KR0171107B1 - Esd input protection circuit and its manufacturing method - Google Patents

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    • H01L27/0259Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using bipolar transistors as protective elements

Abstract

본 발명은 ESD입력부 보호회로 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 입력부 보호회로인 ESD(ElectroStatic Discharge)입력부 보호회로의 제1방전용 트랜지스터의 필드 에지부에서의 서지(surge)전압에 의한 필드 산화막의 손상을 해결하는데 적당하도록 필드 트랜지스터의 필드 산화막의 하부에 형성시킨 필드 이온층의 하부에 필드 이온층보다 매립 불순물층에서 더 높은 전계가 형성되도록 하여 높은 전계에 의한 필드 산화막 에지부의 파손을 방지한다. 또한 이러한 매립 불순물층의 형성을 위하여 필드 이온층 형성 다음 공정 또는 필드 산화막 형성 다음 공정에서 고농도의 불순물층을 형성시키는 공정 단계를 추가하여 필드 트랜지스터를 형성하는 ESD 입력부 보호회로 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ESD input protection circuit and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a field oxide film formed by surge voltage at a field edge of a first discharge transistor of an ESD protection circuit, which is an input protection circuit. A higher electric field is formed in the buried impurity layer than the field ion layer in the lower part of the field ion layer formed below the field oxide film of the field transistor so as to be suitable for solving the damage of the field transistor, thereby preventing the field oxide film edge portion from being damaged by the high electric field. In addition, the present invention relates to an ESD input protection circuit for forming a field transistor by adding a process step of forming a high concentration impurity layer in a process following formation of a field ion layer or in a process following formation of a field oxide layer to form such a buried impurity layer, and a method of manufacturing the same.

Description

ESD 입력부 보호회로 및 그 제조방법ESD input protection circuit and manufacturing method

제1도는 ESD 입력부 보호회로의 회로도.1 is a circuit diagram of an ESD input protection circuit.

제2도는 종래의 ESD 입력부 보호회로의 제1방전용 트랜지스터의 구조를 예시한 단면도.2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a first discharge transistor of a conventional ESD input protection circuit.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 패드부 2 : 제1방전용 트랜지스터DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pad part 2 First transistor for discharge

3 : 제2방전용 트랜지스터 4 : 고농도 불순물 저항3: second transistor for discharging 4: high concentration impurity resistance

5 : 입력부 발전소자 10,20 : P웰5: input unit generator 10,20: P-well

11,21 : 필드산화막 12,22 : 필드 이온층11,21: field oxide film 12,22: field ion layer

13,14,24,25 : 고농도 불순물층 23 : 매립 불순물층13,14,24,25: high concentration impurity layer 23: buried impurity layer

본 발명은 ESD 입력부 보호회로 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히, 입력부 보호회로인 ESD (ElectroStatic Discharge) 입력부 보호회로의 제1방전용 트랜지스터의 필드 에지부에서의 서지 (surge) 전압에 의한 필드산화막의 손상을 해결하는데 적당하도록 한 ESD 입력부 보호회로 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ESD input protection circuit and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a field oxide film formed by surge voltage at a field edge of a first discharge transistor of an ESD protection circuit, which is an input protection circuit. The present invention relates to an ESD input protection circuit and a method of manufacturing the same, which are suitable for solving the damage of the circuit.

입력부 보호 회로의 일종인 ESD 입력부 보호 (ESD Input Protection) 회로의 기본적인 구성요소는 제1도와 같이, 패드부(1)와 입력부의 반전소자 (5)사이에 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 제1반전용 트랜지스터(2)와, 접지 게이트 트랜지스터로 이루어진 제2방전용 트랜지스터(3)와, 고농도의 불순물층으로 형성된 고농동 불순물저항(4)으로 구성되어 있다. 상기에서 제1방전용 트랜지스터(2)는 하부 기판이 P형 기판 또는 P웰인 경우에 NPN형의 바이폴라 트랜지스터로, 보통 필드 트랜지스터 형태로 형성시킨다. 여기서는 P웰상에 제1방전용 트랜지스터를 형성시키는 것을 기본으로 설명한다.The basic component of the ESD input protection circuit, which is a kind of input protection circuit, is a first semiconducting transistor made of a bipolar transistor between the pad part 1 and the inverting element 5 of the input part as shown in FIG. 2), a second discharge transistor 3 made of a ground gate transistor, and a highly concentrated impurity resistor 4 formed of a high concentration impurity layer. The first discharge transistor 2 is an NPN-type bipolar transistor when the lower substrate is a P-type substrate or a P well, and is formed in a field transistor form. Here, the description will be based on the formation of the first discharge transistor on the P well.

여기서 ESD 입력부 보호회로에서 N+활성영역은 N+저항 및 패드 쪽 N+영역(+전압 인가로 필드 트랜지스터가 턴온되어 바이폴라 액션을 일으킬 경우 패드 쪽 N+영역은 NPN 바이폴라 트랜지스터의 컬랙터가 되고, -전압 인가일 때는 반대로 에미터가 된다)으로 쓰이고 있는데, N+저항으로 사용되는 N+영역은 필드 트랜지스터가 바이폴라 액션을 일으키면 정전기 방전에도 기여하게 된다. ESD 보호회로부의 N+활성영역은 모두 LDD구조를 적용하지 않고 싱글 드레인 구조로 되어 있는데, 이는 N-영역이 있을 경우 이 N-저항이 큰 관계로 정전기 방전시 흐르는 전류에 의해 열이 발생되며, 이 열에 의해 정션 파괴를 유발한다. 또한 N+활성영역 또한 N+ 저항값 마저 줄이고자 고농도로 도핑된 이온 주입을 하고 있다.Here, in the ESD input protection circuit, the N + active region is the N + resistor and the N + region on the pad side (when the field transistor is turned on due to the + voltage application to cause a bipolar action, the pad side N + region becomes the collector of the NPN bipolar transistor, The N + region, which is used as an N + resistor, also contributes to electrostatic discharge when the field transistor causes bipolar action. All N + active areas of the ESD protection circuit have a single drain structure without applying an LDD structure. If there is an N- area, heat is generated by the current flowing during the electrostatic discharge due to the large N-resistance. Heat causes junction destruction. In addition, the N + active region is also implanted with a high concentration of doped ion to reduce the N + resistance value.

ESD 보호회로에서 대부분의 방전 패스가 제2도와 같이 P웰(10)상에 형성된 필드 산화막(11)의 하부에 필드이온층(12)을 가지며, 필드 산화막(11)의 측하부의 P웰상에 고농도의 N형 불순물층(13,14)이 형성되어 각 N형 불순물층은 패드와 접지전원에 연결시킨 구조의 제1방전용 트랜지스터인 필드 트랜지스터에 의한 것으로 이 필드트랜지스터의 바이폴라 액션에 의해 대부분의 정전기를 방전시켜 주고 있다. 일부 빠른 반응을 하여 투입된 초기 정전기들에 대하여는 N+저항을 거쳐 즉 RC 딜레이 타임 후에 제2방전용 트랜지스터인 접지 게이트 트랜지스터에서 방전패스를 형성하고 있다. 이는 필드트랜지스터가 턴온되기 전 초기 ESD 전압을 접지 게이트 트랜지스터에서 방전시켜 입력단 초기 인버터의 게이트 쪽에 ESD 전압이 걸릴 경우 게이트 산화막의 파괴를 유발시킬 것을 방지하기 위함이다. 초기 투입 정전기를 접지 게이트 트랜지스터에서 방전시켜 주면 약간의 시간 뒤에 바로 필드트랜지스터가 턴온되므로서 대부분의 정전기를 방전시켜 준다.In the ESD protection circuit, most discharge paths have the field ion layer 12 under the field oxide film 11 formed on the P well 10 as shown in FIG. 2, and have a high concentration on the P wells under the side of the field oxide film 11. N-type impurity layers 13 and 14 are formed, and each N-type impurity layer is formed by a field transistor, which is a first discharge transistor having a structure connected to a pad and a ground power source, and most of the static electricity is prevented by the bipolar action of the field transistor. To discharge. The initial static electricity introduced by the fast reaction is formed through the N + resistance, that is, the discharge path is formed in the ground gate transistor which is the second discharge transistor after the RC delay time. This is to discharge the initial ESD voltage from the ground gate transistor before the field transistor is turned on to prevent the destruction of the gate oxide film when the ESD voltage is applied to the gate side of the initial inverter of the input stage. When discharged from the ground gate transistor, the initial input static electricity discharges most of the static electricity by turning on the field transistor shortly after some time.

여기서 필드트랜지스터의 방전 능력은 주로 정션 면적 및 필드 트랜지스터의 폭에 관계되는 데 클수록 방전능력역은 커진다. 그렇지만 실제 상황에서는 칩사이즈 및 패드 배열과 관련하여 ESD 보호회로를 마냥 크게 할 수는 없으므로 이를 최소화 하여야 한다. 그러면 작은 변적으로 많은 양의 정전기를 방전시켜 줌에 따라 문제 발생소지를 안고 있다.In this case, the discharge capacity of the field transistor is mainly related to the junction area and the width of the field transistor. In practice, however, ESD protection circuits cannot be as large in terms of chip size and pad arrangement and should be minimized. This causes problems with the discharge of a large amount of static electricity in small volumes.

종래 기술의 문제점으로 지적되는 점은 필드산화막 아래쪽에 필드 이온주입을 하여, 하부의 P웰 등 보다 불순물량이 높은 영역이 자리하게 되고, 이 영역은 N+영역과 P웰 정션 사이에 리버스 바이어스시 다른 영역보다 불순물량이 높아 공핍(Depletion)층의 폭이 더 좁아짐을 해서 강한 전계가 걸리게 되어 브레이크 다운 전압이 낮아지게 된다. 일반적으로 정션 특성은 게이트 에지부 쪽이 서브 결함에 의해 취약하여 고전압 인가시 정션누설전류의 소스로 작용하고 있는데, 정전기 방전시 필드 에지부에 더 강한 전계가 걸리게 되면 다른 부분보다 취약하여 쉽게 깨질 우려가 있다.It is pointed out as a problem of the prior art that a field ion implantation is performed under the field oxide film, so that a region having a higher impurity level than the lower P well is located, which is a different region in reverse bias between the N + region and the P well junction. The higher the amount of impurities, the narrower the depth of the depletion layer becomes and the stronger the electric field is, the lower the breakdown voltage is. In general, the junction characteristic is vulnerable to sub-defects at the gate edge, which acts as a source of junction leakage current when high voltage is applied.If a strong electric field is applied to the field edge at the time of electrostatic discharge, it is more susceptible to breakage than other parts. There is.

본 발명은 종래 구조상의 문제점에 의하여 발생하던 제1방전용 트랜지스터인 필드 트랜지스터의 에지부의 파손의 문제점을 해결하기 위한 ESD 입력부 보호회로 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ESD input part protection circuit and a method of manufacturing the same for solving the problem of breakage of an edge part of a field transistor which is a first discharge transistor caused by a conventional structural problem.

본 발명에 따른 ESD 입력부 보호회로는 반도체 기판상에 바리폴라 트랜지스터로 이루어진 다수개의 제1방전용 트랜지스터와, 하부기판과 반대 도전형으로 형성된 다수 개의 저항과, 게이트가 접지된 모스트랜지스터로 이루어진 다수개의 제2방전용 트랜지스터를 포함하여 이루어져서, 패드부와 내부 반도체 소자 사이에 형성되어 상기 패드부를 통하여 외부로부터 인입되는 정전기를 방전하기 위한 ESD 입력부 보호회로에 있어서, 베이스 영역으로 이용되는 반도체 기판 또는 웰과, 상기 기판 또는 웰 사이에 형성된 격리영역에 형성된 필드 산화막과, 에미터 또는 켈렉터 전극용으로 상기 필드 산화막의 양측하부의 기판상에 형성된 상기 기판 또는 웰과 반대 도전형의 고농도 불순물층과, 상기 필드산화막 하부에 상기 불순물층간의 격리를 위하여 형성시킨 상기 기판 또는 웰과 동일 도전형의 필드 이온층과, 상기 필드 이온층 하부의 상기 고농도 불순물층 사이에 상기 필드 이온층과 동일한 도전형의 불순물이 고농도로 도핑되어 형성된 매립 불순물층을 포함한다.The ESD input protection circuit according to the present invention includes a plurality of first discharge transistors formed of baripolar transistors on a semiconductor substrate, a plurality of resistors formed in an opposite conductivity type to a lower substrate, and a plurality of MOS transistors having a gate grounded. An ESD input protection circuit including a second discharge transistor and formed between a pad portion and an internal semiconductor element for discharging static electricity drawn from the outside through the pad portion, the semiconductor substrate or well being used as a base region; A field oxide film formed in an isolation region formed between the substrate or the wells, a high concentration impurity layer of a conductivity type opposite to the substrate or wells formed on the lower substrates on both sides of the field oxide film for emitter or collector electrodes, Formed to isolate the impurity layer under the field oxide layer Keen includes the substrate or a well and the ionic field of the same conductivity type, formed between the ionic field of the lower high-concentration impurity layer of impurities of the same conductivity type as said field ion sheath is doped at a high concentration impurity buried layer.

본 발명에 따른 ESD 입력부 보호회로의 제조방법은 반도체 기판상에 바리폴라 트랜지스터로 이루어진 다수개의 제1방전용 트랜지스터와, 하부기판과 반대 도전형으로 형성된 다수 개의 저항과, 게이트가 접지된 모스트랜지스터로 이루어진 다수개의 제2방전용 트랜지스터를 포함하여 이루어져서, 패드부와 내부 반도체 소자 사이에 형성되어 상기 패드부를 통하여 외부로부터 인입되는 정전기를 방전하기 위한 ESD 입력부 보호회로의 제조방법에 있어서, 1) 반도체 기판 또는 웰상에 정의된 필드영역에 상기 기판 또는 웰과 동일 도전형의 불순물이온을 주입하여 필드 이온층을 형성시키는 단계와, 2) 상기 필드영역에 필드격리막을 형성시키는 단계와, 3) 상기 필드영역에 상기 필드이온층과 동일 전도형의 불순물이온을 주입하여 매립 이온층을 형성시키는 단계와, 4) 상기 필드격리막을 제외한 상기 기판 또는 웰상에 상기 기판 또는 웰과 반대 도전형의 불순물을 이온주입하여 전극용 불순물층을 형성시키는 단계를 포함하는 상기 각 단계를 포함한다.The method of manufacturing an ESD input protection circuit according to the present invention includes a plurality of first discharge transistors formed of baripolar transistors on a semiconductor substrate, a plurality of resistors formed in an opposite conductivity type to a lower substrate, and a MOS transistor with a gate grounded. A method of manufacturing an ESD input protection circuit comprising a plurality of second discharge transistors formed between the pad part and an internal semiconductor element for discharging static electricity drawn from the outside through the pad part, the method comprising: 1) a semiconductor substrate; Or implanting impurity ions of the same conductivity type as the substrate or well into a field region defined on the well to form a field ion layer, 2) forming a field isolation film in the field region, and 3) When a buried ion layer is formed by implanting impurity ions of the same conductivity type as the field ion layer By step and, 4) ion implanting impurities of the substrate or well in the opposite conductivity type to the substrate or welsang excluding the field separator includes the respective steps including the step of forming an electrode for an impurity layer.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제3도를 예로 하여, 이와 같은 ESD 입력부 보호회로의 필드 트랜지스터의 구조를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, the structure of the field transistor of the ESD input protection circuit will be described below.

P웰(20)상에 필드산화막(21)이 형성되어 있고, 그 하부에 필드이온층(22)이 형성되어 있으며, 필드이온층(22)의 하부에 매립 불순물층(23)이 형성되어 있다. 그리고, 필드산화막(21)의 측하부의 P웰(20) 상에 N형의 고농도 불순물층(24,25)이 형성되어 있다.The field oxide film 21 is formed on the P well 20, the field ion layer 22 is formed under the P well 20, and the buried impurity layer 23 is formed under the field ion layer 22. Then, N-type high concentration impurity layers 24 and 25 are formed on the P well 20 at the lower side of the field oxide film 21.

이러한 본 발명의 ESD 입력부 보호회로는 N형 불순물층(24)(25)이 패드와 접지전원에 연결시킨 구조의 제1방전용 트랜지스터인 필드 트랜지스터에 의한 것으로, 이 필드 트랜지스터의 바이폴라 액션에 의해 대부분의 정전기를 방전시켜 주고 있다. 일부 빠른 반응을 하여 투입된 초기 정전기들에 대하여는 M+저항을 거쳐 즉 RC 딜레이 타임 후에 제2방전용 트랜지스터인 접지 게이트 트랜지스터에서 방전패스를 형성시키는 데, 이는 필드트랜지스터가 턴온되기 전 초기ESD전압을 접지 게이트 트랜지스터에서 방전시켜 입력단 초기 인버터의 게이트 쪽에 ESD전압 걸릴 경우 게이트 산화막의 파괴를 유발시킬 것을 방지한다. 초기 투입 정전기를 접지 게이트 트랜지스터에서 방전시켜 주면 약간의 시간 뒤에 바로 필드트랜지스터가 턴온되므로서 대부분의 정전기를 방전시켜 준다.The ESD input protection circuit of the present invention is a field transistor, which is a first discharge transistor having a structure in which the N-type impurity layers 24 and 25 are connected to a pad and a ground power source, and is mostly due to the bipolar action of the field transistor. To discharge the static electricity. Some fast reactions are applied to the initial static electricity introduced through the M + resistance, that is, after the RC delay time, to form a discharge path in the ground gate transistor, the second discharge transistor, which is used to convert the initial ESD voltage before the field transistor is turned on. The discharge from the transistor prevents the gate oxide from being destroyed when the ESD voltage is applied to the gate side of the inverter at the initial stage of the input stage. When discharged from the ground gate transistor, the initial input static electricity discharges most of the static electricity by turning on the field transistor shortly after some time.

상기 제1방전용 트랜지스터인 필드 트랜지스터의 구조에서 필드 산화막하부(21)의 필드 이온층(22)의 하부에 필드산화막(21)보다 높은 농도로 형성된 매립 불순물층(23)은 고전압 인가시 필드이온층(22)에 비해 강한 전계가 걸리게 되어 필드산화막(21)의 에지부의 파손이 방지된다.In the structure of the field transistor which is the first discharge transistor, the buried impurity layer 23 formed below the field ion layer 22 of the field oxide layer 21 at a concentration higher than that of the field oxide layer 21 is a field ion layer when high voltage is applied. Compared with 22), a strong electric field is applied to prevent the edge portion of the field oxide film 21 from being damaged.

또한 본 발명은 이와 같은 제1방전용 트랜지스터를 가지는 ESD 트랜지스터를 제조하는 방법으로,In addition, the present invention is a method of manufacturing an ESD transistor having such a first discharge transistor,

1) 반도체 기판 또는 웰상에 정의된 필드영역에 상기 기판 또는 웰과 동일 도전형의 이온을 주입하여 필드이온층을 형성시키는 단계와,1) forming a field ion layer by implanting ions of the same conductivity type as the substrate or well into a field region defined on a semiconductor substrate or well;

2) 필드 영역에 상기 필드이온층과 동일 도전형의 이온을 주입하여 필드이온층의 하부에 매립 이온층을 형성시키는 단계와,2) implanting ions of the same conductivity type as the field ion layer in the field region to form a buried ion layer under the field ion layer;

3) 필드영역에 필드격리막을 형성시키는 단계와,3) forming a field isolation film in the field region;

4) 필드격리막을 제외한 기판 또는 웰상에 기판 또는 웰과 반대 도전형의 이온을 주입하여 전극용 불순물층을 형성시키는 안계를 진행하여 제1방전용 트랜지스터를 형성시킨다.4) A first discharging transistor is formed by implanting ions of opposite conductivity type as the substrate or well on the substrate or well except the field isolation film to form an impurity layer for the electrode.

이 때, 기판 또는 웰이 P형인 경우에, 필드이온층을 이온 BF2 +를 수십 KeV, 바람직하게는 60KeV의 에너지로 주입시켜, 3.0×1013cm-3의 농도로 형성시킨다.At this time, if the substrate or the well type P, is a field ion sheath to BF 2 + ion tens KeV, preferably by injection into the energy 60KeV to form a concentration of 3.0 × 10 13 cm -3.

또한, 매립이온층을 이온 BF2 +를 수백 KeV, 바람직하게는 120KeV의 에너지로 주입시켜, 1.0×1013cm-3의 농도로 형성시킨다.Further, by implanting BF 2 + ions the ion sheath embedded in hundreds KeV, preferably of energy 120KeV to form a concentration of 1.0 × 10 13 cm -3.

본 발명의 ESD 입력부 보호회로의 제조방법의 다른 실시예로,In another embodiment of the manufacturing method of the ESD input protection circuit of the present invention,

1) 반도체 기판 또는 웰상에 정의된 필드영역에 기판 또는 웰과 동일 도전형의 이온을 주입하여 필드 이온층을 형성시키는 단계와,1) forming a field ion layer by implanting ions of the same conductivity type as the substrate or well into the field region defined on the semiconductor substrate or well;

2) 필드 영역에 필드격리막을 형성시키는 단계와,2) forming a field isolation film in the field region;

3) 필드 영역에 상기 필드이온층과 동일 도전형의 이온을 주입하여 매립 이온층을 형성시키는 단계와,3) forming a buried ion layer by implanting ions of the same conductivity type as the field ion layer in the field region;

4) 필드격리막을 제외한 기판 또는 웰상에 상기 기판 또는 웰과 반대 도전형의 이온을 주입하여 전극용 불순물층을 형성시키는 단계를 포함하는 각 단계를 진행하여 제1방전용 트랜지스터를 형성시킨다.4) The first discharging transistor is formed by performing each step of forming an impurity layer for an electrode by injecting ions of an opposite conductivity type to the substrate or well on the substrate or well except the field isolation film.

이 때, 기판 또는 웰이 P형인 경우에, 필드이온층을 이온 BF2 +를 수십 KeV, 바람직하게는 60KeV의 에너지로 주입시켜, 3.0×1013cm-3의 농도로 형성시킨다.At this time, if the substrate or the well type P, is a field ion sheath to BF 2 + ion tens KeV, preferably by injection into the energy 60KeV to form a concentration of 3.0 × 10 13 cm -3.

또한, 매립이온층을 이온 B++를 수백 KeV, 바람직하게는 260KeV의 에너지로 주입시켜, 1.0×1013cm-3의 농도로 형성시킨다.Further, by implanting the ion B ++ ion sheath embedded in hundreds KeV, preferably of energy 260KeV to form a concentration of 1.0 × 10 13 cm -3.

방전 패스 등은 동일하게 작용하겠지만, 방전능력 및 ESD 보호회로의 사이즈 감소에 가능하게 된다. 필드 영역에서 떨어져 매립 P영역이 존재할 경우 이제껏 필드 바로 아래 부분에서 걸리던 강한 전계들이 실리콘 안쪽으로 이동된 영역에서 걸리게 되고 이 영역에서 가장 빠른 브레이크다운을 유발하게 된다. 따라서 필드 에지부에서의 손상을 줄일 수가 있게 된다.The discharge path and the like will work in the same way, but it will be possible to reduce the discharge capacity and the size of the ESD protection circuit. If there is a buried P region away from the field region, the strong electric fields that have been applied just below the field will be caught in the region moved into the silicon, causing the fastest breakdown in this region. Therefore, damage at the field edge portion can be reduced.

본 발명을 통해 ESD 파괴전압을 높이고 방전동력을 향상시킬 경우 상당한 면적을 차지하고 있는 ESD 보호회로부의 변적을 줄임으로써 고집적 회로에서의 칩사이트를 줄이는 데 기여할 것이다. 그리고 ESD파괴 전압을 높여 ESD의 신뢰성을 높혀 준다.Increasing the ESD breakdown voltage and improving the discharge power through the present invention will contribute to reducing the chip site in the integrated circuit by reducing the displacement of the ESD protection circuit portion occupying a significant area. It also increases the ESD breakdown voltage, which increases the reliability of the ESD.

Claims (7)

반도체 기판 상에 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 다수 개의 제1방전용 트랜지스터와, 하부기판과 반대 도전형으로 형성된 다수 개의 저항과, 게이트가 접지된 모스트랜지스터로 이루어진 다수 개의 제2방전용 트랜지스터를 포함하여 이루어져서, 패드부와 내부 반도체 소자 사이에 형성되어 상기 패드부를 통하여 외부로부터 인입되는 정전기를 방전하기 위한 ESD 입력부 보호회로에 있어서, 베이스 영역으로 이용되는 반도체 기판 또는 웰과, 상기 기판 또는 웰 사이에 형성된 격리영역에 형성된 필드 산화막과, 에미터 또는 켈렉터 전극용으로 상기 필드 산화막의 양측하부의 기판상에 형성된 상기 기판 또는 웰과 반대 도전형의 고농도 불순물층과, 상기 필드산화막 하부에 상기 불순물층간의 격리를 위하여 형성시킨 상기 기판 또는 웰과 동일 도전형의 필드 이온층과, 상기 필드 이온층 하부의 상기 고농도 불순물층 사이에 상기 필드 이온층과 동일한 도전형의 불순물이 고농도로 도핑되어 형성된 매립 불순물층을 포함하여 이루어지는 제1방전용 트랜지스터를 가지는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로.It comprises a plurality of first discharge transistor made of a bipolar transistor on the semiconductor substrate, a plurality of resistors formed in the opposite conductivity type to the lower substrate, and a plurality of second discharge transistor made of a MOS transistor with a gate grounded, An ESD input protection circuit formed between a pad portion and an internal semiconductor element for discharging static electricity drawn from the outside through the pad portion, the ESD input portion protection circuit comprising: a semiconductor substrate or well used as a base region, and an isolation region formed between the substrate or well Isolation between a high concentration impurity layer of opposite conductivity type to the field oxide film formed on the substrate, the substrate or the wells formed on both lower substrates of the field oxide film for emitter or collector electrodes, and the impurity layer under the field oxide film. Same conductivity as the substrate or well formed for And a first impurity transistor comprising a buried impurity layer formed by doping a highly doped impurity of the same conductivity type as said field ion layer between said field ion layer of said field ion layer and said high concentration impurity layer below said field ion layer. Input protection circuit. 반도체 기판상에 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 다수 개의 제1방전용 트랜지스터와, 하부기판과 반대 도전형으로 형성된 다수 개의 저항과, 게이트가 접지된 모스트랜지스터로 이루어진 다수 개의 제2방전용 트랜지스터를 포함하여 이루어져서, 패드부와 내부 반도체 소자 사이에 형성되어 상기 패드부를 통하여 외부로부터 인입되는 정전기를 방전하기 위한 ESD 입력부 보호회로의 제조방법에 있어서, 1) 반도체 기판 또는 웰상에 정의된 필드영역에 상기 기판 또는 웰과 동일 도전형의 불순물이온을 주입하여 필드이온층을 형성시키는 단계와, 2) 상기 필드 영역에 상기 필드이온층과 동일 도전형의 불순물이온을 주입하여 상기 필드이온층의 하부에 고농도의 매립 이온층을 형성시키는 단계와, 3) 상기 필드영역에 필드격리막을 형성시키는 단계와, 4) 상기 필드격리막을 제외한 상기 기판 또는 웰상에 상기 기판 또는 웰과 반대 도전형의 불순물층을 형성시키는 단계를 진행하여 상기 제1방전용 트랜지스터를 형성시키는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로의 제조방법.It comprises a plurality of first discharge transistor consisting of a bipolar transistor on the semiconductor substrate, a plurality of resistors formed in the opposite conductivity type to the lower substrate, and a plurality of second discharge transistor consisting of a MOS transistor with a gate grounded, A method for manufacturing an ESD input protection circuit formed between a pad part and an internal semiconductor element for discharging static electricity introduced from the outside through the pad part, the method comprising: 1) a semiconductor substrate or a well and a field region defined on a well; Implanting impurity ions of the same conductivity type to form a field ion layer, and 2) implanting impurity ions of the same conductivity type as the field ion layer into the field region to form a high concentration of buried ion layer under the field ion layer 3) forming a field isolation film in the field region; And forming an impurity layer of opposite conductivity type to the substrate or well on the substrate or well except for the field isolation layer, thereby forming the first discharge transistor. 제2항에 있어서, 상기 기판 또는 웰이 P형인 경우에, 상기 필드이온층을 BF2 +를 60KeV의 에너지로 이온주입시켜, 3.0×1013cm-3의 농도로 형성시키는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로의 제조방법.3. The method of claim 2, in the case where the substrate or the well type P, ESD input to the field, characterized by forming the ionic concentration of the ion implantation to the BF 2 + with energy of 60KeV, 3.0 × 10 13 cm -3 Method of manufacturing a protection circuit. 제2항에 있어서, 상기 기판 또는 웰이 P형인 경우에, 상기 매립이온층을 BF2 +를 120KeV의 에너지로 이온주입시켜, 5.0×1013cm-3의 농도로 형성시키는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로의 제조방법.3. The method of claim 2, in the case where the substrate or the well type P, ESD input to the embedded ionic characterized in that to form a concentration of the ion implantation to the BF 2 + with energy of 120KeV, 5.0 × 10 13 cm -3 Method of manufacturing a protection circuit. 반도체 기판상에 바이폴라 트랜지스터로 이루어진 다수 개의 제1방전용 트랜지스터와, 하부기판과 반대 도전형으로 형성된 다수 개의 저항과, 게이트가 접지된 모스트랜지스터로 이루어진 다수 개의 제2방전용 트랜지스터를 포함하여 이루어져서, 패드부와 내부 반도체 소자 사이에 형성되어 상기 패드부를 통하여 외부로부터 인입되는 정전기를 방전하기 위한 ESD 입력부 보호회로의 제조방법에 있어서, 1) 반도체 기판 또는 웰상에 정의된 필드영역에 상기 기판 또는 웰과 동일 도전형의 불순물이온을 주입하여 필드이온층을 형성시키는 단계와, 2) 상기 필드 영역에 필드격리막을 형성시키는 단계와, 3) 상기 필드영역에 상기 필드이온층과 동일 전도형의 불순물이온을 주입하여 매립 이온층을 형성시키는 단계와, 4) 상기 필드격리막을 제외한 상기 기판 또는 웰상에 상기 기판 또는 웰과 반대 도전형의 불순물을 이온주입하여 전극용 불순물층을 형성시키는 단계를 포함하는 상기 각 단계를 진행하여 상기 제1방전용 트랜지스터를 형성시키는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로의 제조방법.It comprises a plurality of first discharge transistor consisting of a bipolar transistor on the semiconductor substrate, a plurality of resistors formed in the opposite conductivity type to the lower substrate, and a plurality of second discharge transistor consisting of a MOS transistor with a gate grounded, A method for manufacturing an ESD input protection circuit formed between a pad part and an internal semiconductor element for discharging static electricity introduced from the outside through the pad part, the method comprising: 1) a semiconductor substrate or a well and a field region defined on a well; Implanting impurity ions of the same conductivity type to form a field ion layer; 2) forming a field isolation film in the field region; and 3) implanting impurity ions of the same conductivity type as the field ion layer in the field region. Forming a buried ion layer; and 4) the group except for the field isolation film. Or forming an impurity layer for an electrode by implanting an impurity layer opposite to the substrate or the well on the well to form an electrode impurity layer to form the first discharge transistor. Method of manufacturing a circuit. 제5항에 있어서, 상기 기판 또는 웰이 P형인 경우에, 상기 필드이온층을 BR2 +를 60KeV의 에너지로 이온주입시켜, 3.0×1013cm-3의 농도로 형성시키는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로의 제조방법.The method of claim 5, wherein in the case where the substrate or the well type P, ESD input to the field, characterized by forming the ionic concentration of the ion implantation to the BR + 2 in the energy 60KeV, 3.0 × 10 13 cm -3 Method of manufacturing a protection circuit. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 기판 또는 웰이 P형인 경우에, 상기 매립 이온층을 B++를 260KeV의 에너지로 이온주입시켜, 1.0×1013cm-3의 농도로 형성시키는 것을 특징으로 하는 ESD 입력부 보호회로의 제조방법.7. The method of claim 5 or 6, wherein when the substrate or the well is P-type, the buried ion layer is ion implanted with B ++ at an energy of 260 KeV to form a concentration of 1.0 x 10 13 cm -3 . Method for manufacturing an ESD input protection circuit.
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