一种带分压环结构的片上高压电阻制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带分压环结构的片上高压电阻，包括P衬底、低掺杂N型深阱区、PW环以及P+环；在所述P衬底、低掺杂N型深阱区、PW环的上表面还生长有场氧；在低掺杂N型深阱区上表面场氧的上方中部设置有第一Poly和第二Poly，第一Poly和第二Poly不贴合，在所述P衬底上还扩散有第一NW环和第二NW环，所述第一、第二NW环设置于场氧的下方，具体位置为低掺杂N型深阱区的外围、PW环之内，并且，第一NW环和低掺杂N型深阱区不贴合，第二NW环和PW环不贴合，第一NW环和第二NW环不贴合；第二Poly通过电阻内部连接端与第一Poly相连。本实用新型专利技术能够针对性的满足在高压环境下工作的AC-DC电路的需求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种带分压环结构的片上高压电阻，包括P衬底、低掺杂N型深阱区、PW环以及P+环；在所述P衬底、低掺杂N型深阱区、PW环的上表面还生长有场氧；在低掺杂N型深阱区上表面场氧的上方中部设置有第一Poly和第二Poly，第一Poly和第二Poly不贴合，在所述P衬底上还扩散有第一NW环和第二NW环，所述第一、第二NW环设置于场氧的下方，具体位置为低掺杂N型深阱区的外围、PW环之内，并且，第一NW环和低掺杂N型深阱区不贴合，第二NW环和PW环不贴合，第一NW环和第二NW环不贴合；第二Poly通过电阻内部连接端与第一Poly相连。本技术能够针对性的满足在高压环境下工作的AC-DC电路的需求。【专利说明】—种带分压环结构的片上高压电阻
本技术公开了一种带分压环结构的片上高压电阻，涉及半导体器件制造
。
技术介绍
随着高压集成电路的发展，特别对于是一些用于高压交流电的AC-DC电路，部分电阻器需要承受数百伏的高压电，然而，在达到足够高的电压之前，传统的高压电阻器就可能会遇到器件击穿问题，这就使得传统的有缘电阻已经无法满足要求。通过在场氧上做多晶电阻可以大大提高其耐压，其耐压主要取决于场氧厚度，一般工艺场氧的耐压能够达到30(T400V。但是，对于高压交流电的AC-DC电路而言，其最高的峰值电压可能会高达50(T650V，所以常规结构的多晶电阻也不能满足要求。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷，提供一种带分压环结构的片上高压电阻，能够针对性的满足在高压环境下工作的AC-DC电路的需求。 本技术为解决上述技术问题采用以下技术方案: 一种带分压环结构的片上高压电阻，包括P衬底、扩散在P衬底上中心位置的低掺杂N型深阱区、扩散在P衬底上低掺杂N型深阱区周围的PW环以及扩散在PW环上且处于PW环内部的P+环；在所述P衬底、低掺杂N型深阱区、Pff环的上表面还生长有场氧；在低掺杂N型深阱区上表面场氧的上方中部设置有第一Poly，在所述第一Poly的周围设置有第二 Poly，第一 Poly和第二 Poly不贴合，在所述P衬底上还扩散有第一 NW环，第一 NW环的周围还扩散有第二 NW环，所述第一、第二 NW环设置于场氧的下方，具体位置为低掺杂N型深阱区的外围、PW环之内，并且，第一 NW环和低掺杂N型深阱区不贴合，第二 NW环和PW环不贴合，第一 NW环和第二 NW环不贴合； 所述第二 Poly作为为高压电阻的电阻体，第二 Poly通过电阻内部连接端与第一Poly相连,第二 Poly通过电阻外部连接端与集成电路的低压模块相连。 作为本技术的进一步优选方案，所述P衬底为低掺杂，材料为P型硅材料片。 作为本技术的进一步优选方案，所述P衬底和低掺杂N型深阱区的浓度根据实际应用进行调整。 作为本技术的进一步优选方案，所述第一Poly为圆柱形，所述第二Poly为螺旋环状、围绕着第一 Poly设置。 作为本技术的进一步优选方案,所述第一 Poly的直径取6(Tl00um。 作为本技术的进一步优选方案，所述P衬底和低掺杂N型深阱区的形状为圆柱体，与之对应的，所述PW环、P+环、第一 NW环、第二 NW环的形状均为圆环状。 作为本技术的进一步优选方案，所述低掺杂N型深阱区和第一Poly的形状为方形或多边形，相应的，第二 Poly、第一 NW环、第二 NW环、PW环和P+环的形状也设置为方形环或多边形环。 作为本技术的进一步优选方案，所述第一 Poly作为封装压点引出端或者连接到集成电路内部连接点，其大小根据实际应用情况进行调整。 作为本技术的进一步优选方案，所述第二 Poly通过长度和宽度的调节，实现其高压电阻阻值大小的调整。 作为本技术的进一步优选方案，第一 NW环与低掺杂N型深阱区的间距、第二NW环与第一 NW环的间距、Pff环与第二 NW环的间距均根据实际工艺要求进行调整。 本技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:本技术通过场氧和带分压环结构的低掺杂N型深阱区，共同承受数百伏的高压电，而分压环结构可以使得低掺杂N型深阱区可以承受比常规NW更高的电压，并且可以根据实际情况，通过调整低掺杂N型深阱区的浓度和第一 Poly的面积来调整寄生电容，从而合理分配场氧和低掺杂N型深阱区所承受的电压，使得整个结构的耐压达到最高。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术带分压环结构的片上高压电阻的纵向结构图； 图2为本技术带分压环结构的片上高压电阻的平面结构图； 图3为本技术带分压环结构的片上高压电阻的纵向结构应用图； 图4为本技术带分压环结构的片上高压电阻的平面连接说明图； 图5为本技术带分压环结构的片上高压电阻的内部寄生说明图； 图6为本技术带分压环结构的片上高压电阻的应用等效线路图； 其中:100为P衬底，101为低掺杂N型深阱区，102为第一 NW环，103为第二 NW环，104 为 PW 环，105 为 P+ 环，106 为场氧，107 为第一 Poly，108 为第二 Poly。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术的技术方案做进一步的详细说明: 如图1所示为本技术带分压环结构的片上高压电阻的纵向结构图，P衬底为低掺杂的P型硅材料片，低掺杂N型深阱区和P衬底形成的PN结的耐压取决于它们的掺杂浓度，因此低浓度的低掺杂N型深阱区和P衬底有利于提高PN结的耐压。 PN结的击穿一般发生在硅表面，主要是由于硅表面曲率以及硅和氧化层界面状态不佳，导致表面电场集中，表面电场强度高于体内电场强度。第一 NW环和第二 NW环的引入，可以降低PN结表面由于曲率效应弓丨起的强电场，从而大大提高低掺杂N型深阱区和P衬底的击穿电压。 PW环以及PW环内部的P+环为P衬底的引出端，一般在集成电路应用中接零电位。 场氧(FOX)生长在除了 P+环引出以外的硅片表面，起到电隔离的作用，FOX的击穿电压取决于其厚度，常规工艺中FOX的耐压为30(T400V。 第一 Poly和第二 Poly均生长在FOX之上，并且都在低掺杂N型深阱区内部。第二 Po Iy是高压电阻的电阻体。 如图2所示为带分压环结构的片上高压电阻的平面结构图，第一 Poly在正中间，第二 Poly为螺旋形，环绕着第一 Poly，第一 Poly和第二 Poly均在低掺杂N型深阱区内部，第一 NW环围绕着低掺杂N型深阱区，第二 NW环围绕着第一 NW环，PW环围绕着第二 NW环，P+环在PW环中间，作为PW环的欧姆接触引出端。 图3为带分压环结构的片上高压电阻的纵向结构应用图，第二的内部连接端108A和第一 Poly相连,并且连接到外部高压电源Vin,第二 Poly的外部连接端108B连接集成电路内部模块，连接点为VB，Vin的电压最高可达650V左右，VB的电压为零至数十伏，P衬底通过PW环和P+环连接到GncL 图4是为了说明第一 Poly和第二 Poly的连接关系以及第二 Poly的两个连接端108A和108B，第二 Poly的内部起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带分压环结构的片上高压电阻，包括P衬底、扩散在P衬底上中心位置的低掺杂N型深阱区、扩散在P衬底上低掺杂N型深阱区周围的PW环以及扩散在PW环上且处于PW环内部的P+环；在所述P衬底、低掺杂N型深阱区、PW环的上表面还生长有场氧；在低掺杂N型深阱区上表面场氧的上方中部设置有第一Poly，在所述第一Poly的周围设置有第二Poly，第一Poly和第二Poly不贴合，其特征在于：在所述P衬底上还扩散有第一NW环，第一NW环的周围还扩散有第二NW环，所述第一、第二NW环设置于场氧的下方，具体位置为低掺杂N型深阱区的外围、PW环之内，并且，第一NW环和低掺杂N型深阱区不贴合，第二NW环和PW环不贴合，第一NW环和第二NW环不贴合；所述第二Poly作为为高压电阻的电阻体，第二Poly通过电阻内部连接端与第一Poly相连，第二Poly通过电阻外部连接端与集成电路的低压模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱伟民，马晓辉，
申请(专利权)人：无锡市晶源微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32