KR100249655B1 - Modeling method for bipolar transistor - Google Patents

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Abstract

바이폴라 소자에 대한 모델링이 개시된다. 바이폴라 소자는 제1 도전형의 기판, 기판의 상부에 형성된 제2 도전형의 매몰층, 매몰층의 상부에 형성된 제2 도전형의 아일랜드, 기판과 아일랜드를 격리하기 위한 제1 도전형의 격리 영역, 그리고 아일랜드의 표면에 형성된 제2 도전형의 콜렉터 영역, 제1 도전형의 베이스 영역 및 제2 도전형의 에미터 영역을 구비한다. 아일랜드간의 항복 전압에 영향을 미치는 변수들을 결정하고, 변수들의 변화에 대한 항복 전압의 변화를 2차 방정식 형태의 수식으로 모델링하며, 수식에 사용되는 각 파라미터들을 모의 실험을 통해 추출한다. 칩의 크기에 큰 영향을 주는 격리 영역의 레이아웃과 회로 특성과의 관계에 대한 모델링을 제시함으로써 공정과 회로 설계간의 유기적 관계를 형성하여 격리 영역의 최소 폭을 설정할 수 있다.Modeling for a bipolar device is disclosed. The bipolar device includes a substrate of a first conductivity type, an buried layer of a second conductivity type formed on top of the substrate, an island of a second conductivity type formed on top of the buried layer, and an isolation region of the first conductivity type to isolate the island from the substrate And a collector region of the second conductivity type, a base region of the first conductivity type, and an emitter region of the second conductivity type formed on the surface of the island. The variables affecting the breakdown voltage between the islands are determined, and the breakdown voltage change is modeled as a quadratic equation with respect to the change of the variables, and each parameter used in the equation is extracted through simulation. By presenting the modeling of the relationship between the layout of the isolation region and the circuit characteristics that greatly affect the size of the chip, the minimum width of the isolation region can be set by forming an organic relationship between the process and the circuit design.

Description

바이폴라 소자에 대한 모델링 방법Modeling Method for Bipolar Devices

본 발명은 바이폴라 소자에 대한 모델링(modeling) 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이폴라 소자에 있어서 격리 영역(isolation region)의 최소 폭을 설정하기 위한 바이폴라 소자에 대한 모델링에 관한 것이다.The present invention relates to a modeling method for a bipolar device, and more particularly, to a model for a bipolar device for setting the minimum width of the isolation region in the bipolar device.

바이폴라 소자란 전자와 정공(hole)이 모두 캐리어(carrier)로 작용하여 전자와 정공 양쪽의 이동에 의하여 동작하는 전자 소자를 말한다. 즉, 바이폴라 소자는 두 개의 pn 접합(junction)을 갖는 전자 소자로서, 에미터(emitter) 베이스(base) 및 콜렉터(collector)의 세 개의 소자 영역을 갖는다. 상기한 두 개의 pn 접합은 에미터-베이스 접합과 콜렉터-베이스 접합으로 불려지며, 인접한 접합의 바이어스 변화에 의한 pn 접합에서의 전류 흐름의 변조를 바이폴라-트랜지스터 액션(bipolar transistor action)이라고 한다.A bipolar device refers to an electronic device in which both electrons and holes act as carriers and operate by movement of both electrons and holes. That is, a bipolar device is an electronic device having two pn junctions, and has three device regions, an emitter base and a collector. The two pn junctions are called emitter-base junction and collector-base junction, and the modulation of current flow in the pn junction by the bias change of adjacent junctions is called bipolar transistor action.

통상적으로, 바이폴라 소자는 고전류 구동 특성 및 고속 스위칭 특성을 갖기 때문에 증폭 소자(amplifying device) 또는 스위칭 소자(switching device)에 사용된다. 증폭 소자에 적용함에 있어서 바이폴라 소자는 소 교류 신호(small ac signal)를 증폭시키는 역할을 하며, 스위칭 소자의 경우에는 소량의 전류가 바이폴라 소자를 ON 상태에서 OFF 상태로 또는 그 역으로 스위칭시키기 위해 사용되어진다.Typically, bipolar devices are used in amplifying devices or switching devices because they have high current driving characteristics and high speed switching characteristics. In application to amplifying devices, bipolar devices serve to amplify small ac signals and, in the case of switching devices, a small amount of current is used to switch the bipolar devices from ON to OFF or vice versa. It is done.

바이폴라 집적 회로에 있어서 가장 많이 사용되고 있는 구조는 접합-격리(junction-isolated) 바이폴라 소자로서, 상기 소자는 동일한 칩 상에서 콜렉터들간을 격리하기 위하여 역 바이어스된(reverse-biased) pn 접합을 사용한다. 이러한 접합-격리 바이폴라 소자는 표준 매몰 콜렉터(standard buried collector: SBC) 공정, 콜렉터-확산 격리(collector-diffused isolation: CDI) 공정 또는 삼중 확산(triple diffusion: 3D) 공정 중의 어느 하나로 형성되는데, 이중에서도 표준-매몰 콜렉터 공정이 가장 널리 사용되고 있다.The most commonly used structure for bipolar integrated circuits is a junction-isolated bipolar device, which uses reverse-biased pn junctions to isolate collectors on the same chip. Such junction-isolated bipolar devices are formed in either a standard buried collector (SBC) process, collector-diffused isolation (CDI) process, or triple diffusion (3D) process. Standard-burying collector processes are the most widely used.

이러한 접합-격리 표준-매몰 콜렉터 바이폴라 소자의 제조 공정은 p형 실리콘 기판의 소정 영역에 n+매몰층(buried layer)을 형성하는 단계, 상기 n+매몰층이 형성된 기판의 상부에 n형 에피층(epitaxial layer)을 형성하는 단계, 상기 n형 에피층의 표면에 p형 격리 확산 영역들을 형성함으로써, 상기 p형 격리 확산 영역에 의해 상기 기판과는 전기적으로 격리된 반도체 영역인 n형 아일랜드(island)들을 형성하는 단계, 상기 n형 아일랜드의 표면에 n+콜렉터 영역, p형 베이스 영역 및 n+에미터 영역을 순차적으로 형성하는 단계, 및 상기 n+콜렉터 영역, p형 베이스 영역 및 n+에미터 영역 각각의 상부에 금속 배선층을 형성하는 단계로 이루어진다.In the manufacturing process of the junction-isolation standard-embedded collector bipolar device, forming an n + buried layer in a predetermined region of a p-type silicon substrate, and an n-type epitaxial layer on the substrate where the n + buried layer is formed forming an epitaxial layer, by forming p-type isolation diffusion regions on a surface of the n-type epitaxial layer, an n-type island which is a semiconductor region electrically isolated from the substrate by the p-type isolation diffusion region. ), Sequentially forming n + collector region, p-type base region and n + emitter region on the surface of the n-type island, and the n + collector region, p-type base region and n + emi Forming a metal wiring layer on each of the rotor regions.

그러나, 바이폴라 집적 회로의 칩 크기는 격리 영역의 폭에 의해 크게 좌우되는데, 상기한 접합-격리 바이폴라 소자에서는 아일랜드와 기판을 격리하기 위해 역 바이어스가 걸리는 pn 접합을 확산에 의해 형성한다. 따라서, 상기한 접합-격리 바이폴라 소자에 의하면 격리 영역의 전체 폭이 측면 확산(lateral diffusion)에 따라 결정되므로, 비활성 격리 영역이 차지하는 실리콘 영역이 너무 많아져서 집적도가 떨어진다는 단점이 있다.However, the chip size of a bipolar integrated circuit is highly dependent on the width of the isolation region, in which the junction-isolation bipolar device forms a pn junction which is reverse biased to isolate the island from the substrate by diffusion. Therefore, the junction-isolation bipolar device described above has a disadvantage in that the total width of the isolation region is determined by the lateral diffusion, so that the silicon region occupied by the inactive isolation region is too large, resulting in poor integration.

이에 따라, 최근에는 산화막을 이용하여 격리 영역을 형성하거나, 측면 확산을 줄이기 위해 에피층의 두께를 감소시키고 저부층(bottom layer)을 형성하는 방법 등이 사용되고 있다.Accordingly, recently, a method of forming an isolation region using an oxide film or reducing the thickness of an epitaxial layer and forming a bottom layer in order to reduce side diffusion is used.

그러나, 상기한 방법들은 양산 측면에서 공정 단가를 증가시키거나 마스크가 추가되고 새로운 공정의 개발이 요구된다는 문제점을 갖는다. 또한, 콜렉터, 베이스 및 에미터 영역들이 형성되는 아일랜드들 사이에 기생 npn 트랜지스터가 생성되어 소자의 특성이 약화된다.However, the above-mentioned methods have a problem in that the production cost is increased or a mask is added and a new process is required in terms of mass production. In addition, parasitic npn transistors are created between the islands on which the collector, base and emitter regions are formed, thus degrading device characteristics.

따라서, 본 발명의 목적은 회로 특성과 격리 영역의 레이아웃과의 관계에 대해 모델링하여 격리 영역의 최소 폭을 설정할 수 있는 바이폴라 소자에 대한 모델링을 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a modeling for a bipolar device that can set the minimum width of the isolation region by modeling the relationship between the circuit characteristics and the layout of the isolation region.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이폴라 소자의 측면도이다.1 is a side view of a bipolar device according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

100 : p형 실리콘 기판 102 : n+매몰층100: p-type silicon substrate 102: n + buried layer

104 : n형 아일랜드 106 : 격리 영역104: n-type island 106: isolation region

108 : n+콜렉터 영역 110 : p형 베이스 영역108: n + collector region 110: p-type base region

112 : n+에미터 영역 116 : 배선층112: n + emitter region 116: wiring layer

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 제1 도전형의 기판, 상기 기판의 상부에 형성된 제2 도전형의 매몰층, 상기 매몰층의 상부에 형성되는 제2 도전형의 아일랜드, 상기 기판과 아일랜드를 격리하기 위한 제1 도전형의 격리 영역, 그리고 상기 아일랜드의 표면에 형성된 제2 도전형의 콜렉터 영역, 제1 도전형의 베이스 영역 및 제2 도전형의 에미터 영역을 구비하는 바이폴라 소자에 대한 모델링 방법을 제공한다. 상기 아일랜드간의 항복 전압(breakdown voltage)에 영향을 미치는 변수들을 상기 에미터 영역과 상기 격리 영역의 저부에 정의된 저부층과 상기 매몰층 사이의 간격, 및 상기 격리 영역의 폭으로 결정하고, 상기 변수들의 변화에 대한 항복 전압의 변화를 2차 방정식 형태(quadratic form)의 수식으로 모델링하며, 상기 수식에 사용되는 각 파라미터들을 모의 실험(simulation)을 통해 얻어진 값과 실제 측정값을 비교하여 추출한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on the substrate, an island of a second conductivity type formed on the buried layer, the substrate and the island. A bipolar device having an isolation region of a first conductivity type and a collector region of a second conductivity type, a base region of a first conductivity type, and an emitter region of a second conductivity type formed on a surface of the island for isolating Provide modeling methods. The variables affecting the breakdown voltage between the islands are determined by the spacing between the bottom layer and the buried layer defined at the bottom of the emitter region and the isolation region, and the width of the isolation region. The change in the breakdown voltage with respect to the change in the field is modeled by a quadratic form of equation, and each parameter used in the equation is extracted by comparing the actual measured value with the values obtained through simulation.

본 발명은 아일랜드간의 간섭을 가장 극명하게 나타내는 전기적 특성치를 아일랜드간의 항복 전압으로 정하고, 상기 항복 전압에 영향을 미치는 변수들을 결정하여 상기 변수들의 변화에 대한 항복 전압의 변화를 수식으로 모델링한다. 바람직하게는, 에미터 영역과 격리 영역 사이의 간격, 상기 격리 영역의 저부에 정의된 저부층(bottom layer)과 매몰층 사이의 간격, 상기 격리 영역의 폭을 상기 항복 전압에 영향을 미치는 변수로 정한다. 또한, 최소한의 모의 실험으로 최대의 정보를 얻기 위하여 변수 좌표계의 주요점들에 해당하는 변수 어레이를 선택한다.According to the present invention, the electrical characteristic value representing the interference between islands is most clearly defined as the breakdown voltage between islands, and the variables affecting the breakdown voltage are determined to model the change of the breakdown voltage with respect to the change of the variables. Preferably, the distance between the emitter region and the isolation region, the distance between the bottom layer and the buried layer defined at the bottom of the isolation region, and the width of the isolation region as variables affecting the breakdown voltage. Decide In addition, we select the variable array that corresponds to the main points of the variable coordinate system to obtain the maximum information with the minimum simulation.

따라서, 본 발명에 의하면, 칩의 크기에 큰 영향을 주는 격리 영역의 레이아웃과 회로 특성과의 관계에 대한 모델링을 제시함으로써 공정과 회로 설계간의 유기적 관계를 형성하여 격리 영역의 최소 폭을 설정할 수 있다.Therefore, according to the present invention, by presenting a modeling of the relationship between the layout of the isolation region and the circuit characteristics that greatly affect the size of the chip, it is possible to set the minimum width of the isolation region by forming an organic relationship between the process and the circuit design. .

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바이폴라 소자의 측면도로서, 접합-격리 표준-매몰 콜렉터 바이폴라 소자를 예시하고 있다.1 is a side view of a bipolar device in accordance with one embodiment of the present invention, illustrating a junction-isolation standard-buried collector bipolar device.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바이폴라 소자는 p형 실리콘 기판(100), 상기 p형 기판(100)의 상부에 형성된 n+매몰층(102), 상기 n+매몰층(102)을 포함한 기판(100)의 상부에 에피층으로 형성된 n형 아일랜드(104), 상기 p형 기판(100)과 n형 아일랜드(104) 간을 격리시키기 위한 격리 영역(106), 상기 n형 아일랜드(104)의 표면에 형성된 n+콜렉터 영역(108), p형 베이스 영역(110), 및 n+에미터 영역(112), 상기 n+콜렉터 영역(108), p형 베이스 영역(110), 및 n+에미터 영역(112)을 각각 노출시키는 콘택트 홀들을 갖는 절연층(114), 그리고 상기 절연층(114)의 상부에 형성되어 상기 n+콜렉터 영역(108), p형 베이스 영역(110), 및 n+에미터 영역(112)에 접속되는 금속 배선층(116)을 포함한다.Referring to FIG. 1, a bipolar device according to an embodiment of the present invention may include a p-type silicon substrate 100, an n + buried layer 102 formed on the p-type substrate 100, and an n + buried layer ( N-type island 104 formed as an epitaxial layer on top of substrate 100 including 102, isolation region 106 for isolating between p-type substrate 100 and n-type island 104, the n-type N + collector region 108, p-type base region 110, and n + emitter region 112, the n + collector region 108, p-type base region 110 formed on the surface of island 104. And an insulating layer 114 having contact holes exposing the n + emitter regions 112, and an upper portion of the insulating layer 114 to form the n + collector region 108 and the p-type base region ( 110, and a metal wiring layer 116 connected to the n + emitter region 112.

상기 격리 영역(106)은 pn 접합을 확산시켜 형성된 것으로, 역 바이어스가 걸리게 된다.The isolation region 106 is formed by diffusing the pn junction and is subjected to reverse bias.

상기한 본 발명의 일 실시예에 따른 바이폴라 소자의 제조 방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.Brief description of the bipolar device manufacturing method according to an embodiment of the present invention described above is as follows.

먼저, p형 실리콘 기판(100)의 소정 영역에 화학적 확산 또는 이온 주입을 이용한 프리데포지션(predeposition) 방법으로 n+매몰층(102)을 형성한다. 이어서, 상기 n+매몰층(102)이 형성된 기판(100)의 상부에 에피택셜 공정으로 n형 에피층(104)을 형성한다.First, n + buried layer 102 is formed in a predetermined region of p-type silicon substrate 100 by a predeposition method using chemical diffusion or ion implantation. Next, an n-type epitaxial layer 104 is formed on the substrate 100 on which the n + buried layer 102 is formed by an epitaxial process.

이어서, 상기 n형 에피층(104)의 상부에 산화막(도시되지 않음)을 형성한 후, 상기 산화막을 식각하여 윈도우를 형성한다. 상기 윈도우를 통해 p형 불순물을 프리데포지션하고 상기 p형 불순물을 드라이브-인(drive-in) 공정을 통해 확산시킴으로써 p형 격리 영역(106)을 형성한다. 그 결과, 상기 p형 격리 영역(106)에 의해 상기 p형 기판(100)과 전기적으로 격리되는 반도체 영역인 n형 아일랜드(104)가 형성된다.Subsequently, after an oxide film (not shown) is formed on the n-type epitaxial layer 104, the oxide film is etched to form a window. The p-type isolation region 106 is formed by predeposition of the p-type impurity through the window and diffusion of the p-type impurity through a drive-in process. As a result, the n-type island 104 which is a semiconductor region electrically isolated from the p-type substrate 100 is formed by the p-type isolation region 106.

이어서, 불순물의 확산 방법을 통해 순차적으로 상기 n형 아일랜드(104)의 표면에 n+콜렉터 영역(108), p형 베이스 영역(110) 및 n+에미터 영역(112)을 형성한다. 이때, 상기 n+콜렉터 영역(108)은 n+매몰층(102)에 접촉되어 형성된다.Subsequently, n + collector regions 108, p type base regions 110, and n + emitter regions 112 are sequentially formed on the surface of the n-type island 104 through an impurity diffusion method. In this case, the n + collector region 108 is formed in contact with the n + buried layer 102.

다음에, 상기 결과물의 전면에 절연층(112)을 형성한 후, 이를 식각하여 상기 n+콜렉터 영역(108), p형 베이스 영역(110) 및 n+에미터 영역(112)을 각각 노출시키는 콘택트 홀들을 형성한다. 이어서, 상기 결과물의 전면에 알루미늄과 같은 금속을 증착한 후, 이를 패터닝하여 상기 콘택트 홀들을 통해 n+콜렉터 영역(108), p형 베이스 영역(110) 및 n+에미터 영역(112)에 접속되는 배선층(116)을 형성한다.Next, after the insulating layer 112 is formed on the entire surface of the resultant, the insulating layer 112 is etched to expose the n + collector region 108, the p-type base region 110, and the n + emitter region 112, respectively. Form contact holes. Subsequently, a metal such as aluminum is deposited on the entire surface of the resultant, and then patterned to connect to the n + collector region 108, the p-type base region 110 and the n + emitter region 112 through the contact holes. The wiring layer 116 is formed.

이하, 도 1을 참조하여 상기한 구조의 바이폴라 소자에 대한 모델링에 대하여 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the modeling of the bipolar device having the above-described structure will be described in detail with reference to FIG. 1.

바이폴라 집적 회로에 있어서 칩의 크기에 가장 크게 영향을 미치는 것이 격리 영역(106)의 폭이다. 특히, 접합-격리 바이폴라 소자의 경우에는 상기 격리 영역(106)의 측면 확산이 레이아웃 룰(layout rule)에 직접 영향을 미치게 된다.In bipolar integrated circuits, the width of the isolation region 106 most affects the size of the chip. In particular, in the case of junction-isolation bipolar devices, side diffusion of the isolation region 106 directly affects layout rules.

집적도를 증가시키기 위하여 이러한 격리 영역(106)의 폭을 줄이게 되면, 아일랜드(104) 간의 전기적 특성이 악화되고 문제가 발생한다. 따라서, 격리 영역(106)의 최소 폭을 설정하기 위해서는 아일랜드(104) 간의 전기적 특성과 레이아웃 룰 사이에 유기적 관계가 확보되어야 한다.Reducing the width of these isolation regions 106 to increase the density degrades the electrical properties between the islands 104 and causes problems. Therefore, in order to set the minimum width of the isolation region 106, an organic relationship between the electrical characteristics and the layout rule between the islands 104 must be secured.

아일랜드(104) 간의 간섭을 가장 극명하게 나타내는 전기적 특성치는 아일랜드(104) 간의 항복 전압 특성이다. 상기 항복 전압은 아일랜드(104) 간의 허용 한계 전위차를 나타내는 전기적 특성치로서, 회로 설계시 참고 사항이 되는 리스폰스(response)이다. 또한, 아일랜드(104)의 매몰층 마스크의 엣지로부터 인접한 아일랜드(104)의 에미터 마스크의 엣지까지의 거리도 칩의 크기를 작게 하기 위한 하나의 리스폰스이다.The electrical characteristic that most clearly represents the interference between the islands 104 is the breakdown voltage characteristic between the islands 104. The breakdown voltage is an electrical characteristic value representing the allowable limit potential difference between the islands 104 and is a response that is a reference when designing a circuit. Further, the distance from the edge of the buried layer mask of the island 104 to the edge of the emitter mask of the adjacent island 104 is also one response for reducing the size of the chip.

이에 따라, 본 발명에서는 상기한 전기적 특성치를 아일랜드(104) 간의 항복 전압으로 정하고, 상기 항복 전압에 영향을 미치는 변수(레이아웃 룰)들을 정하였다. 바람직하게는, 상기 변수들은 에미터 영역(112)과 격리 영역(106) 사이의 간격, 상기 격리 영역(106)의 저부에 정의된 저부층(107)과 매몰층(102) 사이의 간격, 및 상기 격리 영역(106)의 폭으로 정하였다.Accordingly, in the present invention, the above-described electrical characteristic value is defined as the breakdown voltage between the islands 104, and variables (layout rules) influencing the breakdown voltage are determined. Preferably, the variables are the spacing between emitter region 112 and isolation region 106, the spacing between bottom layer 107 and buried layer 102 defined at the bottom of isolation region 106, and The width of the isolation region 106 was determined.

이어서, 상기 세 가지 변수들의 변화에 대한 항복 전압의 변화를 2차 방정식 형태의 수식으로 모델링하며, 상기 수식에 사용되는 각 파라미터들을 모의 실험을 통해 추출한다.Subsequently, a change in the breakdown voltage with respect to the change of the three variables is modeled as a quadratic equation, and each parameter used in the equation is extracted through simulation.

이때, 최소한의 모의 실험으로 최대의 정보를 얻기 위하여 변수 좌표계의 주요점들에 해당하는 변수 어레이를 선택한다. 상기 주요점들은 상기 모델링 수식의 차수를 기준으로 결정하는데, 격리 영역(106)의 최소 폭을 찾기 위한 변수들과 할당된 변수 어레이는 다음과 같다.At this time, in order to obtain the maximum information with the minimum simulation, the variable array corresponding to the main points of the variable coordinate system is selected. The main points are determined based on the order of the modeling equation, and the variables for finding the minimum width of the isolation region 106 and the assigned variable array are as follows.

<변수><Variable>

W1 : 3, 4, 5, 6, 7㎛W1: 3, 4, 5, 6, 7 μm

W2 : 4, 5, 7, 8, 9㎛W2: 4, 5, 7, 8, 9 μm

W3 : 1, 2, 3, 4, 5㎛W3: 1, 2, 3, 4, 5㎛

(저부층의 폭: 1, 2, 3, 3, 3㎛)(Width of bottom layer: 1, 2, 3, 3, 3 μm)

여기서, W1은 에미터 영역(112)과 격리 영역(106) 사이의 간격을 나타내고, W2는 매몰층(102)과 저부층(107) 사이의 간격을 나타내며, W3은 격리 영역(106)의 폭을 나타낸다.Where W1 represents the spacing between emitter region 112 and isolation region 106, W2 represents the spacing between buried layer 102 and bottom layer 107, and W3 represents the width of isolation region 106. Indicates.

여기서, W1은 에미터 영역(112)과 격리 영역(106) 사이의 간격을 나타내고, W2는 매몰층(102)과 저부층(107) 사이의 간격을 나타내며, W3은 격리 영역(106)의 폭을 나타낸다.Where W1 represents the spacing between emitter region 112 and isolation region 106, W2 represents the spacing between buried layer 102 and bottom layer 107, and W3 represents the width of isolation region 106. Indicates.

<변수 어레이><Variable array>

중심점 (1) : (5, 7, 3)Center point (1): (5, 7, 3)

꼭지점 (8) : (4, 5, 2)Vertex (8): (4, 5, 2)

(6, 5, 2)(6, 5, 2)

(6, 8, 2)(6, 8, 2)

(4, 8, 2)(4, 8, 2)

(4, 5, 4)(4, 5, 4)

(6, 5, 4)(6, 5, 4)

(6, 8, 4)(6, 8, 4)

(4, 8, 4)(4, 8, 4)

면점 (6) : (3, 7, 3)Face point (6): (3, 7, 3)

(7, 7, 3)(7, 7, 3)

(5, 4, 3)(5, 4, 3)

(5, 9, 3)(5, 9, 3)

(5, 7, 1)(5, 7, 1)

(5, 7, 5)(5, 7, 5)

상기한 변수 및 변수 어레이에 대한 아일랜드(104) 간의 항복 전압의 상관 관계에 대한 본 발명의 모델링 수식은 다음과 같다.The modeling formula of the present invention for the correlation of the breakdown voltage between the island 104 for the variable and the variable array described above is as follows.

BVCEO= a0+ a1W1 + a2W2 + a3W3 + a11W12+ a22W22+ a33W32+ a12W1W2 + a23W2W3 + a31W3W1BV CEO = a 0 + a 1 W1 + a 2 W2 + a 3 W3 + a 11 W1 2 + a 22 W2 2 + a 33 W3 2 + a 12 W1W2 + a 23 W2W3 + a 31 W3W1

Wm= b0+ b1W1 + b2W2 + b3W3 + b11W12+ b22W22+ b33W32+ b12W1W2 + b23W2W3 + b31W3W1W m = b 0 + b 1 W1 + b 2 W2 + b 3 W3 + b 11 W1 2 + b 22 W2 2 + b 33 W3 2 + b 12 W1W2 + b 23 W2W3 + b 31 W3W1

여기서, BVCEO는 아일랜드(104) 간의 항복 전압을 나타내고, Wm은 아일랜드(104)의 매몰층 마스크의 엣지로부터 인접한 아일랜드(104)의 에미터 마스크의 엣지까지의 거리를 나타낸다.Here, the BV CEO represents the breakdown voltage between the islands 104, and W m represents the distance from the edge of the buried layer mask of the island 104 to the edge of the emitter mask of the adjacent island 104.

또한, a 및 b는 상수들로서, 모의 실험을 통해 얻어진 값과 실제 측정값을 비교하여 상기 상수들을 추출한다.In addition, a and b are constants, and the constants are extracted by comparing actual measured values with values obtained through simulations.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 아일랜드간의 간섭을 가장 극명하게 나타내는 전기적 특성치를 아일랜드간의 항복 전압으로 정하고, 상기 항복 전압에 영향을 미치는 변수들을 결정하여 상기 변수들의 변화에 대한 항복 전압의 변화를 수식으로 모델링한다. 바람직하게는, 에미터 영역과 격리 영역 사이의 간격, 상기 격리 영역의 저부에 정의된 저부층과 매몰층 사이의 간격, 및 상기 격리 영역의 폭을 상기 항복 전압에 영향을 미치는 변수로 정한다.As described above, according to the present invention, the electrical characteristic value representing the interference between the islands is most clearly defined as the breakdown voltage between the islands, and the variables affecting the breakdown voltage are determined to modify the change of the breakdown voltage with respect to the change of the variables. Model with. Preferably, the spacing between the emitter region and the isolation region, the spacing between the bottom and buried layers defined at the bottom of the isolation region, and the width of the isolation region are defined as variables influencing the breakdown voltage.

또한, 최소한의 모의 실험으로 최대의 정보를 얻기 위하여 변수 좌표계의 주요점들에 해당하는 변수 어레이를 선택한다.In addition, we select the variable array that corresponds to the main points of the variable coordinate system to obtain the maximum information with the minimum simulation.

따라서, 칩의 크기에 큰 영향을 주는 격리 영역의 레이아웃과 회로 특성과의 관계에 대한 모델링을 제시함으로써 공정과 회로 설계간의 유기적 관계를 형성하여 격리 영역의 최소 폭을 설정할 수 있다.Therefore, by presenting a modeling of the relationship between the layout of the isolation region and the circuit characteristics that greatly affect the size of the chip, it is possible to establish an organic relationship between the process and the circuit design to set the minimum width of the isolation region.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below And can be changed.

Claims (2)

제1 도전형의 기판, 상기 기판의 상부에 형성된 제2 도전형의 매몰층, 상기 매몰층의 상부에 형성되는 제2 도전형의 아일랜드, 상기 기판과 아일랜드를 격리하기 위한 제1 도전형의 격리 영역, 그리고 상기 아일랜드의 표면에 형성된 제2 도전형의 콜렉터 영역, 제1 도전형의 베이스 영역 및 제2 도전형의 에미터 영역을 구비하는 바이폴라 소자에 대한 모델링에 있어서,A substrate of a first conductivity type, a buried layer of a second conductivity type formed on top of the substrate, an island of a second conductivity type formed on top of the buried layer, isolation of the first conductivity type to isolate the island from the substrate In the modeling of the bipolar device having a region, and the collector region of the second conductivity type, the base region of the first conductivity type and the emitter region of the second conductivity type formed on the surface of the island, 상기 아일랜드간의 항복 전압에 영향을 미치는 변수들을 상기 에미터 영역과 상기 격리 영역의 저부에 정의된 저부층과 상기 매몰층 사이의 간격, 및 상기 격리 영역의 폭으로 결정하고,The parameters affecting the breakdown voltage between the islands are determined by the spacing between the bottom layer and the buried layer defined at the bottom of the emitter region and the isolation region, and the width of the isolation region, 상기 변수들의 변화에 대한 항복 전압의 변화를 2차 방정식 형태의 수식으로 모델링하며,The change of the breakdown voltage with respect to the change of the variables is modeled as a quadratic equation, 상기 수식에 사용되는 각 파라미터들을 모의 실험을 통해 얻어진 값과 실제 측정값을 비교하여 추출하는 것을 특징으로 하는 바이폴라 소자에 대한 모델링 방법.The method for modeling a bipolar device, characterized in that for extracting by comparing the actual measured values and the values obtained through the simulation for each parameter used in the equation. 제1항에 있어서, 상기 모의 실험은 상기 수식의 차수를 기준으로 결정한 상기 변수의 좌표계의 주요점들에 해당하는 변수 어레이에 대해 실행하는 것을 특징으로 하는 바이폴라 소자에 대한 모델링 방법.The method of claim 1, wherein the simulation is performed on a variable array corresponding to main points of a coordinate system of the variable determined based on the order of the equation.
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