JPH0278230A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

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Publication number
JPH0278230A
JPH0278230A JP63228663A JP22866388A JPH0278230A JP H0278230 A JPH0278230 A JP H0278230A JP 63228663 A JP63228663 A JP 63228663A JP 22866388 A JP22866388 A JP 22866388A JP H0278230 A JPH0278230 A JP H0278230A
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JP
Japan
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region
word line
type
semiconductor region
gate electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP63228663A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazumasa Yanagisawa
一正 柳沢
Kenji Shiozawa
健治 塩沢
Shinobu Yabuki
忍 矢吹
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent a dielectric breakdown and a deterioration of an insulation breakdown strength and to enhance electrical reliability by a method wherein a semiconductor region formed near a MISFET on a semiconductor substrate of a first conductivity type or on a main face of a well region of a second semiconductor type is connected to a gate electrode. CONSTITUTION:A transfer MISFET is constituted of the following: a gate insulating film 10 on a p<+> type semiconductor substrate 1; an n-type semiconductor region 11 forming an end part on the side of a channel region of a source and a drain; an n<+> type semiconductor region 12 forming a part other than the region 11; a gate electrode used also as a first word line 6. A capacitance element of a memory cell is constituted of a dielectric film 14, a plate electrode 15 and an n-type semiconductor region 16. An electric charge charged in the word line 6 when ions of an n-type impurity are implanted by making use of the word line 6 as a mask in order to form the region 11 and an electric charge charged in the line 6 when an n-type impurity is implanted by making use of the line 6 and a side wall 13 as a mask in order to form the region 12 are discharged to the substrate 1 via a junction diode composed of an n<+>type semiconductor region 25 and the substrate 1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、MISF
ETを備えた半導体集積回路装置に適用して有効な技術
に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a MISF
The present invention relates to a technique that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device equipped with an ET.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、半導体集積回路の一つにダイナミックRAMがあ
り、これのメモリセルは容量素子とトランスファMIS
FETとからなっている。そして、トランスファMIS
FETのゲート電極はワード線を兼ねている。このワー
ド線は、後にソース。
Conventionally, dynamic RAM is one of the semiconductor integrated circuits, and its memory cells are composed of capacitive elements and transfer MIS.
It consists of FET. And transfer MIS
The gate electrode of the FET also serves as a word line. This word line will later be the source.

ドレインを形成するイオン打ち入みを行った後の高温ア
ニールに耐えられるように、耐熱性に優れたポリシリコ
ンなどを使って形成される。ワード線の一端は、ワード
線ドライバーを構成するMISFETのソース、ドレイ
ンに接続される。
It is formed using polysilicon, which has excellent heat resistance, so that it can withstand high-temperature annealing after ion implantation to form the drain. One end of the word line is connected to the source and drain of a MISFET that constitutes a word line driver.

ところで、ポリシリコンはアルミニウム膜より抵抗が高
く信号の伝搬速度が遅いため、近年では前記ポリシリコ
ンなどからなるワード線の上にパッシベーション膜をか
ぶせた後、この上に前記ポリシリコンなどからなるワー
ド線と平行にアルミニウム配線を延在させ、このアルミ
ニウム配線を接絞孔を介して前記ポリシリコンなどから
なるワード線に接続させることにより、記号の伝搬速度
の高速化を図っている。すなわち、ワード線をポリシリ
コンからなるワード線とアルミニウム膜からなる配線の
二つで構成するようにしている。前記アルミニウム膜か
らなる配線は、実際には、ポリシリコンなどからなるワ
ード線の上にパッシベーション膜を形成し、この上にデ
ータ線を形成し、さらにこの」二に第2層目のパッシベ
ーション膜を形成した後、この上に形成させる。そして
ここのアルミニウム膜からなる配線が接続孔を介してワ
ード線ドライバーのMISFETのソース、ドレインに
接続される。すなわち、市記ポリシリコンなどからなる
ワード線は、直接にはワード線ドライバーのMISFE
Tには接続されず、前記アルミニウム配線を形成するま
では電気的にフローティング状態となっている。
By the way, since polysilicon has higher resistance and slower signal propagation speed than aluminum film, in recent years, after covering the word line made of polysilicon with a passivation film, the word line made of polysilicon etc. The speed of symbol propagation is increased by extending an aluminum wire parallel to the wire and connecting the aluminum wire to the word line made of polysilicon or the like through a contact hole. That is, the word line is composed of two words: a word line made of polysilicon and a wiring made of an aluminum film. The wiring made of the aluminum film is actually made by forming a passivation film on a word line made of polysilicon or the like, forming a data line on this, and then applying a second layer of passivation film on top of this. After forming, it is formed on this. The wiring made of the aluminum film here is connected to the source and drain of the MISFET of the word line driver through the connection hole. In other words, word lines made of polysilicon etc. are directly connected to the MISFE of the word line driver.
It is not connected to T and is in an electrically floating state until the aluminum wiring is formed.

次に、前記トランスファMISFETのソース。Next, the source of the transfer MISFET.

ドレインであるが、これはゲート電極をイオン打ち込み
のマスクに使い、ヒ素(As)などのn型不純物をイオ
ン打ち込みで打ち込んで形成する。
The drain is formed by using the gate electrode as a mask for ion implantation and implanting n-type impurities such as arsenic (As) by ion implantation.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明者は、前記ダイナミックRAMのワード線につい
て検討した結果、次の問題点を見い出した。
The inventor of the present invention investigated the word line of the dynamic RAM and found the following problem.

前述のように、ポリシリコンなどからなるワード線はト
ランスファMI 5FETのゲート電極を兼ねており、
ソース、ドレインを形成するときのイオン打ち込みのマ
スクとして使用される。したがって、ワード線にも電荷
を帯びたイオンが降り注ぐため、チャージアップされる
。ところが、前記のように、ポリシリコンなどからなる
ワード線はアルミニウム配線によってワード線ドライバ
ーのMISFETのソース、ドレインに接続されるまで
、半導体基板から絶縁されている。このため、前記イオ
ン打ち込みによってワード線中にチャージされた電荷は
、半導体基板ヘデイスチャージされることなくそのまま
ワード線の中に残る。このワード線にチャージされた電
荷は、電流に換算して10−”〜10−”A/μM程度
の極く僅かなものである。しかし、トランスファMIS
FETのゲート絶縁膜は、膜厚が350人程度の非常に
薄いものであり、またその中にはピンホールなどが存在
するため、前記の僅かな電荷によってゲート電極と半導
体基板の間に加わる電圧でゲート絶縁膜が絶縁砿壊を起
したり、絶縁耐圧が劣化するという問題があった。
As mentioned above, the word line made of polysilicon etc. also serves as the gate electrode of the transfer MI 5FET.
Used as a mask for ion implantation when forming sources and drains. Therefore, since charged ions also fall on the word line, it is charged up. However, as described above, the word line made of polysilicon or the like is insulated from the semiconductor substrate until it is connected to the source and drain of the MISFET of the word line driver by the aluminum wiring. Therefore, the charge charged in the word line by the ion implantation remains in the word line without being discharged to the semiconductor substrate. The electric charge charged in this word line is extremely small, about 10-'' to 10-'' A/μM in terms of current. However, transfer MIS
The gate insulating film of an FET is extremely thin, with a thickness of about 350 mm, and there are pinholes in it, so the voltage applied between the gate electrode and the semiconductor substrate due to the small charge mentioned above is However, there were problems such as dielectric breakdown of the gate insulating film and deterioration of dielectric strength.

このように、製造工程中にMISFETのゲート電極が
チャージアップする現像は、ゲート電極を形成した後に
プラズマCVDでパッシベーション膜を形成するときに
も発生する。次に、このことをゲートアレイを例にあげ
て説明する。
As described above, development in which the gate electrode of the MISFET is charged up during the manufacturing process also occurs when a passivation film is formed by plasma CVD after forming the gate electrode. Next, this will be explained using a gate array as an example.

ゲートアレイは、半導体基板上に規則的にMISFET
を配列し、これらの間をアルミニウム配線で接続して種
々の論理ゲートを構成するものである。そして、ゲート
数の増加にともなって、前記MISFETの間を接続す
るアルミニウム配線も多層化が進んでいる。このため、
MISFETのゲート電極は必ず他のMISFETソー
スまたはドレインに接続されるはずなのだが、前記のよ
うに多層配線が使用されるようになると、例えば第3層
目のアルミニウム配線を形成するまで他のMISFET
のソースまたはドレインに接続されないゲート電極が現
れる。すると、例えばゲート電極を覆う第1層目のパッ
シベーション膜を形成するときにゲート電極に帯電した
電荷は、前記第3層目のアルミニウム配線を形成するま
でディスチャージされないことになる。さらに、前記パ
ッシベーション膜の上に第1層目のアルミニウム配線を
形成し、さらにこの上に第2層目のパッシベーション膜
を形成するときにもそのアルミニウム配線にも電荷がチ
ャージすることになる。このとき、その第1層目のアル
ミニウム配線が、これを形成した後の段階では前記ゲー
ト電極に接続されてはいるが半導体基板(ソースまたは
ドレイン)には接続されていないとすると、このアルミ
ニウム配線に帯電した電荷がゲート電極へ流れるように
なる。このように、パッシベーション膜を形成するとき
にもゲート電極が帯電し、前記イオン打ち込みのときと
同様に、ゲート絶縁膜の絶縁破壊あるいは絶縁耐圧の劣
化が起きるという問題があった・ なお、半導体基板上の配線のパターニングをプラズマエ
ツチング法で行うと前記配線が帯電することがセミコン
ダクタワールド、1987年11月号、P31〜37(
Semiconductor  World)に記載さ
れている。
The gate array consists of MISFETs arranged regularly on a semiconductor substrate.
are arranged and connected with aluminum wiring to form various logic gates. As the number of gates increases, the number of layers of aluminum wiring connecting between the MISFETs is also increasing. For this reason,
The gate electrode of a MISFET should always be connected to the source or drain of another MISFET, but when multilayer wiring is used as described above, for example, until the third layer of aluminum wiring is formed,
A gate electrode appears that is not connected to the source or drain of. Then, for example, the charges that are charged on the gate electrode when forming the first layer of passivation film covering the gate electrode will not be discharged until the third layer of aluminum wiring is formed. Further, when a first layer of aluminum wiring is formed on the passivation film and a second layer of passivation film is further formed thereon, charges are also charged on the aluminum wiring. At this time, if the first layer of aluminum wiring is connected to the gate electrode but not to the semiconductor substrate (source or drain) after it is formed, this aluminum wiring The charges charged in the gate electrode begin to flow to the gate electrode. In this way, when forming a passivation film, the gate electrode is charged, and as in the case of ion implantation, there is a problem that dielectric breakdown of the gate insulating film or deterioration of the dielectric strength voltage occurs. Semiconductor World, November 1987 issue, pages 31-37 (1987), shows that if the upper wiring is patterned by plasma etching, the wiring becomes electrically charged.
Semiconductor World).

本発明の目的はlMISFETのゲート絶縁膜の絶縁破
壊あるいは絶縁耐圧の劣化を防止して半導体集積回路装
置の電気的信頼性を向上することができる技術を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide a technique that can improve the electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device by preventing dielectric breakdown or deterioration of dielectric strength of a gate insulating film of an IMISFET.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は1本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

水頭において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in Suito is as follows.

第1導電型の半導体基板または該半導体基板の第2導電
型のウェル領域の主面の所定領域にMISFETを備え
た半導体集積回路装置において、前記第1導電型の半導
体基板または前記第2導電型のウェル領域の主面の前記
MISFETの近傍に設けられた第2導電型または第1
導電型の半導体領域と、前記MISFETのゲート電極
とを電気的に接続した半導体集積回路装置である。
In a semiconductor integrated circuit device comprising a MISFET in a predetermined region of a main surface of a semiconductor substrate of a first conductivity type or a well region of a second conductivity type of the semiconductor substrate, the semiconductor substrate of the first conductivity type or the semiconductor substrate of the second conductivity type The second conductivity type or first conductivity type provided near the MISFET on the main surface of the well region of
This is a semiconductor integrated circuit device in which a conductive type semiconductor region and a gate electrode of the MISFET are electrically connected.

〔作用〕[Effect]

前記手段によれば、前記MISFETのゲート電極にチ
ャージされた電荷が、前記第1導電型の半導体基板とそ
の主面の第2導電型の半導体領域とで構成されるPN接
合あるいは前記第2導電型のウェル領域とその主面の第
1導電型の半導体領域とで構成されるPN接合を通して
、前記半導体基板またはウェル領域中へリークするので
、前記ゲート電極にチャージされた電荷によってゲート
絶縁膜が絶縁破壊を起したり絶縁耐圧が劣化したりする
ことがなくなる。したがって、半導体集積回路装置の電
気的信頼性を向上できる。
According to the above means, the charge charged in the gate electrode of the MISFET is transferred to the PN junction formed by the semiconductor substrate of the first conductivity type and the semiconductor region of the second conductivity type on the main surface thereof, or the second conductivity type semiconductor region. The leakage into the semiconductor substrate or well region occurs through the PN junction formed by the well region of the mold and the semiconductor region of the first conductivity type on its main surface, so that the gate insulating film is damaged by the charge charged to the gate electrode. There is no possibility of dielectric breakdown or deterioration of dielectric strength. Therefore, the electrical reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

〔発明の実施例I〕[Embodiment I of the invention]

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be specifically described using the drawings.

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
In addition, in all the figures for explaining the embodiment, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

第1図は、本発明の実施例1のダイナミックRAMの概
略の構成を示した平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a dynamic RAM according to a first embodiment of the present invention.

第1図において、1はP°型単結晶シリコンからなる半
導体基板、2はアドレスバッファ、デコーダ、ワード線
ドライバ、出力バッファなどが設けられる周辺回路領域
である。実線で囲まれた領域3はメモリセルアレイ領域
である。4はセンスアンプ領域である。5はメモリセル
アレイ領域3の中においてメモリセルの繰り返しの配列
がとぎれた部分、すなわちメモリセルが設けられていな
い領域である。6は第1ワード線であり、例えば多結晶
シリコン膜と遷移金属シリサイド膜との複合膜からなっ
ている。7は第2ワード線であり、アルミニウム膜から
なっている。第2ワード線7は第1ワード線6よりも上
層の配線である。第1ワード線6は短くされており、こ
の短い複数本の第1ワード線6の間を第2ワード線7が
接続している。そして、第2ワード線7が周辺回路領域
2の中のワード線ドライバーのMISFETに接続され
ている。第1ワード線6と第2ワード線7との接続は、
メモリセルが設けられていない領域5の上で行なわれて
いる。
In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate made of P° type single crystal silicon, and 2 is a peripheral circuit area in which address buffers, decoders, word line drivers, output buffers, etc. are provided. Region 3 surrounded by a solid line is a memory cell array region. 4 is a sense amplifier area. Reference numeral 5 denotes a portion in the memory cell array region 3 where the repeated arrangement of memory cells is interrupted, that is, a region where no memory cells are provided. A first word line 6 is made of, for example, a composite film of a polycrystalline silicon film and a transition metal silicide film. A second word line 7 is made of an aluminum film. The second word line 7 is a wiring layer above the first word line 6. The first word lines 6 are shortened, and a second word line 7 connects the plurality of short first word lines 6. The second word line 7 is connected to the MISFET of the word line driver in the peripheral circuit area 2. The connection between the first word line 6 and the second word line 7 is as follows:
This is carried out on a region 5 where no memory cells are provided.

次に、メモリセルの構造の一例を説明する。Next, an example of the structure of a memory cell will be described.

第2図は、第1図のメモリセルアレイ領域の中のメモリ
セルの平面図、第3図は、第2図のm−■切断線におけ
る断面図である。
2 is a plan view of a memory cell in the memory cell array region of FIG. 1, and FIG. 3 is a sectional view taken along the line m--■ in FIG. 2.

第2図および第3図において、8はフィールド絶縁膜、
9はp型チャネルストッパである。メモリセルはトラン
スファMISFETと容量素子とで構成されているが、
そのトランスファMISFETは、ゲート絶縁膜10と
、ソース、ドレインのチャネル領域側の端部をなすn型
半導体領域11と、ソース、ドレインのn型半導体領域
11以外の部分を成すn゛型半導体領域12と、第1ワ
ード線6が兼ねるゲート電極とで構成されている。13
は酸化シリコンなどからなるサイドウオールである。前
記半導体領域11.12は第1ワード線6あるいは第1
ワード線6とサイドウオール13をイオン打ち込みのマ
スクとしたイオン打ち込みで形成したものである。メモ
リセルの前記容量素子は、誘電体膜14と、プレート電
極15と、n型半導体領域16とで構成されている。1
7はプレート電極15と第1ワード線7の間を絶縁する
層間絶縁膜であり、プレート電極15の表面の熱酸化に
よる酸化シリコンからなっている。18は第1ワード線
6とデータg20の間を絶縁する層間絶縁膜であり、例
えばプラズマCVDによる酸化シリコン膜と、リンシリ
ケートガラス(PSG)膜あるいはボロンリンシリケー
トガラス(B P S G)膜との複合膜からなってい
る。
In FIGS. 2 and 3, 8 is a field insulating film;
9 is a p-type channel stopper. The memory cell is composed of a transfer MISFET and a capacitive element,
The transfer MISFET consists of a gate insulating film 10, an n-type semiconductor region 11 forming the ends of the source and drain on the side of the channel region, and an n-type semiconductor region 12 forming the portion other than the n-type semiconductor region 11 of the source and drain. and a gate electrode which also serves as the first word line 6. 13
is a sidewall made of silicon oxide or the like. The semiconductor region 11.12 is connected to the first word line 6 or the first
It is formed by ion implantation using the word line 6 and sidewall 13 as a mask for ion implantation. The capacitive element of the memory cell is composed of a dielectric film 14, a plate electrode 15, and an n-type semiconductor region 16. 1
An interlayer insulating film 7 insulates between the plate electrode 15 and the first word line 7, and is made of silicon oxide obtained by thermally oxidizing the surface of the plate electrode 15. 18 is an interlayer insulating film that insulates between the first word line 6 and the data g20, and is made of, for example, a silicon oxide film formed by plasma CVD, a phosphorus silicate glass (PSG) film, or a boron phosphorus silicate glass (BPSG) film. It consists of a composite membrane of

19は接続孔である。データ線20はアルミニウム膜か
らなっている。21はデータ線20と第2ワード線7を
絶縁する層間絶縁膜であり、例えばプラズマCVDによ
る酸化シリコン膜、PSG膜またはBPSG膜などの複
合膜からなっている。
19 is a connection hole. The data line 20 is made of an aluminum film. An interlayer insulating film 21 insulates the data line 20 and the second word line 7, and is made of a composite film such as a silicon oxide film, a PSG film, or a BPSG film formed by plasma CVD.

次に、第1図に示した第1ワード線6と第2ワード線7
との接続部分の具体的な構成を説明する。
Next, the first word line 6 and the second word line 7 shown in FIG.
The specific configuration of the connecting part will be explained.

第4図は、第1図に示された第1ワード線と第2ワード
線の接続部分を拡大して示した平面図。
FIG. 4 is a plan view showing an enlarged connection portion between the first word line and the second word line shown in FIG. 1;

第5図は、第4図の■−■切断線における断面図である
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 4.

第4図および第5図に示すように、第1ワード線6と第
2ワード線7の接続は、メモリセルが設けられていない
領域5の上で行われている。領域5の上における第1ワ
ード線6と第2ワード線7との間にはデータ線20と同
層のアルミニウム膜からなる中継導電膜23が設けてあ
り、これを介して第2ワード線7を第1ワード線6に接
続している。
As shown in FIGS. 4 and 5, the connection between the first word line 6 and the second word line 7 is made on the region 5 where no memory cells are provided. A relay conductive film 23 made of an aluminum film of the same layer as the data line 20 is provided between the first word line 6 and the second word line 7 on the region 5, and the second word line 7 is connected to the first word line 6.

24が第2ワード線7を中継導電膜23に接続する接続
孔、19が中継導電膜23を第1ワード線6に接続する
接続孔である。半導体基板1の主面のメモリセルが設け
られていない領域5は、フィールド絶縁膜8が覆ってい
るが、前記接続孔19の下にはフィールド絶縁膜8が形
成されておらず、またp型チャネルストッパ9も形成さ
れていない。そのフィールド絶縁膜8が形成されていな
い部分には、ゲート絶縁膜10(第3図参照)であるさ
れた薄い酸化ンリコン膜が形成されている。そして、こ
の薄い酸化シリコン膜を除去して接続孔22が形成され
ており、これを介して第1ワード線6が半導体基板1の
表面に接続されている。前記表面には、n・型多結晶シ
リコン膜の上に遷移金属シリサイド膜を積層して構成し
た第1ワード線6の前記n゛型多結晶シリコン膜中のn
型不純物(たとえばリン)を拡散させて形成したn3型
半導体領域25がある。
24 is a connection hole that connects the second word line 7 to the relay conductive film 23, and 19 is a connection hole that connects the relay conductive film 23 to the first word line 6. The region 5 on the main surface of the semiconductor substrate 1 where no memory cells are provided is covered with a field insulating film 8, but the field insulating film 8 is not formed under the connection hole 19, and the p-type Channel stopper 9 is also not formed. In the portion where the field insulating film 8 is not formed, a thin silicon oxide film, which is a gate insulating film 10 (see FIG. 3), is formed. Then, this thin silicon oxide film is removed to form a connection hole 22, through which the first word line 6 is connected to the surface of the semiconductor substrate 1. On the surface, there is an
There is an n3 type semiconductor region 25 formed by diffusing type impurities (for example, phosphorus).

n゛型半導体領域25とp°型半導体基板1との間には
PN接合ダイオードが構成されているが、ダイナミック
RAMの動作時においては、第1ワード線6に印加され
る電圧が半導体基板1と同電位からそれ以上の値である
ため、前記PN接合ダイオードは常に逆バイアスとなり
、第1ワード線6と半導体基板1とがショートすること
はない。
A PN junction diode is configured between the n-type semiconductor region 25 and the p-type semiconductor substrate 1, but when the dynamic RAM is in operation, the voltage applied to the first word line 6 is connected to the semiconductor substrate 1. Since the potential is the same as or higher than , the PN junction diode is always reverse biased, and the first word line 6 and the semiconductor substrate 1 are never short-circuited.

以上説明した構成から、第2図および第3図に示された
トランスファMISFETのn型半導体領域11を形成
するために、第1ワード線6をイオン打ち込みのマスク
としてn型不純物(たとえばリン)をイオン打ち込みし
たときに第17ワード線6にチャージされた電荷と、n
゛型半導体領域12を形成するために第1ワード線6お
よびサイドウオール13をイオン打ち込みのマスクとし
てn型不純物(たとえばヒ素)をイオン打ち込みすると
きに第1ワード線6にチャージされた電荷は、第4図お
よび第5図に示されたn゛型半導体領域25とp−型半
導体基板1とで構成されるPN接合ダイオードを介して
半導体基板エヘデイスチャージされる。
From the configuration described above, in order to form the n-type semiconductor region 11 of the transfer MISFET shown in FIGS. 2 and 3, an n-type impurity (for example, phosphorus) is implanted using the first word line 6 as a mask for ion implantation. The charges charged to the 17th word line 6 during ion implantation and n
When ion implanting an n-type impurity (for example, arsenic) using the first word line 6 and sidewall 13 as an ion implantation mask to form the ゛-type semiconductor region 12, the charge charged in the first word line 6 is as follows. The semiconductor substrate is discharged through a PN junction diode constituted by the n-type semiconductor region 25 and the p-type semiconductor substrate 1 shown in FIGS. 4 and 5.

このため、前記第1ワード線6に帯電した電荷でトラン
スファMISFETのゲート絶縁膜10の上の部分の第
1ワード線6と半導体基板1との間に強い電界が生じる
ことがなくなるので、ゲート絶縁膜10の絶縁破壊ある
いは絶縁耐圧の劣化を防止できる。
Therefore, a strong electric field is not generated between the semiconductor substrate 1 and the first word line 6 on the gate insulating film 10 of the transfer MISFET due to the charge on the first word line 6. Dielectric breakdown of the film 10 or deterioration of dielectric strength can be prevented.

〔発明の実施例■〕 第6図は1本発明の実施例■のゲート・アレイの平面図
である。
[Embodiment 2 of the Invention] FIG. 6 is a plan view of a gate array according to Embodiment 2 of the present invention.

第6図において、30はポンディングパッド、31は人
出力バッファ回路領域、32は基本セル32Aが列状に
配列された基本セル列である。1個の基本セル32Aは
、たとえば2個のpチャネルMISFETと2個のnチ
ャネルM I S F E Tとで構成されている。
In FIG. 6, 30 is a bonding pad, 31 is a human output buffer circuit area, and 32 is a basic cell column in which basic cells 32A are arranged in a column. One basic cell 32A is composed of, for example, two p-channel MISFETs and two n-channel MISFETs.

次に1個の基本セルの具体的な構成を説明する。Next, a specific configuration of one basic cell will be explained.

第7図は、第6図に示されたゲートアレイの中の1個の
基本セル32Aを拡大して示した平面図、第8図は、第
7図の■−■切断線における断面図である。
FIG. 7 is an enlarged plan view of one basic cell 32A in the gate array shown in FIG. 6, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the section line ■-■ in FIG. be.

第7図および第8図において、33はn−型ウェル。In FIGS. 7 and 8, 33 is an n-type well.

38はp−型ウェル、34はフィールド絶縁膜である。38 is a p-type well, and 34 is a field insulating film.

P−型ウェル38のフィールド絶縁膜34の下にはP型
チャネルストッパ44が設けられている。基本セル32
A(第6図)のpチャネルM I S FETは、膜厚
が350人程鹿の薄い酸化シリコン膜からなるゲート絶
縁膜35と1例えばn−型多結晶シリコン膜からなるゲ
ート電極36と、ソース、ドレインとなるp゛型半導体
領域37とで構成されている。nチャネルMISFET
は、ゲート絶縁膜35と、ゲート電極36と、ソース、
ドレインとなるn゛型半導体領域39とで構成されてい
る。前記p゛型半導体領域37およびn“型半導体領域
39は、ゲート電極3Gをイオン打ち込みのマスクとし
て使ったイオン打ち込みで形成したものである。ゲート
電極36の上には第1層目の層間絶縁膜40で覆われて
いる。層間絶縁膜40は、例えばプラズマCVDで形成
した酸化シリコン膜からなっている。
A P-type channel stopper 44 is provided below the field insulating film 34 of the P-type well 38. Basic cell 32
The p-channel MIS FET of A (FIG. 6) has a gate insulating film 35 made of a silicon oxide film with a thickness of about 350 mm, and a gate electrode 36 made of, for example, an n-type polycrystalline silicon film. The p-type semiconductor region 37 serves as a source and a drain. n-channel MISFET
is a gate insulating film 35, a gate electrode 36, a source,
It is composed of an n'-type semiconductor region 39 which becomes a drain. The p'' type semiconductor region 37 and the n'' type semiconductor region 39 are formed by ion implantation using the gate electrode 3G as an ion implantation mask.A first layer of interlayer insulation is formed on the gate electrode 36. It is covered with a film 40. The interlayer insulating film 40 is made of, for example, a silicon oxide film formed by plasma CVD.

51〜57は第1層目のアルミニウム膜からなる配線で
あり、層間絶縁膜40の上を延在している。配線51は
電位Vccたとえば5vを給電する配線であり、接続孔
41を介してpチャネルM I S FETのp゛型半
導体領域37に接続されている。配線52は電位VsS
たとえばOvを給電する配線であり、接続孔41を介し
てnチャネルM I S F E Tのn゛型半導体領
域39U−接続されている。配線53はPチャネルMI
SFETおよびnチャネルMISFETの人力信号配線
であり、ゲート電極36に接続されている。
Wirings 51 to 57 are made of a first layer of aluminum film and extend on the interlayer insulating film 40. The wiring 51 is a wiring for feeding a potential Vcc, for example, 5V, and is connected to the p'-type semiconductor region 37 of the p-channel MISFET via the connection hole 41. The wiring 52 has a potential of VsS
For example, it is a wiring for feeding Ov, and is connected to the n-type semiconductor region 39U of the n-channel MISFET via the connection hole 41. Wiring 53 is P channel MI
This is a manual signal wiring for the SFET and n-channel MISFET, and is connected to the gate electrode 36.

配線55は前記と異なるpチャネルMISFETおよび
nチャネルM I S F E Tの入力信号配線であ
り、前記と異なるゲート電極36に接続されている。
The wiring 55 is an input signal wiring for a p-channel MISFET and an n-channel MISFET different from those described above, and is connected to a gate electrode 36 different from those described above.

配線56は後述する製造工程中にゲート電極36に流れ
込んだ電荷を半導体基板エヘディスチャージするための
配線であり、二つのゲート電極36に接続され、また半
導体基板1に接続されている。半導体基板1の配線56
が接続される部分の上にはフィールド絶縁膜34が形成
されておらず、またその下にはp゛型半導体領域45が
設けられている。このp゛型半導体領域45は、ソース
、ドレインとなるp゛型半導体領域37と同一工程で形
成されたものである。
The wiring 56 is a wiring for discharging charges flowing into the gate electrode 36 from the semiconductor substrate during the manufacturing process described later, and is connected to the two gate electrodes 36 and also connected to the semiconductor substrate 1. Wiring 56 of semiconductor substrate 1
The field insulating film 34 is not formed on the portion to which the two are connected, and a p' type semiconductor region 45 is provided below it. This p' type semiconductor region 45 is formed in the same process as the p' type semiconductor region 37 which becomes the source and drain.

前記配線56およびp゛型半導体領域45は全ての基本
セル32Aに設けられている。配線57は人力信号配線
であり、一端は後述する配線61に接続され、他端は図
示されていないMrSFETのソースまたはドレインに
接続されている。これら配線51〜57の上には第2層
目の層間絶縁膜42が設けられている。層間絶縁膜42
はたとえばプラズマCVD法で形成される酸化シリコン
膜とPSG膜またはBPSG膜を積層して構成されてい
る。61は第2層目のアルミニウム膜からなる配線であ
り、眉間絶縁膜42の上を延在している。前記信号配線
57と信号配m54の間を接続している。
The wiring 56 and the p' type semiconductor region 45 are provided in all basic cells 32A. The wiring 57 is a human signal wiring, and one end is connected to a wiring 61 to be described later, and the other end is connected to the source or drain of a MrSFET (not shown). A second interlayer insulating film 42 is provided on these wirings 51 to 57. Interlayer insulation film 42
is formed by laminating a silicon oxide film and a PSG film or a BPSG film formed by, for example, a plasma CVD method. Reference numeral 61 denotes a wiring made of a second layer of aluminum film, and extends over the glabella insulating film 42. The signal wiring 57 and the signal wiring m54 are connected.

配線51〜57の上に層間絶縁膜42を形成するときに
配線51〜57が帯電する。このとき、信号配線54゜
55に帯電した電荷がゲート電極36の中に入り込むが
、配線56からp゛型半導体領域45を介して11−型
ウェル33ヘデイスチヤージされる。このように、配線
56およびP゛型半導体領域45を設けたことにより、
プラズマCVD法層間絶縁膜40.42を形成するとき
にゲート電極36に流れ込んだ電荷をn−型ウェル33
にディスチャージすることができるので、前記ゲート電
極に帯電した電荷でゲート絶縁膜35が絶縁破壊を起し
たり絶縁耐圧が劣化したりするのを防止できる6 なお7ゲート電極36中に帯電した電荷をディスチャー
ジするための配線56はp”型ウェル38の上に設ける
ようにし、前記p°型半導体領域45に変えてp−型ウ
ェル38にn゛型半導体領域を設けるようにしてもよい
When forming the interlayer insulating film 42 on the wirings 51 to 57, the wirings 51 to 57 are charged. At this time, the charges charged in the signal wirings 54 and 55 enter the gate electrode 36, but are discharged from the wiring 56 to the 11-type well 33 via the p' type semiconductor region 45. By providing the wiring 56 and the P' type semiconductor region 45 in this way,
Charges flowing into the gate electrode 36 when forming the interlayer insulating films 40 and 42 using the plasma CVD method are transferred to the n-type well 33.
Therefore, it is possible to prevent the gate insulating film 35 from dielectric breakdown or dielectric breakdown voltage from deteriorating due to the charges charged in the gate electrode. The wiring 56 for discharging may be provided on the p'' type well 38, and an n' type semiconductor region may be provided in the p- type well 38 instead of the p' type semiconductor region 45.

以上、説明したように、航記実施例1または実施例Hに
よれば、第1導電型の半導体基板1または該半導体基板
1の第2導電型のn−型ウェル33の主面の所定領域に
メモリセルを構成するためのMISFET(実施例I)
を備えるかあるいは人出カバソファ以外のNANDゲー
トやNORゲートなどの論理ゲートを構成するためのM
I S FET(実施例■)を備えた半導体集積回路装
置しこおいて、前記半導体基板1またはn−型ウェル3
3の主面の前記MISFETの近傍に設けられた第2導
電型または第1導電型の半導体領域(実施例■のn゛型
半導体領域25と、前記MISFETのゲート電極(実
施例■の第1ワード線6)と同層の導電膜からなりかつ
前記n゛型半導体領域25と前記ゲート電極(第1ワー
ド線6)を接続する配線(第1ワード線6自体)、また
は前記ゲート電極(実施例Hのゲート電極36)より一
つ上層の導電膜からなりかつ前記半導体領域(実施例■
のp°型半導体領域45)と前記ゲートアレイ36を接
続する配線(実施例Hの配線56)とを備えたことによ
り、前記MISFETのゲート電極(第1ワード、11
6またはゲート電極36)にチャージされた電荷が、前
記第1導電型の半導体基板1とその主面の半導体領域(
実施例のn゛型半導体領域25)とで構成されるPN接
合あるいは前記ウェル領域(実施例■のn−型ウェル3
3)とその主面の半導体領域(実施例■のp゛型半導体
領域45)とで構成されるPN接合を通して、前記半導
体基板またはウェル領域中へリークするので、前記ゲー
ト電極にチャージされた電荷によってゲート絶縁膜(実
施例Iはゲート絶縁膜10゜実施例■まゲート絶縁膜3
5)が絶縁破壊を起したり絶縁耐圧が劣化したりするこ
とがなくなる。したがって半導体集積回路装置の電気的
信頼性を向上できる。 以上、本発明を実施例にもとづ
き具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定さ
れるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において
種々変更可能であることは言うまでもない。
As described above, according to Example 1 or Example H, a predetermined region of the main surface of the semiconductor substrate 1 of the first conductivity type or the n-type well 33 of the second conductivity type of the semiconductor substrate 1 MISFET for configuring memory cells (Example I)
or M for configuring logic gates such as NAND gates and NOR gates other than the popular cover sofa.
A semiconductor integrated circuit device equipped with an I S FET (Example 2) is installed, and the semiconductor substrate 1 or the n-type well 3 is
The semiconductor region of the second conductivity type or the first conductivity type provided near the MISFET on the main surface of No. 3 (the n-type semiconductor region 25 of the embodiment A wiring (first word line 6 itself) that is made of a conductive film in the same layer as the word line 6) and connects the n-type semiconductor region 25 and the gate electrode (first word line 6), or The conductive film is one layer above the gate electrode 36 of Example H and the semiconductor region (Example
By providing a wiring (wiring 56 of Example H) connecting the p° type semiconductor region 45) and the gate array 36, the gate electrode of the MISFET (first word,
6 or gate electrode 36), the first conductivity type semiconductor substrate 1 and the semiconductor region (
The n-type semiconductor region 25 of the embodiment) or the well region (the n-type well 3 of the embodiment
3) and the semiconductor region on its main surface (the p-type semiconductor region 45 of Example 2), leaks into the semiconductor substrate or well region, so that the charge charged in the gate electrode leaks into the semiconductor substrate or well region. The gate insulating film (Example I is the gate insulating film 10°; Example I is the gate insulating film 3)
5) will not cause dielectric breakdown or deterioration of dielectric strength voltage. Therefore, the electrical reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved. Although the present invention has been specifically described above based on examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

MISFETのゲート絶縁膜の絶縁破壊あるいは絶縁耐
圧の劣化を防止して半導体集積回路装置の電気的信頼性
が向上できる。
The electrical reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved by preventing dielectric breakdown of the gate insulating film of the MISFET or deterioration of the dielectric strength.

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

第1図は、本発明の実施例■のダイナミックRAMの概
略構成を示した平面図。 第2図は、第1図のメモリセルアレイ領域の中のメモリ
セルの平面図、 第3図は、第2図の■−■切断線における断面図 第4図は、第1図に示された第1ワード線と第2ワード
線との接続部分を拡大して示した平面図、第5図は、第
4図の■−■切断線における断面図。 第6図は、本発明の実施例■のゲートアレイの平面図、 第7図は、第6図に示されたゲートアレイの中の1個の
基本セルを拡大して示した平面図。 第8図は、第7図の■−■切断線における断面図である
。 図中、6・・・第1ワード線、7・・・第2ワード線、
10・・・ゲート絶縁膜、11・・・n型半導体領域、
12・・・n゛型半導体領域、16・・・n型半導体領
域、20・・・データ線、23・・・中継導電膜、25
・・・n“型半導体領域、33・・・n°型ウェル、3
5・・・ゲート絶縁膜、36・・・ゲート電極、37・
・・P゛型半導体領域、38・・・p−型ウェル、39
・・・n°型半導体領域、40.42・・・層間絶縁膜
、45・・・p゛型半導体領域。 第1図 第3図 第5図
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a dynamic RAM according to the embodiment (2) of the present invention. 2 is a plan view of the memory cells in the memory cell array area of FIG. 1. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ of FIG. 2. FIG. FIG. 5 is a plan view showing an enlarged connection between the first word line and the second word line, and FIG. FIG. 6 is a plan view of a gate array according to Example 2 of the present invention. FIG. 7 is an enlarged plan view of one basic cell in the gate array shown in FIG. FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 7. In the figure, 6...first word line, 7...second word line,
10... Gate insulating film, 11... N-type semiconductor region,
12... n-type semiconductor region, 16... n-type semiconductor region, 20... data line, 23... relay conductive film, 25
...n" type semiconductor region, 33...n° type well, 3
5... Gate insulating film, 36... Gate electrode, 37.
...P' type semiconductor region, 38...p- type well, 39
. . . n° type semiconductor region, 40. 42 . . . interlayer insulating film, 45 . . . p ゛ type semiconductor region. Figure 1 Figure 3 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、第1導電型の半導体基板または該半導体基板の第2
導電型のウェル領域の主面の所定領域にMISFETを
備えた半導体集積回路装置において、前記第1導電型の
半導体基板または前記第2導電型のウェル領域の主面の
前記MISFETの近傍に設けられた第2導電型または
第1導電型の半導体領域と、前記MISFETのゲート
電極とのPN接合を介して電気的に接続したことを特徴
とする半導体集積回路装置。 2、前記半導体領域とMISFETのゲート電極との接
続は、前記ゲート電極と同層の導電膜又は前記ゲート電
極より一つ上層の導電膜からなる配線によって接続され
たことを特徴とする半導体集積回路装置。
[Claims] 1. A semiconductor substrate of a first conductivity type or a second conductivity type of the semiconductor substrate
In a semiconductor integrated circuit device including a MISFET in a predetermined region of a main surface of a well region of a conductivity type, the MISFET is provided in the vicinity of the MISFET of the semiconductor substrate of the first conductivity type or the main surface of the well region of the second conductivity type. A semiconductor integrated circuit device, characterized in that a semiconductor region of a second conductivity type or a first conductivity type is electrically connected to a gate electrode of the MISFET via a PN junction. 2. A semiconductor integrated circuit characterized in that the semiconductor region and the gate electrode of the MISFET are connected by a wiring made of a conductive film in the same layer as the gate electrode or a conductive film in one layer above the gate electrode. Device.
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