KR19980014191A

KR19980014191A - Bipolar transistor

Info

Publication number: KR19980014191A
Application number: KR1019960033049A
Authority: KR
Inventors: 이상문
Original assignee: 김광호; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1996-08-08
Filing date: 1996-08-08
Publication date: 1998-05-25

Abstract

본 발명은 바이폴라 트랜지스터에 관한것으로서 누설(leakage)전류를 방지하기 위하여 종래의 구조에 에미터를 둘러싸는 보호환을 추가함으로써 트랜지스터의 오동작을 방지하는 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a bipolar transistor, and more particularly, to a structure for preventing erroneous operation of a transistor by adding a protective ring surrounding the emitter in a conventional structure to prevent a leakage current.

Description

Bipolar transistor

본 발명은 반도체 장치에 관한것으로서, 특히, 누설(leakage)전류를 방지하는 바이폴라 트랜지스터에 관한 것이다.The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to a bipolar transistor that prevents a leakage current.

일반적으로 바이폴라 트랜지스터는 가하는 전압이나 흐르는 전류의 방향에 따라 PNP형과 NPN형으로 나누어지며 둘의 동작은 기본적으로 동일하다.In general, a bipolar transistor is divided into a PNP type and an NPN type according to the applied voltage or the direction of the flowing current, and both operations are basically the same.

트랜지스터는 원리적으로 전류를 증폭하는 소자, 정전류 동작을 하는 소자 그리고 회로 전류를 제어하는 소자로서의 역할을 한다.A transistor acts as a device that amplifies the current in principle, a device that performs a constant current operation, and a device that controls a circuit current.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 바이폴라 트랜지스터에 관하여 더욱 상세히 설명한다.Bipolar transistors will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도1은 종래의 PNP 바이폴라 트랜지스터의 구조를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional PNP bipolar transistor.

도1에 도시한 바와 같이, 기판(2) 위에 P형의 매몰층(4)이 형성되어 있고 N형의 에피층(6)이 형성되어 있으며 인트린식(intrinsic) 영역인 P형의 에미터 영역(8)이 에피층(6) 상부에 두 부분으로 분리되어 형성되어 있다. 그리고 오른쪽 측면에는 매몰층(4)과 연결된 P형 컬랙터 영역(10)이 형성되어 있고 컬렉터 영역(10)과 분리되어 있으며 소자를 구분하는 격리층(14)이 형성되어 있다.1, a P-type buried layer 4 is formed on a substrate 2, an N-type epitaxial layer 6 is formed, and a P-type emitter region 4, which is an intrinsic region, (8) is formed on the upper part of the epi-layer (6) in two parts. And a P-type collector region 10 connected to the buried layer 4 is formed on the right side of the collector region 10 and an isolation layer 14 is formed to separate the collector region 10 and the elements.

이러한 구조를 가지는 바이폴라 트랜지스터의 제조 방법은 기판(2)에 먼저 에피층(6)을 성장시키고, P형 불순물을 이온주입 하여 매몰층(4)을 형성한다. 다음으로 격리층(14)과 컬렉터 영역(10)을 형성한 후 포토 레지스트를 이용한 패턴 공정을 실시하여 에미터 영역(8)을 형성하고 마지막으로 컬렉터 영역(10)을 확산 시킨다.In the method of manufacturing a bipolar transistor having such a structure, the epitaxial layer 6 is first grown on the substrate 2, and the buried layer 4 is formed by ion implantation of the P-type impurity. Next, the isolation layer 14 and the collector region 10 are formed. Then, a pattern process using a photoresist is performed to form an emitter region 8, and finally, the collector region 10 is diffused.

이러한 종래의 바이폴라 트랜지스터에서는 컬렉터 영역(10)의 확산 단계에서 원치 않는 측면부가 확산되거나 에미터 영역(8)를 패터닝 할때 발생하는 오정렬에 기인하여 디바이스 동작이 불량해지는 문제점을 가지고 있다.In such a conventional bipolar transistor, there is a problem that the undesired side portion is diffused in the diffusion step of the collector region 10 or the device operation becomes bad due to misalignment generated when the emitter region 8 is patterned.

그러므로 본 발명은 누설전류에 의한 디바이스 동작의 불량을 개선하는데 있다.Therefore, the present invention is to improve defective device operation due to leakage current.

도1은 종래의 PNP 바이폴라 트랜지스터의 단면도이고1 is a cross-sectional view of a conventional PNP bipolar transistor

도2는 본 발명의 실시예에 따른 PNP 바이폴라 트랜지스터의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a PNP bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

2 : 기판 4 : 매몰층 6 : 에피층2: substrate 4: buried layer 6: epi layer

8 : 에미터 10 : 컬렉터 12 : 보호환8: Emitter 10: Collector 12: Protective ring

14 : 격리층14: Isolation layer

이러한 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 바이폴라 트랜지스터는 기판, 기판에 위에 형성되어 있는 제1 도전형 에피층, 에피층 내에 형성된 제2 도전형 매몰층, 에피층에 형성된 제2 도전형 에미터 영역, 에피층 측면에 형성되어 있으며 매몰층과 연결된 제2 도전형 컬랙터 영역, 그리고 에미터 영역을 포함하며 에피층에 형성되어 있는 고농도 제2 도전형의 보호환을 포함하고 있다.The bipolar transistor according to the present invention includes a substrate, a first conductive type epitaxial layer formed on the substrate, a second conductive type buried layer formed in the epitaxial layer, a second conductive type emitter region A second conductive type collector region formed on the side of the epi layer and connected to the buried layer, and a high concentration second conductive type protective ring formed on the epi layer including the emitter region.

본 발명에 따른 이러한 바이폴라 트랜지스터에서는 에피층내에 에미터 영역을 보호하는 고농도 보호환을 형성함으로써 측면부에 형성되어 있는 컬렉터 영역의 확산시 원치 않는 측면 확산으로부터 에미터 영역를 보호하게 된다.In this bipolar transistor according to the present invention, a high-concentration protection ring for protecting the emitter region is formed in the epi layer, thereby protecting the emitter region from undesired lateral diffusion when the collector region formed in the side portion is diffused.

그러면, 첨부한 도면을 참고로하여 본 발명에 따른 바이폴라 트랜지스터의 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 바이폴라 트랜지스터의 구조를 도시한 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a structure of a bipolar transistor according to an embodiment of the present invention.

도2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 바이폴라 트랜지스터는 종래와 대부분 동일한 구조를 가지며 다른점은 에피층(6) 상부에 P+ 형의 보호환(12)이 형성되어 있다. 이때 보호환(12)을 제2 인트린직 영역이라 한다. 보호환(12)은 에미터(8)와 컬렉터 영역(10) 사이에 형성되어 누설전류를 감소시킨다.As shown in FIG. 2, the bipolar transistor according to the present invention has almost the same structure as that of the prior art, except that a P + -type protective ring 12 is formed on the epi-layer 6. Herein, the protective ring 12 is referred to as a second intrinsic region. The protective ring 12 is formed between the emitter 8 and the collector region 10 to reduce the leakage current.

여기서 β는 베이스 전류에 대한 컬렉터 전류의 증폭률로 이 값이 클수록 전류 전달률이 큰 우수한 트랜지스터이다. 그러나 보호환에 의해 떨어진 β수준은 회로에 인가하는 전류의 세기를 증가시키는 등의 회로상의 보완 작업을 통해 극복할 수 있다.Where β is the amplification factor of the collector current to the base current. However, the level of β dropped by the protective ring can be overcome by a complementary circuit such as increasing the intensity of the current applied to the circuit.

이상에서 본 발명의 PNP 형 바이폴라 트랜지스터의 구조에서는 P형의 에미터와 P형의 싱크 영역 사이에 고농도의 이온의 주입을 통한 P+형의 보호환을 형성하여 싱크 영역의 측면부 확산으로 인한 누설전류의 발생을 감소시킨다.As described above, in the structure of the PNP bipolar transistor of the present invention, a P + -type protective ring is formed by implanting ions of a high concentration between the P-type emitter and the P-type sink region to prevent the leakage current Thereby reducing the incidence.

따라서 본 발명에 따른 바이폴라 트랜지스터는 에피층에 에미터 영역을 보호하는 보호환을 추가함으로써 컬렉터 영역의 측면 확산과 에미터 영역의 오정렬 등의 결과로 발생하는 표면 누설전류 및 내압을 개선함으로써 반도체 장치의 오동작을 방지하는 효과가 있다.Therefore, the bipolar transistor according to the present invention can improve the surface leakage current and the breakdown voltage generated as a result of lateral diffusion of the collector region and misalignment of the emitter region by adding a protective ring for protecting the emitter region in the epi layer, There is an effect of preventing malfunction.

Claims

Board,

The first conductive type epitaxial layer formed on the substrate

A second conductive type buried layer formed in the epi layer,

A second conductivity type emitter region formed in the epi layer,

A second conductive collector region formed in the epi layer and connected to the buried layer,

And a high concentration second conductivity type protection ring formed on the epitaxial layer including the emitter region,

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