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KR100289838B1 - Semiconductor device including electrostatic discharge circuit and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR100289838B1
KR100289838B1 KR1019980063474A KR19980063474A KR100289838B1 KR 100289838 B1 KR100289838 B1 KR 100289838B1 KR 1019980063474 A KR1019980063474 A KR 1019980063474A KR 19980063474 A KR19980063474 A KR 19980063474A KR 100289838 B1 KR100289838 B1 KR 100289838B1
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Abstract

본 발명은 매립절연층과 단결정실리콘의 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판 구조 상에 형성된 반도체 내부회로를 보호하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치에 있어서, 제 1 전압단에 연결된 제 1 도전형의 반도체기판과, 상기 반도체기판 상에 상기 매립절연층이 패터닝되어 형성된 게이트절연막과, 상기 게이트절연막 상에 상기 반도체층이 패터닝되어 형성되며 상기 제 1 전압단과 연결된 더미게이트와, 상기 반도체기판의 상기 더미게이트 양측에 형성되며 상기 제 1 전압단과 제 2 전압단에 각각 연결된 제 2 도전형의 소오스 및 드레인영역으로 이루어진다. 따라서, 내부회로부와 ESD 회로부가 SOI 기판 구조 상에 형성되어 단차가 단지 내부회로부의 게이트의 두께 정도로 감소되므로 소자의 평탄도가 증가되고, ESD 회로부에 더미게이트를 형성한 후 제 1 및 제 2 게이트를 단차가 없는 내부회로부 내에 형성하므로 패터닝이 용이하고 길이를 정확하게 한정할 수 있으며, 또한, 내부회로부에 제 1 및 제 2 게이트를 형성한 후 ESD 회로부의 상부 반도체층 및 매립절연층을 패터닝하므로 제 1 및 제 2 게이트를 패터닝할 때 ESD 회로부에 다결정실리콘 및 산화물 등이 잔류되는 것을 방지할 수 있다.A semiconductor device comprising a static discharge circuit for protecting a semiconductor internal circuit formed on a silicon on insulator (SOI) substrate structure having a buried insulating layer and a semiconductor layer of single crystal silicon, comprising: a first device connected to a first voltage terminal; A conductive semiconductor substrate, a gate insulating film formed by patterning the buried insulating layer on the semiconductor substrate, a dummy gate formed by patterning the semiconductor layer on the gate insulating film, and connected to the first voltage terminal, and the semiconductor substrate And a source and a drain region of a second conductivity type formed on both sides of the dummy gate and connected to the first and second voltage terminals, respectively. Therefore, the internal circuit portion and the ESD circuit portion are formed on the SOI substrate structure so that the step is reduced only to the thickness of the gate of the internal circuit portion, so that the flatness of the device is increased, and the first and second gates are formed after forming the dummy gate in the ESD circuit portion. Is formed in the internal circuit portion without the step, so that the patterning is easy and the length can be accurately defined. Also, since the first and second gates are formed in the internal circuit portion, the upper semiconductor layer and the buried insulating layer are patterned after forming the first and second gates in the internal circuit portion. When the first and second gates are patterned, it is possible to prevent the polysilicon, the oxide, and the like from remaining in the ESD circuit unit.

Description

정전방전회로를 포함하는 반도체장치 및 그의 제조방법Semiconductor device including electrostatic discharge circuit and manufacturing method thereof

본 발명은 반도체장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 외부로부터 인가되는 정전하(electrostatic charage)를 방전시켜 반도체 내부 회로의 손상을 방지하는 정전 방전(electrostatic discharage : 이하, ESD라 칭함) 회로를 포함하는 반도체장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an electrostatic discharage (hereinafter referred to as ESD) circuit which discharges an electrostatic charage applied from the outside to prevent damage to a semiconductor internal circuit. It relates to a semiconductor device comprising and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 반도체장치는 동작시 입력 패드, 출력 패드 또는 입출력 패드(I/O pad)를 통해 순간적으로 과도한 정전하가 인가되면 내부 회로에 과도한 전류가 흐르게 된다. 이러한 과도한 전류는 열을 발생하는 데, 이 열은 소자의 내부 회로를 파괴하여 사용할 수 없게 한다. 그러므로, 과도한 정전하가 인가될 때 과도한 전류가 내부 회로로 흐르는 것을 방지하고 방전하여 소자의 내부 회로를 보호하기 위한 ESD 회로가 필요하다.In general, when a semiconductor device is momentarily applied with excessive static charge through an input pad, an output pad, or an input / output pad (I / O pad), excessive current flows in an internal circuit. This excessive current generates heat, which destroys the internal circuitry of the device and renders it unusable. Therefore, there is a need for an ESD circuit to prevent excessive current from flowing into the internal circuit and discharge it to protect the internal circuit of the device when excessive static charge is applied.

한편, SOI(Silicon On Insulator) 모스는 개별 소자들을 절연기판 상의 박막 실리콘층 상에 형성되는 것으로 래치-업(latch-up)이 제거되고 접합 캐패시턴스 등에 의한 기생 캐패시턴스가 감소된다. 기생 캐패시턴스가 감소된 SOI 소자는 통상적인 벌크(bulk) 상태의 실리콘기판에 동일한 크기로 형성된 소자에 비해 동작 속도가 매우 증가된다. 그러므로, SOI 기판 상에 소자를 형성하는 기술이 많이 개발되고 있다.Meanwhile, the silicon on insulator (SOI) mode forms individual elements on a thin film silicon layer on an insulating substrate, thereby eliminating latch-up and reducing parasitic capacitance due to junction capacitance and the like. SOI devices with reduced parasitic capacitance have significantly increased operating speeds compared to devices having the same size on conventional bulk silicon substrates. Therefore, many techniques for forming devices on SOI substrates have been developed.

그러나, SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치를 SOI 기판 상에 형성하면 내부 회로의 구동 소자는 동작 속도가 증가되는 등의 소자 특성이 향상되지만 ESD 회로는 박막 실리콘층 하부의 매립절연층이 열전도 특성이 매우 나쁘므로 ESD 특성이 저하된다.However, when the semiconductor device including the electrostatic discharge circuit for protecting the SOI circuit is formed on the SOI substrate, the device characteristics of the internal circuit drive element are improved, such as an increase in the operating speed, but the ESD circuit has a buried insulating layer under the thin film silicon layer. The thermal conductivity is so bad that the ESD characteristics are degraded.

그러므로, 내부 회로는 SOI 기판 상에 형성되고 ESD 회로는 벌크 상태의 실리콘기판 상에 형성되어 내부 회로의 동작 속도를 증가시키면서 ESD 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있는 기술이 Mansun Chan 등에 의해 ″Comparison of ESD Protection Capability of SOI and BULK CMOS Output Buffers″라는 제목으로 94년도 IEEE/IRPS 학회지 292∼298 쪽에 개시되어 있다.Therefore, Mansun Chan et al., Developed a technique for preventing the degradation of ESD characteristics while increasing the operating speed of the internal circuit by forming the internal circuit on the SOI substrate and the ESD circuit on the bulk silicon substrate. ESD Protection Capability of SOI and BULK CMOS Output Buffers, '' published in IEEE 1994 / IRPS, pp. 292-298.

도 1은 종래 기술에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to the prior art.

종래 기술에 따른 ESD 회로를 포함하는 반도체장치는 내부회로부(I1)와 ESD 회로부(E1)를 포함하는 P형의 반도체기판(100)이 있다. 반도체기판(100)의 내부회로부(I1) 상에 매립절연층(101)이 형성되며, 이 매립절연층(101) 상에 N형 및 P형의 단결정층으로 이루어진 제 1 및 제 2 반도체층(107)(109)이 형성된다. 상기에서 내부회로부(I1)은 반도체기판(100), 매립절연층(101)과 제 1 및 제 2 반도체층(107)(109)으로 이루어진 SOI 기판 구조를 이루며 ESD 회로부(E1)는 반도체기판(100) 만으로 이루어진 벌크 기판 구조를 이룬다.A semiconductor device including an ESD circuit according to the prior art includes a P-type semiconductor substrate 100 including an internal circuit portion I1 and an ESD circuit portion E1. A buried insulating layer 101 is formed on the internal circuit portion I1 of the semiconductor substrate 100, and the first and second semiconductor layers (N and P type single crystal layers) are formed on the buried insulating layer 101. 107 and 109 are formed. In the above, the internal circuit part I1 forms an SOI substrate structure including the semiconductor substrate 100, the buried insulating layer 101, and the first and second semiconductor layers 107 and 109, and the ESD circuit part E1 is formed of a semiconductor substrate ( 100) to form a bulk substrate structure consisting of only.

내부회로부(I1)의 제 1 및 제 2 반도체층(107)(109) 사이에 소자를 분리하기 위한 제 1 소자분리영역(105)이 매립절연층(101)과 접촉되게 형성된다. 제 1 및 제 2 반도체층(107)(109) 상에 게이트절연층(111)을 개재시킨 제 1 및 제 2 게이트(113)(115)가 형성된다. 그리고, 제 1 반도체층(107) 내의 제 1 게이트(113) 양측에 P형의 불순물이 고농도로 도핑된 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역(121)(123)이 형성되며, 제 2 반도체층(109) 내의 제 2 게이트(115) 양측에 N형의 불순물이 고농도로 도핑된 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역(129)(131)이 형성된다.A first device isolation region 105 for separating devices is formed between the buried insulating layer 101 between the first and second semiconductor layers 107 and 109 of the internal circuit portion I1. First and second gates 113 and 115 are formed on the first and second semiconductor layers 107 and 109 with the gate insulating layer 111 interposed therebetween. The first source and the first drain regions 121 and 123 doped with P-type impurities at high concentration are formed on both sides of the first gate 113 in the first semiconductor layer 107, and the second semiconductor layer ( Second and second drain regions 129 and 131 doped with N-type impurities at a high concentration are formed on both sides of the second gate 115 in 109.

상기에서 제 1 게이트(113)과 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역(121)(123)은 P모스(PMOS) 트랜지스터(140)를 이루는 데, 제 1 반도체층(107)의 제 1 게이트(113) 하부는 PMOS 트랜지스터(140)의 채널영역이 된다. 그리고, 제 2 게이트(115)과 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역(129)(131)은 N모스(NMOS) 트랜지스터(142)를 이루는 데, 제 2 반도체층(109)의 제 2 게이트(115) 하부는 NMOS 트랜지스터(142)의 채널영역이 된다. 상기에서 PMOS 트랜지스터(140)와 NMOS 트랜지스터(142)는 C모스트랜지스터(CMOS)를 이루는 데, CMOS는 SOI 기판 구조 상에 형성된다.The first gate 113, the first source, and the first drain region 121 and 123 form a PMOS transistor 140. The first gate 113 of the first semiconductor layer 107 is formed. The lower part becomes the channel region of the PMOS transistor 140. The second gate 115, the second source, and the second drain regions 129 and 131 form an NMOS transistor 142. The second gate 115 of the second semiconductor layer 109 is formed. ) Is a channel region of the NMOS transistor 142. The PMOS transistor 140 and the NMOS transistor 142 form a C MOS transistor (CMOS), and the CMOS is formed on the SOI substrate structure.

ESD 회로부(E1)의 반도체기판(100) 상에 게이트절연층(111)을 개재시킨 제 3 게이트(117)가 형성되며, 이 반도체기판(100) 내의 제 3 게이트(117) 양측에 N형의 불순물이 고농도로 도핑된 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(133)(135)이 형성된다. 상기에서 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(133)(135)은 제 3 게이트(117)와 함께 NMOS 트랜지스터(144)를 구성하는 것으로, 이 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(133)(135) 사이의 반도체기판(100)은 NMOS 트랜지스터(144)의 채널영역이 된다. 상기에서 ESD 회로부(E1)에 형성된 NMOS 트랜지스터(144)는 ESD 보호회로로 입출력패드(I/O pad : 137)를 통해 순간적으로 과도한 정전하가 입력되면 과도한 전류가 내부회로부(I1)로 입력되지 않도록하므로써 내부회로부(I1)에 형성된 소자들이 파괴되는 것을 방지한다.A third gate 117 is formed on the semiconductor substrate 100 of the ESD circuit unit E1 with the gate insulating layer 111 interposed therebetween, and the N-type gates are formed on both sides of the third gate 117 in the semiconductor substrate 100. A third source and a third drain region 133 and 135 doped with a high concentration of impurities are formed. In this case, the third source and the third drain regions 133 and 135 constitute the NMOS transistor 144 together with the third gate 117. The third source and the third drain regions 133 and 135 are formed. The semiconductor substrate 100 therebetween becomes a channel region of the NMOS transistor 144. When the NMOS transistor 144 formed in the ESD circuit unit E1 is instantaneously inputted with excessive static charge through an input / output pad (I / O pad) 137 as an ESD protection circuit, excessive current is not input to the internal circuit unit I1. This prevents the elements formed in the internal circuit portion I1 from being destroyed.

또한, 반도체기판(100)에 P형의 불순물이 고농도로 도핑된 기판접촉영역(125)이 형성되는 데, 이 기판접촉영역(125)과 제 3 소오스영역(133) 사이에 제 2 소자분리영역(106)이 형성된다.In addition, a substrate contact region 125 in which the P-type impurities are heavily doped is formed in the semiconductor substrate 100, and the second device isolation region is formed between the substrate contact region 125 and the third source region 133. 106 is formed.

상술한 구조의 반도체장치는 내부회로부(I1)에 형성되는 CMOS 트랜지스터는 제 1 및 제 2 게이트(113)(115)에 입력단(Vin)이 연결되고, 제 1 및 제 2 드레인영역(123)(131)에 출력단(Vout)가 연결되며, 제 1 소오스(121) 및 제 2 소오스(129)는 각각 전원전압단(Vdd) 및 접지단(Vss)에 연결된다. 즉, 내부회로부(I1)에 형성되는 CMOS 트랜지스터는 통상적인 CMOS 인버터 구조 및 동작을 한다.In the semiconductor device having the above-described structure, in the CMOS transistor formed in the internal circuit unit I1, an input terminal Vin is connected to the first and second gates 113 and 115, and the first and second drain regions 123 ( The output terminal Vout is connected to 131, and the first source 121 and the second source 129 are connected to a power supply voltage terminal Vdd and a ground terminal Vss, respectively. That is, the CMOS transistor formed in the internal circuit section I1 performs a conventional CMOS inverter structure and operation.

그리고, ESD 회로부(E1)는 NMOS 트랜지스터(144)의 제 3 게이트(117) 및 제 3 소오스영역(133)과 기판접촉영역(125)은 접지단(Vss)에 연결되고 제 3 드레인영역(237)은 입출력패드(137)와 연결된다.In addition, the ESD circuit unit E1 has the third gate 117, the third source region 133, and the substrate contact region 125 of the NMOS transistor 144 connected to the ground terminal Vss, and the third drain region 237. ) Is connected to the input / output pad 137.

상기에서 ESD 회로부(E1)는 입출력패드(137)에 접지단(Vss)에 인가되는 전압에 비해 높은 전압, 즉, 양의 펄스(positive pulse)의 과전압이 인가되면 제 3 드레인영역(135), 반도체기판(100) 및 제 3 소오스영역(133)으로 이루어진 NPN 기생 바이폴라 동작을 한다. 그러므로, 전류는 제 3 드레인영역(135)에서 제 3 소오스영역(133)으로 흘러 방전된다.In the above-described ESD circuit unit E1, when a voltage higher than that applied to the ground terminal Vss is applied to the input / output pad 137, that is, an overvoltage of a positive pulse is applied, the third drain region 135, The NPN parasitic bipolar operation of the semiconductor substrate 100 and the third source region 133 is performed. Therefore, current flows from the third drain region 135 to the third source region 133 and discharges.

그러나, 접지단(Vss)에 인가되는 전압에 비해 낮은 전압, 즉, 음의 펄스(negative pulse)의 과전압이 입출력패드(137)에 인가되면 기판접촉영역(125)과 제 3 드레인영역(135)은 순방향 다이오드로 동작하여 전류는 기판접촉영역(125)을 통해 방전된다.However, when a voltage lower than the voltage applied to the ground terminal Vss, that is, an overvoltage of a negative pulse is applied to the input / output pad 137, the substrate contact region 125 and the third drain region 135 are formed. Acts as a forward diode so that current is discharged through the substrate contact region 125.

도 2 내지 도 5는 종래 기술에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조공정도이다.2 to 5 are manufacturing process diagrams of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to the prior art.

도 2를 참조하면, 내부회로부(I1)와 ESD 회로부(E1)를 포함하고 매립절연층(101)에 의해 P형의 상부 반도체층(103)과 전기적으로 이격된, 즉, SOI 구조를 갖는 P형의 반도체기판(100)이 있다. 내부회로부(I1)를 제외한 ESD 회로부(E1)의 상부 반도체층(103) 및 매립절연층(101)을 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 반도체기판(100)을 노출시킨다. 즉, ESD 회로부(E1)를 통상적인 벌크 상태로 만든다.Referring to FIG. 2, an internal circuit portion I1 and an ESD circuit portion E1 are included and electrically spaced apart from the P-type upper semiconductor layer 103 by the buried insulating layer 101, that is, having a SOI structure. Type semiconductor substrate 100. The semiconductor substrate 100 is exposed by patterning the upper semiconductor layer 103 and the buried insulating layer 101 of the ESD circuit portion E1 except for the internal circuit portion I1 by photolithography. In other words, the ESD circuit portion E1 is brought to a normal bulk state.

도 3을 참조하면, 내부회로부(I1)의 상부 반도체층(103)에 제 1 소자분리영역(105)을 매립절연층(101)과 접촉되게 형성한다. 이 때, ESD 회로부(E1)의 반도체기판(100)에 제 2 소자분리영역(106)도 형성된다. 상기에서 제 1 및 제 2 소자분리영역(105)(106)을 STI(Shallow Trench Ioslation) 방법 또는 LOCOS(Local Oxidation of Silicon) 방법으로 형성한다.Referring to FIG. 3, the first device isolation region 105 is formed in the upper semiconductor layer 103 of the internal circuit part I1 to be in contact with the buried insulating layer 101. At this time, the second device isolation region 106 is also formed in the semiconductor substrate 100 of the ESD circuit unit E1. The first and second device isolation regions 105 and 106 may be formed by a shallow trench isolation (STI) method or a local oxidation of silicon (LOCOS) method.

상부 반도체층(103)에 N형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층(107)을 형성한다. 이 때, 상부 반도체층(103)의 불순물이 주입되지 않은 부분은 P형의 제 2 반도체층(109)이 된다. 상기에서 제 1 및 제 2 반도체층(107)(109)은 매립절연층(101)과 제 1 소자분리영역(105)에 의해 섬(island) 형상으로 형성되어 전기적으로 절연을 이룬다.N-type impurities are ion-implanted into the upper semiconductor layer 103 to form the first semiconductor layer 107. At this time, the portion of the upper semiconductor layer 103 into which the impurities are not injected becomes the P-type second semiconductor layer 109. The first and second semiconductor layers 107 and 109 are formed in an island shape by the buried insulating layer 101 and the first device isolation region 105 to electrically insulate each other.

제 1 및 제 2 반도체층(107)(109)과 반도체기판(100) 상에 게이트절연막(111)을 형성한다. 제 1 및 제 2 소자분리영역(105)(106)과 게이트절연막(111) 상에 다결정실리콘을 증착한다. 그리고, 다결정실리콘을 제 1 및 제 2 반도체층(107)(109)과 반도체기판(100)이 노출되도록 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 제 1, 제 2 및 제 3 게이트(113)(115)(117)을 형성한다.The gate insulating film 111 is formed on the first and second semiconductor layers 107 and 109 and the semiconductor substrate 100. Polysilicon is deposited on the first and second device isolation regions 105 and 106 and the gate insulating layer 111. Then, the polysilicon is patterned by photolithography such that the first and second semiconductor layers 107 and 109 and the semiconductor substrate 100 are exposed to form the first, second and third gates 113 and 115 ( 117).

도 4를 참조하면, 상술한 구조에 제 1 감광막(119)을 도포한 후 제 1 반도체층(107)이 노출되도록 패터닝한다. 이 때, ESD 회로부(E1)의 반도체기판(100)의 제 3 게이트(117)가 형성되지 않은 부분도 노출되도록 한다.Referring to FIG. 4, after applying the first photosensitive film 119 to the above-described structure, the first semiconductor layer 107 is patterned to be exposed. At this time, a portion where the third gate 117 of the semiconductor substrate 100 of the ESD circuit unit E1 is not formed is exposed.

제 1 감광막(119) 및 제 1 게이트(113)를 마스크로하여 P형의 불순물을 높은 도우즈로 이온 주입하여 제 1 반도체층(107)에 제 1 게이트(113)와 함께 PMOS를 구성하는 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역(121)(123)을 형성한다. 이 때, 반도체기판(100)의 ESD 회로부(E1)의 노출된 부분에도 P형의 불순물이 높은 도우즈로 이온 주입되어 기판접촉영역(125)이 형성된다.P-type impurities are implanted with a high dose using the first photoresist layer 119 and the first gate 113 as a mask to form a PMOS together with the first gate 113 in the first semiconductor layer 107. One source and first drain regions 121 and 123 are formed. At this time, the exposed portion of the ESD circuit portion E1 of the semiconductor substrate 100 is ion-implanted with the dopant having high P-type impurities to form the substrate contact region 125.

도 5를 참조하면, 제 1 감광막(119)을 제거한다. 그리고, 상술한 구조의 전 표면에 제 2 감광막(127)을 도포한 후 제 2 반도체층(109)가 노출되도록 패터닝한다. 이 때, ESD 회로부(E1)의 반도체기판(100)의 제 3 게이트(117)가 형성된 부분도 노출되도록 한다.Referring to FIG. 5, the first photosensitive film 119 is removed. The second photosensitive film 127 is coated on the entire surface of the above-described structure, and then patterned to expose the second semiconductor layer 109. At this time, a portion where the third gate 117 of the semiconductor substrate 100 of the ESD circuit unit E1 is formed is also exposed.

제 2 감광막(127) 및 제 2 게이트(115)를 마스크로하여 N형의 불순물을 높은 도우즈로 이온 주입하여 제 2 반도체층(109)에 제 2 게이트(115)와 함께 NMOS를 구성하는 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역(129)(131)을 형성한다. 이 때, 반도체기판(100)의 ESD 회로부(E1)의 노출된 제 3 게이트(117) 양측에도 N형의 불순물이 높은 도우즈로 이온 주입되어 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(133)(135)을 형성한다. 상기에서 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(133)(135)은 제 3 게이트(117)와 함께 ESD 회로를 이루는 NMOS를 구성한다.N-type impurities are implanted with a high dose using the second photosensitive film 127 and the second gate 115 as a mask to form an NMOS together with the second gate 115 in the second semiconductor layer 109. Second source and second drain regions 129 and 131 are formed. At this time, both sides of the exposed third gate 117 of the ESD circuit unit E1 of the semiconductor substrate 100 are ion-implanted with a high dose of N-type impurities to form a third source and a third drain region 133 (135). ). In this case, the third source and the third drain regions 133 and 135 together with the third gate 117 form an NMOS forming an ESD circuit.

이 후에, 도시되지 않았지만 제 2 감광막(127)을 제거한다.After this, although not shown, the second photosensitive film 127 is removed.

상술한 바와 같이 종래 기술에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치는 내부 회로부가 SOI 기판 구조 상에 형성되므로 동작 속도가 증가되는 등의 소자 특성이 향상되며, 또한, ESD 회로부가 열전도 특성을 저하시키는 매립절연층이 없는 벌크 상태의 반도체기판에 형성되므로 ESD 특성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.As described above, in the semiconductor device including the electrostatic discharge circuit for protecting the SOI circuit according to the prior art, since the internal circuit portion is formed on the SOI substrate structure, device characteristics such as an increase in operating speed are improved, and the ESD circuit portion has thermal conductivity characteristics. Since the semiconductor substrate is formed on a bulk semiconductor substrate without a buried insulating layer, the ESD characteristics can be prevented from deteriorating.

그러나, 상술한 종래 기술에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치는 SOI 기판 구조 상에 형성되는 내부 회로부와 매립절연층이 없는 벌크 상태의 반도체기판에 형성되는 ESD 회로부 사이에 매립절연층 및 상부 반도체층 두께 만큼의 단차가 발생되므로 소자의 평탄도가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, SOI 기판 구조와 벌크 상태의 반도체기판의 단차가 있으므로 제 1 및 제 2 게이트와 제 3 게이트를 정확하게 패터닝하기 어려운 문제점이 있는 데, 이러한 문제점은 제 1, 제 2 및 제 3 게이트의 길이가 감소될수록 심각해진다. 그리고, 제 1 및 제 2 게이트와 제 3 게이트를 패터닝할 때 내부회로부와 ESD 회로부 사이의 단차가 발생되는 부분에 다결정실리콘 등의 잔유물이 생성되는 문제점이 있었다.However, in the semiconductor device including the electrostatic discharge circuit for protecting the SOI circuit according to the related art, the buried insulating layer is formed between the internal circuit portion formed on the SOI substrate structure and the ESD circuit portion formed on the bulk semiconductor substrate without the buried insulating layer. And since the level difference is generated by the thickness of the upper semiconductor layer there is a problem that the flatness of the device is lowered. In addition, there is a problem that it is difficult to accurately pattern the first and second gates and the third gate because there is a step difference between the SOI substrate structure and the bulk semiconductor substrate. The worse it gets, the worse it gets. In addition, when the first and second gates and the third gate are patterned, there is a problem in that residues such as polycrystalline silicon are generated at portions where a step between the internal circuit portion and the ESD circuit portion occurs.

따라서, 본 발명의 목적은 내부회로부와 ESD 회로부 사이에 단차가 발생되는 것을 방지하여 소자의 평탄도를 향상시킬 수 있는 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit, which can improve flatness of a device by preventing a step from occurring between an internal circuit portion and an ESD circuit portion.

본 발명의 다른 목적은 내부회로부와 ESD 회로부에 각각의 게이트를 용이하게 패터닝하고 길이를 정확하게 한정할 수 있는 SOI 회로 보호용 정전방전회로의 제조방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit, which can easily pattern each gate and precisely define a length thereof in an internal circuit portion and an ESD circuit portion.

본 발명의 또 다른 목적은 ESD 회로부에 게이트를 형성하기 위한 다결정실리콘 등의 잔유물이 생성되는 것을 방지할 수 있는 SOI 회로 보호용 정전방전회로의 제조방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit, which can prevent generation of residues such as polysilicon for forming a gate in an ESD circuit unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로는 매립절연층과 단결정실리콘의 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판 구조 상에 형성된 반도체 내부회로를 보호하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치에 있어서, 제 1 전압단에 연결된 제 1 도전형의 반도체기판과, 상기 반도체기판 상에 상기 매립절연층이 패터닝되어 형성된 게이트절연막과, 상기 게이트절연막 상에 상기 반도체층이 패터닝되어 형성되며 상기 제 1 전압단과 연결된 더미게이트와, 상기 반도체기판의 상기 더미게이트 양측에 형성되며 상기 제 1 전압단과 제 2 전압단에 각각 연결된 제 2 도전형의 소오스 및 드레인영역으로 이루어진다.SOI circuit protection electrostatic discharge circuit according to the present invention for achieving the above object includes a static discharge circuit for protecting a semiconductor internal circuit formed on a silicon on insulator (SOI) substrate structure having a buried insulating layer and a semiconductor layer of single crystal silicon A semiconductor device comprising: a first conductive semiconductor substrate connected to a first voltage terminal, a gate insulating film formed by patterning the buried insulating layer on the semiconductor substrate, and a patterned semiconductor layer formed on the gate insulating film And a dummy gate connected to the first voltage terminal, and a source and drain region of a second conductivity type formed at both sides of the dummy gate of the semiconductor substrate and connected to the first voltage terminal and the second voltage terminal, respectively.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로는 내부회로부와 정전방전부를 갖는 제 1 도전형의 반도체기판과, 상기 반도체기판 상의 상기 내부회로부에 형성된 매립절연층과, 상기 매립절연층 상에 단결정실리콘으로 형성된 제 2 및 제 1 도전형의 제 1 및 제 2 반도체층과, 상기 제 1 및 제 2 반도체층 상에 게이트절연막을 개재시켜 형성된 제 1 및 제 2 게이트와, 상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 게이트 양측에 형성된 제 1 도전형의 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역과, 상기 제 2 반도체층의 상기 제 2 게이트 양측에 형성된 제 2 도전형의 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역을 포함하는 내부회로; 상기 반도체기판 상의 상기 정전방전부에 상기 매립절연층으로 형성된 게이트절연층과, 상기 게이트절연층 상에 상기 단결정실리콘으로 형성된 더미게이트와, 상기 반도체기판의 상기 더미게이트 양측에 형성된 제 2 도전형의 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역과, 상기 반도체기판의 소정 부분에 형성된 제 1 도전형의 기판접촉영역을 포함하는 정전방전회로로 이루어진다.The SOI circuit protection electrostatic discharge circuit according to the present invention for achieving the above object is a first conductive semiconductor substrate having an internal circuit portion and the electrostatic discharge portion, a buried insulating layer formed on the internal circuit portion on the semiconductor substrate, and the buried insulation First and second semiconductor layers of a second and first conductivity type formed of single crystal silicon on the layer, first and second gates formed on the first and second semiconductor layers through a gate insulating film, and the second A first source and a first drain region of a first conductivity type formed on both sides of the first gate of the first semiconductor layer, and a second source and second of a second conductivity type formed on both sides of the second gate of the second semiconductor layer. An internal circuit including a drain region; A gate insulating layer formed of the buried insulating layer on the electrostatic discharge portion on the semiconductor substrate, a dummy gate formed of the single crystal silicon on the gate insulating layer, and a second conductive type formed on both sides of the dummy gate of the semiconductor substrate. And an electrostatic discharge circuit including a third source and a third drain region, and a substrate contact region of a first conductivity type formed in a predetermined portion of the semiconductor substrate.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로의 제조방법은 매립절연층과 단결정실리콘의 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판 구조 상에 형성하는 반도체 내부회로를 보호하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법은 상기 매립절연층과 반도체층을 제 1 도전형의 반도체기판이 노출되도록 패터닝하여 게이트절연막과 더미게이트를 형성하면서 분리절연층과 분리스페이스영역을 동시에 형성하는 단계와, 상기 더미게이트를 마스크로 사용하여 상기 반도체기판의 노출된 부분에 제 2 도전형의 불순물을 이온 주입하여 소오스 및 드레인영역을 형성하는 단계와, 상기 반도체기판의 분리절연층과 분리스페이스영역의 일측에 기판접촉영역을 형성하는 단계를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit, the method including: protecting a semiconductor internal circuit formed on a silicon on insulator (SOI) substrate structure having a buried insulating layer and a semiconductor layer of single crystal silicon; In the method of manufacturing a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit, the buried insulating layer and the semiconductor layer are patterned to expose the first conductive semiconductor substrate, thereby forming a gate insulating layer and a dummy gate, and simultaneously forming an isolation insulating layer and a separation space region. Forming a source and drain region by ion implanting a second conductivity type impurity into an exposed portion of the semiconductor substrate using the dummy gate as a mask; and separating the insulating insulating layer and the separation space of the semiconductor substrate. Forming a substrate contact region on one side of the region.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로의 제조방법은 내부회로부와 정전방전부를 갖는 제 1 도전형의 반도체기판 및 매립절연층과 단결정실리콘으로 이루어진 상부 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판를 준비하는 단계와, 상기 정전방전부의 매립절연층 및 단결정실리콘을 반도체기판이 노출되도록 패터닝하여 상기 정전방전부의 소정 부분에 게이트절연막 및 더미게이트를 형성하면서 분리절연층과 분리스페이스영역을 동시에 형성하는 단계와, 상기 내부회로부의 상부 반도체층에 소자분리영역을 상기 매립절연층과 접촉되게 형성하는 단계와, 상기 내부회로부의 상부 반도체층의 소정 부분에 제 2 도전형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층을 형성하면서 잔여 부분을 제 2 반도체층으로 한정하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 반도체층 상에 게이트절연막을 개재시켜 제 1 및 제 2 게이트를 형성하는 단계와, 상기 제 1 반도체층에 제 1 도전형의 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 게이트절연막 및 더미게이트 일측에 기판접촉영역을 형성하는 단계와, 상기 제 2 반도체층에 제 2 도전형의 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 정전방전부의 노출된 부분에 제 2 도전형의 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역을 형성하는 단계를 구비하는 정전방전회로를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit, comprising: a first conductive semiconductor substrate having an internal circuit portion and an electrostatic discharge portion; and an SOI having an upper semiconductor layer composed of a buried insulating layer and single crystal silicon. (Silicon On Insulator) preparing a substrate, and patterning the buried insulating layer and the single crystal silicon of the electrostatic discharge part to expose the semiconductor substrate to form a gate insulating film and a dummy gate on a predetermined portion of the electrostatic discharge part, and Simultaneously forming a separation space region, forming a device isolation region in contact with the buried insulating layer in the upper semiconductor layer of the internal circuit portion, and forming a second conductive type in a predetermined portion of the upper semiconductor layer of the internal circuit portion. The remaining portion is limited to the second semiconductor layer while ion implantation of impurities to form the first semiconductor layer. Forming first and second gates on the first and second semiconductor layers by interposing a gate insulating layer; and forming a first source and a first drain region of a first conductivity type in the first semiconductor layer. Forming a substrate contact region on one side of the gate insulating film and the dummy gate of the semiconductor substrate, and forming a second source and a second drain region of a second conductivity type in the second semiconductor layer; And forming a third source and a third drain region of the second conductivity type in the exposed portion of the electrostatic discharge portion.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로의 제조방법은 내부회로부와 정전방전부를 갖는 제 1 도전형의 반도체기판 및 매립절연층과 단결정실리콘으로 이루어진 상부 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판를 준비하는 단계와, 상기 내부회로부의 상부 반도체층에 소자분리영역을 상기 매립절연층과 접촉되게 형성하는 단계와, 상기 내부회로부의 상부 반도체층의 소정 부분에 제 2 도전형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층을 형성하면서 상기 내부회로부의 상부 반도체층의 잔여 부분을 제 2 반도체층으로 한정하는 단계와, 상기 제 1 및 제 2 반도체층 상에 게이트절연막을 개재시켜 제 1 및 제 2 게이트를 형성하는 단계와, 상기 정전방전부의 상기 매립절연층 및 단결정실리콘을 상기 반도체기판이 노출되도록 패터닝하여 상기 정전방전부의 소정 부분에 게이트절연막 및 더미게이트를 형성하면서 분리절연층과 분리스페이스영역을 동시에 형성하는 단계와, 상기 제 1 반도체층에 제 1 도전형의 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 게이트절연막 및 더미게이트 일측에 기판접촉영역을 형는 단계와, 상기 제 2 반도체층에 제 2 도전형의 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 정전방전부의 노출된 부분에 제 2 도전형의 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역을 형성하는 단계를 더 구비하는 정전방전회로를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit, the method including: a first conductive semiconductor substrate having an internal circuit portion and an electrostatic discharge portion; Preparing a silicon on insulator (SOI) substrate, forming a device isolation region in contact with the buried insulating layer in the upper semiconductor layer of the internal circuit part, and forming a second conductive layer in a predetermined portion of the upper semiconductor layer of the internal circuit part Defining a remaining portion of the upper semiconductor layer of the internal circuit portion as the second semiconductor layer while forming a first semiconductor layer by ion implantation of impurities of a type; and interposing a gate insulating film on the first and second semiconductor layers. Forming first and second gates, and depositing the buried insulating layer and the single crystal silicon of the electrostatic discharge unit. Forming a gate insulating layer and a dummy gate at a predetermined portion of the electrostatic discharge unit simultaneously to form a separation insulating layer and a separation space region, and forming a first source and a first source of a first conductivity type in the first semiconductor layer. Forming a substrate contact region on one side of the gate insulating film and the dummy gate of the semiconductor substrate while forming a drain region, and forming a second source and second drain region of a second conductivity type in the second semiconductor layer; And forming a third source and a third drain region of a second conductivity type in the exposed portion of the electrostatic discharge portion of the electrostatic discharge circuit.

도 1은 종래 기술에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 단면도1 is a cross-sectional view of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to the prior art.

도 2 내지 도 5는 종래 기술에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조공정도2 to 5 are manufacturing process diagrams of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to the prior art.

도 6은 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 단면도6 is a cross-sectional view of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to the present invention.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조공정도7 to 10 are manufacturing process diagrams of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to an embodiment of the present invention.

도 11 내지 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조공정도11 to 12 are manufacturing process diagrams of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 6은 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 단면도이다.6 is a cross-sectional view of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to the present invention.

본 발명에 따른 ESD 회로를 포함하는 반도체장치는 내부회로부(I2)와 ESD 회로부(E2)를 포함하는 P형의 반도체기판(200) 상에 매립절연층(201)과 단결정실리콘층이 형성된 SOI 기판 구조 상에 형성된다. 상기에서 단결정실리콘층은 내부회로부(I2)의 N형 및 P형의 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)과, ESD 회로부(E2)의 더미게이트(205) 및 분리스페이스영역(207)을 포함한다.In a semiconductor device including an ESD circuit according to the present invention, an SOI substrate having a buried insulating layer 201 and a single crystal silicon layer formed on a P-type semiconductor substrate 200 including an internal circuit portion I2 and an ESD circuit portion E2. It is formed on the structure. The single crystal silicon layer may include the N and P type first and second semiconductor layers 211 and 213 of the internal circuit portion I2, the dummy gate 205 and the isolation space region 207 of the ESD circuit portion E2. ).

내부회로부(I2)에서 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)은 매립절연층(201)에 의해 반도체기판(200)과 전기적으로 분리되며, 또한, 사이에 소자를 분리하는 소자분리영역(209)이 형성된다. 소자분리영역(209)은 STI 방법 또는 LOCOS 방법으로 매립절연층(201)과 접촉되게 형성되어 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)을 각각을 수평 방향으로 전기적으로 분리되도록 한다. 그러므로, 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213) 각각은 전기적으로 완전히 분리된다.In the internal circuit unit I2, the first and second semiconductor layers 211 and 213 are electrically separated from the semiconductor substrate 200 by the buried insulating layer 201, and an isolation region for separating elements therebetween. 209 is formed. The device isolation region 209 is formed to be in contact with the buried insulating layer 201 by the STI method or the LOCOS method so that the first and second semiconductor layers 211 and 213 are electrically separated from each other in the horizontal direction. Therefore, each of the first and second semiconductor layers 211 and 213 are electrically separated completely.

제 1 및 제 2 반도체층(211)(213) 상에 게이트절연층(215)을 개재시킨 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)가 형성된다. 그리고, 제 1 반도체층(211)의 제 1 게이트(215) 양측에 P형의 불순물이 고농도로 도핑된 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역(223)(225)이 형성되며, 제 2 반도체층(213)의 제 2 게이트(219) 양측에 N형의 불순물이 고농도로 도핑된 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역(231)(233)이 형성된다.First and second gates 217 and 219 are formed on the first and second semiconductor layers 211 and 213 with the gate insulating layer 215 interposed therebetween. The first source and the first drain regions 223 and 225 doped with P-type impurities at high concentration are formed on both sides of the first gate 215 of the first semiconductor layer 211, and the second semiconductor layer ( Second and second drain regions 231 and 233 doped with N-type impurities at a high concentration are formed on both sides of the second gate 219 of 213.

상기에서 제 1 게이트(217)과 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역(223)(225)은 PMOS 트랜지스터(240)를 이루는 데, 제 1 반도체층(211)의 제 1 게이트(217) 하부는 PMOS 트랜지스터(240)의 채널영역이 된다. 그리고, 제 2 게이트(219)과 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역(231)(233)은 NMOS 트랜지스터(242)를 이루는 데, 제 2 반도체층(213)의 제 2 게이트(219) 하부는 NMOS 트랜지스터(242)의 채널영역이 된다. 상기에서 PMOS 트랜지스터(240)와 NMOS 트랜지스터(242)는 CMOS를 이루어 내부 회로를 구성한다.The first gate 217, the first source, and the first drain regions 223 and 225 form a PMOS transistor 240, and a lower portion of the first gate 217 of the first semiconductor layer 211 is a PMOS. It becomes a channel region of the transistor 240. The second gate 219, the second source, and the second drain regions 231 and 233 form an NMOS transistor 242. The lower portion of the second gate 219 of the second semiconductor layer 213 is NMOS. It becomes a channel region of the transistor 242. In the above, the PMOS transistor 240 and the NMOS transistor 242 form a CMOS to configure an internal circuit.

ESD 회로부(E2)에서 더미게이트(205) 및 분리스페이스영역(207)는 반도체기판(200) 상의 소정 부분에 매립절연층(201)을 개재시켜 형성된다. 상기에서 매립절연층(201)은 더미게이트(205)의 하부에 형성된 것이 게이트절연층으로 이용되며 분리스페이스영역(207)의 하부에 형성된 것은 분리절연층으로 이용된다.In the ESD circuit unit E2, the dummy gate 205 and the isolation space region 207 are formed by interposing a buried insulating layer 201 in a predetermined portion on the semiconductor substrate 200. In the above, the buried insulating layer 201 is used as the gate insulating layer formed under the dummy gate 205, and the buried insulating layer 201 is used as the insulating insulating layer under the separation space region 207.

반도체기판(200)에 더미게이트(205)과 분리스페이스영역(207)를 마스크로 사용하여 N형의 불순물이 고농도로 도핑된 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(235)(237)과 P형의 불순물이 고농도로 도핑된 기판접촉영역(227)이 형성된다. 상기에서 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(235)(237)은 더미게이트(205)와 함께 NMOS 트랜지스터(244)를 구성하는 것으로, 이 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(235)(237) 사이의 반도체기판(200)은 NMOS 트랜지스터(244)의 채널영역이 된다.Using the dummy gate 205 and the separation space region 207 as a mask on the semiconductor substrate 200, the third source and third drain regions 235 and 237 and the P-type doped with N-type impurities are highly doped. The substrate contact region 227 is heavily doped with impurities. In this case, the third source and the third drain regions 235 and 237 constitute the NMOS transistor 244 together with the dummy gate 205, and between the third source and the third drain regions 235 and 237. The semiconductor substrate 200 is a channel region of the NMOS transistor 244.

상술한 구조의 반도체장치는 내부회로부(I2)에 형성되는 CMOS 트랜지스터는 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)에 입력단(Vin)이 연결되고, 제 1 및 제 2 드레인영역(225)(233)에 출력단(Vout)가 연결되며, 제 1 소오스(223) 및 제 2 소오스(231)는 각각 전원전압단(Vdd) 및 접지단(Vss)에 연결된다.In the semiconductor device having the above-described structure, in the CMOS transistor formed in the internal circuit unit I2, an input terminal Vin is connected to the first and second gates 217 and 219, and the first and second drain regions 225 ( The output terminal Vout is connected to 233, and the first source 223 and the second source 231 are connected to the power supply voltage terminal Vdd and the ground terminal Vss, respectively.

그리고, ESD 회로부(E2)는 NMOS 트랜지스터(244)의 더미게이트(205) 및 제 3 소오스영역(235)과 기판접촉영역(227)은 접지단(Vss)에 연결되고 제 3 드레인영역(237)은 입출력패드(239)와 연결된다.In the ESD circuit unit E2, the dummy gate 205, the third source region 235, and the substrate contact region 227 of the NMOS transistor 244 are connected to the ground terminal Vss, and the third drain region 237. Is connected to the input / output pad 239.

상술한 반도체장치는 내부회로부(I2)의 CMOS 트랜지스터가 통상적인 CMOS 인버터 구조를 가지며 정상 전압이 인가되면 정상 동작하는 데, 매립절연층(201)에 의해 기생 캐패시턴스가 감소되므로 소자의 동작 속도가 향상된다.In the semiconductor device described above, the CMOS transistor of the internal circuit part I2 has a conventional CMOS inverter structure and operates normally when a normal voltage is applied. The parasitic capacitance is reduced by the buried insulating layer 201, thereby improving the operation speed of the device. do.

그러나, 반도체장치에 입출력패드(239)를 통해 과전압이 인가되면 ESD 회로부(E2)는 제 3 드레인영역(237), 반도체기판(200) 및 제 3 소오스영역(235)으로 이루어진 NPN 기생 바이폴라 동작을 하거나, 또는, 기판접촉영역(227)과 제 3 드레인영역(237)이 순방향 다이오드로 동작하여 전류를 방전시켜 내부회로부(C2)로 흐르는 것을 차단한다. 즉, 입출력패드(239)에 접지단(Vss)에 인가되는 전압에 비해 높은 전압, 즉, 양의 펄스(positive pulse)의 과전압이 인가되면 제 3 드레인영역(237), 반도체기판(200) 및 제 3 소오스영역(235)으로 이루어진 NPN 기생 바이폴라가 발생되어 전류가 제 3 소오스영역(235)를 통해 방전된다.However, when an overvoltage is applied to the semiconductor device through the input / output pad 239, the ESD circuit unit E2 performs the NPN parasitic bipolar operation including the third drain region 237, the semiconductor substrate 200, and the third source region 235. Alternatively, the substrate contact region 227 and the third drain region 237 act as forward diodes to discharge current to block the flow to the internal circuit unit C2. That is, when a voltage higher than that applied to the ground terminal Vss, that is, an overvoltage of a positive pulse is applied to the input / output pad 239, the third drain region 237, the semiconductor substrate 200, and the like. An NPN parasitic bipolar consisting of the third source region 235 is generated to discharge current through the third source region 235.

또한, 입출력패드(239)에 접지단(Vss)에 인가되는 전압에 비해 낮은 전압, 즉, 음의 펄스(positive pulse)의 과전압이 인가되면 기판접촉영역(227)과 제 3 드레인영역(237)은 순방향 다이오드로 동작하여 전류는 기판접촉영역(125)을 통해 방전된다.In addition, when a voltage lower than that applied to the ground terminal Vss, that is, an overvoltage of a positive pulse is applied to the input / output pad 239, the substrate contact region 227 and the third drain region 237. Acts as a forward diode so that current is discharged through the substrate contact region 125.

그러므로, ESD 회로부(E2)는 입출력패드(239)를 통해 순간적으로 과도한 정전하가 입력되면 과도한 전류를 방전시켜 내부회로부(I2)로 입력되지 않도록 하므로써 내부회로부(I2)에 형성된 소자들이 파괴되는 것을 방지한다. 이 때, ESD 회로부(E2)가 벌크 상태의 반도체기판(200) 상에 형성되므로 열전도 특성이 향상되어 ESD 특성을 향상시킨다.Therefore, when the ESD circuit unit E2 instantaneously receives excessive static charge through the input / output pad 239, the ESD circuit unit E2 discharges excessive current so that the elements formed in the internal circuit unit I2 are destroyed. prevent. At this time, since the ESD circuit unit E2 is formed on the semiconductor substrate 200 in the bulk state, the thermal conductivity is improved to improve the ESD characteristic.

그리고, 본 발명에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치는 내부회로부(I2)와 ESD 회로부(E2)가 SOI 기판 구조 상에 형성되어 단차가 단지 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)의 두께 정도로 감소되므로 소자의 평탄도가 증가된다.In addition, in the semiconductor device including the electrostatic discharge circuit for protecting the SOI circuit according to the present invention, the internal circuit portion I2 and the ESD circuit portion E2 are formed on the SOI substrate structure so that only the first and second gates 217 ( The flatness of the device is increased because it is reduced to the thickness of 219.

도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조 공정도이다.7 to 10 are manufacturing process diagrams of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to an embodiment of the present invention.

도 7를 참조하면, 내부회로부(I2)와 ESD 회로부(E2)를 포함하는 P형의 반도체기판(200) 상에 매립절연층(201)과 P형의 단결정실리콘층이 형성된 SOI 기판 구조가 있다. 상기 ESD 회로부(E2)의 소정 부분의 단결정실리콘층 및 매립절연층(201)을 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 반도체기판(200)을 노출시킨다.Referring to FIG. 7, there is an SOI substrate structure in which a buried insulating layer 201 and a P-type single crystal silicon layer are formed on a P-type semiconductor substrate 200 including an internal circuit portion I2 and an ESD circuit portion E2. . The semiconductor substrate 200 is exposed by patterning the single crystal silicon layer and the buried insulating layer 201 of the predetermined portion of the ESD circuit unit E2 by a photolithography method.

상기에서 P형의 단결정실리콘층의 내부회로부(I2)에 잔류하는 부분은 상부 반도체층(203)이 되고, ESD 회로부(E2)에 잔류하는 부분은 더미게이트(205) 및 분리스페이스영역(207)이 된다. 그리고, 매립절연층(201)은 더미게이트(205)의 하부에 잔류하는 것이 게이트절연층이 되며 분리스페이스영역(207)의 하부에 잔류하는 것이 분리절연층이 된다.The portion remaining in the internal circuit portion I2 of the P-type single crystal silicon layer is the upper semiconductor layer 203, and the portion remaining in the ESD circuit portion E2 is the dummy gate 205 and the isolation space region 207. Becomes The buried insulating layer 201 is a gate insulating layer remaining under the dummy gate 205 and a remaining insulating layer under the separation space region 207.

도 8을 참조하면, 내부회로부(I2)의 상부 반도체층(203)에 소자분리영역(209)을 매립절연층(201)과 접촉되게 형성한다. 상기에서 소자분리영역(209)을 STI 방법 또는 LOCOS 방법으로 형성한다.Referring to FIG. 8, the device isolation region 209 is formed in the upper semiconductor layer 203 of the internal circuit part I2 to be in contact with the buried insulating layer 201. The device isolation region 209 is formed by the STI method or the LOCOS method.

상부 반도체층(203)의 소정 부분에 N형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층(211)을 형성한다. 이 때, 상부 반도체층(203)의 불순물이 주입되지 않은 부분은 제 2 반도체층(213)이 된다. 상기에서 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)은 매립절연층(201)과 소자분리영역(209)에 의해 섬(island) 형상으로 형성되어 전기적으로 절연을 이룬다.The first semiconductor layer 211 is formed by ion implanting N-type impurities into a predetermined portion of the upper semiconductor layer 203. At this time, the portion of the upper semiconductor layer 203 where the impurities are not injected is the second semiconductor layer 213. In the above description, the first and second semiconductor layers 211 and 213 are formed in an island shape by the buried insulating layer 201 and the device isolation region 209 to be electrically insulated.

제 1 및 제 2 반도체층(211)(213) 상에 게이트절연막(215)을 형성하고, 이 소자분리영역(209)과 게이트절연막(215) 상에 다결정실리콘을 증착한다. 그리고, 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)이 노출되도록 다결정실리콘 및 게이트절연막(215)을 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)를 형성한다. 이 때, 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213) 사이에 단차가 없으므로 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)의 패터닝이 용이할 뿐만 아니라 길이를 정확하게 한정할 수 있다.A gate insulating film 215 is formed on the first and second semiconductor layers 211 and 213, and polysilicon is deposited on the device isolation region 209 and the gate insulating film 215. Then, the polysilicon and the gate insulating layer 215 are patterned by photolithography so as to expose the first and second semiconductor layers 211 and 213 to form the first and second gates 217 and 219. At this time, since there is no step between the first and second semiconductor layers 211 and 213, not only the patterning of the first and second gates 217 and 219 can be easily defined, but also the length can be precisely defined.

도 9를 참조하면, 상술한 구조에 제 1 감광막(221)을 도포한 후 제 1 반도체층(211)이 노출되도록 패터닝한다. 이 때, 반도체기판(200)의 ESD 회로부(E2)의 노출된 부분, 즉, 분리스페이스영역(207) 일측 부분도 노출되도록 한다.Referring to FIG. 9, after applying the first photosensitive film 221 to the above-described structure, the first semiconductor layer 211 is patterned to be exposed. In this case, an exposed portion of the ESD circuit portion E2 of the semiconductor substrate 200, that is, a portion of one side of the separation space region 207 is also exposed.

제 1 감광막(221) 및 제 1 게이트(217)을 마스크로하여 P형의 불순물을 높은 도우즈로 이온 주입하여 제 1 반도체층(211)에 제 1 게이트(217)와 함께 PMOS를 구성하는 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역(223)(225)을 형성한다. 이 때, 반도체기판(200)의 ESD 회로부(E2)의 노출된 부분에도 P형의 불순물이 높은 도우즈로 이온 주입되어 기판접촉영역(227)이 형성된다.P-type impurities are implanted with a high dose using the first photoresist layer 221 and the first gate 217 as a mask to form a PMOS together with the first gate 217 in the first semiconductor layer 211. One source and first drain regions 223 and 225 are formed. At this time, the exposed portion of the ESD circuit portion E2 of the semiconductor substrate 200 is ion-implanted with the dopant having high P-type impurities to form the substrate contact region 227.

도 10를 참조하면, 제 1 감광막(221)을 제거한다. 그리고, 상술한 구조의 전 표면에 제 2 감광막(229)을 도포한 후 제 2 반도체층(213)가 노출되도록 패터닝한다. 이 때, ESD 회로부(E2)의 반도체기판(200)의 더미게이트(205)가 형성된 부분도 노출되도록 한다.Referring to FIG. 10, the first photosensitive film 221 is removed. The second photosensitive film 229 is coated on the entire surface of the above-described structure, and then patterned to expose the second semiconductor layer 213. At this time, a portion where the dummy gate 205 of the semiconductor substrate 200 of the ESD circuit unit E2 is formed is also exposed.

제 2 감광막(229) 및 제 2 게이트(219)를 마스크로하여 N형의 불순물을 높은 도우즈로 이온 주입하여 제 2 반도체층(213)에 제 2 게이트(219)와 함께 NMOS를 구성하는 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역(231)(233)을 형성한다. 이 때, 반도체기판(200)의 ESD 회로부(E2)의 노출된 더미게이트(205) 양측에도 N형의 불순물이 높은 도우즈로 이온 주입되어 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(235)(237)을 형성한다. 상기에서 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역(235)(237)은 더미게이트(205)와 함께 ESD 회로를 이루는 NMOS를 구성한다.N-type impurities are implanted with a high dose using the second photoresist film 229 and the second gate 219 as a mask to form an NMOS together with the second gate 219 in the second semiconductor layer 213. Second source and second drain regions 231 and 233 are formed. At this time, both sides of the exposed dummy gate 205 of the ESD circuit unit E2 of the semiconductor substrate 200 are ion-implanted with a doped N-type impurity to form a third source and a third drain region 235 and 237. To form. The third source and the third drain regions 235 and 237 together with the dummy gate 205 form an NMOS forming an ESD circuit.

이 후에, 도시되지 않았지만 제 2 감광막(229)을 제거한다.After this, although not shown, the second photosensitive film 229 is removed.

도 11 내지 도 13는 본 발명의 다른 실시예에 따른 SOI 회로 보호용 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조공정도이다.11 to 13 are manufacturing process diagrams of a semiconductor device including an electrostatic discharge circuit for protecting an SOI circuit according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 내부회로부(I2)와 ESD 회로부(E2)를 포함하는 P형의 반도체기판(200) 상에 매립절연층(201)과 P형의 상부 반도체층(203)이 형성된 SOI 기판 구조가 있다.Referring to FIG. 11, an SOI substrate having a buried insulating layer 201 and a P-type upper semiconductor layer 203 formed on a P-type semiconductor substrate 200 including an internal circuit portion I2 and an ESD circuit portion E2. There is a structure.

상부 반도체층(203)의 내부회로부(I2)의 소정 부분에 소자분리영역(209)을 매립절연층(201)과 접촉되게 형성한다. 상기에서 소자분리영역(209)을 STI 방법 또는 LOCOS 방법으로 형성한다.The device isolation region 209 is formed in contact with the buried insulating layer 201 in a predetermined portion of the internal circuit portion I2 of the upper semiconductor layer 203. The device isolation region 209 is formed by the STI method or the LOCOS method.

도 12를 참조하면, 상부 반도체층(203)의 내부회로부(I2)의 소정 부분에 N형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층(211)을 형성한다. 이 때, 상부 반도체층(203)의 내부회로부(I2)의 불순물이 주입되지 않은 부분은 제 2 반도체층(213)이 된다. 상기에서 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)은 매립절연층(201)과 소자분리영역(209)에 의해 섬(island) 형상으로 형성되어 전기적으로 절연을 이룬다.Referring to FIG. 12, a first semiconductor layer 211 is formed by ion implanting N-type impurities into a predetermined portion of the internal circuit portion I2 of the upper semiconductor layer 203. At this time, the portion of the upper semiconductor layer 203 where the impurities of the internal circuit portion I2 is not injected is the second semiconductor layer 213. In the above description, the first and second semiconductor layers 211 and 213 are formed in an island shape by the buried insulating layer 201 and the device isolation region 209 to be electrically insulated.

제 1 및 제 2 반도체층(211)(213) 상에 게이트절연막(215)을 형성하고, 이 소자분리영역(209)과 게이트절연막(215) 상에 다결정실리콘을 증착한다. 그리고, 내부회로부(I2)의 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213)과 ESD 회로부(E2)의 상부 반도체층(203)이 노출되도록 다결정실리콘 및 게이트절연막(215)을 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)를 형성한다. 이 때, 내부회로부(I2)와 ESD 회로부(E2) 사이에 단차가 없으므로 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)의 패터닝이 용이할 뿐만 아니라 길이를 정확하게 한정할 수 있다.A gate insulating film 215 is formed on the first and second semiconductor layers 211 and 213, and polysilicon is deposited on the device isolation region 209 and the gate insulating film 215. The polysilicon and gate insulating film 215 is photolithographic so as to expose the first and second semiconductor layers 211 and 213 of the internal circuit portion I2 and the upper semiconductor layer 203 of the ESD circuit portion E2. Patterning to form the first and second gates 217 and 219. In this case, since there is no step between the internal circuit portion I2 and the ESD circuit portion E2, the patterning of the first and second gates 217 and 219 may be easy, and the length may be accurately defined.

도 13를 참조하면, 상기 ESD 회로부(E2)의 소정 부분의 상부 반도체층(203) 및 매립절연층(201)을 포토리쏘그래피 방법으로 패터닝하여 반도체기판(200)을 노출시킨다.Referring to FIG. 13, the upper semiconductor layer 203 and the buried insulating layer 201 of a predetermined portion of the ESD circuit unit E2 are patterned by photolithography to expose the semiconductor substrate 200.

상기에서 상부 반도체층(203)의 ESD 회로부(E2)에 잔류하는 부분은 더미게이트(205) 및 분리스페이스영역(207)이 된다. 그리고, 매립절연층(201)은 더미게이트(205)의 하부에 잔류하는 것이 게이트절연층이 되며 분리스페이스영역(207)의 하부에 잔류하는 것이 분리절연층이 된다.The portion remaining in the ESD circuit portion E2 of the upper semiconductor layer 203 becomes the dummy gate 205 and the isolation space region 207. The buried insulating layer 201 is a gate insulating layer remaining under the dummy gate 205 and a remaining insulating layer under the separation space region 207.

상기에서 내부회로부(I2)의 제 1 및 제 2 반도체층(211)(213) 상에 게이트절연막(215)을 개재시켜 제 1 및 제 2 게이트(217)(219)을 형성한 후 ESD 회로부(E2)의 상부 반도체층(203) 및 매립절연층(201)을 반도체기판(200)이 노출되도록 패터닝하여 더미게이트(205) 및 분리스페이스영역(207)을 형성하므로써 반도체기판(200)의 ESD 회로부(E2)의 노출된 부분에 다결정실리콘 및 산화물이 잔류되는 것을 방지할 수 있다.In the above, the first and second gates 217 and 219 are formed on the first and second semiconductor layers 211 and 213 of the internal circuit part I2 through the gate insulating film 215, and then the ESD circuit part ( The upper semiconductor layer 203 and the buried insulating layer 201 of E2 are patterned to expose the semiconductor substrate 200, thereby forming the dummy gate 205 and the isolation space region 207, thereby forming an ESD circuit portion of the semiconductor substrate 200. It is possible to prevent the remaining of polycrystalline silicon and oxide in the exposed portion of (E2).

따라서, 본 발명은 내부회로부와 ESD 회로부가 SOI 기판 구조 상에 형성되어 단차가 단지 내부회로부의 게이트의 두께 정도로 감소되므로 소자의 평탄도가 증가되는 잇점이 있다. 또한, ESD 회로부에 더미게이트를 형성한 후 제 1 및 제 2 게이트를 단차가 없는 내부회로부 내에 형성하므로 패터닝이 용이하고 길이를 정확하게 한정할 수 있다. 그리고, 내부회로부에 제 1 및 제 2 게이트를 형성한 후 ESD 회로부의 상부 반도체층 및 매립절연층을 패터닝하므로 제 1 및 제 2 게이트를 패터닝할 때 ESD 회로부에 다결정실리콘 및 산화물 등이 잔류되는 것을 방지할 수 있는 잇점이 있다.Accordingly, the present invention has the advantage that the flatness of the device is increased because the internal circuit portion and the ESD circuit portion are formed on the SOI substrate structure so that the step is reduced only to the thickness of the gate of the internal circuit portion. In addition, since the dummy gate is formed in the ESD circuit part, the first and second gates are formed in the internal circuit part having no step, so that the patterning is easy and the length can be accurately defined. After the first and second gates are formed in the internal circuit part, the upper semiconductor layer and the buried insulating layer are patterned in the ESD circuit part, so that polycrystalline silicon, oxide, etc. remain in the ESD circuit part when the first and second gates are patterned. There is an advantage to avoid.

Claims (7)

매립절연층과 단결정실리콘의 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판 구조 상에 형성된 반도체 내부회로를 보호하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치에 있어서,A semiconductor device comprising an electrostatic discharge circuit for protecting a semiconductor internal circuit formed on a silicon on insulator (SOI) substrate structure having a buried insulating layer and a semiconductor layer of single crystal silicon. 제 1 전압단에 연결된 제 1 도전형의 반도체기판과,A first conductive semiconductor substrate connected to the first voltage terminal; 상기 반도체기판 상에 상기 매립절연층이 패터닝되어 형성된 게이트절연막과,A gate insulating film formed by patterning the buried insulating layer on the semiconductor substrate; 상기 게이트절연막 상에 상기 반도체층이 패터닝되어 형성되며 상기 제 1 전압단과 연결된 더미게이트와,A dummy gate formed by patterning the semiconductor layer on the gate insulating layer and connected to the first voltage terminal; 상기 반도체기판의 상기 더미게이트 양측에 형성되며 상기 제 1 전압단과 제 2 전압단에 각각 연결된 제 2 도전형의 소오스 및 드레인영역으로 이루어진 정전방전회로를 포함하는 반도체장치.And a static discharge circuit formed on both sides of the dummy gate of the semiconductor substrate, the electrostatic discharge circuit including a source and a drain region of a second conductivity type connected to the first voltage terminal and the second voltage terminal, respectively. 청구항 1에 있어서 상기 반도체기판에 제 1 도전형의 불순물이 고농도로 도핑되어 형성되며 상기 제 1 전압단에 연결되는 기판접촉영역을 더 포함하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치.The semiconductor device of claim 1, further comprising an electrostatic discharge circuit formed on the semiconductor substrate by being heavily doped with impurities of a first conductivity type and further comprising a substrate contact region connected to the first voltage terminal. 청구항 2에 있어서 상기 제 1 전압단이 접지단이고, 제 2 전압단이 입출력 패드인 정전방전회로를 포함하는 반도체장치.3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the first voltage terminal is a ground terminal and the second voltage terminal is an electrostatic discharge circuit. 내부회로부와 정전방전부를 갖는 제 1 도전형의 반도체기판과,A first conductive semiconductor substrate having an internal circuit portion and an electrostatic discharge portion, 상기 반도체기판 상의 상기 내부회로부에 형성된 매립절연층과,A buried insulating layer formed on the internal circuit portion on the semiconductor substrate; 상기 매립절연층 상에 단결정실리콘으로 형성된 제 2 및 제 1 도전형의 제 1 및 제 2 반도체층과,First and second semiconductor layers of second and first conductivity types formed of single crystal silicon on the buried insulating layer; 상기 제 1 및 제 2 반도체층 상에 게이트절연막을 개재시켜 형성된 제 1 및 제 2 게이트와,First and second gates formed on the first and second semiconductor layers via gate insulating films; 상기 제 1 반도체층의 상기 제 1 게이트 양측에 형성된 제 1 도전형의 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역과,A first source and a first drain region of a first conductivity type formed on both sides of the first gate of the first semiconductor layer; 상기 제 2 반도체층의 상기 제 2 게이트 양측에 형성된 제 2 도전형의 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역을 포함하는 내부회로;An internal circuit including a second source and a second drain region of a second conductivity type formed on both sides of the second gate of the second semiconductor layer; 상기 반도체기판 상의 상기 정전방전부에 상기 매립절연층으로 형성된 게이트절연층과,A gate insulating layer formed of the buried insulating layer on the electrostatic discharge portion on the semiconductor substrate; 상기 게이트절연층 상에 상기 단결정실리콘으로 형성된 더미게이트와,A dummy gate formed of the single crystal silicon on the gate insulating layer; 상기 반도체기판의 상기 더미게이트 양측에 형성된 제 2 도전형의 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역과,A third source and a third drain region of a second conductivity type formed on both sides of the dummy gate of the semiconductor substrate; 상기 반도체기판의 소정 부분에 형성된 제 1 도전형의 기판접촉영역을 포함하는 정전방전회로;An electrostatic discharge circuit including a first contact type substrate contact region formed in a predetermined portion of the semiconductor substrate; 로 이루어진 정전방전회로를 포함하는 반도체장치.A semiconductor device comprising an electrostatic discharge circuit. 매립절연층과 단결정실리콘의 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판 구조 상에 형성하는 반도체 내부회로를 보호하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법에 있어서,A method for manufacturing a semiconductor device comprising an electrostatic discharge circuit for protecting a semiconductor internal circuit formed on a silicon on insulator (SOI) substrate structure having a buried insulating layer and a semiconductor layer of single crystal silicon, 상기 매립절연층과 반도체층을 제 1 도전형의 반도체기판이 노출되도록 패터닝하여 게이트절연막과 더미게이트를 형성하면서 분리절연층과 분리스페이스영역을 동시에 형성하는 단계와,Patterning the buried insulating layer and the semiconductor layer to expose a first conductive semiconductor substrate to form a gate insulating layer and a dummy gate while simultaneously forming an isolation insulating layer and a separation space region; 상기 더미게이트를 마스크로 사용하여 상기 반도체기판의 노출된 부분에 제 2 도전형의 불순물을 이온 주입하여 소오스 및 드레인영역을 형성하는 단계와,Forming source and drain regions by ion implanting impurities of a second conductivity type into the exposed portions of the semiconductor substrate using the dummy gate as a mask; 상기 반도체기판의 분리절연층과 분리스페이스영역의 일측에 기판접촉영역을 형성하는 단계를 구비하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법.And forming a substrate contact region on one side of the isolation insulating layer and the separation space region of the semiconductor substrate. 내부회로부와 정전방전부를 갖는 제 1 도전형의 반도체기판 및 매립절연층과 단결정실리콘으로 이루어진 상부 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판를 준비하는 단계와,Preparing a silicon on insulator (SOI) substrate having a first conductive semiconductor substrate having an internal circuit portion and an electrostatic discharge portion and an upper semiconductor layer made of a buried insulating layer and single crystal silicon; 상기 정전방전부의 매립절연층 및 단결정실리콘을 반도체기판이 노출되도록 패터닝하여 상기 정전방전부의 소정 부분에 게이트절연막 및 더미게이트를 형성하면서 분리절연층과 분리스페이스영역을 동시에 형성하는 단계와,Patterning the buried insulating layer and the single crystal silicon of the electrostatic discharge part so as to expose the semiconductor substrate to simultaneously form the insulating insulating layer and the separation space region while forming a gate insulating film and a dummy gate in a predetermined portion of the electrostatic discharge part; 상기 내부회로부의 상부 반도체층에 소자분리영역을 상기 매립절연층과 접촉되게 형성하는 단계와,Forming a device isolation region in contact with the buried insulating layer in the upper semiconductor layer of the internal circuit part; 상기 내부회로부의 상부 반도체층의 소정 부분에 제 2 도전형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층을 형성하면서 잔여 부분을 제 2 반도체층으로 한정하는 단계와,Defining a remaining portion as a second semiconductor layer while forming a first semiconductor layer by implanting a second conductivity type impurity into a predetermined portion of the upper semiconductor layer of the internal circuit portion; 상기 제 1 및 제 2 반도체층 상에 게이트절연막을 개재시켜 제 1 및 제 2 게이트를 형성하는 단계와,Forming first and second gates on the first and second semiconductor layers by interposing a gate insulating film; 상기 제 1 반도체층에 제 1 도전형의 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 게이트절연막 및 더미게이트 일측에 기판접촉영역을 형성하는 단계와,Forming a substrate contact region on one side of the gate insulating film and the dummy gate of the semiconductor substrate while forming a first source and a first drain region of a first conductivity type in the first semiconductor layer; 상기 제 2 반도체층에 제 2 도전형의 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 정전방전부의 노출된 부분에 제 2 도전형의 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역을 형성하는 단계를 구비하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법.A second conductive third source and a third drain region are formed on the exposed portion of the electrostatic discharge portion of the semiconductor substrate while the second source and second drain regions of the second conductive type are formed in the second semiconductor layer. A manufacturing method of a semiconductor device comprising an electrostatic discharge circuit having the step of. 내부회로부와 정전방전부를 갖는 제 1 도전형의 반도체기판 및 매립절연층과 단결정실리콘으로 이루어진 상부 반도체층을 갖는 SOI(Silicon On Insulator) 기판를 준비하는 단계와,Preparing a silicon on insulator (SOI) substrate having a first conductive semiconductor substrate having an internal circuit portion and an electrostatic discharge portion and an upper semiconductor layer made of a buried insulating layer and single crystal silicon; 상기 내부회로부의 상부 반도체층에 소자분리영역을 상기 매립절연층과 접촉되게 형성하는 단계와,Forming a device isolation region in contact with the buried insulating layer in the upper semiconductor layer of the internal circuit part; 상기 내부회로부의 상부 반도체층의 소정 부분에 제 2 도전형의 불순물을 이온 주입하여 제 1 반도체층을 형성하면서 상기 내부회로부의 상부 반도체층의 잔여 부분을 제 2 반도체층으로 한정하는 단계와,Defining a remaining portion of the upper semiconductor layer of the inner circuit portion as a second semiconductor layer while forming a first semiconductor layer by ion implanting a second conductivity type impurity into a predetermined portion of the upper semiconductor layer of the inner circuit portion; 상기 제 1 및 제 2 반도체층 상에 게이트절연막을 개재시켜 제 1 및 제 2 게이트를 형성하는 단계와,Forming first and second gates on the first and second semiconductor layers by interposing a gate insulating film; 상기 정전방전부의 상기 매립절연층 및 단결정실리콘을 상기 반도체기판이 노출되도록 패터닝하여 상기 정전방전부의 소정 부분에 게이트절연막 및 더미게이트를 형성하면서 분리절연층과 분리스페이스영역을 동시에 형성하는 단계와,Patterning the buried insulating layer and the single crystal silicon of the electrostatic discharge part to expose the semiconductor substrate to simultaneously form a isolation insulating layer and a separation space region while forming a gate insulating film and a dummy gate in a predetermined portion of the electrostatic discharge part; , 상기 제 1 반도체층에 제 1 도전형의 제 1 소오스 및 제 1 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 게이트절연막 및 더미게이트 일측에 기판접촉영역을 형는 단계와,Forming a substrate contact region on one side of the gate insulating film and the dummy gate of the semiconductor substrate while forming a first source and a first drain region of a first conductivity type in the first semiconductor layer; 상기 제 2 반도체층에 제 2 도전형의 제 2 소오스 및 제 2 드레인영역을 형성하면서 상기 반도체기판의 상기 정전방전부의 노출된 부분에 제 2 도전형의 제 3 소오스 및 제 3 드레인영역을 형성하는 단계를 더 구비하는 정전방전회로를 포함하는 반도체장치의 제조방법.A second conductive third source and a third drain region are formed on the exposed portion of the electrostatic discharge portion of the semiconductor substrate while the second source and second drain regions of the second conductive type are formed in the second semiconductor layer. A manufacturing method of a semiconductor device comprising an electrostatic discharge circuit further comprising the step of:
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