KR100688024B1 - 반도체 소자 - Google Patents

반도체 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR100688024B1
KR100688024B1 KR1020050131505A KR20050131505A KR100688024B1 KR 100688024 B1 KR100688024 B1 KR 100688024B1 KR 1020050131505 A KR1020050131505 A KR 1020050131505A KR 20050131505 A KR20050131505 A KR 20050131505A KR 100688024 B1 KR100688024 B1 KR 100688024B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
diode
region
junction
semiconductor device
plasma
Prior art date
Application number
KR1020050131505A
Other languages
English (en)
Inventor
심재환
Original Assignee
동부일렉트로닉스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동부일렉트로닉스 주식회사 filed Critical 동부일렉트로닉스 주식회사
Priority to KR1020050131505A priority Critical patent/KR100688024B1/ko
Priority to US11/614,658 priority patent/US20070145433A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100688024B1 publication Critical patent/KR100688024B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/86—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable only by variation of the electric current supplied, or only the electric potential applied, to one or more of the electrodes carrying the current to be rectified, amplified, oscillated or switched
    • H01L29/861—Diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0248—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection
    • H01L27/0251—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices
    • H01L27/0255—Particular design considerations for integrated circuits for electrical or thermal protection, e.g. electrostatic discharge [ESD] protection for MOS devices using diodes as protective elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0611—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
    • H01L27/0617—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type
    • H01L27/0629—Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region comprising components of the field-effect type in combination with diodes, or resistors, or capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Insulated Gate Type Field-Effect Transistor (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Abstract

본 발명은 플라즈마 공정에 의해 야기되는 플라즈마 충전을 억제할 수 있는 반도체 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 반도체 소자는 소자 분리막에 의해 액티브 영역이 정의된 반도체 기판, 액티브 영역 일측에 형성된 다이오드, 다이오드와 이격되어 액티브 영역 다른 측에 형성된 접합 영역, 다이오드와 접합 영역 사이에 형성된 전송 게이트, 및 전송 게이트와 다이오드 상부에 형성된 전극을 포함한다.
반도체소자, 플라즈마, 다이오드, 접합영역, 전송게이트

Description

반도체 소자{SEMICONDUCTOR DEVICE}
도 1은 종래 반도체 소자를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자를 나타낸 평면도이다.
본 발명은 반도체 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플라즈마 충전을 억제할 수 있는 반도체 소자에 관한 것이다.
반도체 소자의 고집적화에 따라 트랜지스터 등의 면적이 감소하면서 게이트 길이 뿐만 아니라 게이트와 게이트 사이 및 배선과 배선 사이의 간격도 점점 감소하면서, 이들 도전 라인 사이를 절연하는 층간 절연막 형성 시 갭 매립(gap filling) 특성을 확보하는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다.
이에 대하여 종래에는 층간 절연막으로 비피에스지(BorpPhospho-Silicate Glass; BPSG)막을 사용하였는데, 고온 공정의 문제로 인하여 최근에는 고밀도 플라즈마-화학기상증착(High Density Plasm-Chemical Vapor Deposition; HDP-CVD)에 의한 산화막을 주로 사용하고 있다.
그런데, 트랜지스터와 같은 반도체 소자는 도 1과 같이, 소자 분리막(110)에 의해 액티브 영역이 정의된 반도체 기판(100) 상부에 게이트 절연막(120), 게이트(130) 및 스페이서(140)가 형성되고, 기판(100) 내에 소오스 및 드레인 영역(151, 152)이 형성되는 구조를 가지기 때문에, HDP-CVD와 같은 플라즈마 공정을 수행할 경우 게이트(130) 하부의 채널 영역 가장 자리 및 소자 분리막(110)의 가장 자리 부분으로 플라즈마가 집중되기 쉽다.
이처럼 플라즈마가 집중되면 플라즈마 공정 수행 후 그 부분에 플라즈마 충전이 야기되어 접합 누설 전류 등을 유발하게 된다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플라즈마 공정에 의해 야기되는 플라즈마 충전을 억제할 수 있는 반도체 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 소자 분리막에 의해 액티브 영역이 정의된 반도체 기판, 액티브 영역 일측에 형성된 다이오드, 다이오드와 이격되어 액티브 영역 다른 측에 형성된 접합 영역, 다이오드와 접합 영역 사이에 형성된 전송 게이트, 및 전송 게이트와 다이오드 상부에 형성된 전극을 포함하는 반도체 소자를 제공한다.
여기서, 전극은 전원 전압에 콘택되고 접합 영역은 접지에 콘택될 수 있다.
또한, 다이오드와 접합 영역이 각각 소자 분리막과 접하여 형성될 수 있으 며, 이때 다이오드는 PN 접합으로 이루어지고, 접합 영역이 N＋ 영역으로 이루어질 수 있다.
또한, 전극이 폴리실리콘막으로 이루어질 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자를 나타낸 단면도 및 평면도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 반도체 기판(200)에 소자 분리막(230)이 형성되어 제1 액티브 영역과 제2 액티브 영역이 정의된다.
상기 반도체 기판(200)의 제1 액티브 영역에는 P웰(220) 및 N＋ 소오스 및 드레인 영역(273, 274)이 형성되고, 상부에는 게이트 절연막(240), 게이트(250) 및 스페이서(260)가 형성된다.
상기 반도체 기판(200)의 제2 액티브 영역에는 일 측의 소자 분리막(271)과 접하여 N＋ 불순물 영역(272)과 그 표면의 P＋ 불순물 영역(290)으로 이루어지는 PN 접합 다이오드가 형성되고, 이 다이오드와 이격되면서 다른 측의 소자 분리막(232)과 접하여 N＋ 접합 영역(271)이 형성되고, 상기 다이오드와 N＋ 접합 영역(271) 사이에 전송 게이트(280)가 형성되며, 다이오드와 전송 게이트(280) 위에 전극(300)이 형성된다.
여기서, 전극(300)은 폴리실리콘막으로 이루어져 배선 공정 등에 의해 전원 전압과 콘택(420)되고, N＋ 접합 영역(271)은 접지에 콘택(410)된다.
이로써, 플라즈마를 이용한 공정, 일례로 HDP-CVD에 의해 층간 절연막을 형성하는 공정 등을 수행할 때, 게이트(250) 하부의 채널 영역 가장 자리 또는 소자 분리막(231)의 가장 자리 부분에 플라즈마가 집중되어 그 부분에 플라즈마가 충전되면, 제2 액티브 영역에 형성된 구조물을 통해 플라즈마가 소자 외부로 빠져나가게 된다. 즉, 제1 액티브 영역에 형성된 게이트(250) 하부의 채널 영역 가장 자리 또는 소자 분리막(231)의 가장 자리 부분에 플라즈마가 충전되면, 전극(300)을 통해 입력되는 전원 전압에 의해 PN 접합 다이오드의 N＋ 불순물 영역(272)으로 플라즈마가 갇히게 되고, 이 플라즈마가 전송 게이트(280)를 통해 N＋ 접합 영역(271)으로 이동하여 접지(410)를 통해 빠져나가게 되는 것이다.
따라서, 본 실시예에 따른 반도체 소자에서는 플라즈마를 이용한 공정을 수행하더라도 플라즈마 충전이 발생되지 않으므로 소자의 접합 누설 전류를 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 반도체 소자에서는 제2 액티브 영역에 형성된 구조물이 칩 형성 후 정전기 방전(electrostatic discharge; ESD) 보호 구조로 작용하기 때문에 별도의 ESD 보호 구조를 제작할 필요가 없다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 반도체 소자는 플라즈마를 이용한 공정 수행 후 야기될 수 있는 플라즈마 충전을 억제하여 방전 및 접합 누설 전류 등을 방지할 수 있으므로, 소자의 수율 및 신뢰성을 개선할 수 있다.

Claims (5)

  1. 소자 분리막에 의해 액티브 영역이 정의된 반도체 기판;
    상기 액티브 영역 일측에 형성된 다이오드;
    상기 다이오드와 이격되어 상기 액티브 영역 다른 측에 형성된 접합 영역;
    상기 다이오드와 상기 접합 영역 사이에 형성된 전송 게이트; 및
    상기 전송 게이트와 상기 다이오드 상부에 형성된 전극을 포함하는 반도체 소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전극이 전원 전압에 콘택되고, 상기 접합 영역이 접지에 콘택되는 반도체 소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 다이오드와 상기 접합 영역이 각각 상기 소자 분리막과 접하여 형성되는
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 다이오드가 PN 접합으로 이루어지고, 상기 접합 영역이 N＋ 영역으로 이루어지는 반도체 소자.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 전극이 폴리실리콘막으로 이루어지는 반도체 소자.
KR1020050131505A 2005-12-28 2005-12-28 반도체 소자 KR100688024B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050131505A KR100688024B1 (ko) 2005-12-28 2005-12-28 반도체 소자
US11/614,658 US20070145433A1 (en) 2005-12-28 2006-12-21 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050131505A KR100688024B1 (ko) 2005-12-28 2005-12-28 반도체 소자

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100688024B1 true KR100688024B1 (ko) 2007-02-27

Family

ID=38104843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050131505A KR100688024B1 (ko) 2005-12-28 2005-12-28 반도체 소자

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20070145433A1 (ko)
KR (1) KR100688024B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000124311A (ja) 1998-10-20 2000-04-28 Kawasaki Steel Corp 半導体装置および半導体装置のレイアウト方法
JP2000216259A (ja) 1999-01-25 2000-08-04 Nec Corp 半導体装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4570328A (en) * 1983-03-07 1986-02-18 Motorola, Inc. Method of producing titanium nitride MOS device gate electrode
US6630724B1 (en) * 2000-08-31 2003-10-07 Micron Technology, Inc. Gate dielectric antifuse circuits and methods for operating same
US6501135B1 (en) * 2001-05-04 2002-12-31 Advanced Micro Devices, Inc. Germanium-on-insulator (GOI) device
KR100450670B1 (ko) * 2002-02-09 2004-10-01 삼성전자주식회사 포토 다이오드를 갖는 이미지 센서 및 그 제조방법
KR20030096659A (ko) * 2002-06-17 2003-12-31 삼성전자주식회사 이미지 센서의 화소 어레이 영역, 그 구조체 및 그 제조방법
KR100745985B1 (ko) * 2004-06-28 2007-08-06 삼성전자주식회사 이미지 센서

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000124311A (ja) 1998-10-20 2000-04-28 Kawasaki Steel Corp 半導体装置および半導体装置のレイアウト方法
JP2000216259A (ja) 1999-01-25 2000-08-04 Nec Corp 半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070145433A1 (en) 2007-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10068897B2 (en) Shallow trench isolation area having buried capacitor
US7906813B2 (en) Semiconductor device having a first circuit block isolating a plurality of circuit blocks
US6611024B2 (en) Method of forming PID protection diode for SOI wafer
US6750506B2 (en) High-voltage semiconductor device
JP3962729B2 (ja) 半導体装置
US9093287B2 (en) Diode, ESD protection circuit and method of manufacturing the same
KR100253699B1 (ko) Soi소자 및 그 제조방법
US8048753B2 (en) Charging protection device
US6448599B1 (en) Semiconductor device for preventing process-induced charging damages
KR20100036978A (ko) 트랜지스터-타입 보호 장치, 반도체 집적 회로, 및 그의 제조 방법
US7598585B2 (en) Structure for preventing leakage of a semiconductor device
US6452234B1 (en) How to improve the ESD on SOI devices
US9941357B2 (en) Power MOSFET
KR20060090983A (ko) 측면 박막 ｓｏｉ 디바이스
US7388266B2 (en) Structure for leakage prevention of a high voltage device
US7473974B2 (en) Semiconductor circuit device including a protection circuit
KR100688024B1 (ko) 반도체 소자
KR20210111983A (ko) Esd 보호소자 및 제조방법
TWI830738B (zh) 靜電放電保護裝置及其形成方法
JPH05136405A (ja) 半導体装置
TWI812318B (zh) 電晶體結構
US6518628B1 (en) Integrated CMOS circuit configuration, and production of same
US9997642B2 (en) Diode, diode string circuit, and electrostatic discharge protection device having doped region and well isolated from each other
JPH10125907A (ja) 保護回路付きｍｏｓ電界効果型トランジスタ
TWI536534B (zh) 靜電放電防護元件

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120119

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee