一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)。其包括集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島；集電極開(kāi)路島是集電極輸出器件所在的隔離島；非集電極開(kāi)路島是與集電極輸出器件的集電極引出端相鄰的隔離島，非集電極開(kāi)路島的最外圈設(shè)置有P型摻雜；集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島間設(shè)有寬度為16μm～24μm的隔離墻，隔離墻連通設(shè)置有接地孔。通過(guò)接地孔的設(shè)置保證了在受到負(fù)向脈沖干擾時(shí)，能夠及時(shí)的將其引入到大地，消除其對(duì)電路產(chǎn)生的不良影響，同時(shí)通過(guò)隔離墻寬度的限制，保證了其對(duì)負(fù)向脈沖干擾的抵抗能力，兩方面同時(shí)配合，從而破壞了發(fā)生閂鎖現(xiàn)象需滿足的條件，提高了電路的抗負(fù)向脈沖干擾的能力。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于集成電路版圖結(jié)構(gòu)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)僅《電子與封裝》2009年01月中《一種Bipolar結(jié)構(gòu)中的閂鎖效應(yīng)》一文對(duì)Bipolar電路的閂鎖現(xiàn)象進(jìn)行了一定的介紹和理論分析，沒(méi)有對(duì)應(yīng)到具體工程中可能發(fā)生閂鎖的電路以及給出相應(yīng)的預(yù)防措施。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，在雙極型集成電路版圖中，根據(jù)隔離島中所加工器件的類(lèi)型，將其分為集電極開(kāi)路器件所在隔離島和非集電極開(kāi)路器件所在隔離島兩大類(lèi)。為敘述方便分別將其簡(jiǎn)稱(chēng)為集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島。本實(shí)用新型所針對(duì)的集電極開(kāi)路島是指集電極輸出器件所在的隔離島，如圖1中的A島；所針對(duì)非集電極開(kāi)路島是指與集電極輸出器件的集電極引出端相鄰的隔離島，非集電極開(kāi)路島內(nèi)除外延外，最外圈具有為P型摻雜，如圖1中的B島。
[0004]由于符合這種結(jié)構(gòu)的器件能夠形成PNPN四層結(jié)構(gòu)，如圖2所示從右向左，該P(yáng)NPN結(jié)構(gòu)中，P為非集電極開(kāi)路島中的最外圈P型摻雜(如基區(qū)電阻)，N為非集電極開(kāi)路島中的外延，P為兩種島之間的隔離墻，N為集電極開(kāi)路島中的外延(開(kāi)路集電極N+為其歐姆接觸)。因此當(dāng)觸發(fā)條件滿足時(shí)，即可觸發(fā)這種PNPN結(jié)構(gòu)，即發(fā)生類(lèi)似閂鎖的現(xiàn)象。如集電極開(kāi)路島上的集電極開(kāi)路輸出級(jí)遭受負(fù)向脈沖干擾，該P(yáng)NPN四層結(jié)構(gòu)被觸發(fā)，閂鎖條件滿足正反饋形成，將對(duì)非集電極開(kāi)路島中的器件(電阻或晶體管)進(jìn)行注入，從而破壞整個(gè)電路的正常功能，使出現(xiàn)電路功能鎖定或燒毀。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，提高集成電路中集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路抗負(fù)脈沖干擾能力，避免類(lèi)閂鎖現(xiàn)象的發(fā)生。
[0006]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0007]一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島；所述的集電極開(kāi)路島是集電極輸出器件所在的隔離島；所述的非集電極開(kāi)路島是與集電極輸出器件的集電極引出端相鄰的隔離島，非集電極開(kāi)路島的最外圈設(shè)置有P型摻雜；所述集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島間設(shè)有寬度為16 μ m?24 μ m的隔離墻，隔離墻連通設(shè)置有接地孔。
[0008]優(yōu)選的，所述的隔離墻的寬度為20 μ m。
[0009]優(yōu)選的，所述的接地孔設(shè)置在集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島連接邊緣的外側(cè)。
[0010]優(yōu)選的，所述的集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路運(yùn)作時(shí)，在集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島之間產(chǎn)生寄生結(jié)構(gòu)電路；寄生結(jié)構(gòu)電路包括PNP三極管，NPN三極管和等效電阻；接高電位，基極為非集電極開(kāi)路島中的N型外延，集電極為隔離墻；所述的NPN三極管的發(fā)射極為集電極開(kāi)路島中的N型外延，基極為隔離墻，集電極為非集電極開(kāi)路島中的N型外延；所述的等效電阻包括非集電極開(kāi)路島偏置N+與非集電極開(kāi)路島外延島之間的第一等效串聯(lián)電阻，以及隔離墻到接地孔之間的第二等效串聯(lián)電阻。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0012]通過(guò)接地孔的設(shè)置保證了在受到負(fù)向脈沖干擾時(shí)，能夠及時(shí)的將其引入到大地，消除其對(duì)電路產(chǎn)生的不良影響，同時(shí)通過(guò)隔離墻寬度的限制，保證了其對(duì)負(fù)向脈沖干擾的抵抗能力，兩方面同時(shí)配合，從而破壞了發(fā)生閂鎖現(xiàn)象需滿足的條件，提高了電路的抗負(fù)向脈沖干擾的能力；經(jīng)試驗(yàn)測(cè)得，采用本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)的集電極開(kāi)路輸出電路，經(jīng)流片、封裝測(cè)試后，輸出級(jí)負(fù)脈沖干擾能力由原來(lái)的不足30mA提高到200mA以上。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型中所述的集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島。
[0014]圖2為本實(shí)用新型中PNPN四層結(jié)構(gòu)的形成示意圖。
[0015]圖3為本實(shí)用新型中PNPN四層結(jié)構(gòu)的縱向剖面示意圖及寄生結(jié)構(gòu)電路圖。
[0016]圖4為采取本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)前后的版圖結(jié)構(gòu)對(duì)比；其中圖4a為原版圖結(jié)構(gòu)，圖4b為采取本實(shí)用新型所述結(jié)構(gòu)后的版圖結(jié)構(gòu)。
[0017]圖中:I為接地孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0019]本實(shí)用新型一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，其包括集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島；所述的集電極開(kāi)路島是集電極輸出器件所在的隔離島，如圖1和圖2中的A島；所述的非集電極開(kāi)路島是與集電極輸出器件的集電極引出端相鄰的隔離島，如圖1和圖2中的B島，非集電極開(kāi)路島的最外圈設(shè)置有P型摻雜；所述集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島間設(shè)有寬度為16μηι?24 μ m的隔離墻，隔離墻連通設(shè)置有接地孔I,如圖4b所示。
[0020]優(yōu)選的，隔離墻的寬度為20 μ m ;接地孔I設(shè)置在集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島連接邊緣的外側(cè)。
[0021]進(jìn)一步，集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路運(yùn)作時(shí)，在集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島之間產(chǎn)生寄生結(jié)構(gòu)電路；寄生結(jié)構(gòu)電路包括PNP三極管Pl，NPN三極管P2和等效電阻；如圖3所示，PNP三極管Pl的發(fā)射極為非集電極開(kāi)路島中的最外圈P型摻雜(如基區(qū)電阻)通常接高電位(如Vcc)，基極為非集電極開(kāi)路島中的N型外延，集電極為兩種隔離島之間的隔離墻；NPN三極管P2發(fā)射極為集電極開(kāi)路島中的N型外延，P2管基極為兩種隔離島之間的隔離墻，P2管的集電極為非集電極開(kāi)路島中的N型外延；等效電阻包括非集電極開(kāi)路島偏置N+與非集電極開(kāi)路島外延島之間的第一等效串聯(lián)電阻Rpl，以及隔離墻到接地孔I之間的第二等效串聯(lián)電阻Rp2。一旦外界條件觸發(fā)如集電極開(kāi)路島上的集電極開(kāi)路輸出級(jí)遭受負(fù)向脈沖干擾，該P(yáng)NPN四層結(jié)構(gòu)被觸發(fā)，H鎖條件滿足正反饋形成，將對(duì)非集電極開(kāi)路島中的器件(電阻或晶體管)進(jìn)行注入，從而破壞整個(gè)電路的正常功能，使出現(xiàn)電路功能鎖定或
[0022]采用本實(shí)用新型所述的版圖結(jié)構(gòu)后，通過(guò)限定隔離墻的寬度同時(shí)在隔離墻上增加接地孔1，就能破壞寄生結(jié)構(gòu)電路發(fā)生閂鎖現(xiàn)象需滿足的條件。
[0023]一種集電極輸出電流控制器電路，其功能類(lèi)似反相器，在應(yīng)用時(shí)，由于外來(lái)負(fù)向電壓干擾導(dǎo)致輸出被鎖定，即輸入在非“I”狀態(tài)下輸出變低，并且輸出不受輸入控制。后經(jīng)過(guò)大量分析和實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了 “負(fù)向脈沖導(dǎo)致類(lèi)閂鎖現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理”，據(jù)此啟發(fā)發(fā)明了“集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路抗負(fù)向脈沖的版圖結(jié)構(gòu)”，并產(chǎn)生了本實(shí)用新型。采取本實(shí)用新型所述的結(jié)構(gòu)后，前后版圖如圖4a和圖4b所示，隔離墻寬度由8 μ m增加至20 μ m以及在隔離墻上增加的接地孔I。
[0024]采用了本實(shí)用新型所述版圖結(jié)構(gòu)后，在同等負(fù)向脈沖(原電路在30mA的負(fù)脈沖即出現(xiàn)鎖定)干擾下該型號(hào)電路不再發(fā)生類(lèi)閂鎖現(xiàn)象。大大提高了電路的抗干擾能力(采用該方法后200mA的負(fù)脈沖仍未出現(xiàn)鎖定)，增強(qiáng)了電路的可靠性。為公司和用戶贏得了市場(chǎng)，同時(shí)帶來(lái)了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
【權(quán)利要求】
1.一種集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島；所述的集電極開(kāi)路島是集電極輸出器件所在的隔離島；所述的非集電極開(kāi)路島是與集電極輸出器件的集電極引出端相鄰的隔離島，非集電極開(kāi)路島的最外圈設(shè)置有P型摻雜；所述集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島間設(shè)有寬度為16 μ m?24 μ m的隔離墻，隔離墻連通設(shè)置有接地孔(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的隔離墻的寬度為20 μ m。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的接地孔(I)設(shè)置在集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島連接邊緣的外側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路的版圖結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述的集電極開(kāi)路輸出類(lèi)電路運(yùn)作時(shí)，在集電極開(kāi)路島和非集電極開(kāi)路島之間產(chǎn)生寄生結(jié)構(gòu)電路；寄生結(jié)構(gòu)電路包括PNP三極管(Pl)，NPN三極管(P2)和等效電阻； 所述的PNP三極管(Pl)的發(fā)射極為非集電極開(kāi)路島中的最外圈P型摻雜，接高電位(Vcc)，基極為非集電極開(kāi)路島中的N型外延，集電極為隔離墻； 所述的NPN三極管(P2)的發(fā)射極為集電極開(kāi)路島中的N型外延，基極為隔離墻，集電極為非集電極開(kāi)路島中的N型外延； 所述的等效電阻包括非集電極開(kāi)路島偏置N+與非集電極開(kāi)路島外延島之間的第一等效串聯(lián)電阻(Rpl)，以及隔離墻到接地孔(I)之間的第二等效串聯(lián)電阻(Rp2)。
【文檔編號(hào)】H01L23/552GK203445113SQ201320397976
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】王雷, 王勇, 鄧些鵬, 劉冠春 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所