[發明專利]包含橫向抑制二極管的雙極晶體管

有效

• 申請號: 202110585271.8
• 申請日: 2015-11-03
• 公開（公告）號: CN113471280B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發明（設計）人: 亨利·利茨曼·愛德華茲
• 申請（專利權）人: 德州儀器公司
• 主分類號: H01L29/73
• 分類號: H01L29/73;H01L29/735;H01L21/8222;H01L27/02;H01L27/06;H01L29/06;H01L29/417;H01L29/45;H01L21/331
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287
• 代理人: 林斯凱

本申請實施例涉及一種包含橫向抑制二極管的雙極晶體管。晶體管包含第一導電類型的射極(216a)、第二導電類型的基極(218a)、所述第一導電類型的集電極(214)及橫向抑制二極管(250)的陰極(260)。所述射極安置于所述晶體管的頂部表面處且經配置以從外部源接收電流。所述基極經配置以將所述電流從所述集電極傳導到所述射極。所述基極安置于所述晶體管的所述頂部表面處且橫向地在所述射極與所述集電極之間。所述集電極經配置以從所述基極吸引并收集少數載流子。所述第一導電類型的所述陰極由所述基極環繞且安置于所述射極與所述集電極之間，且所述陰極經配置以抑制所述少數載流子從所述基極到所述集電極的橫向流動。

分案申請信息

本申請是申請日為2015年11月3日、申請號為201510738310.8、發明名稱為“包含橫向抑制二極管的雙極晶體管”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明一般來說涉及集成電路。更具體來說，本發明涉及一種用于抑制橫向雙極傳導路徑的設備及方法。

背景技術

集成電路易受來自靜電放電(ESD)事件的損壞。ESD事件可在帶電對象(例如，人體、機械的組件、移動電話)物理接觸集成電路(IC)時發生。ESD對IC的損壞在電荷量超過穿過IC的傳導路徑的容量時發生。一些IC芯片包含用以防止由ESD事件造成的損壞的ESD保護機構。ESD保護機構可定位于IC芯片上在每一輸入端子及每一輸出端子處。一些ESD保護機構包含用以吸收來自ESD事件的能量而不損壞IC芯片的其它組件的晶體管結構。

發明內容

本發明提供一種用于抑制橫向雙極傳導路徑的設備及方法。

在第一實例中，一種晶體管包含第一導電類型的射極、第二導電類型的基極、所述第一導電類型的集電極及所述第一導電類型的陰極。所述射極安置于所述晶體管的頂部表面處且經配置以從外部源接收電流。所述基極經配置以將所述電流從所述集電極傳導到所述射極。所述基極安置于所述晶體管的所述頂部表面處且橫向地在所述射極與所述集電極之間。所述集電極經配置以從所述基極吸引并收集少數載流子。所述陰極由所述基極環繞且安置于所述射極與所述集電極之間，且所述陰極經配置以抑制所述少數載流子從所述基極到所述集電極的橫向流動。

在第二實例中，一種集成電路(IC)包含半導體襯底、晶體管及靜電放電(ESD)裝置。所述晶體管包含第一導電類型的射極，所述第一導電類型的射極安置于所述IC的頂部表面處且經配置以從外部源接收電流。所述晶體管包含第二導電類型的基極，所述第二導電類型的基極經配置以將所述電流從集電極傳導到所述射極。所述基極安置于所述IC的所述頂部表面處且橫向地在所述射極與所述集電極之間。所述晶體管包含經配置以從所述基極吸引并收集少數載流子的所述集電極。所述晶體管包含由所述基極環繞且安置于所述射極與所述集電極之間的所述第一導電類型的陰極。所述陰極經配置以抑制所述少數載流子從所述基極到所述集電極的橫向流動。所述ESD裝置包含垂直地安置于所述襯底上方且與所述襯底直接物理接觸的第一半導體材料埋入層。所述ESD裝置包含垂直地安置于所述第一埋入層上方且與所述第一埋入層直接物理接觸的第二半導體材料埋入層。所述第二埋入層具有與所述第一埋入層及所述射極相反的摻雜極性。所述ESD裝置包含安置于半導體材料頂部層內的所述射極，所述半導體材料頂部層垂直地安置于所述第二埋入層上方。

在第三實例中，一種方法包含形成第一導電類型的射極，其安置于晶體管的頂部表面處。所述射極經配置以從外部源接收電流。所述方法包含形成第二導電類型的基極。所述基極經配置以將所述電流從所述第一導電類型的集電極傳導到所述射極。所述基極安置于所述晶體管的所述頂部表面處且橫向地在所述射極與所述集電極之間。所述集電極經配置以從所述基極吸引并收集少數載流子所述方法還包含形成所述第一導電類型的陰極。所述陰極由所述基極環繞且安置于所述射極與所述集電極之間。所述陰極經配置以抑制所述少數載流子從所述基極到所述集電極的橫向流動。

依據以下圖、描述及權利要求書，所屬領域的技術人員可容易地明了其它技術特征。