KR20120111604A - 다이오드 및 그 제조방법 - Google Patents

다이오드 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20120111604A
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이윤성
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에스케이하이닉스 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 다이오드는, 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드에 있어서, 제1타입의 불순물의 제1웰 영역; 및 상기 제1웰 영역의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역을 포함하고, 상기 제1웰 영역은 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역을 포함하고, 상기 제2웰 영역은 상기 다이오드의 일단이 되고, 상기 제1영역 및 상기 제2영역 중 하나의 영역이 상기 다이오드의 타단이 된다.

Description

다이오드 및 그 제조방법{DIODE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 다이오드에 관한 것이다.
반도체 회로 동작시에 신호 보전성(Signal integrity)을 유지하기 위해서는 일정 수준의 핀 저항이 필요하므로 반도체 제품의 핀 저항의 최소값과 최대값을 스펙(Specification)으로 규정해 놓는 경우가 많다. 예를 들면, 정전기 보호회로, 입력 버퍼 및 출력 버퍼 등의 입/출력 회로를 이루는 구성 성분들은 각각 저항과 캐패시턴스 성분을 가지고 있다.
위의 입/출력 회로의 저항과 패키지의 저항을 더한 값이 핀 저항이고 입/출력 회로의 커패시턴스 성분에 패키지의 캐패시턴스 성분이 더해 진 값이 핀 캐패시턴스로 나타난다. 특히, 저항의 경우는 패키지 저항이 무시할 수 있을 만큼 작아 입/출력 회로의 저항만 고려해도 무방하다.
도 1은 반도체 집적회로에 사용되는 입력회로의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 입력회로는 입력패드(100)와, 입력패드로 유입되는 정전기로부터 내부회로를 보호하기 위한 제1방전부(110) 및 제2방전부(120)와, 전원 클램프 회로(130)와, 외부에서 입력패드를 통해 들어온 신호를 내부회로(170)에 전달하는 입력버퍼(160)와, 입력버퍼(160)를 보호하기 위한 저항소자(140) 및 트랜지스터(150)를 포함한다.
방전부(110, 120) 집적회로가 정상적으로 동작할 때에는 비활성화 상태가 되어 회로 동작에는 영향을 주지 않으나, 입력패드(100)에 정전기가 발생하는 경우 활성화(도통)되어 방전 경로를 제공함으로써 입력버퍼(160) 및 내부회로(170)를 정전기로부터 보호한다. 전원 클래프 회로(130)도 그러하다.
제1방전부(110)와 제2방전부(120)는 각각 하나 이상의 병렬 연결된 다이오드(D1, D2)로 구성될 수 있다(도 1에는 하나의 다이오드로 구성된 방전부(110, 120)를 도시함). 그런데 다이오드는 모스 트랜지스터(MOS transister)에 비해 저항과 캐패시턴스가 작기 때문에 방전소자로 다이오드를 이용하는 경우 모스 트랜지스터를 이용하는 경우보다 핀 저항이 대폭 감소한다. 따라서 스펙에 규정된 핀 저항을 만족하지 못할 위험이 있다.
도 2는 제1방전부(110)에 포함된 종래의 다이오드(D1)의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a는 평면도, 도 2b는 도 2a의 XY선을 기준으로 자른 단면도이다.
다이오드(D1)는 P형 기판(기판) 표면에 형성된 P웰 영역(204), P웰 영역(204) 내부에 형성된 하나 이상의 N+ 영역(201), 및 하나 이상의 N+ 영여(201)을 둘러싸는 절연영역(202) 및 절연영역(202)을 둘러싸는 P+ 영역(203)을 포함한다.
N+ 영역(201)과 P웰 영역(204)이 PN다이오드를 형성한다. P+ 영역은 P웰 영역(204)보다 도핑된 P형 불순물의 도핑농도가 높으며 이는 전압이 잘 전달되도록 하기 위함이다. N+ 영역(201)에는 입력패드(100)와 전기적으로 연결되고, P+ 영역(203)는 기저전압 라인(102)과 전기적으로 연결된다.
도 2b를 살펴보면 P형 기판(기판)에 P웰 영역(204)이 형성되고, P웰 영역(204)상에 N+ 영역(201)과 P+ 영역(203)이 형성되어 있고, N+ 영역(201)과 P+ 영역(203) 사이에 절연영역(202)이 형성되어 있다. 입력 패드(100) 및 접지전압 라인(102)와의 연결을 위해 컨택(205)이 N+ 영역(201)과 P+ 영역(203)의 위에 형성되어 있다.
정전기 방전을 위해서는 전류가 잘 흐르도록 다이오드(D1, D2)의 저항이 최소화되어야 한다. 따라서 다이오드(D1, D2)의 구조는 도통시 다이오드(D1, D2)의 저항을 최소화하기 위해, 통상 캐소드(201, cathode)와 애노드(203, anode)에 설계 룰(design rule)이 허용하는 최소 피치(pitch) 간격(A를 최소화함)으로 컨택(205)을 형성해야 한다. 또한 캐소드(201)에서 애노드(203) 사이의 거리(B) 역시 설계 룰이 허용하는 최소 거리로 레이아웃 한다. 이 경우 다이오드는 저항이 작아 핀 저항에 기여하는 정도가 작으므로 핀 저항이 최소 규정치에 미달할 위험이 있다.
도 3은 핀 저항을 조절하기 위한 종래의 다이오드의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2의 문제점을 해결하기 위해 방전부(110, 120)에 포함된 하나 이상의 다이오드(D1, D2) 중 일부를 핀 저항 조절용 다이오드로 사용함으로써 도 1의 설명에서 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
도 3의 다이오드도 기본적인 구조는 도 2에 도시된 다이오드와 동일하다. 따라서 P형 기판(미도시) 표면에 형성된 P웰 영역(304), P웰 영역(304) 내부에 형성된 하나 이상의 N+ 영역(301), 및 하나 이상의 N+ 영역(301)을 둘러싸는 절연영역(302) 및 절연영역(302)을 둘러싸는 P+ 영역(303)을 포함한다.
다만 다이오드의 저항을 늘리기 위해 컨택(305) 사이의 간격(A)을 크게하고(P+ 영역(303)에 형성된 컨택(305) 사이의 간격도 종래보다 크게함), 캐소드(301)와 애노드(303)사이의 거리(B)를 멀게 하였다.
다이오드의 저항은 컨택 저항 및 애노드-캐소드 사이의 웰 저항으로 이루어 지는데, 컨택 저항은 컨택의 개수가 줄어들수록 증가하고, 애노드-캐소드 사이의 웰 저항은 애노드-캐소드 사이(B)의 거리가 증가할수록 증가한다. 따라서 도 3의 다이오드는 컨택 사이의 간격(A)을 크게 하면 컨택의 개수가 줄어들게 되므로 컨택 저항이 증가시키고, 애노드-캐소드 사이의 거리(B)를 도 2의 다이오드(D1)에 비해 멀게 하여 애노드-캐소드 사이의 웰 저항을 증가시킨 것이다. 따라서 다이오드(D1)의 저항이 증가하게 되므로, 도 1의 다이오드와 달리 핀 저항에 영향을 주게 되어 핀 저항을 조절하기 위한 용도로 사용할 수 있다. 이때 도 3의 다이오드는 저항값이 크기 때문에 도 2에서 상술한 이유에 의해 정전기를 방전하기 위한 다이오드로 이용되기에는 적합하지 않다.
이하에서 도 2에 도시된 다이오드와 같이 정전기 방전을 위한 다이오드를 '방전 다이오드'라 하고, 도3에 도시된 다이오드와 같이 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드를 '핀 저항 다이오드'라 한다.
제1방전부(110)는 하나 이상의 '방전 다이오드'를 포함하고, '핀 저항 다이오드'를 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 도 2a와 도 3을 비교해 보면 '핀 저항 다이오드'는 '방전 다이오드'에 비해 차지하는 면적이 넓다는 것을 알 수 있다. 도 3의 다이오드는 오직 '핀 저항 다이오드'로만 사용될 수 있고, 넓은 면적을 차지하기 때문에 칩을 효율적으로 구성하는데 문제점이 있었다.
본 발명은 소자와 소자 외부의 연결상태에 따라서 정전기 방전이나 핀 저항 조절용으로 사용할 수 있도록 활용도를 높인 다이오드를 제공한다.
본 발명에 따른 다이오드는, 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드에 있어서, 제1타입의 불순물의 제1웰 영역; 및 상기 제1웰 영역의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역을 포함하고, 상기 제1웰 영역은 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역을 포함하고, 상기 제2웰 영역은 상기 다이오드의 일단이 되고, 상기 제1영역 및 상기 제2영역 중 하나의 영역이 상기 다이오드의 타단이 될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다이오드는, 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드에 있어서, 제1타입의 불순물의 제1웰 영역; 상기 제1웰 영역의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역; 및 메탈라인을 포함하고, 상기 제1웰 영역은 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역을 포함하고, 상기 메탈라인은 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 형성되고, 상기 제2웰 영역은 상기 다이오드의 일단이 되고, 상기 제1영역 및 상기 제2영역 중 하나의 영역이 상기 다이오드의 타단이 될 수 있다.
또한 본 발명에 따른 다이오드의 제조방법은, 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드를 제조하는 방법에 있어서, 기판에 제1타입의 불순물을 도핑하여 제1웰 영역을 형성하는 단계; 상기 제1웰 영역의 내부에 제2타입의 불순물을 도핑하여 상기 다이오드의 일단이 되는 제2웰 영역을 형성하는 단계; 및 상기 제1웰 영역 중 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제1웰 영역 중 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역 중 하나의 영역을 상기 다이오드의 타단으로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 다이오드는, 외부와의 연결상태에 따라서 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항 조절용으로 사용할 수 있으므로 동일한 면적을 사용할 때 활용도가 높아진다는 효과가 있다.
도 1은 반도체 집적회로에 사용되는 입력회로의 한 예를 나타낸 도면,
도 2는 제1방전부(110)에 포함된 다이오드(D1)의 구조를 나타낸 도면,
도 3은 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드의 구조를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다이오드의 구조를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다이오드의 구조를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다이오드의 구조를 나타낸 도면.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 다이오드의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4a는 평면도, 도 4b는 도 4a의 XY선을 기준으로 자른 단면도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 입력패드(100)의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드는, 제1타입의 불순물의 제1웰 영역(405) 및 제1웰 영역(405)의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역(401)을 포함하고, 제1웰 영역(405)은 제2웰 영역(401)과 이격하되 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역(403)과 제2웰 영역(401)으로부터 제1영역(403)보다 멀리 떨어진 제2영역(404)을 포함하고, 제2웰 영역(401)은 다이오드의 일단이 되고, 제1영역(403) 및 제2영역(404) 중 하나의 영역이 다이오드의 타단이 된다.
참고로 다이오드의 일단과 타단은 다이오드의 순방향 혹은 역방향과는 무관하며, 제2웰 영역(401)이 다이오드의 일단이 되고, 제1영역(403) 및 제2영역(404) 중 하나의 영역이 다이오드의 타단이 된다. 제2웰 영역(401)과 제1영역(403)은 절연영역(402)에 의해서 분리된다. 제1영역(403)과 제2영역(404)의 사이에도 절연영역(402)이 형성되어 있다. 보통 제1영역(403) 및 제2영역(404)은 주변(제1웰 영역(405) 중 제1영역(403) 및 제2영역(404)이 아닌 부분)보다 높은 농도로 제1타입의 불순물이 도핑 되어 있고, 제2웰 영역(401)은 제1웰 영역(405)보다 높은 농도로 제2타입의 불순물이 도핑 되어 있다.
이하 도 4a 및 도 4b를 참조하여 본 발명에 따른 다이오드에 대해 설명한다.
다이오드는 방전소자로서, 도 1의 입력회로에서 입력패드(100)와 전원전압 라인(101) 사이에 접속되거나, 입력패드(100)와 기저전압 라인(102) 사이에 접속될 수 있다. 이하에서는 다이오드가 입력패드(100)와 기저전압 라인(102) 사이에 접속된 경우에 대해 설명한다.
도 4b는 다이오드가 입력패드(100)와 기저전압 라인(102) 사이에 접속되는 경우를 나타내며, 이러한 경우 제1타입의 불순물은 P형 불순물이고, 제2타입의 불순물은 N형 불순물이 된다. 이때 다이오드의 일단은 입력패드(100)와 전기적으로 연결되고, 다이오드의 타단은 기저전압 라인(102)과 전기적으로 연결된다. 이 경우 다이오드의 일단이 캐소드(cathode)가 되고, 다이오드의 타단이 애노드(anode)가 된다.
도 4b의 다이오드는 도 1의 D1에 해당한다. 따라서 기저전압 라인(102)으로부터 입력패드(100)로의 방향이 다이오드의 순방향이 되고, 입력패드(100)로부터 기저전압 라인(102)으로의 방향이 다이오드의 역방향이 된다.
제2웰 영역(401)은 다이오드의 일단이 된다. 제2웰 영역(401)에는 다수의 제1컨택(406)이 형성된다. 제2웰 영역(401)은 다수의 제1컨택(406)을 통해 입력패드(100)와 전기적으로 연결된다. 다수의 제1컨택(406)의 간격이 넓을수록 다이오드의 저항이 커지고, 좁을수록 다이오드의 저항이 작아진다. 다수의 제1컨택(406)의 간격은 설계 룰(design rule)이 허용하는 최소 피치 간격으로 형성되어야 한다. '방전 다이오드'에 형성되는 컨택은 모두 설계 룰이 허용하는 최소 피치 간격으로 형성되어야 하는데 다수의 제1컨택(406)은 '방전 다이오드'의 일단에 형성된 컨택이 될 수 있기 때문이다.
본 발명에서 제1영역(403) 또는 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 될 수 있다. 도 4b에서 실선으로 표시된 부분은 제1영역(403)이 다이오드의 타단이 되는 경우의 연결상태를 나타내고, 점선으로 표시된 부분은 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 되는 경우의 연결상태를 나타낸다. 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 되는 경우 다이오드의 저항값은 제1영역(403)이 다이오드의 타단이 되는 경우 다이오드의 저항값보다 크다. 이와 같이 다이오드의 저항값이 변하는 이유를 살펴보면 다음과 같다.
도 1의 설명에서 상술한 바와 같이, 다이오드의 저항은 컨택 저항 및 애노드-캐소드 사이의 웰 저항으로 이루어지는데, 컨택 저항은 컨택의 개수가 줄어들수록 증가하고, 애노드-캐소드 사이의 웰 저항은 애노드-캐소드 사이(B)의 거리가 증가할수록 증가한다. 다수의 제1영역(403)에는 다수의 제2컨택(407)이 제1간격(A)으로 형성되고, 제2영역(404)에는 다수의 제3컨택(408)이 제1간격(A)보다 넓은 제2간격(B)으로 형성된다. 또한 제2영역(404)은 제2웰 영역(401)으로부터 제1영역(403)보다 먼 곳에 위치한다. 따라서 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 되는 경우가 제1영역(401)이 다이오드의 타단이 되는 경우보다 컨택 저항 및 웰 저항이 모두 커지게 되므로 다이오드 저항도 커지게 되는 것이다.
도 1 내지 도 3의 설명에서 상술한 바와 같이, '핀 저항 다이오드'는 '방전 다이오드'보다 저항이 커야 한다. 따라서 제1영역(403)이 다이오드의 타단이 되는 경우 다이오드는 입력패드(100)의 정전기를 방전('방전 다이오드')하고, 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 되는 경우 다이오드는 핀 저항을 조절('핀 저항 다이오드')하는 용도로 사용된다. 도 4b 다이오드는 '방전 다이오드'인 경우 입력패드(100)에 정전기가 유입되면 입력패드(100)와 기저전압 라인(102) 사이에 방전경로를 생성한다.
참고로 다수의 제2컨택(407)이 사이의 간격(A)은 설계 룰이 허용하는 범위에서 최소의 값을 가지도록 설계된다. 또한 도 4a에서는 다수의 제2 ,3컨택(407, 408)이 각각 제1 ,2영역(403, 404)의 가로방향 모서리 근처 영역에만 형성된 모습을 나타내었으나 세로방향 모서리 근처 영역에도 동일한 간격으로 형성된다.
다이오드가 '방전 다이오드'가 될지(제1영역(403)이 다이오드의 타단이 됨), '핀 저항 다이오드'가 될지(제2영역(404)이 다이오드의 타단이 됨) 여부는 설계에 따라 결정된다. 그러나 테스트를 통해 핀 저항값이 스펙에서 정하는 범위에 미치지 못하는 경우 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 되고('핀 저항 다이오드'), 핀 저항값이 스펙에서 정하는 범위를 만족하면 제1영역(403)이 다이오드의 타단이 되도록('방전 다이오드') 변경될 수 있다.
본 발명은 하나의 다이오드를 연결 상태에 따라 정전기를 방전하기 위한 용도 또는 핀 저항을 조절하기 위한 용도 중 하나의 용도로 사용할 수 있도록 함으로써 다이오드가 차지하는 동일한 면적에 대한 활용도를 높였다.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면 다이오드는 입력패드(100)와 전원전압 라인(101) 사이에 접속될 수도 있다. 이러한 경우 제1타입의 불순물은 N형 불순물이고, 제2타입의 불순물은 P형 불순물이 된다. 이때 다이오드의 일단은 입력패드(100)와 전기적으로 연결되고, 다이오드의 타단은 전원전압 라인(101)과 전기적으로 연결된다. 이 경우 다이오드의 타단이 캐소드(cathode)가 되고, 다이오드의 일단이 애노드(anode)가 된다. 이하의 사항은 상술한 바와 동일하다.
도 5는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다이오드의 구조를 나타낸 도면이다. 도 5의 다이오드는 도 4의 다이오드와 달리 형성된 다이오드 위로 절연층 및 메탈라인 등이 생성되는 경우 제1영역(503) 또는 제2영역(504)을 연결용 메탈라인(505)을 추가한 다이오드에 해당한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 입력패드(100)의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드에 있어서, 제1타입의 불순물의 제1웰 영역(506), 제1웰 영역(506)의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역(501) 및 메탈라인(505)을 포함하고, 제1웰 영역(506)은 제2웰 영역(501)과 이격하되 제2웰 영역(501)을 둘러싸고 있는 제1영역(503)과 제2웰 영역(504)으로부터 제1영역(503)보다 멀리 떨어진 제2영역(504)을 포함하고, 메탈라인(505)은 제1영역(503)과 제2영역(504) 사이에 형성되고, 제2웰 영역(501)은 다이오드의 일단이 되고, 제1영역(503) 및 제2영역(504) 중 하나의 영역이 다이오드의 타단이 된다.
이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 다이오드에 대해 설명한다.
절연영역(502), 다수의 제1, 2, 3컨택(507, 508, 509) 및 다이오드에 관한 전반적인 설명은 도 4의 설명에서 상술한 바와 동일하다. 이하에서는 메탈라인(505)의 역할 및 배치를 중심으로 설명한다.
메탈라인(505)은 제1영역(503) 또는 제2영역(504) 중 다이오드의 타단으로 결정된 영역과 기저전압 라인(102)(또는 전원전압 라인(101))을 전기적으로 연결하는데에 있어서 양자의 중간에 위치하며 연결의 편의를 제공하기 위한 구성에 해당한다.
다이오드가 형성된 층보다 위로 절연층과 신호, 파워를 전달하기 위한 메탈라인들이 형성되는데 이때 제1영역(503) 및 제2영역(504)보다 높은 층(이하 '제1층')에 형성된 메탈라인(505)은 제1영역(503)이 다이오드의 타단이 되는 경우 메탈라인(505)은 제1영역(503)과 전기적으로 연결되고, 제2영역(504)이 다이오드의 타단이 되는 경우 메탈라인(505)은 제2영역(504)과 전기적으로 연결된다. 다수의 제4컨택(510)은 메탈라인(505)과 다른 부분들을 전기적으로 연결하기 위한 구성에 해당한다.
예를 들어 제1타입의 불순물이 P형 불순물이고, 제2타입의 불순물이 N형 불순물이고, 제1영역(503)이 다이오드의 타단인 경우에 대해 생각해보자. 다수의 제2컨택(508) 및 다수의 제3컨택(509)은 '제1층'까지 형성되어 있다. '제1층'에서 메탈라인(505)과 다수의 제2컨택(508)이 연결된다. 그 위로 절연층이 생성되고, 메탈라인(505)은 '제1층' 이상의 층('제1층'이거나 '제1층'보다 위에 형성되며 다른 메탈라인이 형성되는 층)에서 전원전압 라인(102)와 연결된다. 이때 '제1층'보다 높은 층에서 전원전압 라인(102)과 연결되기 위해서는 다수의 제4컨택(510)을 통해 연결되어야 한다. 즉 전원전압 라인(102)이 연결되는 층을 가장 위층으로 볼 때 위에서부터 전원전압 라인(102) - 제4컨택(510) - 메탈라인(508) - 제2컨택(508) - 제1영역(503)의 순서로 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 다이오드의 구조를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 입력패드(100)의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드는, 제1타입의 불순물의 제1웰 영역(605) 및 제1웰 영역(605)의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역(401)을 포함하고, 제1웰 영역(605)은 제2웰 영역(601)과 이격하되 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역(603)과 제2웰 영역(601)으로부터 제1영역(603)보다 멀리 떨어진 제2영역(604)을 포함하고, 제2웰 영역(601)은 다이오드의 일단이 되고, 제1영역(603) 및 제2영역(604) 중 하나의 영역이 다이오드의 타단이 된다.
도 6의 다이오드는 제2웰 영역(601)이 제1웰 영역(605)의 중앙부가 아닌 하단 영역으로 치우쳐서 형성되었다는 것을 제외하고는, 도 4의 다이오드와 동일하다. 이때 'D'에 해당하는 간격을 조절함으로써 다이오드가 '핀 저항 다이오드'로 사용되는 경우에 핀 저항값을 조절할 수도 있다.
이하 도 4b를 다시 참조하여 본 발명에 따른 다이오드의 제조방법에 대해 설명한다.
입력패드(100)의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드를 제조하는 방법에 있어서, 기판(미도시)에 제1타입의 불순물을 도핑하여 제1웰 영역(405)을 형성하는 단계, 제1웰 영역(405)의 내부에 제2타입의 불순물을 도핑하여 다이오드의 일단이 되는 제2웰 영역(401)을 형성하는 단계 및 제1웰 영역(405) 중 제2웰 영역(401)과 이격하되 제2웰 영역(401)을 둘러싸고 있는 제1영역(403)과 제1웰 영역(405) 중 제2웰 영역(401)으로부터 제1영역(403)보다 멀리 떨어진 제2영역(404) 중 하나의 영역을 다이오드의 타단으로 결정하는 단계를 포함한다.
제1영역(403)과 제2영역(404) 중 하나의 영역을 다이오드의 타단으로 결정하는 단계에서, 제1영역(403)이 다이오드의 타단이 되는 경우 다이오드는 '방전 다이오드'가 되고, 제2영역(404)이 다이오드의 타단이 되는 경우 다이오드는 '핀 저항 다이오드'가 된다.
다이오드의 제조방법에 의해 제조된 다이오드의 구성 및 동작은 도 4의 설명에서 상술한 바와 동일하다. 다이오드에서 제1타입의 불순물은 P형 불순물이고, 제2타입의 불순물은 N형 불순물일 경우 다이오드의 일단이 애노드(anode)가 되고, 다이오드의 타단이 캐소드(cathode)가 된다. 반대로 제1타입의 불순물은 N형 불순물이고, 제2타입의 불순물은 P형 불순물일 경우 다이오드의 타단이 애노드(anode)가 되고, 다이오드의 일단이 캐소드(cathode)가 된다.
본 발명은 다이오드의 용도('방전 다이오드' 또는 '핀 저항 다이오드')를 미리 결정하여 제1웰 영역(405) 및 제2웰 영역(401)을 형성하는 것이 아니라, 제1웰 영역(405) 및 제2웰 영역(401)을 형성한 이후에 결정할 수 있도록 제1웰 영역(405) 및 제2웰 영역(401)을 형성한다. 따라서 다이오드의 타단을 변경함으로써 다이오드의 용도 변경('방전 다이오드' 또는 '핀 저항 다이오드' 사이에서 변경 가능함)을 용이하게 할 수 있다. 이러한 제조방법에 의해 도 4의 설명에서 상술한 바와 같이 동일한 면적에 대한 활용도를 높였다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드에 있어서,
    제1타입의 불순물의 제1웰 영역; 및
    상기 제1웰 영역의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역을 포함하고,
    상기 제1웰 영역은 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역을 포함하고, 상기 제2웰 영역은 상기 다이오드의 일단이 되고, 상기 제1영역 및 상기 제2영역 중 하나의 영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 다이오드.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제2영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드의 저항값은 상기 제1영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드의 저항값보다 큰 다이오드.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2웰 영역에는 다수의 제1컨택이 형성되는 다이오드.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1영역에는 다수의 제2컨택이 제1간격으로 형성되는 다이오드.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제2영역에는 다수의 제3컨택이 상기 제1간격보다 넓은 제2간격으로 형성되는 다이오드.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1타입의 불순물은 P형 불순물이고, 상기 제2타입의 불순물은 N형 불순물이고, 상기 다이오드의 일단은 상기 입력패드와 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 타단은 기저전압 라인과 전기적으로 연결되는 다이오드.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제1타입의 불순물은 N형 불순물이고, 상기 제2타입의 불순물은 P형 불순물이고, 상기 다이오드의 일단은 상기 입력패드와 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 타단은 전원전압 라인과 전기적으로 연결되는 다이오드.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제1영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드는 상기 입력패드의 정전기를 방전하고, 상기 제2영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드는 상기 핀 저항을 조절하는 다이오드.
  9. 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드에 있어서,
    제1타입의 불순물의 제1웰 영역;
    상기 제1웰 영역의 내부에 형성된 제2타입의 불순물의 제2웰 영역; 및
    메탈라인을 포함하고,
    상기 제1웰 영역은 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역을 포함하고, 상기 메탈라인은 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에 형성되고, 상기 제2웰 영역은 상기 다이오드의 일단이 되고, 상기 제1영역 및 상기 제2영역 중 하나의 영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 다이오드.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1영역이 상기 다이오드의 상기 타단이 되는 경우 상기 메탈라인은 상기 제1영역과 전기적으로 연결되고, 상기 제2영역이 상기 다이오드의 상기 타단이 되는 경우 상기 메탈라인은 상기 제2영역과 전기적으로 연결되는 다이오드.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제2영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드의 저항값은 상기 제1영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드의 저항값보다 큰 다이오드.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1타입의 불순물은 P형 불순물이고, 상기 제2타입의 불순물은 N형 불순물이고, 상기 다이오드의 일단은 상기 입력패드와 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 타단은 기저전압 라인과 전기적으로 연결되는 다이오드.
  13. 11항에 있어서,
    상기 제1타입의 불순물은 N형 불순물이고, 상기 제2타입의 불순물은 P형 불순물이고, 상기 다이오드의 일단은 상기 입력패드와 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 타단은 전원전압 라인과 전기적으로 연결되는 다이오드.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 메탈라인은 상기 제1영역 및 상기 제2영역보다 높은 층에 형성되는 다이오드.
  15. 입력패드의 정전기를 방전하거나 핀 저항을 조절하기 위한 다이오드를 제조하는 방법에 있어서,
    기판에 제1타입의 불순물을 도핑하여 제1웰 영역을 형성하는 단계;
    상기 제1웰 영역의 내부에 제2타입의 불순물을 도핑하여 상기 다이오드의 일단이 되는 제2웰 영역을 형성하는 단계; 및
    상기 제1웰 영역 중 상기 제2웰 영역과 이격하되 상기 제2웰 영역을 둘러싸고 있는 제1영역과 상기 제1웰 영역 중 상기 제2웰 영역으로부터 상기 제1영역보다 멀리 떨어진 제2영역 중 하나의 영역을 상기 다이오드의 타단으로 결정하는 단계
    를 포함하는 다이오드의 제조방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제2영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드의 저항값은 상기 제1영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드의 저항값보다 큰 다이오드의 제조방법.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 제1타입의 불순물은 P형 불순물이고, 상기 제2타입의 불순물은 N형 불순물이고, 상기 다이오드의 타단은 상기 기저전압 라인과 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 일단은 상기 입력패드와 전기적으로 연결되는 다이오드의 제조방법.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제1타입의 불순물은 N형 불순물이고, 상기 제2타입의 불순물은 P형 불순물이고, 상기 다이오드의 타단은 상기 전원전압 라인과 전기적으로 연결되고, 상기 다이오드의 일단은 상기 입력패드와 전기적으로 연결되는 다이오드의 제조방법.
  19. 제 15항에 있어서,
    상기 제1영역과 상기 제2영역 중 하나의 영역을 상기 다이오드의 타단으로 결정하는 단계에서,
    상기 제1영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드는 상기 입력패드의 정전기를 방전하는 다이오드가 되고, 상기 제2영역이 상기 다이오드의 타단이 되는 경우 상기 다이오드는 상기 핀 저항을 조절하는 다이오드가 되는 다이오드의 제조방법.
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