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JP2006173194A - Semiconductor device and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2006173194A JP2004360265A JP2004360265A JP2006173194A JP 2006173194 A JP2006173194 A JP 2006173194A JP 2004360265 A JP2004360265 A JP 2004360265A JP 2004360265 A JP2004360265 A JP 2004360265A JP 2006173194 A JP2006173194 A JP 2006173194A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a means capable of avoiding the cause as well as specifying the cause of the breakdown of a gate insulating film generated in the manufacturing process of a semiconductor device having a pad with multilayer structure. <P>SOLUTION: It may be considered as the cause of the breakdown of a gate insulating film that the electric charge collected in a lower layer pad 10 acts on the gate of a transistor 20 when the lower layer pad 10 functions as an antenna element. The electric charge which poses a problem is discharged to a semiconductor substrate 30 by connecting the lower layer pad 10 and the semiconductor substrate 30 by wiring 40 in the manufacturing process. Then, the wiring 40 is cut after the manufacturing process. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、メモリ装置のような半導体装置の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device such as a memory device.

従来、ワイヤボンディング時におけるパッドの剥がれ防止のためにパッドを複数層のパッド部に多層化し、それらを多数のコンタクト又はビアで相互接続する技術が知られており(例えば、特許文献1)、DRAMのようなメモリ装置においても採用されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which pads are multi-layered into a plurality of pad portions in order to prevent peeling of the pads during wire bonding, and these are interconnected by a large number of contacts or vias (for example, Patent Document 1). Such a memory device is also employed.

現在、メモリ装置において採用されている多層構造のパッドの層数は2層又は3層が一般的であり、各パッド部及びビアの材料としてはアルミニウムが一般的である。   At present, the number of layers of a multilayered pad employed in a memory device is generally two or three, and aluminum is generally used as a material for each pad portion and via.

特開平2001−267319号、第0004欄及び図5並びに第0021欄及び図2JP-A-2001-267319, column 0004 and FIG. 5, column 0021 and FIG.

多層構造のパッドを備えるメモリ装置の製造工程において、メモリ装置を構成するトランジスタのゲート絶縁膜が破壊される問題が生じることがあった。詳しくは、問題の生じないメモリ装置と同一レイアウトを有するメモリ装置であっても、製造条件が異なったり製造に用いられる装置が異なったりすると上述したゲート絶縁膜破壊が生じることがあった。   In the manufacturing process of a memory device including a multi-layer pad, there is a problem that a gate insulating film of a transistor constituting the memory device is broken. Specifically, even in the case of a memory device having the same layout as that of a memory device that does not cause a problem, the gate insulating film may be broken if the manufacturing conditions are different or the device used for manufacturing is different.

本発明は、かかるゲート絶縁膜破壊が生じる原因を特定し、それを回避する手段を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a means for identifying the cause of the breakdown of the gate insulating film and avoiding it.

本発明の発明者は、上述したゲート絶縁膜破壊の原因を探求した結果、下層のパッド部上に複数のコンタクトを形成するためのプラズマCVD工程などにおいて下層パッド部にプラス電荷が集められる点に問題があることに気づいた。   As a result of searching for the cause of the gate insulating film breakdown described above, the inventors of the present invention collect positive charges in the lower pad part in a plasma CVD process for forming a plurality of contacts on the lower pad part. I realized there was a problem.

下層パッド部は通常の配線などと比較して面積が広いことから電荷を集めやすいアンテナ素子として機能してしまう可能性が高い。特に入力パッドはメモリ装置に含まれるトランジスタのゲートに接続され、集めた電荷でゲート絶縁膜に損傷を与える可能性がある。   Since the lower layer pad portion has a larger area than ordinary wiring or the like, there is a high possibility that it functions as an antenna element that easily collects charges. In particular, the input pad is connected to the gate of a transistor included in the memory device, and the collected charge may damage the gate insulating film.

ゲート絶縁膜保護を目的として、メモリ装置内にESD(静電放電)保護素子が設けられている場合もある。   In order to protect the gate insulating film, an ESD (electrostatic discharge) protection element may be provided in the memory device.

しかし、ESD保護素子が機能し始めるのは通常は配線完了後であるのに対して、下層パッド部が不要にチャージアップしてしまう可能性があるのは配線完了前である。従って、通常のESD保護素子では対処し得ない。   However, the ESD protection element usually starts to function after the completion of wiring, whereas the lower layer pad portion may be unnecessarily charged up before the wiring is completed. Therefore, a normal ESD protection element cannot cope with it.

加えて、下層パッド部のアンテナ効果によるゲート電位の変動は、ESDスパイクのような瞬時的なものではなく漸次上昇するものであるので、ESD対策それ自体はこの種の問題解決手段としては不向きである。   In addition, the gate potential fluctuation due to the antenna effect of the lower layer pad portion is not instantaneous as in the ESD spike but gradually rises. Therefore, the ESD countermeasure itself is not suitable as this kind of problem solving means. is there.

一方、下層パッド部に集められるプラス電荷量は瞬時的には僅かである。従って、下層パッド部に集められるプラス電荷をその都度一種の受け皿へ落とし込んでしまえば問題となるような下層パッド部の電位上昇は避けられるわけであるが、このような電荷の受け皿として最適と思われるのは基板である。   On the other hand, the amount of positive charge collected at the lower pad portion is instantaneously small. Therefore, if the positive charge collected in the lower pad part is dropped into a kind of saucer each time, the potential rise in the lower pad part that would be a problem can be avoided, but it seems to be optimal as such a charge catcher. It is the substrate.

本発明は、以上の考察に基づいてなされたものであり、具体的には、上述した課題を解決するための手段として以下に示す半導体装置の製造方法を提供する。   The present invention has been made on the basis of the above consideration. Specifically, the following method for manufacturing a semiconductor device is provided as means for solving the above-described problems.

すなわち、本発明によれば、下層パッド部及び上層パッド部並びにそれらの間を電気的に接続する複数のコンタクトを有する多層構造のパッドを備える半導体装置の製造方法において、前記複数のコンタクト形成前に当該下層パッド部を半導体基板に電気的に接続する接続手段を確立し、前記複数のコンタクト形成後に前記接続手段を無効化する、半導体装置の製造方法が得られる。   In other words, according to the present invention, in a method of manufacturing a semiconductor device including a lower layer pad portion, an upper layer pad portion, and a pad having a multilayer structure having a plurality of contacts electrically connected therebetween, before forming the plurality of contacts. A method for manufacturing a semiconductor device is obtained in which connection means for electrically connecting the lower layer pad portion to the semiconductor substrate is established, and the connection means is invalidated after forming the plurality of contacts.

上記のように本発明は多層構造のパッドにおける問題点に着目してなされたものであるが、アンテナ素子に集められる電荷を基板に落とすという本発明の概念自体は、アンテナ素子が特定されている場合に広く適用しうるものである。例えば一層構造のパッドも他の要素と比較して面積が大きいことを鑑みるとアンテナ素子として機能してしまう可能性はあるであろうし、パッド以外の他のアンテナ素子によっても同種の問題が生じるかもしれないが、アンテナ素子として機能してしまう可能性のある要素を特定できれば本発明の概念を適用することができる。このような考察の下、本発明は以下に示すような半導体装置の製造方法を更に提供する。   As described above, the present invention has been made by paying attention to the problems in the pad having a multilayer structure, but the concept itself of dropping the electric charge collected on the antenna element onto the substrate is that the antenna element is specified. It can be widely applied to cases. For example, a single-layer pad may function as an antenna element in view of its large area compared to other elements, and other antenna elements other than the pad may cause the same type of problem. However, the concept of the present invention can be applied if an element that can function as an antenna element can be identified. Under such consideration, the present invention further provides a method for manufacturing a semiconductor device as described below.

すなわち、本発明によれば、電荷を集めやすいアンテナ素子を半導体基板に電気的に接続して前記アンテナ素子に集められた電荷を前記半導体基板に落とす第1の工程と、該第1の工程よりも後の工程として前記アンテナ素子と前記半導体基板との電気的接続を遮断する第2の工程とを備える半導体装置の製造方法が得られる。   That is, according to the present invention, a first step of electrically connecting an antenna element that easily collects charges to a semiconductor substrate and dropping the charges collected on the antenna element to the semiconductor substrate, and the first step As a subsequent process, a method for manufacturing a semiconductor device including a second process of cutting off electrical connection between the antenna element and the semiconductor substrate is obtained.

また、本発明によれば、上述した半導体装置の製造方法に従って製造された半導体装置として、電荷を集めやすいアンテナ素子と半導体基板とを備える半導体装置において、無効化された電気的接続手段であって有効時には前記アンテナ素子と前記半導体基板とを電気的に接続していた電気的接続手段を更に備える、半導体装置が得られる。   According to the present invention, the semiconductor device manufactured according to the semiconductor device manufacturing method described above is an invalidated electrical connection means in a semiconductor device including an antenna element and a semiconductor substrate that easily collect charges. A semiconductor device is further provided that further includes an electrical connection means that electrically connects the antenna element and the semiconductor substrate when they are effective.

この半導体装置が下層パッド部及び上層パッド部並びにそれらの間を電気的に接続する複数のコンタクトを有する多層構造のパッドを備える場合、前記アンテナ素子は例えば前記下層パッド部である。   When the semiconductor device includes a lower layer pad portion, an upper layer pad portion, and a multi-layered pad having a plurality of contacts electrically connected therebetween, the antenna element is, for example, the lower layer pad portion.

本発明によれば、第1に、ゲート絶縁膜破壊の原因となりうるアンテナ素子が特定されている。しかも、アンテナ素子として特定されたパッドは例えば現状のメモリ装置においては30〜50個程度であることから、すべてのトランジスタのゲートを対象とするような非現実的な対処ではなく、現実的な対処でゲート絶縁膜破壊防止の効果を得ることができる。   According to the present invention, first, an antenna element that can cause a gate insulating film breakdown is specified. Moreover, since the number of pads specified as the antenna element is, for example, about 30 to 50 in the current memory device, it is not an unrealistic countermeasure targeting all the transistor gates, but a realistic countermeasure. Thus, the effect of preventing the gate insulating film from being broken can be obtained.

第2に、アンテナ素子に集まる電荷の受け皿として容量の大きい基板を用いることとしたため、配線や拡散層、又は特定の素子などを電荷の受け皿とする場合と比較して、信頼性が高い。   Secondly, since a substrate having a large capacity is used as a tray for receiving charges collected in the antenna element, the reliability is higher than in the case where a wiring, a diffusion layer, or a specific element is used as a tray for receiving charges.

第3に、アンテナ素子を基板と接続するという簡易な手段を採用していることから、アンテナ素子の見当が付いている場合には配線完了前であっても対処がし易く、ゲート絶縁膜破壊を適切に防止することができる。   Third, since a simple means of connecting the antenna element to the substrate is adopted, it is easy to cope with the antenna element even if it is registered before the wiring is completed. Can be prevented appropriately.

以下、本発明の実施の形態について図1乃至図3を参照して詳細に説明する。以下に例示される本発明の実施の形態による半導体装置はすべてDRAM装置であり、二層構造のパッドを備えている。下層パッド部10は一層目のAl配線形成時に同時に形成され、上層パッド部は二層目のAl配線形成時に同時に形成される。一層目のAl配線より下層にW配線が形成されることもある。下層パッド部10の形成後、下層パッド部上には絶縁層が形成される。その絶縁層に複数のスルーホールが形成され、コンタクトが形成される。その後上層パッド部が形成されて、二層構造のパッドが得られる。二層目のAl配線が形成されることにより、配線が完了する。この時点ではパッドは入力段のトランジスタ20のゲートに接続されている。一方、一層目のAl配線形成時点では未だ配線は完了していない。従って、この時点で下層パッド部10と該トランジスタ20のゲートが接続されているかどうかは多層配線構造のレイアウトを検証してみないと分からないが、接続の可能性は当然にある。接続されている場合、下層パッド部10がアンテナ素子として機能して電荷を集めることによりトランジスタ20のゲート電位を上昇させてゲート絶縁膜を損傷してしまう可能性がある。以下に列挙する実施の形態は、かかる問題に対して本発明の概念を適用してなる具体例である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3. The semiconductor devices according to the embodiments of the present invention exemplified below are all DRAM devices and have a double-layered pad. The lower layer pad portion 10 is formed simultaneously with the formation of the first layer of Al wiring, and the upper layer pad portion is formed simultaneously with the formation of the second layer of Al wiring. W wiring may be formed below the Al wiring of the first layer. After the formation of the lower layer pad portion 10, an insulating layer is formed on the lower layer pad portion. A plurality of through holes are formed in the insulating layer, and contacts are formed. Thereafter, an upper layer pad portion is formed to obtain a two-layer pad. By forming the second-layer Al wiring, the wiring is completed. At this time, the pad is connected to the gate of the transistor 20 in the input stage. On the other hand, wiring is not yet completed at the time of forming the first Al wiring. Therefore, at this point in time, it cannot be known whether the lower layer pad portion 10 and the gate of the transistor 20 are connected without verifying the layout of the multilayer wiring structure, but there is a possibility of connection. When connected, the lower layer pad portion 10 functions as an antenna element and collects charges, thereby raising the gate potential of the transistor 20 and possibly damaging the gate insulating film. The embodiments listed below are specific examples in which the concept of the present invention is applied to such a problem.

(第1の実施の形態)   (First embodiment)

図1(a)に示されるように、本発明の第1の実施の形態においては、DRAM装置の製造工程中において下層パッド部10と半導体基板30とを配線40で接続している。   As shown in FIG. 1A, in the first embodiment of the present invention, the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 are connected by a wiring 40 during the manufacturing process of the DRAM device.

配線40による接続は、下層パッド部10がアンテナ素子として機能し始める可能性のある前であればいつでも良い。具体的には、W配線時であっても一層目のAl配線時であっても良い。本実施の形態においては一層目のAl配線時、即ち下層パッド部10の形成時に同時に配線40を形成することとしている。配線40を形成したことにより、下層パッド部10に徐々に集まってくる電荷はその都度半導体基板30に落とし込まれることから、トランジスタ20のゲート電位が不要に上昇することはない。   The connection by the wiring 40 may be performed at any time before the lower layer pad portion 10 may start to function as an antenna element. Specifically, it may be at the time of W wiring or at the first Al wiring. In the present embodiment, the wiring 40 is formed simultaneously with the Al wiring of the first layer, that is, when the lower layer pad portion 10 is formed. Since the wiring 40 is formed, the charges gradually gathering in the lower pad portion 10 are dropped into the semiconductor substrate 30 each time, so that the gate potential of the transistor 20 does not rise unnecessarily.

その後、図1(b)に参照符号42で示されるように、配線40を切断することにより、下層パッド部10と半導体基板30との電気的接続は遮断される。本実施の形態において配線40の切断は、二層目のAl配線終了後に行われる。   Thereafter, as indicated by reference numeral 42 in FIG. 1B, the electrical connection between the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 is cut off by cutting the wiring 40. In the present embodiment, the wiring 40 is cut after the second-layer Al wiring is completed.

より具体的には二層目のAl配線終了後、パッシベーション膜を形成し、更に、パッシベーション膜をエッチングして上層パッド部を露出させてワイヤボンディングを行う工程中において、パッシベーション膜及び絶縁層などをエッチングして配線40を少なくとも部分的に露出させて、その後のいずれかの段階で露出した配線を物理的に切断する。   More specifically, after the second layer Al wiring is completed, a passivation film is formed, and further, during the process of etching the passivation film to expose the upper pad portion and performing wire bonding, the passivation film, the insulating layer, etc. Etching is performed to at least partially expose the wiring 40, and the wiring exposed at any subsequent stage is physically cut.

例えば、DRAM装置は、通常、リダンダンシーセル及びその有効化/無効化のためのリダンダンシー用ヒューズを備えている。このリダンダンシー用ヒューズは大抵の場合一層目のAl配線と同層に形成されるが、二層目のAl配線形成後に露出させられて、必要に応じて切断される。本実施の形態による配線40は、一層目のAl配線形成時に同時に形成されたものであるので、その部分的露出はヒューズの露出工程におけるマスクを僅かに変更すればよいことから、特にPR数を増やすことなく実現することができる。なお、配線40の切断は通常のヒューズカット工程を含む検査工程の前に行われていれば良い。   For example, a DRAM device usually includes a redundancy cell and a redundancy fuse for enabling / disabling the redundancy cell. In most cases, the redundancy fuse is formed in the same layer as the Al wiring of the first layer, but is exposed after the formation of the Al wiring of the second layer, and is cut as necessary. Since the wiring 40 according to the present embodiment is formed at the same time as the formation of the first-layer Al wiring, the partial exposure can be performed by slightly changing the mask in the fuse exposure process. It can be realized without increasing. The wiring 40 may be cut before the inspection process including the normal fuse cutting process.

本実施の形態における下層パッド部10と半導体基板30との電気的接続手段は配線40という非常に簡易なものである。配線40は無駄に引きまわす必要もないので、配線40の形成位置としては下層パッド部10の近傍が望ましい。下層パッド部10の近傍に配線40を形成することにより、配線40とリダンダンシー用ヒューズとをお互いに区別しやすいことから誤切断を防ぐことができる。一方、トランジスタ20のゲート絶縁膜保護が一義的な目的であることを考慮して、トランジスタ20のゲート近傍に配線40を形成することとしても良い。   The electrical connection means between the lower layer pad 10 and the semiconductor substrate 30 in the present embodiment is a very simple wiring 40. Since the wiring 40 does not need to be routed unnecessarily, the position where the wiring 40 is formed is preferably in the vicinity of the lower layer pad portion 10. By forming the wiring 40 in the vicinity of the lower layer pad portion 10, the wiring 40 and the redundancy fuse can be easily distinguished from each other, so that erroneous cutting can be prevented. On the other hand, in consideration of the primary purpose of protecting the gate insulating film of the transistor 20, the wiring 40 may be formed in the vicinity of the gate of the transistor 20.

(第2の実施の形態)   (Second Embodiment)

DRAM装置の使用時における基板電位Vbbは通常負の値に設定される。そのため、DRAM装置内には負電源(Vbb)発生回路52が設けられている。この負電源発生回路52は、DRAM装置に電源が投入されなければオンしない。すなわち、負電源を発生しない。第2の実施の形態はこの負電源発生回路52を利用するものである。 The substrate potential V bb is normally set to a negative value when the DRAM device is used. Therefore, a negative power supply (V bb ) generation circuit 52 is provided in the DRAM device. This negative power supply generation circuit 52 is not turned on unless power is supplied to the DRAM device. That is, no negative power supply is generated. The second embodiment uses this negative power supply generation circuit 52.

具体的には、図2(a)に示されるように、デプレッション型のnMOSトランジスタ50のソースS及びドレインDをそれぞれ半導体基板30及び下層パッド部10に接続する。nMOSトランジスタ50はノーマリオンであり、負電源がゲートGに供給されない限り、下層パッド部10と半導体基板30との間を電気的に接続し続ける。これにより、下層パッド部10に集められる電荷は半導体基板30に落とされる。よって、トランジスタ20のゲート絶縁膜破壊が防止できる。   Specifically, as shown in FIG. 2A, the source S and the drain D of the depletion type nMOS transistor 50 are connected to the semiconductor substrate 30 and the lower layer pad portion 10, respectively. The nMOS transistor 50 is normally on, and continues to electrically connect the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 unless a negative power supply is supplied to the gate G. As a result, the charges collected in the lower layer pad portion 10 are dropped on the semiconductor substrate 30. Thus, the gate insulating film of the transistor 20 can be prevented from being broken.

nMOSトランジスタ50のゲートGは、図2(b)に示されるように最終的には負電源発生回路52へ接続されるが、この接続は、いつ確立しても良い。例えば、一層目のAl配線形成時であっても良いし、二層目のAl配線形成時であっても良い。   The gate G of the nMOS transistor 50 is finally connected to the negative power supply generation circuit 52 as shown in FIG. 2B, but this connection may be established at any time. For example, it may be at the time of forming the first layer of Al wiring or at the time of forming the second layer of Al wiring.

DRAM装置へ電源を投入すると、負電源発生回路72もオンする。それにより、nMOSトランジスタ50のゲートGには負電源(本実施の形態においては基板電位Vbb)が供給され、それによってトランジスタ50はオフする。このようにして下層パッド部10と半導体基板30との電気的接続はDRAM装置の実使用時に回路的に遮断される。 When power is supplied to the DRAM device, the negative power generation circuit 72 is also turned on. Thereby, a negative power supply (substrate potential V bb in the present embodiment) is supplied to the gate G of the nMOS transistor 50, whereby the transistor 50 is turned off. In this way, the electrical connection between the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 is interrupted in a circuit manner when the DRAM device is actually used.

本実施の形態によればDRAM装置に電源を投入することにより下層パッド部10と半導体基板30との電気的接続の無効化が達成されることから、配線切断を要する第1の実施の形態と比較して、DRAM装置の製造工程中で当該電気的接続無効化のための物理的作業を要しないという効果がある。   According to the present embodiment, since invalidation of the electrical connection between the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 is achieved by turning on the power to the DRAM device, the first embodiment that requires wiring disconnection is achieved. In comparison, there is an effect that physical work for invalidating the electrical connection is not required during the manufacturing process of the DRAM device.

(第3の実施の形態)   (Third embodiment)

DRAM装置内には、ワード線ドライブ用として電源電位よりも高い電圧Vppを発生する高電圧(Vpp)発生回路64が設けられている。この高電圧発生回路64は、DRAM装置に電源が投入されなければオンしない。すなわち、高電圧Vppを発生しない。第3の実施の形態はこの高電圧発生回路64を利用するものである。なお、本実施の形態においては、半導体基板30はp型基板であり、半導体基板30内にはn+型拡散層32が形成されている。 In the DRAM device, a high voltage (V pp ) generation circuit 64 for generating a voltage V pp higher than the power supply potential is provided for driving a word line. The high voltage generating circuit 64 is not turned on unless the DRAM device is powered on. That is, the high voltage Vpp is not generated. The third embodiment uses this high voltage generation circuit 64. In the present embodiment, the semiconductor substrate 30 is a p-type substrate, and an n + -type diffusion layer 32 is formed in the semiconductor substrate 30.

図3(a)に示されるように、本実施の形態においては、pMOSトランジスタ60のドレインD及びソースSがそれぞれ半導体基板30及び下層パッド部10に接続されている。また、トランジスタ60のゲートGはn+拡散層32に接続されている。ゲートGが半導体基板30と事実上同電位にあることから、pMOSトランジスタ60はオン状態となっており、下層パッド部10に集められる電荷は半導体基板30に落とされる。よって、トランジスタ20のゲート絶縁膜破壊が防止される。   As shown in FIG. 3A, in the present embodiment, the drain D and the source S of the pMOS transistor 60 are connected to the semiconductor substrate 30 and the lower layer pad portion 10, respectively. The gate G of the transistor 60 is connected to the n + diffusion layer 32. Since the gate G is substantially at the same potential as the semiconductor substrate 30, the pMOS transistor 60 is in the on state, and the charge collected on the lower layer pad portion 10 is dropped to the semiconductor substrate 30. Therefore, the gate insulating film breakdown of the transistor 20 is prevented.

pMOSトランジスタ60のゲートGは、図3(b)に示されるように最終的には高電圧発生回路64に接続されるが、この接続はいつ確立することとしても良い。例えば、一層目のAl配線形成時であっても良いし、二層目のAl配線形成時であっても良い。   The gate G of the pMOS transistor 60 is finally connected to the high voltage generating circuit 64 as shown in FIG. 3B, but this connection may be established anytime. For example, it may be at the time of forming the first layer of Al wiring or at the time of forming the second layer of Al wiring.

DRAM装置へ電源を投入すると、高電圧発生回路64がオンする。それにより、pMOSトランジスタ60のゲートGには電圧Vppが供給され、それによってトランジスタ60はオフする。このようにして下層パッド部10と半導体基板30との電気的接続はDRAM装置の実使用時に回路的に遮断される。 When power is supplied to the DRAM device, the high voltage generation circuit 64 is turned on. Thereby, the voltage V pp is supplied to the gate G of the pMOS transistor 60, whereby the transistor 60 is turned off. In this way, the electrical connection between the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 is interrupted in a circuit manner when the DRAM device is actually used.

本実施の形態は、第2の実施の形態と同様、DRAM装置の製造工程中に機能させていた下層パッド部10と半導体基板30との間の電気的接続を無効化するにあたって配線切断のような物理的作業を要しないという効果がある。   In the present embodiment, like the second embodiment, the wiring connection is disconnected in order to invalidate the electrical connection between the lower layer pad portion 10 and the semiconductor substrate 30 that has been functioning during the manufacturing process of the DRAM device. There is an effect that no physical work is required.

本発明の第1の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device by the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態による半導体装置の製造方法を示す図である。It is a figure which shows the manufacturing method of the semiconductor device by the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 下層パッド部
20 トランジスタ
30 半導体基板
32 n+拡散層
40 配線
50 (デプレッション型)nMOSトランジスタ
52 負電源発生回路
60 pMOSトランジスタ
64 高電圧発生回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lower layer pad part 20 Transistor 30 Semiconductor substrate 32 n + diffusion layer 40 Wiring 50 (depletion type) nMOS transistor 52 Negative power supply generation circuit 60 pMOS transistor 64 High voltage generation circuit

Claims (21)

下層パッド部及び上層パッド部並びにそれらの間を電気的に接続する複数のコンタクトを有する多層構造のパッドを備える半導体装置の製造方法において、前記複数のコンタクト形成前に当該下層パッド部を半導体基板に電気的に接続する接続手段を確立し、前記複数のコンタクト形成後に前記接続手段を無効化する、半導体装置の製造方法。   In a method of manufacturing a semiconductor device including a lower layer pad portion, an upper layer pad portion, and a pad having a multilayer structure having a plurality of contacts electrically connected therebetween, the lower layer pad portion is formed on a semiconductor substrate before forming the plurality of contacts. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising establishing connection means for electrical connection and disabling the connection means after forming the plurality of contacts. 前記接続手段の確立は、前記下層パッド部の形成と同時に行われる、請求項1記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the connection means is established simultaneously with the formation of the lower layer pad portion. 前記接続手段の無効化は、前記上層パッド部の形成後に行われる、請求項1又は2記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the invalidation of the connection means is performed after the formation of the upper layer pad portion. 前記接続手段は、前記下層パッド部と前記半導体基板とを接続する配線であり、前記接続手段の無効化は前記配線の切断である、請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   4. The semiconductor device manufacturing according to claim 1, wherein the connection means is a wiring for connecting the lower layer pad portion and the semiconductor substrate, and the invalidation of the connection means is cutting of the wiring. 5. Method. 前記接続手段は、ソースを前記半導体基板に接続され且つドレインを前記下層パッド部に接続されたデプレッション型のnMOSトランジスタであり、前記接続手段の無効化は前記nMOSトランジスタのゲートに負電圧を供給することである、請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The connection means is a depletion type nMOS transistor having a source connected to the semiconductor substrate and a drain connected to the lower pad part, and the invalidation of the connection means supplies a negative voltage to the gate of the nMOS transistor. The manufacturing method of the semiconductor device in any one of Claims 1 thru | or 3. 前記接続手段は、ドレインを前記半導体基板に接続されると共にドレインを前記下層パッド部に接続され且つゲートを前記半導体基板内に設けられた拡散層に接続されたpMOSトランジスタであり、前記接続手段の無効化は前記pMOSトランジスタのゲートに電源電圧よりも高い電圧を供給することである、請求項1乃至3のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The connection means is a pMOS transistor having a drain connected to the semiconductor substrate, a drain connected to the lower pad portion, and a gate connected to a diffusion layer provided in the semiconductor substrate. 4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the invalidation is supplying a voltage higher than a power supply voltage to a gate of the pMOS transistor. 前記接続手段の無効化は前記半導体装置の実使用時に達成される、請求項5又は6記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 5, wherein the invalidation of the connection means is achieved during actual use of the semiconductor device. 電荷を集めやすいアンテナ素子を半導体基板に電気的に接続して前記アンテナ素子に集められた電荷を前記半導体基板に落とす第1の工程と、該第1の工程よりも後の工程として前記アンテナ素子と前記半導体基板との電気的接続を遮断する第2の工程とを備える半導体装置の製造方法。   A first step of electrically connecting an antenna element that easily collects electric charges to a semiconductor substrate to drop the electric charge collected on the antenna element onto the semiconductor substrate, and a step after the first step, the antenna element And a second step of interrupting electrical connection with the semiconductor substrate. 前記アンテナ素子はパッドである、請求項8記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the antenna element is a pad. 前記アンテナ素子は入力パッドである、請求項9記載の半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 9, wherein the antenna element is an input pad. 前記第1の工程は、前記アンテナ素子と前記半導体基板とを配線で接続することであり、
前記第2の工程は、該配線を切断することである
請求項8乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
The first step is to connect the antenna element and the semiconductor substrate by wiring;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the second step is to cut the wiring.
前記第1の工程は、デプレッション型のnMOSトランジスタのソースを前記半導体基板に接続すると共にドレインを前記アンテナ素子に接続することであり、
前記第2の工程は、前記nMOSトランジスタのゲートに負電圧を供給することである
請求項8乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
The first step is to connect a source of a depletion type nMOS transistor to the semiconductor substrate and connect a drain to the antenna element;
The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the second step is supplying a negative voltage to a gate of the nMOS transistor.
前記第1の工程は、pMOSトランジスタのドレインを前記半導体基板に接続すると共にドレインを前記アンテナ素子に接続し且つゲートを前記半導体基板内に設けられた拡散層に接続することであり、
前記第2の工程は、前記pMOSトランジスタのゲートに電源電圧よりも高い電圧を供給することである
請求項8乃至10のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。
The first step is to connect the drain of the pMOS transistor to the semiconductor substrate, connect the drain to the antenna element, and connect the gate to a diffusion layer provided in the semiconductor substrate;
11. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the second step is to supply a voltage higher than a power supply voltage to the gate of the pMOS transistor.
前記第2の工程は最上層配線層形成後に行われる、請求項8乃至13のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 8, wherein the second step is performed after the uppermost wiring layer is formed. 前記半導体装置はメモリ装置である、請求項1乃至14のいずれかに記載の半導体装置の製造方法。   The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is a memory device. 電荷を集めやすいアンテナ素子と半導体基板とを備える半導体装置において、無効化された電気的接続手段であって有効時には前記アンテナ素子と前記半導体基板とを電気的に接続していた電気的接続手段を更に備える、半導体装置。   In a semiconductor device including an antenna element and a semiconductor substrate that easily collect electric charge, an invalid electrical connection means that electrically connects the antenna element and the semiconductor substrate when enabled. A semiconductor device further provided. 前記電気的接続手段は前記アンテナ素子と前記半導体基板とを接続していた配線であり、物理的に切断されることにより無効化されている、請求項16記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 16, wherein the electrical connection means is a wiring connecting the antenna element and the semiconductor substrate, and is invalidated by being physically cut. 前記電気的接続手段は、ドレイン及びソースを前記アンテナ素子及び前記半導体基板にそれぞれ接続されたデプレッション型のnMOSトランジスタであり、該nMOSトランジスタのゲートは負電源に接続されている、請求項16記載の半導体装置。   The electrical connection means is a depletion type nMOS transistor having a drain and a source connected to the antenna element and the semiconductor substrate, respectively, and the gate of the nMOS transistor is connected to a negative power supply. Semiconductor device. 前記電気的接続手段は、ソース及びドレインを前記アンテナ素子及び前記半導体基板にそれぞれ接続されたpMOSトランジスタであり、該pMOSトランジスタのゲートには電源電圧よりも高い電圧が供給される、請求項16記載の半導体装置。   The electrical connection means is a pMOS transistor whose source and drain are connected to the antenna element and the semiconductor substrate, respectively, and a voltage higher than a power supply voltage is supplied to the gate of the pMOS transistor. Semiconductor device. 前記アンテナ素子はパッドである、請求項16乃至19のいずれかに記載の半導体装置。   The semiconductor device according to claim 16, wherein the antenna element is a pad. 下層パッド部及び上層パッド部並びにそれらの間を電気的に接続する複数のコンタクトを有する多層構造のパッドを備える請求項16乃至19のいずれかに記載の半導体装置であって、前記アンテナ素子は前記下層パッド部である、半導体装置。
20. The semiconductor device according to claim 16, further comprising: a lower layer pad portion, an upper layer pad portion, and a multi-layer structure pad having a plurality of contacts electrically connected therebetween. A semiconductor device that is a lower layer pad portion.
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