發(fā)射區(qū)7覆蓋一個所述有源區(qū)，令該有源區(qū)為第一有源區(qū)，在所述發(fā)射區(qū)7表面的中心區(qū)域形成有第一金屬硅化物8a ;較佳為，所述第一金屬硅化物8a為CoSi，TiSi，NiSi。在所述第一金屬硅化物8a的最外側(cè)邊緣和所述第一有源區(qū)的最外側(cè)邊緣之間的所述第一有源區(qū)表面形成有一圈金屬硅化物阻擋層9，通過所述第一金屬硅化物8a和頂部的金屬連接引出發(fā)射極例，較佳為通過金屬硅化物8a頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實現(xiàn)發(fā)射極的引出。
[0037]所述發(fā)射區(qū)7中的被所述金屬硅化物阻擋層9所覆蓋的部分形成一 N型重摻雜高阻環(huán)，較佳為，所述高阻環(huán)的寬度大于O微米小于等于10微米，所述金屬硅化物阻擋層9的材料為二氧化硅或氮化硅。所述高阻環(huán)定義出所述發(fā)射區(qū)7的寄生電阻的大小并在所述縱向雙極型晶體管的工作電流增加時形成負反饋效應(yīng)，并利用該負反饋效應(yīng)抑制所述縱向雙極型晶體管的由正溫度效應(yīng)而產(chǎn)生的正反饋效應(yīng)。
[0038]所述基區(qū)6所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)以及和所述第一有源區(qū)相鄰的第二有源區(qū)，在所述第二有源區(qū)的表面形成有P型重摻雜區(qū)即P+區(qū)10，在該P型重摻雜區(qū)10表面形成有第二金屬娃化物8b,通過所述第二金屬娃化物8b頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實現(xiàn)基極的引出。
[0039]所述集電區(qū)5所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)、所述第二有源區(qū)以及和所述第二有源區(qū)相鄰的第三有源區(qū)，在所述第三有源區(qū)中形成N型阱11，在該N型阱11的表面形成有N型重摻雜區(qū)12，在該N型重摻雜區(qū)12表面形成有第三金屬硅化物Sc，通過所述第三金屬硅化物8c頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實現(xiàn)集電極的引出。
[0040]所述P型埋層3圍繞在所述N型埋層2的周圍，在所述P型埋層2的頂部形成有P型深阱13，在所述P型深阱13中形成有P阱14，在所述P阱14的頂部形成有P+區(qū)15，在該P+區(qū)15的表面形成有第四金屬硅化物8d，通過所述第四金屬硅化物8d頂部形成的金屬接觸孔和頂部金屬層實現(xiàn)襯底電極的引出。[0041 ] 如圖4所示，是本發(fā)明實施例BCD工藝中縱向雙極型晶體管的版圖結(jié)構(gòu)圖。方框201對應(yīng)于所述硅襯底I的區(qū)域，方框202對應(yīng)于N型深阱5的區(qū)域。虛線框203和204之間的區(qū)域?qū)?yīng)于所述第三有源區(qū)，在該區(qū)域中形成有所述N型阱11、所述N型重摻雜區(qū)12和所述第三金屬硅化物8c。方框205對應(yīng)于所述P阱6的區(qū)域。虛線框206和207之間的區(qū)域?qū)?yīng)于所述第二有源區(qū)，在該區(qū)域中形成有所述P型重摻雜區(qū)10和所述第二金屬硅化物Sb。方框208對應(yīng)于所述第一有源區(qū)的區(qū)域，方框209對應(yīng)于所述第二金屬硅化物8a的形成區(qū)域，方框208到209之間的區(qū)域為金屬硅化物阻擋層9和所述高阻環(huán)的形成區(qū)域。
[0042]圖5A-圖5C是本發(fā)明實施例的發(fā)射極寄生電阻的示意圖；其中圖5A對應(yīng)于圖1所述的現(xiàn)有器件的發(fā)射區(qū)及其接觸的結(jié)構(gòu)示意圖，可知整個發(fā)射區(qū)107的表面都形成有金屬硅化物108a，發(fā)射區(qū)107的各處的接觸良好，接觸電阻較小。其中圖5B對應(yīng)于圖3所述的本發(fā)明實施例器件的發(fā)射區(qū)及其接觸的結(jié)構(gòu)示意圖，可知只有發(fā)射區(qū)7的中間區(qū)域的表面形成有金屬硅化物8a，未被金屬硅化物8a所覆蓋的發(fā)射區(qū)7的不能形成良好接觸從而具有較大的寄生電阻Re，所以未被金屬硅化物8a所覆蓋的所述發(fā)射區(qū)7形成一高阻環(huán)。如圖5C所示，本發(fā)明實施例的工作示意圖，器件工作時，集電極(C)加正電壓，基極(B)和發(fā)射極(E)都接地，由于高阻環(huán)的寄生電阻Re的存在，發(fā)射極是通過寄生電阻Re接地的，由于寄生電阻Re的存在，當器件的集電極電流增加時，寄生電阻Re上的壓降也增加，集電極和發(fā)射極之間的壓降降低，從而使得集電極的電流下降，從而形成一負反饋效應(yīng)機制。由本發(fā)明實施例的高阻環(huán)的寄生電阻Re帶來的負反饋效應(yīng)機制能夠有效抑制在大電流工作時由于正溫度效應(yīng)引起的正反饋，從而能提升器件的ICVC曲線的安全工作區(qū)。
[0043]以上通過具體實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:縱向雙極型晶體管形成硅襯底上，在所述硅襯底上形成有場氧，由所述場氧隔離出有源區(qū)；所述縱向雙極型晶體管包括: 集電區(qū)，由形成于所述硅襯底上的第一導電類型深阱組成； 基區(qū)，由形成于所述第一導電類型深阱中的第二導電類型阱組成； 發(fā)射區(qū)，由形成于所述基區(qū)表面的第一導電類型重摻雜區(qū)組成； 所述發(fā)射區(qū)覆蓋一個所述有源區(qū)，令該有源區(qū)為第一有源區(qū)，在所述發(fā)射區(qū)表面的中心區(qū)域形成有第一金屬硅化物，在所述第一金屬硅化物的最外側(cè)邊緣和所述第一有源區(qū)的最外側(cè)邊緣之間的所述第一有源區(qū)表面形成有一圈金屬硅化物阻擋層，通過所述第一金屬硅化物和頂部的金屬連接引出發(fā)射極，所述發(fā)射區(qū)中的被所述金屬硅化物阻擋層所覆蓋的部分形成一第一導電類型重摻雜高阻環(huán)；所述高阻環(huán)定義出所述發(fā)射區(qū)的寄生電阻的大小并在所述縱向雙極型晶體管的工作電流增加時形成負反饋效應(yīng)，并利用該負反饋效應(yīng)抑制所述縱向雙極型晶體管的由正溫度效應(yīng)而產(chǎn)生的正反饋效應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述發(fā)射區(qū)的面積為1X1微米2?50X50微米2。
3.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述高阻環(huán)的寬度大于O微米小于等于10微米。
4.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述第一金屬硅化物為 CoSi，TiSi，NiSi。
5.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述金屬硅化物阻擋層的材料為二氧化硅或氮化硅。
6.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述縱向雙極型晶體管為NPN三極管，第一導電類型為N型，第二導電類型為P型。
7.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述縱向雙極型晶體管為PNP三極管，第一導電類型為P型，第二導電類型為N型。
8.如權(quán)利要求1所述的BCD工藝中縱向雙極型晶體管，其特征在于:所述基區(qū)所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)以及和所述第一有源區(qū)相鄰的第二有源區(qū)，在所述第二有源區(qū)的表面形成有第二導電類型重摻雜區(qū)，在該第二導電類型重摻雜區(qū)表面形成有第二金屬娃化物，通過所述第二金屬硅化物和頂部的金屬連接引出基極；所述集電區(qū)所覆蓋的區(qū)域包括所述第一有源區(qū)、所述第二有源區(qū)以及和所述第二有源區(qū)相鄰的第三有源區(qū)，在所述第三有源區(qū)中形成第一導電類型阱，在該第一導電類型阱的表面形成有第一導電類型重摻雜區(qū)，在該第一導電類型重摻雜區(qū)表面形成有第三金屬硅化物，通過所述第三金屬硅化物和頂部的金屬連接引出集電極。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種BCD工藝中縱向雙極型晶體管，僅在發(fā)射區(qū)表面的中心區(qū)域形成有金屬硅化物，在金屬硅化物的最外側(cè)邊緣和對應(yīng)的有源區(qū)的最外側(cè)邊緣之間的形成有一圈金屬硅化物阻擋層，發(fā)射區(qū)中的被金屬硅化物阻擋層所覆蓋的部分形成一高阻環(huán)；高阻環(huán)定義出發(fā)射區(qū)的寄生電阻的大小并在縱向雙極型晶體管的工作電流增加時形成負反饋效應(yīng)，從而能抑制器件在大電流工作時由于正溫度效應(yīng)而產(chǎn)生的正反饋效應(yīng)，從而能提升器件ICVC曲線的安全工作區(qū)。
【IPC分類】H01L29-732, H01L29-08, H01L29-423
【公開號】CN104681603
【申請?zhí)枴緾N201310652828
【發(fā)明人】金鋒, 鄧彤
【申請人】上海華虹宏力半導體制造有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2013年12月3日