限或接近所述极限的第二杂质的非常高掺杂的区域形成，并具有发射极接触，

其中，所述基极区和基极接触不位于所述集电极区和集电极接触与所述发射极区和发射极接触之间，

所述过电压保护设备还包括：

场板，在所述集电极区和所述发射极区之间的所述半导体层的部分之上，其中所述场板电连接到所述集电极区、所述发射极区或所述被保护的节点。

2.如权利要求1所述的过电压保护设备，其中所述半导体层是包括所述半导体层的基片或阱，其中所述场板与所述基片或阱绝缘并基本上在集电极区和发射极区之间延伸。

3.如权利要求2所述的过电压保护设备，其中，所述场板被连接到所述双极型晶体管结构的发射极区，以及所述集电极区和所述发射极区之间的距离能够被选择以设置所述过电压保护设备的触发电压。

4.如权利要求2所述的过电压保护设备，其中，所述场板被连接到所述双极型晶体管结构的集电极区或被保护的节点，其中，施加到所述场板的电压可操作以使在集电极区和发射极区之间的半导体层的部分耗尽，以形成所述双极型晶体管结构内的通道。

5.如权利要求1所述的过电压保护设备，进一步包括连接在被保护的节点和所述双极型晶体管结构的基极区之间的电容器。

6.如权利要求5所述的过电压保护设备，其中，所述电容器具有经选定以响应于过电压事件启动所述双极型晶体管结构中的传导的值。

7.如权利要求5所述的过电压保护设备，其中，所述电容器具有在40pF和100pF之间的值。

8.如权利要求1所述的过电压保护设备，进一步包括在被保护的节点和放电路径之间的至少一个电压钳位二极管。

9.如权利要求1所述的过电压保护设备，其中，所述基极区的一部分被布置为发射极区域下面的层，使得对于40伏设备所述基极区具有80nm至100nm的标称宽度。

10.如权利要求1所述的过电压保护设备，进一步包括在所述基极区和放电路径之间的电阻器。

11.如权利要求1所述的过电压保护设备，进一步包括在所述基极区和发射区之间的电阻和/或电感路径。