发射区7覆盖一个所述有源区，令该有源区为第一有源区，在所述发射区7表面的中心区域形成有第一金属硅化物8a ;较佳为，所述第一金属硅化物8a为CoSi，TiSi，NiSi。在所述第一金属硅化物8a的最外侧边缘和所述第一有源区的最外侧边缘之间的所述第一有源区表面形成有一圈金属硅化物阻挡层9，通过所述第一金属硅化物8a和顶部的金属连接引出发射极例，较佳为通过金属硅化物8a顶部形成的金属接触孔和顶部金属层实现发射极的引出。
[0037]所述发射区7中的被所述金属硅化物阻挡层9所覆盖的部分形成一 N型重掺杂高阻环，较佳为，所述高阻环的宽度大于O微米小于等于10微米，所述金属硅化物阻挡层9的材料为二氧化硅或氮化硅。所述高阻环定义出所述发射区7的寄生电阻的大小并在所述纵向双极型晶体管的工作电流增加时形成负反馈效应，并利用该负反馈效应抑制所述纵向双极型晶体管的由正温度效应而产生的正反馈效应。
[0038]所述基区6所覆盖的区域包括所述第一有源区以及和所述第一有源区相邻的第二有源区，在所述第二有源区的表面形成有P型重掺杂区即P+区10，在该P型重掺杂区10表面形成有第二金属娃化物8b,通过所述第二金属娃化物8b顶部形成的金属接触孔和顶部金属层实现基极的引出。
[0039]所述集电区5所覆盖的区域包括所述第一有源区、所述第二有源区以及和所述第二有源区相邻的第三有源区，在所述第三有源区中形成N型阱11，在该N型阱11的表面形成有N型重掺杂区12，在该N型重掺杂区12表面形成有第三金属硅化物Sc，通过所述第三金属硅化物8c顶部形成的金属接触孔和顶部金属层实现集电极的引出。
[0040]所述P型埋层3围绕在所述N型埋层2的周围，在所述P型埋层2的顶部形成有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的顶部形成有P+区15，在该P+区15的表面形成有第四金属硅化物8d，通过所述第四金属硅化物8d顶部形成的金属接触孔和顶部金属层实现衬底电极的引出。[0041 ] 如图4所示，是本发明实施例BCD工艺中纵向双极型晶体管的版图结构图。方框201对应于所述硅衬底I的区域，方框202对应于N型深阱5的区域。虚线框203和204之间的区域对应于所述第三有源区，在该区域中形成有所述N型阱11、所述N型重掺杂区12和所述第三金属硅化物8c。方框205对应于所述P阱6的区域。虚线框206和207之间的区域对应于所述第二有源区，在该区域中形成有所述P型重掺杂区10和所述第二金属硅化物Sb。方框208对应于所述第一有源区的区域，方框209对应于所述第二金属硅化物8a的形成区域，方框208到209之间的区域为金属硅化物阻挡层9和所述高阻环的形成区域。
[0042]图5A-图5C是本发明实施例的发射极寄生电阻的示意图；其中图5A对应于图1所述的现有器件的发射区及其接触的结构示意图，可知整个发射区107的表面都形成有金属硅化物108a，发射区107的各处的接触良好，接触电阻较小。其中图5B对应于图3所述的本发明实施例器件的发射区及其接触的结构示意图，可知只有发射区7的中间区域的表面形成有金属硅化物8a，未被金属硅化物8a所覆盖的发射区7的不能形成良好接触从而具有较大的寄生电阻Re，所以未被金属硅化物8a所覆盖的所述发射区7形成一高阻环。如图5C所示，本发明实施例的工作示意图，器件工作时，集电极(C)加正电压，基极(B)和发射极(E)都接地，由于高阻环的寄生电阻Re的存在，发射极是通过寄生电阻Re接地的，由于寄生电阻Re的存在，当器件的集电极电流增加时，寄生电阻Re上的压降也增加，集电极和发射极之间的压降降低，从而使得集电极的电流下降，从而形成一负反馈效应机制。由本发明实施例的高阻环的寄生电阻Re带来的负反馈效应机制能够有效抑制在大电流工作时由于正温度效应引起的正反馈，从而能提升器件的ICVC曲线的安全工作区。
[0043]以上通过具体实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:纵向双极型晶体管形成硅衬底上，在所述硅衬底上形成有场氧，由所述场氧隔离出有源区；所述纵向双极型晶体管包括: 集电区，由形成于所述硅衬底上的第一导电类型深阱组成； 基区，由形成于所述第一导电类型深阱中的第二导电类型阱组成； 发射区，由形成于所述基区表面的第一导电类型重掺杂区组成； 所述发射区覆盖一个所述有源区，令该有源区为第一有源区，在所述发射区表面的中心区域形成有第一金属硅化物，在所述第一金属硅化物的最外侧边缘和所述第一有源区的最外侧边缘之间的所述第一有源区表面形成有一圈金属硅化物阻挡层，通过所述第一金属硅化物和顶部的金属连接引出发射极，所述发射区中的被所述金属硅化物阻挡层所覆盖的部分形成一第一导电类型重掺杂高阻环；所述高阻环定义出所述发射区的寄生电阻的大小并在所述纵向双极型晶体管的工作电流增加时形成负反馈效应，并利用该负反馈效应抑制所述纵向双极型晶体管的由正温度效应而产生的正反馈效应。
2.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述发射区的面积为1X1微米2?50X50微米2。
3.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述高阻环的宽度大于O微米小于等于10微米。
4.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述第一金属硅化物为 CoSi，TiSi，NiSi。
5.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述金属硅化物阻挡层的材料为二氧化硅或氮化硅。
6.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述纵向双极型晶体管为NPN三极管，第一导电类型为N型，第二导电类型为P型。
7.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述纵向双极型晶体管为PNP三极管，第一导电类型为P型，第二导电类型为N型。
8.如权利要求1所述的BCD工艺中纵向双极型晶体管，其特征在于:所述基区所覆盖的区域包括所述第一有源区以及和所述第一有源区相邻的第二有源区，在所述第二有源区的表面形成有第二导电类型重掺杂区，在该第二导电类型重掺杂区表面形成有第二金属娃化物，通过所述第二金属硅化物和顶部的金属连接引出基极；所述集电区所覆盖的区域包括所述第一有源区、所述第二有源区以及和所述第二有源区相邻的第三有源区，在所述第三有源区中形成第一导电类型阱，在该第一导电类型阱的表面形成有第一导电类型重掺杂区，在该第一导电类型重掺杂区表面形成有第三金属硅化物，通过所述第三金属硅化物和顶部的金属连接引出集电极。
【专利摘要】本发明公开了一种BCD工艺中纵向双极型晶体管，仅在发射区表面的中心区域形成有金属硅化物，在金属硅化物的最外侧边缘和对应的有源区的最外侧边缘之间的形成有一圈金属硅化物阻挡层，发射区中的被金属硅化物阻挡层所覆盖的部分形成一高阻环；高阻环定义出发射区的寄生电阻的大小并在纵向双极型晶体管的工作电流增加时形成负反馈效应，从而能抑制器件在大电流工作时由于正温度效应而产生的正反馈效应，从而能提升器件ICVC曲线的安全工作区。
【IPC分类】H01L29-732, H01L29-08, H01L29-423
【公开号】CN104681603
【申请号】CN201310652828
【发明人】金锋, 邓彤
【申请人】上海华虹宏力半导体制造有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年12月3日