KR100482363B1 - Semiconductor device with protective diode and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플라즈마 공정시 인가되는 전하로부터 게이트 산화막을 보호하기 위한 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치에 관한 것으로서, 특히 반도체 기판의 제 1 도전형 웰 표면 상부에 절연막을 내재한 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 에지 하부의 웰 표면 근방에 제 2 도전형 불순물이 주입된 소스/드레인을 가지는 트랜지스터; 상기 제 1 도전형 웰 내의 표면 근방에 제 2 도전형 불순물이 주입된 제 1 다이오드; 및 상기 기판 내에 상기 제 1 도전형 웰과 근접한 제 2 도전형 웰 내의 표면 근방에 제 1 도전형 불순물이 주입된 제 2 다이오드를 구비하며 상기 트랜지스터의 게이트 전극과 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드가 동일한 배선층으로 연결된 것을 특징으로 한다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device having a protection diode for protecting a gate oxide film from charge applied during a plasma process, and more particularly, to a gate electrode having an insulating film on an upper surface of a first conductivity type well of a semiconductor substrate, A transistor having a source / drain implanted with a second conductivity type impurity near the well surface under the edge; A first diode implanted with a second conductivity type impurity near a surface in the first conductivity type well; And a second diode in which the first conductivity type impurity is implanted in the substrate in the vicinity of the surface of the second conductivity type well adjacent to the first conductivity type well, and the gate electrode, the first diode, and the second diode of the transistor are the same. It is characterized in that connected to the wiring layer.
Description
본 발명은 고신뢰성 반도체 장치에 관한 것으로서, 특히 모스 트랜지스터의 제조 공정시 사용되는 플라즈마 공정에 의해 게이트 산화막으로 트랩되는 전하의 전기적 효과를 미연에 방지할 수 있는 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
대부분의 반도체 공정은 게이트 산화막의 신뢰성에 아주 민감함 반응을 야기시키는데 그 중에서도 게이트 산화막의 손상을 주는 공정은 대개 플라즈마를 이용하는 식각, 에싱, 증착 공정 등이 있다. 하지만, 최근의 반도체 장치는 다층 배선에 따른 많은 백 앤드(BACK END) 공정에 의해 더 많은 플라즈마 공정을 사용하고 있는 추세이다. Most semiconductor processes are very sensitive to the reliability of the gate oxide film. Among them, the process of damaging the gate oxide film includes etching, ashing, and deposition processes using plasma. However, recent semiconductor devices have tended to use more plasma processes by many back end processes due to multilayer wiring.
이에 따라 다층의 금속층을 가지는 모스(MOS) 기술을 사용하여 고밀도 집적회로를 제조하는 공정에 있어서, 전기적 전하는 플라즈마 공정 동안 소자의 게이트 산화막에 트랩될지도 모른다. 즉, 상기 전하는 플로팅 폴리실리콘층과 금속층에 전기적으로 연결된 게이트 산화막 위에 축적한다. 그 결과 안테나로서 활동하는 상호 연결 금속층들은 전하 효과를 증대하며, 게이트 산화막에 트랩되는 전하들을 이끌어 낸다. Accordingly, in the process of fabricating a high density integrated circuit using MOS technology having multiple metal layers, electrical charge may be trapped in the gate oxide of the device during the plasma process. That is, the charge is accumulated on the gate oxide film electrically connected to the floating polysilicon layer and the metal layer. As a result, interconnected metal layers acting as antennas increase the charge effect and lead to charges trapped in the gate oxide.
그러므로, 반도체 장치는 게이트 산화막에 트랩되는 전하를 해결할 수 있는 보호용 다이오드를 추가적으로 구비하고 있다.Therefore, the semiconductor device further includes a protection diode that can solve the charge trapped in the gate oxide film.
도 1은 종래 기술에 의한 보호용 다이오드를 가지는 일 실시예의 반도체 장치를 회로적으로 표시한 도면으로서, 상기 반도체 장치는 드레인(24)과 소스(25) 및 게이트 전극(18,20)을 가지는 N모스 트랜지스터와, 상기 N모스 트랜지스터의 게이트 전극(18,20)에 연결된 N/P 다이오드(26)로 구성된다. 1 is a circuit diagram of a semiconductor device according to an embodiment having a protection diode according to the related art, in which the semiconductor device has an N-MOS having a
도 2는 도 1에 도시된 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치의 레이아웃도로서, P형 웰(12) 상부에 형성된 N모스 트랜지스터의 게이트 전극 패턴(17)과 상기 패턴(17)에 일정 거리 이격된 상기 P형 웰(12)에 N형 불순물이 주입된 N/P 다이오드(26)가 모두 동일한 금속 배선층(30)으로 연결되어 있음을 나타낸다. FIG. 2 is a layout diagram of a semiconductor device having the protection diode shown in FIG. 1, wherein the
도 3은 도 2의 A-A'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도이며, 도 4는 도 2의 B-B'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도이며, 도 5는 도 2의 C-C'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도이다. 여기서, 상기 반도체 장치는 실리콘 기판(10) 내 P형 불순물이 주입된 P형 웰(12) 표면에 형성된 게이트 산화막(16)과, 상기 게이트 산화막(16) 상부면에 폴리실리콘층(18), 살리사이드층(20)이 적층된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 측벽에 형성된 스페이서(22)와, 상기 스페이서(22) 에지 근방의 P형 웰(12) 표면에 N형 불순물이 주입된 드레인(24) 및 소스(25)를 가지는 N모스 트랜지스터와, 소자간 분리를 위한 필드 산화막(14)에 의해 상기 N모스 트랜지스터와 분리되며 상기 필드 산화막(14) 사이의 상기 P형 웰(12) 표면 근방에 N형 불순물이 주입된 N/P 다이오드(26)으로 구성된다. 이때, 상기 N모스 트랜지스터와 N/P 다이오드는 소자간 절연을 위해 형성된 층간 절연막(28) 내의 콘택홀에 채워진 금속 배선층(30)을 통해서 두 소자가 연결되어 있다. 3 is a vertical cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2, and FIG. 4 is a vertical cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 2, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line C- of FIG. 2. It is a vertical cross section which cut | disconnected the semiconductor device by the C 'line. The semiconductor device may include a
상기와 같은 구조를 가지는 N모스 트랜지스터는 N/P 다이오드(26)를 보호용 소자로 가지고 있어서, 게이트 산화막(16)에 트랩되는 전하들이 상기 N/P 다이오드(26)에 의해 방출된다. 그러나, 실제 공정에서 안테나 충전이 발생하는 단계는 주로 플라즈마 식각 공정이며, 이때 유발되는 전하는 양전하이다. 이 양전하는 상기 N/P 다이오드(26)를 통해서 방출되지만, 금속 배선층의 주위 길이와 그 두께의 곱을 게이트 산화막 면적으로 나눈 값인 에지 안테나 비율이 증가하면 전하 트랩의 효과가 감소된다. 이에 따라 N모스 트랜지스터는 상기 N/P 다이오드(26)를 통해서 양전하를 100% 해결하지 못한다. The NMOS transistor having the above structure has the N /
반면, P모스 트랜지스터는 P/N 다이오드를 보호용 소자로 사용하고 있으므로 상기 게이트 산화막에 트랩되는 플라즈마의 나쁜 양전하가 상기 P/N 다이오드에 의해 100% 해결된다. 그러나, 플라즈마 공정 중에 상기 P모스 트랜지스터에 음전하가 인가될 경우 상기 P/N 다이오드만으로는 상기 음전하를 충분하게 해결할 수 없다.On the other hand, since the PMOS transistor uses a P / N diode as a protection element, the bad positive charge of the plasma trapped in the gate oxide film is solved 100% by the P / N diode. However, when negative charge is applied to the P-MOS transistor during the plasma process, the P / N diode alone cannot sufficiently solve the negative charge.
그러므로, 보호용 다이오드에 의해서 방출되지 못하고 게이트 산화막에 트랩되는 전하들은 얇은 유전막의 파괴특성을 가하거나, 소자의 문턱전압을 변경하는 등 수율 손실과 신뢰성 결함의 원인이 되고 있으며, 특히 다층 금속층 공정시 게이트 산화막 면적에서 안테나 면적의 비율에 따라 트랜지스터의 전기적 효과를 악화시키는 문제점이 있었다. Therefore, the charges that are not emitted by the protection diode and trapped in the gate oxide film cause a loss of yield and reliability defects such as the destruction of the thin dielectric film or the change of the threshold voltage of the device. According to the ratio of the antenna area to the oxide film area, there is a problem of worsening the electrical effect of the transistor.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 플라즈마의 공정으로 인해 게이트 산화막에 트랩되는 전하를 신속하게 빠져 나갈수 있게 함으로써 게이트 산화막의 신뢰성을 높일 수 있는 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다. Disclosure of Invention An object of the present invention is to provide a semiconductor device having a protection diode capable of increasing the reliability of a gate oxide film by quickly exiting charge trapped in the gate oxide film due to a plasma process in order to solve the problems of the prior art as described above. It is to provide a manufacturing method.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 장치는 반도체 기판의 소정 영역에 제 1 도전형 불순물이 이온주입된 제 1 도전성 웰 상부에서 절연막을 내재하여 형성된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 에지 하부의 상기 제 1 도전형 웰 표면 근방에서 상기 제 1 도전형 불순물과 반대되는 도전성을 갖는 제 2 도전형 불순물이 이온주입되어 형성된 소스/드레인을 가지는 트랜지스터; 필드 산화막에 의해 상기 트랜지스터와 이격되어 상기 제 1 도전형 웰 내의 표면 근방에 상기 제 2 도전형 불순물이 주입된 제 1 다이오드; 및 상기 필드 산화막에 의해 상기 트랜지스터 및 제 1 다이오드에 이격하여 상기 반도체 기판 상에서 상기 제 1 도전형 웰과 근접하도록 형성된 제 2 도전형 웰 내의 표면 근방에 제 1 도전형 불순물이 주입된 제 2 다이오드를 구비하며 상기 트랜지스터의 게이트 전극과 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드가 동일한 배선층으로 연결됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an apparatus of the present invention includes a gate electrode formed by embedding an insulating film on an upper portion of a first conductive well in which a first conductivity type ion is ion-implanted into a predetermined region of a semiconductor substrate, and the first electrode below the gate electrode edge. A transistor having a source / drain formed by ion implantation of a second conductivity type impurity having conductivity opposite to the first conductivity type impurity in the vicinity of a conductive well surface; A first diode spaced apart from the transistor by a field oxide film and implanted with the second conductivity type impurity near a surface in the first conductivity type well; And a second diode in which a first conductivity type impurity is implanted near the surface of the second conductivity type well formed on the semiconductor substrate so as to be adjacent to the first conductivity type well on the semiconductor substrate by the field oxide layer. And the gate electrode, the first diode, and the second diode of the transistor are connected by the same wiring layer.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제조 방법은 반도체 기판의 인접하는 영역에 서로 반대되는 도전성을 갖는 제 1 도전형 불순물 및 제 2 도전형 불순물을 각각 소정 깊이로 이온주입하여 제 1 도전형 웰과 제 2 도전형 웰을 형성하는 단계; 상기 제 1 도전형 웰 및 제 2 도전형 웰이 형성된 상기 반도체 기판에 소자간 분리를 위한 소자 분리 영역을 형성하는 단계; 게이트 전극이 형성될 예정 영역의 상기 제 1 도전형 웰 상부에 절연막을 형성하는 단계; 상기 절연막 상부에 도전층으로 이루어진 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극 에지에 셀프얼라인하도록 상기 제 2 도전형 불순물을 상기 제 1 도전형 웰의 표면 근방에 고농도로 이온주입하여 소스/드레인을 형성하고, 동시에 상기 게이트 전극과 소정 거리 이격되는 상기 제 1 도전형 웰 내의 표면 근방에 제 2 도전형 불순물이 고농도로 이온주입하여 상기 소자 분리 영역에 의해 분리된 상기 제 1 도전형 웰에 트랜지스터와 제 1 다이오드를 형성하는 단계; 상기 제 2 도전형 웰 내의 표면 근방에 상기 제 1 도전형 불순물을 고농도로 이온주입하여 제 2 다이오드를 형성하는 단계; 상기 결과물 전면에 층간 절연막을 형성한 후에 상기 게이트 전극, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드 상부에 형성된 상기 층간절연막을 선택적으로 제거하여 노출시키는 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 결과물에 도전성 금속층을 형성하여 상기 게이트 전극, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드를 상기 도전성 금속층으로 연결하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the present invention includes a first conductivity type well and a first conductivity type impurity having a conductivity opposite to each other in an adjacent region of the semiconductor substrate to a predetermined depth. Forming a second conductivity well; Forming an isolation region for isolation between devices in the semiconductor substrate on which the first conductivity well and the second conductivity well are formed; Forming an insulating film on the first conductivity type well in a region where a gate electrode is to be formed; Forming a gate electrode formed of a conductive layer on the insulating film; The second conductivity type impurities are implanted at a high concentration near the surface of the first conductivity type well to self-align the gate electrode edges to form a source / drain, and at the same time, the first distance is spaced apart from the gate electrode. Forming a transistor and a first diode in the first conductivity type well separated by the device isolation region by ion implantation of a second conductivity type impurity near the surface in the conductivity type well; Forming a second diode by ion implanting the first conductivity type impurity at a high concentration near the surface of the second conductivity type well; Forming a contact hole for selectively removing and exposing the interlayer insulating layer formed on the gate electrode, the first diode, and the second diode after forming the interlayer insulating layer on the entire surface of the resultant; And forming a conductive metal layer on the resultant to connect the gate electrode, the first diode, and the second diode to the conductive metal layer.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 보호용 다이오드를 가지는 일 실시예의 반도체 장치를 회로적으로 표시한 도면으로서, 상기 반도체 장치는 드레인(116)과 소스(118) 및 게이트 전극(110,112)을 가지는 N모스 트랜지스터와, 상기 N모스 트랜지스터의 게이트 전극(110,112)에 연결된 N/P 다이오드(120)와, 상기 N모스 트랜지스터의 게이트 전극(110,112)에 연결된 P/N 다이오드(122)로 구성된다.FIG. 6 is a circuit diagram of an embodiment of a semiconductor device having a protection diode according to the present invention, wherein the semiconductor device includes an NMOS transistor having a
도 7은 도 6에 도시된 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치의 레이아웃도로서, P형 웰(102) 상부에 형성된 N모스 트랜지스트의 게이트 전극 패턴(109)과 상기 패턴(109)에 일정 거리 이격된 상기 P형 웰(102)에 N형 불순물이 주입된 N/P 다이오드(120) 및 상기 P형 웰(102)과 근접된 N(예를 들어, 제 2 도전)형 웰(104)에 P형 불순물이 주입된 P/N 다이오드(122)가 모두 동일한 금속 배선층(126)으로 연결되어 있음을 나타낸다.FIG. 7 is a layout diagram of a semiconductor device having the protection diode shown in FIG. 6. The
도 8은 도 7의 A-A'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도이며, 도 9는 도 7의 B-B'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도이며, 도 10은 도 7의 C-C'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도이다. 여기서, 상기 반도체 장치는 실리콘 기판(100) 내에 P형 불순물(제 1 도전형 불순물)이 주입된 P형 웰(102) 표면에 형성된 게이트 산화막(108)과, 상기 게이트 산화막(108) 상부면에 도전층 즉, 폴리실리콘층(110)과 살리사이드층(112)이 적층된 게이트 전극과, 상기 게이트 전극 측벽에 형성된 스페이서(114)와, 상기 스페이서(114) 에지 근방의 P형 웰(102) 표면에 상기 P형 불순물과 반대되는 도전성을 갖는 N형 불순물(예를 들어, 제 2 도전형 불순물)이 주입된 드레인(116) 및 소스(118)를 가지는 N모스 트랜지스터와, 소자간 분리를 위한 필드 산화막(106)에 의해 다른 소자와 분리되며 상기 필드 산화막(106) 사이의 상기 P형 웰(102) 표면 근방에 N형 불순물이 주입된 N/P 다이오드(120, 예를 들어, 제 1 다이오드)와, 상기 기판(100) 내의 상기 P형 웰(102)과 근접하도록 형성된 N형 웰(104) 표면의 상기 필드 산화막(106) 사이에 P형 불순물이 주입된 P/N 다이오드(122, 예를 들어, 제 2 다이오드)로 구성된다. 이때, 상기 N모스 트랜지스터와 N/P 다이오드(120) 및 P/N 다이오드(122)는 소자간 절연을 위해 형성된 층간 절연막(124) 내의 콘택홀에 채워진 금속 배선층(126)을 통해서 상기 소자들이 연결되어 있다. 여기서, 상기 P형 불순물과 N형 불순물을 각각 제 1 도전형 불순물 및 제 2 도전형 불순물로 예를 들었으나, 상기 N형 불순물을 제 1 불순물이 될 수 있고, 상기 P형 불순물이 제 2 불순물이 될 수도 있다.FIG. 8 is a vertical cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 7, and FIG. 9 is a vertical cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 7, and FIG. It is a vertical cross section which cut | disconnected the semiconductor device by the C 'line. The semiconductor device may include a
상기와 같은 구조를 가지는 N모스 트랜지스터는 N/P 다이오드(120)과 P/N 다이오드(122)를 보호용 소자로 가지고 있어서, 다층 금속 배선 공정에서 자주 실시되는 플라즈마 공정으로 인해 상기 게이트 산화막(108)에 트랩되는 양전하 또는 음전하들이 상기 다이오드(120,122)들을 통해서 신속하게 방출한다. The NMOS transistor having the structure as described above has the N /
또한, 본 발명은 P모스 트랜지스터의 경우에도 P/N 다이오드와 N/P 다이오드를 보호용 소자로 사용한다. 그러므로, 상기 P모스 트랜지스터는 게이트 산화막에 트랩되는 플라즈마의 전하가 음전하일지라도 상기 N/P 다이오드에 의해서 신속하게 방출시킬 수 있다.In addition, the present invention uses P / N diodes and N / P diodes as protection elements in the case of PMOS transistors. Therefore, the P-MOS transistor can be quickly released by the N / P diode even if the charge of the plasma trapped in the gate oxide film is negatively charged.
한편, 상기 N모스 트랜지스터는 다음과 같은 제조 공정 순서에 따라 형성된다. Meanwhile, the NMOS transistor is formed according to the following manufacturing process sequence.
도 11에 나타난 바와 같이 실리콘 기판(100)에 서로 근접하도록 P형 웰(102)과 N형 웰(104)을 각각 형성하고, 통상의 로커스 공정을 이용하여 상기 P형 웰(102)과 상기 N형 웰(104)이 형성된 상기 기판(100)에 소자간 분리를 위한 필드 산화막(106)을 형성한다. 이어서 게이트 전극(G)이 형성될 예정 영역에 얇은 절연막으로서 게이트 산화막(108)을 형성한다.As shown in FIG. 11, the P-
그 다음 도 12에 나타난 바와 같이 상기 결과물 전면에 도전층으로서 폴리실리콘(110)을 형성하고, 그 위에 탈륨을 증착하여 살리사이드막(12)을 형성한다. Next, as shown in FIG. 12,
도 13에 나타난 바와 같이 게이트 마스크에 따른 사진 공정을 실시하여 상기 살리사이드막(12) 상부면에 제 1 포토레지스트 패턴(113a)을 형성한다.As shown in FIG. 13, a photolithography process is performed according to a gate mask to form a
이어서 도 14에 나타난 바와 같이 식각 공정으로 상기 적층된 살리사이드막(112) 및 폴리실리콘층(110)을 순차적으로 식각하여 게이트 전극(G)을 형성한다.Subsequently, as illustrated in FIG. 14, the
상기 결과물에 형성된 상기 제 1 포토레지스트 패턴(113a)을 제거한 후에 N모스 트랜지스터가 형성될 예정 영역을 개방하는 사진 공정을 실시하여 상기 결과물 상부에 제 2 포토레지스트 패턴(113b)을 도포한다. 이어서 결과물 전면에 산화 공정을 실시하고, 상기 공정에 의해 형성된 산화막을 건식 식각 공정으로 식각해서 도 15에 나타난 바와 같이 상기 게이트 전극(G) 측벽에 스페이서(114)를 형성한다. 상기 제 2 포토레지스트 패턴(113b)를 제거한 후에 도 16에 나타난 바와 같이 N모스 트랜지스터와 N/P 다이오드가 형성될 예정 영역을 개방하는 사진 공정을 실시하여 상기 결과물 상부에 제 3 포토레지스트 패턴(115)을 형성한다. 이어서 상기 결과물에 N형 불순물을 고농도로 이온 주입한다. 이로 인해 상기 게이트 전극(G) 에지의 P형 웰(102) 표면 근방에는 N형 불순물이 고농도로 주입된 소스/드레인(118,116)이 형성되며 상기 게이트 전극(G)과 소정 거리 이격된 상기 P형 웰(102)의 표면 근방 즉, 필드 산화막(106) 사이에는 N형 불순물이 고농도로 주입된 제 1 다이오드(120)가 형성된다.After removing the
그 다음 도 17에 나타난 바와 같이 상기 결과물에 도포된 상기 제 3 포토레지스트 패턴(115)을 제거하고, P/N 다이오드가 형성될 예정 영역만 개방하는 사진 공정을 실시하여 상기 결과물 상부에 제 4 포토레지스트 패턴(121)을 형성한다. 이어서 상기 결과물에 P형 불순물을 고농도로 이온 주입한다. 이로 인해 상기 N형 웰(104)의 표면 근방 즉, 필드 산화막(106) 사이에는 P형 불순물이 고농도로 주입된 제 2 다이오드(122)가 형성된다.Next, as shown in FIG. 17, the
그 다음 상기 결과물 전면에 층간 절연막(124)을 형성하고, 상기 게이트 전극, 제 1 다이오드 및 제 2 다이오드 상부의 일부 상기 층간 절연막(124)가 선택적으로 노출되는 상기 사진 공정을 실시하여 제 5 포토레지스트 패턴(도시하지 않음)을 형성하고, 상기 제 5 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 사용하여 상기 층간 절연막(124)을 제거하여 콘택홀을 형성하고, 상기 콘택홀이 형성된 반도체 기판의 전면에 도전성 금속층을 형성하고, 상기 도전성 금속층을 패터닝하여 상기 게이트 전극(G)과 제 1 다이오드(120) 및 제 2 다이오드(122)를 동일한 금속 배선층(126)으로 연결하여 본 발명을 완성한다.Next, an
상기와 같은 제조 공정 순서에 따른 본 발명은 다층 금속 배선 공정으로 인해 에지 안테나 비율이 증가하더라도 N모스 트랜지스터의 게이트 산화막에 발생하는 전하 트랩의 효과를 상기 다이오드(120,122)들에 의해서 효과적으로 대처할 수 있다.According to the present invention according to the manufacturing process sequence as described above, even if the edge antenna ratio is increased due to the multi-layer metal wiring process, the effects of the charge trap generated in the gate oxide film of the NMOS transistor can be effectively coped by the
본 발명은 플라즈마 공정시 종래 기술의 보호용 다이오드에 의해서 통과되지 못하고 게이트 산화막에 트랩되는 플라즈마의 전하를 신속하게 통과시킬 수 있도록 반대 극성을 가지는 다이오드를 추가적으로 구비한다. 이로 인해 본 발명은 플라즈마 공정시 양전하 또는 음전하 중에서 어느 성분의 전하가 인가되더라도 상기 인가된 전하들을 고속으로 방출하기 때문에 소자의 수율과 신뢰성이 크게 향상될 수 있는 효과가 있다.The present invention further includes a diode having an opposite polarity so that the charge of the plasma trapped in the gate oxide film can be quickly passed by the protection diode of the prior art during the plasma process. Therefore, the present invention has an effect that the yield and reliability of the device can be greatly improved because the applied charges are discharged at high speed even if any component of positive or negative charge is applied during the plasma process.
도 1은 종래 기술에 의한 보호용 다이오드를 가지는 일 실시예의 반도체 장치를 회로적으로 표시한 도면.1 is a circuit diagram showing a semiconductor device of an embodiment having a protection diode according to the prior art;
도 2는 도1에 도시된 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치의 레이아웃도. FIG. 2 is a layout diagram of a semiconductor device having the protection diode shown in FIG.
도 3은 도 2의 A-A'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도.3 is a vertical cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 2.
도 4는 도 2의 B-B'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도.4 is a vertical cross-sectional view taken along line B-B 'of FIG. 2;
도 5는 도 2의 C-C'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도. FIG. 5 is a vertical cross-sectional view of the semiconductor device taken along the line CC ′ in FIG. 2. FIG.
도 6은 본 발명에 따른 보호용 다이오드를 가지는 일 실시예의 반도체 장치를 회로적으로 표시한 도면.FIG. 6 is a circuit diagram of an embodiment of a semiconductor device having a protection diode according to the present invention; FIG.
도 7은 도 6에 도시된 보호용 다이오드를 가지는 반도체 장치의 레이아웃도.FIG. 7 is a layout diagram of a semiconductor device having the protection diode shown in FIG. 6. FIG.
도 8은 도 7의 A-A'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도.FIG. 8 is a vertical cross-sectional view of the semiconductor device taken along the line AA ′ of FIG. 7; FIG.
도 9는 도 7의 B-B'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도.FIG. 9 is a vertical cross-sectional view taken along line B-B ′ of FIG. 7.
도 10은 도 7의 C-C'선에 의해 반도체 장치를 자른 수직 단면도.FIG. 10 is a vertical cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 7. FIG.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 실리콘 기판 102: P형 웰 100: silicon substrate 102: P-type well
104: N형 웰 106: 필드 산화막104: N type well 106: field oxide film
108: 게이트 산화막 110: 폴리실리콘층108: gate oxide film 110: polysilicon layer
112: 살리사이드층 114: 스페이서112: salicide layer 114: spacer
116: 드레인 118: 소스 116: drain 118: source
120: N/P 다이오드 122: P/N 다이오드120: N / P diode 122: P / N diode
124: 층간 절연막 126: 금속 배선층 124: interlayer insulating film 126: metal wiring layer
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