JP2003060071A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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JP2003060071A
JP2003060071A JP2001241287A JP2001241287A JP2003060071A JP 2003060071 A JP2003060071 A JP 2003060071A JP 2001241287 A JP2001241287 A JP 2001241287A JP 2001241287 A JP2001241287 A JP 2001241287A JP 2003060071 A JP2003060071 A JP 2003060071A
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JP
Japan
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type
well region
layer
integrated circuit
conductivity type
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JP2001241287A
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Japanese (ja)
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Kazunobu Kuwazawa
和伸 桑沢
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit device provided with an embedded impurity layer for an α ray soft error measure and provided with an SRAM capable of reducing taps for grounding for each cell. SOLUTION: An embedded n-type layer B-N is disposed as an intermediate layer on a p-type semiconductor substrate P-sub. On the n-type layer B-N, a p-type well region PWEL is uniformly provided. On the n-type layer B-N, the p-type substrate P-sub is present for prescribed thickness, and the p-type well region PWEL and an n-type well region NWEL are provided in equal depth. A CMOS circuit is constituted of respective wells. A power supply voltage VDD is supplied to the source of a P channel MOS transistor Qp and the well region NWEL. Also, since the well region PWEL is connected to the p-type substrate P-sub, it does not float. Thus, for supply of a ground potential VSS to the well region PWEL, the number of the taps is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、α線ソフトエラー
対策のため基板内に不純物埋め込み層を配し、ウェル領
域に形成された集積回路を含んで高集積化が要求される
半導体集積回路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device which is required to be highly integrated including an integrated circuit formed in a well region by disposing an impurity-embedded layer in a substrate as a countermeasure against .alpha. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路を構成する半導体基板内
に放射線が入射すると、基板原子との相互作用により入
射粒子がエネルギーを失う過程で電子・正孔対を発生す
る。発生した電子あるいは正孔による信号はノイズとな
って半導体装置の誤動作を引き起こすことがある。
2. Description of the Related Art When radiation enters a semiconductor substrate that constitutes a semiconductor integrated circuit, electron-hole pairs are generated in the process in which incident particles lose energy due to interaction with substrate atoms. The signal generated by the generated electrons or holes becomes noise, which may cause malfunction of the semiconductor device.

【0003】特にα線は基板内に多数の電子・正孔対を
発生させる。α線がシリコンに入射した場合、飛程は約
25μmであり、その軌跡に沿って1.4×106個の
電子正孔対が発生する。発生した少数キャリアが拡散層
に流れ込むと、拡散層の電位が変化してソフトエラーを
引き起こすことになる。
In particular, α rays generate many electron-hole pairs in the substrate. When α rays enter silicon, the range is about 25 μm, and 1.4 × 10 6 electron-hole pairs are generated along the locus. When the generated minority carriers flow into the diffusion layer, the potential of the diffusion layer changes, causing a soft error.

【0004】例えば、P型基板上にN+拡散層が形成さ
れている場合、少数キャリア捕集過程は次のようであ
る。空乏層内で発生した少数キャリア(電子)は空乏層
内に印加されている電界によりすべて拡散層に流れ込
む。基板中性領域で発生した少数キャリアは拡散により
基板内部に広がっていく。拡散した少数キャリアのうち
空乏層に到達したものは拡散層に流れ込み、その他は基
板内で正孔と再結合するか基板側電極に流れ込むことに
なる。
For example, when an N + diffusion layer is formed on a P type substrate, the minority carrier collecting process is as follows. All the minority carriers (electrons) generated in the depletion layer flow into the diffusion layer due to the electric field applied in the depletion layer. Minority carriers generated in the neutral region of the substrate spread inside the substrate by diffusion. Of the diffused minority carriers, those that have reached the depletion layer flow into the diffusion layer, and the others recombine with holes in the substrate or flow into the substrate-side electrode.

【0005】このような現象は、半導体メモリ回路にお
いてα線ソフトエラーを引き起こす。すなわち、パッケ
ージ材中や配線金属中に微量に含まれる放射性元素から
出るα線がチップ内に入射した時に多量の電子・正孔対
を生成し、それが記憶された情報を破壊するのである。
Such a phenomenon causes an α ray soft error in the semiconductor memory circuit. That is, when α rays emitted from a small amount of radioactive elements contained in the packaging material or the wiring metal enter the chip, a large number of electron-hole pairs are generated, and the stored information is destroyed.

【0006】そこで、α線ソフトエラー対策のため、埋
め込み不純物層を設ける技術が知られている。すなわ
ち、メモリセルアレイを構成する素子の下部全体に埋め
込み不純物層を設け、α線入射時に生成される少数キャ
リアが素子領域へ流れ込むのを防止する。
Therefore, a technique for providing a buried impurity layer is known as a countermeasure against α-ray soft error. That is, a buried impurity layer is provided in the entire lower portion of the element forming the memory cell array to prevent minority carriers generated at the time of incidence of α rays from flowing into the element region.

【0007】半導体メモリ回路のうち、DRAM(ダイ
ナミックRAM)に比べて大集積化が困難なSRAM
(スタティック型ランダムアクセスメモリ)において
も、高集積化が推し進められている。SRAMは高速読
み出しに利点があり、携帯機器等の部品数が制限される
システムやパーソナルコンピュータ、ワークステーショ
ンなどのキャッシュメモリに適している。このSRAM
においてもα線ソフトエラー対策のため、埋め込み不純
物層を設けるものは多い。
Of semiconductor memory circuits, SRAM is more difficult to integrate than DRAM (dynamic RAM).
Also in (static type random access memory), high integration is being promoted. The SRAM has an advantage in high-speed reading, and is suitable for a cache memory of a system such as a portable device in which the number of parts is limited, a personal computer, a workstation, or the like. This SRAM
In many cases, a buried impurity layer is provided as a countermeasure against α-ray soft error.

【0008】SRAMの1ビット情報を記憶する単位回
路(メモリセル)は、周知のようにフリップフロップ回
路を基本構成とし、CMOS回路が不可欠である。基板
上にN型ウェル、P型ウェルを設けメモリセルを構成す
る。
As is well known, a unit circuit (memory cell) for storing 1-bit information of SRAM has a flip-flop circuit as a basic structure, and a CMOS circuit is indispensable. A memory cell is formed by providing an N-type well and a P-type well on the substrate.

【0009】図5(a),(b)は、それぞれSRAM
のメモリセル領域を示し、(a)はウェルの平面図、
(b)は(a)のB−B線に沿う断面図である。図5
(a)に示すように、Nウェル領域NWEL、Pウェル
領域PWELが交互に配列されている。斜線部が1つの
メモリセルに使われる領域であり、各ウェル、素子が図
示しないトレンチアイソレーション等で絶縁分離されて
いる。この斜線部領域を単位領域としてアレイ状にメモ
リセル(図示せず)が集積されるのである。
FIGS. 5A and 5B are SRAMs, respectively.
Of the memory cell region of FIG.
(B) is sectional drawing which follows the BB line of (a). Figure 5
As shown in (a), N well regions NWEL and P well regions PWEL are arranged alternately. The hatched portion is a region used for one memory cell, and each well and element are insulated and isolated by trench isolation (not shown) or the like. Memory cells (not shown) are integrated in an array with the shaded area as a unit area.

【0010】図5(b)に示すように、NWEL、PW
ELの各ウェル領域下に隣接して埋め込み不純物層、こ
こではN型層B-Nが設けられている。N型層B-Nは、例
えばP型基板P-subにディープ・ウェルを形成すること
により構成される。N型層B-Nは、例えば1つのメモリ
セルブロック全体に敷設される(図5(a)の破線)。
これにより、α線入射時に生成される少数キャリアがウ
ェル内の素子構成へ流れ込むのを防止する。
As shown in FIG. 5B, NWEL, PW
A buried impurity layer, here an N-type layer BN, is provided under each well region of the EL. The N-type layer B-N is formed by forming a deep well in the P-type substrate P-sub, for example. The N-type layer B-N is laid, for example, in one entire memory cell block (broken line in FIG. 5A).
This prevents the minority carriers generated upon incidence of α rays from flowing into the element structure in the well.

【0011】図6は、SRAMのメモリセルの一例を示
す回路図である。電源−接地間のPチャネルMOSトラ
ンジスタQp1(Qp2)、NチャネルMOSトランジ
スタQn1(Qn2)で構成される互いのCMOSイン
バータの入出力を接続し合い、フリップフロップFF
1,FF2が構成されている。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of an SRAM memory cell. A flip-flop FF is formed by connecting the inputs and outputs of the CMOS inverters each including a P-channel MOS transistor Qp1 (Qp2) and an N-channel MOS transistor Qn1 (Qn2) between the power supply and the ground.
1 and FF2 are configured.

【0012】選択用トランジスタQsは、ワード線WL
の電位制御によりビット線BLLとBLRにおける各信
号(書き込みまたは読み出しのデータ)の伝達に寄与す
る。選択用トランジスタQsはPチャネルMOSトラン
ジスタで構成される場合、またはNチャネルMOSトラ
ンジスタで構成される場合がある。
The selection transistor Qs is a word line WL.
The potential control contributes to the transmission of each signal (write or read data) on the bit lines BLL and BLR. The selection transistor Qs may be a P-channel MOS transistor or an N-channel MOS transistor.

【0013】SRAMセルはこのような構成により、電
源電圧VDDを印加している限り継続的に記憶された情
報が維持され、リフレッシュ動作は不要である。CMO
S回路によってスタンバイ時の消費電流は極めて小さ
く、かつ高速なアクセス時間が実現される。
With such a structure, the SRAM cell maintains the stored information continuously as long as the power supply voltage VDD is applied, and the refresh operation is unnecessary. CMO
With the S circuit, the current consumption during standby is extremely small and a high-speed access time is realized.

【0014】上記PチャネルMOSトランジスタQp
1、Qp2及びNチャネルMOSトランジスタQn1、
Qn2は、それぞれ図5(a),(b)のNウェル領域
NWEL、Pウェル領域NWELを素子領域として設計
に応じたレイアウトで形成される。また、選択用トラン
ジスタQsも上記NWELまたはPWELいずれかを素
子領域として設計に応じたレイアウトで形成される。
The P channel MOS transistor Qp
1, Qp2 and N-channel MOS transistor Qn1,
Qn2 is formed in a layout according to the design, using the N well region NWEL and the P well region NWEL in FIGS. 5A and 5B as element regions, respectively. The selection transistor Qs is also formed in a layout according to the design, using either the NWEL or PWEL as the element region.

【0015】上記のような構成のSRAMセルにおいて
通常、電源電圧VDDはNウェル領域NWEL及びその
上に構成されるPチャネルMOSトランジスタQp1、
Qp2のソース拡散層に供給される。電源電圧VDD
は、図示しない電源パッドに繋がるそれぞれ所定箇所に
配された電源ラインからビアを介して伝達される。ま
た、図5(b)に示したN型層B-Nは、Nウェル領域N
WELに電気的に接続されNWEL電位が供給され
る)。
In the SRAM cell having the above-mentioned structure, the power supply voltage VDD is normally the N-well region NWEL and the P-channel MOS transistor Qp1 formed on it.
It is supplied to the source diffusion layer of Qp2. Power supply voltage VDD
Are transmitted through the vias from the power supply lines respectively connected to the power supply pads (not shown) and arranged at predetermined positions. In addition, the N-type layer B-N shown in FIG.
It is electrically connected to WEL and supplied with NWEL potential).

【0016】一方、接地電位VSSはPウェル領域PW
EL及びその上に構成されるNチャネルMOSトランジ
スタQn1、Qn2のドレイン拡散層につながる。ま
た、Pウェル領域PWELには高濃度P型領域のP+
ップがセル毎(あるいは所定距離おき)にとられる。P
+タップはそれぞれ所定箇所に配されたセカンドポリシ
リコン(または金属配線)と接続され、図示しないグラ
ンドパッドに接続される。
On the other hand, the ground potential VSS is the P well region PW.
It is connected to the EL and the drain diffusion layers of the N-channel MOS transistors Qn1 and Qn2 formed on the EL. Further, in the P well region PWEL, P + taps of the high concentration P type region are taken for each cell (or every predetermined distance). P
Each + tap is connected to a second polysilicon (or a metal wiring) arranged at a predetermined position, and is connected to a ground pad (not shown).

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成のS
RAMセルにおいて、α線ソフトエラー対策のために埋
め込みN型層B-N層が一様に設けられている。このた
め、各セルに対しPウェル領域がフローティングになら
ないようPウェル領域を接地電位にするためのP+タッ
プの配設が各セル毎あるいは所定距離おきに必要となっ
ている。P+タップの配備はセル面積の縮小化を妨げる
要因の一つである。
SUMMARY OF THE INVENTION S having the above-mentioned configuration
In the RAM cell, a buried N-type layer B-N layer is uniformly provided as a countermeasure against α-ray soft error. For this reason, it is necessary to dispose P + taps for setting the P well region to the ground potential in each cell or at a predetermined distance so that the P well region does not float in each cell. The provision of P + taps is one of the factors that hinder the reduction of cell area.

【0018】本発明は上記のような事情を考慮してなさ
れたもので、α線ソフトエラー対策の埋め込み不純物層
を設けつつ、各セル毎の接地用タップを削減することの
できるSRAMを有する半導体集積回路装置を提供しよ
うとするものである。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and a semiconductor having an SRAM capable of reducing the grounding tap for each cell while providing an embedded impurity layer against α-ray soft error. An attempt is made to provide an integrated circuit device.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

【0019】本発明に係る半導体集積回路装置は、第1
導電型の半導体基板に中間層として配設された第2導電
型の埋め込み不純物層と、前記埋め込み不純物層に接触
することなく前記半導体基板に所定深さで設けられた第
1導電型のウェル領域と、前記埋め込み不純物層に接触
することなく前記半導体基板に所定深さで設けられた第
2導電型のウェル領域と、前記第1導電型のウェル領域
及び第2導電型のウェル領域それぞれに素子が設けられ
相互に関係する集積回路素子と、を具備したことを特徴
とする。
The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is the first
A second conductivity type buried impurity layer provided as an intermediate layer on the conductivity type semiconductor substrate, and a first conductivity type well region provided at a predetermined depth in the semiconductor substrate without contacting the buried impurity layer. And a second conductive type well region provided at a predetermined depth in the semiconductor substrate without contacting the buried impurity layer, and a device in each of the first conductive type well region and the second conductive type well region. And an integrated circuit element related to each other are provided.

【0020】上記本発明に係る半導体集積回路装置によ
れば、第1導電型及び第2導電型の両者のウェル領域
は、埋め込み不純物層と接触せずに第1導電型の半導体
基板上に所定深さで設けられる。これにより、ソフトエ
ラー対策の第2導電型の埋め込み不純物層は設けられた
まま、第1導電型のウェル領域をフローティングにしな
いようにできる。これにより、第1導電型のウェル領域
はタップ個数を削減しても第1導電型の半導体基板で全
体的に基準バイアスできる。
According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the well regions of both the first conductivity type and the second conductivity type are formed on the first conductivity type semiconductor substrate without contacting the buried impurity layer. Provided at the depth. As a result, it is possible to prevent the well region of the first conductivity type from floating while the second conductivity type buried impurity layer for soft error countermeasures is provided. As a result, the well region of the first conductivity type can be entirely biased with reference to the semiconductor substrate of the first conductivity type even if the number of taps is reduced.

【0021】また、本発明に係る半導体集積回路装置
は、第1導電型の半導体基板に中間層として配設された
第2導電型の埋め込み不純物層及びその上の第1導電型
の埋め込み不純物層と、前記第1導電型の埋め込み不純
物層上において前記半導体基板に設けられた第1導電型
のウェル領域及び第2導電型のウェル領域と、前記第1
導電型のウェル領域及び第2導電型のウェル領域それぞ
れに素子が設けられ相互に関係する集積回路素子と、を
具備したことを特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the second conductivity type buried impurity layer provided as an intermediate layer on the first conductivity type semiconductor substrate and the first conductivity type buried impurity layer thereon. A first conductivity type well region and a second conductivity type well region provided in the semiconductor substrate on the first conductivity type buried impurity layer;
An integrated circuit element in which elements are provided in the well region of the conductivity type and the well region of the second conductivity type and are related to each other.

【0022】上記本発明に係る半導体集積回路装置によ
れば、第1導電型及び第2導電型両者のウェル領域の直
下は、第1導電型の埋め込み不純物層となり、第1導電
型の埋め込み不純物層下に第2導電型の埋め込み不純物
層が配される。これにより、ソフトエラー対策の第2導
電型の埋め込み不純物層は設けられたまま、第1導電型
のウェル領域は埋め込み不純物層の基準バイアスにより
フローティング防止され、タップ個数削減に寄与する。
また、第1導電型の埋め込み不純物層及び第1導電型の
ウェル領域の抵抗を下げることができ、基準電位上昇は
し難くなる。これにより、回路特性の安定性向上に寄与
する。
According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the buried impurity layer of the first conductivity type is formed immediately below the well regions of both the first conductivity type and the second conductivity type, and the buried impurity layer of the first conductivity type is formed. A second conductivity type buried impurity layer is disposed below the layer. As a result, the first conductivity type well region is prevented from floating by the reference bias of the buried impurity layer while the second conductivity type buried impurity layer for soft error countermeasures is provided, which contributes to the reduction in the number of taps.
Further, the resistance of the first-conductivity-type buried impurity layer and the first-conductivity-type well region can be reduced, and it becomes difficult to raise the reference potential. This contributes to improving the stability of circuit characteristics.

【0023】なお、前者、後者の発明に係る上記集積回
路素子はCMOS型回路を含むことを特徴とする。さら
に、フリップフロップ型のメモリセルを有するメモリ回
路を構成することを特徴とする。フリップフロップで構
成されるメモリセルにおいてCMOS型回路の基準電位
のタップが削減できると共にソフトエラー対策の構成
(第2導電型の埋め込み不純物層)は維持される。
The integrated circuit elements according to the former and latter inventions are characterized by including a CMOS type circuit. Further, a memory circuit having a flip-flop type memory cell is formed. In the memory cell configured by the flip-flop, the tap of the reference potential of the CMOS type circuit can be reduced, and the configuration for the soft error countermeasure (the second conductivity type embedded impurity layer) is maintained.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1実施形態に
係る半導体集積回路装置の要部を示す断面図である。P
型の半導体基板P-subに中間層としてN型の埋め込み不
純物、ここでは埋め込みN型層B-Nが配設されている。
N型層B-Nは、例えばP型基板P-subにディープ・ウェ
ルを形成することにより構成される。N型層B-N上には
P型基板P-subが所定厚さ存在し、P型のウェル領域P
WEL、N型のウェル領域NWELが同等の深さで設け
られている。すなわち、埋め込みN型層B-Nは、ウェル
領域PWEL及びNWELには接触せずに、ウェル領域
PWEL及びNWELとの間にP型基板P-subの領域が
入るような深さを有して形成される。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention. P
An N-type buried impurity, here a buried N-type layer B-N, is provided as an intermediate layer on the semiconductor substrate P-sub of the type.
The N-type layer B-N is formed by forming a deep well in the P-type substrate P-sub, for example. A P-type substrate P-sub is present on the N-type layer B-N with a predetermined thickness, and a P-type well region P is formed.
WEL and N-type well regions NWEL are provided at the same depth. That is, the buried N-type layer B-N does not contact the well regions PWEL and NWEL and has a depth such that the region of the P-type substrate P-sub enters between the well regions PWEL and NWEL. It is formed.

【0025】上記ウェル領域PWEL及びNWELそれ
ぞれに素子が設けられ相互に関係する集積回路素子が設
けられている。それぞれ少なくともNチャネルMOSト
ランジスタQn、PチャネルMOSトランジスタQpが
形成され、CMOS回路を構成する。
Elements are provided in each of the well regions PWEL and NWEL, and integrated circuit elements related to each other are provided. At least an N-channel MOS transistor Qn and a P-channel MOS transistor Qp are formed to form a CMOS circuit.

【0026】これらのCMOS回路は電源電圧VDDが
PチャネルMOSトランジスタQpのソース及びウェル
領域NWELに供給される。また、接地電位VSSはN
チャネルMOSトランジスタのソース及びウェル領域P
WELに供給される。
In these CMOS circuits, the power supply voltage VDD is supplied to the source of the P-channel MOS transistor Qp and the well region NWEL. The ground potential VSS is N
Source and well region P of channel MOS transistor
Supplied to WEL.

【0027】このとき、ウェル領域PWELはP型基板
P-subとつながっているので、フローティングにならな
い。従って、従来設けていた接地電位VSS供給のため
のタップ個数を大幅に削減することができる。ウェル領
域PWELの周囲の特定箇所にP型基板P-subをバイア
スする高濃度領域(図示せず)を設けてもよい。すなわ
ち、P型基板P-subにおいてP+タップが所定箇所配設
されてもよい。
At this time, since the well region PWEL is connected to the P-type substrate P-sub, it does not float. Therefore, the number of taps for supplying the ground potential VSS, which has been conventionally provided, can be significantly reduced. A high-concentration region (not shown) that biases the P-type substrate P-sub may be provided at a specific position around the well region PWEL. That is, the P + tap may be provided at a predetermined position on the P-type substrate P-sub.

【0028】また、電源電圧VDDは、図示しない電源
パッドに繋がるそれぞれ所定箇所に配された電源ライン
からビアを介して伝達される。なお、埋め込みN型層B
-Nは、CMOS回路集積領域所定の外周部(図示せず)
において電源電圧VDDのバイアスが与えられればよ
い。
The power supply voltage VDD is transmitted via a via from a power supply line connected to a power supply pad (not shown) and arranged at a predetermined position. The buried N-type layer B
-N is a predetermined outer peripheral portion of the CMOS circuit integrated area (not shown)
It is sufficient if the bias of the power supply voltage VDD is applied at.

【0029】上記構成によれば、ウェル領域PWEL及
びNWELは、埋め込みN型層B-Nと接触せずにP型基
板P-sub上に所定深さでもって設けられる形態となる。
これにより、ソフトエラー対策の埋め込みN型層B-Nは
設けられたまま、ウェル領域PWELをフローティング
にしないようにできる。これにより、ウェル領域PWE
Lはタップ個数を削減してもP型基板P-subで全体的に
基準バイアスできる。これにより、ラッチアップの抑制
と共に素子面積の縮小化に寄与する。
According to the above structure, the well regions PWEL and NWEL are provided with a predetermined depth on the P-type substrate P-sub without making contact with the buried N-type layer B-N.
As a result, it is possible to prevent the well region PWEL from floating while the buried N-type layer B-N for soft error measures is provided. As a result, the well region PWE
Even if the number of taps is reduced, L can be entirely reference biased by the P-type substrate P-sub. This contributes to suppressing the latch-up and reducing the element area.

【0030】図2は、本発明の第2実施形態に係る半導
体集積回路装置の要部を示す断面図である。P型の半導
体基板P-subに中間層として埋め込み不純物、ここでは
埋め込みN型層B-N及びその上に埋め込みP型層B-Pが
配設されている。両者埋め込み層B-N及びB-Pは、例え
ばP型基板P-subにそれぞれ所定深さでディープ・ウェ
ルを形成することにより構成される。
FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a semiconductor integrated circuit device according to the second embodiment of the present invention. A buried impurity, here a buried N-type layer B-N, and a buried P-type layer B-P are disposed on the P-type semiconductor substrate P-sub as an intermediate layer. The both buried layers B-N and B-P are formed by forming deep wells at a predetermined depth in the P-type substrate P-sub, for example.

【0031】埋め込みP型層B-P上の基板にはP型のウ
ェル領域PWEL、N型のウェル領域NWELが同等の
深さで設けられている。ウェル領域PWELは少なくと
も埋め込みP型層B-Pと接触している。
A P-type well region PWEL and an N-type well region NWEL are provided in the substrate on the buried P-type layer BP at the same depth. The well region PWEL is in contact with at least the buried P-type layer BP.

【0032】上記ウェル領域PWEL及びNWELそれ
ぞれに素子が設けられ相互に関係する集積回路素子が設
けられている。それぞれ少なくともNチャネルMOSト
ランジスタQn、PチャネルMOSトランジスタQpが
形成され、CMOS回路を構成する。
An element is provided in each of the well regions PWEL and NWEL, and integrated circuit elements related to each other are provided. At least an N-channel MOS transistor Qn and a P-channel MOS transistor Qp are formed to form a CMOS circuit.

【0033】これらのCMOS回路は電源電圧VDDが
PチャネルMOSトランジスタQpのソース及びウェル
領域NWELに供給される。また、接地電位VSSはN
チャネルMOSトランジスタのソース及びウェル領域P
WELに供給される。
In these CMOS circuits, the power supply voltage VDD is supplied to the source of the P-channel MOS transistor Qp and the well region NWEL. The ground potential VSS is N
Source and well region P of channel MOS transistor
Supplied to WEL.

【0034】このとき、ウェル領域PWELはP型埋め
込み層B-Pとつながっているので、フローティングにな
らない。従って、従来設けていた接地電位VSS供給の
ためのタップ個数を大幅に削減することができる。ウェ
ル領域PWELの周囲の特定箇所にP型埋め込み層B-P
をバイアスする高濃度領域(図示せず)を設けてもよ
い。すなわち、P型埋め込み層B-PにおいてP+タップ
が所定箇所配設されてもよい。
At this time, since the well region PWEL is connected to the P-type buried layer BP, it does not become a floating state. Therefore, the number of taps for supplying the ground potential VSS, which has been conventionally provided, can be significantly reduced. A P-type buried layer BP is formed at a specific position around the well region PWEL.
A high-concentration region (not shown) may be provided for biasing. That is, P + taps may be provided at predetermined locations in the P-type buried layer BP.

【0035】また、電源電圧VDDは、図示しない電源
パッドに繋がるそれぞれ所定箇所に配された電源ライン
からビアを介して伝達される。なお、埋め込みN型層B
-Nは、CMOS回路集積領域所定の外周部(図示せず)
において電源電圧VDDのバイアスが与えられればよ
い。
The power supply voltage VDD is transmitted via a via from a power supply line connected to a power supply pad (not shown) and arranged at a predetermined position. The buried N-type layer B
-N is a predetermined outer peripheral portion of the CMOS circuit integrated area (not shown)
It is sufficient if the bias of the power supply voltage VDD is applied at.

【0036】上記構成によれば、ウェル領域PWEL及
びNWELは、埋め込みN型層B-Nを配しつつ、埋め込
みP型層B-P上に接触するように所定深さでもって設け
られる形態となる。これにより、ソフトエラー対策の埋
め込みN型層B-Nは設けられたまま、ウェル領域PWE
Lのフローティング防止対策ができる。これにより、ウ
ェル領域PWELはタップ個数を削減しても埋め込みP
型層B-Pで全体的に基準バイアスできる。これにより、
素子面積の縮小化に寄与する。また、埋め込みP型層B
-P及びウェル領域PWELは低抵抗となるので、基準電
位上昇はし難くなる。これにより、回路特性の安定性向
上に寄与する。
According to the above structure, the well regions PWEL and NWEL are provided with a predetermined depth so as to be in contact with the buried P-type layer BP while arranging the buried N-type layer B-N. Become. As a result, the well region PWE remains with the buried N-type layer B-N provided as a soft error countermeasure.
Measures to prevent floating of L can be taken. As a result, the well region PWEL is embedded P even if the number of taps is reduced.
The reference bias can be entirely applied to the mold layers BP. This allows
It contributes to the reduction of the element area. In addition, the embedded P-type layer B
Since -P and the well region PWEL have low resistance, it is difficult to raise the reference potential. This contributes to improving the stability of circuit characteristics.

【0037】図3は、図2の構成における深さ方向の濃
度プロファイルの一例を示す特性図である。MOSトラ
ンジスタのためのチャネルドープ領域、パンチスルー・
ストッパ、分離特性を促すチャネルカット領域が配され
ている。ウェル領域PWEL及びP型層B-Pは同等な濃
度プロファイルを有する。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of the concentration profile in the depth direction in the structure of FIG. Channel dope region for MOS transistors, punch through
There are stoppers and channel cut regions that promote separation characteristics. The well region PWEL and the P-type layer BP have the same concentration profile.

【0038】図4は、図2に係る本発明構成上に構成さ
れるSRAMメモリセルの一例を示す回路図である。電
源−接地間のPチャネルMOSトランジスタQp1(Q
p2)、NチャネルMOSトランジスタQn1(Qn
2)で構成される互いのCMOSインバータの入出力を
接続し合い、フリップフロップFF1,FF2が構成さ
れている。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of an SRAM memory cell constructed on the configuration of the present invention according to FIG. P-channel MOS transistor Qp1 (Q
p2), N-channel MOS transistor Qn1 (Qn
The flip-flops FF1 and FF2 are configured by connecting the inputs and outputs of the CMOS inverters configured in 2).

【0039】選択用トランジスタQsは、ワード線WL
の電位制御によりビット線BLLとBLRにおける各相
補信号(書き込みまたは読み出しのデータ)の伝達に寄
与する。選択用トランジスタQsはPチャネルMOSト
ランジスタで構成される場合、またはNチャネルMOS
トランジスタで構成される場合がある。
The selection transistor Qs is a word line WL.
The potential control contributes to the transmission of complementary signals (write or read data) on the bit lines BLL and BLR. The selection transistor Qs is a P-channel MOS transistor or an N-channel MOS transistor.
It may be composed of transistors.

【0040】SRAMセルはこのような構成により、電
源電圧VDDを印加している限り継続的に記憶された情
報が維持され、リフレッシュ動作は不要である。CMO
S回路によってスタンバイ時の消費電流は極めて小さ
く、かつ高速なアクセス時間が実現される。
With such a configuration, the SRAM cell maintains the stored information continuously as long as the power supply voltage VDD is applied, and the refresh operation is unnecessary. CMO
With the S circuit, the current consumption during standby is extremely small and a high-speed access time is realized.

【0041】上記PチャネルMOSトランジスタQp
1、Qp2及びNチャネルMOSトランジスタQn1、
Qn2は、それぞれ図2のNウェル領域NWEL、Pウ
ェル領域NWELを素子領域として設計に応じたレイア
ウトで形成される。また、選択用トランジスタQsも上
記NWELまたはPWELいずれかを素子領域として設
計に応じたレイアウトで形成される。
The P-channel MOS transistor Qp
1, Qp2 and N-channel MOS transistor Qn1,
Qn2 is formed in a layout according to the design using the N well region NWEL and the P well region NWEL in FIG. 2 as element regions, respectively. The selection transistor Qs is also formed in a layout according to the design, using either the NWEL or PWEL as the element region.

【0042】上記のような構成のSRAMセルにおいて
通常、電源電圧VDDはNウェル領域NWEL及びその
上に構成されるPチャネルMOSトランジスタQp1、
Qp2のソース拡散層に供給される。電源電圧VDD
は、図示しない電源パッドに繋がるそれぞれ所定箇所に
配された電源ラインからビアを介して伝達される。ま
た、埋め込みN型層B-N(図2参照)も、例えばSRA
Mセルのブロック外周部(図示せず)から電源電圧VD
Dのバイアスがとられる。
In the SRAM cell having the above-mentioned structure, the power supply voltage VDD is usually the N-well region NWEL and the P-channel MOS transistor Qp1 formed on it.
It is supplied to the source diffusion layer of Qp2. Power supply voltage VDD
Are transmitted through the vias from the power supply lines respectively connected to the power supply pads (not shown) and arranged at predetermined positions. The buried N-type layer B-N (see FIG. 2) is also formed by, for example, SRA.
Power supply voltage VD from the outer peripheral portion (not shown) of the M cell block
The bias of D is taken.

【0043】一方、接地電位VSSはPウェル領域PW
EL及びその上に構成されるNチャネルMOSトランジ
スタQn1、Qn2のドレイン拡散層につながる。ここ
で、Pウェル領域PWELへの接地電位VSS供給は、
ウェル領域PWEL直下の埋め込みP型層B-Pからも得
られるので、Pウェル領域PWEL毎のタップ領域を設
ける必要はなく、最小限のタップ個数を設ければ良い。
すなわち、各セルの接地電位はP型層B-Pで設けられる
+タップで補償することもできる。
On the other hand, the ground potential VSS is the P well region PW.
It is connected to the EL and the drain diffusion layers of the N-channel MOS transistors Qn1 and Qn2 formed on the EL. Here, the ground potential VSS is supplied to the P well region PWEL as follows.
Since it can be obtained from the buried P-type layer B-P immediately below the well region PWEL, it is not necessary to provide a tap region for each P well region PWEL, and a minimum number of taps may be provided.
That is, the ground potential of each cell can be compensated by the P + tap provided in the P-type layer B-P.

【0044】上記各実施形態の構成によれば、α線ソフ
トエラー対策のため埋め込みN型層B-N層が一様に敷設
されるSRAMセルブロックに関し、各セル毎のPウェ
ル領域PWELに対する接地電位VSS供給タップは大
幅に個数を削減できる。これにより、ソフトエラー対策
の埋め込み不純物層を配備しつつ、メモリセルアレイに
関する基準電位(接地電位)をセルブロック周囲でまと
めて取ることもできる。これにより、SRAMセルの面
積の縮小化に寄与する。
According to the configuration of each of the above-mentioned embodiments, regarding the SRAM cell block in which the embedded N-type layer B-N layer is uniformly laid to prevent the α-ray soft error, the P-well region PWEL of each cell is grounded. The number of potential VSS supply taps can be significantly reduced. As a result, the reference potential (ground potential) regarding the memory cell array can be collectively obtained around the cell block while providing the embedded impurity layer against the soft error. This contributes to the reduction of the area of the SRAM cell.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
1導電型及び第2導電型両者のウェル領域の直下は、第
1導電型の半導体基板を間に配したり、第1導電型の埋
め込み不純物層としたりする。これにより、ソフトエラ
ー対策の第2導電型の埋め込み不純物層は設けられたま
ま、第1導電型のウェル領域をフローティングにしない
ようにできる。これにより、第1導電型のウェル領域は
タップ個数を削減しても全体的に基準バイアスできる。
この結果、α線ソフトエラー対策の埋め込み不純物層を
設けつつ、各セル毎の接地用タップを省略することがで
きるSRAMを有する半導体集積回路装置を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, immediately below the well regions of both the first conductivity type and the second conductivity type, a semiconductor substrate of the first conductivity type is provided between the well regions, or the first conductivity type semiconductor substrate is provided. It is used as a buried impurity layer of the mold. As a result, it is possible to prevent the well region of the first conductivity type from floating while the second conductivity type buried impurity layer for soft error countermeasures is provided. Accordingly, the well region of the first conductivity type can be entirely biased as a reference even if the number of taps is reduced.
As a result, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit device having an SRAM in which a grounding tap for each cell can be omitted while providing a buried impurity layer as a countermeasure against α-ray soft error.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る半導体集積回路装
置の要部を示す断面図である。
FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a semiconductor integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2実施形態に係る半導体集積回路装
置の要部を示す断面図である。
FIG. 2 is a sectional view showing a main part of a semiconductor integrated circuit device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】図2の構成における深さ方向の濃度プロファイ
ルの一例を示す特性図である。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of a concentration profile in the depth direction in the configuration of FIG.

【図4】図2に係る本発明構成上に構成されるSRAM
メモリセルの一例を示す回路図である。
4 is an SRAM configured on the configuration of the present invention according to FIG. 2;
It is a circuit diagram which shows an example of a memory cell.

【図5】(a),(b)は、それぞれSRAMのメモリ
セル領域を示し、(a)はウェルの平面図、(b)は
(a)のB−B線に沿う断面図である。
5A and 5B respectively show a memory cell region of an SRAM, FIG. 5A is a plan view of a well, and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図6】SRAMのメモリセルの一例を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of an SRAM memory cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

P-sub…P型の半導体基板 B-N…埋め込みN型層 B-P…埋め込みP型層 PWEL…P型のウェル領域 NWEL…N型のウェル領域 Qp,Qp1,Qp2…PチャネルMOSトランジスタ Qn,Qn1,Qn2…NチャネルMOSトランジスタ Qs…選択用トランジスタ FF1,FF2…フリップフロップ VDD…電源電圧 VSS…接地電位 P-sub ... P type semiconductor substrate B-N ... Embedded N-type layer B-P ... Embedded P-type layer PWEL ... P-type well region NWEL ... N-type well region Qp, Qp1, Qp2 ... P-channel MOS transistor Qn, Qn1, Qn2 ... N-channel MOS transistor Qs ... Transistor for selection FF1, FF2 ... Flip-flop VDD ... Power supply voltage VSS ... Ground potential

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F048 AA01 AA03 AA06 AA09 AB01 AB04 AC03 BA03 BA05 BA07 BA13 BB05 BC06 BE01 BE03 BE05 BE09 BG14 5F083 BS17 BS27 GA09 GA18 HA01 HA10 NA01    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 5F048 AA01 AA03 AA06 AA09 AB01                       AB04 AC03 BA03 BA05 BA07                       BA13 BB05 BC06 BE01 BE03                       BE05 BE09 BG14                 5F083 BS17 BS27 GA09 GA18 HA01                       HA10 NA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1導電型の半導体基板に中間層として
配設された第2導電型の埋め込み不純物層と、 前記埋め込み不純物層に接触することなく前記半導体基
板に所定深さで設けられた第1導電型のウェル領域と、 前記埋め込み不純物層に接触することなく前記半導体基
板に所定深さで設けられた第2導電型のウェル領域と、 前記第1導電型のウェル領域及び第2導電型のウェル領
域それぞれに素子が設けられ相互に関係する集積回路素
子と、を具備したことを特徴とする半導体集積回路装
置。
1. An embedded impurity layer of a second conductivity type provided as an intermediate layer on a semiconductor substrate of a first conductivity type, and a predetermined depth provided on the semiconductor substrate without contacting the embedded impurity layer. A first conductive type well region, a second conductive type well region provided at a predetermined depth in the semiconductor substrate without contacting the buried impurity layer, the first conductive type well region and the second conductive type A semiconductor integrated circuit device comprising: an element provided in each well region of the mold and an interrelated integrated circuit element.
【請求項2】 前記集積回路素子は、CMOS型回路を
含むことを特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装
置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit element includes a CMOS type circuit.
【請求項3】 前記集積回路素子は、CMOS型回路を
含み、フリップフロップ型のメモリセルを有するメモリ
回路を構成することを特徴とする請求項1記載の半導体
集積回路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the integrated circuit element includes a CMOS type circuit and constitutes a memory circuit having a flip-flop type memory cell.
【請求項4】 第1導電型の半導体基板に中間層として
配設された第2導電型の埋め込み不純物層及びその上の
第1導電型の埋め込み不純物層と、 前記第1導電型の埋め込み不純物層上において前記半導
体基板に設けられた第1導電型のウェル領域及び第2導
電型のウェル領域と、 前記第1導電型のウェル領域及び第2導電型のウェル領
域それぞれに素子が設けられ相互に関係する集積回路素
子と、を具備したことを特徴とする半導体集積回路装
置。
4. A second conductivity type buried impurity layer provided as an intermediate layer on a first conductivity type semiconductor substrate, a first conductivity type buried impurity layer thereon, and the first conductivity type buried impurity layer. An element is provided in each of the first conductivity type well region and the second conductivity type well region and the first conductivity type well region and the second conductivity type well region provided on the semiconductor substrate on the layer; And an integrated circuit element related to the semiconductor integrated circuit device.
【請求項5】 前記集積回路素子は、CMOS型回路を
含むことを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路装
置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the integrated circuit element includes a CMOS type circuit.
【請求項6】 前記集積回路素子は、CMOS型回路を
含み、フリップフロップ型のメモリセルを有するメモリ
回路を構成することを特徴とする請求項4記載の半導体
集積回路装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 4, wherein the integrated circuit element includes a CMOS type circuit and constitutes a memory circuit having a flip-flop type memory cell.
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