专利名称：单芯片并行隔离放大器的制作方法
技术领域：
本发明是一种可相互隔离的单芯片并行放大器，尤其涉及一种用于并行光纤通信系统的单芯片并行隔离放大器。
背景技术：
随着电信网络和数据通信技术的飞速发展，光纤通信网络获得了广泛的应用，持续增长的通信速度对光纤通信系统的数据传输速率提出了越来越高的要求。由于并行光纤传输系统采用多路并行结构同时传输多路数据，大大提高了系统的数据传输速率，是光纤通信系统的主要发展方向之一。并行光接收机位于并行光纤通信系统的最前端，由多个并行光接收放大器组成，其中每个光接收放大器由光检测器、前置放大器和限幅放大器构成。前置放大器将光检测器检测到的微弱电流信号转换成电压信号并同时进行放大，限幅放大器将前置放大器输出的电压信号进一步放大至一个足够大的恒定幅度，以驱动后续的时钟恢复和数据判决电路。CMOS工艺并行光接收机的所有光接收放大器共用同一硅衬底，任一光接收放大器的信号都可以通过衬底耦合进入其它光接收放大器并对其造成干扰，从而影响并行光接收机的灵敏度。为了减少信道间的干扰，光接收放大器之间的隔离结构是并行光接收机设计的重点之一。
发明内容
本发明提供一种能够提高隔离性能的单芯片并行隔离放大器。
本发明采用如下技术方案一种用于并行光纤通信系统的单芯片并行隔离放大器，包括P型衬底，在P型衬底上至少设有2个放大器，在P型衬底上设有与放大器相应数量的N型区，在N型区内设有P阱，在P阱内设有高掺杂P区，高掺杂P区通过接触孔连接有金属内环，放大器位于金属内环围成的内部区域，在位于P阱之外的N型区上设有高掺杂N区，高掺杂N区通过接触孔连接有金属外环且使金属内环位于金属外环之内。
与现有技术相比，本发明具有如下优点常用的CMOS工艺放大器隔离方法是将每个放大器的P衬底充分接地，以及用单个P+保护环或单个N+保护环将放大器包围起来以形成保护，这些措施可以实现一定的隔离度。由于P+保护环或N+保护环均位于放大器的侧面，对放大器侧面的衬底耦合起到了一定的隔离作用，但由于放大器底部没有隔离，衬底耦合可以通过放大器底部的衬底进行，因此放大器之间的隔离度受到了限制。本发明通过采用P+保护环PGR(即高掺杂P区)、N+保护环NGR(即高掺杂N区)和深N阱DNW的隔离结构，不仅阻断了放大器侧面的衬底耦合，同时阻断了放大器底部的衬底耦合，与常用的隔离结构相比，大大增强了放大器之间的隔离度，因此本发明所涉及的单芯片CMOS工艺并行光接收放大器隔离结构不仅设计简单，同时可以满足单芯片并行光接收机对放大器之间隔离度的要求。
图1是本发明结构示意图。
具体实施例方式
一种用于并行光纤通信系统的单芯片并行隔离放大器，包括P型衬底6，在P型衬底6上至少设有2个放大器1，即在P型衬底6上可以同时设置2个、3个、5个、6个或更多个放大器，在P型衬底6上设有与放大器1相应数量的N型区，在N型区内设有P阱5，在P阱5内设有高掺杂P区，高掺杂P区通过接触孔连接有金属内环2，放大器1位于金属内环2围成的内部区域，在位于P阱5之外的N型区上设有高掺杂N区，高掺杂N区通过接触孔连接有金属外环3且使金属内环2位于金属外环3之内，N型区可以是一个完整的相对较深而又较大的整体N型区，也可以由2个或2个以上的相对较小的N型区组合而成，例如在本实施例中，N型区由N型深阱4和N阱NW组成，N型深阱4与N阱NW连接，所述N型深阱可通过高能离子注入实现，所述N阱和P阱通过离子注入与扩散来实现，所述高掺杂N区位于N阱中通过N+扩散形成，所述高掺杂P区位于P阱中通过P+扩散形成，所述放大器1可以是光检测器、前置放大器与限幅放大器的组合，也可以是前置放大器与限幅放大器的组合，或者是光检测器与前置放大器的组合，或者是前置放大器，上述高掺杂P区接地，上述高掺杂N区接电源。
权利要求
1.一种用于并行光纤通信系统的单芯片并行隔离放大器，包括P型衬底(6)，在P型衬底(6)上至少设有2个放大器(1)，其特征在于在P型衬底(6)上设有与放大器(1)相应数量的N型区，在N型区内设有P阱(5)，在P阱(5)内设有高掺杂P区，高掺杂P区通过接触孔连接有金属内环(2)，放大器(1)位于金属内环(2)围成的内部区域，在位于P阱(5)之外的N型区上设有高掺杂N区，高掺杂N区通过接触孔连接有金属外环(3)且使金属内环(2)位于金属外环(3)之内。
2.根据权利要求1所述的单芯片并行隔离放大器，其特征在于N型区由N型深阱(4)和N阱(NW)组成，N型深阱(4)与N阱(NW)连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于并行光纤通信系统的单芯片并行隔离放大器，包括P型衬底，在P型衬底上至少设有2个放大器，在P型衬底上设有与放大器相应数量的N型区，在N型区内设有P阱，在P阱内设有高掺杂P区，高掺杂P区通过接触孔连接有金属内环，放大器位于金属内环围成的内部区域，在位于P阱之外的N型区上设有高掺杂N区，高掺杂N区通过接触孔连接有金属外环且使金属内环位于金属外环之内。本发明所涉及的单芯片CMOS工艺并行光接收放大器隔离结构不仅设计简单，同时可以满足单芯片并行光接收机对放大器之间隔离度的要求。
文档编号H01L27/092GK1710717SQ20051004073
公开日2005年12月21日 申请日期2005年6月24日 优先权日2005年6月24日
发明者李智群, 薛兆丰, 郑锐, 王志功 申请人:东南大学