JPH02260452A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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Publication number
JPH02260452A
JPH02260452A JP1083182A JP8318289A JPH02260452A JP H02260452 A JPH02260452 A JP H02260452A JP 1083182 A JP1083182 A JP 1083182A JP 8318289 A JP8318289 A JP 8318289A JP H02260452 A JPH02260452 A JP H02260452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate electrode
well
oxide film
formation region
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP1083182A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Ando
安東 亮
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH02260452A publication Critical patent/JPH02260452A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a leakage current from flowing to a gray zone under a gate electrode without expanding a formation region of a transistor element by a method wherein a conductor layer is formed between an isolation insulating film and the gate electrode. CONSTITUTION:An isolation insulating film 10a is formed on a boundary between an n-channel formation region 1 and a p-channel formation region 2 which are situated on the main surface of a semiconductor substrate 8. A gate electrode 5 of a transistor is formed on the isolation insulating film 10a. A conductor layer 6 which restrains an inversion layer from being formed at a boundary part 9 between the n-channel transistor formation region 1 and the p-channel transistor formation region 2 is formed between the gate electrode 5 and the isolation insulating film 10a. Since a voltage not exceeding a threshold voltage in the gray zone 9 is applied to the conductor layer 16, the inversion layer is not formed in the gray zone under the gate electrode 5 even when any voltage is applied to the gate electrode 5. Thereby, a leakage current cannot flow in the semiconductor substrate 8 under the gate electrode 5.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は半導体装置に関するものであり、特にnチャ
ネルトランジスタとpチャネルトランジスタの双方を備
える半導体装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, and particularly to a semiconductor device including both an n-channel transistor and a p-channel transistor.

[従来の技術] 第7図はツウインタブ型のCMOSl−ランジスタのn
ウェル付近の平面図である。第7図に示すようにnウェ
ル1の周囲にはpウェル2 a s 2 b s2cが
形成されている。nウェル1上にはソース領域3とドレ
イン領域4が形成されている。ソース領域3とドレイン
領域4との間には、ゲート電極5が形成されている。ソ
ース領域3にはアルミニウム配線層6Cが電気的に接続
されている。ドレイン領域4にはアルミニウム配線層6
bが電気的に接続されている。ゲート電極5にはアルミ
ニウム配線層6aが電気的に接続されている。nウェル
1上には、ソース領域3とドレイン領域4を囲むように
n型の拡散層7が形成されている。拡散層7の役割は後
で説明する。拡散層7には、アルミニウム配線層6dが
電気的に接続されている。
[Prior art] Figure 7 shows a twin-tab type CMOS l-transistor n.
FIG. 3 is a plan view of the vicinity of a well. As shown in FIG. 7, a p-well 2 a s 2 b s2c is formed around the n-well 1. A source region 3 and a drain region 4 are formed on the n-well 1. A gate electrode 5 is formed between the source region 3 and the drain region 4. An aluminum wiring layer 6C is electrically connected to the source region 3. An aluminum wiring layer 6 is provided in the drain region 4.
b is electrically connected. An aluminum wiring layer 6a is electrically connected to the gate electrode 5. An n-type diffusion layer 7 is formed on the n-well 1 so as to surround the source region 3 and drain region 4 . The role of the diffusion layer 7 will be explained later. An aluminum wiring layer 6d is electrically connected to the diffusion layer 7.

アルミニウム配線層6dに電圧を印加することにより、
nウェル1を所定の電圧にする。
By applying a voltage to the aluminum wiring layer 6d,
The n-well 1 is set at a predetermined voltage.

第8図は、第7図で表わしているnウェル1を矢印■で
示す線に沿って切断した場合の断面図である。第8図に
示すようにp型シリコン基板8には、nウェル1とnウ
ェル2aが形成されている。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the n-well 1 shown in FIG. 7 taken along the line indicated by the arrow ■. As shown in FIG. 8, an n-well 1 and an n-well 2a are formed in a p-type silicon substrate 8.

nウェル1とnウェル2aの境界には不純物の濃度が薄
い領域9(以下グレーゾーンという)がある。これはn
ウェル1を形成するためにシリコン基板8中に拡散させ
たn型不純物の一部がnウェル2aに侵入し、またnウ
ェル2aを形成するためシリコン基板8中に拡散させた
p型不純物の一部がnウェル1に侵入するため、nウェ
ル1とnウェル2の境界ではn型の不純物とp型の不純
物とが交り合い、その結果不純物の濃度が低くなるから
である。第8図には現われていないが、nウェル1とn
ウェル26の境界およびnウェル1とp ’7 xル2
cの境界にもグレーゾーンはある。
At the boundary between the n-well 1 and the n-well 2a, there is a region 9 (hereinafter referred to as a gray zone) with a low impurity concentration. This is n
Part of the n-type impurity diffused into the silicon substrate 8 to form the well 1 invades the n-well 2a, and part of the p-type impurity diffused into the silicon substrate 8 to form the n-well 2a. This is because the n-type impurity and the p-type impurity intersect at the boundary between the n-well 1 and the n-well 2, and as a result, the impurity concentration becomes low. Although not shown in Figure 8, n-well 1 and n-well
Boundary of well 26 and n well 1 and p'7 x le 2
There is also a gray zone at the boundary of c.

nウェル1には拡散層7が形成されている。0ウエル1
とnウェル2aの境界の上にはフィールド酸化膜10a
が形成されている。nウェル1の上には、拡散層7を挾
み込むようにフィールド酸化膜10b、10cが形成さ
れている。フィールド酸化@ 10 aと10bの間に
はゲート酸化膜11が形成され、フィールド酸化膜10
bと10cの間にはシリコン酸化fi12が形成されて
いる。
A diffusion layer 7 is formed in the n-well 1 . 0 well 1
A field oxide film 10a is formed on the boundary between the n-well 2a and the n-well 2a.
is formed. Field oxide films 10b and 10c are formed on n-well 1 so as to sandwich diffusion layer 7 therebetween. Field oxide @ 10 A gate oxide film 11 is formed between a and 10b, and a field oxide film 10
Silicon oxide fi12 is formed between b and 10c.

ゲート酸化膜11の上からフィールド酸化膜10aの上
にかけてゲート電極5が形成されている。
A gate electrode 5 is formed from above gate oxide film 11 to above field oxide film 10a.

ゲート電極5の上、フィールド酸化膜10 aの上、フ
ィールド酸化膜10bの上、フィールド酸化膜10cの
上およびシリコン酸化膜12の上にはPSGM13が形
成されている。PSG膜13の上には、アルミニウム配
線層6 a s 6 dが形成されている。アルミニウ
ム配線層6aとゲー1[極5は、PSG膜13に設けら
れたコンタクトホールに充填されたアルミニウムによっ
て電気的に接続されている。アルミニウム配線層6dと
拡散層7は、PSG膜13に設けられたコンタクトホー
ルに充填されたアルミニウムによって電気的に接続され
ている。なお第8図はゲート電極5に沿って0MO5)
ランジスタを切断した状態の断面図だから、ソース領域
3とドレイン領域4は第8図中には現われない。
A PSGM 13 is formed on the gate electrode 5, on the field oxide film 10a, on the field oxide film 10b, on the field oxide film 10c, and on the silicon oxide film 12. On the PSG film 13, aluminum wiring layers 6a s 6 d are formed. The aluminum wiring layer 6a and the gate electrode 5 are electrically connected by aluminum filled in a contact hole provided in the PSG film 13. The aluminum wiring layer 6d and the diffusion layer 7 are electrically connected by aluminum filled in a contact hole provided in the PSG film 13. In addition, in FIG. 8, 0MO5 is applied along the gate electrode 5)
Since this is a cross-sectional view of the transistor cut away, the source region 3 and drain region 4 do not appear in FIG.

ここで拡散層7の役割を説明する。先はど説明したよう
にnウェル1とnウェル2as 2bs 2Cの境界に
は、不純物の濃度が低くなっているグレーゾーン9があ
る。グレーゾーン9では不純物濃度が低いため、しきい
値電圧が下がる。よってゲート電極5やアルミニウム配
線層6c、6bに電圧を印加させた際にグレーゾーン9
に反転層が形成されるおそれがある。これにより、リー
ク電流が発生し、CMOSトランジスタの特性上好まし
くない状態となる。
Here, the role of the diffusion layer 7 will be explained. As explained earlier, there is a gray zone 9 where the impurity concentration is low at the boundary between the n-well 1 and the n-well 2as 2bs 2C. In gray zone 9, the impurity concentration is low, so the threshold voltage is lowered. Therefore, when voltage is applied to the gate electrode 5 and the aluminum wiring layers 6c and 6b, the gray zone 9
There is a risk that an inversion layer may be formed. This causes a leakage current, resulting in an unfavorable state in terms of the characteristics of the CMOS transistor.

そこでこれを防ぐため、第7図に示すようにnウェルr
の上に、ソース領域3とドレイン領域4を囲むようにn
型の拡散層7を形成している。これによりnウェル1の
うちPウェル2 a、 2 bs 2Cの近傍の部分の
不純物濃度を高くし、リーク電流が発生しLL%ように
している。
Therefore, to prevent this, as shown in Figure 7, the n-well r
on top of the n, surrounding the source region 3 and drain region 4.
A mold diffusion layer 7 is formed. As a result, the impurity concentration in the portions of the n-well 1 near the p-wells 2 a and 2 bs 2 C is increased, and a leakage current is generated to be LL%.

[発明が解決しようとするaffil しかしながら、拡散層7はゲート電極5をマスクとして
シリコン基板8にイオンを注入し、それを拡散させるこ
とにより形成するため、第7図に示すようにゲート電極
5の下には拡散層7が形成されない。したがって第8図
に示すように、ゲート電極5に印加された電圧によりゲ
ート電極5の下にあるグレーゾーン9に反転層が形成さ
れた場合、ゲート酸化l1illの下に形成されたチャ
ネルを流れる電流がこの反転層を流れ、その結果この電
流がnウェル2aに流れることになる。
[affil to be solved by the invention However, since the diffusion layer 7 is formed by implanting ions into the silicon substrate 8 using the gate electrode 5 as a mask and diffusing them, the diffusion layer 7 is formed by implanting ions into the silicon substrate 8 using the gate electrode 5 as a mask and diffusing them. No diffusion layer 7 is formed underneath. Therefore, as shown in FIG. 8, when an inversion layer is formed in the gray zone 9 under the gate electrode 5 due to the voltage applied to the gate electrode 5, a current flows through the channel formed under the gate oxide l1ill. flows through this inversion layer, and as a result, this current flows into the n-well 2a.

このようなことを防ぐため、拡散層7をゲート電極5も
囲むように形成することも考えられるが、拡散層7の内
側には1つのトランジスタ素子しか作らないので、この
方法によれば1つのトランジスタ素子が形成される領域
が拡大してしまい、CMOSトランジスタの微細化の要
請に反することになる。
In order to prevent this, it is conceivable to form the diffusion layer 7 so as to also surround the gate electrode 5, but since only one transistor element is formed inside the diffusion layer 7, according to this method, one transistor element is formed inside the diffusion layer 7. This increases the area in which transistor elements are formed, which goes against the demand for miniaturization of CMOS transistors.

したがって、この発明はかかる従来の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的はトランジスタ素子の
形成領域を拡大することなくゲート電極下のグレーゾー
ンにリーク電流が流れないようにする、半導体装置を提
供することである。
Therefore, the present invention has been made to solve such conventional problems, and its purpose is to prevent leakage current from flowing into the gray zone under the gate electrode without enlarging the formation area of the transistor element. The purpose is to provide equipment.

[課題を解決するための手段] この発明は半導体基板主表面上にあるnチャネル形成領
域とpチャネル形成領域との境界上に内領域を絶縁分離
する分離絶縁膜が形成され、かつ、この分離絶縁膜上に
トランジスタのゲート電極が形成されている半導体装置
に関するものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an isolation insulating film that insulates and isolates inner regions on the boundary between an n-channel forming region and a p-channel forming region on the main surface of a semiconductor substrate, and The present invention relates to a semiconductor device in which a gate electrode of a transistor is formed on an insulating film.

この発明はこのような半導体装置において、ゲート電極
と分離絶縁膜との間に、nチャネルトランジスタ形成領
域とnチャネルトランジスタ形成領域との境界部分にお
ける反転層の形成を阻止するための導体層を設けたこと
を特徴としている。
In such a semiconductor device, the present invention provides a conductor layer between the gate electrode and the isolation insulating film to prevent the formation of an inversion layer at the boundary between the n-channel transistor formation regions. It is characterized by

[作用] この発明は分離絶縁膜とゲート電極の間に導体層を設け
ることにより、ゲート電極の下にあるグレーゾーンにお
ける反転層形成に影響を与える電極をゲート電極から導
体層に替えた。この導体層にはグレーゾーンのしきい値
電圧が越えない電圧を印加しているので、ゲート電極に
どのような電圧をかけてもゲート電極下にあるグレーゾ
ーンには反転層が形成されない。
[Function] By providing a conductor layer between the isolation insulating film and the gate electrode, the present invention replaces the gate electrode with the conductor layer as the electrode that affects the formation of an inversion layer in the gray zone below the gate electrode. Since a voltage that does not exceed the threshold voltage of the gray zone is applied to this conductor layer, no inversion layer is formed in the gray zone below the gate electrode no matter what voltage is applied to the gate electrode.

[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す平面図である。従来
例である第7図との違いは、ゲート電極5の下に第1の
多結晶シリコン膜16を形成し、第1の多結晶シリコン
膜16と拡散層7とをアルミニウム配線層6e、6fを
用いて電気的に接続したことである。
[Embodiment] FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of the present invention. The difference from the conventional example shown in FIG. 7 is that a first polycrystalline silicon film 16 is formed under the gate electrode 5, and the first polycrystalline silicon film 16 and the diffusion layer 7 are connected to aluminum wiring layers 6e, 6f. The electrical connection was made using

第2図は第1図で表わしているnウェル1を矢印■で示
す線に沿って切断した場合の断面図である。第2図に示
すように、第1の多結晶シリコン膜16は、フィールド
酸化膜10aとゲート電極5の間に形成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the n-well 1 shown in FIG. 1 taken along the line indicated by the arrow . As shown in FIG. 2, the first polycrystalline silicon film 16 is formed between the field oxide film 10a and the gate electrode 5. As shown in FIG.

以下この発明の一実施例の製造工程を第3A図から第3
3図を用いて順に説明していく。
The manufacturing process of one embodiment of this invention will be described below from Figure 3A to Figure 3.
This will be explained in order using three figures.

まず第3A図に示すようにp型のシリコン基板8の主表
面上に、シリコン酸化膜17、シリコン窒化膜18およ
びレジスト19を順に積層していく。レジスト19に所
定のバターニングを施し、レジスト19をマスクとして
シリコン窒化膜18をエツチングする。さらにレジスト
19をマスクにしてシリコン基板8中にp型の不純物、
たとえばボロンをイオン注入する。
First, as shown in FIG. 3A, a silicon oxide film 17, a silicon nitride film 18, and a resist 19 are sequentially laminated on the main surface of a p-type silicon substrate 8. A predetermined patterning process is applied to the resist 19, and the silicon nitride film 18 is etched using the resist 19 as a mask. Furthermore, using the resist 19 as a mask, p-type impurities are added into the silicon substrate 8.
For example, boron ions are implanted.

次に第3B図に示すようにレジスト19を除去し、LO
CO3法を用いてシリコン基板8の上にフィールド酸化
膜20を形成する。そしてシリコン窒化膜18を除去し
た後、フィールド酸化膜20をマスクとしてシリコン基
板8中にn型の不純物、たとえばリンをイオン注入する
Next, as shown in FIG. 3B, the resist 19 is removed and the LO
A field oxide film 20 is formed on the silicon substrate 8 using the CO3 method. After removing the silicon nitride film 18, an n-type impurity such as phosphorus is ion-implanted into the silicon substrate 8 using the field oxide film 20 as a mask.

次に第3C図に示すように、シリコン基板8中に注入さ
れたボロンとリンを熱拡散することにより、nウェル1
とpウェル2aを形成する。このときグレーゾーン9も
形成される。
Next, as shown in FIG. 3C, by thermally diffusing the boron and phosphorus implanted into the silicon substrate 8, the n-well 1
A p-well 2a is formed. At this time, a gray zone 9 is also formed.

次に第3D図に示すようにシリコン酸化膜17とフィー
ルド酸化膜20をシリコン基板8がら除去し、シリコン
基板8の主表面を露出させる。そしてシリコン基板8に
熱処理を施すことによりシリコン基板8の主表面上にシ
リコン酸化膜21を形成する。さらにシリコン酸化膜2
1の上にシリコン窒化膜22およびレジストを積層する
。このレジストに所定のバターニングを施し、このレジ
ストをマスクにしてシリコン窒化22を除去する。
Next, as shown in FIG. 3D, silicon oxide film 17 and field oxide film 20 are removed from silicon substrate 8 to expose the main surface of silicon substrate 8. A silicon oxide film 21 is then formed on the main surface of silicon substrate 8 by subjecting silicon substrate 8 to heat treatment. Furthermore, silicon oxide film 2
1, a silicon nitride film 22 and a resist are laminated thereon. This resist is subjected to predetermined patterning, and the silicon nitride 22 is removed using this resist as a mask.

そしてこのレジストを除去する。This resist is then removed.

次に第3E図に示すように、Locos法を用いてシリ
コン基板8の上にフィールド酸化膜1゜as 10b、
10cを形成する。そしてシリコン窒化膜22とシリコ
ン酸化膜21をシリコン基板8主表面から除去する。
Next, as shown in FIG. 3E, a field oxide film 1° as 10b is formed on the silicon substrate 8 using the Locos method.
Form 10c. Then, silicon nitride film 22 and silicon oxide film 21 are removed from the main surface of silicon substrate 8.

次に第3F図に示すように、フィールド酸化膜10a、
10bs 10cの表面上および露出したシリコン基板
8の主表面上に、CVD法を用いて第1の多結晶シリコ
ン膜16を形成する。次に第1の多結晶シリコン膜16
の上にレジストを塗布し、このレジストに所定のバター
ニングを施す。
Next, as shown in FIG. 3F, the field oxide film 10a,
A first polycrystalline silicon film 16 is formed on the surface of 10bs 10c and the exposed main surface of silicon substrate 8 using the CVD method. Next, the first polycrystalline silicon film 16
A resist is applied on top of the resist, and a predetermined patterning process is applied to this resist.

そしてこのレジストをマスクにして第1の多結晶シリコ
ン膜16をエツチングし、nウェル1上のフィールド酸
化膜10a上にある第1の多結晶シリコン膜16だけを
残余させる。次に熱酸化を施すことにより、第1の多結
晶シリコン膜16の表面上および露出しているシリコン
基板8の主表面上にシリコン酸化膜11.12.17を
形成する。
Then, using this resist as a mask, the first polycrystalline silicon film 16 is etched, leaving only the first polycrystalline silicon film 16 on the field oxide film 10a on the n-well 1. Next, thermal oxidation is performed to form silicon oxide films 11, 12, and 17 on the surface of first polycrystalline silicon film 16 and the exposed main surface of silicon substrate 8.

シリコン酸化膜11がゲート酸化膜となる。Silicon oxide film 11 becomes a gate oxide film.

次に第3G図に示すように、フィールド酸化膜10 a
 s 10 b s t Q c上、シリコン酸化膜1
7.12上およびゲート酸化膜11上にCVD法を用い
て第2の多結晶シリコンfi5を形成し、これに所定の
バターニングを施し、ゲート電極にする。
Next, as shown in FIG. 3G, a field oxide film 10 a is formed.
s 10 b s t Q c, silicon oxide film 1
7. A second polycrystalline silicon fi5 is formed on 12 and on the gate oxide film 11 using the CVD method, and is patterned in a predetermined manner to form a gate electrode.

次に第3H図に示すように、ゲート電極5とシリコン酸
化膜12上に形成したレジストをマスクにして、ソース
領域3とドレイン領域4の形成に用いられるp型不純物
、たとえばボロンをシリコン基板8主表面中にイオン注
入する。
Next, as shown in FIG. 3H, using the resist formed on the gate electrode 5 and the silicon oxide film 12 as a mask, a p-type impurity such as boron, which is used to form the source region 3 and the drain region 4, is applied to the silicon substrate 8. Ions are implanted into the main surface.

次に第3I図に示すようにシリコン酸化膜12上に形成
したレジスト14を除去し、今度はソース領域3および
ドレイン領域4にレジストを形成する。なお第3I図に
はソース領域3およびドレイン領域4は現われていない
のでソース領域3上とドレイン領域4−ヒにレジストを
塗布した状態も現われていない。そしてこのソース領域
3およびドレイン領域4上に形成したレジストとゲート
電極5をマスクにし゛C1拡散層7の形成に用いられる
n型不純物、たとえば砒素をシリコン基板8中にイオン
注入する。
Next, as shown in FIG. 3I, the resist 14 formed on the silicon oxide film 12 is removed, and a resist is then formed on the source region 3 and drain region 4. Note that since the source region 3 and the drain region 4 do not appear in FIG. 3I, the state in which the resist is applied on the source region 3 and the drain region 4-1 also does not appear. Then, using the resist formed on the source region 3 and drain region 4 and the gate electrode 5 as masks, n-type impurities such as arsenic used for forming the C1 diffusion layer 7 are ion-implanted into the silicon substrate 8.

次に第3J図に示すようにシリコン基板8に熱処理を施
すことにより、シリコン基板8中に注入されたイオンを
拡散しソース領域3、ドレイン領域4および拡散層7を
形成する。なお第31図ではソース領域3とドレイン領
域4は現われていない。次にシリコン基板8の主表面全
面にCVD法を用いてPSGfi13を堆積する。そし
てソース領域3上、ドレイン領域4上、ゲート電極5上
、拡散層7上および第1の多結晶シリコン膜16上にコ
ンタクトホールを形成し、その上にアルミニウム配I3
I層6a、6b、6c、6d、6e、6fを形成する。
Next, as shown in FIG. 3J, the silicon substrate 8 is subjected to heat treatment to diffuse the ions implanted into the silicon substrate 8 to form the source region 3, drain region 4, and diffusion layer 7. Note that the source region 3 and drain region 4 do not appear in FIG. 31. Next, PSGfi 13 is deposited over the entire main surface of silicon substrate 8 using the CVD method. Then, contact holes are formed on the source region 3, the drain region 4, the gate electrode 5, the diffusion layer 7, and the first polycrystalline silicon film 16, and the aluminum wiring I3 is formed on the contact holes.
I layers 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, and 6f are formed.

なお、第3J図ではアルミニウム配線層6b、6c、6
e、6fは現われていない。
In addition, in FIG. 3J, aluminum wiring layers 6b, 6c, 6
e and 6f do not appear.

以上の工程によってこの発明の一実施例の製造プロセス
が完了する。なお第3J図で現われている断面では、拡
散層7と第1の多結晶シリコン膜16とがアルミニウム
配線層6e、6fによって電気的に接続されている状態
が現われていない。そこでこの状態を第4図で示す。第
4図は第1図で表わしているnウェル1を矢印■で示す
線に沿って切断した場合の断面図である。
The above steps complete the manufacturing process of one embodiment of the present invention. Note that the cross section shown in FIG. 3J does not show that the diffusion layer 7 and the first polycrystalline silicon film 16 are electrically connected by the aluminum wiring layers 6e and 6f. Therefore, this state is shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view of the n-well 1 shown in FIG. 1 taken along the line indicated by the arrow ■.

第1図と第2図に示すようにこの実施例によれば、フィ
ールド酸化膜10aとゲート電極5との間に第1の多結
晶シリコン膜16を設けることにより、ゲート電極5の
下にあるグレーゾーン9における反転層形成に影響を与
える°電極をゲート電極5から第1の多結晶シリコン膜
16に替えた。
As shown in FIGS. 1 and 2, according to this embodiment, by providing the first polycrystalline silicon film 16 between the field oxide film 10a and the gate electrode 5, The gate electrode 5, which affects the formation of the inversion layer in the gray zone 9, was replaced with the first polycrystalline silicon film 16.

第1の多結晶シリコンH!16は拡散層7に電気的に接
続されているから、nウェル1と第1の多結晶シリコン
膜16とは同電位となっている。したがってゲート電極
5の下にあるグレーゾーン9では反転層が形成されない
First polycrystalline silicon H! 16 is electrically connected to the diffusion layer 7, the n-well 1 and the first polycrystalline silicon film 16 are at the same potential. Therefore, no inversion layer is formed in the gray zone 9 below the gate electrode 5.

なおこの実施例においてはnウェル1上にあるフィール
ド酸化膜10a上に第1の多結晶シリコン膜16を形成
しているが、この発明においてはこれに限定されるわけ
ではなく、第5図に示すようにロウエル1とロウエル2
aの境界をまたぐように第1の多結晶シリコン膜16を
フィールド酸化膜10a上に形成してもよい。
In this embodiment, the first polycrystalline silicon film 16 is formed on the field oxide film 10a on the n-well 1, but the invention is not limited to this, and as shown in FIG. Lowell 1 and Lowell 2 as shown
The first polycrystalline silicon film 16 may be formed on the field oxide film 10a so as to straddle the boundary of the field oxide film 10a.

この実施例においてはnウェルとロウエルをnするCM
O5)ランジスタについて説明したが、この発明におい
てはこれに限定されるわけではなくnウェルとロウエル
のうちどちらか一方のみを有するCMOSトランジスタ
であっても構わない。
In this example, a CM with n wells and n rows is used.
O5) Although the transistor has been described, the present invention is not limited thereto, and may be a CMOS transistor having only either an n-well or a row well.

またこの実施例においてはMO3m界効果トランジスタ
について説明したが、この発明においてはこれに限定さ
れるわけではなく他の電界効果トランジスタであっても
構わない。
Further, in this embodiment, an MO3m field effect transistor has been described, but the present invention is not limited to this, and other field effect transistors may be used.

この発明の他の実施例について以下説明する。Other embodiments of the invention will be described below.

第6図はこの発明の他の実施例であるCMOSトランジ
スタのnウェル1付近の平面図である。
FIG. 6 is a plan view of the vicinity of the n-well 1 of a CMOS transistor according to another embodiment of the present invention.

この実施例においては第1の多結晶シリコン膜16と拡
散層7とは電気的に接続されていない。その代わりに第
1の多結晶シリコン膜16に電気的に接続されたアルミ
ニウム配線層6gに、ケート電極5の下にあるグレーゾ
ーンに反転層が形成されないような電圧を印加すること
によって、この発明の効果を達成せんとしている。
In this embodiment, first polycrystalline silicon film 16 and diffusion layer 7 are not electrically connected. Instead, by applying a voltage to the aluminum wiring layer 6g electrically connected to the first polycrystalline silicon film 16 such that an inversion layer is not formed in the gray zone under the gate electrode 5, the present invention We are trying to achieve this effect.

[効果] 以上この発明によれば分離絶縁膜とゲート電極との間に
導体層を設けることにより、ゲート電極の下にあるグレ
ーゾーンにおける反転層形成に影響を与える電極をゲー
ト電極から導体層に替えた。
[Effect] According to the present invention, by providing a conductor layer between the isolation insulating film and the gate electrode, the electrode that affects the formation of an inversion layer in the gray zone under the gate electrode can be transferred from the gate electrode to the conductor layer. I changed it.

この導体層にはグレーゾーンのしきい値電圧を越えない
電圧を印加しているので、ゲート電極にどのような電圧
をかけてもゲート電極の下にあるグレーゾーンには反転
層が形成されない。したがってゲート電極下にチャネル
ストッパとなる拡散層が形成されていなくてもゲート電
極下の半導体基板中にリーク電流が流れるということは
なくなる。
Since a voltage that does not exceed the threshold voltage of the gray zone is applied to this conductor layer, no inversion layer is formed in the gray zone below the gate electrode no matter what voltage is applied to the gate electrode. Therefore, even if a diffusion layer serving as a channel stopper is not formed under the gate electrode, leakage current will not flow into the semiconductor substrate under the gate electrode.

また、これによりチャネルストッパとなる拡散層をゲー
ト電極をも囲むように形成する必要がなくなり、トラン
ジスタ形成領域を拡大させなくて済む。したがって、こ
の発明によればCMOSトランジスタの微細化の要請も
満たすことができる。
Furthermore, this eliminates the need to form a diffusion layer serving as a channel stopper so as to also surround the gate electrode, thereby eliminating the need to enlarge the transistor formation region. Therefore, according to the present invention, the demand for miniaturization of CMOS transistors can also be satisfied.

この発明は、浮遊ゲートを有する不揮発性メモリ装置の
ように、10ボルト以上の高電圧で使用する半導体装置
においては特にその効果は大きい。
The present invention is particularly effective in semiconductor devices used at high voltages of 10 volts or more, such as nonvolatile memory devices having floating gates.

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

第1図はこの発明の一実施例のnウェル付近を示す平面
図である。第2図は、第1図で示すnウェルを矢印■で
示す線に沿って切断した場合のその断面図である。第3
八図ないし第3J図はこの発明の一実施例を製造工程順
に示す断面図である。 第4図は第1図で示すnウェルを矢印■で示す線に沿っ
て切断した場合のその断面図である。第5図はこの発明
の一実施例の変形例を示す断面図である。第6図はこの
発明の他の実施例のnウェル付近を示す平面図である。 第7図は、従来のツウインタブ型のCMO3)ランジス
タのnウェル付近の平面図である。第8図は第7図で示
すnウェルを矢印■で示す線に沿って切断した場合のそ
の断面図である。 図に示すように1はnウェル、2a、2b、2Cはnウ
ェル、5はゲート電極、8はシリコン基板、10aはフ
ィールド酸化膜、16は第1の多結晶シリコン膜を示す
FIG. 1 is a plan view showing the vicinity of an n-well in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the n-well shown in FIG. 1 taken along the line indicated by the arrow ■. Third
Figures 8 to 3J are cross-sectional views showing an embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps. FIG. 4 is a cross-sectional view of the n-well shown in FIG. 1 taken along the line indicated by the arrow ■. FIG. 5 is a sectional view showing a modification of one embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view showing the vicinity of the n-well of another embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view of the vicinity of the n-well of a conventional twin-tab type CMO3) transistor. FIG. 8 is a cross-sectional view of the n-well shown in FIG. 7 taken along the line indicated by the arrow ■. As shown in the figure, 1 is an n-well, 2a, 2b, and 2C are n-wells, 5 is a gate electrode, 8 is a silicon substrate, 10a is a field oxide film, and 16 is a first polycrystalline silicon film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 半導体基板の主表面上であってnチャネルトランジスタ
形成領域とpチャネルトランジスタ形成領域との境界上
に両領域を絶縁分離する分離絶縁膜を形成し、この分離
絶縁膜上にトランジスタのゲート電極を形成している半
導体装置において、前記ゲート電極と前記分離絶縁膜と
の間に前記nチャネルトランジスタ形成領域と前記pチ
ャネルトランジスタ形成領域との境界部分における反転
層の形成を阻止するための導体層を設けたことを特徴と
する、半導体装置。
An isolation insulating film is formed on the main surface of the semiconductor substrate on the boundary between the n-channel transistor formation region and the p-channel transistor formation region to insulate and isolate both regions, and a gate electrode of the transistor is formed on the isolation insulating film. In the semiconductor device, a conductor layer is provided between the gate electrode and the isolation insulating film to prevent formation of an inversion layer at a boundary between the n-channel transistor formation region and the p-channel transistor formation region. A semiconductor device characterized by:
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007109873A (en) * 2005-10-13 2007-04-26 Seiko Epson Corp Semiconductor device

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