I/o器件、用于向i/o器件提供esd保护的方法和针对i/o器件的esd保护器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明实施例通常涉及电子硬件和用于操作电子硬件的方法，更具体地，涉及静电放电(ESD)保护器件、集成电路(IC)器件和用于向IC器件提供ESD保护的方法。
【背景技术】
[0002]可以将ESD保护电路集成在IC芯片上以便提供到地的低阻抗通道，从而防止损坏IC芯片。例如，ESD保护电路可以用于通过将来自电源域(supply domain)的ESD电流分流到接地域，来防止IC芯片的电源域在ESD冲击(strike)期间过热。
[0003]通常，针对输入/输出(I/O)器件存在两种类型的ESD保护方案。一种ESD保护方案涉及将分流ESD保护器件与I/O器件并联，另一 ESD保护方案涉及将ESD保护器件与I/O器件集成在一起。向I/O器件提供并联分流ESD保护可以提供良好的ESD保护。然而，由于ESD保护器件通常需要较大尺寸来满足ESD规范，因此具有并联分流ESD保护的I/O器件通常具有相对较大的电路占用空间(footprint)。关于占用空间尺寸，ESD自保护的I/O器件可以是更有效的。然而，对于具有并联分流ESD保护的I/O器件以及ESD自保护的I/O器件二者，由于I/O器件在ESD事件期间的未知状态，因此可能出现经过I/O器件的不希望的电流路径。因此，需要一种针对I/o器件的ESD保护器件，该ESD保护器件有效地使用电路基板面(real estate)同时防止由于I/O器件的未知状态而引起的经过I/O器件的不希望的电流路径。
【发明内容】
[0004]描述了用于向输入/输出(1/0)器件提供静电放电(ESD)保护的方法、针对1/0器件的ESD保护器件和1/0器件的实施例。在一个实施例中，用于向1/0器件提供ESD保护的方法涉及:在ESD事件期间，激活开关器件以便断开1/0器件；以及在不存在ESD事件的情况下，去激活(deactivating)开关器件以便接通1/0器件。相较于其它ESD保护方案，激活和去激活开关器件以便接通和断开1/0器件允许1/0器件在不存在ESD事件的情况下正常操作并在ESD事件期间关闭，以便防止ESD损坏。还描述了其它实施例。
[0005]在一个实施例中，用于向1/0器件提供ESD保护的方法涉及:在ESD事件期间激活开关器件以便断开1/0器件，以及在不存在ESD事件的情况下去激活开关器件以便接通I/O器件。
[0006]在一个实施例中，针对1/0器件的ESD保护器件包括:ESD元件，被配置为在ESD事件期间传导ESD电流；以及开关器件，被配置为在ESD事件期间被激活以便断开1/0器件，并在不存在ESD事件的情况下被去激活以便接通1/0器件。
[0007]在一个实施例中，1/0器件包括:与1/0端子相连的η沟道MOSFET (NMOS) 1/0驱动电路；ESD元件，被配置为在ESD事件期间将ESD电流传导离开NMOS 1/0驱动器；以及开关器件，被配置为在ESD事件期间被激活以便断开NMOS 1/0驱动电路，并在不存在ESD事件的情况下被去激活以便接通NMOS I/O驱动电路。
[0008]根据结合附图的以下详细描述，将清楚本发明实施例的其它方面和优点，其中附图是以本发明的原理为例描绘的。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明实施例的IC器件的示意框图。
[0010]图2示出了图1所示的IC器件的实施例，其中该实施例使用触发器件来控制开关器件。
[0011]图3示出了根据本发明实施例的包括图2所示的IC器件的IC芯片。
[0012]图4示出了图1所示的IC器件的另一实施例，其中该实施例使用触发器件来控制开关器件。
[0013]图5示出了根据本发明实施例的包括图4所示的IC器件的IC芯片。
[0014]图6示出了图1示所述的IC器件的另一实施例，其中该实施例使用触发器件来控制开关器件。
[0015]图7示出了图1所示的IC器件的实施例，其中该实施例使用ESD电力钳(powerclamp)来控制开关器件。
[0016]图8示出了图7所示的IC器件的实施例。
[0017]图9示出了根据本发明实施例的包括图8所示的IC器件的IC芯片。
[0018]图10示出了图7所示的IC器件的实施例，其中该实施例针对NMOS驱动电路使用娃化物组块(silicide blocking)。
[0019]图11示出了图7所示的IC器件的实施例，其中该实施例使用两个并联有源ESD电力钳。
[0020]图12是根据本发明实施例用于向输入/输出(I/O)器件提供ESD保护的方法的处理流程图。
[0021]贯穿本描述，可以将相似的附图标记用于表示相似的元件。
【具体实施方式】
[0022]将容易理解，可以在多种多样的不同配置中排列和设计这里所概述的和在附图中示出的实施例的组件。因此，在附图中所示的多种实施例的以下详细描述不是为了限制本公开的范围，而仅代表多种实施例。尽管在附图中呈现了实施例的多个方面，但是除非明确说明，否则附图不必是按比例绘制的。
[0023]所述实施例应在各方面理解为仅是说明性的，而不是限制性的。因此，本发明的范围是由所附权利要求表示的，而不是通过这些详细描述表示的。在权利要求的等价物的意义和范围内的所有改变都应包含在权利要求的范围内。
[0024]贯穿本说明书对特征、优点或相似语言的引述并不表示可以通过本发明实现的所有特征和优点应该在或在任何单个实施例中。相反地，提及特征和优点的语言应理解为意味着结合实施例所述的特定特征、优点或特点包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点的描述及相似的语言可以但不一定指代相同的实施例。
[0025]此外，在一个或多个实施例中可以以任何合适的方式对本发明的所述特征、优点及特点进行组合。本领域技术人员将理解，根据文中的描述，可以在不具有特定实施例的一个或多个具体特征或优点的情况下来实施本发明。在其它情况下，在可能没有出现在本发明的所有实施例中的特定实施例中，可以识别附加特征和优点。
[0026]贯穿本说明书对“一个实施例”、“一种实施例”或相似语言的引述意味着结合所表明的实施例所述的特定特征、结构、或特点包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在一种实施例中”及相似语言可以但不一定均指代相同的实施例。
[0027]图1是根据本发明实施例的IC器件100的示意框图。在图1所示的实施例中，IC器件包括输入/输出(I/O)器件102和用于在ESD事件期间保护I/O器件的ESD保护器件104，其中ESD事件可以是ESD测试或实际ESD冲击。IC器件可以用于多种应用，例如汽车应用、通信应用、工业应用、医疗应用、计算机应用和/或消费者或家电应用。IC器件可以实现在衬底中，例如半导体晶片。在实施例中，IC器件被封装到半导体IC芯片中。
[0028]I/O器件102是在发生ESD事件的情况下由ESD保护电路104保护的器件。I/O器件通常包括容易受到ESD冲击的一个或多个电路组件。在一些实施例中，I/O器件包括I/O驱动电路。I/O器件与具有不同电压的不同电压轨线相连。在图1所示的实施例中，I/O器件与具有电压“VDD”的高电源电压轨线106以及具有电压“Vss”的低电源电压轨线108相连，其中电压“Vss”低于电压“VDD”。在一些实施例中，低电源电压轨线接地，并且电压“Vss”是O伏(V)。I/O器件与I/O端子110相连，I/O端子110用于接收输入信号并发送输出信号。
[0029]ESD保护器件104在ESD事件期间保护I/O器件102。在图1所示的实施例中，ESD保护器件包括:ESD电力钳112 ;开关器件114 ;可选的针对开关器件的触发器件116 ;以及可选的ESD器件126，该可选的ESD器件126连接在I/O器件102/1/0端子110和低电源电压轨线108之间。ESD器件126用于向I/O器件/I/O端子提供ESD保护。尽管图1将ESD保护器件示出为包括ESD电力钳和开关器件，但是在其它实施例中，ESD保护器件可以包括一个或多个附加电路元件。例如，ESD保护器件可以包括一个或多个附加ESD元件。在一些实施例中，ESD保护器件不包括ESD器件126。
[0030]ESD电力钳112和可选的ESD器件126形成ESD元件，该ESD元件用于通过在ESD事件期间传导