[发明专利]后镇流式纵向NPN晶体管

说明书

本申请公开了一种后镇流式纵向NPN晶体管。所公开的示例提供具有后镇流式NPN双极晶体管(140)的集成电路(100)和制造方法，该双极晶体管(140)包括在P掺杂区(118)中的n型发射极(129)，具有面向发射极(129)的第一侧的p型基极(130)，以及与基极(130)的第二侧横向间隔开的n型集电极(128)，其中集电极(128)包括面向基极(130)的第二侧的第一侧，相对的第二侧，硅化的第一集电极部分(136)和硅化物被阻挡的第二集电极部分(138)，用不导电的电介质(134)覆盖该硅化物被阻挡的第二集电极部分(138)，该硅化物被阻挡的第二集电极部分(138)在第一集电极部分(136)与集电极(128)的第二侧之间横向延伸，以当纵向NPN在高电压下导通时，经由深N掺杂区(120)提供用于横向击穿和低电流传导的后侧镇流。

背景技术

双极晶体管被用作静电放电(ESD)保护器件，用于在ESD事件期间使集成电路中受保护节点放电。在混合信号或数字电路中，纵向NPN双极晶体管有时被用作保护器件，以使用为低电压CMOS晶体管定制的制造过程来提供期望的电压击穿电平。然而，纵向NPN晶体管经历横向和纵向p-n结击穿行为的竞争，这能够导致在较长脉冲中显现的电流传导不均匀和对受保护节点的更显著ESD应力。岛状内部堆叠的NPN ESD保护器件包括两个或更多个串联的纵向晶体管，其可用于提供对击穿电压特性的增强控制，但是与单个NPN结构相比，这些器件占用了可观的电路板面积。

发明内容

所公开的示例包括具有后镇流式NPN双极晶体管的集成电路和制造方法，该双极晶体管包括在具有横向间隔开的第一侧和第二侧的P掺杂区中的n型发射极，具有面向发射极的第一侧的p型基极，以及与基极的第二侧横向间隔开的n型集电极。集电极包括面向基极的第二侧的第一侧，相对的第二侧，硅化的第一集电极部分和硅化物被阻挡的第二集电极部分，用不导电的电介质覆盖该硅化物被阻挡的第二集电极部分，该硅化物被阻挡的第二集电极部分在第一集电极部分与集电极的第二侧之间横向延伸。在某些示例中，当纵向NPN在高电压下导通时，硅化物被阻挡的第二集电极部分经由深N掺杂区提供用于横向击穿和低电流传导的后侧镇流(ballast)。所公开的示例提供的纵向NPN晶体管设计具有离开基极的紧凑的后镇流，以促进纵向NPN晶体管在ESD保护和其他应用中的均匀传导。某些示例提供前后双镇流以促进改进的横向和纵向传导两者。进一步的示例提供具有后镇流式NPN晶体管的集成电路和用于制造集成电路的方法。

附图说明

图1是根据一个实施例的具有后镇流式纵向NPN双极晶体管ESD保护电路的集成电路的局部截面侧视图。

图2是示出根据另一个实施例的用于制造集成电路的示例方法的流程图。

图3-图18是示出图1的集成电路在根据图2的方法的连续制造步骤下的局部截面侧视图。

图19和图20是根据另一个实施例的具有后和前镇流式纵向NPN双极晶体管ESD保护电路的集成电路的局部截面侧视图。

图21是针对图1的后镇流式晶体管设计和非镇流式纵向NPN晶体管的比较TLP电流-电压(IV)曲线图。

图22是具有连接在参考节点与受保护节点之间的图1的后镇流式纵向NPN双极晶体管的图1的ESD保护电路的示意图。

具体实施方式