本實用新型屬于集成電路領域,尤其涉及一種指紋識別芯片及指紋識別裝置。
背景技術:
當前,指紋識別裝置已經(jīng)開始廣泛應用于各種電子設備中,比如手機等智能終端、門禁設備等,利用人體的指紋特征對個人身份進行識別,在所有的生物識別技術中,指紋識別是目前最為成熟、應用最廣的生物識別技術。而其中,電容式指紋識別技術由于體積小,功耗低而廣泛應用于智能設備終端。
圖1所示為現(xiàn)有的指紋識別裝置的實現(xiàn)方法,整個裝置主要由一些必要的外圍元器件以及三塊集成電路組成:
指紋傳感集成電路用于實現(xiàn)對指紋的檢測、識別以及數(shù)據(jù)處理的功能;電壓調制集成電路用于為指紋傳感芯片的正常工作提供所必須的、經(jīng)調制的電壓信號VDD_SENS和GND_SENS;接口轉換集成電路用于實現(xiàn)主機與該指紋識別芯片間的數(shù)據(jù)傳輸。將這三塊集成電路及所需外圍元器件,封裝到一塊基板上后再與終端設備(如智能手機)連接便可以實現(xiàn)指紋識別功能。
但是,現(xiàn)有的指紋識別裝置采用傳統(tǒng)的CMOS工藝,在傳統(tǒng)的n阱-CMOS工藝中,nmos被制備在各自的p阱中(pmos均被制備在各自的n阱中),結合圖2,由于所有的p阱都是通過p襯底相連(所有的n阱都是通過n襯底相連),致使所有的nmos(pmos)都共用一個襯底電位,該電位也是整塊集成電路的最低(最高)電位,因此系統(tǒng)中至少存在VDD-GND和VDD_SENS-GND_SENS兩個不同的電源域,從而無法集成多個電源域的集成電路。
然而,采用多個集成電路實現(xiàn)指紋識別,由于芯片與芯片之間、芯片與外圍元器件之間的互聯(lián)線較多,因此封裝良率受到較大影響,從而影響產(chǎn)品的可靠性;另外,由于多個集成電路需要封裝到同一基板上,多塊芯片間的間距將影響基板的尺寸,導致產(chǎn)品體積較大,無法適應目前終端產(chǎn)品體積越來越小的主流發(fā)展趨勢。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型實施例的目的在于提供一種指紋識別芯片,旨在解決現(xiàn)有指紋識別芯片無法將指紋傳感集成電路、電壓調制集成電路、接口轉換集成電路集成在一起,導致基板尺寸大、封裝良率低的問題。
本實用新型實施例是這樣實現(xiàn)的,一種指紋識別芯片,所述芯片內部包括具有連接關系的指紋傳感單元、電壓調制單元和電平轉換單元,所述芯片中具有兩個電源域,分別為系統(tǒng)接地域和傳感器接地域;
所述系統(tǒng)接地域中的NMOS管的襯底電位與系統(tǒng)地電位連接,所述傳感器接地域中的NMOS管的襯底電位與傳感器地電位連接;
所述系統(tǒng)地電位與所述傳感器地電位通過隔離層隔離。
進一步地,所述電壓調制單元包括:
第一開關、第二開關和第三開關;
所述第一開關、所述第二開關的一導通端同時連接系統(tǒng)電源電位,所述第一開關的另一導通端與傳感器電源電位連接,所述第三開關的一導通端連接系統(tǒng)地電位,所述第三開關、所述第二開關的另一導通端同時連接傳感器地電位;
所述指紋傳感單元輸出第一電源調制控制信號和第二電源調制控制信號,所述第二開關的控制端連接所述指紋傳感單元的第一電源調制控制信號輸出端,所述第一開關和所述第三開關的控制端同時連接所述指紋傳感單元的第二電源調制控制信號輸出端,所述第一電源調制控制信號與所述第二電源調制控制信號互為反向信號;
所述傳感器地電位根據(jù)第一電源調制控制信號被調制在系統(tǒng)地電位與系統(tǒng)電源電位之間切換。
更進一步地,所述芯片采用HV-Mixed-Signal工藝,包括襯底、P阱、N阱、P型有源區(qū)、N型有源區(qū)、氧化層及多晶硅;
所述芯片還包括在襯底中進行深層摻雜形成的深阱,所述深阱作為所述隔離層;
所述襯底中和所述深阱中均具有P阱,所述系統(tǒng)地電位為所述芯片的最低電位,所述系統(tǒng)接地域中的NMOS管均制備于所述襯底中的P阱中,所述傳感器接地域中的NMOS管均制備于所述深阱中獨立的p阱中;
所述P阱中具有P型有源區(qū),所述襯底中的P阱中的P型有源區(qū)引出為系統(tǒng)地電位,所述深阱中的P阱中的P型有源區(qū)引出為傳感器地電位;
所述深阱中還具有N阱,所述N阱中具有N型有源區(qū),所述深阱中的N阱中的N型有源區(qū)引出為傳感器電源電位。
更進一步地,所述芯片采用BCD工藝,包括襯底、N型埋層、P型埋層、N型外延層、N型高壓阱、P型高壓阱、P阱、N阱、N型有源區(qū)、P型有源區(qū)、氧化層及多晶硅;
所述襯底上具有N型埋層、P型埋層和P阱,所述P型埋層為環(huán)狀,所述N型埋層位于所述P型埋層的環(huán)中,所述N型埋層上具有N型外延層,所述N型外延層上具有P阱以及在P阱周圍環(huán)狀的N型高壓阱,所述N型高壓阱中具有環(huán)形的N阱,所述P型埋層中具有環(huán)形的P型高壓阱,所述P型高壓阱中具有環(huán)形的P阱;
所述N阱中具有環(huán)形的N型有源區(qū),所述N阱中的N型有源區(qū)引出為傳感器電源電位,所述襯底中的P阱和所述N型外延層上的P阱中均具有N型有源區(qū)和P型有源區(qū),所述襯底中的P阱中的P型有源區(qū)引出為系統(tǒng)地電位,所述N型外延層上的P阱中的P型有源區(qū)引出為傳感器地電位;
所述系統(tǒng)地電位為所述芯片的最低電位,所述系統(tǒng)接地域中的NMOS管均制備于所述襯底中的P阱中,所述傳感器接地域中的NMOS管均制備于所述N型外延層上的獨立的p阱中;
其中,所述N型高壓阱、所述P型高壓阱和所述N型外延層形成所述隔離層。
更進一步地,所述電壓調制單元包括:
第一開關、第二開關和第三開關;
所述第一開關的一導通端連接系統(tǒng)電源電位,所述第二開關、所述第三開關的一導通端同時連接系統(tǒng)地電位,所述第一開關、所述第二開關的另一導通端同時連接傳感器電源電位,所述第三開關另一導通端連接傳感器地電位;
所述指紋傳感單元輸出第一電源調制控制信號和第二電源調制控制信號,所述第一開關和所述第三開關的控制端連接所述指紋傳感單元的第一電源調制控制信號輸出端,所述第二開關的控制端連接所述指紋傳感單元的第二電源調制控制信號輸出端,所述第一電源調制控制信號與所述第二電源調制控制信號互為反向信號;
所述傳感器電源電位根據(jù)第一電源調制控制信號被調制在系統(tǒng)電源電位與系統(tǒng)地電位之間切換。
更進一步地,所述芯片采用HV-Mixed-Signal工藝,包括襯底、P阱、N阱、P型有源區(qū)、N型有源區(qū)、氧化層及多晶硅;
所述芯片還包括在襯底中進行深層摻雜形成的深阱,所述深阱作為所述隔離層;
所述襯底中和所述深阱中均具有P阱,所述傳感器地電位為所述芯片的最低電位,所述傳感器接地域中的NMOS管均制備于所述襯底中的P阱中,所述系統(tǒng)接地域中的NMOS管均制備于所述深阱中的獨立的p阱中;
所述P阱中具有P型有源區(qū),所述襯底中的P阱中的P型有源區(qū)引出為傳感器地電位,所述深阱中的P阱中的P型有源區(qū)引出為系統(tǒng)地電位;
所述深阱中還具有N阱,所述N阱中具有N型有源區(qū),所述深阱中的N阱中的N型有源區(qū)引出為系統(tǒng)電源電位。
更進一步地,所述芯片采用BCD工藝,包括襯底、N型埋層、P型埋層、N型外延層、N型高壓阱、P型高壓阱、P阱、N阱、N型有源區(qū)、P型有源區(qū)、氧化層及多晶硅;
所述襯底上具有N型埋層、P型埋層和P阱,所述P型埋層為環(huán)狀,所述N型埋層位于所述P型埋層的環(huán)中,所述N型埋層上具有N型外延層,所述N型外延層上具有P阱以及在P阱周圍環(huán)狀的N型高壓阱,所述N型高壓阱中具有環(huán)形的N阱,所述P型埋層中具有環(huán)形的P型高壓阱,所述P型高壓阱中具有環(huán)形的P阱;
所述N阱中具有環(huán)形的N型有源區(qū),所述N阱中的N型有源區(qū)引出為系統(tǒng)電源電位,所述襯底中的P阱和所述N型外延層上的P阱中均具有N型有源區(qū)和P型有源區(qū),所述襯底中的P阱中的P型有源區(qū)引出為傳感器地電位,所述N型外延層上的P阱中的P型有源區(qū)引出為系統(tǒng)地電位;
所述傳感器地電位為所述芯片的最低電位,所述傳感器接地域中的NMOS管均制備于所述襯底中的P阱中,所述系統(tǒng)接地域中的NMOS管均制備于所述N型外延層上的獨立的p阱中;
其中,所述N型高壓阱、所述P型高壓阱和所述N型外延層形成所述隔離層。
本實用新型實施例的另一目的在于,提供一種包括上述指紋識別芯片的指紋識別裝置。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,集成了指紋傳感、電壓調制和接口轉換功能,從而提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有指紋識別裝置的結構圖;
圖2為現(xiàn)有指紋識別裝置中器件的工藝結構圖;
圖3為本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片的結構圖;
圖4為本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片的信號波形圖;
圖5為本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片采用HV-Mixed-Signal工藝的器件剖面結構圖;
圖6為本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片采用BCD工藝的器件剖面結構圖;
圖7為本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片的結構圖;
圖8為本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片的信號波形圖;
圖9為本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片采用HV-Mixed-Signal工藝的器件剖面結構圖;
圖10為本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片采用BCD工藝的器件剖面結構圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。此外,下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,集成了指紋傳感、電壓調制和接口轉換功能,從而提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
圖3示出了本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片的結構,為了便于說明,僅示出了與本實用新型相關的部分。
作為本實用新型一實施例,該指紋識別芯片1的內部包括具有連接關系的指紋傳感單元100、電壓調制單元200和電平轉換單元300,電平轉換單元300的轉換輸入端中的片選端CS_SENS、時鐘端SCLK_SENS、信號輸入端MOSI_SENS、信號輸出端MISO_SENS、中斷端INT_SENS分別對與指紋傳感單元100中的SPI模塊的對應端口連接,電平轉換單元300的轉換輸出端中的片選端CS、時鐘端SCLK、信號輸入端MOSI、信號輸出端MISO、中斷端INT可作為芯片引腳引出芯片,由于指紋傳感單元100、電壓調制單元200和電平轉換單元300之間的連接關系為現(xiàn)有技術,此處不再詳細描述;
該指紋識別芯片1中具有兩個電源域,分別為系統(tǒng)接地域11和傳感器接地域12,系統(tǒng)接地域11中的NMOS管的襯底電位與系統(tǒng)地電位GND連接,傳感器接地域12中的NMOS管的襯底電位與傳感器地電位GND_SENS連接,系統(tǒng)地電位GND與傳感器地電位GND_SENS通過隔離層隔離。
值得說明的是,電源域可以包括正電源域或負電源域,在本實施例中電源域是針對負電源域進行說明的。
對于電源域的劃分可以根據(jù)實際需求劃分,以圖3的結構為例,電壓調制單元200中的系統(tǒng)地電位GND劃分在系統(tǒng)接地域11中,指紋傳感單元100的傳感器地電位GND_SENS劃分在傳感器接地域12中,電平轉換單元300轉換輸入端的傳感器地電位GND_SENS劃分在傳感器接地域中,電平轉換單元300轉換輸出端的系統(tǒng)地電位GND劃分在系統(tǒng)接地域中。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,并通過隔離層隔離兩個電源域,從而實現(xiàn)了在單個芯片中存在不同的襯底電位,進而將多個不同電源域的芯片集成在一起,提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
作為本實用新型的優(yōu)選實施例,通過改變電壓調制單元200中開關的連接關系以及控制方式,能夠選擇性設置各個電源域中NMOS管的分布狀態(tài),圖3示出了針對P襯底的一種實現(xiàn)方式,應當理解地,對于N襯底的實現(xiàn)方式,需要對應改變摻雜類型以及電源與地的置換,此處僅以P襯底為例進行說明。
作為本實用新型一優(yōu)選實施例,電壓調制單元200包括:
第一開關S1、第二開關S2和第三開關S3;
第一開關S1、第二開關S2的一導通端同時連接系統(tǒng)電源電位VDD,第一開關S1的另一導通端與傳感器電源電位VDD_SENS連接,第三開關S3的一導通端連接系統(tǒng)地電位GND,第三開關S3、第二開關S2的另一導通端同時連接傳感器地電位GND_SENS;
指紋傳感單元100輸出第一電源調制控制信號TX和第二電源調制控制信號TX_B,第二開關S2的控制端連接指紋傳感單元100的第一電源調制控制信號TX輸出端,第一開關S1和第三開關S3的控制端同時連接指紋傳感單元100的第二電源調制控制信號TX_B輸出端,第一電源調制控制信號TX與第二電源調制控制信號TX_B互為反向信號;
傳感器地電位GND_SENS根據(jù)第一電源調制控制信號TX被調制在系統(tǒng)地電位GND與系統(tǒng)電源電位VDD之間切換,具體的第一電源調制控制信號TX、第二電源調制控制信號TX_B、傳感器地電位GND_SENS和傳感器電源電位VDD_SENS的波形圖如圖4所示,第一開關S1、第二開關S2和第三開關S3在其控制端接收的第一電源調制控制信號TX或第二電源調制控制信號TX_B處于高電平High時導通,處于低電平Low時關斷。
基于圖3實施例的結構,該指紋識別芯片1可以采用HV-Mixed-Signal工藝或者BCD工藝實現(xiàn)。
圖5示出了本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片采用HV-Mixed-Signal工藝的器件剖面結構圖,為了便于說明,僅示出了與本實用新型相關的部分。
在本實用新型實施例中,該指紋識別芯片1采用HV-Mixed-Signal工藝,包括P襯底P-SUB、P阱P-WELL、N阱N-WELL、P型有源區(qū)P+、N型有源區(qū)N+、氧化層OX及多晶硅POLY,多晶硅POLY引出為芯片的柵極gate,P阱P-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為芯片的源極source和漏極drain;
該指紋識別芯片1還包括在襯底中進行深層摻雜形成的深阱,該深阱作為隔離層,在本實施例中該深阱為N型深阱DEEP-N-WELL;
P襯底P-SUB中和N型深阱DEEP-N-WELL中均具有P阱P-WELL,該系統(tǒng)地電位GND為芯片的最低電位,系統(tǒng)接地域11中的NMOS管均制備于襯底中的P阱P-WELL中,傳感器接地域12中的NMOS管均制備于N型深阱DEEP-N-WELL中獨立的p阱P-WELL中;
P阱P-WELL中具有P型有源區(qū)P+,P襯底P-SUB中的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為系統(tǒng)地電位GND,N型深阱DEEP-N-WELL中的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為傳感器地電位GND_SENS;
N型深阱DEEP-N-WELL中還具有N阱N-WELL,N阱N-WELL中具有N型有源區(qū)N+,N型深阱DEEP-N-WELL中的N阱N-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為傳感器電源電位VDD_SENS。
在本實用新型實施例中,由于N型深阱DEEP-N-WELL具有較大的阱深,因此可以在N型深阱DEEP-N-WELL中制備p阱P-WELL,深阱DEEP-N-WELL就可以起到將p襯底和p阱P-WELL進行隔離的作用。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,并通過深阱隔離層隔離兩個電源域,從而實現(xiàn)了在單個芯片中存在不同的襯底電位,進而將多個不同電源域的芯片集成在一起,提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
圖6示出了本實用新型第一實施例提供的指紋識別芯片采用BCD工藝的器件剖面結構圖,,為了便于說明,僅示出了與本實用新型相關的部分。
在本實用新型實施例中,該指紋識別芯片1采用BCD工藝,包括P襯底P-SUB、N型埋層NBL、P型埋層PBL、N型外延層N-epi、N型高壓阱HV-N-WELL、P型高壓阱HV-P-WELL、P阱P-WELL、N阱N-WELL、N型有源區(qū)N+、P型有源區(qū)P+、氧化層OX及多晶硅POLY,多晶硅POLY引出為芯片的柵極gate,P阱P-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為芯片的源極source和漏極drain;
P襯底P-SUB上具有N型埋層NBL、P型埋層PBL和P阱P-WELL,P型埋層PBL為環(huán)狀,N型埋層NBL位于P型埋層PBL的環(huán)中,N型埋層NBL上具有N型外延層N-epi,N型外延層N-epi上具有P阱P-WELL以及在P阱P-WELL周圍環(huán)狀的N型高壓阱HV-N-WELL,N型高壓阱HV-N-WELL中具有環(huán)形的N阱N-WELL,N阱N-WELL中具有環(huán)形的N型有源區(qū)N+,N阱N-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為傳感器電源電位VDD_SENS;
P型埋層PBL中具有環(huán)形的P型高壓阱HV-P-WELL,P型高壓阱HV-P-WELL中具有環(huán)形的P阱P-WELL,P襯底P-SUB中的P阱P-WELL和N型外延層N-epi上的P阱P-WELL中均具有N型有源區(qū)N+和P型有源區(qū)P+,P襯底P-SUB中的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為系統(tǒng)地電位GND,N型外延層N-epi上的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為傳感器地電位GND_SENS;
系統(tǒng)地電位GND為芯片的最低電位,系統(tǒng)接地域11中的NMOS管均制備于P襯底P-SUB中的P阱P-WELL中,傳感器接地域12中的NMOS管均制備于N型外延層N-epi上的獨立的P阱P-WELL中;
其中,N型高壓阱HV-N-WELL、P型高壓阱HV-P-WELL和N型外延層N-epi形成隔離層。
在本實用新型實施例中,將,N型高壓阱HV-N-WELL、P型高壓阱HV-P-WELL和N型外延層N-epi作為隔離層,來起到將p襯底和p阱P-WELL進行隔離的作用。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,并通過深阱隔離層隔離兩個電源域,從而實現(xiàn)了在單個芯片中存在不同的襯底電位,進而將多個不同電源域的芯片集成在一起,提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
圖7示出了本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片的結構,為了便于說明,僅示出了與本實用新型相關的部分。
作為本實用新型一優(yōu)選實施例,由于傳感器接地域12中的NMOS管的數(shù)量較多,為了減小寄生效應,可以進一步改變電壓調制單元200中開關的連接關系以及控制方式,電壓調制單元200還可以包括:
第一開關S1、第二開關S2和第三開關S3;
第一開關S1的一導通端連接系統(tǒng)電源電位VDD,第二開關S2、第三開關S3的一導通端同時連接系統(tǒng)地電位GND,第一開關S1、第二開關S2的另一導通端同時連接傳感器電源電位VDD_SENS,第三開關S3的另一導通端連接傳感器地電位GND_SENS;
指紋傳感單元100輸出第一電源調制控制信號TX和第二電源調制控制信號TX_B,第一開關S1和第三開關S3的控制端連接指紋傳感單元100的第一電源調制控制信號TX輸出端,第二開關S2的控制端連接指紋傳感單元100的第二電源調制控制信號TX_B輸出端,第一電源調制控制信號TX與第二電源調制控制信號TX_B互為反向信號;
傳感器電源電位VDD_SENS根據(jù)第一電源調制控制信號TX被調制在系統(tǒng)電源電位VDD與系統(tǒng)地電位GND之間切換,具體的第一電源調制控制信號TX、第二電源調制控制信號TX_B、傳感器地電位GND_SENS和傳感器電源電位VDD_SENS的波形圖如圖8所示,第一開關S1、第二開關S2和第三開關S3在其控制端接收的第一電源調制控制信號TX或第二電源調制控制信號TX_B處于高電平High時導通,處于低電平Low時關斷。
基于圖7實施例的結構,該指紋識別芯片1可以采用HV-Mixed-Signal工藝或者BCD工藝實現(xiàn)。
圖9示出了本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片采用HV-Mixed-Signal工藝的器件剖面結構圖,為了便于說明,僅示出了與本實用新型相關的部分。
在本實用新型實施例中,該指紋識別芯片1采用HV-Mixed-Signal工藝,包括P襯底P-SUB、P阱P-WELL、N阱N-WELL、P型有源區(qū)P+、N型有源區(qū)N+、氧化層OX及多晶硅POLY,多晶硅POLY引出為芯片的柵極gate,P阱P-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為芯片的源極source和漏極drain;
該指紋識別芯片1還包括在襯底中進行深層摻雜形成的深阱,該深阱作為隔離層,在本實施例中該深阱為N型深阱DEEP-N-WELL;
P襯底P-SUB中和N型深阱DEEP-N-WELL中均具有P阱P-WELL,該傳感器地電位GND_SENS為芯片的最低電位,傳感器接地域12中的NMOS管均制備于襯底中的P阱P-WELL中,系統(tǒng)接地域11中的NMOS管均制備于N型深阱DEEP-N-WELL中獨立的p阱P-WELL中;
P阱P-WELL中具有P型有源區(qū)P+,P襯底P-SUB中的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為傳感器地電位GND_SENS,N型深阱DEEP-N-WELL中的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為系統(tǒng)地電位GND;
N型深阱DEEP-N-WELL中還具有N阱N-WELL,N阱N-WELL中具有N型有源區(qū)N+,N型深阱DEEP-N-WELL中的N阱N-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為系統(tǒng)電源電位VDD。
在本實用新型實施例中,由于N型深阱DEEP-N-WELL具有較大的阱深,因此可以在N型深阱DEEP-N-WELL中制備p阱P-WELL,深阱DEEP-N-WELL就可以起到將p襯底和p阱P-WELL進行隔離的作用。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,并通過深阱隔離層隔離兩個電源域,從而實現(xiàn)了在單個芯片中存在不同的襯底電位,進而將多個不同電源域的芯片集成在一起,提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
圖10示出了本實用新型第二實施例提供的指紋識別芯片采用BCD工藝的器件剖面結構圖,,為了便于說明,僅示出了與本實用新型相關的部分。
在本實用新型實施例中,該指紋識別芯片1采用BCD工藝,包括P襯底P-SUB、N型埋層NBL、P型埋層PBL、N型外延層N-epi、N型高壓阱HV-N-WELL、P型高壓阱HV-P-WELL、P阱P-WELL、N阱N-WELL、N型有源區(qū)N+、P型有源區(qū)P+、氧化層OX及多晶硅POLY,多晶硅POLY引出為芯片的柵極gate,P阱P-WELL中的N型有源區(qū)N+引出為芯片的源極source和漏極drain;
P襯底P-SUB上具有N型埋層NBL、P型埋層PBL和P阱P-WELL,P型埋層PBL為環(huán)狀,N型埋層NBL位于P型埋層PBL的環(huán)中,N型埋層NBL上具有N型外延層N-epi,N型外延層N-epi上具有P阱P-WELL以及在P阱P-WELL周圍環(huán)狀的N型高壓阱HV-N-WELL,N型高壓阱HV-N-WELL中具有環(huán)形的N阱N-WELL,N阱N-WELL中具有環(huán)形的N型有源區(qū)N+,N型有源區(qū)N+引出為系統(tǒng)電源電位VDD;
P型埋層PBL中具有環(huán)形的P型高壓阱HV-P-WELL,P型高壓阱HV-P-WELL中具有環(huán)形的P阱P-WELL,P襯底P-SUB中的P阱P-WELL和N型外延層N-epi上的P阱P-WELL中均具有N型有源區(qū)N+和P型有源區(qū)P+,P襯底P-SUB中的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為傳感器地電位GND_SENS,N型外延層N-epi上的P阱P-WELL中的P型有源區(qū)P+引出為系統(tǒng)地電位GND;
傳感器地電位GND_SENS為芯片的最低電位,傳感器接地域12中的NMOS管均制備于P襯底P-SUB中的P阱P-WELL中,系統(tǒng)接地域11中的NMOS管均制備于N型外延層N-epi上的獨立的P阱P-WELL中;
其中,N型高壓阱HV-N-WELL、P型高壓阱HV-P-WELL和N型外延層N-epi形成隔離層。
在本實用新型實施例中,將,N型高壓阱HV-N-WELL、P型高壓阱HV-P-WELL和N型外延層N-epi作為隔離層,來起到將p襯底和p阱P-WELL進行隔離的作用。
本實用新型實施例在單個指紋識別芯片中設置了兩個電源域,并通過深阱隔離層隔離兩個電源域,從而實現(xiàn)了在單個芯片中存在不同的襯底電位,進而將多個不同電源域的芯片集成在一起,提高了封裝良率,減小了基板尺寸。
本實用新型實施例的另一目的在于,提供一種包括上述指紋識別芯片的指紋識別裝置。
以上僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。