KR100684180B1 - Electro-static discharge protection circuit using silicon controlled rectifier - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 집적회로(Integrated Circuit)에 적용되는 반도체 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier; SCR)를 이용한 정전기 방전(Electro-static discharge; ESD) 보호 회로에 관한 것으로, 제 1 웰 및 제 2 웰이 형성된 반도체 기판; 상기 제 1 웰의 상부에 형성된 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역; 상기 제 2 웰의 상부에 형성된 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역; 상기 제 1 웰 및 제 2 웰 계면에 형성된 제 5 고농도 이온주입 영역; 상기 제 5 고농도 이온주입 영역 일측의 상기 제 2 웰 상부에 형성된 제 6 고농도 이온주입 영역; 상기 제 6 고농도 이온주입 영역에 드레인이 접속되고, 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역에 소스가 접속되고, 게이트가 저항을 통해 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역에 접속된 제 1 과부하 방지수단; 및 상기 제 5 고농도 이온주입 영역에 드레인이 접속되고, 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역에 소스가 각각 접속되고, 게이트가 저항을 통해 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역에 접속된 제 2 과부하 방지수단을 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electro-static discharge (ESD) protection circuit using a semiconductor controlled rectifier (SCR) applied to a semiconductor integrated circuit, wherein a first well and a second well are formed. Semiconductor substrates; First and second high concentration ion implantation regions formed on the first well; Third and fourth high concentration ion implantation regions formed on the second well; A fifth high concentration ion implantation region formed at the first well and second well interfaces; A sixth high concentration ion implantation region formed on the second well at one side of the fifth high concentration ion implantation region; A first overload in which a drain is connected to the sixth high concentration ion implantation region, a source is connected to the first and second high concentration ion implantation regions, and a gate is connected to the first and second high concentration ion implantation regions through a resistance. Prevention means; And a drain connected to the fifth high concentration ion implantation region, a source connected to the third and fourth high concentration ion implantation regions, respectively, and a gate connected to the third and fourth high concentration ion implantation regions through a resistor. 2 includes overload protection.

정전기 방전(ESD), 보호 회로, 반도체 제어 정류기(SCR), 제너 접합 다이오드, 트리거 전압 Electrostatic discharge (ESD), protection circuit, semiconductor controlled rectifier (SCR), zener junction diode, trigger voltage

Description

반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로 {Electro-static discharge protection circuit using silicon controlled rectifier} Electrostatic discharge protection circuit using silicon controlled rectifier

도 1은 종래 정전기 방전 보호 회로의 일 예를 설명하기 위한 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a device for explaining an example of a conventional electrostatic discharge protection circuit.

도 2는 반도체 제어 정류기를 이용한 종래 정전기 방전 보호 회로를 설명하기 위한 소자의 단면도.2 is a cross-sectional view of a device for explaining a conventional electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier.

도 3은 도 2의 등가 회로도.3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로를 설명하기 위한 소자의 단면도.4 is a cross-sectional view of a device for explaining an electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier according to the present invention.

도 5는 도 4의 등가 회로도.5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4.

도 6은 에노드 전압(Va)의 변화에 따른 전류(Ia)의 변화를 도시한 그래프.FIG. 6 is a graph showing a change in current Ia with a change in anode voltage Va. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1, 11, 21: 반도체 기판1, 11, 21: semiconductor substrate

2: 소스2: source

3: 드레인3: drain

4: 게이트 절연막4: gate insulating film

5: 게이트5: gate

6: 실리사이드층6: silicide layer

12, 23: p웰12, 23: p well

13, 22: n웰13, 22: n well

14, 16, 24, 26, 28: n+ 영역14, 16, 24, 26, 28: n + region

15, 17, 25, 27, 29: p+ 영역15, 17, 25, 27, 29: p + region

본 발명은 반도체 집적회로(Integrated Circuit)에 적용되는 저전압 회로용 정전기 방전(Electro-static discharge; ESD) 보호 회로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 반도체 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier; SCR)를 이용한 정전기 방전 보호 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrostatic discharge (ESD) protection circuit for a low voltage circuit applied to a semiconductor integrated circuit, and more particularly, an electrostatic discharge using a semiconductor controlled rectifier (SCR). It relates to a protection circuit.

인체의 접촉 등으로 인해 발생된 정전기 방전에 의해 순간적으로 고전압이 유입되는 정전기 방전(Electro-Static Discharge; ESD) 현상은 반도체 부품 또는 전자 제품을 생산하는 과정이나 사용 중에 많이 발생될 수 있다. 정전기 방전에 의해 반도체 집적회로 내부로 고전압이 유입되면 얇은 두께의 절연막이 파괴되는 등 소자는 치명적인 영향을 받게 되거나 동작 불능 상태가 된다. 따라서 반도체 집적회로의 설계에 있어 정전기 방전 현상은 매우 중요한 고려 대상이 되고 있다. Electro-Static Discharge (ESD) phenomenon, in which high voltage is instantaneously introduced by electrostatic discharge generated due to contact of the human body, may be frequently generated during the production or use of semiconductor components or electronic products. When a high voltage flows into the semiconductor integrated circuit by electrostatic discharge, the device is severely affected or becomes inoperable, such as a thin insulating film being destroyed. Therefore, the electrostatic discharge phenomenon is a very important consideration in the design of semiconductor integrated circuits.

특히, 고전압에 매우 민감한 씨모스(Complementary metal-oxide-semiconductor; CMOS) 소자의 제조에 K 서브마이크론(deep submicron; DSM) 단위의 공정이 적용될 경우 게이트 산화막의 두께는 더욱 얇아지기 때문에 정전기 방전 현상에 의한 피해는 더욱 심각해 질 것으로 예측된다. In particular, when the K sub-micron (DSM) unit is applied to the fabrication of high voltage-sensitive CMOS metal-oxide-semiconductor (CMOS) devices, the thickness of the gate oxide becomes thinner. The damage caused is expected to be more serious.

일반적으로 반도체 집적회로에 적용되는 정전기 방전 보호 회로는 입력단을 통해 유입되는 고전압 또는 고전류가 내부의 회로들로 유입되기 전에 방전경로를 통해 방전되도록 구성된다.In general, an electrostatic discharge protection circuit applied to a semiconductor integrated circuit is configured to discharge through a discharge path before high voltage or high current flowing through an input terminal flows into internal circuits.

도 1은 종래 정전기 방전 보호 회로의 일 예를 설명하기 위한 ggNMOS(gate grounded NMOS) 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a ggNMOS (gate grounded NMOS) device for explaining an example of a conventional electrostatic discharge protection circuit.

p형 반도체 기판(1)에 LDD(Lightly Doped Drain) 구조의 n+ 소스(2) 및 드레인(3)이 형성되고, 상기 소스(2) 및 드레인(3) 사이의 반도체 기판(1) 상에 게이트 절연막(4)에 의해 상기 반도체 기판(1)과 전기적으로 절연되는 게이트(5)가 형성된다. 상기 게이트(5), 소스(2) 및 드레인(3)의 표면에는 콘택저항을 감소시키기 위해 실리사이드층(6)이 형성되며, 상기 소스(2) 및 드레인(3)은 입출력 패드(S 및 D)와 연결된다. 상기와 같이 형성된 NMOS 트랜지스터의 드레인(3)을 제외한 모든 단자 즉, 게이트(5) 및 소스(2)는 접지로 연결되고, 상기 드레인(3)에 연결된 입출력 패드(D)를 통해 정전기 방전(ESD) 펄스가 인가된다.An n + source 2 and a drain 3 having a lightly doped drain (LDD) structure are formed in the p-type semiconductor substrate 1, and a gate is formed on the semiconductor substrate 1 between the source 2 and the drain 3. A gate 5 electrically insulated from the semiconductor substrate 1 is formed by the insulating film 4. Silicide layers 6 are formed on the surfaces of the gate 5, the source 2, and the drain 3 to reduce contact resistance, and the source 2 and the drain 3 may include input / output pads S and D. ). All terminals except the drain 3 of the NMOS transistor formed as described above, that is, the gate 5 and the source 2 are connected to the ground and are discharged through the input / output pad D connected to the drain 3. ) Pulse is applied.

상기 ggNMOS 소자에 적용되는 정전기 방전 보호 회로는 소스(2), 반도체 기판(1) 및 드레인(3)에 의해 형성되는 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q1)와 기판 저항(R1)으로 이루어진다.The electrostatic discharge protection circuit applied to the ggNMOS device includes an NPN bipolar transistor Q1 and a substrate resistor R1 formed by the source 2, the semiconductor substrate 1, and the drain 3.

상기와 같이 구성된 정전기 방전 보호 회로는 낮은 트리거 전압과 스냅 백 동작 특성으로 인해 정전기 방전 보호 효과가 높다. 그러나 전류 방전 능력이 낮기 때문에 신뢰할 만한 수준의 정전기 방전 보호 효과를 얻기 위해서는 소자의 크기가 커야 한다. 소자의 크기가 커지면 기생 캐패시턴스 성분이 증가되어 구동능력이 저하되고 고집적화가 어려워진다.The electrostatic discharge protection circuit configured as described above has a high electrostatic discharge protection effect due to the low trigger voltage and snapback operation characteristics. However, the low current discharge capability requires that the device be large in order to achieve a reliable level of electrostatic discharge protection. As the device size increases, parasitic capacitance components increase, resulting in poor driving capability and high integration.

최근들어 반도체 제어 정류기(Silicon Controlled Rectifier; SCR)를 이용한 정전기 방전 보호 회로가 개발되고 있다. 반도체 제어 정류기는 정전기 방전 보호 능력이 우수하고 기생 캐패시터 성분이 작은 것으로 알려져 있으며, 고속 및 소형 반도체 집적회로에 적합한 소자로 주목받고 있다. Recently, an electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier (SCR) has been developed. Semiconductor controlled rectifiers are known for their excellent electrostatic discharge protection and low parasitic capacitor components, and are attracting attention as devices suitable for high speed and small size semiconductor integrated circuits.

도 2는 반도체 제어 정류기를 이용한 종래 정전기 방전 보호 회로를 설명하기 위한 소자의 단면도이고, 도 3은 도 2의 등가 회로도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of a device for describing a conventional electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier, and FIG. 3 is an equivalent circuit diagram of FIG. 2.

p+형 반도체 기판(11)에 p웰(12)이 형성되고, 상기 p웰(12) 내의 소정 부분에 n웰(13)이 형성된다. 상기 n웰(13)의 상부에는 n+ 영역(14) 및 p+ 영역(15)이 형성되고, 상기 p웰(12)의 상부에는 n+ 영역(14) 및 p+ 영역(15)이 형성된다. 상기 n+ 영역(14) 및 p+ 영역(15)은 에노드(A)로 이용되고, 상기 n+ 영역(16) 및 p+ 영역(17)은 캐소드(C)로 이용된다. The p well 12 is formed in the p + type semiconductor substrate 11, and the n well 13 is formed in a predetermined portion of the p well 12. An n + region 14 and a p + region 15 are formed on the n well 13, and an n + region 14 and a p + region 15 are formed on the p well 12. The n + region 14 and the p + region 15 are used as the anode A, and the n + region 16 and the p + region 17 are used as the cathode C.

따라서 상기 p+ 영역(15), n웰(13) 및 p웰(12)로 구성되는 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q11)와 상기 n웰(13), p웰(12) 및 n+ 영역(16)으로 구성되는 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q12)에 의해 반도체 제어 정류기가 구성된다. 저항(R11)은 상기 n웰(13)의 저항 성분이며, 저항(R12)은 상기 p+형 반도체 기판(11)의 저항 성분이고, 저항(R13)은 상기 p웰(12)의 저항 성분이다. Therefore, the NPN bipolar transistor Q11 including the p + region 15, the n well 13, and the p well 12, and the n well 13, the p well 12, and the n + region 16. The semiconductor controlled rectifier is configured by the PNP bipolar transistor Q12. The resistor R11 is a resistive component of the n well 13, the resistor R12 is a resistive component of the p + type semiconductor substrate 11, and the resistor R13 is a resistive component of the p well 12.

상기와 같이 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로는 상기 NPN 및 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q11 및 Q12)들이 정궤환(positive feedback)을 형성하기 때문에 ggNMOS 소자의 경우보다 훨씬 큰 정전기 방전 능력(discharge capacity)을 가진다. 따라서 적은 면적으로도 효과적인 정전기 방전 보호 효과를 얻을 수 있으며, 기생 캐패시턴스 성분도 최소화시킬 수 있어 고주파 소자에 적합한 장점을 가진다. As described above, the electrostatic discharge protection circuit using the semiconductor-controlled rectifier has much larger electrostatic discharge capacity than that of the ggNMOS device because the NPN and PNP bipolar transistors Q11 and Q12 form positive feedback. Have Therefore, it is possible to obtain an effective electrostatic discharge protection effect with a small area, and also to minimize the parasitic capacitance component has the advantage that is suitable for high frequency devices.

그러나 반도체 제어 정류기의 트리거(동작) 전압이 20 내지 30V 정도로 높기 때문에 K 서브마이크론 단위의 공정으로 제조된 MOSFET의 경우 게이트 산화막이 파괴되기 전에 정전기 방전 펄스를 효과적으로 제거하기 힘들다. 즉, 현재 K 서브마이크론 단위의 공정으로 제조된 집적회로의 내구 전압은 20V보다 훨씬 작기 때문에 정전기 방전 펄스가 인가될 경우 상기 정전기 방전 보호 회로가 동작되기 전에 내부회로(core circuit)를 구성하는 MOSFET의 게이트 산화막이 파괴될 수 있다.However, since the trigger (operating) voltage of the semiconductor controlled rectifier is high, such as 20 to 30V, it is difficult to effectively remove the electrostatic discharge pulse before the gate oxide film is destroyed in the MOSFET manufactured by the K submicron process. That is, since the endurance voltage of the integrated circuit manufactured by the process of the current K submicron unit is much smaller than 20V, when the electrostatic discharge pulse is applied, the MOSFET constituting the core circuit before the electrostatic discharge protection circuit is operated. The gate oxide film may be destroyed.

본 발명의 목적은 K 서브마이크론 단위의 공정으로 제조되는 고집적 반도체 소자의 집적회로에 적용될 수 있는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier that can be applied to an integrated circuit of a highly integrated semiconductor device manufactured by a K submicron unit process.

본 발명의 다른 목적은 저전압 회로에서 동작되며, 낮은 트리거 전압을 갖는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide an electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier which operates in a low voltage circuit and has a low trigger voltage.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로는 제 1 웰 및 제 2 웰이 형성된 반도체 기판; 상기 제 1 웰의 상부에 형성된 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역; 상기 제 2 웰의 상부에 형성된 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역; 상기 제 1 웰 및 제 2 웰 계면에 형성된 제 5 고농도 이온주입 영역; 상기 제 5 고농도 이온주입 영역 일측의 상기 제 2 웰 상부에 형성된 제 6 고농도 이온주입 영역; 상기 제 6 고농도 이온주입 영역에 드레인이 접속되고, 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역에 소스가 접속되고, 게이트가 저항을 통해 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역에 접속된 제 1 과부하 방지수단; 및 상기 제 5 고농도 이온주입 영역에 드레인이 접속되고, 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역에 소스가 각각 접속되고, 게이트가 저항을 통해 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역에 접속된 제 2 과부하 방지수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.Electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier according to the present invention for achieving the above object is a semiconductor substrate formed with a first well and a second well; First and second high concentration ion implantation regions formed on the first well; Third and fourth high concentration ion implantation regions formed on the second well; A fifth high concentration ion implantation region formed at the first well and second well interfaces; A sixth high concentration ion implantation region formed on the second well at one side of the fifth high concentration ion implantation region; A first overload in which a drain is connected to the sixth high concentration ion implantation region, a source is connected to the first and second high concentration ion implantation regions, and a gate is connected to the first and second high concentration ion implantation regions through a resistance. Prevention means; And a drain connected to the fifth high concentration ion implantation region, a source connected to the third and fourth high concentration ion implantation regions, respectively, and a gate connected to the third and fourth high concentration ion implantation regions through a resistor. It characterized in that it comprises two overload protection means.

상기 제 1 웰, 상기 제 1 고농도 이온주입 영역, 상기 제 3 고농도 이온주입 영역 및 상기 제 5 고농도 이온주입 영역에는 제 1 도전형의 불순물 이온이 주입되고, 상기 제 2 웰, 상기 제 2 고농도 이온주입 영역, 상기 제 4 고농도 이온주입 영역 및 상기 제 6 고농도 이온주입 영역에는 제 2 도전형의 불순물 이온이 주입된 것을 특징으로 한다.Impurity ions of a first conductivity type are implanted into the first well, the first high concentration ion implantation region, the third high concentration ion implantation region, and the fifth high concentration ion implantation region, and the second well and the second high concentration ion Impurity ions of the second conductivity type are implanted into the implantation region, the fourth high concentration ion implantation region and the sixth high concentration ion implantation region.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 다른 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로는 에미터가 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터,In addition, the electrostatic discharge protection circuit using another semiconductor controlled rectifier according to the present invention for achieving the above object, the first transistor, the emitter is connected to the first terminal,

상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터 및 제 2 단자 사이에 접속된 제 1 저항,A first resistor connected between the collector and the second terminal of the first transistor,

상기 제 1 단자 및 상기 제 1 트랜지스터의 베이스 사이에 접속된 제 2 저항,A second resistor connected between the first terminal and the base of the first transistor,

상기 제 1 트랜지스터의 베이스 및 상기 제 2 단자 사이에 접속되며, 베이스가 상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터에 접속된 제 2 트랜지스터, 에노드 및 캐소드가 상기 제 2 트랜지스터의 베이스 및 상기 제 1 트랜지스터의 베이스에 각각 접속된 제너 접합 다이오드, 상기 제 1 및 제 2 단자에 각각 접속된 제 3 및 제 4 저항, 드레인 및 소스가 상기 제너 접합 다이오드의 에노드 및 상기 제 1 단자에 각각 접속되고, 베이스가 상기 제 3 저항에 접속된 제 3 트랜지스터, 드레인 및 소스가 상기 제너 접합 다이오드의 캐소드 및 상기 제 2 단자에 각각 접속되고, 베이스가 상기 제 4 저항에 접속된 제 4 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.A second transistor, an anode and a cathode connected between a base of the first transistor and the second terminal, the base of which is connected to a collector of the first transistor, and a base of the second transistor and a base of the first transistor. A Zener junction diode connected to each other, third and fourth resistors, a drain and a source connected to the first and second terminals, respectively, connected to an anode and the first terminal of the Zener junction diode, respectively, and a base connected to the first terminal. A third transistor, a drain, and a source connected to the third resistor are respectively connected to the cathode and the second terminal of the zener junction diode, and the base includes a fourth transistor connected to the fourth resistor.

상기 제 1 단자는 입출력 패드에 연결되고, 상기 제 2 단자는 접지에 연결된 것을 특징으로 한다.The first terminal may be connected to the input / output pad, and the second terminal may be connected to the ground.

상기 제 1 트랜지스터는 PNP 바이폴라 트랜지스터, 상기 제 2 트랜지스터는 NPN 바이폴라 트랜지스터, 상기 제 3 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터, 그리고 상기 제 4 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 한다.The first transistor may be a PNP bipolar transistor, the second transistor may be an NPN bipolar transistor, the third transistor may be a PMOS transistor, and the fourth transistor may be an NMOS transistor.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하의 실시예는 이 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서, 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided to those skilled in the art to fully understand the present invention, and may be modified in various forms, and the scope of the present invention is limited to the embodiments described below. no.

도 4는 본 발명에 따른 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로를 설명하기 위한 소자의 단면도이고, 도 5는 도 4의 등가 회로도이다. 4 is a cross-sectional view of an element for describing an electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier according to the present invention, and FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of FIG. 4.

p형 반도체 기판(21)에 제1 및 제2 웰인 n웰(22) 및 p웰(23)이 형성된다. 상기 n웰(22) 상부에는 제1 고농도 이온주입 영역인 n+ 영역(24) 및 제2 고농도 이온주입영역인 p+ 영역(25)이 형성되고, 상기 p웰(23)의 상부에는 제3 고농도 이온주입영역인 n+ 영역(28) 및 제4 고농도 이온주입 영역인 p+ 영역(29)이 형성된다. 또한, 상기 n웰(22) 및 p웰(23)의 계면 상부에는 제5 고농도 이온주입 영역인 n+ 영역(26)이 형성되고, n+ 영역(26) 측부의 상기 p웰(23) 상부에는 제6 고농도 이온주입 영역인 p+ 영역(27)이 형성된다. 상기 n+ 영역(24) 및 p+ 영역(25)은 에노드(A)로 이용되고, 상기 n+ 영역(28) 및 p+ 영역(29)은 캐소드(C)로 이용된다. The n well 22 and the p well 23, which are the first and second wells, are formed in the p-type semiconductor substrate 21. An n + region 24 that is a first high concentration ion implantation region and a p + region 25 that is a second high concentration ion implantation region are formed on the n well 22, and a third high concentration ion is formed on the p well 23. An implantation region n + region 28 and a fourth high concentration ion implantation region p + region 29 are formed. In addition, an n + region 26, which is a fifth high concentration ion implantation region, is formed on an upper surface of the n well 22 and the p well 23, and an upper portion of the p well 23 on the side of the n + region 26 is formed. 6 The p + region 27 which is a high concentration ion implantation region is formed. The n + region 24 and the p + region 25 are used as the anode A, and the n + region 28 and the p + region 29 are used as the cathode C.

따라서 상기 p+ 영역(25), n웰(22) 및 p형 반도체 기판(21)으로 구성되는 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)와 상기 n웰(22), p웰(23) 및 n+ 영역(28)으로 구성되는 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)에 의해 반도체 제어 정류기가 구성되고, 상기 반도체 제어 정류기에 상기 p+ 영역(27)과 n+ 영역(26)으로 구성되는 제너 접합 다이오드(D1)가 연결된다. 저항(R21)은 상기 n웰(22)의 저항 성분이며, 저항(R22)은 상기 p형 반도체 기판(21)의 저항 성분으로, 각각 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q11) 및 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q12)의 바이어스를 제공한다.Therefore, the PNP bipolar transistor Q21 including the p + region 25, the n well 22, and the p-type semiconductor substrate 21, and the n well 22, the p well 23, and the n + region 28 are formed. A semiconductor control rectifier is configured by the NPN bipolar transistor Q22 configured, and a Zener junction diode D1 composed of the p + region 27 and the n + region 26 is connected to the semiconductor control rectifier. Resistor R21 is a resistive component of the n well 22, and resistor R22 is a resistive component of the p-type semiconductor substrate 21, and biases of the PNP bipolar transistor Q11 and NPN bipolar transistor Q12, respectively. To provide.

또한, 상기 p+ 영역(27)과 상기 n+ 영역(24) 및 p+ 영역(25) 사이에는 게이트가 저항(R23)을 통해 상기 n+ 영역(24) 및 p+ 영역(25)에 접속되고, 드레인이 p+영역(27)에, 소스가 상기 n+ 영역(24) 및 p+ 영역(25)에 접속되는 PMOS 트랜지스터(P1)가 접속되고, 상기 n+ 영역(26)과 상기 n+ 영역(28) 및 p+ 영역(29) 사이에는 게이트가 저항(R24)을 통해 상기 n+ 영역(28) 및 p+ 영역(29)에 접속되고, 드레인이 n+영역(26)에, 소스가 상기 n+ 영역(28) 및 p+ 영역(29)에 접속되는 NMOS 트랜지스터(N1)가 접속된다.In addition, a gate is connected between the p + region 27 and the n + region 24 and the p + region 25 through the resistor R23 to the n + region 24 and the p + region 25, and the drain is p +. In the region 27, a PMOS transistor P1 whose source is connected to the n + region 24 and the p + region 25 is connected, and the n + region 26 and the n + region 28 and the p + region 29 ) Is connected to the n + region 28 and the p + region 29 through the resistor R24, the drain is connected to the n + region 26, the source is the n + region 28 and p + region 29 The NMOS transistor N1 connected to is connected.

반도체 제어 정류기는 하이 임피던스(high impedance) 상태에서 로우 임피던스(low impedance) 상태로 변하는 성질을 가지기 때문에 주로 전력소자의 응용분야 에 사용되지만, 적절하게 설계하면 매우 효율적인 정전기 방전 보호 효과를 얻을 수 있다.Semiconductor-controlled rectifiers are mainly used in power device applications because they have a property of changing from a high impedance state to a low impedance state, but when properly designed, very efficient electrostatic discharge protection can be obtained.

도 4에서 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)와 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)로 이루어진 반도체 제어 정류기는 간단한 PNPN 구조를 가진다. 상기 n웰(22)에 형성된 P+ 영역(25)은 에노드(A)로 이용되고, 상기 p웰(23)에 형성된 n+ 영역(28)은 캐소드(C)로 이용된다. 이 때 상기 에노드(A)는 상기 n웰(22)에 형성된 n+ 영역(24)과 연결될 수 있고, 상기 캐소드(C)는 상기 p웰(23)에 형성된 p+ 영역(29)과 연결될 수 있다. 즉, 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)는 에미터(Emitter)가 상기 에노드(A), 베이스(Base)가 상기 n웰(22), 콜렉터(Collector)가 상기 p형 반도체 기판(21)으로 구성되고, 상기 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)는 에미터가 상기 캐소드(C), 베이스가 상기 p웰(23), 콜렉터가 상기 n웰(22)로 구성된다. In FIG. 4, the semiconductor controlled rectifier including the PNP bipolar transistor Q21 and the NPN bipolar transistor Q22 has a simple PNPN structure. The P + region 25 formed in the n well 22 is used as an anode A, and the n + region 28 formed in the p well 23 is used as a cathode C. In this case, the anode A may be connected to the n + region 24 formed in the n well 22, and the cathode C may be connected to the p + region 29 formed in the p well 23. . That is, the PNP bipolar transistor Q21 includes an emitter having the anode A, a base having the n well 22 and a collector having the p-type semiconductor substrate 21. The NPN bipolar transistor Q22 includes an emitter as the cathode C, a base as the p well 23, and a collector as the n well 22.

상기 n웰(22)에 고정된 전압(Vc) 예를 들어, 전원전압이 인가되고, 상기 에노드(A)에 상기 전압(Vc)보다 크거나 같은 전압(Va)이 인가되고, 상기 캐소드(C)와 상기 p웰(23)이 접지에 연결되면 상기 에노드(A)에 인가되는 전압(Va)의 변화에 따른 전류(Ia)의 변화는 도 6에 도시된 바와 같이 나타난다.A voltage Vc fixed to the n well 22, for example, a power supply voltage is applied, a voltage Va greater than or equal to the voltage Vc is applied to the anode A, and the cathode ( When C) and the p well 23 are connected to the ground, the change of the current Ia according to the change of the voltage Va applied to the anode A is shown in FIG. 6.

그러면 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로의 동작을 설명하기로 한다.The operation of the electrostatic discharge protection circuit using the semiconductor control rectifier according to the present invention configured as described above will be described.

입력패드(input pad)를 통해 정전기 방전 펄스가 유입되어 상기 에노드(A)의 전압(Va)이 상기 전압(Vc)보다 커지면 상기 p+ 영역(25)과 n웰(22)이 순방향으로 바이어스되어 상기 p+ 영역(25)과 p형 반도체 기판(21) 사이에 전류경로가 형성된 다. 이 때 상기 n웰(22)의 저항(R21)을 통해 전압 강하에 의해 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 에미터와 베이스가 순방향 바이어스가 되고, 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 턴온(turn on)에 의해 상기 p형 반도체 기판(21)으로 전류가 흐르게 된다. 따라서 상기 에노드(A)로부터 공급되는 정공(hole)들이 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 콜렉터 역할을 하는 상기 p형 반도체 기판(21)을 통해 접지에 연결된 상기 캐소드(C)로 이동한다.When an electrostatic discharge pulse flows through an input pad and the voltage Va of the anode A becomes greater than the voltage Vc, the p + region 25 and the n well 22 are forward biased. A current path is formed between the p + region 25 and the p-type semiconductor substrate 21. At this time, the emitter and the base of the PNP bipolar transistor Q21 become a forward bias due to the voltage drop through the resistor R21 of the n well 22, and the turn-on of the PNP bipolar transistor Q21 is turned on. As a result, current flows to the p-type semiconductor substrate 21. Therefore, holes supplied from the anode A move to the cathode C connected to the ground through the p-type semiconductor substrate 21 serving as a collector of the PNP bipolar transistor Q21.

또한, 상기 p형 반도체 기판(21)의 저항(R22)에 의한 전압 강하에 의해 상기 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)가 턴온되면, 이에 의해 접지에 연결된 상기 캐소드(C)로부터 공급되는 전자(electron)들이 상기 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)를 통해 상기 에노드(A)로 이동한다. In addition, when the NPN bipolar transistor Q22 is turned on due to the voltage drop caused by the resistor R22 of the p-type semiconductor substrate 21, electrons supplied from the cathode C connected to ground are thereby formed. It moves to the anode A through the NPN bipolar transistor Q22.

이와 같은 전자들의 흐름에 따라 상기 저항(R21)에 의한 전압 강하는 더욱 증가되어 정궤환 루프(positive loop)가 형성되므로 충분한 방전이 이루어진다. 즉, 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)를 통해 상기 캐소드(C)로 흐르는 전류에 의해 상기 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)가 순방향 바이어스가 되므로 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 순방향 바이어스는 더이상 잡아 줄 필요가 없게 되어 상기 에노드(A)의 전압(Va)은 최소로 감소된다. 이 때 상기 에노드(A)의 전압(Va)을 홀딩 전압(holding voltage)이라 하며, 상기 홀딩 전압은 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 전류에 의해 결정된다.As the flow of electrons increases, the voltage drop caused by the resistor R21 is further increased to form a positive loop, thereby providing sufficient discharge. That is, since the NPN bipolar transistor Q22 is forward biased by the current flowing through the PNP bipolar transistor Q21 to the cathode C, the forward bias of the PNP bipolar transistor Q21 does not need to be held anymore. Thus, the voltage Va of the anode A is reduced to a minimum. At this time, the voltage Va of the anode A is called a holding voltage, and the holding voltage is determined by the current of the PNP bipolar transistor Q21.

상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)와 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)로 구성되는 반도체 제어 정류기가 래치(latch) 모드에 있을 때 상태 유지를 위해서는 하 기의 수학식 1과 같은 조건을 만족해야 한다.In order to maintain the state when the semiconductor control rectifier including the PNP bipolar transistor Q21 and the NPN bipolar transistor Q22 is in the latch mode, the following condition must be satisfied.

Figure 112005024586419-pat00001
Figure 112005024586419-pat00001

여기서,

Figure 112005024586419-pat00002
Figure 112005024586419-pat00003
는 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22) 및 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 전류이득이다.here,
Figure 112005024586419-pat00002
And
Figure 112005024586419-pat00003
Is the current gain of the NPN bipolar transistor Q22 and the PNP bipolar transistor Q21.

반도체 제어 정류기에서의 중요한 두 개의 변수로는 Itrig 및 Vh를 들 수 있다. Itrig는 p형 반도체 기판(21)의 저항(R22) 성분에 의해 결정되며, 상기 저항(R22) 성분은 상기 p형 반도체 기판(21)의 두께(L)와 농도에 의해 결정된다. 또한, Vh는 상기 두께(L)와 상기 n웰(22)의 저항(R21) 성분에 의해 크게 영향을 받는다. 일반적으로 K 서브마이크론 단위의 공정으로 제조된 CMOS 소자의 경우 2 내지 5V의 값을 갖는다.Two important parameters in semiconductor controlled rectifiers are I trig and V h . I trig is determined by the resistance R22 component of the p-type semiconductor substrate 21, and the resistance R22 component is determined by the thickness L and the concentration of the p-type semiconductor substrate 21. In addition, V h is greatly influenced by the thickness L and the resistance R21 component of the n well 22. In general, CMOS devices fabricated in K submicron units have a value of 2-5V.

상기 반도체 제어 정류기가 트리거되기 위해서는 n웰(22)과 p+ 영역(25)에서 아발란치(avalanche) 항복이 필요하며, 트리거 전압은 n웰(22)과 p형 반도체 기판(21)의 항복전압으로 정의된다.In order to trigger the semiconductor control rectifier, an avalanche breakdown is required in the n well 22 and the p + region 25, and the trigger voltage is the breakdown voltage of the n well 22 and the p-type semiconductor substrate 21. Is defined.

본 발명의 정전기 방전 보호 회로는 반도체 제어 정류기를 구성하는 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)의 게이트와 상기 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)의 게이트 사이에 연결된 제너 접합 다이오드(D1)를 포함한다. 고농도의 불순물 이온이 주입된 p+ 영역(27)과 n+ 영역(26)으로 구성되는 상기 제너 접합 다이오드(D1) 는 밴드갭이 좁기 때문에 일반적인 pn 접합보다 낮은 5 내지 6V 정도의 항복전압(breakdown voltage)를 가지며, 대부분의 공핍층이 상기 p웰(23)에 형성된다. 그러므로 상기 반도체 제어 정류기의 트리거 전압이 종래보다 더 감소될 수 있다. The electrostatic discharge protection circuit of the present invention includes a zener junction diode D1 connected between the gate of the PNP bipolar transistor Q21 and the gate of the NPN bipolar transistor Q22 constituting a semiconductor controlled rectifier. The zener junction diode D1, which is composed of a p + region 27 and an n + region 26 implanted with a high concentration of impurity ions, has a narrow bandgap, and thus has a breakdown voltage of about 5 to 6V lower than that of a general pn junction. Most depletion layers are formed in the p well 23. Therefore, the trigger voltage of the semiconductor controlled rectifier can be further reduced than before.

즉, 입력패드와 연결된 상기 에노드(A)에 정전기 방전 펄스가 인가되면 낮은 항복전압을 갖는 상기 제너 접합 다이오드(D1)에 의해 6V 이하의 낮은 전압에서 전자 정공 쌍(electron hole pair)이 생성되어 n웰(22) 및 p웰(23)로 주입되고, 주입된 전자와 정공들이 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21)와 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)를 순방향으로 동작시켜 트리거 전압을 낮추게 된다. That is, when an electrostatic discharge pulse is applied to the anode A connected to the input pad, an electron hole pair is generated at a low voltage of 6 V or less by the zener junction diode D1 having a low breakdown voltage. The injected electrons and holes are injected into the n well 22 and the p well 23 to operate the PNP bipolar transistor Q21 and the NPN bipolar transistor Q22 in the forward direction to lower the trigger voltage.

또한, 본 발명의 정전기 방전 보호 회로는 상기 제너 접합 다이오드(D1)의 에노드와 상기 에노드(A) 사이에 PMOS 트랜지스터(P1)가 연결되고, 상기 제너 접합 다이오드(D1)의 캐소드와 상기 캐소드(C) 사이에 NMOS 트랜지스터(N1)가 연결된다. 따라서 드레인이 상기 제너 접합 다이오드(D1)의 에노드에, 소스가 상기 에노드(A)에, 그리고 게이트가 저항(R23)을 통해 상기 에노드(A)와 상기 n웰(22)의 n+ 영역(24) 및 p+ 영역(25)에 연결된 상기 PMOS 트랜지스터(P1)에 의해 음(negative)의 정전기 방전 펄스에 의한 과부하(과전류)가 방전되고, 드레인이 상기 제너 접합 다이오드(D1)의 캐소드에, 소스가 상기 캐소드(C)에, 그리고 게이트가 저항(R24)을 통해 상기 캐소드(C)와 상기 p웰(23)의 n+ 영역(28) 및 p+ 영역(29)에 연결된 상기 NMOS 트랜지스터(N1)에 의해 양(positive)의 정전기 방전 펄스에 의한 과부하(과전류)가 방지된다. In the electrostatic discharge protection circuit of the present invention, a PMOS transistor P1 is connected between the anode of the zener junction diode D1 and the anode A, and the cathode and the cathode of the zener junction diode D1 are connected. The NMOS transistor N1 is connected between (C). Thus, the drain is at the anode of the zener junction diode D1, the source is at the anode A, and the gate is at the n + region of the anode A and the n well 22 through the resistor R23. An overload (overcurrent) caused by a negative electrostatic discharge pulse is discharged by the PMOS transistor P1 connected to the 24 and p + regions 25, and the drain is supplied to the cathode of the zener junction diode D1. The NMOS transistor N1 having a source connected to the cathode C and a gate connected to the n + region 28 and the p + region 29 of the cathode C and the p well 23 through a resistor R24. This prevents overload (overcurrent) due to positive electrostatic discharge pulses.

상기 PMOS 트랜지스터(P1) 및 NMOS 트랜지스터(N1)가 없는 경우 상기 에노드 (A) 및 캐소드(C) 사이의 전압차가 상기 제너 접합 다이오드(D1)의 항복전압보다 커야 방전경로가 형성된다. 그러나 상기 PMOS 트랜지스터(P1) 및 NMOS 트랜지스터(N1)를 부가하면 상기 에노드(A) 및 캐소드(C) 사이의 전압차가 상기 제너 접합 다이오드(D1)의 항복전압보다 작은 경우에도 방전경로가 형성될 수 있다. 즉, 낮은 문턱전압을 가지는 PMOS 트랜지스터(P1) 및 NMOS 트랜지스터(N1)를 통해 일차적으로 방전경로가 형성된 후 상기 저항(R21)에 의한 전압강하가 발생되면 상기와 같이 PNP 바이폴라 트랜지스터(Q21) 및 NPN 바이폴라 트랜지스터(Q22)를 통한 방전경로가 형성된다. In the absence of the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1, the discharge path is formed when the voltage difference between the anode A and the cathode C is greater than the breakdown voltage of the zener junction diode D1. However, when the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 are added, a discharge path is formed even when the voltage difference between the anode A and the cathode C is smaller than the breakdown voltage of the zener junction diode D1. Can be. That is, when a discharge path is first formed through the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 having a low threshold voltage, and a voltage drop caused by the resistor R21 occurs, the PNP bipolar transistor Q21 and the NPN are as described above. A discharge path through the bipolar transistor Q22 is formed.

이상에서와 같이 상세한 설명과 도면을 통해 본 발명의 최적 실시예를 개시하였다. 용어들은 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, the preferred embodiment of the present invention has been disclosed through the detailed description and the drawings. The terms are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

최근들어 반도체 소자의 제조에 K 서브마이크론 단위의 공정이 도입됨에 따라 소자의 구동전압과 절연막의 두께가 점차 감소되는 추세이다. 따라서 정전기 방전에 의한 피해는 더욱 증가될 것으로 보이며, 이를 위해 저전압에서 구동되고 낮은 트리거 전압을 갖는 정전기 방전 보호 회로의 개발이 요구된다.Recently, as the K sub-micron unit process is introduced in the manufacture of semiconductor devices, the driving voltage and thickness of the insulating film are gradually decreased. Therefore, the damage caused by the electrostatic discharge is expected to be further increased. To this end, the development of an electrostatic discharge protection circuit driven at a low voltage and having a low trigger voltage is required.

반도체 제어 정류기를 이용하는 종래의 정전기 방전 보호 회로는 높은 정전기 방전 보호 능력을 가지지만, 트리거 전압이 높기 때문에 고집적 소자에 적용이 어렵다. 따라서 본 발명은 반도체 제어 정류기를 구성하는 PNP 바이폴라 트랜지스터와 NPN 바이폴라 트랜지스터의 게이트 사이에 제너 접합 다이오드를 연결하여 트리거 전압이 감소되도록 하고, 상기 PNP 바이폴라 트랜지스터와 NPN 바이폴라 트랜지스터의 에미터와 게이트 그리고 상기 제너 접합 다이오드와 에노드 및 캐소드에 PMOS 트랜지스터 및 NMOS 트랜지스터를 각각 연결하여 정전기 방전 펄스가 유입된 초기에도 방전경로가 형성될 수 있도록 한다. 따라서 트리거 전압은 낮고 방전 용량이 큰 정전기 방전 보호 회로를 적은 면적에 용이하게 구현할 수 있다. Conventional electrostatic discharge protection circuits using semiconductor controlled rectifiers have high electrostatic discharge protection capability, but are difficult to apply to highly integrated devices due to the high trigger voltage. Therefore, the present invention connects a Zener junction diode between the gate of the PNP bipolar transistor and the NPN bipolar transistor constituting the semiconductor control rectifier to reduce the trigger voltage, emitters and gates of the PNP bipolar transistor and the NPN bipolar transistor and the zener The PMOS transistor and the NMOS transistor are connected to the junction diode, the anode, and the cathode, respectively, so that a discharge path can be formed even at an initial stage when an electrostatic discharge pulse is introduced. Therefore, an electrostatic discharge protection circuit having a low trigger voltage and a large discharge capacity can be easily implemented in a small area.

본 발명은 K 서브마이크론 단위의 공정이 적용되는 나노급 반도체 집적회로에 적용될 수 있다.The present invention can be applied to nanoscale semiconductor integrated circuits to which a process of a K submicron unit is applied.

Claims (8)

제 1 웰 및 제 2 웰이 형성된 반도체 기판;A semiconductor substrate on which first wells and second wells are formed; 상기 제 1 웰의 상부에 형성된 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역;First and second high concentration ion implantation regions formed on the first well; 상기 제 2 웰의 상부에 형성된 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역;Third and fourth high concentration ion implantation regions formed on the second well; 상기 제 1 웰 및 제 2 웰 계면에 형성된 제 5 고농도 이온주입 영역;A fifth high concentration ion implantation region formed at the first well and second well interfaces; 상기 제 5 고농도 이온주입 영역 일측의 상기 제 2 웰 상부에 형성된 제 6 고농도 이온주입 영역;A sixth high concentration ion implantation region formed on the second well at one side of the fifth high concentration ion implantation region; 상기 제 6 고농도 이온주입 영역에 드레인이 접속되고, 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역에 소스가 접속되고, 게이트가 저항을 통해 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역에 접속된 제 1 과부하 방지수단; 및A first overload in which a drain is connected to the sixth high concentration ion implantation region, a source is connected to the first and second high concentration ion implantation regions, and a gate is connected to the first and second high concentration ion implantation regions through a resistance. Prevention means; And 상기 제 5 고농도 이온주입 영역에 드레인이 접속되고, 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역에 소스가 각각 접속되고, 게이트가 저항을 통해 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역에 접속된 제 2 과부하 방지수단A drain connected to the fifth high concentration ion implantation region, a source connected to the third and fourth high concentration ion implantation regions, respectively, and a gate connected to the third and fourth high concentration ion implantation regions through a resistor; Overload protection 을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.Electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 웰, 상기 제 1 고농도 이온주입 영역, 상기 제 3 고농도 이온주입 영역 및 상기 제 5 고농도 이온주입 영역에는 제 1 도전형의 불순물 이온이 주입되고, 상기 제 2 웰, 상기 제 2 고농도 이온주입 영역, 상기 제 4 고농도 이온주입 영역 및 상기 제 6 고농도 이온주입 영역에는 제 2 도전형의 불순 물 이온이 주입된 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.The method of claim 1, wherein a first conductivity type impurity ions are implanted into the first well, the first high concentration ion implantation region, the third high concentration ion implantation region, and the fifth high concentration ion implantation region, and the second well. And an impurity ion of a second conductivity type is implanted into the second high concentration ion implantation region, the fourth high concentration ion implantation region, and the sixth high concentration ion implantation region. 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 도전형은 n형이며, 상기 제 2 도전형은 p형인 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.3. The electrostatic discharge protection circuit according to claim 2, wherein the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is p-type. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 과부하 방지수단은 PMOS 트랜지스터로 구성되고, 상기 제 2 과부하 방지수단은 NMOS 트랜지스터로 구성된 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.2. The electrostatic discharge protection circuit using a semiconductor controlled rectifier according to claim 1, wherein said first overload preventing means comprises a PMOS transistor and said second overload preventing means comprises an NMOS transistor. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고농도 이온주입 영역은 입출력 패드에 연결되고, 상기 제 3 및 제 4 고농도 이온주입 영역은 접지에 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.The electrostatic discharge protection circuit of claim 1, wherein the first and second high concentration ion implantation regions are connected to an input / output pad, and the third and fourth high concentration ion implantation regions are connected to ground. . 에미터가 제 1 단자에 접속된 제 1 트랜지스터,A first transistor having an emitter connected to the first terminal, 상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터 및 제 2 단자 사이에 접속된 제 1 저항,A first resistor connected between the collector and the second terminal of the first transistor, 상기 제 1 단자 및 상기 제 1 트랜지스터의 베이스 사이에 접속된 제 2 저항,A second resistor connected between the first terminal and the base of the first transistor, 상기 제 1 트랜지스터의 베이스 및 상기 제 2 단자 사이에 접속되며, 베이스가 상기 제 1 트랜지스터의 콜렉터에 접속된 제 2 트랜지스터,A second transistor connected between the base of the first transistor and the second terminal, the base of which is connected to a collector of the first transistor, 에노드 및 캐소드가 상기 제 2 트랜지스터의 베이스 및 상기 제 1 트랜지스터의 베이스에 각각 접속된 제너 접합 다이오드,A zener junction diode having an anode and a cathode connected to a base of the second transistor and a base of the first transistor, respectively; 상기 제 1 및 제 2 단자에 각각 접속된 제 3 및 제 4 저항,Third and fourth resistors connected to the first and second terminals, respectively, 드레인 및 소스가 상기 제너 접합 다이오드의 에노드 및 상기 제 1 단자에 각각 접속되고, 베이스가 상기 제 3 저항에 접속된 제 3 트랜지스터,A third transistor having a drain and a source connected to the anode of the zener junction diode and the first terminal, respectively, and a base of which is connected to the third resistor; 드레인 및 소스가 상기 제너 접합 다이오드의 캐소드 및 상기 제 2 단자에 각각 접속되고, 베이스가 상기 제 4 저항에 접속된 제 4 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.And a fourth transistor having a drain and a source connected to a cathode of the Zener junction diode and the second terminal, respectively, and a base of which is connected to the fourth resistor. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 단자는 입출력 패드에 연결되고, 상기 제 2 단자는 접지에 연결된 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.7. The electrostatic discharge protection circuit of claim 6, wherein the first terminal is connected to an input / output pad and the second terminal is connected to ground. 제 6 항에 있어서, 상기 제 1 트랜지스터는 PNP 바이폴라 트랜지스터, 상기 제 2 트랜지스터는 NPN 바이폴라 트랜지스터, 상기 제 3 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터, 그리고 상기 제 4 트랜지스터는 NMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 반도체 제어 정류기를 이용한 정전기 방전 보호 회로.7. The semiconductor controlled rectifier of claim 6, wherein the first transistor is a PNP bipolar transistor, the second transistor is an NPN bipolar transistor, the third transistor is a PMOS transistor, and the fourth transistor is an NMOS transistor. Electrostatic discharge protection circuit.
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