【技术实现步骤摘要】
本技术涉及集成电路设计领域，尤其涉及一种全隔离的高压二极管。
技术介绍
1、二极管是一种具有单向导电性的半导体器件，其原理是通过pn结的形成，在一个半导体材料中创建一个p型区域和一个n型区域。在衬底上的p型区域和n型区域之间存在电场，从而实现单向导电的功能。
2、在集成电路设计中，二极管作为一种重要的元器件，被广泛应用于各种电路中，例如整流电路、放大电路、振荡电路和防反器件等。当二极管作为“防反作用”使用时，通常会在主回路中串联一个二极管，而电路是利用二极管单向导电的特性，以最简单的设计使电路实现防反接功能，同时还降低了电路的设计成本。这种低成本方案通常在小电流的场合使用，如玩具。在电路中若二极管的击穿电压较小，而电路反接使产生的击穿电压超过其自身所承受的击穿电压值，则会导致二极管失效，使之不再具有防反接的功能，因此，为了确保设计电路的可靠性，二极管在“防反作用”的应用中，对其击穿电压的要求较高。
3、为满足二极管的高击穿电压的要求，现有技术中二极管主要分为p型二极管和n型二极管，n型二极管是将n型掺杂在p型区域中，如图1所示；p型二极管是将p型区域掺杂在n型区域中，如图2所示。在bulk工艺应用中，因为所有器件都位于同一个衬底上，各器件之间无法做到彻底的隔离，各器件之间的寄生效应无法完全避免，特别是高压bcd工艺中，寄生效应会更显著。所以当二极管击穿电压的增加，如达到60v以上时，二极管漏电问题加剧而使二极管无法使用。因而在高压电路中，无可靠性高的高压二极管可用。
技术实现思
1、本技术为了克服现有技术的不足，提供一种全隔离的高压二极管。
2、为了实现上述目的，本技术提供了一种全隔离的高压二极管，包括：p型衬底、高压p阱区、隔离区、二极管结构和保护结构。高压p阱区，其设置于p型衬底中。隔离高压p阱区与p型衬底的隔离区，隔离区包括第一高压n型阱区和n型埋层。二极管结构，其设置于高压p阱区的中部，所述二极管结构下方设有深p阱区，所述深p阱区设置于高压p阱区中与n型埋层连接。
3、本技术提供了一种全隔离的高压二极管，包括：p型衬底、高压p阱区、隔离区、二极管结构和保护结构。高压p阱区，其设置于p型衬底中。二极管结构，其设置于高压p阱区的中部。隔离高压p阱区与p型衬底的隔离区，隔离区包括第一高压n型阱区和n型埋层。
4、本技术提供了一种全隔离的高压二极管，包括：p型衬底、高压p阱区、隔离区和二极管结构。高压p阱区，其设置于p型衬底中。二极管结构，其设置于高压p阱区的中部。隔离高压p阱区与p型衬底的隔离区，隔离区包括第一高压n型阱区和n型埋层。
5、本技术提供了一种全隔离的高压二极管，包括：p型衬底、深n阱区、高压p阱区、二极管结构和保护结构。深n阱区，其设置于p型衬底中，深n阱区的上表面设有掺杂的n+区，掺杂的n+区连接于电源。高压p阱区，设置于深n阱中。二极管结构，其设置于高压p阱区的中部，二极管结构下方设有深p阱区，深p阱区设置于高压p阱区中与深n阱区连接。
6、优选的，第一高压n型阱区的掺杂浓度范围为1e14cm-2～1e18cm-2；p型衬底由外延材料或非外延材料制成；第一高压n型阱区围绕所述高压p阱区的侧部设置，第一高压n型阱区的上表面设有掺杂的n+区，掺杂的n+区连接于控制电极；n型埋层垂直于第一高压n型阱区的方向设置且嵌于p型衬底的底部，n型埋层与高压p阱区和第一高压n型阱区连接。
7、优选的，二极管结构包括：
8、第二高压n型阱区，设置于高压p阱区中，所述第二高压n型阱区上表面设有掺杂的n+区，所述掺杂的n+区连接于全隔离的高压二极管的阴极；
9、掺杂的p+区，设置于掺杂的n+区两侧的高压p阱区内且与掺杂的n+区的位置相对，所述掺杂的p+区与靠近第二高压n型阱区相向的边缘与第二高压n型阱区之间设有间距，所述掺杂的p+区连接于全隔离的高压二极管的阳极。
10、优选的，二极管结构包括：
11、第二高压n型阱区，设置于高压p阱区中，所述第二高压n型阱区上表面设有掺杂的n+区，所述掺杂的n+区连接于全隔离的高压二极管的阴极，第二高压n型阱区的底部与深p阱区连接，
12、掺杂的p+区，设置于掺杂的n+区两侧的高压p阱区内且与掺杂的n+区的位置相对，所述掺杂的p+区与靠近第二高压n型阱区相向的边缘与第二高压n型阱区之间设有间距，所述掺杂的p+区连接于全隔离的高压二极管的阳极。
13、优选的，二极管结构包括：
14、第二高压n型阱区，设置于高压p阱区中，所述第二高压n型阱区上表面设有掺杂的n+区，所述掺杂的n+区连接于全隔离的高压二极管的阴极，二极管结构中的第二高压n型阱区的底部与深p阱区之间有间隔；
15、掺杂的p+区，设置于掺杂的n+区两侧的高压p阱区内且与掺杂的n+区的位置相对，所述掺杂的p+区与靠近第二高压n型阱区相向的边缘与第二高压n型阱区之间设有间距，所述掺杂的p+区连接于全隔离的高压二极管的阳极。
16、优选的，二极管结构包括：
17、第二高压n型阱区，设置于高压p阱区中，所述第二高压n型阱区上表面设有掺杂的n+区，所述掺杂的n+区连接于全隔离的高压二极管的阴极，所述第二高压n型阱区的深度为3um～8um；
18、掺杂的p+区，设置于掺杂的n+区两侧的高压p阱区内且与掺杂的n+区的位置相对，所述掺杂的p+区与靠近第二高压n型阱区相向的边缘与第二高压n型阱区之间设有间距，所述掺杂的p+区连接于全隔离的高压二极管的阳极。
19、优选的，保护结构设置于高压p阱区中远离第二高压n型阱区的上表面，且围绕二极管结构设置。
20、本技术提供的一种全隔离的高压二极管的有益之处在于：其包括p型衬底和高压p阱区，同时在二者之间设置了一n型掺杂的隔离区进行隔离，其中p型衬底的材料可以选用外延材料或者非外延材料。隔离区包括第一高压n型阱区和n型埋层，第一高压n型阱区设于高压p阱区的两侧，使之与垂直的p型衬底隔离；n型埋层设置于高压p阱区的下方，使高压p阱区与横向的p衬底隔离，n型埋层与高压p阱区两侧的第一高压n型阱区连接。第一高压n型阱区的上表面设置有掺杂的n+区，第一高压n型阱区通过掺杂的n+区引出到控制电极，而控制电极连接于电源，使隔离区与p型衬底及高压p阱区形成一个反向的耗尽区，通过耗尽区将高压p阱区与p衬底形成绝对的电性隔离，以解决二极管在高压运用场景下的寄生漏电的问题。此外，在高压p阱区中还设有二极管结构和保护结构；二极管结构中设置有第二高压n型阱区，在其两侧高压p阱区的上表面设置有掺杂的p+区，掺杂的p+区与第二高压n型阱区之间设有间距，通过控制该距离的大小以控制二极管结构的击穿电压大小。同时还可以通过缩短第二高压n型阱区的深度，以增加二极管结构的击穿电压。
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1.一种全隔离的高压二极管，其特征在于，包括：P型衬底、高压P阱区、隔离区、二极管结构和保护结构；
2.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述第一高压N型阱区的掺杂浓度范围为1E14cm-2～1E18cm-2；所述P型衬底由外延材料或非外延材料制成；所述第一高压N型阱区围绕所述高压P阱区的侧部设置，所述第一高压N型阱区的上表面设有掺杂的N+区，掺杂的N+区连接于控制电极；所述N型埋层垂直于第一高压N型阱区的方向设置且嵌于P型衬底的底部，所述N型埋层与高压P阱区和第一高压N型阱区连接。
3.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
4.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
5.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述保护结构设置于高压P阱区中远离第二高压N型阱区的上表面，且围绕二极管结构设置。
6.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
7.根据权利要求6所述的全隔离的高压二极
8.一种全隔离的高压二极管，其特征在于，包括：P型衬底、高压P阱区、隔离区、二极管结构和保护结构；
9.根据权利要求8所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述第一高压N型阱区的掺杂浓度范围为1E14cm-2～1E18cm-2；所述P型衬底由外延材料或非外延材料制成；所述第一高压N型阱区围绕所述高压P阱区的侧部设置，所述第一高压N型阱区的上表面设有掺杂的N+区，掺杂的N+区连接于控制电极；所述N型埋层垂直于第一高压N型阱区的方向设置且嵌于P型衬底的底部，所述N型埋层与高压P阱区和第一高压N型阱区连接。
10.根据权利要求8所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
11.根据权利要求8所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
12.根据权利要求8所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述保护结构设置于高压P阱区中远离第二高压N型阱区的上表面，且围绕二极管结构设置。
13.一种全隔离的高压二极管，其特征在于，包括：P型衬底、高压P阱区、隔离区和二极管结构；
14.根据权利要求13所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述第一高压N型阱区的掺杂浓度范围为1E14cm-2～1E18cm-2；所述P型衬底由外延材料或非外延材料制成；所述第一高压N型阱区围绕所述高压P阱区的侧部设置，所述第一高压N型阱区的上表面设有掺杂的N+区，掺杂的N+区连接于控制电极；所述N型埋层垂直于第一高压N型阱区的方向设置且嵌于P型衬底的底部，所述N型埋层与高压P阱区和第一高压N型阱区连接。
15.根据权利要求13所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
16.一种全隔离的高压二极管，其特征在于，包括：P型衬底、深N阱区、高压P阱区、二极管结构和保护结构；
17.根据权利要求16所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
18.根据权利要求16所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
19.根据权利要求16所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述保护结构设置于高压P阱区中远离第二高压N型阱区的上表面，且围绕二极管结构设置。
...【技术特征摘要】
1.一种全隔离的高压二极管，其特征在于，包括：p型衬底、高压p阱区、隔离区、二极管结构和保护结构；
2.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述第一高压n型阱区的掺杂浓度范围为1e14cm-2～1e18cm-2；所述p型衬底由外延材料或非外延材料制成；所述第一高压n型阱区围绕所述高压p阱区的侧部设置，所述第一高压n型阱区的上表面设有掺杂的n+区，掺杂的n+区连接于控制电极；所述n型埋层垂直于第一高压n型阱区的方向设置且嵌于p型衬底的底部，所述n型埋层与高压p阱区和第一高压n型阱区连接。
3.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
4.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
5.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述保护结构设置于高压p阱区中远离第二高压n型阱区的上表面，且围绕二极管结构设置。
6.根据权利要求1所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
7.根据权利要求6所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述二极管结构包括：
8.一种全隔离的高压二极管，其特征在于，包括：p型衬底、高压p阱区、隔离区、二极管结构和保护结构；
9.根据权利要求8所述的全隔离的高压二极管，其特征在于，所述第一高压n型阱区的掺杂浓度范围为1e14cm-2～1e18cm-2；所述p型衬底由外延材料或非外延材料制成；所述第一高压n型阱区围绕所述高压p阱区的侧部设置，所述第一高压n型阱区的上表面设有掺杂的n+区，掺杂的n+区连接于控制电极；所述n型埋层垂直于第一高压n型阱区的方向设置...
【专利技术属性】
技术研发人员：赖大伟，王迪，张文文，韦宇轩，方利泉，
申请(专利权)人：杭州傲芯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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