JPS63296265A - Semiconductor storage device - Google Patents

Semiconductor storage device

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Publication number
JPS63296265A
JPS63296265A JP62134254A JP13425487A JPS63296265A JP S63296265 A JPS63296265 A JP S63296265A JP 62134254 A JP62134254 A JP 62134254A JP 13425487 A JP13425487 A JP 13425487A JP S63296265 A JPS63296265 A JP S63296265A
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JP
Japan
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impurity diffusion
dicing line
substrate
semiconductor substrate
diffusion layer
Prior art date
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Pending
Application number
JP62134254A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Ozaki
尾崎 敦司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
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Abstract

PURPOSE:To suppress the flowing of electrons into a substrate so as to prevent memory information from being broken, by forming a charge capturing region in the vicinity of a dicing line which is formed of an impurity diffusion region where an internal substrate bias potential is applied. CONSTITUTION:An electron capturing region 30 is divided into an insulating layer 50 and an N<+> layer 20 which forms a dicing line 2. An N<+> layer 32 and P<+> layers 33, 34 are formed inside an N<-> well 31 on a P<-> substrate, and a poly-Si gate 35 is formed on an insulating thin film 35, so that an RET is composed. A positive voltage V is applied to the N<+> layer 32 and the P<+> layer 33. A memory cell 40 is formed inside the region 30. A substrate bias potential is applied through a parasitic diode 8 formed between the N<+> layer 20 and the P type substrate. When a memory circuit is operated to change the substrate bias voltage and electrons generated are implanted into the substrate through the parasitic element 8, all the electrons are captured by the N<-> layer 31 biased positively through the N<+> layer 32 to which the positive voltage V is applied and so they cannot reach the memory cell 40, and hence have no effects on data held in the cell.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ この発明は半導体記憶装置、特に、半導体基板に与えら
れる基板バイアス電位の変動により半導体基板へ電子が
注入され、この注入電子により生じる半導体記憶装置内
部回路の誤動作を防止するための電子吸収領域の構成に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] This invention relates to a semiconductor memory device, and particularly to a semiconductor memory device in which electrons are injected into a semiconductor substrate due to fluctuations in a substrate bias potential applied to a semiconductor substrate, and the generated electrons are generated by the injected electrons. The present invention relates to a configuration of an electron absorption region for preventing malfunction of internal circuits.

[従来の技術] 第3図は半導体記憶装置が形成される半導体ウェハの構
成を示す概略平面図である。第3図において、半導体ウ
ェハ1表面には、ダイシングライン2によりその領域が
規定される半導体記憶装置3が複数個配列される。半導
体ウェハ1に形成される半導体記憶装置3はすべて同一
の構成を有し、各半導体記憶装置3は、記憶素子などの
内部回路が形成された後、ダイシングライン2に沿って
切断され、個々の半導体記憶装置3に分割される。
[Prior Art] FIG. 3 is a schematic plan view showing the structure of a semiconductor wafer on which a semiconductor memory device is formed. In FIG. 3, a plurality of semiconductor memory devices 3 are arranged on the surface of a semiconductor wafer 1, the area of which is defined by dicing lines 2. As shown in FIG. The semiconductor memory devices 3 formed on the semiconductor wafer 1 all have the same configuration, and after forming internal circuits such as memory elements, each semiconductor memory device 3 is cut along the dicing line 2 and separated into individual pieces. It is divided into semiconductor memory devices 3.

第4図はダイシングラインの構成を示す概略平面図であ
る。第4図に示されるように、半導体ウェハ1がP型の
導電型を有する場合、ダイシングライン2は半導体ウェ
ハ2表面に形成されるN型不純物拡散領域により構成さ
れる。ダイシングライン2に囲まれる個々の領域がいわ
ゆる半導体チップ領域を規定し、このチップ領域に半導
体記憶素子などの内部回路が形成され1つの半導体記憶
装置を構成する。このとき、ダイシングライン2を形成
するN型不純物拡散領域は、個々の半導体記憶装置を構
成する半導体チップ周辺に残るように切断されている。
FIG. 4 is a schematic plan view showing the configuration of the dicing line. As shown in FIG. 4, when the semiconductor wafer 1 has a P-type conductivity type, the dicing line 2 is formed by an N-type impurity diffusion region formed on the surface of the semiconductor wafer 2. Each region surrounded by the dicing line 2 defines a so-called semiconductor chip region, and internal circuits such as semiconductor memory elements are formed in this chip region to constitute one semiconductor memory device. At this time, the N-type impurity diffusion region forming the dicing line 2 is cut so as to remain around the semiconductor chips constituting each semiconductor memory device.

通常半導体記憶装置には、■電子がP型半導体基板へ注
入されるのを防止する、■半導体記憶装置において使用
されるMOS (金属−酸化膜一半導体)トランジスタ
のしきい値電圧の基板効果定数を小さくし、回路動作の
安定化および電源電圧の利用効率を上げる、■半導体記
憶装置の内部回路の各ノード間(配線層に接続されるN
型不純物拡散層とP型半導体基板との間)に形成される
PN接合容量の低減による回路の高速化および低消費電
力化を可能にすることを目的として、P型半導体基板を
負の電位に保つための基板バイアス発生回路が設けられ
ている。
Normally, semiconductor memory devices include: ■ Preventing electrons from being injected into the P-type semiconductor substrate; ■ Substrate effect constant of threshold voltage of MOS (metal-oxide-semiconductor) transistors used in semiconductor memory devices; ■ Between each node of the internal circuit of a semiconductor memory device (N
The P-type semiconductor substrate is brought to a negative potential with the aim of increasing circuit speed and reducing power consumption by reducing the PN junction capacitance formed between the P-type impurity diffusion layer and the P-type semiconductor substrate. A substrate bias generation circuit is provided to maintain the voltage.

第5図は従来から用いられている基板バイアス発生回路
の構成の一例を示す図である。第5図において基板バイ
アス発生回路は、動作電源電圧VCCからの電圧を受け
てさらに昇圧するたとえば自走発振回路で構成されるチ
ャージポンプ回路4と、チャージポンプ回路4出力を容
量結合により伝達するキャパシタンス5と、キャパシタ
ンス5出力と接地電位との間に設けられ、ダイオード接
続されたMOS)ランジスタロと、キャパシタンス5と
MOS)ランジスタロとの接続点Aに接続されるダイオ
ード接続されたMOS)ランジスタフと、MOS)ラン
ジスタフのゲートと他方導通端子との共通接続点Bと接
地電位との間に接続されるダイオード8とから構成され
る。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a conventionally used substrate bias generation circuit. In FIG. 5, the substrate bias generation circuit includes a charge pump circuit 4 configured of, for example, a free-running oscillation circuit that receives a voltage from an operating power supply voltage VCC and further boosts the voltage, and a capacitor that transmits the output of the charge pump circuit 4 through capacitive coupling. 5, a diode-connected MOS) provided between the capacitance 5 output and the ground potential, a diode-connected MOS) connected to the connection point A between the capacitance 5 and the MOS) transistor, and a MOS ) A diode 8 is connected between a common connection point B between the gate of the Ranjistaf and the other conductive terminal and the ground potential.

MOS)ランジスタロは、そのゲートと一方導通端子が
キャパシタンス5の電極に接続され、その他方導通端子
は接地電位に接続される。MOSトランジスタ7は、そ
の一方導通端子がキャパシタンス5の電極に接続され、
そのゲートと他方導通端子とが共通に接続される。ダイ
オード8は、そのカソードがMOS)ランジスタフのゲ
ートと他方導通端子との共通接続点Bに接続され、その
アノードが接地電位に接続される。
The gate and one conductive terminal of the transistor (MOS) are connected to the electrode of the capacitor 5, and the other conductive terminal is connected to the ground potential. The MOS transistor 7 has one conductive terminal connected to the electrode of the capacitance 5,
Its gate and the other conductive terminal are commonly connected. The diode 8 has its cathode connected to a common connection point B between the gate of the MOS transistor and the other conductive terminal, and its anode connected to the ground potential.

第6図は第5図に示される基板バイアス発生回路の破線
で囲まれた部分の構成を示す概略断面図である。第6図
においてMOSトランジスタ7は、P−型半導体基板1
0表面の所定領域に形成されるN+型不純物拡散領域7
1.72と、不純物拡散領域71.72の間の電荷転送
領域上に形成される極めて薄い酸化膜73と、薄い酸化
膜73上に形成されるたとえばポリシリコンからなるゲ
ート電極74とから構成される。ダイオード8は、ダイ
シングライン2を形成するN生型不純物拡散領域20と
P−型半導体基板10との間に寄生的に形成される。M
OS)ランジスタフとダイオード8との間の接続はたと
えばアルミニウムからなる導体配線75により行なわれ
る。MOS)ランジスタフの不純物拡散領域72とダイ
オード8を構成するダイシングラインとなるN生型不純
物拡散領域20との間にはこの不純物拡散領域間の電気
的導通を防止するために厚い酸化膜76が設けられ、ま
たMOSトランジスタ7にも各電極間の電気的導通を防
止するための絶縁膜77が設けられる。導体配線75は
MOS)ランジスタフのゲート電極74とN+型不純物
拡散領域72とダイオード8のN+型不純物拡散領域2
0を接続するとともに、内部基板バイアス電圧を出力端
子9を介して外部に出力する。この出力端子9を介して
取出された内部基板バイアス電圧は、基板バイアス電位
の変動を防止するために半導体基板10の裏側表面へ印
加される。次に動作について説明する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing the structure of a portion of the substrate bias generation circuit shown in FIG. 5 surrounded by a broken line. In FIG. 6, the MOS transistor 7 is connected to the P-type semiconductor substrate 1.
N+ type impurity diffusion region 7 formed in a predetermined region of the 0 surface
1.72 and an extremely thin oxide film 73 formed on the charge transfer region between the impurity diffusion regions 71.72, and a gate electrode 74 made of polysilicon, for example, formed on the thin oxide film 73. Ru. The diode 8 is parasitically formed between the N type impurity diffusion region 20 forming the dicing line 2 and the P − type semiconductor substrate 10 . M
(OS) The connection between the Langstaff and the diode 8 is made by a conductor wiring 75 made of aluminum, for example. A thick oxide film 76 is provided between the impurity diffusion region 72 of the Rangistaf (MOS) and the N-type impurity diffusion region 20 serving as the dicing line constituting the diode 8 in order to prevent electrical conduction between the impurity diffusion regions. MOS transistor 7 is also provided with an insulating film 77 for preventing electrical conduction between the respective electrodes. The conductor wiring 75 is a MOS) gate electrode 74 of Langistuf, the N+ type impurity diffusion region 72, and the N+ type impurity diffusion region 2 of the diode 8.
0 is connected, and the internal substrate bias voltage is output to the outside via the output terminal 9. The internal substrate bias voltage taken out via this output terminal 9 is applied to the back surface of the semiconductor substrate 10 in order to prevent fluctuations in the substrate bias potential. Next, the operation will be explained.

MOS)ランジスタロのしきい値電圧をvthとし、チ
ャージポンプ回路4が出力する信号のピーク電圧をVp
とする。このとき、ノードA (MOSトランジスタ6
の接地端子と反対の導通端子)の電圧はvthとvth
−Vpの間の電圧となる。
MOS) Let the threshold voltage of the transistor be vth, and let the peak voltage of the signal output by the charge pump circuit 4 be Vp.
shall be. At this time, node A (MOS transistor 6
The voltages at the ground terminal and the conductive terminal opposite to
-Vp.

ノードAの電圧が負になると、MOS)ランジスタフを
介して電子がノードB(不純物拡散領域72)へ流入し
、負の電位をもつ基板バイアス電位VllBが発生する
。このとき寄生ダイオード8の順方向電圧降下をVfと
すると、寄生ダイオード8を介してP−半導体基板10
にはv[1a+Vfの負電位が加わることになる。
When the voltage at node A becomes negative, electrons flow into node B (impurity diffusion region 72) via the MOS transistor, and a negative substrate bias potential VllB is generated. At this time, if the forward voltage drop of the parasitic diode 8 is Vf, then the voltage drop across the P-semiconductor substrate 10 via the parasitic diode 8 is
A negative potential of v[1a+Vf will be applied to.

[発明が解決しようとする問題点コ 従来の基板バイアス発生回路は上述のように構成されて
おり、内部基板バイアス電位VIIBは、チャージポン
プ回路4出力、MOSトランジスタ6.7のしきい値電
圧vthにより規定される一定値となる。
[Problems to be Solved by the Invention] The conventional substrate bias generation circuit is configured as described above, and the internal substrate bias potential VIIB is equal to the threshold voltage vth of the charge pump circuit 4 output and the MOS transistor 6.7. It is a constant value defined by .

通常半導体記憶装置においては、内部回路の信号線は、
半導体基板上に絶縁膜を介して形成される導体配線層や
半導体基板表面に形成されるN中型不純物拡散層を用い
て構成されている。このため、信号線と半導体基板との
間には大きなカップリング容量が存在することになる。
In a normal semiconductor memory device, the signal lines of the internal circuit are
It is constructed using a conductive wiring layer formed on a semiconductor substrate via an insulating film and an N medium impurity diffusion layer formed on the surface of the semiconductor substrate. Therefore, a large coupling capacitance exists between the signal line and the semiconductor substrate.

このとき、内部回路が動作して信号線が充放電を行なう
場合、このカップリング容量を介して基板電位が変動す
る。
At this time, when the internal circuit operates and the signal line charges and discharges, the substrate potential changes via this coupling capacitance.

さらに、高電圧で半導体記憶装置を動作させると、半導
体記憶装置の内部回路を構成するMOSトランジスタの
インパクトイオン化現象による正孔電流が半導体基板へ
流れ、これにより半導体基板へ印加される基板バイアス
電位の絶対値が小さくなる。このような場合、内部基板
バイアス発生回路や内部基板バイアス電位Vaaに保た
れたN1不純物拡散領域20よりなるダイシングライン
2と半導体基板10との間に形成される寄生ダイオード
8に対し、半導体基板10の電位変動により、基板バイ
アス発生回路が発生する内部基板バイアス電位VflB
との間で瞬間的にダイオード8の順方向降下電圧Vf以
上の電圧が印加されることになり、ダイオード8に順方
向電流が流れ、これによりダイオード8を介して電子が
半導体基板10へ注入される。高電圧で半導体記憶装置
を動作させるほど内部基板バイアス電位Vaaの絶対値
は大きくなるので、この場合瞬間的に発生する半導体基
板10と内部基板バイアス電位発生回路からの内部基板
バイアス電位VB[1との間の電位差は大きくなる。こ
の結果ダイオード8を介して流れる順方向電流が大きく
なり、応じて電子の半導体基板10への注入量も多くな
る。通常、ダイシングライン2 (N中型不純物拡散領
域20)近傍にはNチャネルMOSトランジスタを含む
メモリセルが配列されている。このような場合、ダイシ
ングライン2を構成するN+型不純物拡散層20を介し
て半導体基板10へ注入された電子はその近傍のメモリ
セルのキャパシタ部へ注入されることになり、メモリセ
ルが有するデータが破壊され、正常なメモリ動作が行な
われなくなるなどの問題点があった。
Furthermore, when a semiconductor memory device is operated at a high voltage, a hole current flows to the semiconductor substrate due to the impact ionization phenomenon of the MOS transistors that constitute the internal circuit of the semiconductor memory device, thereby reducing the substrate bias potential applied to the semiconductor substrate. The absolute value becomes smaller. In such a case, with respect to the parasitic diode 8 formed between the semiconductor substrate 10 and the dicing line 2 consisting of the internal substrate bias generation circuit and the N1 impurity diffusion region 20 maintained at the internal substrate bias potential Vaa, the semiconductor substrate 10 The internal substrate bias potential VflB generated by the substrate bias generation circuit due to potential fluctuations in
A voltage higher than the forward drop voltage Vf of the diode 8 is momentarily applied between the diode 8 and the diode 8, and a forward current flows through the diode 8. As a result, electrons are injected into the semiconductor substrate 10 via the diode 8. Ru. The absolute value of the internal substrate bias potential Vaa increases as the semiconductor memory device is operated at a higher voltage. The potential difference between becomes large. As a result, the forward current flowing through the diode 8 increases, and the amount of electrons injected into the semiconductor substrate 10 increases accordingly. Usually, memory cells including N-channel MOS transistors are arranged near the dicing line 2 (N medium-sized impurity diffusion region 20). In such a case, electrons injected into the semiconductor substrate 10 through the N+ type impurity diffusion layer 20 constituting the dicing line 2 are injected into the capacitor portion of the memory cell in the vicinity, and the data held by the memory cell is There were problems such as the memory being destroyed and the memory not functioning properly.

この発明の目的は上述のような従来の半導体記憶装置の
有する欠点を除去し、内部基板バイアス電位Vaaレベ
ルに保たれたN+型不純物拡散領域よりなるダイシング
ラインとP−型半導体基板との間に形成される寄生ダイ
オードに順方向電流が流れることによって生じる電子の
半導体基板への注入を防止するための電子捕獲領域を備
えた半導体記憶装置を提供することである。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of conventional semiconductor memory devices, and to provide a structure between a dicing line consisting of an N+ type impurity diffusion region maintained at the internal substrate bias potential Vaa level and a P- type semiconductor substrate. An object of the present invention is to provide a semiconductor memory device including an electron trapping region for preventing injection of electrons into a semiconductor substrate caused by forward current flowing through a parasitic diode formed.

[問題点を解決するために手段] この発明に係る半導体記憶装置は、内部基板バイアス電
位が印加される不純物拡散領域からなるダイシングライ
ン近傍に電荷捕獲領域を設けたものである。
[Means for Solving the Problems] A semiconductor memory device according to the present invention is provided with a charge trapping region near a dicing line consisting of an impurity diffusion region to which an internal substrate bias potential is applied.

好ましくは電荷捕獲領域は、N+型不純物拡散領域から
なるダイシングライン近傍にダイシングラインと電気的
に分離してP−型半導体基板表面に形成され正の電位に
バイアスされたN−型不純物拡散領域を用いて構成され
る。
Preferably, the charge trapping region includes an N-type impurity diffusion region formed on the surface of the P-type semiconductor substrate electrically separated from the dicing line and biased to a positive potential near the dicing line consisting of the N+-type impurity diffusion region. configured using

[作用] この発明における半導体記憶装置においては、ダイシン
グライン近傍にダイシングラインから半導体基板へ注入
された電荷を捕獲するための電荷捕獲領域を設けている
ので、半導体基板に印加されるバイアス電位が変動し、
ダイシングラインを構成する不純物拡散領域と半導体基
板との間に形成される寄生ダイオードを介して順方向電
流が流れ半導体基板に電荷が注入されてもすべて電荷捕
獲領域で吸収されてしまうので、ダイシングライン近傍
に形成されたメモリセルへ注入電荷が到達し、メモリセ
ル情報を破壊するなどの悪影響を及ぼすことがなく、安
定なメモリ動作を保証することができる。
[Function] In the semiconductor memory device of the present invention, a charge trapping region is provided near the dicing line to trap charges injected from the dicing line to the semiconductor substrate, so that the bias potential applied to the semiconductor substrate fluctuates. death,
Even if a forward current flows through a parasitic diode formed between the impurity diffusion region and the semiconductor substrate that make up the dicing line and charges are injected into the semiconductor substrate, they are all absorbed by the charge trapping region. Stable memory operation can be ensured without causing the injected charges to reach memory cells formed nearby and destroying memory cell information.

[発明の実施例] 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。但し以下の説明において従来の技術の説明と重複
する部分については適宜省略する。
[Embodiment of the Invention] Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. However, in the following description, parts that overlap with the description of the conventional technology will be omitted as appropriate.

第1図はこの発明による半導体記憶装置の概略構成を示
す平面図である。第1図において、この発明による半導
体記憶装置3は、N+型不純物拡散領域からなるダイシ
ングライン2と、ダイシングライン2に沿ってダイシン
グライン2近傍に設けられる電子捕獲領域30と、情報
を記憶するメモリセル40とを備える。半導体記憶装置
の、アドレス信号をデコードするためのデコーダ回路や
バッファ回路などの周辺回路は電子捕獲領域30をその
一部構成領域として形成される。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor memory device according to the present invention. In FIG. 1, a semiconductor memory device 3 according to the present invention includes a dicing line 2 made of an N+ type impurity diffusion region, an electron capture region 30 provided along the dicing line 2 near the dicing line 2, and a memory for storing information. A cell 40 is provided. Peripheral circuits of the semiconductor memory device, such as a decoder circuit and a buffer circuit for decoding address signals, are formed using the electron capture region 30 as a part of the region.

第2図は第1図に示される線A−A線に沿った概略断面
構造を示す図である。第2図において、電子捕獲領域3
0は、ダイシングライン2を形成するN+型不純物拡散
領域20と厚い絶縁膜50を介して電気的に分離され、
P−型半導体基板10表面に形成されるN−型不純物拡
散領域31と、N−型不純物拡散領域31に外部から与
えられる正の電圧Vを印加するためにN−型不純物拡散
領域31表面に形成されるN+型不純物拡散領域32と
、N−型不純物拡散領域31表面に形成されるP+型不
純物拡散領域33.34と、P+型不純物拡散領域33
.34の間の電荷転送領域上に極めて薄い絶縁膜35を
介して形成されるたとえばポリシリコンからなるゲート
電極36とから構成される。P+型不純物拡散領域33
には外部電圧Vが印加される。このN−型不純物拡散領
域31内に形成されたPチャネル電界効果型トランジス
タは半導体記憶装置を構成するデコーダやバッファなど
の周辺回路に使用される。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic cross-sectional structure taken along the line A--A shown in FIG. In Figure 2, electron capture region 3
0 is electrically isolated from the N+ type impurity diffusion region 20 forming the dicing line 2 via a thick insulating film 50,
In order to apply an externally applied positive voltage V to the N-type impurity diffusion region 31 formed on the surface of the P-type semiconductor substrate 10 and the N-type impurity diffusion region 31, The N+ type impurity diffusion region 32 formed, the P+ type impurity diffusion region 33, 34 formed on the surface of the N− type impurity diffusion region 31, and the P+ type impurity diffusion region 33.
.. A gate electrode 36 made of polysilicon, for example, is formed on a charge transfer region between 34 with an extremely thin insulating film 35 interposed therebetween. P+ type impurity diffusion region 33
An external voltage V is applied to. The P channel field effect transistor formed in this N- type impurity diffusion region 31 is used for peripheral circuits such as decoders and buffers constituting a semiconductor memory device.

メモリセル40は、ビット線を構成するN÷型不純物拡
散領域41と、メモリセルのストレージノードとなるN
十型不純物拡散領域42と、N+型不純物拡散領域41
.42の間の電荷転送領域上に極めて薄い絶縁膜(ゲー
ト絶縁膜)43を介して形成されるゲート電極44と、
メモリセルキャパシタの他方電極となるセルプレート4
5とを備える。ここでメモリセル40は1゛トランジス
タ・1キヤパシタ型の構成を例示的に示しており、この
具体的構成はどのような構成であってもよい。
The memory cell 40 includes an N÷ type impurity diffusion region 41 forming a bit line and an N type impurity diffusion region forming a storage node of the memory cell.
Ten type impurity diffusion region 42 and N+ type impurity diffusion region 41
.. A gate electrode 44 is formed on the charge transfer region between 42 with an extremely thin insulating film (gate insulating film) 43 interposed therebetween;
Cell plate 4 serving as the other electrode of the memory cell capacitor
5. Here, the memory cell 40 is illustratively shown as having a one-transistor/one-capacitor type structure, and this specific structure may be of any kind.

次に動作について説明する。まず従来と同様にして、第
5図に示される基板バイアス発生回路からの内部基板バ
イアス電位VaaがN+型不純物拡散領域20に印加さ
れている。またダイシングライン2を形成するN十型不
純物拡散領域20とP−型半導体基板10との間に形成
される寄生ダイオード8を介して半導体基板10に基板
バイアスが印加されている。今、半導体記憶装置内の内
部回路の動作により半導体基板10に印加さ゛れている
基板バイアス電位が変化し、寄生ダイオード8に順方向
電流が流れ、その結果発生した負の電荷をもつ電子が寄
生ダイオード8を介してP−型半導体基板10に注入さ
れたとする。この寄生ダイオード8を介してP′″型半
導体基板10に注入された電子は、正の電圧Vが印加さ
れたN生型不純物拡散層32を介して正の電位にバイア
スされたN−型不純物拡散領域31にすべて捕獲される
Next, the operation will be explained. First, as in the conventional case, an internal substrate bias potential Vaa from the substrate bias generation circuit shown in FIG. 5 is applied to the N+ type impurity diffusion region 20. Further, a substrate bias is applied to the semiconductor substrate 10 via a parasitic diode 8 formed between the N0 type impurity diffusion region 20 forming the dicing line 2 and the P- type semiconductor substrate 10. Now, due to the operation of the internal circuit in the semiconductor memory device, the substrate bias potential applied to the semiconductor substrate 10 changes, and a forward current flows through the parasitic diode 8. As a result, negatively charged electrons are transferred to the parasitic diode. Suppose that it is implanted into the P- type semiconductor substrate 10 through the P-type semiconductor substrate 10. Electrons injected into the P'' type semiconductor substrate 10 through the parasitic diode 8 are transferred to the N- type impurity biased to a positive potential via the N-type impurity diffusion layer 32 to which a positive voltage V is applied. All are captured in the diffusion region 31.

したがって寄生ダイオード8を介して半導体基板10へ
注入された電子はメモリセル40へ到達することはな(
、シたがって、メモリセルの保持するデータに悪影響を
及ぼすことはなく、半導体記憶装置の誤動作を防止する
ことができる。また、周辺回路へも注入電子が到達する
ことがなく、周辺回路の注入電子による誤動作を防止す
ることができる。
Therefore, the electrons injected into the semiconductor substrate 10 via the parasitic diode 8 do not reach the memory cell 40 (
Therefore, the data held in the memory cells is not adversely affected, and malfunctions of the semiconductor memory device can be prevented. Furthermore, the injected electrons do not reach the peripheral circuits, and malfunctions of the peripheral circuits due to the injected electrons can be prevented.

ここで、N−型不純物拡散領域31は、ダイシングライ
ン2を形成するN+不純物拡散領域20よりも好ましく
は深く形成される。このようにすることによりP−型半
導体基板10に注入された電子をより確実に捕獲するこ
とが可能となる。
Here, the N- type impurity diffusion region 31 is preferably formed deeper than the N+ impurity diffusion region 20 forming the dicing line 2. By doing so, it becomes possible to capture electrons injected into the P- type semiconductor substrate 10 more reliably.

ここで、N−型不純物拡散領域31に形成されたPチャ
ネルMOS)ランジスタは半導体記憶装置の周辺回路を
構成するため、何ら新しい複雑な製造工程を従来の甲導
体記憶装置の製造プロセスに付は加えることなく容易に
電子捕獲領域を形成することができる。
Here, since the P-channel MOS transistor formed in the N-type impurity diffusion region 31 constitutes the peripheral circuit of the semiconductor memory device, no new and complicated manufacturing process is added to the conventional manufacturing process of the conductor memory device. An electron trapping region can be easily formed without adding.

〔発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、不純物拡散領域からな
るダイシングライン近傍に電荷捕獲領域を設けたので、
半導体基板へ与えられる基板バイアス電位か変動して半
導体基板にダイシングラインを形成する不純物拡散領域
から電荷が注入されても、すべてその電荷捕獲領域で捕
獲されるので、メモリセルが有する情報が破壊されるこ
ともなく、また他の周辺回路の注入電荷による誤動作を
も防止することができ、誤動作のない安定な半導体記憶
装置を実現することかで″きる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since the charge trapping region is provided near the dicing line consisting of the impurity diffusion region,
Even if the substrate bias potential applied to the semiconductor substrate fluctuates and charges are injected from the impurity diffusion region that forms dicing lines on the semiconductor substrate, all of them are captured in the charge trapping region, so the information held in the memory cells is destroyed. Furthermore, it is possible to prevent malfunctions caused by charges injected into other peripheral circuits, thereby realizing a stable semiconductor memory device without malfunctions.

【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である半導体記憶装置の概
略構成を示す平面図である。第2図はこの発明による半
導体記憶装置の一実施例の要部の構造を示す断面図であ
り、第1図に示される線A−A線に沿った断面構造を示
す図である。第3図は半導体ウェハ上に形成される半導
体記憶装置とダイシングラインとの位置関係を示す平面
図である。第4図は半導体ウェハのダイシングライン部
を拡大した図である。第5図は従来から用いられている
基板バイアス発生回路の構成の一例を示す図である。第
6図は第5図の基板バイアス発生回路出力部の構造を示
す断面図である。 図において、1は半導体ウェハ、2はダイシングライン
、3は半導体記憶装置、4はチャージポンプ回路、5は
キャパシタンス、6,7はMOSトランジスタ、8は寄
生ダイオード、10は半導体基板、20はダイシングラ
インを形成する不純物拡散領域、30は電荷捕獲領域、
31はN−型不純物拡散領域、32はN十型不純物拡散
領域、33.34はP+型不純物拡散領域、40はメモ
リセル、41.42はメモリセルを構成するN+型不純
物拡散領域である。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a semiconductor memory device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a main part of an embodiment of the semiconductor memory device according to the present invention, and is a view showing the cross-sectional structure taken along the line A--A shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the positional relationship between a semiconductor memory device formed on a semiconductor wafer and a dicing line. FIG. 4 is an enlarged view of the dicing line portion of the semiconductor wafer. FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of a conventionally used substrate bias generation circuit. FIG. 6 is a sectional view showing the structure of the output section of the substrate bias generation circuit shown in FIG. In the figure, 1 is a semiconductor wafer, 2 is a dicing line, 3 is a semiconductor memory device, 4 is a charge pump circuit, 5 is a capacitance, 6 and 7 are MOS transistors, 8 is a parasitic diode, 10 is a semiconductor substrate, and 20 is a dicing line. 30 is a charge trapping region;
31 is an N- type impurity diffusion region, 32 is an N+ type impurity diffusion region, 33.34 is a P+ type impurity diffusion region, 40 is a memory cell, and 41.42 is an N+ type impurity diffusion region constituting the memory cell. In addition, in the figures, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)不純物拡散層からなるダイシングラインによりそ
の領域が規定された半導体記憶装置が複数個配列された
半導体ウェハから前記ダイシングラインに沿って切断さ
れてその周辺に前記ダイシングラインを形成する不純物
拡散層を有する半導体基板と、前記半導体基板上に形成
される記憶素子と、前記半導体基板上に形成され、前記
半導体基板周辺部の前記ダイシングラインを形成する不
純物拡散層へバイアス電位を与える基板バイアス電位発
生回路とを有する半導体記憶装置であって、 前記ダイシングラインとなる不純物拡散層近傍に形成さ
れ、前記ダイシングラインとなる不純物拡散層から前記
半導体基板へ流入する電荷を捕獲する電荷捕獲領域を備
える、半導体記憶装置。
(1) The impurity diffusion layer is cut along the dicing line from a semiconductor wafer in which a plurality of semiconductor memory devices are arranged, the area of which is defined by the dicing line made of the impurity diffusion layer, and the dicing line is formed around the dicing line. a semiconductor substrate having: a memory element formed on the semiconductor substrate; and a substrate bias potential generation for applying a bias potential to an impurity diffusion layer formed on the semiconductor substrate and forming the dicing line in the peripheral area of the semiconductor substrate. a semiconductor memory device having a circuit, the semiconductor memory device comprising: a charge trapping region formed near the impurity diffusion layer serving as the dicing line and capturing charges flowing into the semiconductor substrate from the impurity diffusion layer serving as the dicing line; Storage device.
(2)前記ダイシングラインとなる不純物拡散層はN型
不純物拡散層であり、かつ前記半導体基板はP型半導体
基板であり、 前記電荷捕獲領域は、 前記半導体基板表面の前記ダイシングラインとなるN型
不純物拡散層近傍に形成され、正の電位にバイアスされ
るN型不純物拡散層を備える、特許請求の範囲第1項記
載の半導体記憶装置。
(2) The impurity diffusion layer that will become the dicing line is an N-type impurity diffusion layer, and the semiconductor substrate is a P-type semiconductor substrate, and the charge trapping region is an N-type impurity diffusion layer that will become the dicing line on the surface of the semiconductor substrate. The semiconductor memory device according to claim 1, comprising an N-type impurity diffusion layer formed near the impurity diffusion layer and biased to a positive potential.
(3)前記正電位にバイアスされるN型不純物拡散層に
は、前記半導体記憶装置の周辺回路を構成するPチャネ
ル電界効果型トランジスタが形成される、特許請求の範
囲第2項記載の半導体記憶装置。
(3) The semiconductor memory according to claim 2, wherein a P-channel field effect transistor forming a peripheral circuit of the semiconductor memory device is formed in the N-type impurity diffusion layer biased to a positive potential. Device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008051522A (en) * 2006-08-22 2008-03-06 Nec Tokin Corp Thermal type infrared detector and manufacturing method therefor

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KR910001423B1 (en) 1991-03-05

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