集成電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本公開涉及一種針對過壓進行保護的部件。
【背景技術】
[0002]針對過壓進行保護的部件是當其上的電壓超過給定閾值時導通的部件，給定閾值稱作擊穿電壓、并且通常標注為VBR。保護部件例如是穿通類型。
[0003]穿通保護部件的缺點在于:如果其上的電壓使得流過其中的電流變得小于保持電流Ih，則它們僅恢復關斷。已經提供了通過只要過壓結束則短路它們而使得這些部件恢復關斷的裝置。該保護裝置描述在2013年3月29日提交的法國專利申請號13/52864(通過引用并入本文)中。
【實用新型內容】
[0004]根據本公開的一個實施例，提供一種集成電路，包括:垂直肖克利二極管，所述垂直肖克利二極管從頂部至底部包括:第一導電類型的第一區域，第二導電類型的襯底，以及所述第一導電類型的第二區域，所述第二區域具有形成在其中的所述第二導電類型的第三區域，以及第一垂直晶體管，所述第一垂直晶體管從頂部至底部包括:所述襯底的一部分，該部分由垂直壁與所述肖克利二極管分離，所述第二區域的一部分，第四區域，所述第四區域與形成在所述第二區域的一部分中的第三區域的導電類型相同，所述第三區域連接至所述第四區域。
[0005]可選地，所述集成電路進一步包括，與所述第一晶體管結構相同的第二晶體管。
[0006]可選地，所述第一晶體管位于包含所述肖克利二極管的芯片的角部中。
[0007]可選地，所述集成電路進一步包括:開關，所述開關與所述肖克利二極管并聯連接；電阻器，所述電阻器具有連接至所述第一晶體管的上主端子的第一端子；以及電壓源，所述電壓源連接至所述電阻器的第二端子，所述第一晶體管的上主端子連接至所述開關的控制和檢測的電路。
[0008]可選地，所述開關被控制為根據在所述第一晶體管的上主端子與所述第三區域之間的電壓來導通和關斷。
[0009]可選地，所述集成電路進一步包括:第二晶體管，所述第二晶體管與所述第一晶體管結構相同；以及第二電阻器，所述第二電阻器具有連接至所述第二晶體管的上主端子的第一端子、以及具有連接至所述電壓源的第二端子，所述第二晶體管的上主端子連接至所述開關的控制和檢測的電路。
[0010]可選地，所述開關被控制為根據所述第一晶體管的上主端子與所述第三區域之間的第一電壓而導通，并且所述開關被控制為根據所述第二晶體管的上主端子與所述第三區域之間的第二電壓而關斷。
[0011]根據本公開的另一方面，提供一種集成電路，包括:垂直肖克利二極管，所述垂直肖克利二極管包括:第一晶體管，所述第一晶體管具有第一發射極、第一基極和第一集電極；以及第二晶體管，所述第二晶體管具有第二發射極、連接至所述第一集電極的第二基極、以及連接至所述第一基極的第二集電極；以及垂直第三晶體管，所述垂直第三晶體管具有連接至所述第二發射極的第三發射極、連接至所述第二基極的第三基極、以及第三集電極。
[0012]可選地，所述集成電路在半導體襯底中實現，所述半導體襯底具有:第一導電類型的第一區域，所述第一區域形成所述第一發射極，第二導電類型的第一襯底區域，所述第一襯底區域形成所述第一基極；所述第一導電類型的第二區域，所述第二區域形成所述第一集電極、第二基極和第三基極；所述第二導電類型的第三區域，所述第三區域被形成在所述第二區域內，所述第三區域形成所述第二發射極；所述第二導電類型的第四區域，所述第四區域也被形成在所述第二區域內但是與所述第三區域分離，所述第四區域形成所述第三發射極；以及所述第二導電類型的第二襯底區域，所述第二襯底區域形成所述第三集電極。
[0013]可選地，所述集成電路進一步包括，在所述半導體襯底的表面上的電連接，所述電連接將所述第三區域和所述第四區域進行電連接。
[0014]可選地，所述第一區域、所述第一襯底區域、所述第二區域和所述第三區域以從所述半導體襯底的頂表面至所述半導體襯底的底表面的順序被布置在所述半導體襯底中。
[0015]可選地，所述第二襯底區域由所述第一導電類型的阻擋層區域與所述半導體襯底中的第一襯底區域分離。
[0016]可選地，所述第二襯底區域、所述第二區域以及所述第四區域以從所述半導體襯底的頂表面至所述半導體襯底的底表面的順序被布置在所述半導體襯底中。
[0017]可選地，所述集成電路進一步包括:開關，所述開關被耦合在所述第一發射極與所述第二發射極和所述第三發射極之間；控制電路，所述控制電路被配置用于響應于在所述第三集電極處的信號來選擇性激勵所述開關。
[0018]可選地，所述集成電路進一步包括，被耦合在電源節點與所述第三集電極之間的電阻器。
[0019]可選地，所述控制電路被配置為接收第一閾值電壓和第二閾值電壓，所述控制電路可操作為當所述信號具有超過所述第一閾值的電壓時使得所述開關導通，以及所述控制電路進一步可操作為當所述信號的電壓超過所述第二閾值時使得所述開關關斷。
[0020]可選地，所述第二閾值大于所述第一閾值。
【附圖說明】
[0021]將結合附圖在具體實施例的以下非限定性描述說明中討論前述和其他特征和優點，其中:
[0022]圖1示出了將電源連接至由保護裝置所保護的負載的電源線的示例；
[0023]圖2是示出了針對過壓進行保護的部件的一個實施例的截面圖及其電路圖；
[0024]圖3是圖2截面圖中所示部件的俯視圖；
[0025]圖4是保護裝置的實施例的電路圖；
[0026]圖5是示出了在過壓期間圖4的過壓保護裝置中電流和電壓的時序圖；
[0027]圖6是過壓保護裝置的一個備選實施例的電路圖；
[0028]圖7示出了在過壓結束時的圖6的過壓保護裝置中電流和電壓的時序圖；以及
[0029]圖8是在圖2和圖3中以簡化方式示出的部件的一個實際實施例的截面圖。
【具體實施方式】
[0030]為了明晰，已經在各個附圖中采用相同附圖標記標注了相同元件，并且進一步的如在集成電路的表達中，各個附圖并未按照比例繪制。
[0031]圖1示出了將電源1連接至由諸如法國專利申請號13/52864中所述的保護裝置5所保護的負載3的電源線的示例。電源跨電線施加電壓Vs。裝置5靠近負載放置以盡力保護其避免能夠在電線上發生的例如在雷電沖擊之后的過壓。
[0032]保護裝置5在兩個端子A和K之間包括穿通(break-over)類型的保護二極管D、開關SW和用于控制開關SW的電路(CONTROL)的并聯部件。
[0033]圖1的保護裝置如下操作。
[0034]保護二極管具有大于電壓Vs的擊穿電壓。在沒有過壓時，二極管是非導電的。開關SW繼而關斷。當出現過壓時，保護二極管變得導電。一旦過壓已經過去，電源1在二極管D中施加大于保持電流Ih的電流。開關SW隨后導通，這將流過二極管D的電流分流至開關SW中。這通常導致二極管D中電流變得小于保持電流Ih，并且當開關SW恢復關斷時，二極管恢復鎖定。
[0035]開關SW被控制為當跨二極管的電壓VAK變得小于第一閾值電壓時導通開關SW，并且開關SW被控制為當電壓VAK變得小于第二閾值電壓時關斷開關SW。
[0036]第一閾值電壓對應于比當該二極管導電時跨二極管的、由電源1施加的電壓更大的數值。
[0037]第二閾值電壓小于當其導通等于保持電流Ih的電流時跨二極管存在的電壓。
[0038]此外，已經實驗觀測到，在朝著過壓峰值結束時，二極管中電流并未跟隨電壓VAK，而是傾向于展現第二峰值。因此，如果開關SW取決于電壓VAK而導通，則在該開關中的電流將傾向于開始增加，這具有損壞開關的風險。
[0039]因此優選地參考二極管D中實際電流以控制開關SW的導通，以當二極管中電流將有效地處于減小階段時導通開關。
[0040]理想的是，在其導通之后盡可能快的關斷開關SW。由本發明人進行的實驗顯示，如果開關SW在以上指示的條件下斷開(一旦電壓VAK到達比對應于二極管中電流Ih的電流更小的數值就關斷)，則二極管將并非總是恢復關斷。本發明人已經分析了該故障的成因，并且將其歸結于如下事實:在開關SW導通時，高頻寄生出現在電壓VAK