專利名稱：單芯片并行隔離放大器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種可相互隔離的單芯片并行放大器，尤其涉及一種用于并行光纖通信系統(tǒng)的單芯片并行隔離放大器。
背景技術(shù)：
隨著電信網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光纖通信網(wǎng)絡(luò)獲得了廣泛的應(yīng)用，持續(xù)增長的通信速度對光纖通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率提出了越來越高的要求。由于并行光纖傳輸系統(tǒng)采用多路并行結(jié)構(gòu)同時(shí)傳輸多路數(shù)據(jù)，大大提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率，是光纖通信系統(tǒng)的主要發(fā)展方向之一。并行光接收機(jī)位于并行光纖通信系統(tǒng)的最前端，由多個并行光接收放大器組成，其中每個光接收放大器由光檢測器、前置放大器和限幅放大器構(gòu)成。前置放大器將光檢測器檢測到的微弱電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號并同時(shí)進(jìn)行放大，限幅放大器將前置放大器輸出的電壓信號進(jìn)一步放大至一個足夠大的恒定幅度，以驅(qū)動后續(xù)的時(shí)鐘恢復(fù)和數(shù)據(jù)判決電路。CMOS工藝并行光接收機(jī)的所有光接收放大器共用同一硅襯底，任一光接收放大器的信號都可以通過襯底耦合進(jìn)入其它光接收放大器并對其造成干擾，從而影響并行光接收機(jī)的靈敏度。為了減少信道間的干擾，光接收放大器之間的隔離結(jié)構(gòu)是并行光接收機(jī)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種能夠提高隔離性能的單芯片并行隔離放大器。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種用于并行光纖通信系統(tǒng)的單芯片并行隔離放大器，包括P型襯底，在P型襯底上至少設(shè)有2個放大器，在P型襯底上設(shè)有與放大器相應(yīng)數(shù)量的N型區(qū)，在N型區(qū)內(nèi)設(shè)有P阱，在P阱內(nèi)設(shè)有高摻雜P區(qū)，高摻雜P區(qū)通過接觸孔連接有金屬內(nèi)環(huán)，放大器位于金屬內(nèi)環(huán)圍成的內(nèi)部區(qū)域，在位于P阱之外的N型區(qū)上設(shè)有高摻雜N區(qū)，高摻雜N區(qū)通過接觸孔連接有金屬外環(huán)且使金屬內(nèi)環(huán)位于金屬外環(huán)之內(nèi)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)常用的CMOS工藝放大器隔離方法是將每個放大器的P襯底充分接地，以及用單個P+保護(hù)環(huán)或單個N+保護(hù)環(huán)將放大器包圍起來以形成保護(hù)，這些措施可以實(shí)現(xiàn)一定的隔離度。由于P+保護(hù)環(huán)或N+保護(hù)環(huán)均位于放大器的側(cè)面，對放大器側(cè)面的襯底耦合起到了一定的隔離作用，但由于放大器底部沒有隔離，襯底耦合可以通過放大器底部的襯底進(jìn)行，因此放大器之間的隔離度受到了限制。本發(fā)明通過采用P+保護(hù)環(huán)PGR(即高摻雜P區(qū))、N+保護(hù)環(huán)NGR(即高摻雜N區(qū))和深N阱DNW的隔離結(jié)構(gòu)，不僅阻斷了放大器側(cè)面的襯底耦合，同時(shí)阻斷了放大器底部的襯底耦合，與常用的隔離結(jié)構(gòu)相比，大大增強(qiáng)了放大器之間的隔離度，因此本發(fā)明所涉及的單芯片CMOS工藝并行光接收放大器隔離結(jié)構(gòu)不僅設(shè)計(jì)簡單，同時(shí)可以滿足單芯片并行光接收機(jī)對放大器之間隔離度的要求。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
一種用于并行光纖通信系統(tǒng)的單芯片并行隔離放大器，包括P型襯底6，在P型襯底6上至少設(shè)有2個放大器1，即在P型襯底6上可以同時(shí)設(shè)置2個、3個、5個、6個或更多個放大器，在P型襯底6上設(shè)有與放大器1相應(yīng)數(shù)量的N型區(qū)，在N型區(qū)內(nèi)設(shè)有P阱5，在P阱5內(nèi)設(shè)有高摻雜P區(qū)，高摻雜P區(qū)通過接觸孔連接有金屬內(nèi)環(huán)2，放大器1位于金屬內(nèi)環(huán)2圍成的內(nèi)部區(qū)域，在位于P阱5之外的N型區(qū)上設(shè)有高摻雜N區(qū)，高摻雜N區(qū)通過接觸孔連接有金屬外環(huán)3且使金屬內(nèi)環(huán)2位于金屬外環(huán)3之內(nèi)，N型區(qū)可以是一個完整的相對較深而又較大的整體N型區(qū)，也可以由2個或2個以上的相對較小的N型區(qū)組合而成，例如在本實(shí)施例中，N型區(qū)由N型深阱4和N阱NW組成，N型深阱4與N阱NW連接，所述N型深阱可通過高能離子注入實(shí)現(xiàn)，所述N阱和P阱通過離子注入與擴(kuò)散來實(shí)現(xiàn)，所述高摻雜N區(qū)位于N阱中通過N+擴(kuò)散形成，所述高摻雜P區(qū)位于P阱中通過P+擴(kuò)散形成，所述放大器1可以是光檢測器、前置放大器與限幅放大器的組合，也可以是前置放大器與限幅放大器的組合，或者是光檢測器與前置放大器的組合，或者是前置放大器，上述高摻雜P區(qū)接地，上述高摻雜N區(qū)接電源。
權(quán)利要求
1.一種用于并行光纖通信系統(tǒng)的單芯片并行隔離放大器，包括P型襯底(6)，在P型襯底(6)上至少設(shè)有2個放大器(1)，其特征在于在P型襯底(6)上設(shè)有與放大器(1)相應(yīng)數(shù)量的N型區(qū)，在N型區(qū)內(nèi)設(shè)有P阱(5)，在P阱(5)內(nèi)設(shè)有高摻雜P區(qū)，高摻雜P區(qū)通過接觸孔連接有金屬內(nèi)環(huán)(2)，放大器(1)位于金屬內(nèi)環(huán)(2)圍成的內(nèi)部區(qū)域，在位于P阱(5)之外的N型區(qū)上設(shè)有高摻雜N區(qū)，高摻雜N區(qū)通過接觸孔連接有金屬外環(huán)(3)且使金屬內(nèi)環(huán)(2)位于金屬外環(huán)(3)之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片并行隔離放大器，其特征在于N型區(qū)由N型深阱(4)和N阱(NW)組成，N型深阱(4)與N阱(NW)連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于并行光纖通信系統(tǒng)的單芯片并行隔離放大器，包括P型襯底，在P型襯底上至少設(shè)有2個放大器，在P型襯底上設(shè)有與放大器相應(yīng)數(shù)量的N型區(qū)，在N型區(qū)內(nèi)設(shè)有P阱，在P阱內(nèi)設(shè)有高摻雜P區(qū)，高摻雜P區(qū)通過接觸孔連接有金屬內(nèi)環(huán)，放大器位于金屬內(nèi)環(huán)圍成的內(nèi)部區(qū)域，在位于P阱之外的N型區(qū)上設(shè)有高摻雜N區(qū)，高摻雜N區(qū)通過接觸孔連接有金屬外環(huán)且使金屬內(nèi)環(huán)位于金屬外環(huán)之內(nèi)。本發(fā)明所涉及的單芯片CMOS工藝并行光接收放大器隔離結(jié)構(gòu)不僅設(shè)計(jì)簡單，同時(shí)可以滿足單芯片并行光接收機(jī)對放大器之間隔離度的要求。
文檔編號H01L27/092GK1710717SQ20051004073
公開日2005年12月21日 申請日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者李智群, 薛兆豐, 鄭銳, 王志功 申請人:東南大學(xué)