[实用新型]一种带分压环结构的片上高压电阻

说明书

技术领域

本实用新型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领域。

背景技术

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300~400V。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500~650V，所以常规结构的多晶电阻也不能满足要求。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型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、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，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。

作为本实用新型的进一步优选方案，所述P衬底为低掺杂，材料为P型硅材料片。

作为本实用新型的进一步优选方案，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。

作为本实用新型的进一步优选方案，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。 

作为本实用新型的进一步优选方案，所述第一Poly的直径取60~100um。

作为本实用新型的进一步优选方案，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。

作为本实用新型的进一步优选方案，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。

作为本实用新型的进一步优选方案，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。

作为本实用新型的进一步优选方案，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。

作为本实用新型的进一步优选方案，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、PW环与第二NW环的间距均根据实际工艺要求进行调整。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本实用新型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。

附图说明

图1为本实用新型带分压环结构的片上高压电阻的纵向结构图；

图2为本实用新型带分压环结构的片上高压电阻的平面结构图；

图3为本实用新型带分压环结构的片上高压电阻的纵向结构应用图；

图4为本实用新型带分压环结构的片上高压电阻的平面连接说明图；

图5为本实用新型带分压环结构的片上高压电阻的内部寄生说明图；

图6为本实用新型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