KR20090038062A - Electrostatic discharge protection structure - Google Patents

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김종수
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Abstract

An electrostatic discharge protection structure is provided to reduce the area of electrostatic protection circuit by arranging the electrostatic protection circuit under the pad. An n-well(205) is formed in the place which is designed for an electrostatic protection circuit of a semiconductor substrate(200). A p well(210) is formed at the part of the n-well, and any element isolation film is not formed between the n-well and the p well. A first and a third p-type impurity regions(215a,215b,215c) are formed within the n-well, and a first and a third n-impurity areas(218a,218b,218c) are formed within the p well. A fourth n-impurity area(218d) is formed in the n-well, and a fourth p-type the impurity region(215d) is formed in the p well. A first bipolar transistor is formed between a third p-type impurity region, the n-well, and the p well. A second bipolar transistor is formed between the first n-impurity area, the p well and, the second n-impurity area. A third bipolar transistor is formed between the n-well, the p well, and the first n-impurity area. A fourth bipolar transistor is formed between the second p-type the impurity region, the n-well, and the third p-type impurity region. The fourth p-type the impurity region is electrically connected to a ground(VSS) and a voltage source line.

Description

정전기 방전 보호 구조체{ElectroStacticDischarge Protection Structure} Electrostatic Discharge Protection Structure {ElectroStacticDischarge Protection Structure}

본 발명은 반도체 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 외부 패드로 입력되는 정전기로부터 반도체 집적회로의 내부 소자들을 보호하기 위한 정전기 방전 보호 구조체에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly, to an electrostatic discharge protection structure for protecting internal elements of a semiconductor integrated circuit from static electricity input to an external pad.

반도체 장치는 입출력 패드 및 전력핀을 통해 외부 신호를 입력받는다. 이때, 외부 신호와 함께 정전기가 입출력 패드 및 전력 핀에 유입될 수 있으며, 이러한 정전기는 패드 또는 핀을 통해 반도체 장치의 내부 회로에 유입되어 방전이 이루어질 수 있다. 이와 같은 정전기 방전은 반도체 장치의 내부 회로, 예컨대 모스 트랜지스터의 접합 영역 및 유전체를 파손시키는 원인이 된다. The semiconductor device receives an external signal through an input / output pad and a power pin. At this time, the static electricity may flow into the input / output pad and the power pin together with the external signal, and the static electricity may flow into the internal circuit of the semiconductor device through the pad or the pin to discharge. Such static discharge causes damage to the internal circuit of the semiconductor device, such as the junction region and dielectric of the MOS transistor.

현재에는 외부로부터 유입되는 정전기를 내부 회로에 진입시키지 않고 저저항 경로로 배출시키기 위하여, 입출력 패드(전력핀)와 내부 회로 사이에 정전기 방전 보호 구조체를 연결하고 있다. Currently, in order to discharge static electricity flowing from the outside into the low resistance path without entering the internal circuit, an electrostatic discharge protection structure is connected between the input / output pad (power pin) and the internal circuit.

정전기 방전 보호 구조체는 대표적으로 실리콘 제어 정류기(SCR: silicon controlled rectifier)가 있다. 실리콘 정류 제어 정류기는 기생 pnpn 바이폴라 트랜지스터로 구성되며, 정전기 방전시 발생되는 전류를 순간적으로 접지 전원 라인 또는 전원 전압 라인으로 배출시킨다. The electrostatic discharge protection structure is typically a silicon controlled rectifier (SCR). The silicon rectifier controlled rectifier consists of a parasitic pnpn bipolar transistor, which instantaneously discharges the current generated by electrostatic discharge to a ground supply line or a supply voltage line.

이러한 SCR 구조의 정전기 방전 보호 구조체(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 입출력 패드(20)와 내부 회로(30) 사이에 연결된다. As shown in FIG. 1, the static discharge protection structure 10 having the SCR structure is connected between the input / output pad 20 and the internal circuit 30.

정전기 방전 보호 구조체(10)는 고압의 정전기 및 저압의 정전기를 각각 배출시키기 위하여 제 1 정전기 방전 회로부(10a) 및 제 2 정전기 방전 회로부(10b)로 구성된다. 제 1 정전기 방전 회로부(10a)는 입출력 패드(20)와 내부 회로(30)을 연결하는 도전 라인(L)과 접지 라인(Vss) 사이에 SCR 형태로 연결된 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터(T1,T2)를 포함한다. 이때, R1은 제 1 정전기 방전 회로부(10a)의 기생 저항을 나타낸다. The electrostatic discharge protection structure 10 is composed of a first electrostatic discharge circuit portion 10a and a second electrostatic discharge circuit portion 10b for discharging high pressure static electricity and low pressure static electricity, respectively. The first electrostatic discharge circuit unit 10a includes the first and second bipolar transistors T1 connected in an SCR form between the conductive line L connecting the input / output pad 20 and the internal circuit 30 and the ground line Vss. T2). At this time, R1 represents a parasitic resistance of the first electrostatic discharge circuit portion 10a.

제 2 정전기 방전 회로부(10b)는 도전 라인(L)과 전원전압 라인(Vdd) 사이에 SCR 형태로 연결된 제 3 및 제 4 바이폴라 트랜지스터(T3,T4)를 포함하고, 제 2 정전기 방전 회로부(10b)의 R2 역시 제 2 정전기 방전 회로부(10b)의 기생 저항을 나타낸다. The second electrostatic discharge circuit portion 10b includes third and fourth bipolar transistors T3 and T4 connected in an SCR form between the conductive line L and the power supply voltage line Vdd, and the second electrostatic discharge circuit portion 10b ) R2 also represents the parasitic resistance of the second electrostatic discharge circuit portion 10b.

도 2는 도 1의 정전기 방전 보호 구조체(10)가 반도체 기판(50)에 집적된 상태를 보여주는 단면도이다. 2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the electrostatic discharge protection structure 10 of FIG. 1 is integrated in the semiconductor substrate 50.

도 2를 참조하면, 반도체 기판(50)의 정전기 방전 보호 구조체(10)가 형성될 영역에 n웰(52)이 형성된다. n웰(52)내의 소정 부분에 npn 타입의 제 2 및 제 3 바이폴라 트랜지스터(T2,T3)가 형성될 p웰 예정 영역을 한정하기 위하여 소자 분리막(54)이 형성된다. 소자 분리막(54)에 의해 한정된 n웰(52) 영역의 소정 부분에 제 1 내지 제 3 p웰(56a,56b,56c)이 형성된다. 제 1 및 제 3 p웰(56a,56c)내에 p형 불순물 영역(58a,58b) 및 n형 불순물 영역(59a,59b)이 각각 형성되고, 제 2 p웰(56b)내에 p형 불순물 영역(58c)만이 형성된다. 여기서, 제 1 내지 제 3 p웰(56a,56b,56c)에 형성되는 p형 불순물 영역(58a,58b,58c)들은 제 1 내지 제 3 p웰(56a,56c)에 도전성을 부여하기 위한 바디 콘택(body contact)들이다. 또한, n웰(52)에 도전성을 부여하기 위하여, n웰(52)내에 n형 불순물 영역(59c)이 형성된다. 여기서, 제 1 및 제 3 p웰(56a,56c)의 p형 및 n형 불순물 영역(58a,58b,59a,59c)은 접지전압 라인과 전기적으로 연결되고, 제 2 p웰(56b)의 p형 불순물 영역(58c)은 패드와 전기적으로 연결된다. 또한, n웰(52)내에 형성되는 n형 불순물 영역(59c)은 전원전압 라인과 전기적으로 연결된다. Referring to FIG. 2, the n well 52 is formed in a region where the electrostatic discharge protection structure 10 of the semiconductor substrate 50 is to be formed. A device isolation layer 54 is formed in a predetermined portion of the n well 52 to define a p well predetermined region in which npn type second and third bipolar transistors T2 and T3 are to be formed. First to third p wells 56a, 56b, and 56c are formed in a predetermined portion of the n well 52 region defined by the device isolation layer 54. P-type impurity regions 58a and 58b and n-type impurity regions 59a and 59b are formed in the first and third p wells 56a and 56c, respectively, and p-type impurity regions ( Only 58c) is formed. Here, the p-type impurity regions 58a, 58b and 58c formed in the first to third p wells 56a, 56b and 56c are bodies for providing conductivity to the first to third p wells 56a and 56c. Body contacts. In addition, in order to provide conductivity to the n well 52, an n-type impurity region 59c is formed in the n well 52. Here, the p-type and n-type impurity regions 58a, 58b, 59a, and 59c of the first and third p wells 56a and 56c are electrically connected to ground voltage lines, and the p of the second p well 56b is electrically connected. The type impurity region 58c is electrically connected to the pad. In addition, the n-type impurity region 59c formed in the n well 52 is electrically connected to the power supply voltage line.

이와 같은 정전기 방전 보호 구조체는 고압의 정전기 및 저압의 정전기를 효과적으로 배출시키기 위하여 한 쌍의 SCR 소자가 필요하다.Such an electrostatic discharge protection structure requires a pair of SCR elements to effectively discharge high pressure static electricity and low pressure static electricity.

그런데, 하나의 SCR 소자는 한 쌍의 바이폴라 트랜지스터로 구성되고, 하나의 정전기 방전 보호 소자를 구성하는 데 한쌍의 SCR 소자, 즉 4개의 바이폴라 트랜지스터가 필요함에 따라, 정전기 방전 보호소자가 차지하는 면적이 상당하다. 그러므로, 고집적 반도체 디바이스의 경우, 이러한 정전기 방전 보호소자의 면적 또한 고려하여야 한다. However, as one SCR element is composed of a pair of bipolar transistors, and a pair of SCR elements, that is, four bipolar transistors are required to constitute one electrostatic discharge protection element, the area occupied by the electrostatic discharge protection element is considerable. . Therefore, in the case of highly integrated semiconductor devices, the area of such an electrostatic discharge protection device must also be taken into account.

아울러, 한 쌍의 SCR 소자를 형성하기 위하여는 n웰로 한정된 영역내에 복수 개의 p웰이 형성되어야 한다. 그러기 위해서는 웰간의 분리를 위한 소자 분리막이 필요하다. 하지만 소자 분리막은 일정한 면적을 점유하여야 제 기능을 수행하므로, 정전기 방전 보호 소자의 면적 자체를 줄이는 데 제약 요소가 된다.In addition, in order to form a pair of SCR devices, a plurality of p wells must be formed in an area defined by n wells. To this end, device separation membranes for separation between wells are required. However, since the device isolation layer has to occupy a certain area to perform its function, it is a limiting factor in reducing the area of the electrostatic discharge protection device itself.

따라서, 본 발명의 목적은 점유 면적을 감소시킬 수 있는 정전기 방전 보호 구조체를 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide an electrostatic discharge protection structure that can reduce the footprint.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 정전기 방전 보호 구조체는, 반도체 기판, 상기 반도체 기판에 형성되는 n웰, 상기 n웰내에 형성되는 p웰, 상기 n웰내에 형성되는 pnpn 접합, 상기 p웰내에 형성되는 npnp 접합, 및 상기 n웰 영역과 오버랩되도록 배치되며, 상기 npnp 접합 또는 pnpn 접합 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 패드를 포함한다. In order to achieve the above object of the present invention, an electrostatic discharge protection structure according to an embodiment of the present invention, a semiconductor substrate, n well formed on the semiconductor substrate, p well formed in the n well, within the n well A pnpn junction formed, an npnp junction formed in the p well, and a pad disposed to overlap the n well region and electrically connected to at least one of the npnp junction and the pnpn junction.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전기 방전 보호 구조체는, 반도체 기판, 상기 반도체 기판에 형성되는 n웰, 상기 n웰내에 형성되는 p웰, 상기 n웰내에 일정 간격을 두고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 p형 불순물 영역들, 상기 p웰내에 일정 간격을 두고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 n형 불순물 영역들, 상기 n웰에 형성되며 전원 전압을 제공받는 제 4 n형 불순물 영역, 상기 p웰에 형성되며 접지 전압을 제공받는 제 4 p형 불순물 영역, 및 상기 제 3 p형 불순물 영역과 전기적으로 콘택되면서 상기 n웰과 오버랩되도록 형성되는 패드를 포함한다. In addition, the electrostatic discharge protection structure according to another embodiment of the present invention, the semiconductor substrate, the n well formed in the semiconductor substrate, the p well formed in the n well, the first spaced apart at a predetermined interval in the n well To third p-type impurity regions, first to third n-type impurity regions spaced apart from each other at predetermined intervals in the p well, a fourth n-type impurity region formed in the n well and supplied with a power supply voltage, a fourth p-type impurity region formed in the p-well and receiving a ground voltage, and a pad formed to overlap the n-well while being in electrical contact with the third p-type impurity region.

정전기 방전 보호회로를 패드 밑에 배치시킴에 따라, 정전기 방전 보호 회로의 면적을 감소시킬 수 있다. 또한, 정전기 방전 보호회로의 집적시, 소자 분리막 구비없이 해당 웰에 pnpn 접합이 이뤄질 수 있도록 구성하여, 정전기 방전 보호 회로 자체의 면적을 줄일 수 있다. By placing the electrostatic discharge protection circuit under the pad, the area of the electrostatic discharge protection circuit can be reduced. In addition, when the electrostatic discharge protection circuit is integrated, the pnpn junction may be formed in the well without the device isolation layer, thereby reducing the area of the electrostatic discharge protection circuit itself.

이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 정전기 방전 보호 구조체(110)는 패드(120)와 반도체 기판 사이에 위치된다. 즉, 본 실시예에서는 정전기 방전 보호 구조체(110)를 패드(120)와 오버랩되도록 구성함으로써, 반도체 장치에서 정전기 방전 보호 구조체(110)가 차지하였던 면적만큼을 줄일 수 있다. Referring to FIG. 3, an electrostatic discharge protection structure 110 is positioned between the pad 120 and the semiconductor substrate. That is, in the present exemplary embodiment, the electrostatic discharge protection structure 110 may be overlapped with the pad 120, thereby reducing the area occupied by the electrostatic discharge protection structure 110 in the semiconductor device.

이러한 정전기 방전 보호 구조체(110)는 저전압 정전기가 입력되는 경우 구동되는 제 1 정전기 방전 회로부(110a) 및 고전압 정전기가 입력되는 경우 구동되는 제 2 정전기 방전 회로부(110b)로 구성될 수 있다. The electrostatic discharge protection structure 110 may include a first electrostatic discharge circuit unit 110a driven when low voltage static electricity is input and a second electrostatic discharge circuit unit 110b driven when high voltage static electricity is input.

제 1 정전기 방전 회로부(110a)는 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터(T11,T12)로 구성된다. 제 1 바이폴라 트랜지스터(T11)는 예컨대 pnp 트랜지스터일 수 있고, 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12) 예컨대 npn 트랜지스터일 수 있다. 이러한 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜스터(T1,T2)는 SCR 형태로 연결될 수 있다. 즉, 제 1 바이폴라 트랜지스터(T11)의 베이스는 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12)의 콜렉터와 연결되고, 그것의 콜렉터는 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12)의 베이스와 연결되며, 그것의 에미터는 패드(120)와 전기적으로 연결된다. 아울러, 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12)의 에미터는 접지 전압 라인과 연결된다.The first electrostatic discharge circuit unit 110a is composed of first and second bipolar transistors T11 and T12. The first bipolar transistor T11 may be a pnp transistor, for example, and the second bipolar transistor T12 may be an npn transistor. The first and second bipolar transformers T1 and T2 may be connected in an SCR form. That is, the base of the first bipolar transistor T11 is connected with the collector of the second bipolar transistor T12, and its collector is connected with the base of the second bipolar transistor T12, and its emitter is connected to the pad 120. Is electrically connected to the In addition, the emitter of the second bipolar transistor T12 is connected to the ground voltage line.

제 2 정전기 방전 회로부(110b)는 제 3 및 제 4 바이폴라 트랜지스터(T13,T14)로 구성된다. 제 3 바이폴라 트랜지스터(T13)는 예컨대 npn 트랜지스터일 수 있고, 제 4 바이폴라 트랜지스터(T14) 예컨대 pnp 트랜지스터일 수 있다. 이러한 제 3 및 제 4 바이폴라 트랜스터(T13,T14)는 상기 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터(T11,T12)와 마찬가지로 SCR 형태로 연결될 수 있다. 즉, 제 3 바이폴라 트랜지스터(T13)의 베이스는 제 4 바이폴라 트랜지스터(T14)의 콜렉터와 연결되고, 그것의 콜렉터는 제 4 바이폴라 트랜지스터(T14)의 베이스와와 전기적으로 연결되며, 그것의 에미터는 패드(120)과 전기적으로 연결된다. 아울러, 제 4 바이폴라 트랜지스터(T14)의 에미터는 전원 전압 라인과 연결된다. The second electrostatic discharge circuit unit 110b is composed of third and fourth bipolar transistors T13 and T14. The third bipolar transistor T13 may be an npn transistor, for example, and the fourth bipolar transistor T14 may be a pnp transistor. The third and fourth bipolar transformers T13 and T14 may be connected in an SCR form similarly to the first and second bipolar transistors T11 and T12. That is, the base of the third bipolar transistor T13 is connected with the collector of the fourth bipolar transistor T14, and its collector is electrically connected with the base of the fourth bipolar transistor T14, and its emitter is padded. Is electrically connected to 120. In addition, the emitter of the fourth bipolar transistor T14 is connected to a power supply voltage line.

여기서, R11 및 R12는 각 정전기 방전 회로부에서 형성되는 기생저항, 즉, 웰 저항이다. Here, R11 and R12 are parasitic resistances formed in each electrostatic discharge circuit portion, that is, well resistances.

패드(120)에 저전압의 정전기가 유입되는 경우, 제 1 바이폴라 트랜지스터(T11)의 베이스 전위가 하강되어, 제 1 바이폴라 트랜지스터(T11)가 구동된다. 이에따라, 제 1 바이폴라 트랜지스터(T11)의 콜렉터 전위가 상승된다. 이에 의해 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12)가 구동되어, 저전압의 정전기는 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12)를 통해 접지 전압 라인으로 배출된다. When a low voltage static electricity flows into the pad 120, the base potential of the first bipolar transistor T11 is lowered to drive the first bipolar transistor T11. Accordingly, the collector potential of the first bipolar transistor T11 is raised. As a result, the second bipolar transistor T12 is driven to discharge the low voltage static electricity to the ground voltage line through the second bipolar transistor T12.

한편, 패드(120)에 고전압의 정전기가 유입되는 경우, 제 3 바이폴라 트랜지스터(T13)의 베이스 전위가 상승되어, 제 3 바이폴라 트랜지스터(T13)가 구동된다. 이에 따라, 제 3 바이폴라 트랜지스터(T13)의 콜렉터 전위가 하강된다. 이에 의해 제 4 바이폴라 트랜지스터(T14)가 구동되어, 고전압의 정전기는 제 4 바이폴라 트 랜지스터(T14)를 통해 전원 전압 라인으로 배출된다. On the other hand, when a high voltage static electricity flows into the pad 120, the base potential of the third bipolar transistor T13 is increased to drive the third bipolar transistor T13. As a result, the collector potential of the third bipolar transistor T13 is lowered. As a result, the fourth bipolar transistor T14 is driven to discharge the high voltage static electricity to the power supply voltage line through the fourth bipolar transistor T14.

이와 같은 구성을 갖는 정전기 방전 보호회로는 반도체 기판상에 도 4 및 도 5와 같이 반도체 기판상에 집적된다. 여기서, 도 4는 본 실시예의 정전기 방전 보호회로의 평면도이고, 도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다. 이때, 도 4에서는 설명의 편의를 위해 금속 배선 배치가 생략되었다.The electrostatic discharge protection circuit having such a configuration is integrated on the semiconductor substrate as shown in FIGS. 4 and 5 on the semiconductor substrate. 4 is a plan view of the electrostatic discharge protection circuit of the present embodiment, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV ′ of FIG. 4. At this time, in FIG. 4, the arrangement of the metal wires is omitted for convenience of description.

우선, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(200)이 준비된다. 반도체 기판(200)의 정전기 방전 보호회로 예정 영역에 n웰(205)이 형성된다. n웰(205)의 일부분을 차지하도록 p웰(210)이 형성된다. 이때, n웰(205)과 p웰(210) 사이에는 어떠한 소자 분리막도 구비되지 않는다.First, as shown in FIGS. 4 and 5, a semiconductor substrate 200 is prepared. The n well 205 is formed in a predetermined region of the electrostatic discharge protection circuit of the semiconductor substrate 200. The p well 210 is formed to occupy a portion of the n well 205. In this case, no device isolation layer is provided between the n well 205 and the p well 210.

SCR를 구성하기 위한 바이폴라 트랜지스터를 형성하기 위하여, n웰(205)내에 제 1 내지 제 3 p형 불순물 영역(215a,215b,215c)이 형성되고, p웰(210)내에 제 1 내지 제 3 n형 불순물 영역(218a,218b,218c)이 형성된다. 또한, n웰(205) 및 p웰(210)에 도전성을 부여하기 위하여, n웰(205)에 제 4 n형 불순물 영역(218d)이 형성되고, p웰(210)에 제 4 p형 불순물 영역(215d)이 형성된다.In order to form a bipolar transistor for forming an SCR, first to third p-type impurity regions 215a, 215b and 215c are formed in the n well 205 and the first to third n in the p well 210. Type impurity regions 218a, 218b, and 218c are formed. In addition, in order to impart conductivity to the n well 205 and the p well 210, a fourth n-type impurity region 218d is formed in the n well 205 and a fourth p-type impurity in the p well 210. Region 215d is formed.

이렇게 구성된 정전기 방전 보호 회로는 n웰(205) 및 p웰(210)내에 pnpn 형태 및 npnp 형태의 접합이 각각 이루어져, SCR 형태의 바이폴라 트랜지스터가 구성된다. In the electrostatic discharge protection circuit configured as described above, a pnpn type and an npnp type junction are respectively formed in the n well 205 and the p well 210 to form a bipolar transistor of an SCR type.

예를 들어, 제 3 p형 불순물 영역(215c), n웰(205) 및 p웰(210) 사이에서 제 1 바이폴라 트랜지스터(T11)가 형성되고, 제 1 n형 불순물 영역(218a), p웰(210) 및 제 2 n형 불순물 영역(218b) 사이에서 제 2 바이폴라 트랜지스터(T12)가 형성될 수 있다. For example, a first bipolar transistor T11 is formed between the third p-type impurity region 215c, the n well 205, and the p well 210, and the first n-type impurity region 218a and the p well The second bipolar transistor T12 may be formed between the 210 and the second n-type impurity regions 218b.

또한, n웰(205), p웰(210), 및 제 1 n형 불순물 영역(218a) 사이에서 제 3 바이폴라 트랜지스터(T13)가 형성되고, 제 2 p형 불순물 영역(215b), n웰(205) 및 제 3 p형 불순물 영역(215c) 사이에서 제 4 바이폴라 트랜지스터(T14)가 형성될 수 있다. In addition, a third bipolar transistor T13 is formed between the n well 205, the p well 210, and the first n-type impurity region 218a, and the second p-type impurity region 215b and the n well ( A fourth bipolar transistor T14 may be formed between the 205 and the third p-type impurity region 215c.

제 4 p형 불순물 영역(215d)은 접지 전압 라인(Vss)과 전기적으로 연결되고, 제 4 n형 불순물 영역(218d)는 전원 전압 라인(Vdd)과 전기적으로 연결된다. 여기서, 불순물 영역과 전압 라인과의 전기적 연결은 금속 배선을 통해 달성될 수 있다. The fourth p-type impurity region 215d is electrically connected to the ground voltage line Vss, and the fourth n-type impurity region 218d is electrically connected to the power supply voltage line Vdd. Here, the electrical connection between the impurity region and the voltage line can be achieved through metal wiring.

제 3 p형 불순물 영역(215c)과 전기적으로 콘택되도록 패드(250)가 배치된다. 패드(250)는 정전기 방전 보호 회로가 형성되는 n웰(205) 상부에 배치된다. 여기서, 미설명 도면 부호 240은 반도체 기판과 패드(250)간을 전기적으로 절연시키기 위한 층간 절연막을 나타낸다. The pad 250 is disposed to be in electrical contact with the third p-type impurity region 215c. The pad 250 is disposed over the n well 205 where the electrostatic discharge protection circuit is formed. Here, reference numeral 240 denotes an interlayer insulating film for electrically insulating the semiconductor substrate from the pad 250.

본 실시예에 의하면, 정전기 방전 보호회로를 구성하기 위하여 n웰 및 p웰을 구분하고, n웰 및 p웰에 pnpn 접합(npnp 접합)을 형성하여, 소자 분리막 없이 SCR 구조를 형성할 수 있다. 이에 의해 정전기 방전 보호회로의 면적은 실질적으로 소자 분리막의 면적 만큼이 감소되므로, 전체 정전기 방전 보호회로의 면적을 줄일 수 있다. According to the present embodiment, an n well and a p well may be divided to form an electrostatic discharge protection circuit, and a pnpn junction (npnp junction) may be formed in the n well and p well, thereby forming an SCR structure without an element isolation layer. As a result, since the area of the electrostatic discharge protection circuit is substantially reduced by the area of the device isolation layer, the area of the entire electrostatic discharge protection circuit can be reduced.

또한, 본 실시예의 정전기 방전 보호회로는 기판과 패드 사이에 배치됨에 따라, 반도체 장치는 정전기 방전보호회로의 면적만큼을 확보할 수 있어, 반도체 장 치의 레이아웃 효율이 개선된다.In addition, as the electrostatic discharge protection circuit of the present embodiment is disposed between the substrate and the pad, the semiconductor device can secure as much as the area of the electrostatic discharge protection circuit, thereby improving the layout efficiency of the semiconductor device.

또한, 상술한 바와 같이, 본 실시예의 정전기 방전 보호 회로는 n웰 및 p웰을 구분하고, n웰 및 p웰에 pnpn 접합(npnp 접합)을 형성하여, 소자 분리막 없이 SCR 구조를 형성할 수 있다. 이에 의해 정전기 방전 보호 회로 자체의 면적을 소자 분리막의 면적만큼 줄일 수 있다. 그러므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 정전기 방전 보호 회로가 패드 밑에 구현되지 않더라도, 정전기 방전 보호 회로의 자체의 면적이 감소되었으므로, 반도체 장치의 주변 영역의 면적을 보다 줄일 수 있다. In addition, as described above, the electrostatic discharge protection circuit of this embodiment can distinguish n well and p well, and form a pnpn junction (npnp junction) in the n well and p well, thereby forming an SCR structure without an element isolation film. . As a result, the area of the electrostatic discharge protection circuit itself can be reduced by the area of the device isolation film. Therefore, as shown in FIG. 6, even if the electrostatic discharge protection circuit is not implemented under the pad, since the area of the electrostatic discharge protection circuit itself is reduced, the area of the peripheral area of the semiconductor device can be further reduced.

이상 본 발명은 상기 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above-described preferred embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. It is possible.

도 1은 일반적인 정전기 방전 보호 구조체를 개략적으로 보여주는 회로도, 1 is a circuit diagram schematically showing a typical electrostatic discharge protection structure,

도 2는 일반적인 정전기 방전 보호 구조체의 단면도,2 is a cross-sectional view of a general electrostatic discharge protection structure,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 정전기 방전 보호 구조체를 보여주는 회로도,3 is a circuit diagram showing an electrostatic discharge protection structure according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 정전기 방전 보호 구조체의 평면도, 4 is a plan view of an electrostatic discharge protection structure according to an embodiment of the present invention;

도 5는 도 4의 Ⅴ-Ⅴ'선을 따라 절단하여 나타낸 정전기 방전 보호 구조체의 단면도이다. FIG. 5 is a cross-sectional view of the electrostatic discharge protection structure taken along the line VV ′ of FIG. 4.

Claims (7)

반도체 기판;Semiconductor substrates; 상기 반도체 기판에 형성되는 n웰;An n well formed on the semiconductor substrate; 상기 n웰내에 형성되는 p웰;A p well formed in said n well; 상기 n웰내에 형성되는 pnpn 접합; A pnpn junction formed in said n well; 상기 p웰내에 형성되는 npnp 접합; 및An npnp junction formed in the p well; And 상기 n웰 영역과 오버랩되도록 배치되며, 상기 npnp 접합 또는 pnpn 접합 중 적어도 하나와 전기적으로 연결되는 패드를 포함하는 정전기 방전 보호 구조체. And a pad disposed to overlap the n well region and electrically connected to at least one of the npnp junction and the pnpn junction. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 npnp 접합은, The npnp junction, 상기 n웰 내에 일정 간격을 가지고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 p형 불순물 영역으로 구성되는 정전기 방전 보호 구조체. Electrostatic discharge protection structure consisting of the first to third p-type impurity regions spaced apart at regular intervals in the n well. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 pnpn 접합은,The pnpn junction, 상기 p웰 내에 일정 간격을 가지고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 n형 불순물 영역으로 구성되는 정전기 방전 보호 구조체. Electrostatic discharge protection structure consisting of the first to third n-type impurity regions spaced apart at regular intervals in the p well. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 n웰은 전원 전압이 제공되는 n형의 불순물 영역을 더 포함하는 정전기 방전 보호 구조체. And the n well further includes an n-type impurity region provided with a power supply voltage. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 p웰은 접지 전압이 제공되는 p형의 불순물 영역을 더 포함하는 정전기 방전 보호 구조체. And the p well further includes a p-type impurity region provided with a ground voltage. 반도체 기판;Semiconductor substrates; 상기 반도체 기판에 형성되는 n웰;An n well formed on the semiconductor substrate; 상기 n웰내에 형성되는 p웰;A p well formed in said n well; 상기 n웰내에 일정 간격을 두고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 p형 불순물 영역들;First to third p-type impurity regions spaced apart from each other at predetermined intervals in the n well; 상기 p웰내에 일정 간격을 두고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 n형 불순물 영역들; First to third n-type impurity regions spaced apart from each other at predetermined intervals in the p well; 상기 n웰에 형성되며 전원 전압을 제공받는 제 4 n형 불순물 영역;A fourth n-type impurity region formed in the n well and receiving a power supply voltage; 상기 p웰에 형성되며 접지 전압을 제공받는 제 4 p형 불순물 영역; 및A fourth p-type impurity region formed in the p well and supplied with a ground voltage; And 상기 제 3 p형 불순물 영역과 전기적으로 콘택되면서, 상기 n웰과 오버랩되도록 형성되는 패드를 포함하는 정전기 방전 보호 구조체. And a pad formed in electrical contact with the third p-type impurity region and overlapping the n well. 반도체 기판;Semiconductor substrates; 상기 반도체 기판에 형성되는 n웰;An n well formed on the semiconductor substrate; 상기 n웰내에 형성되는 p웰;A p well formed in said n well; 상기 n웰내에 일정 간격을 두고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 p형 불순물 영역들;First to third p-type impurity regions spaced apart from each other at predetermined intervals in the n well; 상기 p웰내에 일정 간격을 두고 이격 배치되는 제 1 내지 제 3 n형 불순물 영역들; First to third n-type impurity regions spaced apart from each other at predetermined intervals in the p well; 상기 n웰에 형성되며 전원 전압을 제공받는 제 4 n형 불순물 영역;A fourth n-type impurity region formed in the n well and receiving a power supply voltage; 상기 p웰에 형성되며 접지 전압을 제공받는 제 4 p형 불순물 영역; 및A fourth p-type impurity region formed in the p well and supplied with a ground voltage; And 상기 제 3 p형 불순물 영역과 전기적으로 콘택되는 패드를 포함하는 정전기 방전 보호 구조체. And a pad in electrical contact with the third p-type impurity region.
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