JP2007305750A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the latch up of a semiconductor device having a parasitic thyristor. <P>SOLUTION: A channel region is formed having a width Y2 narrower than the width Y1 of a drain region 14 in a direction perpendicular to a direction crossing between a source region 17 and the drain region 14. This restricts only a current flowing on the channel to prevent the latch up without increasing the resistance value of the drain region 14. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体装置に関し、特に、マスクROM等の半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device such as a mask ROM.

近年、メモリセルにダイオードを設けたマスクROM等の半導体装置が発案されている。   In recent years, a semiconductor device such as a mask ROM in which a diode is provided in a memory cell has been proposed.

図6は、従来技術に係る半導体装置のメモリセルアレイの一部を示した断面図を示す。   FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of a memory cell array of a semiconductor device according to the prior art.

p型シリコン基板13の上面に、n型不純物領域14が設けられている。   An n-type impurity region 14 is provided on the upper surface of the p-type silicon substrate 13.

ここで、n型不純物領域14内に複数(8個)のp型不純物領域15が所定の間隔を隔てて形成されている。そして、1つのp型不純物領域15とn型不純物領域14とによって、1つのダイオード10が形成されている。即ち、8つのダイオード10が形成されている。   Here, a plurality of (eight) p-type impurity regions 15 are formed in the n-type impurity region 14 at a predetermined interval. One p-type impurity region 15 and n-type impurity region 14 form one diode 10. That is, eight diodes 10 are formed.

また、n型不純物領域14は、選択トランジスタ11のドレイン領域としても用いられている。また、n型不純物領域14の両側には、選択トランジスタ11のソース領域17が形成されている
また、p型シリコン基板13のn型不純物領域14とソース領域17との間のチャネル領域上には、ゲート絶縁膜18を介してゲート電極19が形成されている。このゲート電極19は、ポリシリコン膜からなるワード線7と一体的に形成されている。図示されていないが、このワード線7は、所定の間隔を隔てて複数設けられている。
The n-type impurity region 14 is also used as the drain region of the selection transistor 11. Further, the source region 17 of the selection transistor 11 is formed on both sides of the n-type impurity region 14. Also, on the channel region between the n-type impurity region 14 and the source region 17 of the p-type silicon substrate 13. A gate electrode 19 is formed through the gate insulating film 18. The gate electrode 19 is formed integrally with the word line 7 made of a polysilicon film. Although not shown, a plurality of the word lines 7 are provided at a predetermined interval.

また、p型シリコン基板13の上面上には、ゲート電極19(ワード線7)を覆うように、1層目の層間絶縁膜21が設けられている。この1層目の層間絶縁膜21のp型不純物領域15およびソース領域17に対応する領域には、コンタクトホール22が設けられている。また、このコンタクトホール22には、W(タングステン)からなる1層目のプラグ23が埋め込まれている。   A first interlayer insulating film 21 is provided on the upper surface of the p-type silicon substrate 13 so as to cover the gate electrode 19 (word line 7). A contact hole 22 is provided in a region corresponding to the p-type impurity region 15 and the source region 17 of the first interlayer insulating film 21. The contact hole 22 is filled with a first-layer plug 23 made of W (tungsten).

また、1層目の層間絶縁膜21上には、1層目のプラグ23に接続するように、Alからなるソース線12および1層目の接続層24が設けられている。また、1層目の層間絶縁膜21上には、ソース線12および1層目の接続層24を覆うように2層目の層間絶縁膜25が設けられている。この2層目の層間絶縁膜25の1層目の接続層24に対応する領域には、コンタクトホール26が形成されている。このコンタクトホール26には、Wからなる2層目のプラグ27が埋め込まれている。   On the first interlayer insulating film 21, a source line 12 made of Al and a first connection layer 24 are provided so as to be connected to the first plug 23. A second interlayer insulating film 25 is provided on the first interlayer insulating film 21 so as to cover the source line 12 and the first connecting layer 24. A contact hole 26 is formed in a region corresponding to the first connection layer 24 of the second interlayer insulating film 25. A second layer plug 27 made of W is embedded in the contact hole 26.

また、2層目の層間絶縁膜25上には、2層目のプラグ27に接続するように、Alからなる2層目の接続層28が設けられている。また、2層目の層間絶縁膜25の上には、2層目の接続層28を覆うように3層目の層間絶縁膜29が設けられている。この3層目の層間絶縁膜29には、コンタクトホール30が設けられているとともに、そのコンタクトホール30には、Wからなる3層目のプラグ31が埋め込まれている。この3層目のプラグ31は、2層目の接続層28に接続されている。3層目の層間絶縁膜29上には、Alからなる複数のビット線8が所定の間隔を隔てて設けられている。このビット線8は、3層目のプラグ31に接続されている。そして、3層目の層間絶縁膜29に、コンタクトホール30を設け、ビット線8を3層目のプラグ31を介して前記2層目の接続層28と接続するか否かにより、データ「0」または「1」が記憶されている。   A second connection layer 28 made of Al is provided on the second interlayer insulating film 25 so as to be connected to the second plug 27. A third interlayer insulating film 29 is provided on the second interlayer insulating film 25 so as to cover the second connection layer 28. The third interlayer insulating film 29 is provided with a contact hole 30, and a third layer plug 31 made of W is embedded in the contact hole 30. The third layer plug 31 is connected to the second connection layer 28. On the third interlayer insulating film 29, a plurality of bit lines 8 made of Al are provided at a predetermined interval. The bit line 8 is connected to the plug 31 in the third layer. A contact hole 30 is provided in the third interlayer insulating film 29, and data “0” depends on whether the bit line 8 is connected to the second connection layer 28 via the third plug 31. "Or" 1 "is stored.

関連した技術文献としては、例えば以下の特許文献が挙げられる。
特開2005−268370号公報
As related technical literatures, for example, the following patent literatures can be cited.
JP 2005-268370 A

図7に示すように、上記の半導体装置には、p型不純物領域15をエミッタ、n型不純物領域14をベース、p型シリコン基板13をコレクタとする寄生のpnpトランジスタと、ソース領域17をエミッタ、p型シリコン基板13をベース、n型不純物領域14をコレクタとするnpnトランジスタと、により構成される寄生のサイリスタが存在する。ここで、上記の半導体装置では、n型不純物領域14に8つのp型不純物領域15が形成されるため、抵抗値の大きいn型不純物領域において、全てのp型不純物領域15に十分な電流が流れるように、n型不純物領域14−ソース領域17間に大きな電位がかけられる。しかしながら、この場合には、選択トランジスタ11のチャネル領域に流れる電流が大きくなるため、チャネル領域近傍の電位が上昇し、このサイリスタがオン状態になる可能性がある。この場合、ラッチアップの状態となる可能性があり、動作電流が増える。   As shown in FIG. 7, the semiconductor device includes a parasitic pnp transistor having a p-type impurity region 15 as an emitter, an n-type impurity region 14 as a base, and a p-type silicon substrate 13 as a collector, and a source region 17 as an emitter. There is a parasitic thyristor composed of an npn transistor having a p-type silicon substrate 13 as a base and an n-type impurity region 14 as a collector. Here, in the semiconductor device described above, eight p-type impurity regions 15 are formed in the n-type impurity region 14, so that a sufficient current is supplied to all the p-type impurity regions 15 in the n-type impurity region having a large resistance value. A large potential is applied between the n-type impurity region 14 and the source region 17 so as to flow. However, in this case, since the current flowing in the channel region of the select transistor 11 increases, the potential in the vicinity of the channel region increases, and this thyristor may be turned on. In this case, there is a possibility of a latch-up state, and the operating current increases.

上記に鑑み、本発明に係る半導体装置は、第1導電型の半導体基板と、前記半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前記半導体基板の主表面に形成された第2導電型のソース領域及びドレイン領域と、前記ドレイン領域の表面に所定の間隔を隔てて複数形成された第1導電型の不純物領域と、を備え、前記ソース領域と前記ドレイン領域とを跨ぐ方向に直交する方向において、チャネル領域の幅は、前記ドレイン領域の幅よりも狭いことを特徴とする。   In view of the above, a semiconductor device according to the present invention includes a first conductivity type semiconductor substrate, a gate electrode formed on the semiconductor substrate via a gate insulating film, and a first surface formed on the main surface of the semiconductor substrate. A source region and a drain region of two conductivity types, and a plurality of first conductivity type impurity regions formed at predetermined intervals on the surface of the drain region, and straddling the source region and the drain region The width of the channel region is narrower than that of the drain region.

また、好ましくは、前記ソース領域と前記ドレイン領域とを跨ぐ方向において、前記ドレイン領域は、前記ソース領域よりも長く形成されていることを特徴とする。   Preferably, the drain region is formed longer than the source region in a direction straddling the source region and the drain region.

また、好ましくは、前記ゲート電極は、ワード線として機能し、前記不純物領域は、それぞれ異なるビット線と接続されていることを特徴とする。   Preferably, the gate electrode functions as a word line, and the impurity regions are connected to different bit lines.

本発明に係る半導体装置では、チャネル領域に流れる電流を減少することができる。このため、チャネル領域近傍の電位が上昇することを抑え、ラッチアップの発生を防ぐことができる。   In the semiconductor device according to the present invention, the current flowing through the channel region can be reduced. For this reason, it is possible to suppress the potential in the vicinity of the channel region from increasing and to prevent the occurrence of latch-up.

また、ドレイン領域の抵抗値を大きくすることなく、上記の技術的効果を得ることが出来る。   Further, the above technical effect can be obtained without increasing the resistance value of the drain region.

また、高性能のメモリを得ることが出来る。   In addition, a high-performance memory can be obtained.

以下、本発明の実施形態に係る半導体装置を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に係る半導体装置の回路図を示す。   FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor device according to the present invention.

本実施形態に係る半導体装置は、アドレス入力回路1と、ロウデコーダ2と、カラムデコーダ3と、センスアンプ4と、出力回路5と、メモリセルアレイ6とを備えている。なお、アドレス入力回路1、ロウデコーダ2、カラムデコーダ3、センスアンプ4および出力回路5により、周辺回路が構成されている。アドレス入力回路1は、外部から所定のアドレスが入力されることにより、ロウデコーダ2とカラムデコーダ3とにアドレスデータを出力するように構成されている。また、ロウデコーダ2には、複数のワード線(WL)7が接続されている。ロウデコーダ2は、アドレス入力回路1からアドレスデータが入力されることにより、入力されたアドレスデータに対応するワード線7を選択するとともに、その選択したワード線7の電位をHレベルに上昇させる。また、カラムデコーダ3には、複数のビット線(BL)8が接続されている。カラムデコーダ3は、アドレス入力回路1からアドレスデータが入力されることにより、入力されたアドレスデータに対応するビット線8を選択するとともに、その選択したビット線8とセンスアンプ4とを接続する。また、センスアンプ4は、カラムデコーダ3により選択されたビット線8の電位を判別して増幅した後、選択されたビット線8の電位がLレベルの場合にHレベルの信号を出力するとともに、選択されたビット線8の電位がHレベルの場合にLレベルの信号を出力する。また、センスアンプ4は、選択されたビット線8の電位がLレベルでない場合にビット線8の電位をHレベルに上昇させる負荷回路(図示せず)を含んでいる。また、出力回路5は、センスアンプ4の出力が入力されることにより外部へ信号を出力するように構成されている。   The semiconductor device according to this embodiment includes an address input circuit 1, a row decoder 2, a column decoder 3, a sense amplifier 4, an output circuit 5, and a memory cell array 6. The address input circuit 1, the row decoder 2, the column decoder 3, the sense amplifier 4 and the output circuit 5 constitute a peripheral circuit. The address input circuit 1 is configured to output address data to the row decoder 2 and the column decoder 3 when a predetermined address is input from the outside. A plurality of word lines (WL) 7 are connected to the row decoder 2. The row decoder 2 receives the address data from the address input circuit 1 and selects the word line 7 corresponding to the input address data, and raises the potential of the selected word line 7 to the H level. A plurality of bit lines (BL) 8 are connected to the column decoder 3. The column decoder 3 receives the address data from the address input circuit 1 and selects the bit line 8 corresponding to the input address data, and connects the selected bit line 8 and the sense amplifier 4. The sense amplifier 4 discriminates and amplifies the potential of the bit line 8 selected by the column decoder 3 and then outputs an H level signal when the potential of the selected bit line 8 is L level. When the potential of the selected bit line 8 is H level, an L level signal is output. The sense amplifier 4 includes a load circuit (not shown) that raises the potential of the bit line 8 to H level when the potential of the selected bit line 8 is not L level. The output circuit 5 is configured to output a signal to the outside when the output of the sense amplifier 4 is input.

また、メモリセルアレイ6には、複数のメモリセル9がマトリクス状に配置されている。各メモリセル9は、1つのダイオード10を含んでいる。また、メモリセルアレイ6には、ビット線8にアノードが接続されたダイオード10を含むメモリセル9と、ビット線8にアノードが接続されていないダイオード10を含むメモリセル9とが設けられている。このビット線8に対するダイオード10のアノードの接続の有無によって、メモリセル9に記憶されたデータが「0」または「1」に区別される。また、ダイオード10のカソードは、nチャネルトランジスタからなる選択トランジスタ11のドレインに接続されている。また、選択トランジスタ11のソースは、ソース線(GND線)12を介して接地されているとともに、ゲートは、ワード線7に接続されている。   In the memory cell array 6, a plurality of memory cells 9 are arranged in a matrix. Each memory cell 9 includes one diode 10. The memory cell array 6 includes a memory cell 9 including a diode 10 whose anode is connected to the bit line 8 and a memory cell 9 including a diode 10 whose anode is not connected to the bit line 8. Depending on whether or not the anode of the diode 10 is connected to the bit line 8, the data stored in the memory cell 9 is distinguished as "0" or "1". The cathode of the diode 10 is connected to the drain of the selection transistor 11 made of an n-channel transistor. The source of the selection transistor 11 is grounded via a source line (GND line) 12, and the gate is connected to the word line 7.

図2は、本発明に係る半導体装置のメモリセルアレイの構成を示した平面レイアウト図を示す。また、図3は、図2の100−100線に沿った断面図を示す。   FIG. 2 is a plan layout showing the configuration of the memory cell array of the semiconductor device according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 100-100 in FIG.

メモリセルアレイ6では、p型シリコン基板13の上面に、n型不純物領域14が所定の間隔を隔てて複数設けられている。また、n型不純物領域14は、n型の低濃度の不純物領域14aと、不純物領域14aよりも深く形成されたn型の不純物領域14bとによって構成されている。ここで、該不純物領域14bは、不純物領域14aよりも少しだけ高い不純物濃度を有している。   In the memory cell array 6, a plurality of n-type impurity regions 14 are provided on the upper surface of the p-type silicon substrate 13 at a predetermined interval. The n-type impurity region 14 includes an n-type low-concentration impurity region 14a and an n-type impurity region 14b formed deeper than the impurity region 14a. Here, the impurity region 14b has a slightly higher impurity concentration than the impurity region 14a.

また、1つのn型不純物領域14内に複数(8個)のp型不純物領域15が所定の間隔を隔てて形成されている。そして、1つのp型不純物領域15とn型不純物領域14とによって、ダイオード10が形成されている。これにより、n型不純物領域14は、複数のダイオード10の共通のカソードとして用いられる。また、p型不純物領域15は、ダイオード10のアノードとして用いられる。ここで、n型不純物領域14内に複数(8個)のダイオード10が形成されている。つまり、1つのn型不純物領域14は、複数(8個)のダイオード10に対して共通に用いられている。   A plurality (eight) of p-type impurity regions 15 are formed in one n-type impurity region 14 at a predetermined interval. A diode 10 is formed by one p-type impurity region 15 and n-type impurity region 14. Thereby, the n-type impurity region 14 is used as a common cathode of the plurality of diodes 10. The p-type impurity region 15 is used as an anode of the diode 10. Here, a plurality (eight) of diodes 10 are formed in the n-type impurity region 14. That is, one n-type impurity region 14 is commonly used for a plurality (eight) of diodes 10.

また、n型不純物領域14は、選択トランジスタ11のドレイン領域としても用いられている。そして、n型不純物領域14の両側には、選択トランジスタ11のソース領域17が所定の間隔を隔てて形成されている。このソース領域17は、n型低濃度不純物領域17aと、n型高濃度不純物領域17bとを含んでいる。ここで、n型低濃度不純物領域17aは、p型シリコン基板13の表面から比較的浅い領域に形成されている。一方、n型高濃度不純物領域17bは、n型低濃度不純物領域17aよりも深い領域まで形成されている。また、ソース領域17には、n型コンタクト領域17cが形成されている。このn型コンタクト領域17cは、後述する1層目のプラグ23をソース領域17に接続する際の接触抵抗を低減するために設けられている。   The n-type impurity region 14 is also used as the drain region of the selection transistor 11. On both sides of the n-type impurity region 14, the source region 17 of the selection transistor 11 is formed at a predetermined interval. The source region 17 includes an n-type low concentration impurity region 17a and an n-type high concentration impurity region 17b. Here, the n-type low concentration impurity region 17 a is formed in a relatively shallow region from the surface of the p-type silicon substrate 13. On the other hand, the n-type high concentration impurity region 17b is formed to a region deeper than the n-type low concentration impurity region 17a. Further, an n-type contact region 17 c is formed in the source region 17. The n-type contact region 17c is provided in order to reduce contact resistance when connecting a first-layer plug 23 described later to the source region 17.

また、ソース領域17のn型低濃度不純物領域17aと、n型不純物領域14の不純物領域14aとは、同じ不純物濃度を有している。一方、ソース領域17のn型高濃度不純物領域17bは、n型不純物領域14の不純物領域14bよりも高い不純物濃度を有している。また、隣接するn型不純物領域14は、2つの選択トランジスタ11の共通のソース領域17からそれぞれ所定の間隔を隔てて配置されている。すなわち、n型不純物領域14は、p型シリコン基板13の2つの選択トランジスタ11に対応する領域で分割されている。   Further, the n-type low concentration impurity region 17a of the source region 17 and the impurity region 14a of the n-type impurity region 14 have the same impurity concentration. On the other hand, the n-type high concentration impurity region 17 b of the source region 17 has a higher impurity concentration than the impurity region 14 b of the n-type impurity region 14. Further, the adjacent n-type impurity regions 14 are arranged at predetermined intervals from the common source region 17 of the two select transistors 11. That is, the n-type impurity region 14 is divided at regions corresponding to the two select transistors 11 of the p-type silicon substrate 13.

また、p型シリコン基板13のn型不純物領域14とソース領域17との間のチャネル領域上には、ゲート絶縁膜18を介してゲート電極19が形成されている。このゲート電極19は、ポリシリコン膜からなるワード線7と一体的に形成されている。また、ワード線7は、所定の間隔を隔てて複数設けられている。また、ゲート電極19は、ワード線7の一部が屈曲することによって形成されているとともに、n型不純物領域14の延びる方向に対して斜めに交差している。   A gate electrode 19 is formed on the channel region between the n-type impurity region 14 and the source region 17 of the p-type silicon substrate 13 via a gate insulating film 18. The gate electrode 19 is formed integrally with the word line 7 made of a polysilicon film. A plurality of word lines 7 are provided at a predetermined interval. Further, the gate electrode 19 is formed by bending a part of the word line 7 and intersects obliquely with respect to the extending direction of the n-type impurity region 14.

また、ゲート電極19の両側には、絶縁膜からなるサイドウォールスペーサ20が設けられている。また、p型シリコン基板13の上面上には、ゲート電極19(ワード線7)およびサイドウォールスペーサ20を覆うように、1層目の層間絶縁膜21が設けられている。この1層目の層間絶縁膜21のp型不純物領域15およびn型コンタクト領域17cに対応する領域には、コンタクトホール22が設けられている。また、このコンタクトホール22には、W(タングステン)からなる1層目のプラグ23が埋め込まれている。これにより、p型不純物領域15およびn型コンタクト領域17cにプラグ23が接続されている。   Further, side wall spacers 20 made of an insulating film are provided on both sides of the gate electrode 19. A first interlayer insulating film 21 is provided on the upper surface of the p-type silicon substrate 13 so as to cover the gate electrode 19 (word line 7) and the sidewall spacer 20. A contact hole 22 is provided in a region corresponding to the p-type impurity region 15 and the n-type contact region 17 c of the first interlayer insulating film 21. The contact hole 22 is filled with a first-layer plug 23 made of W (tungsten). Thereby, the plug 23 is connected to the p-type impurity region 15 and the n-type contact region 17c.

また、1層目の層間絶縁膜21上には、1層目のプラグ23に接続するように、Alからなるソース線12および1層目の接続層24が設けられている。また、1層目の層間絶縁膜21上には、ソース線12および1層目の接続層24を覆うように2層目の層間絶縁膜25が設けられている。この2層目の層間絶縁膜25の1層目の接続層24に対応する領域には、コンタクトホール26が形成されている。このコンタクトホール26には、Wからなる2層目のプラグ27が埋め込まれている。   On the first interlayer insulating film 21, a source line 12 made of Al and a first connection layer 24 are provided so as to be connected to the first plug 23. A second interlayer insulating film 25 is provided on the first interlayer insulating film 21 so as to cover the source line 12 and the first connecting layer 24. A contact hole 26 is formed in a region corresponding to the first connection layer 24 of the second interlayer insulating film 25. A second layer plug 27 made of W is embedded in the contact hole 26.

また、2層目の層間絶縁膜25上には、2層目のプラグ27に接続するように、Alからなる2層目の接続層28が設けられている。また、2層目の層間絶縁膜25の上には、2層目の接続層28を覆うように3層目の層間絶縁膜29が設けられている。この3層目の層間絶縁膜29には、コンタクトホール30が設けられているとともに、そのコンタクトホール30には、Wからなる3層目のプラグ31が埋め込まれている。この3層目のプラグ31は、2層目の接続層28に接続されている。3層目の層間絶縁膜29上には、Alからなる複数のビット線8が所定の間隔を隔てて設けられている。このビット線8は、3層目のプラグ31に接続されている。なお、3層目のプラグ31は、所定のp型不純物領域15(ダイオード10のアノード)に繋がる2層目の接続層28とビット線31との間に設けられている一方、それ以外のp型不純物領域15(ダイオード10のアノード)に繋がる2層目の接続層28とビット線31との間には設けられていない。これにより、ビット線31にアノードが接続されるダイオード10と、ビット線31にアノードが接続されていないダイオード10とが構成されている。つまり、3層目の層間絶縁膜29に、コンタクトホール30を設けるか否かにより、データ「0」または「1」が記憶されている。   A second connection layer 28 made of Al is provided on the second interlayer insulating film 25 so as to be connected to the second plug 27. A third interlayer insulating film 29 is provided on the second interlayer insulating film 25 so as to cover the second connection layer 28. The third interlayer insulating film 29 is provided with a contact hole 30, and a third layer plug 31 made of W is embedded in the contact hole 30. The third layer plug 31 is connected to the second connection layer 28. On the third interlayer insulating film 29, a plurality of bit lines 8 made of Al are provided at a predetermined interval. The bit line 8 is connected to the plug 31 in the third layer. The third-layer plug 31 is provided between the bit-line 31 and the second-layer connection layer 28 connected to the predetermined p-type impurity region 15 (the anode of the diode 10). It is not provided between the second connection layer 28 connected to the type impurity region 15 (the anode of the diode 10) and the bit line 31. Thereby, the diode 10 whose anode is connected to the bit line 31 and the diode 10 whose anode is not connected to the bit line 31 are configured. That is, data “0” or “1” is stored depending on whether or not the contact hole 30 is provided in the third interlayer insulating film 29.

図4は、図2の領域Aを拡大して示した平面図を示す。n型不純物領域14は、各ダイオード10から十分な電流が流れるように、n型不純物領域14のn型不純物領域14とソース領域17とが跨ぐ方向と直交する方向の幅Y1を広くして抵抗値が低くなるように形成される。しかしながら、幅Y1が広く形成されていても、n型不純物領域14の抵抗値は、金属配線等の抵抗値よりも大きい。また、n型不純物領域14には、8つのダイオード10が形成されるために、ソース領域17と比べて長く形成される。このため、各ダイオード10から十分な電流が流れるためには、ワード線7−ビット線8間には、大きな電位差が必要となる。   FIG. 4 is an enlarged plan view showing a region A in FIG. The n-type impurity region 14 has a width Y1 in a direction orthogonal to the direction between the n-type impurity region 14 and the source region 17 so that a sufficient current flows from each diode 10. It is formed to have a low value. However, even if the width Y1 is wide, the resistance value of the n-type impurity region 14 is larger than the resistance value of the metal wiring or the like. In addition, since the eight diodes 10 are formed in the n-type impurity region 14, the n-type impurity region 14 is formed longer than the source region 17. Therefore, a large potential difference is required between the word line 7 and the bit line 8 in order for sufficient current to flow from each diode 10.

ところが、図5に示すように、本発明に係る半導体装置では、p型不純物領域15をエミッタ、不純物領域14bをベース、p型シリコン基板13をコレクタとする寄生のpnpトランジスタと、n型高濃度不純物領域17bをエミッタ、p型シリコン基板13をベース、不純物領域14bをコレクタとするnpnトランジスタと、により構成される寄生のサイリスタが存在する。したがって、選択トランジスタ11のチャネル領域に流れる電流が大きくなると、チャネル領域近傍の電位が上昇し、このサイリスタがオン状態になる可能性がある。この場合、ラッチアップの状態となる可能性があり、動作電流が増える。   However, as shown in FIG. 5, in the semiconductor device according to the present invention, a parasitic pnp transistor having a p-type impurity region 15 as an emitter, an impurity region 14b as a base, and a p-type silicon substrate 13 as a collector, and an n-type high concentration There is a parasitic thyristor composed of an npn transistor having the impurity region 17b as an emitter, the p-type silicon substrate 13 as a base, and the impurity region 14b as a collector. Therefore, when the current flowing in the channel region of the select transistor 11 increases, the potential in the vicinity of the channel region increases, and this thyristor may be turned on. In this case, there is a possibility of a latch-up state, and the operating current increases.

しかしながら、ラッチアップを防ぐために、幅Y1を狭めると、前述したように、各ダイオード10からn型不純物領域14に十分な電流が流れなくなる。そこで、本発明に係る半導体装置では、ゲート電極19近傍におけるn型不純物領域14の幅Y2(仮想線32間の幅)のみを、幅Y1よりも狭くなるようにした。この場合、各MOSトランジスタのチャネル幅は、幅Y2と等しくなる。すなわち、n型不純物領域14の抵抗値の上昇を最小限に抑えて、選択トランジスタ11のチャネル領域に流れる電流を減少することができる。したがって、p型シリコン基板13の電位が上昇を抑え、ラッチアップの発生を防ぐことができる。   However, if the width Y1 is narrowed to prevent latch-up, sufficient current will not flow from each diode 10 to the n-type impurity region 14 as described above. Therefore, in the semiconductor device according to the present invention, only the width Y2 (the width between the virtual lines 32) of the n-type impurity region 14 in the vicinity of the gate electrode 19 is made smaller than the width Y1. In this case, the channel width of each MOS transistor is equal to the width Y2. That is, an increase in the resistance value of the n-type impurity region 14 can be minimized, and the current flowing through the channel region of the selection transistor 11 can be reduced. Therefore, the potential of the p-type silicon substrate 13 can be prevented from rising and latch-up can be prevented from occurring.

また、ワード線7及びゲート電極19は、抵抗値を小さくするために、大きい幅で形成される。この場合、1層目のプラグ23と、ゲート電極19との距離が小さくなるため、干渉を起こす可能性がある。そこで、本発明に係る半導体装置では、ゲート電極19と1層目のプラグ23との最小の距離X1が干渉を起こさない基準距離を満たすように、ゲート電極19は屈曲されて形成される。本実施形態に係る半導体装置では、ゲート電極19は、ソース領域17側、n型不純物領域14側、の両側で、屈曲されている。しかしながら、ゲート電極19と1層目のプラグ23との距離は、ソース領域17側と、n型不純物領域14側とで異なるように形成されてもよい。この場合、ゲート電極19は、両側で屈曲される必要はなく、X1が基準距離以下となる側のみ屈曲させてもよい。   The word line 7 and the gate electrode 19 are formed with a large width in order to reduce the resistance value. In this case, since the distance between the plug 23 in the first layer and the gate electrode 19 is small, interference may occur. Therefore, in the semiconductor device according to the present invention, the gate electrode 19 is bent so that the minimum distance X1 between the gate electrode 19 and the first-layer plug 23 satisfies a reference distance that does not cause interference. In the semiconductor device according to the present embodiment, the gate electrode 19 is bent on both sides of the source region 17 side and the n-type impurity region 14 side. However, the distance between the gate electrode 19 and the first-layer plug 23 may be different between the source region 17 side and the n-type impurity region 14 side. In this case, the gate electrode 19 does not need to be bent on both sides, and may be bent only on the side where X1 is equal to or less than the reference distance.

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent are included.

たとえば、本実施形態では、マスクROMに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限らず、マスクROM以外のメモリにも適用可能である。   For example, in the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a mask ROM has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to memories other than the mask ROM.

また、本実施形態では、素子分離領域としてのLOCOS膜によって複数のn型不純物領域を分離するように構成したが、本発明はこれに限らず、STI(Shallow Trench Isolation)や他の素子分離方法によって複数のn型不純物領域を分離するように構成してもよい。   In the present embodiment, a plurality of n-type impurity regions are isolated by a LOCOS film as an element isolation region. However, the present invention is not limited to this, and STI (Shallow Trench Isolation) and other element isolation methods are used. A plurality of n-type impurity regions may be separated by.

また、本実施形態では、ゲート電極19(ワード線7)がポリシリコン層である場合について説明したが、タングステンポリサイド層、タンタルポリサイド層、モリブデンポリサイド層等であってもよい。   In this embodiment, the case where the gate electrode 19 (word line 7) is a polysilicon layer has been described. However, a tungsten polycide layer, a tantalum polycide layer, a molybdenum polycide layer, or the like may be used.

また、本実施形態では、センスアンプが、選択されたビット線に所定の電流以上の電流が流れる場合にHレベルの信号を出力するとともに、選択されたビット線に所定の電流未満の電流が流れる場合にLレベルの信号を出力するように構成したが、本発明はこれに限らず、センスアンプが、選択されたビット線に所定の電流以上の電流が流れる場合にLレベルの信号を出力するとともに、選択されたビット線に所定の電流未満の電流が流れる場合にHレベルの信号を出力するように構成してもよい。   In this embodiment, the sense amplifier outputs an H level signal when a current higher than a predetermined current flows through the selected bit line, and a current less than the predetermined current flows through the selected bit line. However, the present invention is not limited to this, and the sense amplifier outputs an L level signal when a current higher than a predetermined current flows through the selected bit line. In addition, an H level signal may be output when a current less than a predetermined current flows through the selected bit line.

また、本実施形態では、n型不純物領域14の幅と、ソース領域17の幅が同じである場合について説明した。しかしながら、ソース領域17は、n型不純物領域14よりも長さが短いため、ソース領域17の抵抗値は、n型不純物領域14ほどは、小さくする必要がない。したがって、ソース領域17の幅は、n型不純物領域14よりも狭くてもよい。   In the present embodiment, the case where the width of the n-type impurity region 14 and the width of the source region 17 are the same has been described. However, since the source region 17 is shorter than the n-type impurity region 14, the resistance value of the source region 17 does not need to be as small as that of the n-type impurity region 14. Therefore, the width of the source region 17 may be narrower than that of the n-type impurity region 14.

本発明の実施形態に係る回路図を示す。1 shows a circuit diagram according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の平面図を示す。1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の断面図を示す。1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の平面図を示す。1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る半導体装置の断面図を示す。1 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. 従来技術に係る半導体装置の断面図を示す。Sectional drawing of the semiconductor device which concerns on a prior art is shown. 従来技術に係る半導体装置の断面図を示す。Sectional drawing of the semiconductor device which concerns on a prior art is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 アドレス入力回路
2 ロウデコーダ
3 カラムデコーダ
4 センスアンプ
5 出力回路
6 メモリセルアレイ
7 ワード線
8 ビット線
9 メモリセル
10 ダイオード
11 選択トランジスタ
12 ソース線(GND線)
13 p型シリコン基板(半導体基板)
14 n型不純物領域(第1不純物領域)
15 p型不純物領域
17 ソース領域(第2不純物領域)
17c n型コンタクト領域
18 ゲート絶縁膜
19 ゲート電極
20 サイドウォールスペーサ
21 1層目の層間絶縁膜
22 1層目のコンタクトホール
23 1層目のプラグ
24 1層目の接続層
25 2層目の層間絶縁膜
26 2層目のコンタクトホール
27 2層目のプラグ
28 2層目の接続層
29 3層目の層間絶縁膜
30 3層目のコンタクトホール
31 3層目のプラグ
32 仮想線
1 address input circuit 2 row decoder 3 column decoder 4 sense amplifier 5 output circuit 6 memory cell array 7 word line 8 bit line 9 memory cell 10 diode 11 selection transistor 12 source line (GND line)
13 p-type silicon substrate (semiconductor substrate)
14 n-type impurity region (first impurity region)
15 p-type impurity region 17 source region (second impurity region)
17c n-type contact region 18 gate insulating film 19 gate electrode 20 sidewall spacer 21 first layer interlayer insulating film 22 first layer contact hole 23 first layer plug 24 first layer connection layer 25 second layer interlayer Insulating film 26 Second layer contact hole 27 Second layer plug 28 Second layer connection layer 29 Third layer interlayer insulating film 30 Third layer contact hole 31 Third layer plug 32 Virtual line

Claims (3)

第1導電型の半導体基板と、
前記半導体基板上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、
前記半導体基板の主表面に形成された第2導電型のソース領域及びドレイン領域と、
前記ドレイン領域の表面に所定の間隔を隔てて複数形成された第1導電型の不純物領域と、を備え、
前記ソース領域と前記ドレイン領域とを跨ぐ方向に直交する方向において、チャネル領域の幅は、前記ドレイン領域の幅よりも狭いことを特徴とする半導体装置。
A first conductivity type semiconductor substrate;
A gate electrode formed on the semiconductor substrate via a gate insulating film;
A source region and a drain region of a second conductivity type formed on the main surface of the semiconductor substrate;
A plurality of first conductivity type impurity regions formed at predetermined intervals on the surface of the drain region,
A semiconductor device, wherein a width of a channel region is narrower than a width of the drain region in a direction orthogonal to a direction straddling the source region and the drain region.
前記ソース領域と前記ドレイン領域とを跨ぐ方向において、
前記ドレイン領域は、前記ソース領域よりも長く形成されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
In the direction straddling the source region and the drain region,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the drain region is formed longer than the source region.
前記ゲート電極は、ワード線として機能し、
前記不純物領域は、それぞれ異なるビット線と接続されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The gate electrode functions as a word line,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the impurity regions are connected to different bit lines.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006024911A (en) * 2004-06-09 2006-01-26 Sanyo Electric Co Ltd Memory

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114280863A (en) * 2021-12-17 2022-04-05 滁州惠科光电科技有限公司 Array substrate and display panel
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