集成电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开涉及一种针对过压进行保护的部件。
【背景技术】
[0002]针对过压进行保护的部件是当其上的电压超过给定阈值时导通的部件，给定阈值称作击穿电压、并且通常标注为VBR。保护部件例如是穿通类型。
[0003]穿通保护部件的缺点在于:如果其上的电压使得流过其中的电流变得小于保持电流Ih，则它们仅恢复关断。已经提供了通过只要过压结束则短路它们而使得这些部件恢复关断的装置。该保护装置描述在2013年3月29日提交的法国专利申请号13/52864(通过引用并入本文)中。
【实用新型内容】
[0004]根据本公开的一个实施例，提供一种集成电路，包括:垂直肖克利二极管，所述垂直肖克利二极管从顶部至底部包括:第一导电类型的第一区域，第二导电类型的衬底，以及所述第一导电类型的第二区域，所述第二区域具有形成在其中的所述第二导电类型的第三区域，以及第一垂直晶体管，所述第一垂直晶体管从顶部至底部包括:所述衬底的一部分，该部分由垂直壁与所述肖克利二极管分离，所述第二区域的一部分，第四区域，所述第四区域与形成在所述第二区域的一部分中的第三区域的导电类型相同，所述第三区域连接至所述第四区域。
[0005]可选地，所述集成电路进一步包括，与所述第一晶体管结构相同的第二晶体管。
[0006]可选地，所述第一晶体管位于包含所述肖克利二极管的芯片的角部中。
[0007]可选地，所述集成电路进一步包括:开关，所述开关与所述肖克利二极管并联连接；电阻器，所述电阻器具有连接至所述第一晶体管的上主端子的第一端子；以及电压源，所述电压源连接至所述电阻器的第二端子，所述第一晶体管的上主端子连接至所述开关的控制和检测的电路。
[0008]可选地，所述开关被控制为根据在所述第一晶体管的上主端子与所述第三区域之间的电压来导通和关断。
[0009]可选地，所述集成电路进一步包括:第二晶体管，所述第二晶体管与所述第一晶体管结构相同；以及第二电阻器，所述第二电阻器具有连接至所述第二晶体管的上主端子的第一端子、以及具有连接至所述电压源的第二端子，所述第二晶体管的上主端子连接至所述开关的控制和检测的电路。
[0010]可选地，所述开关被控制为根据所述第一晶体管的上主端子与所述第三区域之间的第一电压而导通，并且所述开关被控制为根据所述第二晶体管的上主端子与所述第三区域之间的第二电压而关断。
[0011]根据本公开的另一方面，提供一种集成电路，包括:垂直肖克利二极管，所述垂直肖克利二极管包括:第一晶体管，所述第一晶体管具有第一发射极、第一基极和第一集电极；以及第二晶体管，所述第二晶体管具有第二发射极、连接至所述第一集电极的第二基极、以及连接至所述第一基极的第二集电极；以及垂直第三晶体管，所述垂直第三晶体管具有连接至所述第二发射极的第三发射极、连接至所述第二基极的第三基极、以及第三集电极。
[0012]可选地，所述集成电路在半导体衬底中实现，所述半导体衬底具有:第一导电类型的第一区域，所述第一区域形成所述第一发射极，第二导电类型的第一衬底区域，所述第一衬底区域形成所述第一基极；所述第一导电类型的第二区域，所述第二区域形成所述第一集电极、第二基极和第三基极；所述第二导电类型的第三区域，所述第三区域被形成在所述第二区域内，所述第三区域形成所述第二发射极；所述第二导电类型的第四区域，所述第四区域也被形成在所述第二区域内但是与所述第三区域分离，所述第四区域形成所述第三发射极；以及所述第二导电类型的第二衬底区域，所述第二衬底区域形成所述第三集电极。
[0013]可选地，所述集成电路进一步包括，在所述半导体衬底的表面上的电连接，所述电连接将所述第三区域和所述第四区域进行电连接。
[0014]可选地，所述第一区域、所述第一衬底区域、所述第二区域和所述第三区域以从所述半导体衬底的顶表面至所述半导体衬底的底表面的顺序被布置在所述半导体衬底中。
[0015]可选地，所述第二衬底区域由所述第一导电类型的阻挡层区域与所述半导体衬底中的第一衬底区域分离。
[0016]可选地，所述第二衬底区域、所述第二区域以及所述第四区域以从所述半导体衬底的顶表面至所述半导体衬底的底表面的顺序被布置在所述半导体衬底中。
[0017]可选地，所述集成电路进一步包括:开关，所述开关被耦合在所述第一发射极与所述第二发射极和所述第三发射极之间；控制电路，所述控制电路被配置用于响应于在所述第三集电极处的信号来选择性激励所述开关。
[0018]可选地，所述集成电路进一步包括，被耦合在电源节点与所述第三集电极之间的电阻器。
[0019]可选地，所述控制电路被配置为接收第一阈值电压和第二阈值电压，所述控制电路可操作为当所述信号具有超过所述第一阈值的电压时使得所述开关导通，以及所述控制电路进一步可操作为当所述信号的电压超过所述第二阈值时使得所述开关关断。
[0020]可选地，所述第二阈值大于所述第一阈值。
【附图说明】
[0021]将结合附图在具体实施例的以下非限定性描述说明中讨论前述和其他特征和优点，其中:
[0022]图1示出了将电源连接至由保护装置所保护的负载的电源线的示例；
[0023]图2是示出了针对过压进行保护的部件的一个实施例的截面图及其电路图；
[0024]图3是图2截面图中所示部件的俯视图；
[0025]图4是保护装置的实施例的电路图；
[0026]图5是示出了在过压期间图4的过压保护装置中电流和电压的时序图；
[0027]图6是过压保护装置的一个备选实施例的电路图；
[0028]图7示出了在过压结束时的图6的过压保护装置中电流和电压的时序图；以及
[0029]图8是在图2和图3中以简化方式示出的部件的一个实际实施例的截面图。
【具体实施方式】
[0030]为了明晰，已经在各个附图中采用相同附图标记标注了相同元件，并且进一步的如在集成电路的表达中，各个附图并未按照比例绘制。
[0031]图1示出了将电源1连接至由诸如法国专利申请号13/52864中所述的保护装置5所保护的负载3的电源线的示例。电源跨电线施加电压Vs。装置5靠近负载放置以尽力保护其避免能够在电线上发生的例如在雷电冲击之后的过压。
[0032]保护装置5在两个端子A和K之间包括穿通(break-over)类型的保护二极管D、开关SW和用于控制开关SW的电路(CONTROL)的并联部件。
[0033]图1的保护装置如下操作。
[0034]保护二极管具有大于电压Vs的击穿电压。在没有过压时，二极管是非导电的。开关SW继而关断。当出现过压时，保护二极管变得导电。一旦过压已经过去，电源1在二极管D中施加大于保持电流Ih的电流。开关SW随后导通，这将流过二极管D的电流分流至开关SW中。这通常导致二极管D中电流变得小于保持电流Ih，并且当开关SW恢复关断时，二极管恢复锁定。
[0035]开关SW被控制为当跨二极管的电压VAK变得小于第一阈值电压时导通开关SW，并且开关SW被控制为当电压VAK变得小于第二阈值电压时关断开关SW。
[0036]第一阈值电压对应于比当该二极管导电时跨二极管的、由电源1施加的电压更大的数值。
[0037]第二阈值电压小于当其导通等于保持电流Ih的电流时跨二极管存在的电压。
[0038]此外，已经实验观测到，在朝着过压峰值结束时，二极管中电流并未跟随电压VAK，而是倾向于展现第二峰值。因此，如果开关SW取决于电压VAK而导通，则在该开关中的电流将倾向于开始增加，这具有损坏开关的风险。
[0039]因此优选地参考二极管D中实际电流以控制开关SW的导通，以当二极管中电流将有效地处于减小阶段时导通开关。
[0040]理想的是，在其导通之后尽可能快的关断开关SW。由本发明人进行的实验显示，如果开关SW在以上指示的条件下断开(一旦电压VAK到达比对应于二极管中电流Ih的电流更小的数值就关断)，则二极管将并非总是恢复关断。本发明人已经分析了该故障的成因，并且将其归结于如下事实:在开关SW导通时，高频寄生出现在电压VAK