本实用新型涉及电子领域,特别涉及一种防噪声保护环。
背景技术:
现有的芯片为了抑制衬底耦合噪声以及电容耦合噪声,通常采用物理距离隔离等方法。物理距离隔离其噪声水平随着噪声源与敏感电路的距离增大而下降,但是其付出的代价是芯片面积的增加,成本增加。单保护环隔离,其抑制衬底噪声效果不那么显著。
技术实现要素:
为了解决上述问题,本实用新型提供一种防噪声保护环。本技术方案将敏感模块设置在防噪声保护环的P衬底上,P衬底接触与基板连接;通过利用P衬底接触收集P衬底产生的衬底噪声,并将衬底噪声连接到地消除;通过将N阱与电源VDD相连,并将P阱通过P衬底接触接地,使P衬底与N阱形成反偏的PN结,使得P衬底产生的噪声电压很难穿过N阱,进而抑制了P衬底产生衬底噪声;
同时,电路内部模块之间的会产生寄生电容干扰,因此,将P衬底接触通过金属层接地,将寄生电容的噪声直接连接到地消除,避免了寄生电容噪声穿过P衬底到达敏感模块的情况。
本实用新型中的一种防噪声保护环,包括P衬底、N阱、P阱和P衬底接触,所述N阱和P阱分别设置在所述P衬底上,所述N阱与电源VDD相连,所述P阱通过P衬底接触接地,所述P衬底与N阱构成反偏PN结。
上述方案中,所述P衬底接触背向所述P阱的一侧具有金属层,所述金属层覆盖所述P衬底接触。
上述方案中,所述金属层具有若干个,若干个所述金属层沿背向所述P阱的方向依次叠加覆盖。
上述方案中,所述金属层具有通孔,所述通孔具有若干个。
上述方案中,所述P衬底接触具有若干个衬底接触孔,所述衬底接触孔连通所述金属层和所述P阱。
本实用新型的优点和有益效果在于:本实用新型提供一种防噪声保护环,不仅能够同时抑制和消除衬底噪声连接到地消除;还可将寄生电容的噪声直接连接到地消除,避免寄生电容噪声穿过P衬底到达敏感模块的情况,实现了加强抑制和消除衬底噪声,并且无须增加芯片面积,降低了成本;同时还隔断了敏感模块之间的相互影响,并将寄生电容的噪声直接连接到地消除,实现了加强抑制和消除衬底噪声,避免敏感模块之间相互干扰的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型一种防噪声保护环的俯视结构示意图;
图2为图1中A部分的剖面结构示意图;
图3为本实用新型一种防噪声保护环在芯片中的应用的俯视结构示意图;
图4为图3中B部分的剖面结构示意图。
图中:1、P衬底 2、N阱 3、P阱 4、P衬底接触
5、金属层 6、敏感模块 7、通孔 8、衬底接触孔
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1和图4所示,本实用新型是一种防噪声保护环,包括P衬底1、N阱2、P阱3和P衬底接触4,N阱2和P阱3分别设置在P衬底1上,N阱2与电源VDD相连,P阱3通过P衬底接触4接地,P衬底1与N阱2构成反偏PN结。
上述技术方案的工作原理是:
敏感模块6设置在防噪声保护环的P衬底1上,P衬底接触4与基板(图中未示出)连接;
防衬底噪声:
1、通过利用P衬底接触4收集P衬底1产生的衬底噪声,P衬底接触4上并联多层金属层5可尽量减小衬底接触的阻值,更有利于衬底噪声连接到地消除;
2、通过将N阱2与电源VDD相连,并将P阱3通过P衬底接触4接地,使P衬底1与N阱2形成反偏的PN结,使得P衬底1产生的噪声电压很难穿过N阱2,进而抑制了P衬底1产生衬底噪声;
防寄生电容噪声:
电路内部模块之间的会产生寄生电容干扰,因此,通过将P衬底接触4接地,将寄生电容的噪声直接连接到地消除,避免了寄生电容噪声穿过P衬底1到达敏感模块6的情况。
优选的,P衬底接触4背向P阱3的一侧具有金属层5,金属层5覆盖P衬底接触4。
进一步的,金属层5具有若干个,若干个金属层5沿背向所述P阱3的方向依次覆盖叠加;通过设置若干个金属层5,降低了P衬底接触4接地的阻值,有利于衬底噪声在到达敏感模块6之前被收集并连接到地消除,同时还有利于将寄生电容的噪声直接连接到地消除,进一步的避免了寄生电容噪声穿过P衬底1到达敏感模块6的情况。
优选的,金属层5具有通孔7,通孔7具有若干个;通过利用通孔7,降低金属层5的阻值。
优选的,所述P衬底接触4具有若干个衬底接触孔8,所述衬底接触孔8连通所述金属层5和所述P阱3,通过衬底接触孔8使P阱与金属层相互连接,更加有利于衬底噪声在到达敏感模块6之前被收集并连接到地消除。
进一步的,防噪声保护环在芯片中的应用如图3和图4所示,防噪声保护环在芯片中具有若干个,并分别用于保护敏感模块6,其中,图3中的两个相邻的防噪声保护环的N阱可等效合并为一个,因此图3中B部分的剖面图则如图4所示;防噪声保护环通过防衬底噪声和防寄生电容噪声的性能,避免了外界的噪声进入敏感模块6,对敏感模块6造成影响,还避免了由于敏感模块6产生的噪声对芯片中其他元件造成影响的情况;
同时,当频率较高时,多个敏感模块6之间的会有寄生电容干扰,因此连接到地的P衬底接触4上所覆盖的多层金属层5将隔断敏感模块之间的相互影响,并将寄生电容的噪声直接连接到地消除,实现了加强抑制和消除衬底噪声,避免敏感模块之间相互干扰的效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。