[发明专利]信号隔离装置和信号隔离方法

说明书

本申请涉及半导体器件领域，并且公开了一种信号隔离装置，该信号隔离装置包括：金属氧化物半导体(MOS)器件，该MOS器件形成在P型衬底中且具有N阱；N型衬底接触，该N型衬底接触形成在该N阱上且连接到电源电压P型衬底接触，该P型衬底接触形成在该P型衬底上且连接到接地电压；至少部分围绕在该N阱周围的隔离环，该隔离环中所注入的离子的掺杂浓度比该N阱中所注入的离子的掺杂浓度或该P型衬底中所注入的离子的掺杂浓度低。由于在该N阱周围绕上了隔离环，且该隔离环的浓度比该N阱的浓度或该P型衬底的浓度低，这将降低N阱和P型衬底之间形成的PN结的结电容，提高噪声信号穿过该PN结的等效容抗，进而提高对该噪声信号的隔离效果。

技术领域

本申请涉及半导体器件技术，尤其涉及信号隔离装置和信号隔离方法。

背景技术

目前芯片制造的主流工艺是互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)工艺，大量集成电路(Integrated circuit，IC)采用基于晶圆衬底的CMOS工艺技术实现。

图1a为两个形成在P型衬底上的模块之间噪声信号传输的示意图，其中，两个模块分别包含了电阻、电容、P沟道金属氧化物半导体(P Channel Metal OxideSemiconductor，PMOS)和N型金属氧化物半导体(N channel metal oxide semiconductor，NMOS)等器件，这些器件都是做在P型衬底的阱里面，尽管P型衬底电阻较高，但是这些器件产生的高频噪声信号还是可以通过P型衬底在不同器件之间相互干扰，形成衬底噪声，比如，图1a中，其中一个模块中器件产生的噪声会干扰到另一个模块中器件。

需要说明的是，图1a是一个俯视图，两个模块中除了包含电阻、电容、PMOS和NMOS之外，还可以包含其他器件，当然这两个模块也可以只包含电阻、电容、PMOS和NMOS等器件中的一种或多种，本申请对于模块内部包含什么样的器件不做限制。

为了解决上述衬底噪声的问题，现有技术提供了一些信号隔离结构，比如，图1b为一种基于PMOS的噪声信号隔离装置，该PMOS器件形成在P型衬底中且具有N阱(Nwell)，N型衬底接触形成在该N阱上且连接到电源电压(VDD)，P型衬底接触形成在该P型衬底上且连接到接地电压(VSS)，PMOS器件包括源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。

电路正常工作时，N阱里面的N型衬底接触会接电源电压高电位，P型衬底上面的P型衬底接触会接接地电压低电位，由于N阱是N型、P型衬底是P型，所以在N阱和P型衬底之间会形成PN结，又由于P型衬底接地，所以该PN结是反偏的，由于反偏的PN结有阻挡作用，因此，在N阱和P型衬底之间形成的反偏的PN结可以隔离噪声信号。

由于PN结的结电容和噪声信号穿过PN结的等效容抗成反比，而上述N阱和P型衬底之间形成的反偏的PN结的结电容比较大，导致噪声信号穿过上述反偏的PN结的等效容抗较小，使得噪声信号的隔离效果较差。

发明内容

本申请实施例提供了信号隔离装置和信号隔离方法，旨在提高对噪声信号的隔离效果。

为达到上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种信号隔离装置，包括：

金属氧化物半导体(MOS)器件，该MOS器件形成在P型衬底中且具有N阱；

N型衬底接触，该N型衬底接触形成在该N阱上且连接到电源电压；

P型衬底接触，该P型衬底接触形成在该P型衬底上且连接到接地电压；

至少部分围绕在该N阱周围的隔离环，该隔离环中所注入的离子的掺杂浓度比该N阱中所注入的离子的掺杂浓度或该P型衬底中所注入的离子的掺杂浓度低。