专利名称：利用井电阻分压的电压稳压电路的制作方法
技术领域：
本发明有关一种电压稳压电路，特别是有关一种利用井电阻分压的电压稳压电路。
(2)背景技术在集成电路中，电压稳压电路通常扮演着使输出的电压为一稳定的电压值的角色，以达到产品的需求。为了要达到产品的效能，在某些半导体电路上的一些电路需要一稳定的输入电压以维持其正常的功能。但是一般外界的输入电压值，往往为一在一定范围内变动的不稳定值，此不稳定的电压值将容易对某些电路产生不良的影响，进而降低集成电路的效能并影响集成电路的品质。因此通常在需要稳定电压输入值的集成电路上加入一电压稳压电路，以维持电路的效能，并提高集成电路的品质。
通常大部分的电压稳压电路，均只随着输入电压源的改变而进行调整。但是在大部分半导体元件的内部电路中，电路的参考电压将会随着温度及系统电压源的改变而改变。此种改变将会影响某些需要固定参考电压的电路的运作，进而影响整个集成电路的品质。
(3)发明内容本发明主要的一目的在于利用两个井电阻组成一电压稳压电路，以使输出的电压值为一稳定的电压值。
本发明的另一目的在于利用两个井电阻组成一电压稳压电路，以提高集成电路的品质及优良率。
本发明的又一目的在于利用两个井电阻组成一电压稳压电路，以加速集成电路的制造运作的效率。
本发明的再一目的在于利用两个井电阻组成一电压稳压电路，以降低集成电路的制造运作的生产成本。
根据以上所述的目的，根据本发明一方面提供一种利用一井电阻分压的电压稳压电路，其特点是，至少包括一第一电阻，该第一电阻为该井电阻且该第一电阻包括一第一端点及一第二端点；一第二电阻，该第二电阻包括一第三端点与一第四端点，其中所述的第三端点连接该第二端点且该第一电阻与该第二电阻为一串联的状态；一电源电压，该电源电压连接该第一端点；以及一参考电压，该参考电压连接该第三端点与该第二端点。
根据本发明另一方面提供一种利用一井电阻分压所述的电压稳压电路，其特点是，至少包括一第一掺杂区，该第一掺杂区位于一底材内且该第一掺杂区连接一电源电压，其中所述的底材为一P型的底材；一第二掺杂区，该第二掺杂区位于该底材内且该第二掺杂区连接一参考电压；一第三掺杂区，该第三掺杂区为该井电阻位于该底材内且接触该第一掺杂区与该第二掺杂区；当该电源电压突然增加时，该第三掺杂区会随之扩大，以使该参考电压为一稳定的电压值；一隔离区，该隔离区位于该第一掺杂区与该第二掺杂区之间的该底材内，且位于该第三掺杂区之内；一第四掺杂区，该第四掺杂区位于该底材内且位于该第二掺杂区的一侧；以及一电阻，该电阻连接该第二掺杂区与该第四掺杂区。
本发明的电压稳压电路，利用两井区电阻作为电压稳压电路，以使输出电压为一稳定的电压值。当输入电压稳压电路的电压为一不稳定的电压值时，其中一井电阻井区内的空乏区会随着电压的增大而增加井电阻的电阻值。利用井电阻所增加的电阻值可消耗输入电压所过多的电压值，使得输出的电压值为一预设的稳定的电压值。另外，由于本发明的电压稳压电路可由两个相同架构的井电阻组成。当温度变化时，两个井电阻会同时变大或变小，以使输出电压不随温度改变而有所变化。利用本发明的电压稳压电路还可加速集成电路制程的运作效率，并提高集成电路的品质及优良率。本发明更可降低集成电路的制造运作的生产成本。
为进一步说明本发明的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
(4)
图1为电压稳压电路的示意图；图2为利用本发明的井电阻为第一电阻的半导体电路的示意图；图3为在利用本发明的井电阻为第一电阻的半导体电路上通入过大电压值的示意图；图4为利用本发明的井电阻为第一电阻的另一半导体电路的示意图；以及图5为在利用本发明的井电阻为第一电阻的另一半导体电路上通入过大电压值的示意图。
(5)具体实施方式
本发明的一些实施例将予以详细描述如下。然而，除了详细描述外，本发明还可以广泛地在其他的实施例施行，且本发明的范围不受限定，而以权利要求书所限定的专利范围为准。
电压稳压电路在集成电路中为一相当重要的电路，因为电压稳压电路可控制输出的电压为一定值，因此可维持某些集成电路的正常运作。当输入的电压值为在一固定的范围内变动的电压值时，电压稳压电路可发挥其应有的功能，吸收多余的电压输入值，以供给某些电路一稳定的电压值。
参照图1所示，此为电压稳压电路的示意图。电压稳压电路至少包括一第一电阻100与一第二电阻200。第一电阻100的一端与第二电阻200的一端相互连接并呈现一串联的状态。一电源电压(Vcc)300连接至第一电阻100的另一端而一参考电压(Vref)400由第一电阻100与第二电阻200的接触端拉出。第一电阻100的电阻值为R1且第二电阻200的电阻值为R2。而第二电阻200的另一端则接地。因此参考电压400的电压值等于电源电压300的电压值乘上第二电阻200的电阻值在总电阻(R1+R2)的比例(Vref＝Vcc*(R2/(R1+R2)))。当若第一电阻100及第二电阻200均采用一般的电阻，则当电源电压300值增加时，参考电压400值也随之增加。当第一电阻100采用本发明的井电阻时，一旦电源电压300增强，落在第一电阻100上的跨压增加，则井电阻内的空乏区将会随之扩大，电阻也随之增大，而消耗过大的电压值，使得参考电压400仍为一定值。
参照图2所示，此为利用本发明的井电阻为第一电阻100的示意图。此时井电阻运用在隔离区的下方。井电阻位于一底材510内，而底材内510内至少包括一第一掺杂区520、一第二掺杂区530、一第三掺杂区540、一隔离区550及一第四掺杂区560。第一掺杂区520与第四掺杂区560分别在第二掺杂区530的两侧，而隔离区550则位于第一掺杂区520与第二掺杂区530之间。隔离区550可为一浅渠沟隔离(shallow trench isolation；STI)区域或是场氧化(field oxide；Fox)区域。第一掺杂区520、第二掺杂区530与隔离区550均位于第三掺杂区540的上方。通常采用的底材510为一P型底材。第一掺杂区520与第二掺杂区530通常植入N+离子作为第一电极与第二电极。第三掺杂区540通常植入N型离子作为N型井区电阻。而第四掺杂区560通常植入P型离子作为一第三电极且第三电极接地565。第二电极与第三电极通过第二电阻200连接。电源电压300值由第一掺杂区520输入，并可在第二掺杂区530上得到一参考电压400。第二电阻200为一N型井电阻或是P型井电阻。随着电路需求的不同，第二电阻200可与第一电阻100为相同结构的电阻。
首先依照集成电路的电压需求，在第一掺杂区520、第二掺杂区530、第三掺杂区540及第四掺杂区560内植入所需的离子。通常第一掺杂区520植入的剂量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。第二掺杂区530植入的剂量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。第三掺杂区540植入的剂量为每立方公分有1015至1018个离子，而离子植入的深度为0.3至1微米。第四掺杂区560植入的剂量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。
当电源电压300由第一掺杂区520输入一电压值后，此电压将通过第三掺杂区540而在第二掺杂区530上得到一参考电压400的电压值。当电源电压300的电压值突然升高电压值时，在第三掺杂区540和底材510之间的空乏区545会向外扩散，而降低中性电性的区域(参照图3所示)，增加井电阻的电阻值，以吸收过量的输入电压值，使得在第二掺杂区530上仍可获得一稳定的参考电压400值。因此第三掺杂区540中的空乏区545所扩大的范围视由第一掺杂区520上所输入的电压值而决定。当第一掺杂区520上所输入的电压值越大时，则第三掺杂区540所扩大的范围越大，且井电阻的电阻值也越高，以吸收过量的输入电压值。若在电路中，第二电阻200与第一电阻100均为相同结构的井电阻，则当温度变化时，两个井电阻会同时变大或变小，以使输出电压不随温度改变而有所变化。
参照图4所示，此为利用本发明的井电阻为第一电阻100的半导体元件的另一实施例的示意图。井电阻位于一底材510内，而底材内510内至少包括一第一掺杂区520、一第二掺杂区530、一第三掺杂区540、一第四掺杂区560及一第五掺杂区570。第一掺杂区520与第四掺杂区560分别在第二掺杂区530的两侧，而第五掺杂区570则位于第一掺杂区520与第二掺杂区530之间。第一掺杂区520、第二掺杂区530与第五掺杂区570均位于第三掺杂区540的上方。通常采用的底材为一P型底材。第一掺杂区520与第二掺杂区530通常植入N+离子作为第一电极与第二电极。第三掺杂区540通常植入N型离子作为N型井区电阻。而第四掺杂区560通常植入P型离子作为一第三电极且第三电极接地565。第二电极与第三电极通过第二电阻200连接。第五掺杂区570通常植入P型离子且接地580。电源电压300值由第一掺杂区520输入，并可在第二掺杂区上得到一参考电压400。第二电阻200可为一N型井电阻或是P型井电阻。随着电路需求的不同，第二电阻200可与第一电阻100为相同结构的电阻。
首先依照半导体元件的电压需求，在第一掺杂区520、第二掺杂区530、第三掺杂区540及第四掺杂区560内植入所需的离子。通常第一掺杂区520植入的剂量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。第二掺杂区530植入的剂量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。第三掺杂区540植入的剂量为每立方公分有1015至1018个离子，而离子植入的深度为0.3至1微米。第四掺杂区560植入的剂量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。第五掺杂区570植入的离子数量为每立方公分有1018至1021个离子，而离子植入的深度为0.1至0.5微米。
当电源电压300由第一掺杂区520输入一电压值后此电压将通过第三掺杂区540而在第二掺杂区530上得到一参考电压400。当电源电压300突然升高电压值时，在第三掺杂区540的离子将会因为升高电压而扩大第三掺杂区540内的空乏区545范围，并降低中性电性的区域(参照图5所示)。此扩大的第三掺杂区540内的空乏区545将会增加井电阻的电阻值，以吸收过量的输入电压值，使得在第二掺杂区530上仍可获得一稳定的参考电压400值。第三掺杂区540所扩大的范围视由第三掺杂区540内的浓度而决定，因此第三掺杂区540所扩大的范围视由第一掺杂区520上所输入的电压值而决定。当第一掺杂 520上所输入的电压值越大时，则第三掺杂区540内的空乏区所扩大的范围越大，且井电阻的电阻值也越高，以吸收过量的电压值。若在电路中，第二电阻200与第一电阻100均为相同结构的井电阻，则当温度变化时，两个井电阻会同时变大或变小，以使输出电压不随温度改变而有所变化。
随着工艺需求的不同，底材510也可采用N型的底材。当底材510为N型的底材时，第一掺杂区520、第二掺杂区530与第三掺杂区540所植入的离子为P离子，而第四掺杂区560与第五掺杂区570所植入的离子为N+的离子。因此井电阻即成为P型的井电阻。此外，第二电阻200可和第一电阻100同为井电阻，这样两者有相同的温度系数，两者的电阻值会随着温度而呈现同比例的增减，这样，电路的输出电压不仅不随输入电压变化而改变，亦不随环境温度变化而改变。
根据以上所述的实施例，本发明提供了一项电压稳压电路，利用一井区电阻作为电压稳压电路中一串联电阻中的其中的一电阻以使输出电压为一稳定的电压值。当输入电压稳压电路的电压为一不稳定的电压值时，井电阻的井区内的空乏区会随着电压的增大而增加井电阻的电阻值。利用井电阻所增加的电阻值可消耗输入电压所过多的电压值，使得输出的电压值为一预设的稳定的电压值。利用本发明的电压稳压电路还可提高集成电路的品质及优良率。本发明更可降低集成电路的制造运作的生产成本。
当然，本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。
权利要求
1.一种利用一井电阻分压的电压稳压电路，其特征在于，至少包括一第一电阻，该第一电阻为该井电阻且该第一电阻包括一第一端点及一第二端点；一第二电阻，该第二电阻包括一第三端点与一第四端点，其中所述的第三端点连接该第二端点且该第一电阻与该第二电阻为一串联的状态；一电源电压，该电源电压连接该第一端点；以及一参考电压，该参考电压连接该第三端点与该第二端点。
2.如权利要求1所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的井电阻为一N型井电阻。
3.如权利要求1所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的井电阻为一P型井电阻。
4..如权利要求1所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的第二电阻为一井电阻。
5..如权利要求4所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的第二电阻为一N型井电阻。
6..如权利要求4所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的第二电阻为一P型井电阻。
7..一种利用一井电阻分压所述的电压稳压电路，其特征在于，至少包括一第一掺杂区，该第一掺杂区位于一底材内且该第一掺杂区连接一电源电压，其中所述的底材为一P型的底材；一第二掺杂区，该第二掺杂区位于该底材内且该第二掺杂区连接一参考电压；一第三掺杂区，该第三掺杂区为该井电阻位于该底材内且接触该第一掺杂区与该第二掺杂区；当该电源电压突然增加时，该第三掺杂区会随之扩大，以使该参考电压为一稳定的电压值；一隔离区，该隔离区位于该第一掺杂区与该第二掺杂区之间的该底材内，且位于该第三掺杂区之内；一第四掺杂区，该第四掺杂区位于该底材内且位于该第二掺杂区的一侧；以及一电阻，该电阻连接该第二掺杂区与该第四掺杂区。
8.如权利要求7所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的第一掺杂区为一N型掺杂区。
9.如权利要求7所述的电压稳压电路，其特征在于，所述的第二掺杂区为一N型掺杂区。
10.一种利用两井电阻分压的电压稳压电路，其特征在于，至少包括一第一掺杂区，该第一掺杂区位于一底材内且该第一掺杂区连接一电源电压，其中所述的底材为一N型的底材且该第一掺杂区为一P型掺杂区；一第二掺杂区，该第二掺杂区位于该底材内且该第二掺杂区连接一参考电压，其中所述的第二掺杂区为一P型掺杂区；一第三掺杂区，该第三掺杂区位于该底材内且接触该第一掺杂区与该第二掺杂区，其中所述的第三掺杂区为一P型井区的第一井电阻；当该电源电压突然增加时，该第三掺杂区会随之扩大，以使该参考电压为一稳定的电压值；一第四掺杂区，该第四掺杂区位于该底材内且位于该第二掺杂区的一侧，其中所述的第四掺杂区为一N型掺杂区；一第五掺杂区，该第五掺杂区位于该第一掺杂区与该第二掺杂区之间的该底材内，且位于该第三掺杂区之内，其中所述的第五掺杂区为一N型掺杂区且接地；以及一第二井电阻，该第二井电阻连接该第二掺杂区与该第四掺杂区。
全文摘要
本发明有关一种电压稳压电路，特别是有关于一种利用井电阻分压的电压稳压电路。本发明利用两个井电阻组成电压稳压电路，利用井电阻的电阻值随落在电阻上跨压增加而增加的特性以使输出的电压为一稳定值。当输入的电压为一过大且不稳定的电压值时，井电阻的井区内的空乏区会随之扩大而消耗过大的电压值，使输出的电压值为一相当稳定的电压值。
文档编号G05F1/10GK1437082SQ0210308
公开日2003年8月20日 申请日期2002年2月8日 优先权日2002年2月8日
发明者张耀文, 林慧芝, 卢道政 申请人:旺宏电子股份有限公司