JP3175196B2 - Integrated circuit - Google Patents
Integrated circuitInfo
- Publication number
- JP3175196B2 JP3175196B2 JP16124291A JP16124291A JP3175196B2 JP 3175196 B2 JP3175196 B2 JP 3175196B2 JP 16124291 A JP16124291 A JP 16124291A JP 16124291 A JP16124291 A JP 16124291A JP 3175196 B2 JP3175196 B2 JP 3175196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insulating film
- thin film
- shield electrode
- channel region
- conductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は集積回路に関し、特に薄
膜トランジスタを有する大規模集積回路に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to integrated circuits, and more particularly to large scale integrated circuits having thin film transistors.
【0002】[0002]
【従来の技術】薄膜トランジスタは今まで主に液晶表示
装置等に使用されてきたが、近年では、SRAM,EP
ROM等の大規模集積回路に使用することが検討されて
いる。このような薄膜トランジスタは集積度を上げる為
に半導体基板表面部に設けられたトランジスタ等の素子
の上部に形成されるが、ゲート電極を下地の素子と共用
できる等の理由でゲート電極が、ドレイン領域,チャネ
ル領域およびソース領域を形成する半導体薄膜の下部に
位置することが多い。この様な装置の一例を図2に示
す。2. Description of the Related Art Thin film transistors have been mainly used in liquid crystal display devices and the like.
Use in large-scale integrated circuits such as ROMs has been studied. Such a thin film transistor is formed on an element such as a transistor provided on the surface of a semiconductor substrate in order to increase the degree of integration. However, the gate electrode is formed in the drain region because the gate electrode can be shared with the element of the base. , A channel region and a source region. One example of such an apparatus is shown in FIG.
【0003】半導体基板1の上には第1の絶縁膜2が形
成されている。ただし、半導体基板表面部に形成される
素子は示されていない。第1の絶縁膜2上には薄膜トラ
ンジスタのゲート電極3となる導体層が形成される。導
体層は例えば不純物を添加された多結晶シリコン膜等が
用いられる。CMOS型SRAMセルの負荷として薄膜
pMOSトランジスタを使用するような場合、この導体
層は駆動用のnMOSトランジスタ(半導体基板の表面
部に設けられたn型拡散層をソース.ドレイン領域とし
て有している)のゲート電極を兼ねている。導体層
(3)の上にはゲート絶縁膜4が形成され、さらに半導
体薄膜(ドレイン領域5a,チャネル領域5b,ソース
領域5c)が形成される。半導体薄膜の材料として、非
晶質シリコン膜を再結晶化した多結晶シリコン膜等が用
いられる。半導体薄膜には薄膜トランジスタのドレイン
領域5a、チャネル領域5b、ソース領域が形成され
る。これらの領域5a等の形成にはフォトリソグラフ
ィ,イオン注入等の方法が用いられるが、本願発明の主
旨ではないので省略する。半導体薄膜(5a,5b,5
c)上には層間絶縁膜10が形成され、その上には例え
ばアルミニウム等の金属膜による信号線9が形成され
る。[0005] A first insulating film 2 is formed on a semiconductor substrate 1. However, the elements formed on the surface of the semiconductor substrate are not shown. On the first insulating film 2, a conductor layer to be the gate electrode 3 of the thin film transistor is formed. As the conductor layer, for example, a polycrystalline silicon film to which an impurity is added is used. In the case where a thin-film pMOS transistor is used as a load of a CMOS type SRAM cell, this conductor layer has a driving nMOS transistor (an n-type diffusion layer provided on a surface portion of a semiconductor substrate as a source / drain region). ) Also serves as the gate electrode. On the conductor layer (3), a gate insulating film 4 is formed, and further, a semiconductor thin film (a drain region 5a, a channel region 5b, and a source region 5c) is formed. As a material of the semiconductor thin film, a polycrystalline silicon film obtained by recrystallizing an amorphous silicon film or the like is used. The drain region 5a, the channel region 5b, and the source region of the thin film transistor are formed in the semiconductor thin film. Although a method such as photolithography or ion implantation is used for forming these regions 5a and the like, they are not the gist of the present invention, and thus are omitted. Semiconductor thin film (5a, 5b, 5
c) An interlayer insulating film 10 is formed thereon, and a signal line 9 made of a metal film such as aluminum is formed thereon.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】以上説明した集積回路
ではチャネル領域と信号線の間に寄生容量C0が存在す
る。信号線の電位が急激に変動すると、容量カップリン
グの効果でチャネル領域の電位も変動し、結果として薄
膜トランジスタの能力が設計値に対して変動してしまう
という問題点があった。In the integrated circuit described above, the parasitic capacitance C0 exists between the channel region and the signal line. When the potential of the signal line fluctuates rapidly, the potential of the channel region also fluctuates due to the effect of capacitive coupling, and as a result, there is a problem that the performance of the thin film transistor fluctuates with respect to a design value.
【0005】例えば薄膜トランジスタが5V電源のCM
OS回路のpMOSトランジスタとして形成されてお
り、ドレイン領域,ゲート電極に0v,ソース領域に5
Vが印加されているとすると薄膜トランジスタは非導通
状態となっている。この時信号線が5Vであればソース
と同電位で問題無いが、信号線が0Vに変化すると、容
量カップリングによりチャネル領域が順方向にバイアス
されドレイン領域に漏れ電流が流れ消費電力が増加する
という問題がある。For example, a thin film transistor is a CM with a 5V power supply.
It is formed as a pMOS transistor of an OS circuit, and 0 V is applied to a drain region and a gate electrode, and 5 V is applied to a source region.
When V is applied, the thin film transistor is in a non-conductive state. At this time, if the signal line is 5 V, there is no problem at the same potential as the source. However, when the signal line changes to 0 V, the channel region is biased in the forward direction by capacitive coupling, a leakage current flows to the drain region, and power consumption increases. There is a problem.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明の集積回路は、半
導体基板の一主面上に第1の絶縁膜を介して設けられた
第1の導電層からなるゲート電極と、前記第1の導電層
上に設けられたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に
設けられた半導体薄膜からなる薄膜トランジスタのチャ
ネル領域と、前記チャネル領域上に設けられた厚さ50
〜100nmの酸化シリコン膜からなる第2の絶縁膜
と、前記第2の絶縁膜上に設けられ固定電位端に接続さ
れる第2の導電層からなるシールド電極と、前記シール
ド電極上に設けられた厚さ100〜500nmの酸化シ
リコン膜からなる第3の絶縁膜と、前記第3の絶縁膜上
に設けられた第3の導電層からなる信号線とを有し、前
記シールド電極は前記薄膜トランジスタのソース領域に
接続されているいうものである。The integrated circuit of the present invention, in order to solve the problem] has a gate electrode made of the first conductive layer formed over the first insulating film on one principal surface of the semiconductor substrate, the first conducting a gate insulating film provided on layer, the gate insulating the channel region of the thin film transistor of a semiconductor thin film provided on the membrane, thickness 50 provided in the channel region
Second insulating film made of a silicon oxide film having a thickness of 100 nm
A shield electrode made of a second conductive layer provided on the second insulating film and connected to a fixed potential terminal, and a second electrode made of a silicon oxide film having a thickness of 100 to 500 nm provided on the shield electrode. 3 insulating film, and on the third insulating film
Possess a signal line composed of the third conductive layer provided on the front
The shield electrode is connected to the source region of the thin film transistor.
It is something that is connected .
【0007】[0007]
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0008】図1は本発明の一実施例を示す半導体チッ
プの断面図である。シリコンなどの半導体基板1上には
酸化シリコンなどの第1の絶縁膜2が形成され、さらに
ゲート電極3が例えば多結晶シリコン膜等(第1の導体
層)で形成されている。ゲート電極3の上にはゲート絶
縁膜4が形成される。次に薄膜トランジスタとなる従来
例で説明した様な例えばn型のシリコン薄膜(5a〜5
c)が形成される。フォトリソグラフィ,イオン注入等
を用いて薄膜トランジスタのドレイン領域5a,ソース
領域5a(P型)が形成される。5bは薄膜トランジス
タのチャネル領域である。シリコン薄膜上には厚さ50
〜100nmの酸化シリコンなどの第2の絶縁膜6が形
成される。第2の絶縁膜6上には、チャネル領域5bと
ソース領域5cの一部に対応する位置に、例えばタング
ステンシリサイド等の金属ケイ化物又は金属膜(第2の
導体層)によるシールド電極8が形成される。シールド
電極8は特に図示しないが何らかの方法で例えば薄膜ト
ランジスタのソース領域5cと同電位等の一定の電位が
供給される。例えば、ソース領域5cとシールド電極と
をアルミニウム配線層に接続し、そのアルミニウム配線
層に例えば5Vを印加すればよい。シールド電極8を設
けた第2の絶縁膜6上には、厚さ100〜500nmの
酸化シリコン膜などの第3の絶縁膜7が形成される。第
2、第3の絶縁膜は、層間絶縁膜(図2の10)に相当
するものであるが、中間にシールド電極8を有すること
が本発明の最大の特色である。第3の絶縁膜7上にはア
ルミニウム膜などの信号線7が形成される。FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor chip showing one embodiment of the present invention. A first insulating film 2 of silicon oxide or the like is formed on a semiconductor substrate 1 of silicon or the like, and a gate electrode 3 is formed of, for example, a polycrystalline silicon film (first conductor layer). A gate insulating film 4 is formed on the gate electrode 3. Next, for example, an n-type silicon thin film (5a-5
c) is formed. The drain region 5a and the source region 5a (P type) of the thin film transistor are formed by using photolithography, ion implantation, or the like. 5b is a channel region of the thin film transistor. 50 thickness on silicon thin film
A second insulating film 6 such as silicon oxide of about 100 nm is formed. On the second insulating film 6, a shield electrode 8 made of a metal silicide such as tungsten silicide or a metal film (second conductor layer) is formed at a position corresponding to the channel region 5b and a part of the source region 5c. Is done. Although not shown, the shield electrode 8 is supplied with a certain potential, for example, the same potential as the source region 5c of the thin film transistor by some method. For example, the source region 5c and the shield electrode may be connected to an aluminum wiring layer, and 5 V may be applied to the aluminum wiring layer. On the second insulating film 6 on which the shield electrode 8 is provided, a third insulating film 7 such as a silicon oxide film having a thickness of 100 to 500 nm is formed. The second and third insulating films correspond to the interlayer insulating film (10 in FIG. 2), and the greatest feature of the present invention is to have the shield electrode 8 in the middle. The signal line 7 such as an aluminum film is formed on the third insulating film 7.
【0009】信号線7はシールド電極8との間に寄生容
量C1を持つ。また、チャネル領域5bとシールド電極
8の間にも寄生容量C11が存在する。ここで、シール
ド電極8は固定電位端に接続されており、信号線7の電
位が変動しても影響を受け無い。従って、シールド電極
8と容量C11によりカップリングされているチャネル
領域5bの電位が変動することは無く、薄膜トランジス
タの能力は安定する。The signal line 7 has a parasitic capacitance C1 between itself and the shield electrode 8. A parasitic capacitance C11 also exists between the channel region 5b and the shield electrode 8. Here, the shield electrode 8 is connected to the fixed potential end, and is not affected even if the potential of the signal line 7 fluctuates. Therefore, the potential of the channel region 5b coupled by the shield electrode 8 and the capacitor C11 does not change, and the performance of the thin film transistor is stabilized.
【0010】[0010]
【発明の効果】以上説明した様に本発明は薄膜トランジ
スタのチャネル領域,ソース領域と信号線の間にシール
ド電極を設けることにより、信号線の電位が急激に変動
しても薄膜トランジスタのチャネルに影響を与えず、薄
膜トランジスタの能力を安定させることができる。従っ
て、薄膜トランジスタを含む回路の特性が安定するとい
う効果がある。シールド電極の電位は説明中では薄膜ト
ランジスタのソースと同電位としたが、他の電位、例え
ば電源等の安定な固定電位を用いても良い。As described above, according to the present invention, by providing a shield electrode between the channel region and the source region of the thin film transistor and the signal line, even if the potential of the signal line fluctuates rapidly, the channel of the thin film transistor is affected. Without this, the performance of the thin film transistor can be stabilized. Accordingly, there is an effect that characteristics of a circuit including the thin film transistor are stabilized. Although the potential of the shield electrode is the same as the source of the thin film transistor in the description, another potential, for example, a stable fixed potential such as a power supply may be used.
【図1】本発明の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing one embodiment of the present invention.
【図2】従来例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a conventional example.
1 半導体基板 2 第1の絶縁膜 3 ゲート電極 4 ゲート絶縁膜 5a ドレイン領域 5b チャネル領域 5c ソース領域 6 第2の絶縁膜 7 第3の絶縁膜 8 シールド電極 9 信号線 10 層間絶縁膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 First insulating film 3 Gate electrode 4 Gate insulating film 5a Drain region 5b Channel region 5c Source region 6 Second insulating film 7 Third insulating film 8 Shield electrode 9 Signal line 10 Interlayer insulating film
Claims (1)
介して設けられた第1の導電層からなるゲート電極と、
前記第1の導電層上に設けられたゲート絶縁膜と、前記
ゲート絶縁膜上に設けられた半導体薄膜からなる薄膜ト
ランジスタのチャネル領域と、前記チャネル領域上に設
けられた厚さ50〜100nmの酸化シリコン膜からな
る第2の絶縁膜と、前記第2の絶縁膜上に設けられ固定
電位端に接続される第2の導電層からなるシールド電極
と、前記シールド電極上に設けられた厚さ100〜50
0nmの酸化シリコン膜からなる第3の絶縁膜と、前記
第3の絶縁膜上に設けられた第3の導電層からなる信号
線とを有し、前記シールド電極は前記薄膜トランジスタ
のソース領域に接続されていることを特徴とする集積回
路。A gate electrode comprising a first conductive layer provided on one main surface of a semiconductor substrate via a first insulating film;
Wherein the first conductive layer gate insulating provided on the membrane, the channel region of the thin film transistor made of a semiconductor thin film provided on the gate insulating film, set in the channel region
A second insulating film made of a silicon oxide film having a thickness of 50 to 100 nm, a shield electrode made of a second conductive layer provided on the second insulating film and connected to a fixed potential end, 100 to 50 thickness provided on the shield electrode
A third insulating film made of a silicon oxide film having a thickness of 0 nm ;
Have a third signal line comprising a conductive layer provided on the third insulating film, wherein the shield electrode is the thin film transistor
An integrated circuit, wherein the integrated circuit is connected to a source region .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16124291A JP3175196B2 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16124291A JP3175196B2 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Integrated circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0513443A JPH0513443A (en) | 1993-01-22 |
| JP3175196B2 true JP3175196B2 (en) | 2001-06-11 |
Family
ID=15731354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16124291A Expired - Fee Related JP3175196B2 (en) | 1991-07-02 | 1991-07-02 | Integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3175196B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08130254A (en) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor memory device |
| JP3587040B2 (en) * | 1997-12-18 | 2004-11-10 | ソニー株式会社 | Thin film semiconductor device and display device |
| KR100359022B1 (en) * | 2000-12-20 | 2002-10-31 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | Method for Fabricating Poly Silicon Of Thin Film Transistor |
-
1991
- 1991-07-02 JP JP16124291A patent/JP3175196B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513443A (en) | 1993-01-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5317178A (en) | Offset dual gate thin film field effect transistor | |
| KR0136066B1 (en) | Manufacturing method of thin film transistor having offset structure | |
| US4617482A (en) | Complementary type MOS field-effect transistor circuit provided with a gate protection structure of small time constant | |
| JP2001352077A (en) | SOI field effect transistor | |
| US6153912A (en) | SOI with conductive metal substrate used as VSS connection | |
| US6091115A (en) | Semiconductor device including a crystalline silicon film | |
| US7816212B2 (en) | Method of high voltage operation of a field effect transistor | |
| JP2743376B2 (en) | Manufacturing method of thin film integrated circuit | |
| JP3175196B2 (en) | Integrated circuit | |
| JP2839375B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
| JP3121676B2 (en) | Thin film transistor and static RAM using thin film transistor | |
| JPH0438146B2 (en) | ||
| JPH0697694B2 (en) | Complementary thin film transistor | |
| EP0339586B1 (en) | Semiconductor device having improved gate capacitance and manufacturing method therefor | |
| JP2751658B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP3503197B2 (en) | Semiconductor device | |
| JP2877069B2 (en) | Static semiconductor memory device | |
| JPH09326194A (en) | Step-down circuit | |
| JP3419606B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
| JP2621820B2 (en) | Static memory cell | |
| JPS5943828B2 (en) | Manufacturing method of MOS type integrated circuit | |
| JP2621824B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
| JP2500924B2 (en) | Semiconductor device | |
| JPH06232372A (en) | Semiconductor storage device | |
| JP2682528B2 (en) | Active matrix panel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010306 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |