KR19980065222A - 정전기 보호 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 정전기로부터 반도체 장치의 내부 회로를 보호하는 정전기 보호 소자의 기생 전류 경로를 차단하는 정전기 보호 소자에 관한 것으로, 반도체 기판과, 상기 반도체 기판내에 형성된 n 형 웰 영역과, 상기 n 형 웰 영역 내에 n+ 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 n+ 형 불순물 영역과, 상기 n 형 웰 영역 내에 p+ 도전형 불순물 이온을 주입하여 형성된 p+ 형 불순물 영역을 갖는 정전기 보호 소자에 있어서, 상기 정전기 보호 소자는, 상기 n 형 웰 영역의 일 내측과 상기 n+ 형 불순물 영역과의 사이, 그리고 상기 n 형 웰 영역의 다른 내측과 상기 p+ 형 불순물 영역과의 사이에 각각 상기 n 형 웰 영역 보다 상대적으로 고농도의 불순물 이온을 주입하여 형성된 가아드링 영역을 포함한다. 이와 같은 장치에 의해서, 정전기 보호 소자에서 발생되는 기생 pnp 트랜지스터에 의한 전류 경로를 차단할 수 있고, 아울러 EDS 테스트에서의 반도체 소자의 불량 유발과 같은 문제점을 해결할 수 있다.
Description
본 발명은 정전기 보호 소자에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는, 정전기로부터 반도체 장치의 내부 회로를 보호하는 정전기 보호 소자의 기생 전류 경로(parasitic current path)를 차단하는 정전기 보호 소자에 관한 것이다.
도 1 에는 종래 정전기 보호 소자의 구조가 개략적으로 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래 정전기 보호 소자는, n 형 매몰층(12, 14)이 형성된 p 형 반도체 기판(10)과, 상기 반도체 기판(10)에 n 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 복수의 n웰 영역(20, 30)과, 상기 복수의 n웰 영역(20, 30)사이의 상기 반도체 기판(10)에 상기 복수의 n웰 영역(20, 30)을 격리하도록 p 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 p웰 영역(40)과, 상기 복수의 n웰 영역(20, 30)의 각각에 p+ 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 p+ 형 불순물 영역(22, 32)과, 상기 복수의 n웰 영역(20, 30)의 각각에 n+ 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 n+ 형 불순물 영역(24, 34)을 포함하는 구조를 갖는다.
그러나, 상술한 종래 정전기 보호 소자에 있어서, 외부로부터 정전기가 인가되면 상기 복수의 p+ 형 불순물 영역(22, 32)과 상기 p+ 형 불순물 영역(22, 32)이 형성된 각각의 n웰 영역(20, 30), 그리고 반도체 기판(10)이 바이폴라 트랜지스터의 에미터(emitter), 베이스(base), 그리고 컬렉터(collector)의 역할을 수행하게 된다.
이로 인해, 도 1에 참조 번호'Q'로 도시된 바와 같이 기생 pnp 트랜지스터(parasitic pnp transistor)에 의한 전류 경로(current path)가 형성되고, 따라서, 정전기 보호 소자가 외부로부터 인가된 정전기를 원활히 방전시킬 수 없게 된다.
또한, 상기한 전류 경로에 의해서 완성된 반도체 소자의 전기적인 특성을 테스트하는 EDS 테스트에서 전류 레벨이 높을 시에는 반도체 소자의 불량이 유발되는 문제점이 발생된다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은 정전기로부터 반도체 장치의 내부 회로를 보호하는 정전기 보호 소자의 기생 전류 경로를 차단할 수 있는 정전기 보호 소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.
도 1은 종래 정전기 보호 소자의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 정전기 보호 소자의 구조를 상세히 보여주는 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명
10 : 반도체 기판 12, 14 : 매몰층
20, 30 : 웰 영역 22, 32 : p+ 불순물 영역
24, 34 : n+ 불순물 영역 26a, 26b, 36a, 36b : 가아드링
(구성)
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 반도체 기판과, 상기 반도체 기판내에 형성된 제 1 도전형 웰 영역과, 상기 제 1 도전형 웰 영역 내에 제 1 도전형 불순물 이온을 주입하여 형성된 제 1 도전형 불순물 영역과, 상기 제 1 도전형 웰 영역 내에 제 2 도전형 불순물 이온을 주입하여 형성된 제 2 도전형 불순물 영역을 갖는 정전기 보호 소자에 있어서, 상기 정전기 보호 소자는, 상기 제 1 도전형 웰 영역의 일 내측과 상기 제 1 도전형 불순물 영역과의 사이, 그리고 상기 제 1 도전형 웰 영역의 다른 내측과 상기 제 2 도전형 불순물 영역과의 사이에 각각 상기 제 1 도전형 웰 영역 보다 상대적으로 고농도의 불순물 이온을 주입하여 형성된 가아드링 영역을 포함한다.
이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 도전형 웰 영역은 n 형 웰 영역이다.
이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 도전형 불순물 이온은 n+ 형 불순물 이온이고, 상기 제 2 도전형 불순물 이온은 p+ 형 불순물 이온이다.
이 특징의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가아드링 영역은 n+ 형 불순물 이온 영역이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 정전기 보호 소자는, 제 1 도전형 반도체 기판과; 상기 제 1 도전형 반도체 기판내에 형성된 제 2 도전형 웰 영역과; 상기 제 2 도전형 웰 영역 내에 형성된 제 1 도전형 불순물 영역과; 상기 제 1 도전형 불순물 영역과 횡방향으로 소정의 거리를 두고, 상기 제 2 도전형 웰 영역 내에 형성된 제 2 도전형 불순물 영역과; 상기 제 2 도전형 웰 영역의 일 내측과 상기 제 1 도전형 불순물 영역과의 사이, 그리고 상기 제 2 도전형 웰 영역의 다른 내측과 상기 제 2 도전형 불순물 영역과의 사이에 각각 형성된 제 2 도전형 가아드링 영역을 포함한다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 도전형 반도체 기판은 p 형 반도체 기판이다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 2 도전형 웰 영역은 n 형 웰 영역이다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 제 1 도전형 불순물 영역은 p+ 형 불순물 영역이고, 상기 제 2 도전형 불순물 영역은 n+ 형 불순물 이온이다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가아드링 영역은 n+ 형 불순물 영역이다.
이 장치의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 가아드링 영역은 상기 제 2 도전형 웰 영역 보다 상대적으로 고농도 불순물 영역이다.
(작용)
이와 같은 장치에 의해서, 정전기 보호 소자에서 발생되는 기생 pnp 트랜지스터에 의한 전류 경로를 차단할 수 있고, 아울러 EDS 테스트에서의 반도체 소자의 불량 유발과 같은 문제점을 해결할 수 있다.
(실시예)
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면 도 2를 의거해서 상세히 설명한다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정전기 보호 소자는, n 형 웰 영역이 형성된 반도체 기판과, 상기 n 형 웰 영역 내에 형성된 n+ 형 불순물 영역과, 상기 n 형 웰 영역 내에 형성된 p+ 형 불순물 영역을 갖는 정전기 보호 소자에 있어서, 상기 정전기 보호 소자는, 상기 n 형 웰 영역의 일 내측과 상기 p+ 형 불순물 영역과의 사이, 그리고 상기 n 형 웰 영역의 다른 내측과 상기 n+ 형 불순물 영역과의 사이에 각각 상기 n 형 웰 영역 보다 상대적으로 고농도의 불순물 이온을 주입하여 형성된 n+ 가아드링 영역을 포함한다. 이러한 장치에 의해서, 정전기 보호 소자에서 발생되는 기생 pnp 트랜지스터에 의한 전류 경로를 차단할 수 있고, 아울러 EDS 테스트에서의 반도체 소자의 불량 유발과 같은 문제점을 해결할 수 있다.
도 2에 있어서, 도 1에 도시된 정전기 보호 소자의 구성 요소와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다.
도 2에는 본 발명의 실시예에 따른 정전기 보호 소자의 구조가 상세히 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 정전기 보호 소자는, n 형 매몰층(12, 14)이 형성된 p 형 반도체 기판(10)과, 상기 p 형 반도체 기판(10)내에 n 형 불순물 이온을 주입하여 횡방향으로 소정의 거리를 두고 나란하게 형성된 복수의 n 형 웰 영역(20, 30)과, 상기 복수의 n 형 웰 영역(20, 30)의 각각에 p+ 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 복수의 p+ 형 불순물 영역(22, 32)과, 상기 복수의 n 형 웰 영역(20, 30)의 각각에 형성된 p+ 형 불순물 영역(22, 32)과 횡방향으로 소정의 거리를 두고, 상기 복수의 n 형 웰 영역(20, 30)의 각각에 n+ 형 불순물 이온을 주입하여 형성된 n+ 형 불순물 영역(24, 34)과, 상기 복수의 n 형 웰 영역(20, 30)의 각각의 일 내측과 그 각각의 일 내측과 인접한 p+ 형 불순물 영역(22, 32)과의 사이, 그리고 상기 복수의 n 형 웰 영역(20, 30)의 각각의 다른 내측과 그 각각의 다른 내측과 인접한 n+ 형 불순물 영역(24, 34)과의 사이에 형성된 n+ 형 가아드링 영역(guardring region ;26a, 26b, 36a, 36b)을 포함하는 구조를 갖는다.
이때, 상기 n+ 형 가아드링 영역(26a, 26b, 36a, 36b)은 각 n+ 형 가아드링 영역이 형성된 n 웰 영역(30)보다 상대적으로 고농도의 불순물 이온을 주입하여 형성된다.
상술한 바와 같은 구조를 갖는 정전기 보호 소자에 의해서, 정전기 보호 소자에서 발생되는 기생 pnp 트랜지스터에 의한 전류 경로를 차단할 수 있고, 아울러 EDS 테스트에서의 반도체 소자의 불량 유발과 같은 문제점을 해결할 수 있다.
Claims (10)
- 반도체 기판(10)과, 상기 반도체 기판(10)내에 형성된 제 1 도전형 웰 영역(30)과, 상기 제 1 도전형 웰 영역(30)내에 제 1 도전형 불순물 이온을 주입하여 형성된 제 1 도전형 불순물 영역(34)과, 상기 제 1 도전형 웰 영역(30)내에 제 2 도전형 불순물 이온을 주입하여 형성된 제 2 도전형 불순물 영역(32)을 갖는 정전기 보호 소자에 있어서,상기 정전기 보호 소자는, 상기 제 1 도전형 웰 영역(30)의 일 내측과 상기 제 1 도전형 불순물 영역(34)과의 사이, 그리고 상기 제 1 도전형 웰 영역(30)의 다른 내측과 상기 제 2 도전형 불순물 영역(32)과의 사이에 각각 상기 제 1 도전형 웰 영역(30)보다 상대적으로 고농도의 불순물 이온을 주입하여 형성된 가아드링 영역(36a, 36b)을 포함하여, 상기 정전기 보호 소자의 기생 전류 경로를 차단하는 것을 특징으로 하는 정전기 보호 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 도전형 웰 영역은 n 형 웰 영역인 것을 특징으로 하는 정전기 보호 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1 도전형 불순물 이온은 n+ 형 불순물 이온이고, 상기 제 2 도전형 불순물 이온은 p+ 형 불순물 이온인 것을 특징으로 하는 정전기 보호 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 가아드링 영역(36a, 36b)은 n+ 형 불순물 이온 영역인 것을 특징으로 하는 정전기 보호 소자.
- 제 1 도전형 반도체 기판(10)과;상기 제 1 도전형 반도체 기판(10)내에 형성된 제 2 도전형 웰 영역(30)과;상기 제 2 도전형 웰 영역(30)내에 형성된 제 1 도전형 불순물 영역(32)과;상기 제 1 도전형 불순물 영역(32)과 횡방향으로 소정의 거리를 두고, 상기 제 2 도전형 웰 영역(30)내에 형성된 제 2 도전형 불순물 영역(34)과;상기 제 2 도전형 웰 영역(30)의 일 내측과 상기 제 1 도전형 불순물 영역(32)과의 사이, 그리고 상기 제 2 도전형 웰 영역(30)의 다른 내측과 상기 제 2 도전형 불순물 영역(34)과의 사이에 각각 형성된 제 2 도전형 가아드링 영역(36a, 36b)을 포함하는 정전기 보호 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 1 도전형 반도체 기판(10)은 p 형 반도체 기판인 정전기 보호 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 2 도전형 웰 영역(30)은 n 형 웰 영역인 정전기 보호 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 제 1 도전형 불순물 영역(32)은 p+ 형 불순물 영역이고, 상기 제 2 도전형 불순물 영역(34)은 n+ 형 불순물 이온인 정전기 보호 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 가아드링 영역(36a, 36b)은 n+ 형 불순물 영역인 정전기 보호 소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 가아드링 영역(36a, 36b)은 상기 제 2 도전형 웰 영역(30)보다 상대적으로 고농도 불순물 영역인 정전기 보호 소자.
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