JP2730532B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2730532B2
JP2730532B2 JP7295153A JP29515395A JP2730532B2 JP 2730532 B2 JP2730532 B2 JP 2730532B2 JP 7295153 A JP7295153 A JP 7295153A JP 29515395 A JP29515395 A JP 29515395A JP 2730532 B2 JP2730532 B2 JP 2730532B2
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well
conductivity type
oxide film
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

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、半導体装置に関
し、特に、保護ダイオードを有する絶縁ゲート型(MO
S型)電界効果トランジスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to an insulated gate (MO) device having a protection diode.
S-type) field-effect transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の、保護素子を有する半導体装置に
おいては、ゲートMOS型電界効果トランジスタにおい
て、製造プロセスに起因するチャージアップによりゲー
ト電極が過大に帯電すると、ゲート酸化膜が静電破壊し
てしまうという問題がある。この問題を解決するための
方法として、ゲート電極にダイオードを接続し、ゲート
電極に帯電した電荷を基板に逃がす方法が特開昭62−
102564号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art In a conventional semiconductor device having a protection element, in a gate MOS type field effect transistor, when a gate electrode is excessively charged due to charge-up due to a manufacturing process, a gate oxide film is electrostatically damaged. Problem. As a method for solving this problem, a method in which a diode is connected to the gate electrode and the electric charge charged in the gate electrode is released to the substrate is disclosed in
It is disclosed in 102,564.

【0003】図5は、従来の保護素子を有する半導体装
置の一例を示す図であり、(a)は平面図、(b)は
(a)におけるX−Y断面図である。
FIGS. 5A and 5B are views showing an example of a conventional semiconductor device having a protection element, wherein FIG. 5A is a plan view, and FIG. 5B is an XY cross-sectional view in FIG.

【0004】図5に示すように本従来例においては、P
型シリコン基板501上にPウェル502が形成され、
Pウェル502上に素子分離のためのフィールド酸化膜
504が開口部を有して形成され、開口部には、ゲート
酸化膜505及びN型拡散層507が形成され、フィー
ルド酸化膜504の一部及びゲート酸化膜505上に例
えばポリシリコンからなるゲート電極506が形成さ
れ、ゲート電極505、N型拡散層507及びフィール
ド酸化膜504上に、層間絶縁膜となるシリコン酸化膜
508がコンタクト孔509を有して形成され、シリコ
ン酸化膜508上及びコンタクト孔509にアルミ配線
510が形成されている。
[0005] As shown in FIG.
A P-well 502 is formed on a silicon substrate 501;
A field oxide film 504 for element isolation is formed on the P well 502 with an opening, and a gate oxide film 505 and an N-type diffusion layer 507 are formed in the opening, and a part of the field oxide film 504 is formed. A gate electrode 506 made of, for example, polysilicon is formed on the gate oxide film 505, and a contact hole 509 is formed on the gate electrode 505, the N-type diffusion layer 507, and the field oxide film 504 by a silicon oxide film 508 serving as an interlayer insulating film. An aluminum wiring 510 is formed on the silicon oxide film 508 and in the contact hole 509.

【0005】なお、ゲート電極505は、コンタクト孔
509に形成されたアルミ配線510を介してN型拡散
層507に接続されている。
The gate electrode 505 is connected to an N-type diffusion layer 507 via an aluminum wiring 510 formed in a contact hole 509.

【0006】ここで、N型拡散層507とPウェル50
2とのPN接合により保護ダイオードが形成されてい
る。
Here, the N type diffusion layer 507 and the P well 50
A protection diode is formed by the PN junction with the second.

【0007】上記のように構成された半導体装置におい
ては、アルミ配線510形成以降のプロセスに起因する
チャージアップに対して、N型拡散層507とPウェル
502とのPN接合により形成される保護ダイオードが
機能し、ゲート酸化膜505が保護される。この際、保
護ダイオードの耐圧をゲート酸化膜505の耐圧よりも
低く設定することにより、ゲート酸化膜505に損傷を
与えることなくチャージアップした電極を逃がすことが
できる。
In the semiconductor device configured as described above, the protection diode formed by the PN junction between N-type diffusion layer 507 and P well 502 against the charge-up caused by the process after aluminum wiring 510 is formed. Functions, and the gate oxide film 505 is protected. At this time, by setting the breakdown voltage of the protection diode lower than the breakdown voltage of the gate oxide film 505, the charged-up electrode can be released without damaging the gate oxide film 505.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来の半導体装置においては、保護ダイオード
の耐圧がゲート酸化膜の耐圧よりも低く設定されるた
め、例えばトランジスタの信頼性の試験を行う目的でゲ
ート電極にゲート酸化膜の耐圧に近い高電圧を印加して
特性を測定する場合、保護ダイオードが降伏してしまい
信頼性の試験ができなくなってしまう。
However, in the conventional semiconductor device as described above, the withstand voltage of the protection diode is set lower than the withstand voltage of the gate oxide film. When a high voltage close to the withstand voltage of the gate oxide film is applied to the gate electrode to measure the characteristics, the protection diode breaks down and the reliability test cannot be performed.

【0009】このため、トランジスタとダイオードとの
接続部をヒューズとして作製し、特性測定の前に、レー
ザーや電気的手段によりヒューズを切断するという技術
が特開平4−158578号公報に開示されている。こ
の技術によれば、高電圧下における測定が可能になる。
For this reason, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-158578 discloses a technique in which a connection between a transistor and a diode is formed as a fuse, and the fuse is cut by a laser or an electric means before measurement of characteristics. . According to this technique, measurement under a high voltage becomes possible.

【0010】しかし、ヒューズ切断時において、トラン
ジスタが物理的、電気的に損傷を受ける虞れがあるた
め、正しい信頼性の評価を行うことができないという問
題点がある。
However, when the fuse is cut, there is a possibility that the transistor may be physically and electrically damaged, so that there is a problem that the reliability cannot be evaluated correctly.

【0011】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、トランジス
タに損傷を与えることなく高電圧を印加する信頼性試験
を行うことができる半導体装置を提供することを目的と
する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is capable of performing a reliability test in which a high voltage is applied without damaging a transistor. The purpose is to provide.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、半導体基板上に形成されたウェル領域と、
該ウェル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲー
ト電極と、前記ウェル領域上に形成された第1導電型の
拡散層とを有し、前記ゲート電極と前記拡散層とが配線
層により接続された半導体装置において、前記ウェル領
域は、第1導電型のウェル領域と第2導電型のウェル領
域とからなり、前記ゲート電極は、前記第2導電型のウ
ェル領域と接続され、前記拡散層は、前記第1導電型の
ウェル領域と接続され、前記ゲート電極及び前記配線層
は、前記第1導電型のウェル領域と前記第2導電型のウ
ェル領域との境界部の少なくとも一部に外部からの光が
到達するように配設されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a well region formed on a semiconductor substrate,
A gate electrode formed on the well region via a gate insulating film, and a first conductivity type diffusion layer formed on the well region, wherein the gate electrode and the diffusion layer are formed by a wiring layer. In the connected semiconductor device, the well region includes a first conductivity type well region and a second conductivity type well region, and the gate electrode is connected to the second conductivity type well region, and A layer is connected to the well region of the first conductivity type, and the gate electrode and the wiring layer are formed on at least a part of a boundary between the well region of the first conductivity type and the well region of the second conductivity type. It is characterized by being arranged so that light from the outside can reach.

【0013】また、前記半導体基板は、シリコン基板で
あることを特徴とする。
Further, the semiconductor substrate is a silicon substrate.

【0014】また、前記シリコン基板及び前記第2導電
型がP型であり、前記第1導電型がN型であることを特
徴とする。
Further, the silicon substrate and the second conductivity type are P-type, and the first conductivity type is N-type.

【0015】また、前記シリコン基板及び前記第1導電
型がP型であり、前記第2導電型がN型であることを特
徴とする。
Further, the silicon substrate and the first conductivity type are P-type, and the second conductivity type is N-type.

【0016】(作用)上記のように構成された本発明に
おいては、半導体基板上に形成されるウェル領域におい
て、第1導電型のウェル領域と第2導電型のウェル領域
とからなり、ゲート絶縁膜の耐圧よりも大きな降伏電圧
を有する保護ダイオードが形成されているので、保護ダ
イオードを接続したまま高電圧を用いたトランジスタの
試験を行うことができる。さらに、プラズマを用いた製
造プロセス中に第1導電型のウェル領域と第2導電型の
ウェル領域との境界に外部から光が到達すれば、境界に
形成された空乏層においてリーク電流が発生し、プラズ
マプロセスに起因してゲート電極がチャージアップして
も電荷は基板に逃がされ、ゲート酸化膜の損傷が防止で
きる。
(Operation) In the present invention configured as described above, the well region formed on the semiconductor substrate includes a well region of the first conductivity type and a well region of the second conductivity type. Since the protection diode having a breakdown voltage higher than the breakdown voltage of the film is formed, it is possible to test the transistor using a high voltage while the protection diode is connected. Further, if light reaches the boundary between the well region of the first conductivity type and the well region of the second conductivity type from the outside during the manufacturing process using plasma, a leak current occurs in the depletion layer formed at the boundary. Even if the gate electrode is charged up due to the plasma process, the charge is released to the substrate and damage to the gate oxide film can be prevented.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(第1の実施の形態)図1は、本発明の半
導体装置の第1の実施の形態を示す図であり、(a)は
平面図、(b)は(a)におけるX−Y断面図である。
(First Embodiment) FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIG. It is a Y sectional view.

【0019】図1に示すように本形態においては、半導
体基板であるP型シリコン基板1上にPウェル2及びN
ウェル3が形成され、Pウェル2及びNウェル3上に素
子分離のためのフィールド酸化膜4が、少なくとも1つ
がNウェル3上に位置するような開口部を有して形成さ
れ、Pウェル3上の開口部にゲート絶縁膜であるゲート
酸化膜5が形成され、Nウェル3上の開口部に高濃度の
N型拡散層7が形成され、フィールド酸化膜4の一部及
びゲート酸化膜5の上にゲート電極6が形成され、ゲー
ト電極6、N型拡散層7及びフィールド酸化膜4上に、
層間絶縁膜となるシリコン酸化膜8がコンタクト孔9を
有して形成され、シリコン酸化膜8上及びコンタンクト
孔9に配線層であるアルミ配線10が形成されている。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a P well 2 and an N well are formed on a P type silicon substrate 1 which is a semiconductor substrate.
A well 3 is formed, and a field oxide film 4 for element isolation is formed on the P well 2 and the N well 3 with an opening at least one of which is located on the N well 3. A gate oxide film 5 serving as a gate insulating film is formed in the upper opening, a high-concentration N-type diffusion layer 7 is formed in the opening above the N well 3, and a part of the field oxide film 4 and the gate oxide film 5 are formed. A gate electrode 6 is formed on the gate electrode 6, the N-type diffusion layer 7, and the field oxide film 4.
A silicon oxide film 8 serving as an interlayer insulating film is formed having a contact hole 9, and an aluminum wiring 10 serving as a wiring layer is formed on the silicon oxide film 8 and in the contact hole 9.

【0020】なお、ゲート電極6は、コンタクト孔9に
形成されたアルミ配線10を介してN型拡散層7に接続
されている。
The gate electrode 6 is connected to the N-type diffusion layer 7 through an aluminum wiring 10 formed in the contact hole 9.

【0021】ここで、Nウェル3とPウェル2とのPN
接合により保護ダイオードが形成されている。
Here, the PN of the N well 3 and the P well 2
The junction forms a protection diode.

【0022】また、このとき、半導体装置表面におい
て、Nウェル3とPウェル2との境界部分に対する外部
の光の到達を妨げないように、Nウェル3とPウェル2
との境界部分に対応する部分の少なくとも一部にはゲー
ト電極6及びアルミ配線10を配設しないことが重要で
ある。
At this time, on the surface of the semiconductor device, the N well 3 and the P well 2 are so arranged as not to prevent external light from reaching the boundary between the N well 3 and the P well 2.
It is important not to dispose the gate electrode 6 and the aluminum wiring 10 in at least a part of the portion corresponding to the boundary portion between.

【0023】上記のように構成された半導体装置におい
ては、アルミ配線10形成以降のプラズマプロセスに起
因するチャージアップに対して、Nウェル3とPウェル
2とのPN接合により形成される保護ダイオードが機能
することによりゲート酸化膜5が保護される。
In the semiconductor device configured as described above, the protection diode formed by the PN junction between the N well 3 and the P well 2 against the charge-up caused by the plasma process after the aluminum wiring 10 is formed. By functioning, the gate oxide film 5 is protected.

【0024】このとき、Nウェル3及びPウェル2の濃
度は、どちらも1E17〜3E17cm-3であり、これ
らにより形成される保護ダイオードの耐圧は20V以上
となる。このため、ゲート酸化膜5の膜厚が例えば15
0Å以下になるとゲート酸化膜5の耐圧を越えてしま
う。
At this time, the concentrations of the N well 3 and the P well 2 are both 1E17 to 3E17 cm -3 , and the withstand voltage of the protection diode formed by these becomes 20 V or more. Therefore, the thickness of the gate oxide film 5 is, for example, 15
If it is less than 0 °, the breakdown voltage of the gate oxide film 5 will be exceeded.

【0025】しかし、プラズマプロセス中にはプラズマ
発光が生ずるため、もし、ゲート電極6が正にチャージ
アップした場合には、Nウェル3とPウェル2とから形
成される保護ダイオードには逆方向電圧が印加され、ウ
ェル境界に空乏層ができる。
However, since plasma emission occurs during the plasma process, if the gate electrode 6 is positively charged, a reverse voltage is applied to the protection diode formed by the N well 3 and the P well 2. Is applied to form a depletion layer at the well boundary.

【0026】図2は、図1に示した半導体装置のゲート
電極6が正にチャージアップした状態を示す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view showing a state where the gate electrode 6 of the semiconductor device shown in FIG. 1 is positively charged up.

【0027】ウェル境界部の不純物濃度分布が緩やかな
ため、Nウェル3とPウェル2との境界に形成される空
乏層14においては、その幅が、従来例において示した
N型拡散層とPウェルとからなる保護ダイオードの空乏
層の幅よりも広くなるため、プラズマ発光が照射される
と、多量の生成・再結合電流がリーク電流として発生す
る。このため、ゲート電極6の電圧が高くなった場合に
おいても、従来よりも多量に発生するリーク電流によ
り、チャージアップされた電圧が基板に逃され、ゲート
酸化膜5が損傷を受けることはない。
Since the impurity concentration distribution at the well boundary is gentle, the width of the depletion layer 14 formed at the boundary between the N well 3 and the P well 2 is the same as that of the N type diffusion layer shown in the conventional example. Since the width is wider than the width of the depletion layer of the protection diode including the well, a large amount of generation / recombination current is generated as a leakage current when irradiated with plasma emission. For this reason, even when the voltage of the gate electrode 6 is increased, the charged voltage is released to the substrate by the leak current generated in a larger amount than in the related art, and the gate oxide film 5 is not damaged.

【0028】図3は、図1に示したNウェル3とPウェ
ル2とによって形成された保護ダイオードの光照射有り
の場合と無しの場合における電圧−電流特性及びゲート
酸化膜5の電圧−電流特性を示す図である。なお、ダイ
オードの逆方向耐圧をVD、ゲート酸化膜の耐圧をVX
で示す。
FIG. 3 shows the voltage-current characteristics of the protection diode formed by the N well 3 and the P well 2 shown in FIG. 1 with and without light irradiation, and the voltage-current of the gate oxide film 5. It is a figure showing a characteristic. The reverse breakdown voltage of the diode is VD, and the breakdown voltage of the gate oxide film is VX.
Indicated by

【0029】特性測定時においては、光が照射しないよ
うにすればVX<VDとなるため、ゲート酸化膜5の耐
圧近傍の電圧をゲート電極配線13に印加してもダイオ
ードは測定に何ら影響を与えない。
At the time of characteristic measurement, if light is not irradiated, VX <VD. Therefore, even if a voltage near the withstand voltage of the gate oxide film 5 is applied to the gate electrode wiring 13, the diode has no effect on the measurement. Do not give.

【0030】一方、アルミ電極10のエッチング中にお
いては、プラズマ発光が照射されるためリーク電流が大
きくなり、ゲート電極に帯電した電荷が基板に逃がされ
てゲート酸化膜5に高圧電圧が印加されることはない。
これにより、チャージアップによるゲート酸化膜5の損
傷を防止することができる。
On the other hand, during the etching of the aluminum electrode 10, the plasma light emission is applied, so that the leakage current increases, and the electric charge charged in the gate electrode is released to the substrate to apply a high voltage to the gate oxide film 5. Never.
Thus, it is possible to prevent the gate oxide film 5 from being damaged by charge-up.

【0031】なお、プラズマプロセス中のチャージアッ
プにおいては、正である場合が多く、本形態において示
した保護ダイオードはこの正電荷の帯電を防止する効果
がある。
In the charge-up during the plasma process, the charge is often positive, and the protection diode shown in this embodiment has an effect of preventing the positive charge from being charged.

【0032】仮にチャージアップが負であったとして
も、保護ダイオードは順方向動作をするため、光照射の
有無に関わらずチャージアップの発生は防止される。
Even if the charge-up is negative, since the protection diode operates in the forward direction, the occurrence of the charge-up is prevented regardless of the light irradiation.

【0033】また、プラズマ発光はポリシリ電極、アル
ミ配線、タングステン配線、窒化膜などにより遮られて
しまうため、保護ダイオードのウェル境界部の上方には
ゲート電極6及びアルミ配線10を配置させない必要が
ある。なお、本形態において用いたシリコン酸化膜8は
光を透過するため、保護ダイオードのウェル境界部の上
方に存在しても問題はない。
Since plasma emission is blocked by a polysilicon electrode, an aluminum wiring, a tungsten wiring, a nitride film, etc., it is necessary not to dispose the gate electrode 6 and the aluminum wiring 10 above the well boundary of the protection diode. . Since the silicon oxide film 8 used in this embodiment transmits light, there is no problem even if the silicon oxide film 8 exists above the well boundary of the protection diode.

【0034】(第2の実施の形態)第2の実施の形態と
して、P型シリコン基板上に形成されたP型トランジス
タに本発明を適用した例を述べる。
(Second Embodiment) As a second embodiment, an example in which the present invention is applied to a P-type transistor formed on a P-type silicon substrate will be described.

【0035】図4は、本発明の半導体装置の第2の実施
の形態を示す図であり、(a)は平面図、(b)は
(a)におけるX−Y断面図である。
FIGS. 4A and 4B are views showing a second embodiment of the semiconductor device of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view, and FIG. 4B is an XY sectional view in FIG.

【0036】図4に示すように本形態においては、第1
の実施の形態において示したものに対してNウェルとP
ウェルとが入れ替えられて、かつ、N型拡散層7(図1
参照)の代わりにP型拡散層115が形成されており、
その他の構成については同様である。
In this embodiment, as shown in FIG.
N well and P are different from those shown in the embodiment.
The well is replaced with an N-type diffusion layer 7 (FIG. 1).
P), a P-type diffusion layer 115 is formed instead of
Other configurations are the same.

【0037】上記のように構成された本形態において
は、Pウェル102とNウェル103とにより保護ダイ
オードが形成されているが、P型シリコン基板101が
P型であるため、ただ単に、第1の実施の形態において
形成したPウェルとNウェルとを入れ替えるような形成
方法では保護ダイオードを形成することはできない。
In the present embodiment configured as described above, the protection diode is formed by the P-well 102 and the N-well 103. However, since the P-type silicon substrate 101 is of the P-type, the protection diode is simply formed. The protection diode cannot be formed by the formation method in which the P well and the N well formed in the above embodiment are exchanged.

【0038】そこで、図4に示すように、Nウェル10
3の中にPウェル102を含有するような構造とする。
Therefore, as shown in FIG.
3 has a structure in which the P well 102 is contained.

【0039】上記の構造は、Nウェル103の領域内に
Pウェル102が内包されることにより実現されるが、
この際、Nウェル103の単独の濃度および深さがPウ
ェル102の単独の濃度及び深さよりも大きい必要があ
る。
The above structure is realized by including the P well 102 in the region of the N well 103.
At this time, the single concentration and depth of the N well 103 need to be larger than the single concentration and depth of the P well 102.

【0040】例えば、Nウェル103単独の濃度が2E
17cm-3、深さが1μmであるのに対し、Pウェル1
02単独の濃度が1E17cm-3、深さが0.7であれ
ば耐圧が約20Vの保護ダイオードが形成される。
For example, if the concentration of the N well 103 alone is 2E
17 cm -3 and a depth of 1 μm, whereas P well 1
If the concentration of 02 alone is 1E17 cm -3 and the depth is 0.7, a protection diode with a withstand voltage of about 20 V is formed.

【0041】なお、上記の条件のウェルを形成するため
には、エネルギーの異なるイオン注入を複数回行うなど
の方法を用いればよい。このようにすればトランジスタ
特性、素子分離特性を満足させた上で、ウェル不純物濃
度分布の適正化が比較的容易に実現可能である。
In order to form a well under the above conditions, a method of performing ion implantation with different energies a plurality of times may be used. With this configuration, it is possible to relatively easily realize the appropriate distribution of the well impurity concentration while satisfying the transistor characteristics and the element isolation characteristics.

【0042】以上述べたように第2の実施の形態によれ
ば、P型基板上に形成されたP型トランジスタにおいて
も本発明を適用することができる。
As described above, according to the second embodiment, the present invention can be applied to a P-type transistor formed on a P-type substrate.

【0043】したがって、第1の実施の形態において示
したものと併せて用いれば、同一基板上のN型およびP
型トランジスタをチャージアップから保護できると同時
に高電圧での特性測定が可能になる。
Therefore, when used in combination with the one shown in the first embodiment, the N-type and P-type
The type transistor can be protected from charge-up, and the characteristics can be measured at a high voltage.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0045】(1)保護ダイオードがウェルの接合から
構成されているため、トランジスタ製造後において保護
ダイオードを切り離すことなくゲート電極に高電圧を印
加する試験が可能となる。
(1) Since the protection diode is composed of a well junction, a test in which a high voltage is applied to the gate electrode without disconnecting the protection diode after the transistor is manufactured can be performed.

【0046】それにより、保護ダイオードを切り離す際
に生じ得るトランジスタの損傷を回避することができ
る。
Thus, it is possible to prevent the transistor from being damaged when disconnecting the protection diode.

【0047】(2)保護ダイオードがNウェルとPウェ
ルとの接合から構成されているため、ウェル境界部の不
純物濃度分布が緩やかであり、ウェル空乏層内でのキャ
リアの生成・再結合がプラズマプロセス中のプラズマ発
光により促進され、大きなリーク電流が生じる。
(2) Since the protection diode is composed of the junction of the N well and the P well, the impurity concentration distribution at the well boundary is gentle, and the generation and recombination of carriers in the well depletion layer is caused by plasma. A large leak current is generated by plasma emission during the process.

【0048】それにより、プロセスに起因してゲート電
極が帯電しても、電荷は基板に逃がされ、ゲート絶縁膜
の損傷を防止することができる。
As a result, even if the gate electrode is charged due to the process, the charge is released to the substrate and damage to the gate insulating film can be prevented.

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

【図1】本発明の半導体装置の第1の実施の形態を示す
図であり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるX
−Y断面図である。
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of a semiconductor device of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIG.
It is -Y sectional drawing.

【図2】図1に示した半導体装置のゲート電極が正にチ
ャージアップした状態を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a state where a gate electrode of the semiconductor device shown in FIG. 1 is positively charged up.

【図3】図3は、図1に示したNウェルとPウェルとに
よって形成された保護ダイオードの光照射有りの場合と
無しの場合における電圧−電流特性及びゲート酸化膜の
電圧−電流特性を示す図である。
FIG. 3 shows voltage-current characteristics of a protection diode formed by an N well and a P well shown in FIG. 1 with and without light irradiation, and voltage-current characteristics of a gate oxide film. FIG.

【図4】本発明の半導体装置の第2の実施の形態を示す
図であり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるX
−Y断面図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams showing a second embodiment of the semiconductor device of the present invention, wherein FIG. 4A is a plan view, and FIG.
It is -Y sectional drawing.

【図5】従来の保護素子を有する半導体装置の一構成例
を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)にお
けるX−Y断面図である。
5A and 5B are diagrams illustrating a configuration example of a semiconductor device having a conventional protection element, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line XY in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,101 P型シリコン基板 2,102 Pウェル 3,103 Nウェル 4,104 フィールド酸化膜 5,105 ゲート酸化膜 6,106 ゲート電極 7,107 N型拡散層 8,108 シリコン酸化膜 9,109 コンタクト孔 10,110 アルミ配線 11,111 ソース電極 12,112 ドレイン電極 13,113 ゲート電極配線 14 空乏層 1,101 P-type silicon substrate 2,102 P-well 3,103 N-well 4,104 field oxide film 5,105 gate oxide film 6,106 gate electrode 7,107 N-type diffusion layer 8,108 silicon oxide film 9,109 Contact hole 10, 110 Aluminum wiring 11, 111 Source electrode 12, 112 Drain electrode 13, 113 Gate electrode wiring 14 Depletion layer

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 半導体基板上に形成されたウェル領域
と、 該ウェル領域上にゲート絶縁膜を介して形成されたゲー
ト電極と、 前記ウェル領域上に形成された第1導電型の拡散層とを
有し、 前記ゲート電極と前記拡散層とが配線層により接続され
た半導体装置において、 前記ウェル領域は、第1導電型のウェル領域と第2導電
型のウェル領域とからなり、 前記ゲート電極は、前記第2導電型のウェル領域と接続
され、 前記拡散層は、前記第1導電型のウェル領域と接続さ
れ、 前記ゲート電極及び前記配線層は、前記第1導電型のウ
ェル領域と前記第2導電型のウェル領域との境界部の少
なくとも一部に外部からの光が到達するように配設され
ていることを特徴とする半導体装置。
A well region formed on a semiconductor substrate; a gate electrode formed on the well region via a gate insulating film; a first conductivity type diffusion layer formed on the well region; A semiconductor device in which the gate electrode and the diffusion layer are connected by a wiring layer, wherein the well region comprises a first conductivity type well region and a second conductivity type well region; Is connected to the second conductivity type well region, the diffusion layer is connected to the first conductivity type well region, and the gate electrode and the wiring layer are connected to the first conductivity type well region. A semiconductor device provided so that external light reaches at least a part of a boundary portion with a well region of a second conductivity type.
【請求項2】 請求項1に記載の半導体装置において、 前記半導体基板は、シリコン基板であることを特徴とす
る半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is a silicon substrate.
【請求項3】 請求項2に記載の半導体装置において、 前記シリコン基板及び前記第2導電型がP型であり、前
記第1導電型がN型であることを特徴とする半導体装
置。
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein said silicon substrate and said second conductivity type are P-type, and said first conductivity type is N-type.
【請求項4】 請求項2に記載の半導体装置において、 前記シリコン基板及び前記第1導電型がP型であり、前
記第2導電型がN型であることを特徴とする半導体装
置。
4. The semiconductor device according to claim 2, wherein said silicon substrate and said first conductivity type are P-type, and said second conductivity type is N-type.
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