【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及集成電路，特別涉及一種具有閂鎖防護(hù)和噪聲隔離的裝置。
技術(shù)介紹
1、在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器電路或dc/dc轉(zhuǎn)換器、電力轉(zhuǎn)換裝置等中，通常使用功率晶體管的半橋電路、h橋電路、三相電橋電路等開關(guān)電路。開關(guān)電路通常包括相連的高邊區(qū)(hsd)和低邊區(qū)(lsd)。開關(guān)電路中的hsd寄生pnp在某些應(yīng)用條件下會(huì)被周期性觸發(fā)并開啟，hsd寄生pnp開啟后，會(huì)向p型硅襯底注入空穴電流，這部分注入的空穴電流會(huì)局部抬高p型襯底的電勢(shì)，進(jìn)而造成hsd和lsd之間形成的寄生npn開啟，寄生npn開啟后，一定數(shù)量的電子電流會(huì)流入hsd寄生pnp的基區(qū)以再觸發(fā)開啟hsd的寄生pnp，這樣周而復(fù)始的向p型襯底注入空穴電流、局部抬高p型襯底電勢(shì)和觸發(fā)寄生npn，最終將在hsd和lsd之間發(fā)生熱燒毀的現(xiàn)象，這種現(xiàn)像被稱為閂鎖效應(yīng)。為了解決這個(gè)問題，現(xiàn)有技術(shù)通常通過拉開hsd和lsd之間的間距以降低寄生npn的beta來解決。此外，基于硅片測(cè)試數(shù)據(jù)，hsd寄生pnp開啟后約向襯底注入50％的電流，得益于n型埋層的隔離技術(shù)，lsd內(nèi)寄生npn開啟后幾乎不向襯底注入電子電流，所以在開關(guān)類產(chǎn)品中，首要問題是解決hsd的寄生pnp向p型襯底注入空穴電流。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的在于提供一種具有閂鎖防護(hù)和噪聲隔離的裝置，可以高效吸收高邊區(qū)pnp開啟后注入的空穴，防止閂鎖。
2、本申請(qǐng)公開了一種具有閂鎖防護(hù)和噪聲隔離的裝置，包括平行于p型襯底表面橫向依次布置于所述p型襯底中的數(shù)字核心模塊、模擬電路模塊、預(yù)驅(qū)動(dòng)
3、其中，所述高邊區(qū)包括高邊側(cè)晶體管，所述高邊側(cè)晶體管為n型mos晶體管，所述高邊側(cè)晶體管由位于其底部的n型埋層和位于其四周的高壓n型隔離環(huán)包圍，并且所述高壓n型隔離環(huán)的四周由低阻金屬連接的p型接觸環(huán)包圍；
4、其中，所述低邊區(qū)包括低邊側(cè)晶體管，所述低邊側(cè)晶體管為n型mos晶體管，所述低邊側(cè)晶體管由位于其底部的n型埋層和位于其四周的高壓n型隔離環(huán)包圍，并且不與所述高邊區(qū)相鄰的所述高壓n型隔離環(huán)的周圍由常規(guī)阻值金屬連接的p型接觸環(huán)包圍，其中所述常規(guī)阻值金屬連接的p型接觸環(huán)的阻值是所述低阻金屬連接的p型接觸環(huán)的阻值的5至10倍。
5、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述高邊側(cè)晶體管和所述低邊側(cè)晶體管均包括橫向依次布置于p型外延層中的n型摻雜漏區(qū)、n型摻雜源區(qū)和p型接觸環(huán)，以及形成于所述p型外延層上方位于所述n型摻雜源區(qū)和所述n型摻雜漏區(qū)之間的多晶硅柵極，其中所述n型摻雜漏區(qū)形成于n型摻雜漏區(qū)漂移區(qū)，其中所述p型外延層的下方形成有所述n型埋層，所述p型外延層的四周形成有所述高壓n型隔離環(huán)。
6、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述高邊側(cè)晶體管的n型摻雜漏區(qū)及包圍所述高邊側(cè)晶體管的所述高壓n型隔離環(huán)連接電壓源，所述低邊側(cè)晶體管的n型摻雜源區(qū)、p型接觸環(huán)及包圍所述低邊側(cè)晶體管的所述高壓n型隔離環(huán)連接地端，所述高邊側(cè)晶體管的n型摻雜源區(qū)和p型接觸環(huán)與所述低邊側(cè)晶體管的n型摻雜漏區(qū)相連。
7、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述高邊側(cè)晶體管的p型外延層、n型埋層和所述p型襯底形成寄生pnp三極管，所述高邊側(cè)晶體管靠近所述低邊側(cè)晶體管的高壓n型隔離環(huán)、所述高邊側(cè)晶體管和所述低邊側(cè)晶體管之間的低阻金屬連接的p型接觸環(huán)和所述低邊側(cè)晶體管靠近所述高邊側(cè)晶體管的高壓n型隔離環(huán)形成寄生npn三極管。
8、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述低阻金屬連接的p型接觸環(huán)和所述常規(guī)阻值金屬連接的p型接觸環(huán)均連接到地端。
9、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)由n型埋層和高壓n型隔離環(huán)包圍，所述預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)的下方形成有所述n型埋層，所述預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)的四周形成有所述高壓n型隔離環(huán)。
10、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述模擬電路模塊由n型埋層和高壓n型隔離環(huán)包圍，所述模擬電路模塊的下方形成有所述n型埋層，所述模擬電路模塊的四周形成有所述高壓n型隔離環(huán)。
11、在一個(gè)優(yōu)選例中，所述高邊區(qū)晶體管和所述低邊區(qū)晶體管均為ldmos晶體管。
12、本申請(qǐng)實(shí)施方式中，在高邊區(qū)晶體管周圍形成低電阻通路的p型接觸環(huán)，可以高效吸收高邊區(qū)pnp開啟后注入的空穴，防止閂鎖。低邊區(qū)周圍出讓布線資源給高邊區(qū)p型接觸環(huán)，可以更好的降低高邊區(qū)周圍p型接觸環(huán)的電阻。
13、進(jìn)一步的，高邊區(qū)pnp開啟后注入的空穴不能100％的被低阻金屬連接的p型接觸環(huán)收集完畢，未被收集的空穴會(huì)形成噪聲源在p型襯底上移動(dòng)，模擬電路模塊和預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)各自放置在由n型埋層和高壓n型隔離環(huán)包圍的p型外延層內(nèi)，可以隔離未被收集的空穴形成的噪聲源對(duì)模擬電路模塊和預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)的影響。
14、本申請(qǐng)的說明書中記載了大量的技術(shù)特征，分布在各個(gè)技術(shù)方案中，如果要羅列出本申請(qǐng)所有可能的技術(shù)特征的組合(即技術(shù)方案)的話，會(huì)使得說明書過于冗長(zhǎng)。為了避免這個(gè)問題，本申請(qǐng)上述
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
中公開的各個(gè)技術(shù)特征、在下文各個(gè)實(shí)施方式和例子中公開的各技術(shù)特征、以及附圖中公開的各個(gè)技術(shù)特征，都可以自由地互相組合，從而構(gòu)成各種新的技術(shù)方案(這些技術(shù)方案均應(yīng)該視為在本說明書中已經(jīng)記載)，除非這種技術(shù)特征的組合在技術(shù)上是不可行的。例如，在一個(gè)例子中公開了特征a+b+c，在另一個(gè)例子中公開了特征a+b+d+e，而特征c和d是起到相同作用的等同技術(shù)手段，技術(shù)上只要擇一使用即可，不可能同時(shí)采用，特征e技術(shù)上可以與特征c相組合，則，a+b+c+d的方案因技術(shù)不可行而應(yīng)當(dāng)不被視為已經(jīng)記載，而a+b+c+e的方案應(yīng)當(dāng)視為已經(jīng)被記載。
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種具有閂鎖防護(hù)和噪聲隔離的裝置，其特征在于，包括平行于P型襯底表面橫向依次布置于所述P型襯底中的數(shù)字核心模塊、模擬電路模塊、預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)、高邊區(qū)和低邊區(qū)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述高邊側(cè)晶體管和所述低邊側(cè)晶體管均包括橫向依次布置于P型外延層中的N型摻雜漏區(qū)、N型摻雜源區(qū)和P型接觸環(huán)，以及形成于所述P型外延層上方位于所述N型摻雜源區(qū)和所述N型摻雜漏區(qū)之間的多晶硅柵極，其中所述N型摻雜漏區(qū)形成于N型摻雜漏區(qū)漂移區(qū)，其中所述P型外延層的下方形成有所述N型埋層，所述P型外延層的四周形成有所述高壓N型隔離環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述高邊側(cè)晶體管的N型摻雜漏區(qū)及包圍所述高邊側(cè)晶體管的所述高壓N型隔離環(huán)連接電壓源，所述低邊側(cè)晶體管的N型摻雜源區(qū)、P型接觸環(huán)及包圍所述低邊側(cè)晶體管的所述高壓N型隔離環(huán)連接地端，所述高邊側(cè)晶體管的N型摻雜源區(qū)和P型接觸環(huán)與所述低邊側(cè)晶體管的N型摻雜漏區(qū)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述高邊側(cè)晶體管的P型外延層、N型埋層和所述P型襯底形成寄生PNP三極管，所述高邊側(cè)
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述低阻金屬連接的P型接觸環(huán)和所述常規(guī)阻值金屬連接的P型接觸環(huán)均連接到地端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)由N型埋層和高壓N型隔離環(huán)包圍，所述預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)的下方形成有所述N型埋層，所述預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)的四周形成有所述高壓N型隔離環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述模擬電路模塊由N型埋層和高壓N型隔離環(huán)包圍，所述模擬電路模塊的下方形成有所述N型埋層，所述模擬電路模塊的四周形成有所述高壓N型隔離環(huán)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述高邊區(qū)晶體管和所述低邊區(qū)晶體管均為L(zhǎng)DMOS晶體管。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種具有閂鎖防護(hù)和噪聲隔離的裝置，其特征在于，包括平行于p型襯底表面橫向依次布置于所述p型襯底中的數(shù)字核心模塊、模擬電路模塊、預(yù)驅(qū)動(dòng)區(qū)、高邊區(qū)和低邊區(qū)；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述高邊側(cè)晶體管和所述低邊側(cè)晶體管均包括橫向依次布置于p型外延層中的n型摻雜漏區(qū)、n型摻雜源區(qū)和p型接觸環(huán)，以及形成于所述p型外延層上方位于所述n型摻雜源區(qū)和所述n型摻雜漏區(qū)之間的多晶硅柵極，其中所述n型摻雜漏區(qū)形成于n型摻雜漏區(qū)漂移區(qū)，其中所述p型外延層的下方形成有所述n型埋層，所述p型外延層的四周形成有所述高壓n型隔離環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述高邊側(cè)晶體管的n型摻雜漏區(qū)及包圍所述高邊側(cè)晶體管的所述高壓n型隔離環(huán)連接電壓源，所述低邊側(cè)晶體管的n型摻雜源區(qū)、p型接觸環(huán)及包圍所述低邊側(cè)晶體管的所述高壓n型隔離環(huán)連接地端，所述高邊側(cè)晶體管的n型摻雜源區(qū)和p型接觸環(huán)與所述低邊側(cè)晶體管的n型摻雜漏區(qū)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王建，李志豪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海類比半導(dǎo)體技術(shù)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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