JPH09321135A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JPH09321135A
JPH09321135A JP8153260A JP15326096A JPH09321135A JP H09321135 A JPH09321135 A JP H09321135A JP 8153260 A JP8153260 A JP 8153260A JP 15326096 A JP15326096 A JP 15326096A JP H09321135 A JPH09321135 A JP H09321135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
element isolation
diffusion layer
shield plate
isolation structure
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8153260A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuichi Egawa
雄一 江川
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP8153260A priority Critical patent/JPH09321135A/ja
Publication of JPH09321135A publication Critical patent/JPH09321135A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】トリプルウェル構造のDRAMの安定した素子
分離法を提供する。 【解決手段】周辺回路が載るpウェル2及びnウェル3
においては、夫々、基板電位Vss(接地電位)及びVcc
(電源電位)と同電位のシールド電位をシールドプレー
ト電極21及び31に与え、メモリセルアレイが載るp
ウェル4においては、基板電位Vbb(負バイアス電位)
に対し、シールドプレート電極41の電位VfsをVss
fs≧Vbbに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィールドシール
ド素子分離構造により素子分離がなされた半導体装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】近年の半導体集積回路の高集積化に伴
い、従来のLOCOS(local oxidation of silicon)
法による素子分離法は、バーズビークやチャネルストッ
パー層からの不純物の横方向拡散による狭チャネル効果
等の問題点のために、ハーフミクロン以降の微細化され
た素子への適用が困難になってきており、LOCOS法
に替わってフィールドシールド素子分離法が注目されて
いる。
【0003】フィールドシールド素子分離法では、シー
ルドゲート酸化膜を介して基板上に形成されたシールド
プレート電極に、通常の場合、接地電位を与え、そのシ
ールドプレート電極からの電界により直下の基板部の電
位を固定してその導電型の反転を防止し、それにより、
その箇所における寄生MOSトランジスタの導通を阻止
する。
【0004】また、DRAM(Dynamic Random Access
Memory) のようにツインウェル構造のCMOS回路構成
を含む半導体装置の場合に、pウェル領域上に形成され
たフィールドシールド素子分離構造のシールドプレート
電極に接地電位Vss又は基板バイアス電位Vbbを与え、
nウェル領域上に形成されたフィールドシールド素子分
離構造のシールドプレート電極に電源電位Vccを与える
ことにより夫々の領域における素子分離を行う構成が、
例えば、特開平2−168666号公報に開示されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、最近のDR
AM等においては、ウェル領域の中に更に別のウェル領
域を形成するいわゆるトリプルウェル構造が採用されて
いるが、このようなトリプルウェル構造に適したシール
ドプレート電極の電位に対する示唆は上記特開平2−1
68666号公報には無い。
【0006】また、上記特開平2−168666号公報
に示されている構成において、pウェル領域上に形成さ
れたフィールドシールド素子分離構造のシールドプレー
ト電極の電位を基板バイアス電位Vbbに設定する場合に
は、次のような問題点が有った。
【0007】即ち、pウェル領域上に形成されたフィー
ルドシールド素子分離構造のシールドプレート電極の電
位を基板バイアス電位Vbbに設定すると、通常、基板部
よりもシールドプレート電極の方が容量が小さいため
に、図4に示すように、電源投入時に、シールドプレー
ト電極の方が基板部よりも早く電位が下がってしまい、
基板部の電位Vsub とシールドプレート電極の電位Vfs
との関係がVsub >Vfsとなって、フィールド領域にお
ける基板表面部分が反転状態となるため、素子分離能力
が低下するという問題が有った。
【0008】また、基板バイアス電圧Vbbが安定に発生
している場合でも、通常、pウェル領域はシールドプレ
ート電極よりも抵抗が高いため、シールドプレート電極
よりも正電位方向に変動し易いという問題点も有った。
【0009】そこで、本発明の目的は、例えば、トリプ
ルウェル構造に適した安定したフィールドシールド素子
分離法を備えた半導体装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
本発明の半導体装置は、フィールドシールド素子分離構
造により素子分離がなされた半導体装置において、半導
体基板上の第1の領域に形成された前記フィールドシー
ルド素子分離構造のシールドプレート電極に第1の電位
1 を与え、前記半導体基板上の第2の領域に形成され
た前記フィールドシールド素子分離構造のシールドプレ
ート電極に第2の電位V2 (V2 <V1)を与え、前記
半導体基板上の第3の領域に形成された前記フィールド
シールド素子分離構造のシールドプレート電極に第3の
電位V3 (V3 <V2 )を与えるように構成されてい
る。
【0011】本発明の一態様では、前記第1の領域がn
ウェル領域であって、前記第1の電位V1 が電源電位V
ccに等しい。
【0012】本発明の一態様では、前記第2の領域がp
ウェル領域であって、前記第2の電位V2 が接地電位V
ssに等しい。
【0013】本発明の一態様では、前記第3の領域がp
ウェル領域であって、前記第3の領域における基板部の
負バイアス電位をVbb、接地電位をVssとした時、前記
第3の電位V3 が、Vss>V3 ≧Vbbに設定されてい
る。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明を好ましい実施の形
態に従い図面を参照して説明する。
【0015】図1及び図2に、本発明の第1の実施の形
態によるDRAMの断面図及び平面図を夫々概略的に示
す。なお、図1は、図2のI−I線に沿った断面に対応
する。
【0016】図1及び図2に示すように、p型シリコン
半導体基板1の主表面領域に、不純物濃度1×1016
1×1017/cm3 程度のpウェル拡散層2と不純物濃
度1×1016〜1×1017/cm3 程度のnウェル拡散
層3が夫々形成され、更に、nウェル拡散層3の中に、
不純物濃度1×1017〜1×1018/cm3 程度のpウ
ェル拡散層4が形成されて、いわゆるトリプルウェル構
造をなしている。
【0017】各ウェル拡散層2〜4の上には、フィール
ドシールド素子分離構造20、30、40が形成され、
これらのフィールドシールド素子分離構造20〜40の
シールドプレート電極21、31、41はウェル拡散層
2〜4毎に電気的に分離して形成されている。
【0018】また、図1に示すように、各ウェル拡散層
2〜4の境界部分には、主としてウェル間の電気的分離
を確実にするためのガードリングと呼ばれる高濃度拡散
層が形成されている。即ち、pウェル拡散層2にはp+
拡散層22が、nウェル拡散層3にはn+ 拡散層32
が、pウェル拡散層4にはp+ 拡散層42が夫々各ウェ
ル拡散層2〜4の外周に沿って形成されている。そし
て、各ウェル拡散層2〜4における基板電位Vsub は、
不図示のコンタクト孔を通じ、このガードリングにおい
て与えられる。
【0019】図1及び図2に示すように、pウェル拡散
層2及びnウェル拡散層3には、電源回路や負バイアス
電圧Vbbを発生するためのVbb発生回路、センスアンプ
等の周辺回路が形成される。図1には、pウェル拡散層
2に形成された周辺回路のnMOSトランジスタの1つ
を例示する。nウェル拡散層3に形成されたトランジス
タ等の素子は図示省略した。図1に示すように、pウェ
ル拡散層2には、基板電位Vsub として接地電位V
ss(=0V)が与えられ、このpウェル拡散層2上に形
成されたフィールドシールド素子分離構造20のシール
ドプレート電極21にも接地電位Vssが与えられる。ま
た、nウェル拡散層3には、基板電位Vsubとして電源
電位Vcc(例えば、3.3V)が与えられ、このnウェ
ル拡散層3上に形成されたフィールドシールド素子分離
構造30のシールドプレート電極31にも電源電位Vcc
が与えられる。
【0020】図1及び図2に示すように、pウェル拡散
層4には、DRAMのメモリセルアレイ部が形成され
る。図1には、DRAMメモリセルのトランスファーゲ
ートとなるnMOSトランジスタの1つを例示する。D
RAMメモリセルの蓄積部であるキャパシタ部は図示省
略した。このpウェル拡散層4には、各メモリセルの書
き込みや読み出しの動作を低電圧で行うために、基板電
位Vsub として負バイアス電位Vbb(例えば、−1.3
V)が与えられる。一方、このpウェル拡散層4上に形
成されたフィールドシールド素子分離構造40のシール
ドプレート電極41の電位Vfsは、Vss>Vfs≧Vbb
設定されるが、この時、既述したように、基板部のpウ
ェル拡散層4の抵抗のために基板電位Vsub が負バイア
ス電位Vbbよりも正方向に変動する場合を考慮して、V
fs>Vbbに設定するのが好ましい。例えば、Vfs=Vbb
/2(=−0.65V)に設定する。
【0021】但し、本実施の形態では、特に、負バイア
ス電圧Vbbを発生するVbb発生回路をこのpウェル拡散
層4とは別のpウェル拡散層2に形成しているので、こ
のpウェル拡散層4に形成されたメモリセルアレイ部を
電源投入時には駆動させず、負バイアス電圧Vbbが安定
に発生した時点で初めて駆動するようにすることによ
り、且つ、上述したpウェル拡散層4の基板電位Vsub
の変動の虞が小さい場合には、Vfs=Vbbに設定するこ
とも可能である。なお、本実施の形態の場合には、pウ
ェル拡散層4をメモリセルアレイ部のみに限定すること
ができるので、従来に比べてpウェル拡散層の大きさ、
即ち、容量及び抵抗を小さくすることができ、従って、
pウェル拡散層4において、電源投入時における基板電
位Vsub とシールドプレート電極41の電位Vfsとの変
化速度の差やVbb安定投入時における基板電位Vsub
変動を抑制することができるという利点も有る。
【0022】以上に説明したように、本実施の形態で
は、例えば、電源回路や負バイアス電圧Vbbを発生する
ためのVbb発生回路、センスアンプ等を含む周辺回路部
分におけるフィールドシールド素子分離構造20、30
のシールドプレート電極21、31の電位を夫々接地電
位Vss及び電源電位Vccに設定しているので、電源投入
時に負バイアス電圧Vbbが充分な値に達していない場合
でも、周辺回路部分におけるフィールドシールド素子分
離構造20、30のシールドプレート電極21、31の
電位は夫々接地電位Vss及び電源電位Vccに保たれるた
め、周辺回路部分における素子分離能力の低下は殆ど起
こらない。
【0023】また、メモリセルアレイ部が形成されたp
ウェル拡散層4における基板電位Vsub を負バイアス電
位Vbbに設定し、且つ、その部分におけるフィールドシ
ールド素子分離構造40のシールドプレート電極41の
電位VfsをVss>Vfs≧Vbbに設定することにより、低
電源で駆動が可能なDRAMをその素子分離能力を低下
させることなく実現することができる。
【0024】図3に、本発明の第2の実施の形態とし
て、n型シリコン半導体基板にトリプルウェル構造のD
RAMを形成した例を示す。
【0025】図3に示すように、n型シリコン半導体基
板100に周辺回路部分を構成するpウェル拡散層10
1が形成され、このpウェル拡散層101の中に、周辺
回路のCMOS構成を実現するnウェル拡散層102が
形成されている。メモリセルアレイ部を構成するpウェ
ル拡散層103は、周辺回路部分のpウェル拡散層10
1とは独立したウェル構成でn型シリコン半導体基板1
00に形成されている。各ウェル拡散層101〜103
における基板電位Vsub とフィールドシールド素子分離
構造のシールドプレート電極の電位Vfsとの関係は、上
述した第1の実施の形態と同様である。即ち、pウェル
拡散層101においては、基板電位Vsub とフィールド
シールド素子分離構造のシールドプレート電極の電位V
fsとに共に接地電位Vssが与えられ、nウェル拡散層1
02においては、基板電位Vsubとフィールドシールド
素子分離構造のシールドプレート電極の電位Vfsとに共
に電源電位Vccが与えられ、pウェル拡散層103にお
いては、基板電位Vsub が負バイアス電位Vbbに設定さ
れ、フィールドシールド素子分離構造のシールドプレー
ト電極の電位VfsがVss>Vfs≧Vbbに設定される。
【0026】
【発明の効果】本発明によれば、例えば、電源投入時に
も安定した素子分離能力を示すトリプルウェル構造の半
導体装置を実現することができる。
【0027】また、例えば、基板部を負バイアス電位に
設定した領域においても、基板部の抵抗に起因した基板
電位の変動による素子分離能力の低下を抑制することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるDRAMの概
略断面図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態によるDRAMの概
略平面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態によるDRAMの概
略断面図である。
【図4】電源投入時における基板電位Vsub とシールド
プレート電極の電位Vfsの挙動を示すグラフである。
【符号の説明】
1 p型シリコン半導体基板 2 pウェル拡散層(周辺回路) 3 nウェル拡散層(周辺回路) 4 pウェル拡散層(メモリセルアレイ) 20、30、40 フィールドシールド素子分離構造 21、31、41 シールドプレート電極 22、42 p+ 拡散層(ガードリング) 32 n+ 拡散層(ガードリング) Vss 接地電位 Vcc 電源電位 Vbb 負バイアス電位 Vfs シールドプレート電極の電位

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィールドシールド素子分離構造により
    素子分離がなされた半導体装置において、 半導体基板上の第1の領域に形成された前記フィールド
    シールド素子分離構造のシールドプレート電極に第1の
    電位V1 を与え、 前記半導体基板上の第2の領域に形成された前記フィー
    ルドシールド素子分離構造のシールドプレート電極に第
    2の電位V2 (V2 <V1 )を与え、 前記半導体基板上の第3の領域に形成された前記フィー
    ルドシールド素子分離構造のシールドプレート電極に第
    3の電位V3 (V3 <V2 )を与えるように構成されて
    いることを特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記第1の領域がnウェル領域であっ
    て、前記第1の電位V1 が電源電位Vccに等しいことを
    特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の領域がpウェル領域であっ
    て、前記第2の電位V2 が接地電位Vssに等しいことを
    特徴とする請求項1又は2に記載の半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記第3の領域がpウェル領域であっ
    て、前記第3の領域における基板部の負バイアス電位を
    bb、接地電位をVssとした時、前記第3の電位V
    3 が、Vss>V3 ≧Vbbに設定されていることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体装置。
JP8153260A 1996-05-24 1996-05-24 半導体装置 Withdrawn JPH09321135A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8153260A JPH09321135A (ja) 1996-05-24 1996-05-24 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8153260A JPH09321135A (ja) 1996-05-24 1996-05-24 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09321135A true JPH09321135A (ja) 1997-12-12

Family

ID=15558575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8153260A Withdrawn JPH09321135A (ja) 1996-05-24 1996-05-24 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09321135A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001291779A (ja) * 2000-04-05 2001-10-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
US6373096B1 (en) 1999-01-22 2002-04-16 Nec Corporation Method of manufacturing semiconductor device, nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6373096B1 (en) 1999-01-22 2002-04-16 Nec Corporation Method of manufacturing semiconductor device, nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
US6770533B2 (en) 1999-01-22 2004-08-03 Nec Electronics Corporation Method of manufacturing semiconductor device, nonvolatile semiconductor memory device and method of manufacturing the same
JP2001291779A (ja) * 2000-04-05 2001-10-19 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5557231A (en) Semiconductor device with improved substrate bias voltage generating circuit
US6468855B2 (en) Reduced topography DRAM cell fabricated using a modified logic process and method for operating same
JP2939086B2 (ja) 半導体装置
JP3128262B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2001352077A (ja) Soi電界効果トランジスタ
JP2000058842A (ja) 半導体装置
JPS62119958A (ja) 半導体装置
JP2000058675A (ja) 半導体集積回路装置およびその製造方法
JPH0955483A (ja) 半導体記憶装置
KR19990077635A (ko) 트리플웰구조의반도체집적회로의제조방법
US5898206A (en) Semiconductor device
US6600186B1 (en) Process technology architecture of embedded DRAM
JP2528794B2 (ja) ラツチアツプ保護回路付き集積回路
JPH0132660B2 (ja)
US6009010A (en) Static semiconductor memory device having data lines in parallel with power supply lines
US5844837A (en) Static memory device including supplemental gate capacitance
JPH0150114B2 (ja)
JP2845493B2 (ja) 半導体装置
KR0183485B1 (ko) 반도체 디바이스 및 그 제조 방법
JP2690242B2 (ja) 半導体固定記憶装置
JPH09321135A (ja) 半導体装置
JPS6197858A (ja) 半導体装置
JPH02129960A (ja) 半導体メモリ
JP3064957B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
KR950010286B1 (ko) 반도체 집적 회로의 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030805