JP2002151599A - Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor

Info

Publication number
JP2002151599A
JP2002151599A JP2000344691A JP2000344691A JP2002151599A JP 2002151599 A JP2002151599 A JP 2002151599A JP 2000344691 A JP2000344691 A JP 2000344691A JP 2000344691 A JP2000344691 A JP 2000344691A JP 2002151599 A JP2002151599 A JP 2002151599A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
type
circuit
region
semiconductor integrated
forming
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.)
Pending
Application number
JP2000344691A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsuji Matsuura
達治 松浦
Seiji Kubo
征治 久保
Masao Hotta
正生 堀田
Shiro Kanbara
史朗 蒲原
Nobue Nakajima
伸恵 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2000344691A priority Critical patent/JP2002151599A/en
Publication of JP2002151599A publication Critical patent/JP2002151599A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve noise characteristics of a semiconductor integrated circuit device with an analog/digital coexisting. SOLUTION: The gate insulation film 3 of MSI.FETQ constituting the analog circuit of the analog/digital coexisting circuit is constituted of an acid nitride film and at least one MIS.FETQ constituting the analog circuit is turned to a structure provided with a depression type buried channel layer 5b.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路装
置およびその製造技術に関し、特に、アナログ回路とデ
ジタル回路とを同一の半導体チップ(以下、単にチップ
という)に混在させた、いわゆるアナログ・デジタル混
在回路を有する半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a manufacturing technique thereof, and more particularly, to a so-called analog / digital device in which an analog circuit and a digital circuit are mixed on the same semiconductor chip (hereinafter simply referred to as a chip). The present invention relates to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a mixed circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】微細加工技術の飛躍的な進展に伴い、1
チップに搭載することが可能な素子の数は拡大の一途を
たどっている。このため、複数のチップで構成していた
システムを、1チップ内で構成するシステムLSI(La
rge Scale Integrated circuit)またはシステム・オン
・チップが現実的なものとなっている。こうした状況の
中にあって、上記アナログ・デジタル混在回路の開発や
製造も進められている。
2. Description of the Related Art With the rapid progress of microfabrication technology, 1
The number of elements that can be mounted on a chip is steadily expanding. For this reason, a system composed of a plurality of chips is replaced with a system LSI (Layer) composed of one chip.
(rge scale integrated circuit) or system-on-chip. Under these circumstances, development and manufacture of the analog / digital mixed circuit have been advanced.

【0003】本発明者らが検討したアナログ・デジタル
混在回路は、例えばビデオカメラやデジタルスチルカメ
ラ等に使用される一般的な信号処理用LSIであって、
主として絶縁ゲート型電界効果トランジスタ(以下、単
に電界効果トランジスタという)で構成されているもの
である。
The analog / digital mixed circuit studied by the present inventors is, for example, a general signal processing LSI used for a video camera, a digital still camera, and the like.
It is mainly composed of an insulated gate field effect transistor (hereinafter simply referred to as a field effect transistor).

【0004】ところで、システムLSIの素子集積度の
向上につれて上記電界効果トランジスタのゲート長やゲ
ート絶縁膜厚も縮小される傾向にあるが、それに伴いホ
ットキャリヤの問題等が生じている。そこで、そのよう
な問題を回避すべく、上記電界効果トランジスタのゲー
ト絶縁膜を酸窒化膜で形成することが行われている。
By the way, the gate length and the gate insulating film thickness of the field effect transistor tend to be reduced as the degree of device integration of the system LSI is improved. Therefore, in order to avoid such a problem, a gate insulating film of the field effect transistor is formed of an oxynitride film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記アナロ
グ・デジタル混在回路を構成する電界効果トランジスタ
のゲート絶縁膜を酸窒化膜で形成する技術においては、
以下の課題があることを本発明者は見出した。
However, in the technique of forming the gate insulating film of the field effect transistor constituting the mixed analog / digital circuit with an oxynitride film,
The present inventor has found the following problems.

【0006】すなわち、ゲート絶縁膜を酸窒化膜で構成
すると、ホットキャリア現象や不純物の突き抜け現象を
抑制または防止することはできるが、ゲート絶縁膜の界
面準位が増え、1/f雑音(低周波雑音)が増加する。
この1/f雑音は、デジタル回路ではあまり問題になら
ないが、アナログ回路では、その雑音特性を大幅に劣化
させる、という問題がある。
That is, when the gate insulating film is formed of an oxynitride film, the hot carrier phenomenon and the impurity penetration phenomenon can be suppressed or prevented. However, the interface state of the gate insulating film increases and 1 / f noise (low noise) occurs. Frequency noise) increases.
This 1 / f noise does not cause much problem in a digital circuit, but there is a problem in an analog circuit that its noise characteristic is greatly deteriorated.

【0007】例えばビデオカメラやデジタルスチールカ
メラのCCD(Charge Coupled Device)からの信号を
増幅する初段のアンプ、オペアンプで問題となり、1/
f雑音を小さくする必要がある。また、例えばマイクロ
プロセッサ等で発振周波数の基準となるボルテージコン
トロールドオシレータ(VCO)を内蔵している場合や
VCOの発振周波数を外部クロックと位相を合わせるフ
ェーズロックドループ(PLL)を組んでいる場合等も
1/f雑音による問題が生じる。VCOに使用している
トランジスタの1/f雑音が大きいと、クロック周波数
の位相が雑音で振られてしまうという問題を起こす。さ
らに、1/f雑音が問題になるアナログ−デジタル混在
回路の例としては、携帯電話等の無線周波(RF)信号
処理チップがある。デジタル回路によりベースバンド信
号を処理し、RF部も同じCMOS(Complementary MO
S)デバイスで回路を組む場合、ノイズが問題となる。
例えばRF帯域の信号を発振させるVCOがその一例で
ある。1/f雑音があるとVCOで問題となる位相雑音
が劣化し、移動体通信で必要な隣接チャンネルとの分離
が十分でなくなる等の問題が発生する。したがって、ゲ
ート絶縁膜を酸窒化シリコン膜で構成する技術は、アナ
ログ・デジタル混在回路に適用することが難しいという
問題がある。
For example, a problem arises in a first stage amplifier and an operational amplifier for amplifying a signal from a CCD (Charge Coupled Device) of a video camera or a digital still camera.
It is necessary to reduce f noise. Also, for example, a case where a microprocessor or the like has a built-in voltage controlled oscillator (VCO) as a reference for the oscillation frequency, or a case where a phase locked loop (PLL) for adjusting the phase of the oscillation frequency of the VCO to an external clock is formed. Also, a problem due to 1 / f noise occurs. If the 1 / f noise of the transistor used in the VCO is large, there arises a problem that the phase of the clock frequency is fluctuated by the noise. Further, as an example of an analog / digital mixed circuit in which 1 / f noise is a problem, there is a radio frequency (RF) signal processing chip such as a mobile phone. The baseband signal is processed by a digital circuit, and the RF section is also the same CMOS (Complementary MO).
S) Noise is a problem when designing circuits with devices.
For example, a VCO that oscillates an RF band signal is one example. If 1 / f noise is present, phase noise, which is a problem in the VCO, is degraded, and problems such as insufficient separation from adjacent channels required for mobile communication occur. Therefore, there is a problem that it is difficult to apply the technology in which the gate insulating film is formed of the silicon oxynitride film to an analog / digital mixed circuit.

【0008】また、本発明者らは、本発明の結果に基づ
いてアナログ・デジタル混在回路とホットキャリアとの
観点で公知例を調査した。その結果、例えば特開200
0−77533号公報には、アナログ回路とデジタル回
路とでゲート絶縁膜を作り分ける技術が開示されてい
る。また、例えば特開平7−321220号公報には、
デジタル回路は表面チャネルとし、アナログ回路は埋め
込みチャネルとする構造が開示されている。
The present inventors have also investigated known examples based on the results of the present invention from the viewpoint of an analog / digital mixed circuit and hot carriers. As a result, for example,
Japanese Patent Application Publication No. 0-77533 discloses a technique in which a gate insulating film is formed separately for an analog circuit and a digital circuit. Also, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-32220,
A structure is disclosed in which a digital circuit is a surface channel and an analog circuit is a buried channel.

【0009】本発明の目的は、アナログ・デジタル混在
回路を有する半導体集積回路装置の雑音特性を向上させ
ることのできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of improving the noise characteristics of a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit.

【0010】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0012】すなわち、本発明は、同一半導体基板に形
成されたアナログ回路およびデジタル回路を構成する複
数の電界効果トランジスタのゲート絶縁膜を酸窒化膜で
構成し、上記アナログ回路を構成する少なくとも1つの
電界効果トランジスタをデプレッション型とし、そのチ
ャネル形成領域に埋め込みチャネル層を設けたものであ
る。
That is, according to the present invention, a gate insulating film of a plurality of field effect transistors forming an analog circuit and a digital circuit formed on the same semiconductor substrate is formed of an oxynitride film, and at least one of the analog circuits is formed. The field effect transistor is a depletion type, and a buried channel layer is provided in a channel forming region.

【0013】また、本発明は、前記所定の電界効果トラ
ンジスタをNチャネル型の電界効果トランジスタで構成
し、そのゲート電極をN型とし、前記埋め込みチャネル
層をN型としたものである。
Further, in the present invention, the predetermined field-effect transistor is constituted by an N-channel type field-effect transistor, the gate electrode is N-type, and the buried channel layer is N-type.

【0014】また、本発明は、前記アナログ回路および
デジタル回路を有する半導体集積回路装置において、雑
音発生を抑制したい回路に特に負のゲートバイアスを印
加した前記少なくとも1つのデプレッション型埋め込み
チャネル層の電界効果トランジスタを用いる場合でも、
エンハンスメント型の電界効果トランジスタを組み合わ
せるので、回路の無信号時あるいは待機時における電力
損失を防止することができる。
Further, according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit device having the analog circuit and the digital circuit, the electric field effect of the at least one depletion type buried channel layer in which a negative gate bias is particularly applied to a circuit for which noise generation is to be suppressed. Even when using transistors,
Since the enhancement type field effect transistor is combined, it is possible to prevent power loss at the time of no signal or standby of the circuit.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本願発明を詳細に説明する前に、
本願における用語の意味を説明すると次の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing the present invention in detail,
The meaning of the terms in the present application is as follows.

【0016】1.酸窒化膜:半導体基板とゲート絶縁膜
との界面に所定量の窒素が存在する膜構造を言う。
1. Oxynitride film: A film structure in which a predetermined amount of nitrogen exists at an interface between a semiconductor substrate and a gate insulating film.

【0017】2.表面チャネル:回路動作条件下におい
て、トランジスタにゲート電圧を印加した際に、チャネ
ル電流が半導体基板の表面を流れる構造を言う。
2. Surface channel: a structure in which a channel current flows on the surface of a semiconductor substrate when a gate voltage is applied to a transistor under circuit operating conditions.

【0018】3.埋め込みチャネル:回路動作条件下に
おいて、トランジスタにゲート電圧を印加した際に、チ
ャネル電流が半導体基板の表面およびそれよりも深い内
部を流れる構造を言う。
3. Buried channel: A structure in which a channel current flows on the surface of a semiconductor substrate and inside the semiconductor substrate when a gate voltage is applied to a transistor under circuit operating conditions.

【0019】4.エンハンスメント型トランジスタ:ゲ
ート・ソース間にしきい値以上の電圧を印加して初めて
ソース・ドレイン間にチャネルが形成され、チャネル電
流が流れる構造のトランジスタを言う。通常時はチャネ
ル電流が流れておらず、スイッチ特性としてはオフ状態
なのでノーマリオフ型とも呼ばれる。
4. Enhancement transistor: A transistor having a structure in which a channel is formed between a source and a drain and a channel current flows only when a voltage higher than a threshold value is applied between the gate and the source. Normally, the channel current does not flow, and the switch characteristic is an off state.

【0020】5.デプレッション型トランジスタ:ゲー
ト電圧が零の時でもソース・ドレイン間に電流が流れる
構造のトランジスタを言う。
[5] Depletion type transistor: A transistor having a structure in which current flows between the source and the drain even when the gate voltage is zero.

【0021】以下の実施の形態においては便宜上その必
要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に
分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それら
はお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部ま
たは全部の変形例、詳細、補足説明等の関係にある。
In the following embodiments, where necessary for the sake of convenience, the description will be made by dividing into a plurality of sections or embodiments, but unless otherwise specified, they are not irrelevant to each other. One has a relationship with some or all of the other, such as modified examples, details, and supplementary explanations.

【0022】また、以下の実施の形態において、要素の
数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場
合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数
に限定される場合等を除き、その特定の数に限定される
ものではなく、特定の数以上でも以下でも良い。
Further, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, amount, range, etc.), the number is particularly limited and is limited to a specific number in principle. Except in some cases, the number is not limited to the specific number, and may be more than or less than the specific number.

【0023】さらに、以下の実施の形態において、その
構成要素(要素ステップ等も含む)は、特に明示した場
合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合
等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまで
もない。
Furthermore, in the following embodiments, the constituent elements (including element steps, etc.) are not necessarily essential unless otherwise specified, and when it is deemed essential in principle. Needless to say, there is nothing.

【0024】同様に、以下の実施の形態において、構成
要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示
した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられ
る場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似
するもの等を含むものとする。このことは、上記数値お
よび範囲についても同様である。
Similarly, in the following embodiments, when referring to the shapes, positional relationships, and the like of the constituent elements, etc., unless otherwise specified, and unless otherwise apparently in principle, it is considered that they are substantially the same. And those similar or similar to the shape or the like. This is the same for the above numerical values and ranges.

【0025】また、本実施の形態を説明するための全図
において同一機能を有するものは同一の符号を付し、そ
の繰り返しの説明は省略する。
In all the drawings for describing the present embodiment, components having the same functions are denoted by the same reference numerals, and their repeated description will be omitted.

【0026】また、本実施の形態においては、電界効果
トランジスタを例示するMIS・FET(Metal Insula
tor Semiconductor Field Effect Transistor)をMI
Sと略し、Pチャネル型のMIS・FETをPMISと
略し、Nチャネル型のMIS・FETをNMISと略
す。
Further, in the present embodiment, a MISFET (Metal Insula
tor Semiconductor Field Effect Transistor)
S is abbreviated, P-channel MIS-FET is abbreviated as PMIS, and N-channel MIS-FET is abbreviated as NMIS.

【0027】以下、本発明の実施の形態を図面に基づい
て詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0028】(実施の形態1)まず、本実施の形態を説
明する前に、本発明者らが検討したアナログ・デジタル
混在回路の一例における課題を図37および図38によ
り説明する。
(Embodiment 1) First, before describing this embodiment, problems in an example of an analog / digital mixed circuit studied by the present inventors will be described with reference to FIGS. 37 and 38.

【0029】アナログ回路とデジタル回路とを同一チッ
プに混在した10ビットA/D変換器を含むビデオカメ
ラまたはスチールカメラ用のCMIS(Complementary
MIS)信号処理LSIにおいて、ビデオ画像をA/D(A
nalog-to-Digital)変換した画像に、尾引き雑音および
横引き雑音が発生した。本発明者らが原因を解析した結
果、アナログ回路を構成するアンプ回路のMISの1/
f雑音(低周波雑音)が原因となっていることが判明し
た。これは微細化CMISプロセスでは、ホットキャリ
ア対策等のため上記酸窒化膜をMISのゲート絶縁膜に
用いており、ゲート絶縁膜の界面の準位が増え、1/f
雑音が増加するためと考えられる。
A CMIS (Complementary) for a video camera or a still camera including a 10-bit A / D converter in which an analog circuit and a digital circuit are mixed on the same chip.
MIS) A / D (A / D)
A tailing noise and a horizontal noise were generated in an image subjected to (nalog-to-Digital) conversion. As a result of analyzing the cause by the present inventors, 1/1 / MIS of the amplifier circuit constituting the analog circuit was found.
It was found that f noise (low frequency noise) was the cause. This is because, in the miniaturized CMIS process, the oxynitride film is used for the gate insulating film of the MIS to prevent hot carriers and the like, the level of the interface of the gate insulating film increases, and 1 / f
This is probably because noise increases.

【0030】図37は、本発明者らによって得られたゲ
ート絶縁膜の酸窒化量と、ホットキャリア寿命および1
/f雑音強度との関係を示すグラフである。この図37
からゲート絶縁膜の酸窒化量を増やすことにより、ホッ
トキャリア寿命が向上する反面、1/f雑音が増加する
ことが分かる。すなわち、アナログ・デジタル混在回路
では、微細化対策(ホットキャリア対策)と、1/f雑
音低減との間に相反する要求があり、これを解決するこ
とが課題となる。
FIG. 37 shows the amount of oxynitridation of the gate insulating film obtained by the present inventors, the hot carrier lifetime, and
6 is a graph showing a relationship with / f noise intensity. FIG. 37
From this, it can be seen that increasing the amount of oxynitridation of the gate insulating film improves the hot carrier lifetime, but increases 1 / f noise. That is, in an analog / digital mixed circuit, there is a conflicting demand between measures for miniaturization (measures against hot carriers) and reduction of 1 / f noise, and it is an issue to solve this.

【0031】図38は、1/f雑音の発生原因を模式的
に示している。半導体基板60には、表面チャネル型の
MISQ60が形成されている。符号の61は酸窒化膜か
らなるゲート絶縁膜、62はゲート電極、63はソー
ス、64はドレイン、65は表面チャネル層、Ce1は
表面チャネル層65を流れる電子の流れ、Ce2はその
電子の散乱、Teは半導体基板60とゲート絶縁膜61
との界面付近にトラップされた電子を示している。1/
f雑音は、ゲート絶縁膜61と半導体基板60との界面
付近にトラップされた電子Teにより半導体基板60の
表面を流れる電子が散乱Ce2等のような変調を受ける
ことにより生ずる。
FIG. 38 schematically shows the cause of the 1 / f noise. On the semiconductor substrate 60, a surface channel type MISQ60 is formed. Reference numeral 61 denotes a gate insulating film made of an oxynitride film, 62 denotes a gate electrode, 63 denotes a source, 64 denotes a drain, 65 denotes a surface channel layer, Ce1 denotes a flow of electrons flowing through the surface channel layer 65, and Ce2 denotes a scattering of the electrons. , Te are the semiconductor substrate 60 and the gate insulating film 61.
2 shows electrons trapped near the interface with. 1 /
The f noise is generated when electrons flowing on the surface of the semiconductor substrate 60 undergo modulation such as scattering Ce2 due to electrons Te trapped near the interface between the gate insulating film 61 and the semiconductor substrate 60.

【0032】これを解決するために、アナログ回路とデ
ジタル回路とでゲート絶縁膜を作り分けることも可能で
あるが、プロセスが複雑になり、製造時間およびコスト
の増加を招く。また、本発明とは技術が異なるがアナロ
グ回路のみを有するCMISデバイスにおいて、PMI
Sの方がNMISよりも1/f雑音が1桁程度小さいこ
とから、CMISオペアンプ等の入力差動対にPMIS
デバイスを使う技術がある。また、位相雑音が重要な携
帯電話GSMやブルゥートゥース(Bluetoot
h)等のRF(Radio Frequency)帯の発振回路(VC
O)をCMISで実現する場合に1/f雑音の小さいP
MISだけを回路に使う技術がある。これらは、ゲート
絶縁膜が窒化処理の施されていないウエット酸化膜の場
合には、ある程度の効果はある。しかし、本発明の技術
のようにアナログ・デジタル混在回路においてゲート絶
縁膜に窒化処理を施すと、窒化処理を施さないウエット
酸化膜に比べて1桁以上も1/f雑音が劣化しており、
何ら手段を施さなければ、アナログ回路部における雑音
特性を大幅に劣化させてしまう問題点を解決することが
困難である。
In order to solve this problem, it is possible to separately form gate insulating films for the analog circuit and the digital circuit, but the process becomes complicated and the manufacturing time and cost are increased. Further, in a CMIS device having a technique different from that of the present invention but having only an analog circuit, a PMI
Since 1 / f noise of S is 1 digit smaller than that of NMIS, PMIS is applied to the input differential pair such as CMIS operational amplifier.
There are technologies that use devices. Also, mobile phones such as GSM and Bluetooth, where phase noise is important,
h) and other RF (Radio Frequency) band oscillation circuits (VC
O) is realized by CMIS.
There is a technique using only MIS for a circuit. These have a certain effect when the gate insulating film is a wet oxide film that has not been subjected to nitriding treatment. However, when a gate insulating film is subjected to nitriding treatment in an analog / digital mixed circuit as in the technique of the present invention, 1 / f noise is reduced by one digit or more compared to a wet oxide film not subjected to nitriding treatment.
Unless any measures are taken, it is difficult to solve the problem of significantly deteriorating the noise characteristics in the analog circuit section.

【0033】次に、本発明の実施の形態について説明す
る。デジタル回路でのホットキャリア耐圧向上等の観点
からは、酸窒化膜を使うことは必須なので、ゲート絶縁
膜は酸窒化膜を使うことを前提と考える。アナログ回路
での1/f雑音を低減するには、MISの縦構造で考え
て、電流の流れるチャンネルをゲート絶縁膜の界面では
なく深い部分に作れば、電流と界面とが相互作用する効
果が少なくすることができ、1/f雑音を低減すること
ができる。
Next, an embodiment of the present invention will be described. From the viewpoint of improving the hot carrier breakdown voltage in a digital circuit, it is essential to use an oxynitride film, so it is assumed that an oxynitride film is used as the gate insulating film. In order to reduce 1 / f noise in analog circuits, considering the vertical structure of the MIS, if the channel through which the current flows is made not at the interface of the gate insulating film but at a deep portion, the effect of the interaction between the current and the interface will be obtained. 1 / f noise can be reduced.

【0034】そこで、本実施の形態においては、次のよ
うにした。アナログ・デジタル混在回路において、アナ
ログ回路およびデジタル回路を構成するMISのゲート
絶縁膜を酸窒化膜で構成する。アナログ回路で1/f雑
音の問題となるMISには、イオンインプラにより、埋
め込みチャンネル構造のものを使えるようにし、それ以
外のMISには表面チャネル構造のものを使えるように
する。このようにすることで、ホットキャリア対策等の
ような微細化対策と、1/f雑音の問題とを両立するこ
とが可能となる。また、チャネルインプラを使用するだ
けなので、製造工程を複雑にすることもない。したがっ
て、アナログ・デジタル混在回路を有する半導体集積回
路装置の開発、製造期間の短縮が可能となる。また、ア
ナログ・デジタル混在回路を有する半導体集積回路装置
のコストの低減を推進することも可能となる。以下、本
実施の形態の具体的な構成について詳細に説明する。
Therefore, in the present embodiment, the following is performed. In an analog / digital mixed circuit, a gate insulating film of a MIS constituting an analog circuit and a digital circuit is formed of an oxynitride film. For the MIS which causes 1 / f noise in the analog circuit, a buried channel structure can be used by ion implantation, and a MIS having a surface channel structure can be used for other MIS. By doing so, it is possible to achieve both miniaturization measures such as hot carrier measures and the problem of 1 / f noise. Further, since only the channel implantation is used, the manufacturing process is not complicated. Therefore, the development and manufacturing time of a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit can be shortened. Further, it is possible to promote the cost reduction of a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit. Hereinafter, a specific configuration of the present embodiment will be described in detail.

【0035】図1は、上記埋め込みチャネル構造と、そ
の埋め込みチャネル構造において、1/f雑音が減少す
る理由を示す図である。半導体基板1には、MISQが
形成されている。このMISQは、半導体基板1に形成
されたソースおよびドレイン用の一対の半導体領域2
と、ゲート絶縁膜3と、ゲート電極4とを有している。
ゲート絶縁膜3は、上記酸窒化膜からなる。ここでは、
ゲート絶縁膜3は、例えばシリコン酸化膜に対して窒化
処理を施すことで形成されている。ゲート電極4の下方
において半導体基板1の表層には表面チャネル層5aが
形成され、さらにそれよりも深い位置に埋め込みチャネ
ル層5bが形成される。符号のCe3は埋め込みチャネ
ル層5bを流れる電子の流れを示している。
FIG. 1 is a diagram showing the buried channel structure and the reason why 1 / f noise is reduced in the buried channel structure. The MISQ is formed on the semiconductor substrate 1. This MISQ is formed by a pair of semiconductor regions 2 for source and drain formed on the semiconductor substrate 1.
And a gate insulating film 3 and a gate electrode 4.
The gate insulating film 3 is made of the above oxynitride film. here,
The gate insulating film 3 is formed, for example, by performing a nitriding process on a silicon oxide film. A surface channel layer 5a is formed below the gate electrode 4 in the surface layer of the semiconductor substrate 1, and a buried channel layer 5b is formed deeper than the surface channel layer 5a. The symbol Ce3 indicates the flow of electrons flowing through the buried channel layer 5b.

【0036】このような埋め込みチャネル構造では、表
面チャネル型のMISと比較して、キャリアである電子
が深さ方向に広がった状態で流れる。半導体基板1の表
面から深い領域を流れるキャリアほど、トラップされた
電子Teによる変調を受け難い。従って、全体の電流で
みると変調される割合を減らすことができるので、1/
f雑音を減らすことが可能となる。
In such a buried channel structure, compared with a surface channel type MIS, electrons as carriers flow in a state of spreading in the depth direction. Carriers that flow deeper from the surface of the semiconductor substrate 1 are less likely to be modulated by the trapped electrons Te. Therefore, the rate of modulation can be reduced in terms of the total current, so that 1 /
f noise can be reduced.

【0037】図2は、本実施の形態におけるNMISQ
Nの埋め込みチャネルの構造を示す要部断面図である。
半導体基板1に形成されたP型ウエル層PWLには、埋
め込みチャネル型のNMISQNが形成されている。符
号の2nは、そのNMISQNのソースおよびドレイン
用のN+型の半導体領域を示し、符号の5NはN型のチ
ャネル層を示している。N型のチャネル層5Nは、上記
表面チャネル層5aと埋め込みチャネル層5bとを有し
ている。
FIG. 2 shows NMISQ according to the present embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a structure of an N buried channel.
A buried channel type NMISQN is formed in the P-type well layer PWL formed on the semiconductor substrate 1. Reference numeral 2n indicates an N + -type semiconductor region for the source and drain of the NMISQN, and reference numeral 5N indicates an N-type channel layer. The N-type channel layer 5N has the surface channel layer 5a and the buried channel layer 5b.

【0038】本構造の特徴は、N型のチャネル層5N
が、NMISQNであるにも関わらず、N型になってい
ることにある。NMISの埋め込みチャネル構造のゲー
ト電極4は、N型の場合とP型の場合との両方がある。
ゲート電極4がP型の場合は、NMISQNのしきい値
電圧は正、すなわちエンハンスメント型のNMISQN
になる。一方、ゲート電極4がN型の場合は、NMIS
QNのしきい値電圧は負、すなわち、デプレッション型
のMISになる。本実施の形態は、ゲート電極4をN型
とした場合のデプレッション型のMISをアナログ回路
部に用いた場合に関するものである。
The feature of this structure is that the N-type channel layer 5N
Is N-type despite being NMISQN. The gate electrode 4 having the NMIS buried channel structure has both an N-type and a P-type.
When the gate electrode 4 is a P-type, the threshold voltage of the NMISQN is positive, that is, the enhancement-type NMISQN
become. On the other hand, when the gate electrode 4 is N-type,
The threshold voltage of QN is negative, that is, a depletion-type MIS. This embodiment relates to a case where a depletion-type MIS in which the gate electrode 4 is an N-type is used for an analog circuit portion.

【0039】図2の領域Aにおける半導体基板1の要部
拡大断面図を図3(a)に示す。また、この図3(a)
の不純物濃度分布を図3(b)に示す。図3は、上記図
2のNMISQNの埋め込みチャネル構造を特徴づける
パラメータを示している。NMISQNの埋め込みチャ
ネルの構造を特徴づけるパラメータは、N型チャネル層
5Nの濃度Ndと、N型チャネル層幅XjdおよびP型ウ
エル層PWLの濃度Naとである。
FIG. 3A is an enlarged sectional view of a main part of the semiconductor substrate 1 in a region A of FIG. FIG. 3 (a)
FIG. 3 (b) shows the impurity concentration distribution. FIG. 3 shows parameters characterizing the embedded channel structure of the NMISQN of FIG. The parameters that characterize the structure of the buried channel of NMISQN are the concentration Nd of the N-type channel layer 5N, the concentration Xjd of the N-type channel layer and the concentration Na of the P-type well layer PWL.

【0040】図4〜図8は、上記NMISQNの埋め込
みチャネル構造の動作を、領域Aの状態(各図(a))
およびポテンシャル分布(各図(b))を併記して示し
た図である。
FIGS. 4 to 8 show the operation of the buried channel structure of the NMISQN in the state of the region A (FIG. 4A).
FIG. 2 is a diagram showing the potential distribution (potential distribution (b) in each drawing).

【0041】図中、Xsは表面空乏層幅、XcはN型チャ
ネル層内伝導層幅、XnはN型チャネル層内空乏層幅、
XpはP型ウエル層内空乏層幅である。N型チャネル層
幅Xjdは、Xs+Xc+Xnと等しい。ゲート電圧が零
の場合は、N型チャネル層内空乏層と表面空乏層との間
に、N型チャネル層内伝導層が存在しており、この部分
に電流が流れる(図4)。ゲート電圧を負側に大きくし
ていくと、表面空乏層が広くなり、N型チャネル層内伝
導層が消失し、オフ状態となる(図5)。図6は、図4
と同様にゲート電圧が零の場合である。この状態に対し
て、正のゲート電圧をかけると表面空乏層が狭くなり、
ついには完全に消失する(図7)。更に、ゲート電圧を
大きくすると表面にN型の強反転層が形成され、電流の
大部分は表面を流れるようになる(図8)。
In the figure, Xs is the surface depletion layer width, Xc is the conduction layer width in the N-type channel layer, Xn is the depletion layer width in the N-type channel layer,
Xp is the width of the depletion layer in the P-type well layer. The N-type channel layer width Xjd is equal to Xs + Xc + Xn. When the gate voltage is zero, a conduction layer in the N-type channel layer exists between the depletion layer in the N-type channel layer and the surface depletion layer, and a current flows in this portion (FIG. 4). As the gate voltage is increased to the negative side, the surface depletion layer becomes wider, the conduction layer in the N-type channel layer disappears, and the device turns off (FIG. 5). FIG. 6 shows FIG.
This is the case where the gate voltage is zero, as in the case of FIG. In this state, when a positive gate voltage is applied, the surface depletion layer becomes narrower,
Eventually, it completely disappears (FIG. 7). When the gate voltage is further increased, an N-type strong inversion layer is formed on the surface, and most of the current flows on the surface (FIG. 8).

【0042】次に、図9〜図12は、NMISQNの埋
め込みチャネルの構造を特徴づけるパラメータに対する
制限条件を与える物理現象を示すエネルギーバンド図で
ある。符号のCBは伝導帯、VBは価電子帯、Egはエ
ネルギーギャップをそれぞれ示している。また、図1
1,図12における符号のTLはバンド間トンネルリー
クを示し、符号のΨsmaxはポテンシャルΨsの最大値
を示している。
Next, FIG. 9 to FIG. 12 are energy band diagrams showing physical phenomena which give a limiting condition to a parameter characterizing the structure of the NMISQN buried channel. CB indicates a conduction band, VB indicates a valence band, and Eg indicates an energy gap. FIG.
1, the symbol TL in FIG. 12 indicates an inter-band tunnel leak, and the symbol Ψsmax indicates the maximum value of the potential Ψs.

【0043】フラットバンド状態(図9)に対し、ゲー
ト電圧を負側に印加していくと、表面のバンドが曲が
り、表面空乏層が形成される(図10)。さらに、ゲー
ト電圧を負側に大きくしていき、表面の価電子帯VB
が、N型チャネル層内伝導層の伝導帯CBと等しい位置
に達すると、価電子帯VBの電子e1が伝導帯CBへ、
バンド間トンネルをするようになり、NMISQNがオ
フできなくなる(図11)。バンド間トンネルリーク電
流を起こさずにNMISQNをオフするためには、バン
ド間トンネルが起こるゲート電圧以下で、N型チャネル
層内伝導層を消失させる必要がある(図12)。この条
件が、NMISQNの埋め込みチャネルの構造を特徴づ
けるパラメータに対する一つの制限条件を与える。この
条件を第一条件と呼ぶ。第一条件を具体的な式で表す
と、次式(1)若しくは式(2)で表される。ここで、
Wdは次式(3)、ψbiは次式(4)で表すことができ
る。また、式中のqは素電荷、εはシリコンの誘電率、
kはボルツマン定数、Tは温度、niは真性キャリア濃
度である。
When the gate voltage is applied to the negative side in the flat band state (FIG. 9), the surface band is bent, and a surface depletion layer is formed (FIG. 10). Further, the gate voltage is increased to the negative side, and the valence band VB on the surface is increased.
Reaches a position equal to the conduction band CB of the conduction layer in the N-type channel layer, electrons e1 of the valence band VB are transferred to the conduction band CB,
The band-to-band tunnel starts, and the NMISQN cannot be turned off (FIG. 11). In order to turn off the NMISQN without causing a band-to-band tunnel leak current, it is necessary to eliminate the conduction layer in the N-type channel layer below a gate voltage at which a band-to-band tunnel occurs (FIG. 12). This condition provides one constraint on the parameters that characterize the structure of the NMISQN embedded channel. This condition is called a first condition. When the first condition is expressed by a specific expression, it is expressed by the following expression (1) or expression (2). here,
Wd can be expressed by the following equation (3), and ψbi can be expressed by the following equation (4). In the formula, q is an elementary charge, ε is a dielectric constant of silicon,
k is Boltzmann's constant, T is temperature, and ni is the intrinsic carrier concentration.

【0044】[0044]

【数1】 また、図13および図14は、N型チャネル層5Nの抵
抗条件より規定される前記構造パラメータに対する制限
条件を与える模式的な図である。図13は、ソース用の
半導体領域2Nsとドレイン用の半導体領域2Ndとの
間における電子の流れCeの様子を示す図である。電子
が流れる領域(すなわち、N型チャネル層5N)は、図
14に示すように、立方体形状の伝導層とみなすことが
できる。符号のLは、伝導層において電子の流れCeに
沿う方向の寸法であり、伝導層の長さを示している。ま
た、符号のWは、電子の流れCeに交差する方向の寸法
であり、伝導層の幅を示している。符号Dは、伝導層の
深さを示しており、上記N型チャネル層内伝導層幅Xc
(=Xjd−Xn)と等価である。この伝導層の抵抗値
(シート抵抗)は、回路性能により規定される値よりも
小さくなる必要がある。この条件を第二条件と呼ぶ。第
二条件を具体的な式で表すと、次の式(5)若しくは式
(6)で表される。ここで、μはシリコン中の電子の移
動度、Ronは回路性能により規定される最大抵抗値であ
る。
(Equation 1) FIG. 13 and FIG. 14 are schematic diagrams for giving a restriction condition for the structural parameter defined by the resistance condition of the N-type channel layer 5N. FIG. 13 is a diagram showing a state of an electron flow Ce between the source semiconductor region 2Ns and the drain semiconductor region 2Nd. The region where electrons flow (that is, the N-type channel layer 5N) can be regarded as a cubic conductive layer as shown in FIG. The symbol L is a dimension in the direction along the electron flow Ce in the conductive layer, and indicates the length of the conductive layer. The symbol W is a dimension in a direction intersecting the electron flow Ce, and indicates the width of the conductive layer. Reference symbol D indicates the depth of the conduction layer, and the conduction layer width Xc in the N-type channel layer.
(= Xjd-Xn). The resistance value (sheet resistance) of this conductive layer needs to be smaller than the value specified by the circuit performance. This condition is called a second condition. When the second condition is expressed by a specific expression, it is expressed by the following Expression (5) or Expression (6). Here, μ is the mobility of electrons in silicon, and Ron is the maximum resistance value defined by the circuit performance.

【0045】[0045]

【数2】 式(5)及び式(6)により、N型チャネル層幅Xjd
は、次の式(7)を満たす必要がある。
(Equation 2) According to equations (5) and (6), the N-type channel layer width Xjd
Needs to satisfy the following equation (7).

【0046】[0046]

【数3】 図15は、式(7)で表されるN型チャネル層幅Xjdが
満たすべき条件を図示したものである。上記第1条件C
1は、MISのカットオフ条件に規定される上限を示し
ている。上記第2条件C2は、抵抗値に規定される下限
(Ron=1Ωcm)を示している。さらに、条件C3
は、N型のチャネル層5Nの形成条件を示している。図
16は、上記式(7)の妥当性をデバイスシミュレーシ
ョンにより検証した結果を示す図である。白丸は正常動
作、黒塗りの四角はパンチスルーが生じた場合、黒塗り
の三角はしきい値電圧Vth>−0.8の場合のプロッ
トをそれぞれ示している。この図16に示すように、デ
バイスシミュレーションより得られた正常動作している
構造は、式(7)で示す条件と良い一致を示しているこ
とが分かる。
(Equation 3) FIG. 15 illustrates the conditions to be satisfied by the N-type channel layer width Xjd represented by the equation (7). The above first condition C
1 indicates an upper limit defined in the cut-off condition of the MIS. The second condition C2 indicates a lower limit (Ron = 1 Ωcm) defined by the resistance value. Further, condition C3
Indicates conditions for forming the N-type channel layer 5N. FIG. 16 is a diagram showing the result of verifying the validity of the above equation (7) by device simulation. The white circles indicate normal operation, the black squares indicate punch-through, and the black triangles indicate threshold voltages Vth> −0.8. As shown in FIG. 16, it can be seen that the normally operating structure obtained from the device simulation shows a good match with the condition represented by the equation (7).

【0047】図17は、1/f雑音を抑えた状態を実現
するゲート電圧の範囲を説明する図である。この図17
は、デプレッション型の埋め込みチャネルを有するMI
Sのゲート電圧に対する電流値および相互コンダクタン
ス(gm)値を示している。符号のSCAは、上記表面
チャネル層5aの領域を示している。
FIG. 17 is a diagram for explaining a range of a gate voltage for realizing a state where 1 / f noise is suppressed. This FIG.
Are MIs with depletion-type buried channels
The current value and the transconductance (gm) value with respect to the gate voltage of S are shown. The symbol SCA indicates the region of the surface channel layer 5a.

【0048】ゲート電圧が、例えば−1.0V程度(し
きい値電圧)で電流が流れ始め、ゲート電圧にほぼ線形
に相互コンダクタンス(gm)が増加している。ゲート
電圧が、例えば0.7V以上では、相互コンダクタンス
(gm)の増加が抑制され始め、例えば1.2V以上で
は相互コンダクタンス(gm)が低下する。これは、ゲ
ート電圧が増加することにより、全電流の内、MISの
半導体基板表面を流れる割合が増加し、かつ、半導体基
板1の表面の散乱が増加することにより移動度が劣化す
ることが原因である。いいかえると、図17の非相互コ
ンダクタンス(gm)劣化領域GmAでは、全電流にし
める表面電流の割合が少ないこと意味する。従って、1
/f雑音を抑制した状態でMISを動作させうるゲート
電圧の範囲は、図17に示す非相互コンダクタンス(g
m)劣化領域GmAである。本実施の形態では、デプレ
ッション型とすることにより、非相互コンダクタンス
(gm)劣化領域GmA、すなわち、相互コンダクタン
ス(gm)がリニアに増加する範囲であって、表面チャ
ネルに移行する寸前までの範囲(以下、図17の領域G
mAを「動作領域」と称する)を広くさせることができ
る。具体的には、次のようにする。すなわち、基本的に
は、半導体基板1においてNMISQNのチャネル形成
領域に、例えばリンまたはヒ素等を打ち込むことで薄く
広いN型チャネル層5を形成する。そして、NMISQ
Nのゲート電極4をN型として、ゲート電極4と半導体
基板1(p型ウエル層PWL)との仕事関数差ΦMSを
大きくする。このように仕事関数差ΦMSを大きくする
ことにより、小さなゲート電圧でも半導体基板1に及ぼ
す電界の範囲を半導体基板1の深さ方向に広くすること
ができる。したがって、当該NMISQNのしきい値電
圧を下げすぎないように低くしながら、デプレッション
型とし、NMISQNの動作領域を広くすることができ
る。
A current starts to flow when the gate voltage is, for example, about -1.0 V (threshold voltage), and the transconductance (gm) increases almost linearly with the gate voltage. When the gate voltage is, for example, 0.7 V or more, the increase in the transconductance (gm) starts to be suppressed, and when the gate voltage is, for example, 1.2 V or more, the transconductance (gm) decreases. This is because the ratio of the MIS flowing on the surface of the semiconductor substrate in the total current increases due to the increase in the gate voltage, and the mobility deteriorates due to the increase in the scattering of the surface of the semiconductor substrate 1. It is. In other words, in the non-transconductance (gm) degraded region GmA of FIG. 17, it means that the ratio of the surface current to the total current is small. Therefore, 1
The range of the gate voltage at which the MIS can be operated with the / f noise suppressed is the non-transconductance (g
m) Degraded area GmA. In the present embodiment, by using the depletion type, the non-transconductance (gm) degraded region GmA, that is, the range in which the transconductance (gm) linearly increases, and the range just before shifting to the surface channel ( Hereinafter, the region G in FIG.
mA is referred to as “operating region”). Specifically, the following is performed. That is, basically, a thin and wide N-type channel layer 5 is formed by implanting, for example, phosphorus or arsenic into the channel formation region of NMISQN in the semiconductor substrate 1. And NMISQ
The work function difference ΦMS between the gate electrode 4 and the semiconductor substrate 1 (p-type well layer PWL) is increased by using the N gate electrode 4 as an N type. By thus increasing the work function difference ΦMS, the range of the electric field exerted on the semiconductor substrate 1 can be increased in the depth direction of the semiconductor substrate 1 even with a small gate voltage. Therefore, the NMIS QN can be of a depletion type while the threshold voltage of the NMIS QN is lowered so as not to be excessively lowered, and the operating region of the NMIS QN can be widened.

【0049】なお、図18は、エンハンスメント型の表
面チャネルを有するMISのゲート電圧と電流との関係
を示している。表面チャネル型のMISは、埋め込みチ
ャネルMISと比較して、相互コンダクタンス(gm)
非飽和領域(図17の動作領域GmAに相当する領域)
が狭く、この領域で動作した場合、埋め込みチャネル型
のNMISQNに見られるような充分な駆動電流を得る
ことが困難である。
FIG. 18 shows the relationship between the gate voltage and the current of a MIS having an enhancement type surface channel. The surface channel type MIS has a higher transconductance (gm) than the buried channel MIS.
Unsaturated region (region corresponding to operation region GmA in FIG. 17)
When operating in this region, it is difficult to obtain a sufficient drive current as seen in the buried channel type NMISQN.

【0050】上記式(1)−(7)に示す埋め込みチャ
ネルの構造を特徴づけるパラメータに対する制限条件
は、近似を導入することで更に単純化することができ
る。導入する近似は、N型チャネル層5Nと、P型ウエ
ル層PWLの濃度が等しい(次式(8))。
The limiting conditions for the parameters characterizing the structure of the embedded channel shown in the above equations (1) to (7) can be further simplified by introducing approximations. The approximation to be introduced is that the concentration of the N-type channel layer 5N is equal to the concentration of the P-type well layer PWL (the following equation (8)).

【0051】[0051]

【数4】 また、回路より規定される抵抗値は、無限大よりも小さ
ければ良いものとする(次式(9))。
(Equation 4) Also, it is sufficient that the resistance value specified by the circuit is smaller than infinity (the following equation (9)).

【0052】[0052]

【数5】 上式(8)により、次式(10)が得られる。(Equation 5) From the above equation (8), the following equation (10) is obtained.

【0053】[0053]

【数6】 ここで、上記式(10)のWAは、次式(11)で与え
られる。
(Equation 6) Here, the WA of the above equation (10) is given by the following equation (11).

【0054】[0054]

【数7】 上記した式(8)および式(10)に示す近似により、
上記した式(3)および式(4)は、それぞれ、次の式
(12)および式(13)のように近似される。以上ま
とめると、N型チャネル層幅Xjdは、式(14)を満た
す必要があることになる。
(Equation 7) By the approximations shown in the above equations (8) and (10),
The above equations (3) and (4) are approximated as in the following equations (12) and (13), respectively. In summary, the N-type channel layer width Xjd needs to satisfy Expression (14).

【0055】[0055]

【数8】 図19は、近似により得られた上式(14)を説明する
図である。この図19において、Waはソース用の半導
体領域2NsとP型ウエル層PWLの接合により形成さ
れている空乏層6の幅である。上式(14)により、N
型チャネル層幅Xjdは、ソース用の半導体領域2Nsと
P型ウエルPWLとの接合により形成されている空乏層
6の幅Waの0.7倍より大きく、1.7倍より小さく
なくてはならない。仮に、N型チャネル層幅Xjdが0.
7Waより小さいとすると、抵抗Rが高くなり電流を充
分に流すことができない。一方、N型チャネル層幅Xjd
が1.7Waより大きいとすると、カットオフができ
ず、ゲート電圧を零としてもリーク電流が流れてしま
う。
(Equation 8) FIG. 19 is a diagram illustrating the above equation (14) obtained by approximation. In FIG. 19, Wa is the width of the depletion layer 6 formed by the junction between the source semiconductor region 2Ns and the P-type well layer PWL. According to the above equation (14), N
The type channel layer width Xjd must be larger than 0.7 times and smaller than 1.7 times the width Wa of the depletion layer 6 formed by the junction between the source semiconductor region 2Ns and the P-type well PWL. . If the N-type channel layer width Xjd is 0.
If it is smaller than 7 Wa, the resistance R becomes high and a current cannot be sufficiently supplied. On the other hand, the N-type channel layer width Xjd
Is larger than 1.7 Wa, cutoff cannot be performed, and a leak current flows even when the gate voltage is set to zero.

【0056】図20は、デバイスシミュレーションによ
り得られた電子濃度を示す図である。この図20に示す
ように、埋め込みチャネル構造のNMISQNにおいて
は、ゲート電圧が増加すると表面を流れる電子の割合が
増加していくことが分かる。
FIG. 20 is a diagram showing the electron concentration obtained by device simulation. As shown in FIG. 20, in the NMISQN having the buried channel structure, it can be seen that as the gate voltage increases, the ratio of electrons flowing on the surface increases.

【0057】次に、本実施の形態のアナログ・デジタル
混在回路の具体的な構成例を説明する。図21は、その
アナログ・デジタル混在回路を有するチップの平面図を
示している。
Next, a specific configuration example of the analog / digital mixed circuit of the present embodiment will be described. FIG. 21 is a plan view of a chip having the mixed analog / digital circuit.

【0058】チップ1Cは、例えば平面矩形状のシリコ
ン単結晶からなる半導体基板1を主要素としてなり、そ
の主面(デバイス形成面)には、アナログ回路領域AA
およびデジタル回路領域DAが配置されている。アナロ
グ回路領域AAには、差動対を有するアンプ回路等のよ
うなアナログ回路が形成されている場合が例示されてい
る。本実施の形態では、アナログ回路を構成する一部の
MISのみをデプレッション型埋め込みチャネル構造と
した。すなわち、アナログ回路を構成する全てのMIS
を上記デプレッション型埋め込みチャネルにするのでは
なく、特に1/f雑音が問題となるMISを上記デプレ
ッション型埋め込みチャネルにする。ここでは、アナロ
グ回路を構成する差動アンプの差動対となる入力用のN
MISQNを上記デプレッション型の埋め込みチャネル
構造とし、それ以外のNMISQNAおよびPMISQ
PAをエンハンスメント型の表面チャネル構造としてい
る。
The chip 1C has, as a main element, a semiconductor substrate 1 made of, for example, a plane rectangular silicon single crystal, and has a main surface (device formation surface) on an analog circuit area AA.
And a digital circuit area DA. The case where an analog circuit such as an amplifier circuit having a differential pair is formed in the analog circuit area AA is illustrated. In the present embodiment, only a part of the MIS constituting the analog circuit has a depression type buried channel structure. That is, all the MISs constituting the analog circuit
Is not a depletion-type buried channel, but a MIS in which 1 / f noise is a problem is used as the depletion-type buried channel. Here, the input N, which is a differential pair of a differential amplifier constituting an analog circuit, is used.
MISQN has the above-described depression type buried channel structure, and other NMISQNA and PMISQ
PA has an enhancement type surface channel structure.

【0059】このようにすることにより、上記のように
微細化対策(ホットキャリア耐性の向上)と、アナログ
回路での1/f雑音対策との両立が図れる他、次の効果
が得られる。
By doing so, both the measures for miniaturization (improvement of hot carrier resistance) as described above and the 1 / f noise countermeasures in the analog circuit can be achieved, and the following effects can be obtained.

【0060】すなわち、デプレッション型は、回路待機
時にオフするのが難しいことからアナログ回路の全ての
MISをデプレッション型としてしまうと回路設計が難
しくなる場合があるが、本実施の形態では、デプレッシ
ョン型を一部にしか使用しないので、回路設計の容易性
を損なうことなく、上記効果が得られる。
In other words, the depletion type is difficult to turn off when the circuit is on standby, so that if all the MISs of the analog circuit are depletion type, the circuit design may be difficult. In this embodiment, the depletion type is not used. Since it is used only for a part, the above-mentioned effect can be obtained without impairing the easiness of circuit design.

【0061】また、アンプ回路の入力にNMISQNを
使用したことにより、キャリアの移動度を相対的に高く
でき、相互コンダクタンス(gm)を高くできるので、
高速・高帯域のアンプ回路を実現することが可能とな
る。また、NMISQNはPMISに比べて短チャネル
効果が小さく、出力抵抗を高くできるので、アンプ回路
の利得を充分に向上させることが可能となる。また、し
きい値電圧を安定化することも可能となる。ただし、本
発明が適用されるアナログ回路はアンプ回路に限定され
るものではない。本構造はアナログ回路領域AAに、例
えば発振回路等が形成される場合にも有効である。発振
回路においても、それを構成するMISのゲート絶縁膜
を酸窒化膜とすることに起因する1/f雑音が問題とな
るからである。発振回路の構成については後述する。
Further, by using NMISQN for the input of the amplifier circuit, the mobility of the carrier can be relatively increased, and the mutual conductance (gm) can be increased.
It is possible to realize a high-speed and high-bandwidth amplifier circuit. In addition, NMISQN has a smaller short channel effect and higher output resistance than PMIS, so that the gain of the amplifier circuit can be sufficiently improved. Further, the threshold voltage can be stabilized. However, the analog circuit to which the present invention is applied is not limited to an amplifier circuit. This structure is also effective when, for example, an oscillation circuit or the like is formed in the analog circuit area AA. This is because 1 / f noise caused by using an oxynitride film as the gate insulating film of the MIS constituting the oscillator circuit also causes a problem. The configuration of the oscillation circuit will be described later.

【0062】また、デジタル回路領域DAには、インバ
ータ回路INV等のような論理ゲート回路を有するデジ
タル回路が形成されている場合が例示されている。デジ
タル回路はインバータ回路を含むものに限定されるもの
ではなく種々変更可能である。例えばデジタル回路領域
DAにNAND回路、NOR回路、AND回路またはN
OR回路等のような他の論理ゲート回路が形成される場
合もある。
Further, a case is exemplified where a digital circuit having a logic gate circuit such as an inverter circuit INV is formed in the digital circuit area DA. The digital circuit is not limited to the one including the inverter circuit, and can be variously changed. For example, a NAND circuit, a NOR circuit, an AND circuit, or N
Other logic gate circuits such as an OR circuit may be formed.

【0063】このようなアナログ回路およびデジタル回
路は、例えばCMIS回路で構成されている。ただし、
CMIS回路に限定されるものではなく、例えばバイポ
ーラトランジスタとCMIS回路とが混在された、いわ
ゆるBi−CMIS(Bipolar Complementary MIS)回
路を用いても良い。Bi−CMIS回路を用いる製品で
は動作速度の向上が図られデジタル回路のMISのチャ
ネル長が縮小されることからゲート絶縁膜の酸窒化処理
は必須となることが考えられる。したがって、何ら手段
を講じないとすると、アナログ回路での1/f雑音の問
題が生じる。本実施の形態によれば、そのような問題を
回避できるので、Bi−CMIS回路を有するアナログ
・デジタル混在回路であっても、微細化対応と、アナロ
グ回路での1/f雑音低減との両立が可能である。
Such an analog circuit and a digital circuit are constituted by, for example, a CMIS circuit. However,
The circuit is not limited to the CMIS circuit, and for example, a so-called Bi-CMIS (Bipolar Complementary MIS) circuit in which a bipolar transistor and a CMIS circuit are mixed may be used. In a product using a Bi-CMIS circuit, since the operation speed is improved and the channel length of the MIS of the digital circuit is reduced, it is considered that the oxynitriding of the gate insulating film is indispensable. Therefore, if no measures are taken, a problem of 1 / f noise in an analog circuit occurs. According to the present embodiment, since such a problem can be avoided, even in a mixed analog / digital circuit having a Bi-CMIS circuit, compatibility between miniaturization and reduction of 1 / f noise in the analog circuit can be achieved. Is possible.

【0064】なお、チップ1Cの主面において長辺近傍
には、その長辺に沿って複数のボンディングパッドBP
が並んで配置されている。このボンディングパッドBP
は、アナログ・デジタル混在回路と電気的に接続されて
おり、アナログ・デジタル混在回路と外部装置との接続
端子を構成している。
In the vicinity of the long side of the main surface of the chip 1C, a plurality of bonding pads BP are formed along the long side.
Are arranged side by side. This bonding pad BP
Are electrically connected to the analog / digital mixed circuit and constitute connection terminals between the analog / digital mixed circuit and external devices.

【0065】次に、上記アナログ・デジタル混在回路の
縦構造について図22により説明する。なお、図22は
図21の要部断面図である。
Next, the vertical structure of the analog / digital mixed circuit will be described with reference to FIG. FIG. 22 is a sectional view of a main part of FIG.

【0066】半導体基板1の主面(デバイス形成面)側
には、P型ウエル層PWLおよびN型ウエル層NWLが
形成されている。P型ウエル層PWLには、例えばホウ
素が含有されている。また、N型ウエル層NWLには、
例えばリンまたはヒ素が含有されている。
On the main surface (device formation surface) side of the semiconductor substrate 1, a P-type well layer PWL and an N-type well layer NWL are formed. The P-type well layer PWL contains, for example, boron. Further, the N-type well layer NWL includes
For example, it contains phosphorus or arsenic.

【0067】また、半導体基板1の分離領域には、例え
ば溝型の分離部(トレンチアイソレーション)7が形成
されている。この分離部7は、半導体基板1の主面から
半導体基板1の厚さ方向に延びる溝内に、例えばシリコ
ン酸化膜等のような絶縁膜が埋め込まれることで形成さ
れている。なお、分離部7は、LOCOS(Local Oxid
ization of Silicon)法で形成されるフィールド絶縁膜
で形成しても良い。
In the isolation region of the semiconductor substrate 1, for example, a trench-type isolation portion (trench isolation) 7 is formed. The isolation portion 7 is formed by burying an insulating film such as a silicon oxide film in a groove extending in the thickness direction of the semiconductor substrate 1 from the main surface of the semiconductor substrate 1. Note that the separation unit 7 is provided with a LOCOS (Local Oxid
(Siliconization of Silicon) method.

【0068】半導体基板1の主面において、分離部7に
囲まれた素子形成領域には、上記NMISQN,QN
A,QNDおよびPMISQPA,QPDが形成されて
いる。
On the main surface of the semiconductor substrate 1, the NMIS QN, QN
A, QND and PMISQPA, QPD are formed.

【0069】アナログ回路のNMISQNは、上記のよ
うにデプレッション型の埋め込みチャネル構造を有して
いる。また、アナログ回路のNMISQNAおよびPM
ISQPAは、エンハンスメント型の表面チャネル構造
を有している。また、デジタル回路のNMISQNDお
よびPMISQPDは、エンハンスメント型の表面チャ
ネル構造を有している。デジタル回路のNMISQND
およびPMISQPDのチャネル長は、最も短いもの
で、例えば0.35μm程度である。
The NMISQN of the analog circuit has a depression type buried channel structure as described above. In addition, NMISQNA and PM
ISQPA has an enhancement-type surface channel structure. Further, the digital circuits NMISQND and PMISQPD have an enhancement type surface channel structure. NMISQND of digital circuit
The channel length of PMISQPD is the shortest, for example, about 0.35 μm.

【0070】これらNMISQN,QNA,QNDおよ
びPMISQPA,QPDのゲート電極4は、例えばN
型の多結晶シリコンからなる。この場合、仕事関数差Φ
MSは、NMISQN,QNA,QND側の方が、PM
ISQPA,QPD側よりも大きくなる。このように各
NMISQN,QNA,QNDおよびPMISQPA,
QPDのゲート電極4を同一とすることにより、アナロ
グ・デジタル混在回路を有する半導体集積回路装置の製
造工程を簡略化することができる。このため、その半導
体集積回路装置の開発、製造期間を短縮することができ
る。また、コストの低減を図ることが可能となる。
The gate electrodes 4 of these NMIS QN, QNA, QND and PMISQPA, QPD
Made of polycrystalline silicon. In this case, the work function difference Φ
As for MS, NMIS QN, QNA, and QND side
It becomes larger than the ISQPA and QPD sides. Thus, each NMIS QN, QNA, QND and PMISQPA,
By making the gate electrode 4 of the QPD the same, the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit can be simplified. Therefore, the development and manufacturing period of the semiconductor integrated circuit device can be shortened. Further, cost can be reduced.

【0071】ゲート電極4を、N型の多結晶シリコン膜
上に、例えばコバルトシリサイドやタングステンシリサ
イド等のようなシリサイド層を設けた、いわゆるポリサ
イド構造としても良い。また、ゲート電極4を、N型の
多結晶シリコン膜上に、例えば窒化タングステンや窒化
チタン等のようなバリア層を介してタングステン等のよ
うな金属膜を設けた、いわゆるポリメタル構造としても
良い。さらに、ゲート電極4を金属膜の単体膜で形成す
ることもできる。この場合、N型ゲートとするために
は、例えばアルミニウム(Al)、タンタル(Ta)、
モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、ハフニウム(H
f)、窒化タンタル(TaN)またはニオブ(Nb)を
用いれば良い。また、ミドルギャップゲートとする場合
には、例えばタングステン(W)、ルテニウム(R
u)、コバルト(Co)、クロム(Cr)またはパラジ
ウム(Pd)を用いれば良い。
The gate electrode 4 may have a so-called polycide structure in which a silicide layer such as cobalt silicide or tungsten silicide is provided on an N-type polycrystalline silicon film. In addition, the gate electrode 4 may have a so-called polymetal structure in which a metal film such as tungsten is provided on an N-type polycrystalline silicon film via a barrier layer such as tungsten nitride or titanium nitride. Further, the gate electrode 4 may be formed of a single metal film. In this case, to form an N-type gate, for example, aluminum (Al), tantalum (Ta),
Molybdenum (Mo), titanium (Ti), hafnium (H
f), tantalum nitride (TaN) or niobium (Nb) may be used. When a middle gap gate is used, for example, tungsten (W), ruthenium (R
u), cobalt (Co), chromium (Cr) or palladium (Pd) may be used.

【0072】ここでは、ゲート電極4が通常のフォトリ
ソグラフィ技術およびドライエッチング技術で形成され
る構造を例示しているが、これに限定されなるものでは
ない。例えば半導体基板1の主面上に設けられた層間絶
縁膜に溝を掘り、その溝内に導体膜を埋め込む、いわゆ
るダマシン法でゲート電極を形成する構造とすることも
できる。なお、ゲート電極4の側面には、サイドウォー
ル8が形成されている。サイドウォール8は、例えばシ
リコン酸化膜からなる。
Here, the structure in which the gate electrode 4 is formed by the ordinary photolithography technique and the dry etching technique is illustrated, but the invention is not limited to this. For example, a structure in which a gate electrode is formed by a so-called damascene method in which a groove is formed in an interlayer insulating film provided on the main surface of the semiconductor substrate 1 and a conductive film is embedded in the groove. Note that a sidewall 8 is formed on a side surface of the gate electrode 4. The sidewall 8 is made of, for example, a silicon oxide film.

【0073】これらNMISQN,QNA,QNDおよ
びPMISQPA,QPDのゲート絶縁膜3は、酸窒化
膜からなる。ここでは、例えばシリコン酸化膜に対して
窒化処理を施すことで、ゲート絶縁膜3が形成されてい
る。これにより、これらNMISQN,QNA,QND
およびPMISQPA,QPDにおいて、特に、チャネ
ル長が相対的に短く動作速度が相対的に速いデジタル回
路のNMISQNDおよびPMISQPDのゲート絶縁
膜3において、界面準位の発生を抑制することができ、
ゲート絶縁膜3中のトラップ電子も低減することができ
るので、ホットキャリア耐性を向上させることが可能と
なる。
The gate insulating films 3 of these NMIS QN, QNA, QND and PMISQPA, QPD are made of oxynitride films. Here, the gate insulating film 3 is formed by, for example, performing a nitriding process on a silicon oxide film. Thereby, these NMIS QN, QNA, QND
In addition, in the PMISQPA and QPD, particularly, in the gate insulating film 3 of the NMISQND and the PMISQPD of the digital circuit having a relatively short channel length and a relatively high operation speed, the generation of the interface state can be suppressed.
Since the number of trapped electrons in the gate insulating film 3 can also be reduced, the hot carrier resistance can be improved.

【0074】また、ゲート絶縁膜3の酸窒化膜の変形例
として、例えば薄いシリコン酸化膜上にシリコン窒化膜
を積層した構造を採用しても良い。この場合も上記ホッ
トキャリア耐性を向上させることができる。
As a modified example of the oxynitride film of the gate insulating film 3, for example, a structure in which a silicon nitride film is laminated on a thin silicon oxide film may be adopted. Also in this case, the hot carrier resistance can be improved.

【0075】また、ゲート絶縁膜3を酸窒化膜に代え
て、例えばシリコン窒化膜(SiN)、高誘電体膜また
は強誘電体膜等のような他の誘電体膜で構成しても良
い。この場合も上記ホットキャリア耐性の向上が図れる
が、界面準位の増加に起因してアナログ回路側で1/f
雑音が顕在化すると考えられるので、本発明の構造を適
用することが好ましい。高誘電体としては、例えば比誘
電率が20以上の五酸化タンタル膜(Ta25)、アル
ミナ(Al23)、酸化ハフニウム(HfO)、酸化亜
鉛(ZnO)、さらに比誘電率が100を越えるBST
((Ba,Sr)TiO3)等がある。また、強誘電体
膜としては、例えば常温で強誘電相にあるペロブスカイ
ト構造を含むPZT、PLT、PLZT、SBT、Pb
TiO3、SrTiO3およびBaTiO3等がある。こ
れらの誘電体膜は、上記ゲート電極4を金属膜のみで構
成する場合に組み合わせて用いると良い。これらの誘電
体膜を用いた場合は、上記した効果の他に、シリコン酸
化膜よりも誘電率が高いので、シリコン酸化膜よりも厚
い膜厚で、MISが要求する容量を得ることができる、
という効果が得られる。
Further, instead of the oxynitride film, the gate insulating film 3 may be formed of another dielectric film such as a silicon nitride film (SiN), a high dielectric film or a ferroelectric film. In this case as well, the hot carrier resistance can be improved, but 1 / f on the analog circuit side due to the increase in the interface state.
Since it is considered that noise becomes apparent, it is preferable to apply the structure of the present invention. Examples of the high dielectric substance include a tantalum pentoxide film (Ta 2 O 5 ) having a relative dielectric constant of 20 or more, alumina (Al 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO), zinc oxide (ZnO), and a dielectric constant of 20 or more. BST over 100
((Ba, Sr) TiO 3 ). Examples of the ferroelectric film include PZT, PLT, PLZT, SBT, and Pb containing a perovskite structure in a ferroelectric phase at room temperature.
There are TiO 3 , SrTiO 3 and BaTiO 3 . These dielectric films are preferably used in combination when the gate electrode 4 is composed of only a metal film. When these dielectric films are used, in addition to the above-described effects, since the dielectric constant is higher than that of the silicon oxide film, the capacitance required by the MIS can be obtained with a thickness larger than that of the silicon oxide film.
The effect is obtained.

【0076】アナログ回路の1/f雑音対策を必要とす
るNMISQNのソースおよびドレイン用の一対の半導
体領域2Nは、P型ウエル層PWLに形成されている。
この半導体領域2Nには、例えばリンまたはヒ素が含有
されている。この一対の半導体領域2Nに挟まれるチャ
ネル領域には、上記N型チャネル層5Nが形成されてい
る(非動作時)。N型チャネル層5Nは、上記表面チャ
ネル層と埋め込みチャネル層とを有している。このN型
チャネル層5Nには、例えばリンまたはヒ素が含有され
ている。このN型チャネル層5Nの不純物濃度は、半導
体基板1の不純物濃度(すなわち、P型ウエル層PWL
の不純物濃度)と同じか、または、若干高いが、ソース
およびドレイン用の半導体領域2Nの不純物濃度よりは
低くなっている。本実施の形態では、N型チャネル層5
Nの不純物濃度は、例えば1×1017〜1×1018/c
3程度である。
A pair of semiconductor regions 2N for the source and the drain of the NMISQN which need to take measures against 1 / f noise of the analog circuit are formed in the P-type well layer PWL.
This semiconductor region 2N contains, for example, phosphorus or arsenic. The N-type channel layer 5N is formed in the channel region between the pair of semiconductor regions 2N (when not operating). The N-type channel layer 5N has the surface channel layer and the buried channel layer. This N-type channel layer 5N contains, for example, phosphorus or arsenic. The impurity concentration of the N-type channel layer 5N is the same as the impurity concentration of the semiconductor substrate 1 (that is, the P-type well layer PWL).
, Or slightly higher, but lower than the impurity concentration of the source and drain semiconductor regions 2N. In the present embodiment, the N-type channel layer 5
The impurity concentration of N is, for example, 1 × 10 17 to 1 × 10 18 / c.
m 3 .

【0077】アナログ回路において、特に1/f雑音対
策を必要としないNMISQNAのソースおよびドレイ
ン用の一対の半導体領域2NAは、P型ウエル層PWL
に形成されている。この半導体領域2NAにも、例えば
リンまたはヒ素が含有されている。この一対の半導体領
域2NAに挟まれるチャネル領域は、P型となっている
(非動作時)。また、特に1/f雑音対策を必要としな
いPMISQPAのソースおよびドレイン用の一対の半
導体領域2PAは、N型ウエル層NWLに形成されてい
る。この半導体領域2PAには、例えばホウ素が含有さ
れている。この一対の半導体領域2PAに挟まれるチャ
ネル領域は、N型となっている(非動作時)。
In the analog circuit, a pair of semiconductor regions 2NA for the source and the drain of the NMISQNA which do not particularly require the 1 / f noise countermeasure are provided with a P-type well layer PWL.
Is formed. This semiconductor region 2NA also contains, for example, phosphorus or arsenic. The channel region sandwiched between the pair of semiconductor regions 2NA is P-type (during non-operation). In addition, a pair of semiconductor regions 2PA for the source and the drain of the PMISQPA that do not particularly require the 1 / f noise countermeasure are formed in the N-type well layer NWL. The semiconductor region 2PA contains, for example, boron. The channel region sandwiched between the pair of semiconductor regions 2PA is N-type (when not operating).

【0078】一方、デジタル回路において、NMISQ
NDのソースおよびドレイン用の一対の半導体領域2N
Dは、P型ウエル層PWLに形成されている。この半導
体領域2NDにも、例えばリンまたはヒ素が含有されて
いる。この一対の半導体領域2NDに挟まれるチャネル
領域は、P型となっている(非動作時)。また、PMI
SQPDのソースおよびドレイン用の一対の半導体領域
2PDは、N型ウエル層NWLに形成されている。この
半導体領域2PDには、例えばホウ素が含有されてい
る。この一対の半導体領域2PDに挟まれるチャネル領
域は、N型となっている(非動作時)。
On the other hand, in a digital circuit, NMISQ
A pair of semiconductor regions 2N for source and drain of ND
D is formed in the P-type well layer PWL. This semiconductor region 2ND also contains, for example, phosphorus or arsenic. The channel region sandwiched between the pair of semiconductor regions 2ND is P-type (when not operating). Also, PMI
A pair of semiconductor regions 2PD for the source and the drain of the SQPD are formed in the N-type well layer NWL. The semiconductor region 2PD contains, for example, boron. The channel region sandwiched between the pair of semiconductor regions 2PD is N-type (when not operating).

【0079】上記NMISQN,QNA,QNDおよび
PMISQPA,QPDの半導体領域2N,2NA,2
PA,2ND,2PDにおいて、チャネルに近接する領
域(サイドウォール8の下方の領域)は、チャネルから
離間する領域(サイドウォール8の無い領域)よりも相
対的に不純物濃度が低くなっている。これにより、ホッ
トキャリアの発生を抑制することが可能となっている。
Semiconductor regions 2N, 2NA, 2 of NMIS QN, QNA, QND and PMISQPA, QPD
In PA, 2ND, and 2PD, the impurity concentration in the region close to the channel (the region below the sidewall 8) is relatively lower than that in the region away from the channel (the region without the sidewall 8). This makes it possible to suppress generation of hot carriers.

【0080】このような半導体基板1の主面上には、例
えばシリコン酸化膜からなる層間絶縁膜9が堆積されて
いる。この層間絶縁膜9には、半導体領域2N,2N
A,2PA,2ND,2PDに達するコンタクトホール
10が穿孔されている。層間絶縁膜9上に形成された電
極配線11は、そのコンタクトホール10を通じて半導
体領域2N,2NA,2PA,2ND,2PDと電気的
に接続されている。電極配線11は、例えばアルミニウ
ム、アルミニウム合金またはタングステン等からなる。
On the main surface of such a semiconductor substrate 1, an interlayer insulating film 9 made of, for example, a silicon oxide film is deposited. In the interlayer insulating film 9, the semiconductor regions 2N, 2N
Contact holes 10 reaching A, 2PA, 2ND, and 2PD are formed. The electrode wiring 11 formed on the interlayer insulating film 9 is electrically connected to the semiconductor regions 2N, 2NA, 2PA, 2ND, 2PD through the contact holes 10. The electrode wiring 11 is made of, for example, aluminum, an aluminum alloy, tungsten, or the like.

【0081】次に、上記の半導体集積回路装置の製造方
法の一例を図23〜図26により説明する。なお、図2
3〜図26は、上記半導体集積回路装置の製造工程中に
おけるアナログ回路およびデジタル回路の要部断面図で
ある。
Next, an example of a method of manufacturing the above semiconductor integrated circuit device will be described with reference to FIGS. Note that FIG.
3 to 26 are main-portion cross-sectional views of an analog circuit and a digital circuit during a manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device.

【0082】まず、図23に示すように、半導体基板1
の主面側の分離領域に溝型の分離部7を形成した後、別
々のマスクを用いてP型ウエル層PWLおよびN型ウエ
ル層NWLを形成する。続いて、図24に示すように、
アナログ回路の埋め込みチャネルを形成する領域が露出
され、それ以外の領域が覆われるようなフォトレジスト
パターン12aを通常のフォトリソグラフィ技術によっ
て半導体基板1の主面上に形成した後、これをマスクと
してそこから露出する半導体基板1の領域に、例えばリ
ンまたはヒ素をイオン注入する。この際の不純物イオン
のドーズ量は、例えば1×1012〜1×1013/cm-2
程度である。イオン打ち込みエネルギーは、リンでは、
例えば40keV程度、ヒ素では、例えば80keV程
度である。これは、アナログ回路において1/f雑音を
低減することが要求されるNMISQNの上記N型チャ
ネル層5を形成するための不純物導入工程である。その
後、フォトレジストパターン12aを除去した後、アナ
ログ回路の1/f雑音対策を行うNMISQN以外の各
々のNMISQNA,QNDおよびPMISQPA,Q
PDに対して、しきい値電圧調整用の不純物をイオン注
入する。この場合の不純物のドーズ量や打ち込みエネル
ギー等は、各MISのしきい値電圧に応じて行う。
First, as shown in FIG.
After the formation of the groove-shaped separation portion 7 in the separation region on the main surface side, the P-type well layer PWL and the N-type well layer NWL are formed using different masks. Subsequently, as shown in FIG.
A photoresist pattern 12a is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by a normal photolithography technique so that a region for forming a buried channel of an analog circuit is exposed and the other region is covered. For example, phosphorus or arsenic is ion-implanted into a region of the semiconductor substrate 1 exposed from the substrate. The dose of the impurity ions at this time is, for example, 1 × 10 12 to 1 × 10 13 / cm −2.
It is about. The ion implantation energy is
For example, about 40 keV, and for arsenic, for example, about 80 keV. This is an impurity introduction step for forming the N-type channel layer 5 of NMISQN required to reduce 1 / f noise in an analog circuit. Then, after removing the photoresist pattern 12a, each of the NMIS QNA and QND and the PMISQPA and Q other than the NMISQN which performs the 1 / f noise countermeasure of the analog circuit.
Impurities for adjusting the threshold voltage are ion-implanted into the PD. In this case, the dose of the impurity, the implantation energy, and the like are determined according to the threshold voltage of each MIS.

【0083】次いで、図25に示すように、半導体基板
1の主面上に、通常のゲート絶縁膜の形成方法と同様の
酸化法によって、例えばシリコン酸化膜からなるゲート
絶縁膜を形成した後、半導体基板1に対して、例えばN
O(酸化窒素)あるいはN2O(亜酸化窒素)等の雰囲
気中で熱処理を施して、ゲート絶縁膜3と半導体基板1
との界面に窒素を偏析させる(酸窒化膜)。これによ
り、ホットキャリアを抑制することができ、極薄のゲー
ト絶縁膜3の信頼性を向上させることができる。酸窒化
膜の形成方法は、これに限定されるものではなく種々変
更可能であり、例えばシリコン酸化膜からなるゲート絶
縁膜を形成した後、窒素をイオン注入法によって打ち込
み熱処理を施すことで、ゲート絶縁膜3と半導体基板1
との界面に窒素を偏析させても良い。
Next, as shown in FIG. 25, after a gate insulating film made of, for example, a silicon oxide film is formed on the main surface of the semiconductor substrate 1 by the same oxidation method as that for forming a normal gate insulating film. For example, N
Heat treatment is performed in an atmosphere such as O (nitrogen oxide) or N 2 O (nitrous oxide) to form the gate insulating film 3 and the semiconductor substrate 1.
Segregates nitrogen at the interface with (oxynitride film). Thereby, hot carriers can be suppressed, and the reliability of the extremely thin gate insulating film 3 can be improved. The method of forming the oxynitride film is not limited to this, and can be variously changed. For example, after forming a gate insulating film made of a silicon oxide film, nitrogen is implanted by an ion implantation method and heat treatment is performed. Insulating film 3 and semiconductor substrate 1
Nitrogen may be segregated at the interface with.

【0084】次いで、半導体基板1の主面上に、例えば
N型の多結晶シリコン膜を堆積した後、これを通常のフ
ォトリソグラフィ技術およびドライエッチング技術によ
ってパターニングすることにより、ゲート電極4を形成
する。続いて、そのゲート電極をマスクとし、かつ、フ
ォトレジストパターンをマスクとして、半導体基板1に
NMIS形成用の不純物(例えばリンまたはヒ素)およ
びPMIS形成用の不純物(例えばホウ素)をそれぞれ
別々にイオン注入する。これはゲート電極4の端部側に
相対的に低不純物濃度の半導体領域を形成するための工
程である。その後、半導体基板1の主面上に、例えばシ
リコン酸化膜からなる絶縁膜をCVD法等によって堆積
した後、これを異方性のドライエッチングによってエッ
チバックすることにより、図26に示すように、ゲート
電極4の側面にサイドウォール8を形成する。
Next, for example, an N-type polycrystalline silicon film is deposited on the main surface of the semiconductor substrate 1 and then patterned by ordinary photolithography and dry etching to form a gate electrode 4. . Subsequently, an impurity (eg, phosphorus or arsenic) for forming an NMIS and an impurity (eg, boron) for forming a PMIS are separately ion-implanted into the semiconductor substrate 1 using the gate electrode as a mask and the photoresist pattern as a mask. I do. This is a step for forming a semiconductor region having a relatively low impurity concentration on the end side of the gate electrode 4. Thereafter, an insulating film made of, for example, a silicon oxide film is deposited on the main surface of the semiconductor substrate 1 by a CVD method or the like, and is etched back by anisotropic dry etching, as shown in FIG. A sidewall 8 is formed on a side surface of the gate electrode 4.

【0085】次いで、そのゲート電極4およびサイドウ
ォール8をマスクとし、かつ、フォトレジストパターン
をマスクとして、半導体基板1にNMIS形成用の不純
物(例えばリンまたはヒ素)およびPMIS形成用の不
純物(例えばホウ素)をそれぞれ別々にイオン注入す
る。これは各MISのソースおよびドレイン用の半導体
領域を形成するための工程である。その後、通常の配線
形成工程を経て図22に示したアナログ・デジタル混在
回路を有する半導体集積回路装置を製造する。
Then, using the gate electrode 4 and the side wall 8 as a mask and using a photoresist pattern as a mask, an impurity for forming an NMIS (for example, phosphorus or arsenic) and an impurity for forming a PMIS (for example, boron ) Are separately implanted. This is a process for forming the source and drain semiconductor regions of each MIS. Thereafter, a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit shown in FIG. 22 is manufactured through a normal wiring forming process.

【0086】(実施の形態2)本実施の形態において
は、例えばアナログ・デジタル混在回路のアナログ回路
におけるオペアンプ(差動アンプ)回路に本発明を適用
した場合について説明する。
(Embodiment 2) In this embodiment, a case where the present invention is applied to an operational amplifier (differential amplifier) circuit in an analog circuit of, for example, a mixed analog / digital circuit will be described.

【0087】図27(a)は、アナログ・デジタル混在
回路におけるアナログ回路のオペアンプ回路OPA1を
示している。オペアンプ回路OPA1の入力段は、前記
PMISQPAと同じタイプのPMISQPA1,QP
A2と、前記NMISQNと同じタイプのNMISQN
1,QN2と、前記NMISQNAと同じタイプのNM
ISQNA1とを有している。また、出力段は、前記P
MISQPAと同じタイプのPMISQPA3と、前記
NMISQNAと同じタイプのNMISQNA2とを有
している。2つのNMISQNが差動入力トランジスタ
である。PMISQPA1,QPA2でカレントミラー
負荷(能動負荷)を構成している。
FIG. 27A shows an operational amplifier circuit OPA1 of an analog circuit in a mixed analog / digital circuit. The input stage of the operational amplifier OPA1 has PMISQPA1, QP of the same type as the PMISQPA.
A2 and an NMISQN of the same type as the NMISQN.
1, QN2 and NM of the same type as the NMIS QNA
ISQNA1. The output stage is provided with the P
It has a PMISQPA3 of the same type as the MISQPA and an NMISQNA2 of the same type as the NMISQNA. Two NMIS QNs are differential input transistors. PMISQPA1 and QPA2 constitute a current mirror load (active load).

【0088】このように本実施の形態においては、入力
段のオペアンプ回路OPA1の入力差動対に前記NMI
SQNと同じタイプのデプレッション型埋め込みチャネ
ルを有するNMISQN1,QN2を用いたことによ
り、アナログ・デジタル混在回路のアナログ回路での1
/f雑音(ここでは入力雑音)を低減することが可能と
なる。また、部分的に使用しているので回路設計の容易
性も確保できる。また、この回路(アナログ回路および
デジタル回路)を構成するMISのゲート絶縁膜は、前
記実施の形態1と同様に酸窒化膜を用いている。したが
って、特にデジタル回路でのホットキャリア耐性を向上
でき、前記実施の形態1と同様に、動作速度の向上と信
頼性の向上との両方を確保することができる。
As described above, in the present embodiment, the NMI is added to the input differential pair of the operational amplifier circuit OPA1 in the input stage.
The use of NMISs QN1 and QN2 having the same type of depletion type buried channel as SQN makes it possible to use 1
/ F noise (here, input noise) can be reduced. In addition, since it is partially used, easiness of circuit design can be ensured. In addition, as in the first embodiment, an oxynitride film is used for the gate insulating film of the MIS constituting this circuit (an analog circuit and a digital circuit). Therefore, particularly, hot carrier resistance in a digital circuit can be improved, and both the improvement of the operation speed and the improvement of the reliability can be ensured as in the first embodiment.

【0089】このようなNMISQN1,QN2の埋め
込みチャンネル(N型チャネル層5N)は、上記のよう
にチャネル電流がゲート絶縁膜3と半導体基板1との境
界より少し深いところを流れている。そのため、チャン
ネルのキャリア(電子)とゲート絶縁膜中のトラップが
相互作用する可能性が低く、1/f雑音を低減できる。
ただし、これも後に説明するようにしきい電圧Vth
が、ほぼ0V近辺、または、負電圧となる。そこでゲー
トバイアス電圧(Vbn)は通常の(1/2)Vdd近辺
の電圧より低い電圧になる。場合によっては0V近辺、
または負電圧となる。負電圧は、例えば一般のバックゲ
ート電圧発生回路のようにチャージポンプ回路で生成す
ることも可能であるし、外部から負電源電圧をもらって
回路に使うことも可能である。ただし、回路に負電圧を
使うときには半導体基板1の電位(p型ウエル層PWL
の電位)を回路で使う最低電圧にバイアスしておく必要
がある。MISのソース・ドレインといった半導体領域
の電位を逆バイアスにより電気的分離を保つ必要がある
からである。なお、上記Vddは、電源電圧を示してい
る。
In the buried channel (N-type channel layer 5N) of such NMISs QN1 and QN2, the channel current flows a little deeper than the boundary between the gate insulating film 3 and the semiconductor substrate 1 as described above. Therefore, the possibility that the carriers (electrons) in the channel and the traps in the gate insulating film interact with each other is low, and 1 / f noise can be reduced.
However, this will also be described later with reference to the threshold voltage Vth.
Becomes approximately 0 V or a negative voltage. Therefore, the gate bias voltage (Vbn) becomes a voltage lower than a voltage near the normal (1/2) Vdd. In some cases around 0V,
Or it becomes a negative voltage. The negative voltage can be generated by, for example, a charge pump circuit like a general back gate voltage generation circuit, or can be used for a circuit by receiving a negative power supply voltage from the outside. However, when a negative voltage is used for the circuit, the potential of the semiconductor substrate 1 (p-type well layer PWL)
Must be biased to the lowest voltage used in the circuit. This is because it is necessary to maintain the electrical separation of the potential of the semiconductor region such as the source and drain of the MIS by a reverse bias. Here, Vdd indicates a power supply voltage.

【0090】ゲートバイアス電圧の範囲を詳細に説明す
る。ゲートバイアス電圧Vgの上限を決めるのは、オペ
アンプ回路OPA1の入力差動対であるNMISQN
1,QN2が、飽和領域にバイアスされる必要があると
いう条件である。オペアンプ回路OPA1の入力差動対
であるNMISQN1,QN2は、相互コンダクダンス
(gm)を大きくするため、飽和領域にバイアスする必
要がある。すなわち、NMISQN1,QN2のゲート
バイアスVgsと、しきい電圧Vthと、ドレインソー
ス間電圧Vdsとの間には、次の関係式が成り立ってい
る必要がある。
The range of the gate bias voltage will be described in detail. The upper limit of the gate bias voltage Vg is determined by the input differential pair NMISQN of the operational amplifier circuit OPA1.
1, QN2 needs to be biased into the saturation region. The NMISs QN1 and QN2, which are input differential pairs of the operational amplifier circuit OPA1, need to be biased to a saturation region in order to increase mutual conductance (gm). That is, the following relational expression needs to be established between the gate bias Vgs of NMIS QN1 and QN2, the threshold voltage Vth, and the drain-source voltage Vds.

【0091】 Vds> Vgs−VthD (15) この条件をドレイン電圧の絶対値Vdとゲート電圧の絶
対値Vgとで書き直すと、 Vd>Vg−VthD (16) となる。一方図27(a)の回路からNMISQN1の
ドレイン電圧Vd(ノードN1)にはPMISQPA1
から決まる上限の電圧がある。つまり、ノードN1の電
圧は、次の通りである。
Vds> Vgs−VthD (15) When this condition is rewritten with the absolute value Vd of the drain voltage and the absolute value Vg of the gate voltage, Vd> Vg−VthD (16) On the other hand, PMISQPA1 is applied to the drain voltage Vd (node N1) of NMISQN1 from the circuit of FIG.
There is an upper limit voltage determined by That is, the voltage of the node N1 is as follows.

【0092】[0092]

【数9】 であるから、(17)式>(16)式右辺の必要がある。(Equation 9) Therefore, the right side of the expression (17)> (16) needs to be satisfied.

【0093】ここでbetapはPMISのコンダクタンス
パラメータ、Wはトランジスタのチャンネル幅、Lはト
ランジスタのチャンネル長、Iはこのトランジスタに流
れる電流である。
Here, betap is the conductance parameter of PMIS, W is the channel width of the transistor, L is the channel length of the transistor, and I is the current flowing through this transistor.

【0094】[0094]

【数10】 したがって、(Equation 10) Therefore,

【0095】[0095]

【数11】 がゲート電圧Vgの上限である。具体的な電圧の例とし
ては、Vdd=3.0V,Vthp=0.5V,X=
0.3V, VthD=−1.0Vとして、 3.0V−0.5V−0.3V+(−1.0V)=1.
2V>Vg となり、通常のバイアス(1/2)Vdd=1.5Vよ
り低めに電圧の上限が来る。
[Equation 11] Is the upper limit of the gate voltage Vg. As specific examples of the voltage, Vdd = 3.0 V, Vthp = 0.5 V, X =
Assuming that 0.3 V and VthD = -1.0 V, 3.0 V-0.5 V-0.3 V + (-1.0 V) = 1.
2V> Vg, and the upper limit of the voltage is lower than the normal bias (1/2) Vdd = 1.5V.

【0096】ゲートバイアス電圧Vgの下限を決めるの
は、入力差動対のNMISQN1,QN2の下の定電流
源用のNMISQNA1が飽和領域にバイアスされる条
件である。 VdsNMISQNA1>Vgs−Vth=Vbn−Vth (20) 一方NMISQN1,QN2のゲートバイアスVgは、
次の通りである。
The lower limit of the gate bias voltage Vg is determined by the condition that the NMIS QNA1 for the constant current source below the NMISs QN1 and QN2 of the input differential pair is biased in the saturation region. VdsNMISQNA1> Vgs-Vth = Vbn-Vth (20) On the other hand, the gate bias Vg of NMISQN1 and QN2 is
It is as follows.

【0097】[0097]

【数12】 この(21)式がVgの下限を決める。ここで、上式の
Zは入力差動対の実効ゲートバイアス電圧である。具体
的な電圧の例として、VthD=−1.0V,X=0.
3V,(Vbn−Vth)=0.3Vとすると、 Vg> −1.0V+0.3V+0.3V=−0.4V となり、負のゲートバイアス電圧である。
(Equation 12) This equation (21) determines the lower limit of Vg. Here, Z in the above equation is the effective gate bias voltage of the input differential pair. As a specific example of the voltage, VthD = −1.0 V, X = 0.
Assuming that 3V, (Vbn-Vth) = 0.3V, Vg> -1.0V + 0.3V + 0.3V = -0.4V, which is a negative gate bias voltage.

【0098】以上から、具体的な電圧の例として埋め込
みチャンネル型MISのしきい電圧VthD=−1.0
Vの場合で、電源電圧が3.0Vであると、−0.4V
<Vg<1.2Vの電圧範囲のゲートバイアスを掛ける
必要がある。適正なバイアス電圧はしきい電圧VthD
の大きさにより変わり、式(19),(21)で決める必要
がある。例えばVthD=−2.2Vとかなり負になっ
ている場合、式(19)=0V,式(21)=−1.6V
(−1.6V<Vg<0V)となり、負の入力ゲートバ
イアス電圧を掛ける必要がある。Vgが正のバイアス電
圧範囲であれば回路に問題はないが、負のバイアスを掛
けたい場合には、基板バイアス発生回路のような負電圧
発生回路で電圧を作るか、または外部から負電源電圧を
もらうことで解決できる。
From the above, as a specific example of the voltage, the threshold voltage VthD of the buried channel type MIS = −1.0
In the case of V, if the power supply voltage is 3.0 V, -0.4 V
It is necessary to apply a gate bias in a voltage range of <Vg <1.2 V. An appropriate bias voltage is a threshold voltage VthD
And needs to be determined by equations (19) and (21). For example, when VthD = −2.2 V, which is considerably negative, Equation (19) = 0 V and Equation (21) = − 1.6 V
(−1.6 V <Vg <0 V), and it is necessary to apply a negative input gate bias voltage. If Vg is in the positive bias voltage range, there is no problem with the circuit. However, if it is desired to apply a negative bias, create a voltage with a negative voltage generator such as a substrate bias generator or externally supply a negative power supply voltage. Can be solved.

【0099】一方、上記の例では実効ゲートバイアスを
0.3Vと仮定したが、埋め込みチャンネルトランジス
タで十分なドレイン電流を取るためには、例えばVth
D=−1.0Vのとき、実効ゲートバイアス電圧を1.
2V程度掛けることが必要になる。この時の上式(21)
は、Vg>−1.0V+1.2V+0.3V=0.5
V、となり、正のゲートバイアスの範囲で回路を設計で
きることになる。従ってこのようにデバイスを作成すれ
ば正のゲートバイアスのみで回路が設計でき、負電圧発
生回路が必要無くなるのでさらに回路が作りやすいとい
うメリットがある。
On the other hand, in the above example, the effective gate bias was assumed to be 0.3 V. However, in order to obtain a sufficient drain current with the buried channel transistor, for example, Vth
When D = −1.0 V, the effective gate bias voltage is set to 1.
It is necessary to apply about 2V. Equation (21) at this time
Is Vg> −1.0V + 1.2V + 0.3V = 0.5
V, and the circuit can be designed within the range of the positive gate bias. Therefore, if a device is formed in this way, a circuit can be designed with only a positive gate bias, and there is an advantage that a circuit can be easily formed because a negative voltage generating circuit is not required.

【0100】図27(b)に、図27(a)のオペアン
プ回路OPA1を適用したスイッチドキャパシタ回路
(容量帰還型差動アンプ回路)の一例を示す。図中三角
形の記号は図27(a)に示した入力差動対を埋め込み
チャネル型のNMISQN1,QN2としたオペアンプ
回路OPA1である。
FIG. 27 (b) shows an example of a switched capacitor circuit (capacitive feedback type differential amplifier circuit) to which the operational amplifier circuit OPA1 of FIG. 27 (a) is applied. In the figure, a triangle symbol indicates an operational amplifier circuit OPA1 in which the input differential pair shown in FIG. 27A is a buried channel type NMIS QN1, QN2.

【0101】上記に計算したようにオペアンプの差動入
力トランジスタのゲートバイアス電圧Vbn=Vgは式
(19)―(21)の範囲に設定する必要がある。スイ
ッチドキャパシタ回路ではクロック周期Φ1の期間にス
イッチSW1,SW2が閉じ、入力差動対のNMISQ
N1,QN2のバイアス電圧をVbnに設定すると同時
に入力電圧Vin1とバイアス電圧Vbnとの電圧差を
容量C1に記憶する。次のクロック周期Φ2の期間では
スイッチSW1,SW2が開放され、スイッチSW3が
閉じて別の入力電圧Vin2が印加され、電圧の差Vi
n1−Vin2が容量比C1/C2で増幅されて出力に
現れる。増幅利得(gain)は容量比C1/C2で決
定される。アンプの入力バイアス電圧Vbnはたとえ負
であっても、容量結合のため、入力側の回路、出力側の
回路ともに任意の電圧にできる。そのため前後の回路に
直接この回路を接続してもなんら問題無い。
As calculated above, the gate bias voltage Vbn = Vg of the differential input transistor of the operational amplifier needs to be set in the range of the equations (19)-(21). In the switched capacitor circuit, the switches SW1 and SW2 are closed during the clock cycle Φ1, and the NMISQ of the input differential pair is closed.
At the same time as setting the bias voltages of N1 and QN2 to Vbn, the voltage difference between the input voltage Vin1 and the bias voltage Vbn is stored in the capacitor C1. During the next clock cycle φ2, the switches SW1 and SW2 are opened, the switch SW3 is closed, another input voltage Vin2 is applied, and the voltage difference Vi is applied.
n1-Vin2 is amplified at the capacitance ratio C1 / C2 and appears at the output. The amplification gain (gain) is determined by the capacitance ratio C1 / C2. Even if the input bias voltage Vbn of the amplifier is negative, both the input side circuit and the output side circuit can be set to arbitrary voltages due to capacitive coupling. Therefore, there is no problem if this circuit is directly connected to the circuits before and after.

【0102】ただし、アンプの入力バイアス電圧をグラ
ンド電圧よりも低い電圧にする必要がある場合には、P
N接合がどんな場合にも順方向にバイアスされることが
無いように、基板バイアスVbbをマイナス電圧に引
き、回路で発生する最も小さい電圧よりもマイナスにし
ておく必要がある。
However, when it is necessary to set the input bias voltage of the amplifier to a voltage lower than the ground voltage, P
In order to prevent the N-junction from being forward-biased in any case, the substrate bias Vbb needs to be pulled to a negative voltage and made more negative than the smallest voltage generated in the circuit.

【0103】ここでは、図27(a)の回路をスイッチ
ドキャパシタ回路に用いた例を示したが、バイアス条件
が(負にならない)問題無い範囲では、通常の連続系の
アンプとして用いることもできる。この場合もアンプで
の1/f雑音を小さくすることができる。
Here, an example is shown in which the circuit of FIG. 27A is used for a switched capacitor circuit. However, as long as the bias condition does not cause a problem (it does not become negative), the circuit may be used as a normal continuous-system amplifier. it can. Also in this case, the 1 / f noise in the amplifier can be reduced.

【0104】(実施の形態3)本実施の形態において
は、例えばアナログ・デジタル混在回路のアナログ回路
における他のアンプ回路に本発明を適用した場合につい
て説明する。
(Embodiment 3) In this embodiment, a case where the present invention is applied to another amplifier circuit in an analog circuit of, for example, an analog / digital mixed circuit will be described.

【0105】図28(a)は、完全差動アンプ回路OP
A2を示している。この回路は完全差動型の回路で差動
入力、差動出力になっている。1/f雑音が問題となる
入力差動対には、前記実施の形態2と同様に、前記NM
ISQN1,QN2を用いている。したがって、前記実
施の形態1,2と同様に、アナログ回路での1/f雑音
を低減できる。それ以外のNMISQNA1〜QNA5
およびPMISQPA1〜QPA6は、それぞれ前記実
施の形態1で説明したNMISQNAおよびPMISQ
PAと同じ構造となっている。また、この回路(アナロ
グ回路およびデジタル回路)を構成するMISのゲート
絶縁膜は、前記実施の形態1と同様に酸窒化膜を用いて
いる。したがって、前記実施の形態1、2と同様に、特
にデジタル回路において動作速度および信頼性の向上の
両方を確保することが可能となる。
FIG. 28A shows a fully differential amplifier circuit OP.
A2 is shown. This circuit is a fully differential type circuit and has differential input and differential output. The input differential pair in which 1 / f noise is a problem has the NM
ISQN1 and QN2 are used. Therefore, as in the first and second embodiments, the 1 / f noise in the analog circuit can be reduced. Other NMIS QNA1 to QNA5
And PMISQPA1-QPA6 are respectively NMISQNA and PMISQ described in the first embodiment.
It has the same structure as PA. In addition, as in the first embodiment, an oxynitride film is used for the gate insulating film of the MIS constituting this circuit (an analog circuit and a digital circuit). Therefore, similarly to the first and second embodiments, it is possible to secure both the operation speed and the reliability particularly in the digital circuit.

【0106】他は通常のカレントミラーカスコードアン
プと呼ばれるアンプ回路と同じである。すなわち、出力
段は、NMISQNA2,QNA3およびPMISQP
A3,QPA4とからなるカレントミラーカスコードア
ンプから構成されている。
The rest is the same as an amplifier circuit called a normal current mirror cascode amplifier. That is, the output stage comprises NMIS QNA2, QNA3 and PMISQP
The current mirror cascode amplifier is composed of A3 and QPA4.

【0107】図28(b)は、同図(a)の全差動アン
プ回路OPA2を用いたスイッチドキャパシタアンプ回
路である。前記実施の形態2で説明した図27(b)と
同様、クロック周期Φ1の期間で適切な入力バイアス電
圧Vbnにリセットして使う。完全差動回路のため、両
方の入力をVbnにバイアスする。出力はコモンモード
電圧Vcmにリセットする。図27(b)の回路と同様
に、アンプの入力バイアス電圧Vbnはたとえ負であっ
ても、容量結合のため、入力側の回路、出力側の回路と
もに任意の電圧にできる。そのため前後の回路に直接こ
の回路を接続してなんら問題無い。なお、C3〜C6は
容量を示している。
FIG. 28B shows a switched capacitor amplifier circuit using the fully differential amplifier circuit OPA2 of FIG. As in the case of FIG. 27B described in the second embodiment, an appropriate input bias voltage Vbn is reset and used during the clock cycle Φ1. Both inputs are biased to Vbn for a fully differential circuit. The output is reset to the common mode voltage Vcm. Similarly to the circuit of FIG. 27B, even if the input bias voltage Vbn of the amplifier is negative, both the input side circuit and the output side circuit can be set to arbitrary voltages due to capacitive coupling. Therefore, there is no problem if this circuit is directly connected to the circuits before and after. Note that C3 to C6 indicate capacitance.

【0108】(実施の形態4)本実施の形態において
は、例えばアナログ・デジタル混在回路のアナログ回路
におけるさらに他のアンプ回路に本発明を適用した場合
について説明する。
(Embodiment 4) In the present embodiment, a case where the present invention is applied to still another amplifier circuit in an analog circuit of, for example, an analog / digital mixed circuit will be described.

【0109】図29(a)は、前記実施の形態3と同様
の完全差動型アンプ回路OPA3である。これは、いわ
ゆるフォールデッドカスコード型(インバーデッドカス
コード型)のアンプであり、電源電圧Vddを低くで
き、電圧利用率を高めることができる。1/f雑音が問
題となる入力差動対には、前記実施の形態2,3と同様
に、前記NMISQN1,QN2を用いているので、前
記実施の形態1〜3と同様の効果が得られる。それ以外
のNMISQNA1〜QNA5およびPMISQPA2
〜QPA6は、前記実施の形態3と同じである。また、
ここでもアナログ・デジタル混在回路を構成するMIS
のゲート絶縁膜として酸窒化膜を用いているので、前記
実施の形態1〜3と同様の効果が得られる。
FIG. 29A shows a fully differential amplifier circuit OPA3 similar to that of the third embodiment. This is a so-called folded cascode type (inverted cascode type) amplifier, which can lower the power supply voltage Vdd and increase the voltage utilization rate. Since the NMIS QN1 and QN2 are used for the input differential pair in which 1 / f noise is a problem as in the second and third embodiments, the same effects as in the first to third embodiments can be obtained. . Other NMIS QNA1 to QNA5 and PMISQPA2
To QPA6 are the same as in the third embodiment. Also,
Here, too, the MIS that constitutes the analog / digital mixed circuit
Since the oxynitride film is used as the gate insulating film, the same effects as those of the first to third embodiments can be obtained.

【0110】ここでのPMISQPA3は、定電流源と
して機能する。また、NMISQN2とPMISQPA
4とは、インバーテッドカスコード接続された一対のト
ランジスタで、PMISQPA4は、ゲート接地トラン
ジスタであり、NMISQN2はソース接地として機能
する。PMISQPA4およびNMISQNA3は、2
段定電流源として動作する。
Here, the PMISQPA3 functions as a constant current source. Also, NMISQN2 and PMISQPA
Reference numeral 4 denotes a pair of transistors connected in inverted cascode, PMISQPA4 is a gate-grounded transistor, and NMISQN2 functions as a source-grounded transistor. PMISQPA4 and NMISQNA3 are 2
It operates as a constant current source.

【0111】この完全差動型アンプ回路OPA3を用い
たスイッチドキャパシタアンプ回路を図29(b)に示
す。このスイッチドキャパシタアンプ回路は、前記実施
の形態3の図28(b)とほぼ同じ回路である。
FIG. 29B shows a switched capacitor amplifier circuit using this fully differential amplifier circuit OPA3. This switched capacitor amplifier circuit is substantially the same as that of the third embodiment shown in FIG.

【0112】(実施の形態5)本実施の形態において
は、例えばアナログ・デジタル混在回路のアナログ回路
におけ他のアンプ回路に本発明を適用した場合について
説明する。
(Embodiment 5) In this embodiment, a case where the present invention is applied to another amplifier circuit in an analog circuit of, for example, an analog / digital mixed circuit will be described.

【0113】図30(a)は、前記実施の形態3,4と
同様の完全差動型アンプ回路OPA4である。これは、
いわゆるテレスコピック型アンプである。1/f雑音が
問題となる入力差動対には、前記実施の形態2〜4と同
様に、前記NMISQN1,QN2を用いているので、
前記実施の形態1〜4と同様の効果が得られる。それ以
外のNMISQNA1,QNA6〜QNA9およびPM
ISQPA7〜QPA10は、それぞれ前記実施の形態
1で説明したNMISQNAおよびPMISQPAと同
じ構造となっている。また、ここでもアナログ・デジタ
ル混在回路を構成するMISのゲート絶縁膜として酸窒
化膜を用いているので、前記実施の形態1〜4と同様の
効果が得られる。この回路では、一対のPMISQPA
8,QPA10および一対のNMISQNA7,QNA
9がカスコード接続されている。電源電圧は高くなる
が、多段接続により出力インピーダンスは高くなる。電
源電圧抑圧比が向上するので、電源ノイズを防止でき
る。
FIG. 30A shows a fully differential amplifier circuit OPA4 similar to the third and fourth embodiments. this is,
This is a so-called telescopic amplifier. Since the NMIS QN1 and QN2 are used for the input differential pair in which 1 / f noise is a problem as in the second to fourth embodiments,
The same effects as in the first to fourth embodiments can be obtained. Other NMIS QNA1, QNA6 to QNA9 and PM
Each of ISQPA7 to QPA10 has the same structure as NMISQNA and PMISQPA described in the first embodiment. Also here, since the oxynitride film is used as the gate insulating film of the MIS constituting the mixed analog / digital circuit, the same effects as in the first to fourth embodiments can be obtained. In this circuit, a pair of PMISQPA
8, QPA10 and a pair of NMIS QNA7, QNA
9 is cascode-connected. Although the power supply voltage increases, the output impedance increases due to the multistage connection. Since the power supply voltage suppression ratio is improved, power supply noise can be prevented.

【0114】この完全差動型アンプ回路OPA4を用い
たスイッチドキャパシタアンプ回路を図30(b)に示
す。このスイッチドキャパシタアンプ回路は、前記実施
の形態3の図28(b)とほぼ同じ回路である。
FIG. 30B shows a switched capacitor amplifier circuit using the fully differential amplifier circuit OPA4. This switched capacitor amplifier circuit is substantially the same as that of the third embodiment shown in FIG.

【0115】(実施の形態6)本実施の形態は、前記実
施の形態2の変形例を説明ものである。本実施の形態に
おいては、図31に示すように、完全差動アンプ回路O
PA5の入力差動対を構成するNMISQN1,QN2
をデプレッション型の埋め込みチャネル構造とした他、
2段目の増幅段のNMISQN3および入力差動対の定
電流源用のNMISQN4を、前記実施の形態1で説明
したNMISQNと同様のデプレッション型の埋め込み
チャネル構造とした。NMISQN3,QN4のいずれ
か一方をデプレッション型の埋め込みチャネルとする構
造としても良い。これ以外は、前記実施の形態2と同じ
である。
(Embodiment 6) This embodiment is a modification of the second embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG.
NMISs QN1 and QN2 forming an input differential pair of PA5
Has a depletion-type embedded channel structure,
The NMIS QN3 of the second amplification stage and the NMIS QN4 for the constant current source of the input differential pair have the same depression type buried channel structure as the NMIS QN described in the first embodiment. One of the NMISs QN3 and QN4 may be a depression type buried channel. The rest is the same as the second embodiment.

【0116】2段目の増幅段の雑音は、1段目の増幅段
の利得で割られた分だけ、入力換算雑音になる。したが
って、1段目の利得が十分高ければ2段目の雑音を対策
する必要は少ない。しかし、1段目の利得が十分高くな
ければ影響が出るので、それを考慮して2段目のNMI
SQN3もデプレッション型の埋め込みチャンネル構造
とした。
The noise of the second amplification stage becomes the input conversion noise by an amount divided by the gain of the first amplification stage. Therefore, if the gain of the first stage is sufficiently high, there is little need to take measures against the noise of the second stage. However, if the gain of the first stage is not sufficiently high, the effect will occur.
SQN3 also has a depression type buried channel structure.

【0117】また、入力差動対の定電流源用のNMIS
QN4からの雑音は、PMISQPA1がダイオード接
続されているため、出力に出てくる利得は小さく、影響
はそれほど大きくない。したがって、前記実施例2では
省略したが、さらに雑音の影響を低減する必要がある場
合には、このNMISQN4もデプレッション型の埋め
込みチャンネル化すると効果がある。
An NMIS for a constant current source of an input differential pair
Since the noise from QN4 is diode-connected to PMISQPA1, the gain appearing at the output is small and the effect is not so large. Therefore, although omitted in the second embodiment, when it is necessary to further reduce the influence of noise, it is effective to form the NMISQN4 into a depletion type buried channel.

【0118】これらのNMISQN3,QN4のしきい
電圧VthDが負電圧であるときには場合により負のゲ
ートバイアス電圧を発生する必要があるが、ゲートに与
えるのは電圧で、電流容量は必要ないので、負発生回路
設計上に難しい問題はない。
When the threshold voltage VthD of these NMISs QN3 and QN4 is a negative voltage, a negative gate bias voltage needs to be generated in some cases. However, since a voltage is applied to the gate and no current capacity is required, a negative gate bias voltage is required. There are no difficult problems in designing the generator.

【0119】(実施の形態7)本実施の形態は、前記実
施の形態3の変形例を説明するものである。本実施の形
態においては、図32に示すように、完全差動アンプ回
路OPA6の入力差動対を構成するNMISQN1,Q
N2をデプレッション型の埋め込みチャネル構造とした
他、他のNMISQN5〜QN9もデプレッション型の
埋め込みチャネル構造とした。これ以外は、前記実施の
形態3と同じである。
(Embodiment 7) The present embodiment describes a modification of the third embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 32, NMISs QN1 and Q
In addition to N2 having a depletion type buried channel structure, other NMISs QN5 to QN9 also have a depletion type buried channel structure. The rest is the same as the third embodiment.

【0120】入力換算雑音には、入力差動対の相互コン
ダクタンス(gmi)と、完全差動アンプOPA6の定
電流源用のNMISQN6,QN9の相互コンダクタン
ス(gmn)との比で出力雑音が出る。通常、相互コン
ダクタンス(gmi)の方が大きいので、このNMIS
QN6,QN9をデプレッション型の埋め込みチャンネ
ル構造にしないこともできるが、さらに低雑音化を図る
場合には、この定電流源用のNMISQN6,QN9も
デプレッション型の埋め込みチャンネル構造にすること
が望ましい。
Output noise appears as input conversion noise in the ratio of the mutual conductance (gmi) of the input differential pair to the mutual conductance (gmn) of the NMISs QN6 and QN9 for the constant current source of the fully differential amplifier OPA6. Usually, since the transconductance (gmi) is larger, this NMIS
The QN6 and QN9 may not have a depletion type buried channel structure. However, in order to further reduce noise, it is desirable that the NMIS QN6 and QN9 for the constant current source also have a depletion type buried channel structure.

【0121】NMISQN7をデプレッション型の埋め
込みチャネルとしない構造(すなわち、エンハンスメン
ト型の表面チャネルの構造)としても良いが、入力差動
対以外の全てのNMISQN5〜QN9をデプレッショ
ン型埋め込みチャネル構造とすることにより、アナログ
回路において、より低雑音化が可能となり、アナログ・
デジタル混在回路の雑音特性を向上させることができ
る。
Although the NMIS QN7 may not be a depletion-type buried channel (ie, an enhancement-type surface channel structure), the NMIS QN5 to QN9 other than the input differential pair may have a depletion-type buried channel structure. In analog circuits, lower noise can be achieved.
The noise characteristics of the digital mixed circuit can be improved.

【0122】(実施の形態8)本実施の形態は、前記実
施の形態4の変形例を説明するものである。本実施の形
態においては、図33に示すように、完全差動アンプ回
路OPA7の入力差動対を構成するNMISQN1,Q
N2をデプレッション型の埋め込みチャネル構造とした
他、定電流源用のNMISQN6,QN9およびその他
のNMISQN5,QN7,QN8もデプレッション型
の埋め込みチャネル構造とした。その他のNMISQN
5,QN7,QN8をデプレッション型の埋め込みチャ
ネル構造としない構造、すなわち、エンハンスメント型
の表面チャネルの構造としても良い。これ以外は、前記
実施の形態4と同じである。
(Eighth Embodiment) The present embodiment describes a modification of the fourth embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 33, NMISs QN1 and Q
In addition to N2 having a depletion type buried channel structure, NMIS QN6 and QN9 for a constant current source and other NMIS QN5, QN7 and QN8 also have a depletion type buried channel structure. Other NMISQN
5, QN7, QN8 may not have a depletion type buried channel structure, that is, an enhancement type surface channel structure. Except for this, it is the same as the fourth embodiment.

【0123】この種の完全差動アンプ回路OPA7にお
いても、前記実施の形態7で説明したように、定電流源
用のNMISQN6,QN9をデプレッション型の埋め
込みチャンネル構造にすることにより、さらに低雑音化
を図ることができる。また、NMISQN5,QN7,
QN8をもデプレッション型埋め込みチャネル構造とす
ることにより、アナログ回路において、より低雑音化が
可能となり、アナログ・デジタル混在回路の雑音特性を
向上させることが可能となる。
In this type of fully differential amplifier circuit OPA7, as described in the seventh embodiment, the NMISs QN6 and QN9 for the constant current source have a depression type buried channel structure to further reduce noise. Can be achieved. Also, NMIS QN5, QN7,
The QN8 also has a depletion-type buried channel structure, so that the noise in the analog circuit can be further reduced, and the noise characteristic of the analog / digital mixed circuit can be improved.

【0124】(実施の形態9)本実施の形態は、前記実
施の形態5の変形例を説明するものである。本実施の形
態においては、図34に示すように、完全差動アンプ回
路OPA8の入力差動対を構成するNMISQN1,Q
N2をデプレッション型の埋め込みチャネル構造とした
他、定電流源用のNMISQN10およびその他のNM
ISQN11〜QN14もデプレッション型の埋め込み
チャネル構造とした。その他のNMISQN11〜QN
14をデプレッション型の埋め込みチャネルとしない構
造、すなわち、エンハンスメント型の表面チャネルの構
造としても良い。これ以外は、前記実施の形態5と同じ
である。
(Embodiment 9) This embodiment describes a modification of the embodiment 5. In the present embodiment, as shown in FIG. 34, NMISs QN1 and Q
N2 has a depletion type buried channel structure, NMISQN10 for a constant current source and other NM
ISQN11 to QN14 also have a depression type buried channel structure. Other NMIS QN11-QN
The structure may be such that 14 is not a depression type buried channel, that is, an enhancement type surface channel structure. Except for this, it is the same as the fifth embodiment.

【0125】この種の完全差動アンプ回路OPA8にお
いても、前記実施の形態7で説明したように、定電流源
用のNMISQN10をデプレッション型の埋め込みチ
ャンネル構造にすることで、さらに低雑音化を図ること
ができる。また、NMISQN11〜QN14をもデプ
レッション型埋め込みチャネル構造とすることで、アナ
ログ回路において、より低雑音化が可能となり、アナロ
グ・デジタル混在回路の雑音特性の向上が図れる。
In this type of fully differential amplifier circuit OPA8, as described in the seventh embodiment, the NMIS QN10 for the constant current source has a depletion type buried channel structure to further reduce noise. be able to. In addition, since the NMISs QN11 to QN14 also have a depletion type buried channel structure, it is possible to further reduce noise in an analog circuit and to improve noise characteristics of an analog / digital mixed circuit.

【0126】(実施の形態10)図35は、本発明の他
の実施の形態であるアナログ・デジタル混在回路の要部
を例示している。ここでは、アナログ・デジタル混在回
路の入力端子INに入力される信号が、例えばビデオカ
メラのCCD(Charge Coupled Device)撮像素子出力
信号(検出信号)のように比較的微少な信号であり、ア
ンプ回路の初段の雑音が問題になる例を挙げている。
(Embodiment 10) FIG. 35 illustrates a main part of an analog / digital mixed circuit according to another embodiment of the present invention. Here, the signal input to the input terminal IN of the analog / digital mixed circuit is a relatively small signal such as a CCD (Charge Coupled Device) image sensor output signal (detection signal) of a video camera. An example is given in which the noise in the first stage becomes a problem.

【0127】入力端子INは、アンプ回路AMP1〜A
MP3を介して、A/D変換器ADに電気的に接続さ
れ、さらにデジタル信号処理回路DSCに電気的に接続
されている。アンプ回路AMP1は、ゼロレベルサンプ
ルアンプ回路である。また、アンプ回路AMP2は、初
段可変ゲインアンプ回路である。なお、C7〜C9は容
量を示し、SW3,SW4はスイッチを示している。
The input terminal IN is connected to the amplifier circuits AMP1 to AMP
Via MP3, it is electrically connected to the A / D converter AD and further to the digital signal processing circuit DSC. The amplifier circuit AMP1 is a zero-level sample amplifier circuit. The amplifier circuit AMP2 is a first-stage variable gain amplifier circuit. Note that C7 to C9 indicate capacitors, and SW3 and SW4 indicate switches.

【0128】入力端子INに伝送された微小な入力信号
は、微弱なのでアンプ回路AMP1〜AMP3で増幅す
る必要がある。この際、アンプ回路AMP1,AMP2
の初段に1/f雑音があると、これが増幅され画像にと
って妨害となる。そのため、アンプ回路AMP1,AM
P2の初段は1/f雑音の小さいデバイスで低雑音化す
る必要がある。そこで、本実施の形態においては、その
アンプ回路AMP1,AMP2の初段のトランジスタと
して、前記実施の形態1〜9で説明したように、デプレ
ッション型の埋め込みチャンネルを有するNMISを用
いる。これにより、低雑音アンプを実現でき、画像に妨
害のでないアナログ・デジタル混在回路を実現すること
ができる。
The minute input signal transmitted to the input terminal IN is weak and needs to be amplified by the amplifier circuits AMP1 to AMP3. At this time, the amplifier circuits AMP1, AMP2
If 1 / f noise is present at the first stage, it will be amplified and interfere with the image. Therefore, the amplifier circuits AMP1, AM
In the first stage of P2, it is necessary to reduce the noise with a device having a small 1 / f noise. Therefore, in the present embodiment, as described in the first to ninth embodiments, an NMIS having a depression type buried channel is used as the first transistor of the amplifier circuits AMP1 and AMP2. As a result, a low-noise amplifier can be realized, and an analog / digital mixed circuit that does not disturb the image can be realized.

【0129】上記のアンプ回路AMP1〜AMP3で増
幅された信号は、A/D変換器ADの入力に伝送され
る。A/D変換器ADでは、アンプ回路AMP3から伝
送されたアナログ信号をデジタル信号に変換して、デジ
タル信号処理回路DSCに伝送する。デジタル信号処理
回路DSCでは、アナログ入力信号に応じて、例えば8
ビット(bit)のデジタル信号(例えば256階調)
の出力が取り出す等、種々の信号処理が行われる。
The signals amplified by the amplifier circuits AMP1 to AMP3 are transmitted to the input of the A / D converter AD. The A / D converter AD converts an analog signal transmitted from the amplifier circuit AMP3 into a digital signal and transmits the digital signal to the digital signal processing circuit DSC. In the digital signal processing circuit DSC, for example, 8
Digital signal of bit (for example, 256 gradations)
Various signal processings are performed, such as taking out the output of.

【0130】本実施の形態では、画像信号の例で述べた
が、これに限定されるものではなく種々適用可能であ
る。すなわち、本発明の技術思想は、センサからの微少
な信号をまず増幅して、その後の信号処理を行う、あら
ゆる種類のアナログ・デジタル混在回路に適用して有効
である。
In the present embodiment, an example of an image signal has been described. However, the present invention is not limited to this, and various applications are possible. That is, the technical idea of the present invention is effective when applied to all kinds of analog / digital mixed circuits that first amplify a small signal from a sensor and then perform signal processing.

【0131】(実施の形態11)本実施の形態において
は、例えばアナログ・デジタル混在回路のアナログ回路
における発振回路(例えばRF発振周波数を形成する発
振回路やクロック発生の基準となるフェーズロックドル
ープ(PLL)回路)に本発明を適用した場合について
説明する。
(Embodiment 11) In this embodiment, for example, an oscillating circuit in an analog circuit of an analog / digital mixed circuit (for example, an oscillating circuit for forming an RF oscillating frequency or a phase locked loop (PLL) serving as a reference for clock generation) ) The case where the present invention is applied to the circuit) will be described.

【0132】図36は、その発振回路VCOの一例を示
している。発振回路VCOは、例えば差動型LC発振回
路である。電圧利用率を良くするために交流負荷をコイ
ルL1,L2で形成している。発振周波数は、容量C1
0,C11および抵抗R1(または容量C12,C13
および抵抗R2)で決めている。
FIG. 36 shows an example of the oscillation circuit VCO. The oscillation circuit VCO is, for example, a differential LC oscillation circuit. In order to improve the voltage utilization rate, an AC load is formed by the coils L1 and L2. The oscillation frequency is the capacitance C1
0, C11 and the resistor R1 (or the capacitors C12, C13
And the resistance R2).

【0133】RF信号の発振回路VCOでは、位相雑音
の小さな発振回路が要求されており、低雑音発振回路が
非常に重要となる。そこで、本実施の形態においては、
この負性抵抗差動型の発振回路VCOの負性抵抗発生用
差動対のNMISQN15,QN16を、前記実施の形
態1のNMISQNと同様のデプレッション型の埋め込
みチャネル構造とした。これにより、発振回路VCOの
入力雑音を低減することが可能となる。
An oscillation circuit VCO for an RF signal requires an oscillation circuit with small phase noise, and a low-noise oscillation circuit is very important. Therefore, in the present embodiment,
The NMIS QN15 and QN16 of the differential pair for generating a negative resistance of the negative resistance differential type oscillation circuit VCO have a depression type buried channel structure similar to the NMIS QN of the first embodiment. This makes it possible to reduce the input noise of the oscillation circuit VCO.

【0134】また、定電流源用のNMISQN17もデ
プレッション型の埋め込みチャネル構造とした。そのN
MISQN17をデプレッション型の埋め込みチャネル
としない構造、すなわち、エンハンスメント型の表面チ
ャネルの構造としても良い。定電流源用のNMISQN
17をデプレッション型の埋め込みチャンネル構造にす
ることで、さらに低雑音化を図ることができ、アナログ
・デジタル混在回路の雑音特性の向上が図れる。
The NMIS QN 17 for the constant current source also has a depression type buried channel structure. That N
The MISQN 17 may have a structure that is not a depression type buried channel, that is, a structure of an enhancement type surface channel. NMISQN for constant current source
By using a depletion-type embedded channel structure for 17, noise can be further reduced, and the noise characteristics of the analog / digital mixed circuit can be improved.

【0135】ここで使っているデプレッション型の埋め
込みチャネルを有するNMISQN15〜QN17は、
しきい値電圧Vthが零(0)に近い値、または負の値
を持つ。そのため入力バイアス電圧Vbn1は充分低い
電圧、場合によっては負の電位を与える必要がある。こ
の発振回路VCOでは、容量結合を用いることにより他
の回路部品とDCバイアスを分離することができるの
で、ゲートバイアスとして必要なだけ、低いバイアス電
圧または負の電圧を与えることが可能である。
The NMISs QN15 to QN17 having a depletion type buried channel used here are:
The threshold voltage Vth has a value close to zero (0) or a negative value. Therefore, the input bias voltage Vbn1 needs to be given a sufficiently low voltage, and in some cases, a negative potential. In this oscillation circuit VCO, the DC bias can be separated from other circuit components by using the capacitive coupling, so that it is possible to apply a low bias voltage or a negative voltage as necessary as a gate bias.

【0136】このような発振回路VCOを移動体通信機
器に組み込むことにより、位相雑音を低減でき、移動体
通信で必要な隣接チャンネルとの分離を充分に取ること
が可能となる。
By incorporating such an oscillator circuit VCO into a mobile communication device, phase noise can be reduced, and sufficient separation from adjacent channels required for mobile communication can be achieved.

【0137】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
As described above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say,

【0138】例えば前記実施の形態においては、デプレ
ッション型の埋め込みチャネルを有するMISをNMI
Sとした場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく種々変更可能であり、例えばPMISをデプ
レッション型の埋め込みチャネルとしてアナログ回路の
前記実施の形態で説明した所定の箇所に使用しても良
い。この場合は、そのPMISのゲート電極をP型とす
る。そして、チャネル領域にP型チャネル層を形成す
る。ゲート電極材料として多結晶シリコンを用いる場合
には、ゲート電極にホウ素を導入することでP型とす
る。また、ゲート電極材料として金属を用いる場合に
は、例えば酸化ルテニウム(RuO2),イリジウム
(ir)、プラチナ(Pt)、窒化タングステン(W
N)または窒化モリブデン(Mo2N)を使用する。
For example, in the above embodiment, the MIS having the depression type
Although the case of S has been described, the present invention is not limited to this, and various changes can be made. For example, even if PMIS is used as a depletion type buried channel at a predetermined location described in the above-described embodiment of the analog circuit. good. In this case, the gate electrode of the PMIS is a P-type. Then, a P-type channel layer is formed in the channel region. In the case where polycrystalline silicon is used as a gate electrode material, boron is introduced into the gate electrode to make it a P-type. When a metal is used as the gate electrode material, for example, ruthenium oxide (RuO 2 ), iridium (ir), platinum (Pt), tungsten nitride (W
N) or molybdenum nitride (Mo 2 N).

【0139】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野である半導体
集積回路装置に適用した場合について説明したが、上述
した半導体集積回路装置に限定されるものではなく、例
えばDRAM(Dynamic Random Access Memory)、SR
AM(Static Random Access Memory)またはフラッシ
ュメモリ(EEPROM;Electric Erasable Programm
able Read Only Memory)等のようなメモリ回路とアナ
ログ・デジタル混在回路とを同一半導体基板に設ける他
の半導体集積回路装置にも適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is applied to a semiconductor integrated circuit device, which is the field of application, has been described. However, the present invention is not limited to the above-described semiconductor integrated circuit device. For example, DRAM (Dynamic Random Access Memory), SR
AM (Static Random Access Memory) or flash memory (EEPROM; Electric Erasable Programm)
The present invention is also applicable to other semiconductor integrated circuit devices in which a memory circuit such as an Able Read Only Memory) and an analog / digital mixed circuit are provided on the same semiconductor substrate.

【0140】[0140]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。 (1).本発明によれば、アナログ・デジタル混在回路のア
ナログ回路を構成する絶縁ゲート電界効果トランジスタ
のゲート絶縁膜を酸窒化膜によって構成し、前記アナロ
グ回路を構成する少なくとも1つの第1のトランジスタ
を、デプレッション型埋め込みチャネルを有する構造と
することにより、アナログ・デジタル混在回路を有する
半導体集積回路装置の雑音特性を向上させることが可能
となる。 (2).上記(1)により、アナログ・デジタル混在回路を有
する半導体集積回路装置の動作信頼性を向上させること
が可能となる。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows. (1) According to the present invention, the gate insulating film of the insulated gate field effect transistor forming the analog circuit of the analog / digital mixed circuit is formed of an oxynitride film, and at least one of the first circuits forming the analog circuit is formed. When the transistor has a structure having a depression-type buried channel, the noise characteristics of a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit can be improved. (2) According to the above (1), the operation reliability of a semiconductor integrated circuit device having an analog / digital mixed circuit can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態である半導体集積回路装
置の模式的な要部断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a principal part of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態であるNチャネル型のM
IS・FETの埋め込みチャネルの構造を示す要部断面
図である。
FIG. 2 shows an N-channel type M according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part showing a structure of a buried channel of an IS • FET.

【図3】(a)は図2の領域Aの拡大断面図であり、
(b)は(a)の不純物濃度分布を示す説明図である。
FIG. 3A is an enlarged sectional view of a region A in FIG. 2,
(B) is an explanatory view showing the impurity concentration distribution of (a).

【図4】(a)は図3のNチャネル型のMIS・FET
の埋め込みチャネル構造の動作状態を示し、(b)はそ
のポテンシャル分布を示す説明図である。
FIG. 4A is an N-channel MIS-FET of FIG. 3;
FIG. 3B is an explanatory diagram showing an operation state of the buried channel structure of FIG.

【図5】(a)は図3のNチャネル型のMIS・FET
の埋め込みチャネル構造の図4とは異なる動作状態を示
し、(b)はそのポテンシャル分布を示す説明図であ
る。
5A is an N-channel type MIS • FET of FIG. 3;
4 shows an operation state different from that in FIG. 4 of the buried channel structure shown in FIG.

【図6】(a)は図3のNチャネル型のMIS・FET
の埋め込みチャネル構造の図4と同様の動作状態を示
し、(b)はそのポテンシャル分布を示す説明図であ
る。
6A is an N-channel type MIS • FET of FIG. 3;
4 shows an operation state of the buried channel structure of FIG. 4 similar to that of FIG. 4, and FIG.

【図7】(a)は図3のNチャネル型のMIS・FET
の埋め込みチャネル構造の図4〜図6とは異なる動作状
態を示し、(b)はそのポテンシャル分布を示す説明図
である。
7A is an N-channel type MIS • FET of FIG. 3;
7 shows an operation state of the buried channel structure shown in FIG. 4 different from those shown in FIGS. 4 to 6, and FIG.

【図8】(a)は図3のNチャネル型のMIS・FET
の埋め込みチャネル構造の図4〜図7とは異なる動作状
態を示し、(b)はそのポテンシャル分布を示す説明図
である。
8 (a) is an N-channel MIS • FET of FIG. 3;
7 shows an operation state of the buried channel structure shown in FIG. 4 different from those in FIGS. 4 to 7, and FIG.

【図9】Nチャネル型のMIS・FETの埋め込みチャ
ネル構造を特徴づけるパラメータに対する制限条件を与
える物理現象を示すエネルギーバンドの説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of an energy band showing a physical phenomenon that gives a limiting condition to a parameter characterizing a buried channel structure of an N-channel type MIS • FET.

【図10】Nチャネル型のMIS・FETの埋め込みチ
ャネル構造を特徴づけるパラメータに対する制限条件を
与える物理現象を示すエネルギーバンドの説明図であ
る。
FIG. 10 is an explanatory diagram of an energy band showing a physical phenomenon that gives a limiting condition to a parameter characterizing a buried channel structure of an N-channel type MIS • FET.

【図11】Nチャネル型のMIS・FETの埋め込みチ
ャネル構造を特徴づけるパラメータに対する制限条件を
与える物理現象を示すエネルギーバンドの説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of an energy band showing a physical phenomenon that gives a limiting condition to a parameter characterizing a buried channel structure of an N-channel type MIS • FET.

【図12】Nチャネル型のMIS・FETの埋め込みチ
ャネル構造を特徴づけるパラメータに対する制限条件を
与える物理現象を示すエネルギーバンドの説明図であ
る。
FIG. 12 is an explanatory diagram of an energy band showing a physical phenomenon that gives a limiting condition to a parameter characterizing a buried channel structure of an N-channel type MIS • FET.

【図13】図2のN型チャネル層の抵抗条件より規定さ
れる構造パラメータに対する制限条件を与える模式的な
説明図である。
FIG. 13 is a schematic explanatory view for giving a restriction condition on a structural parameter defined by a resistance condition of the N-type channel layer in FIG. 2;

【図14】図13のN型チャネル層を抜き出して模式的
に示した要部拡大斜視図である。
FIG. 14 is an enlarged perspective view of an essential part schematically showing an N-type channel layer extracted from FIG. 13;

【図15】式(7)で表されるN型チャネル層幅が満た
すべき条件を示すグラフ図である。
FIG. 15 is a graph showing conditions to be satisfied by an N-type channel layer width represented by Expression (7).

【図16】式(7)の妥当性をデバイスシミュレーショ
ンにより検証した結果を示すグラフ図である。
FIG. 16 is a graph showing the result of verifying the validity of equation (7) by device simulation.

【図17】1/f雑音を抑えた状態を実現するゲート電
圧の範囲を説明するグラフ図である。
FIG. 17 is a graph illustrating a range of a gate voltage that realizes a state where 1 / f noise is suppressed.

【図18】エンハンスメント型の表面チャネルを有する
MISのゲート電圧と電流との関係を示すグラフ図であ
る。
FIG. 18 is a graph showing a relationship between gate voltage and current of a MIS having an enhancement type surface channel.

【図19】近似により得られた式(14)を説明する説
明図である。
FIG. 19 is an explanatory diagram illustrating Expression (14) obtained by approximation.

【図20】デバイスシミュレーションにより得られた電
子濃度を示すグラフ図である。
FIG. 20 is a graph showing an electron concentration obtained by device simulation.

【図21】アナログ・デジタル混在回路を有する半導体
チップの平面図である
FIG. 21 is a plan view of a semiconductor chip having a mixed analog / digital circuit.

【図22】図21の要部断面図である。FIG. 22 is a sectional view of a main part of FIG. 21;

【図23】図21の半導体集積回路装置の製造工程中に
おけるアナログ回路およびデジタル回路の要部断面図で
ある。
23 is a fragmentary cross-sectional view of an analog circuit and a digital circuit during a manufacturing step of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 21;

【図24】図23に続く半導体集積回路装置の製造工程
中におけるアナログ回路およびデジタル回路の要部断面
図である。
24 is a fragmentary cross-sectional view of the analog circuit and the digital circuit during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 23;

【図25】図24に続く半導体集積回路装置の製造工程
中におけるアナログ回路およびデジタル回路の要部断面
図である。
25 is a fragmentary cross-sectional view of the analog circuit and the digital circuit during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 24;

【図26】図25に続く半導体集積回路装置の製造工程
中におけるアナログ回路およびデジタル回路の要部断面
図である。
26 is a fragmentary cross-sectional view of the analog circuit and the digital circuit during the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device, following FIG. 25;

【図27】(a)は本発明の他の実施の形態である半導
体集積回路装置のアナログ回路の回路図、(b)は
(a)のアナログ回路を適用した例の回路図である。
FIG. 27A is a circuit diagram of an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 27B is a circuit diagram of an example in which the analog circuit of FIG.

【図28】(a)は本発明の他の実施の形態である半導
体集積回路装置のアナログ回路の回路図、(b)は
(a)のアナログ回路を適用した例の回路図である。
28A is a circuit diagram of an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 28B is a circuit diagram of an example to which the analog circuit of FIG.

【図29】(a)は本発明の他の実施の形態である半導
体集積回路装置のアナログ回路におけるアンプ回路の回
路図、(b)は(a)の回路を用いたスイッチドキャパ
シタアンプ回路の回路図である。
29A is a circuit diagram of an amplifier circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 29B is a circuit diagram of a switched capacitor amplifier circuit using the circuit of FIG. It is a circuit diagram.

【図30】(a)は本発明の他の実施の形態である半導
体集積回路装置のアナログ回路におけるアンプ回路の回
路図、(b)は(a)の回路を用いたスイッチドキャパ
シタアンプ回路の回路図である。
30A is a circuit diagram of an amplifier circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 30B is a circuit diagram of a switched capacitor amplifier circuit using the circuit of FIG. It is a circuit diagram.

【図31】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置のアナログ回路におけるアンプ回路の回路図であ
る。
FIG. 31 is a circuit diagram of an amplifier circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図32】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置のアナログ回路におけるアンプ回路の回路図であ
る。
FIG. 32 is a circuit diagram of an amplifier circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図33】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置のアナログ回路におけるアンプ回路の回路図であ
る。
FIG. 33 is a circuit diagram of an amplifier circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図34】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置のアナログ回路におけるアンプ回路の回路図であ
る。
FIG. 34 is a circuit diagram of an amplifier circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図35】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の要部の構成の説明図である。
FIG. 35 is an explanatory diagram of a configuration of a main part of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図36】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置のアナログ回路における発振回路の一例の説明図
である。
FIG. 36 is an explanatory diagram of an example of an oscillation circuit in an analog circuit of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【図37】本発明者らの実験によって得られたゲート絶
縁膜の酸窒化量と、ホットキャリア寿命および1/f雑
音強度との関係を示すグラフである。
FIG. 37 is a graph showing the relationship between the amount of oxynitridation of a gate insulating film, hot carrier lifetime, and 1 / f noise intensity obtained by an experiment performed by the present inventors.

【図38】1/f雑音の発生原因を模式的に示す説明図
である。
FIG. 38 is an explanatory diagram schematically showing the cause of 1 / f noise.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 1C 半導体チップ 2 半導体領域 2N,2Ns,2Nd 半導体領域 3 ゲート絶縁膜 4 ゲート電極 5a 表面チャネル層 5b 埋め込みチャネル層 5N N型チャネル層 6 空乏層 7 分離部 8 サイドウォール 9 層間絶縁膜 10 コンタクトホール 11 電極配線 12a フォトレジストパターン 60 半導体基板 61 ゲート絶縁膜 62 ゲート電極 63 ソース 64 ドレイン 65 表面チャネル層 Ce 電子の流れ Ce1 電子の流れ Ce2 電子の散乱 Ce3 電子の流れ Te 電子 e1 電子 Q MIS・FET(第1のトランジスタ) QN Nチャネル型のMIS・FET(第1のトランジ
スタ) QN1〜QN16 Nチャネル型のMIS・FET(第
1のトランジスタ) QNA Nチャネル型のMIS・FET(第2のトラン
ジスタ) QNA1〜QNA5 Nチャネル型のMIS・FET
(第2のトランジスタ) QND Nチャネル型のMIS・FET QPA Pチャネル型のMIS・FET(第2のトラン
ジスタ) QPA1〜QPA10 Pチャネル型のMIS・FET
(第2のトランジスタ) QPD Pチャネル型のMIS・FET PWL P型ウエル層 NWL N型ウエル層 Xjd N型チャネル層幅 DA デジタル回路領域 AA アナログ回路領域 SCA 領域 GmA 非相互コンダクタンス(gm)劣化領域 INV インバータ回路 OPA1 オペアンプ回路 OPA2〜OPA8 完全差動型アンプ回路 SW1〜SW4 スイッチ C1〜C9 容量 AMP1〜AMP3 アンプ回路 AD A/D変換器 DSC デジタル信号処理回路 VCO 発振回路 L1,L2 コイル Q60 MIS・FET
REFERENCE SIGNS LIST 1 semiconductor substrate 1C semiconductor chip 2 semiconductor region 2N, 2Ns, 2Nd semiconductor region 3 gate insulating film 4 gate electrode 5a surface channel layer 5b buried channel layer 5N N-type channel layer 6 depletion layer 7 separation portion 8 sidewall 9 interlayer insulating film 10 Contact hole 11 electrode wiring 12a photoresist pattern 60 semiconductor substrate 61 gate insulating film 62 gate electrode 63 source 64 drain 65 surface channel layer Ce electron flow Ce1 electron flow Ce2 electron scattering Ce3 electron flow Te electron e1 electron Q MIS FET (first transistor) QN N-channel MIS • FET (first transistor) QN1 to QN16 N-channel MIS • FET (first transistor) QNA N-channel MIS • FET (second transistor) Register) QNA1~QNA5 N-channel type MIS · FET
(Second Transistor) QND N-Channel MIS • FET QPA P-Channel MIS • FET (Second Transistor) QPA1 to QPA10 P-Channel MIS • FET
(Second Transistor) QPD P-channel type MIS • FET PWL P-type well layer NWL N-type well layer Xjd N-type channel layer width DA Digital circuit area AA Analog circuit area SCA area GmA Non-mutual conductance (gm) deterioration area INV Inverter circuit OPA1 Operational amplifier circuit OPA2 to OPA8 Fully differential amplifier circuit SW1 to SW4 Switch C1 to C9 Capacity AMP1 to AMP3 Amplifier circuit AD A / D converter DSC Digital signal processing circuit VCO Oscillator circuit L1, L2 Coil Q60 MIS • FET

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/78 301K 301G (72)発明者 堀田 正生 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 蒲原 史朗 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 (72)発明者 中嶋 伸恵 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体グループ内 Fターム(参考) 5F038 AV05 AV06 BH01 BH07 BH19 DF01 DF12 EZ20 5F040 DA03 DA17 DB02 DB03 DB07 DC01 EA09 EC01 EC02 EC04 EC07 EC08 EC10 EC13 ED01 ED03 ED04 ED05 EE04 EE05 EH02 EK01 EK05 EL02 FA05 FC15 5F048 AA07 AB01 AB10 AC02 AC03 BB04 BB06 BB07 BB08 BB09 BB11 BB12 BB13 BB15 BD05 BE03 BG12 BG14 DA25 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 29/78 301K 301G (72) Inventor Masao Hotta 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Within the Hitachi, Ltd.Semiconductor Group (72) Inventor Shiro Kambara 5-2-1, Josuihoncho, Kodaira-shi, Tokyo Within the Hitachi, Ltd.Semiconductor Group (72) Nobue Nakajima, Nobue Nakajima Kamimizuhoncho, Kodaira-shi, Tokyo 5-20-1 F-Term within Hitachi, Ltd. Semiconductor Group F-term (reference) EK01 EK05 EL02 FA05 FC15 5F048 AA07 AB01 AB10 AC02 AC03 BB04 BB06 BB07 BB08 BB09 BB11 BB12 BB13 BB15 BD05 BE03 BG12 BG14 DA twenty five

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板を有し、前記半導体基板の主
面に形成されたアナログ回路とデジタル回路とを具備し
て成り、かつ、前記アナログ回路およびデジタル回路の
各々は、前記半導体基板の主面の素子形成領域内の表面
にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前記
ゲート電極の対向する両端側の前記素子形成領域内に形
成されて該素子形成領域とPN接合によって区画された
ソース領域およびドレイン領域と、前記素子形成領域内
において前記ソース領域とドレイン領域との間にチャネ
ルを形成するためのチャネル形成領域とを有する複数の
絶縁ゲート電界効果トランジスタを含んで成り、前記ア
ナログ回路を構成する前記複数の絶縁ゲート電界効果ト
ランジスタの各々の前記ゲート絶縁膜は、酸窒化膜によ
って構成され、前記アナログ回路を構成する前記複数の
絶縁ゲート電界効果トランジスタのうち、少なくとも1
つの第1のトランジスタは、前記ソース領域と前記ドレ
イン領域との間の前記チャネル形成領域に形成されたデ
プレッション型の埋め込みチャネル層を有することを特
徴とする半導体集積回路装置。
1. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; an analog circuit and a digital circuit formed on a main surface of the semiconductor substrate; and each of the analog circuit and the digital circuit includes a main circuit of the semiconductor substrate. A gate electrode formed on a surface of the element forming region via a gate insulating film, and a gate electrode formed in the element forming region at opposite ends of the gate electrode and separated from the element forming region by a PN junction A plurality of insulated gate field effect transistors having a source region and a drain region, and a channel forming region for forming a channel between the source region and the drain region in the element forming region; The gate insulating film of each of the plurality of insulated gate field effect transistors forming a circuit is formed of an oxynitride film, At least one of the plurality of insulated gate field effect transistors constituting the analog circuit;
A semiconductor integrated circuit device, wherein one of the first transistors has a depression type buried channel layer formed in the channel formation region between the source region and the drain region.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記デジタル回路を構成する前記複数の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタの各々の前記ゲート絶縁膜は、
酸窒化膜によって構成されていることを特徴とする半導
体集積回路装置。
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said gate insulating film of each of said plurality of insulated gate field-effect transistors forming said digital circuit comprises:
A semiconductor integrated circuit device comprising an oxynitride film.
【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記アナログ回路を構成する前記複数の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタのうち、前記第1のトランジス
タ以外のものは、エンハンスメント型であり、前記第1
のトランジスタと同一導電型の表面チャネルを有する第
2のトランジスタを含むことを特徴とする半導体集積回
路装置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein, out of the plurality of insulated gate field effect transistors constituting the analog circuit, those other than the first transistor are enhancement-type transistors. 1
And a second transistor having a surface channel of the same conductivity type as that of the first transistor.
【請求項4】 請求項2記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記デジタル回路を構成する前記複数の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタの各々は、前記チャネル形成領
域にエンハンスメント型表面チャネルを有する絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタを含むことを特徴とする半導体
集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein each of said plurality of insulated gate field effect transistors forming said digital circuit has an enhancement type surface channel in said channel forming region. A semiconductor integrated circuit device comprising:
【請求項5】 請求項2記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第1のトランジスタの埋め込みチャネルの深
さ方向の幅は、ソース領域のPN接合による空乏層の幅
の0.7倍より大きく、1.7倍より小さいことを特徴
とする半導体集積回路装置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein a width of the buried channel of the first transistor in a depth direction is larger than 0.7 times a width of a depletion layer formed by a PN junction of the source region. A semiconductor integrated circuit device having a size smaller than 1.7 times.
【請求項6】 請求項2記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記アナログ回路を構成する前記複数の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタの前記第1のトランジスタおよ
び第2のトランジスタのゲート電極はN型の多結晶シリ
コンから成り、前記第1のトランジスタの前記素子形成
領域はP型であり、前記第1のトランジスタの前記ソー
ス領域およびドレイン領域は素子形成領域とPN接合を
形成して成り、前記P型の素子形成領域内の前記チャネ
ル形成領域にはN型の埋め込みチャネル層が形成されて
成ることを特徴とする半導体集積回路装置。
6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein the gate electrodes of said first and second transistors of said plurality of insulated gate field effect transistors forming said analog circuit are N-type polycrystalline. The element region of the first transistor is P-type; the source region and the drain region of the first transistor form a PN junction with the element formation region; A semiconductor integrated circuit device, wherein an N-type buried channel layer is formed in the channel formation region in the formation region.
【請求項7】 請求項6記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記デジタル回路を構成する前記複数の絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタは、前記ゲート電極がN型の多
結晶シリコン膜から成り、前記素子形成領域がP型から
成り、かつ、前記P型の素子形成領域内の前記チャネル
形成領域にはエンハンスメント型のN型表面チャネルを
有することを特徴とする半導体集積回路装置。
7. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein said plurality of insulated gate field effect transistors forming said digital circuit have said gate electrode made of an N-type polycrystalline silicon film, and said element formation region. Is a P-type, and the channel formation region in the P-type element formation region has an enhancement-type N-type surface channel.
【請求項8】 請求項6記載の半導体集積回路装置にお
いて、前記第1のトランジスタの埋め込みチャネル層の
深さ方向の幅は、ソース領域のPN接合による空乏層の
幅の0.7倍より大きく、1.7倍より小さいことを特
徴とする半導体集積回路装置。
8. The semiconductor integrated circuit device according to claim 6, wherein a width of the buried channel layer of the first transistor in a depth direction is larger than 0.7 times a width of a depletion layer formed by a PN junction of the source region. A semiconductor integrated circuit device having a size smaller than 1.7 times.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の半
導体集積回路装置において、前記アナログ回路の前記第
1のトランジスタは、増幅回路を形成する複数の絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタのうち、入力増幅段を構成す
るものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
9. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first transistor of said analog circuit is one of a plurality of insulated gate field effect transistors forming an amplifier circuit. A semiconductor integrated circuit device comprising an input amplification stage.
【請求項10】 請求項1〜8のいずれか1項に記載の
半導体集積回路装置において、前記アナログ回路の前記
第1のトランジスタは、発振回路を形成する複数の絶縁
ゲート電界効果トランジスタのうち、増幅段を構成する
ものであることを特徴とする半導体集積回路装置。
10. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said first transistor of said analog circuit is one of a plurality of insulated gate field effect transistors forming an oscillation circuit. A semiconductor integrated circuit device comprising an amplification stage.
【請求項11】 半導体基板を有し、前記半導体基板の
主面に形成されたアナログ回路とデジタル回路とを具備
して成り、かつ、前記アナログ回路およびデジタル回路
の各々は、前記半導体基板の主面の素子形成領域内の表
面にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前
記ゲート電極の対向する両端側の前記素子形成領域内に
形成されて該素子形成領域とPN接合によって区画され
たソース領域およびドレイン領域と、前記素子形成領域
内において前記ソース領域とドレイン領域との間にチャ
ネルを形成するためのチャネル形成領域とを有する複数
の絶縁ゲート電界効果トランジスタを含んで成り、前記
アナログ回路および前記デジタル回路を構成する前記複
数の絶縁ゲート電界効果トランジスタの各々の前記ゲー
ト絶縁膜は、酸窒化膜によって構成され、前記アナログ
回路は前記絶縁ゲート電界効果トランジスタから構成さ
れた差動増幅回路を含み、前記差動増幅回路を構成する
一対の差動入力用絶縁ゲート電界効果トランジスタは、
前記ソース領域と前記ドレイン領域との間の前記チャネ
ル形成領域に形成されたデプレッション型の埋め込みチ
ャネル層を有することを特徴とする半導体集積回路装
置。
11. A semiconductor substrate, comprising: an analog circuit and a digital circuit formed on a main surface of the semiconductor substrate, wherein each of the analog circuit and the digital circuit includes a main circuit of the semiconductor substrate. A gate electrode formed on a surface of the element forming region via a gate insulating film, and a gate electrode formed in the element forming region at opposite ends of the gate electrode and separated from the element forming region by a PN junction A plurality of insulated gate field effect transistors having a source region and a drain region, and a channel forming region for forming a channel between the source region and the drain region in the element forming region; A gate insulating film of each of the plurality of insulated gate field effect transistors constituting the circuit and the digital circuit, The analog circuit includes a differential amplifier circuit configured from the insulated gate field effect transistor, a pair of differential input insulated gate field effect transistors configuring the differential amplifier circuit,
A semiconductor integrated circuit device having a depression type buried channel layer formed in the channel formation region between the source region and the drain region.
【請求項12】 請求項11記載の半導体集積回路装置
において、前記差動増幅回路を構成する前記一対の差動
入力用絶縁ゲート電界効果トランジスタ以外の他の絶縁
ゲート電界効果トランジスタおよび前記デジタル回路を
構成する複数の絶縁ゲート電界効果トランジスタは、エ
ンハンスメント型の表面チャネルを有することを特徴と
する半導体集積回路装置。
12. The semiconductor integrated circuit device according to claim 11, further comprising an insulated gate field effect transistor other than said pair of differential input insulated gate field effect transistors and said digital circuit constituting said differential amplifier circuit. A semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of insulated gate field effect transistors having an enhancement type surface channel.
【請求項13】 請求項11記載の半導体集積回路装置
において、前記差動増幅回路は、前記一対の差動入力用
絶縁ゲート電界効果トランジスタ以外に、前記一対の差
動入力用絶縁ゲート電界効果トランジスタに結合された
カレントミラー負荷を構成する一対の絶縁ゲート電界効
果トランジスタを含んで成ることを特徴とする半導体集
積回路装置。
13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 11, wherein said differential amplifier circuit includes said pair of differential input insulated gate field effect transistors in addition to said pair of differential input insulated gate field effect transistors. And a pair of insulated gate field effect transistors forming a current mirror load coupled to the semiconductor integrated circuit device.
【請求項14】 請求項13記載の半導体集積回路装置
において、前記アナログ回路および前記デジタル回路を
構成する前記複数の絶縁ゲート電界効果トランジスタは
N型およびP型チャネルを含む相補型絶縁ゲート電界効
果トランジスタを含むことを特徴とする半導体集積回路
装置。
14. The semiconductor integrated circuit device according to claim 13, wherein said plurality of insulated gate field effect transistors forming said analog circuit and said digital circuit include N-type and P-type channels. A semiconductor integrated circuit device comprising:
【請求項15】 請求項14記載の半導体集積回路装置
において、前記相補型絶縁ゲート電界効果トランジスタ
の前記ゲート電極はN型の多結晶シリコン膜であること
を特徴とする半導体集積回路装置。
15. The semiconductor integrated circuit device according to claim 14, wherein said gate electrode of said complementary insulated gate field effect transistor is an N-type polycrystalline silicon film.
【請求項16】 半導体基板を有し、前記半導体基板の
主面に形成されたアナログ回路とデジタル回路とを具備
して成り、かつ、前記アナログ回路およびデジタル回路
の各々は、前記半導体基板の主面の素子形成領域内の表
面にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前
記ゲート電極の対向する両端側の前記素子形成領域内に
形成されて該素子形成領域とPN接合によって区画され
たソース領域およびドレイン領域と、前記素子形成領域
内において前記ソース領域とドレイン領域との間にチャ
ネルを形成するためのチャネル形成領域とを有する複数
の絶縁ゲート電界効果トランジスタを含んで成り、前記
アナログ回路および前記デジタル回路を構成する前記複
数の絶縁ゲート電界効果トランジスタの各々の前記ゲー
ト絶縁膜は、酸窒化膜によって構成され、前記アナログ
回路は前記絶縁ゲート電界効果トランジスタから構成さ
れた発振回路を含み、前記発振回路を構成する増幅用絶
縁ゲート電界効果トランジスタは、前記ソース領域と前
記ドレイン領域との間の前記チャネル形成領域に形成さ
れたデプレッション型の埋め込みチャネル層を有するこ
とを特徴とする半導体集積回路装置。
16. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; an analog circuit and a digital circuit formed on a main surface of the semiconductor substrate; and each of the analog circuit and the digital circuit is a main circuit of the semiconductor substrate. A gate electrode formed on a surface of the element forming region via a gate insulating film, and a gate electrode formed in the element forming region at opposite ends of the gate electrode and separated from the element forming region by a PN junction A plurality of insulated gate field effect transistors having a source region and a drain region, and a channel forming region for forming a channel between the source region and the drain region in the element forming region; A gate insulating film of each of the plurality of insulated gate field effect transistors constituting the circuit and the digital circuit, The analog circuit includes an oscillation circuit including the insulated gate field effect transistor, and the amplifying insulated gate field effect transistor included in the oscillation circuit is configured between the source region and the drain region. A semiconductor integrated circuit device having a depression type buried channel layer formed in the channel formation region.
【請求項17】 請求項16記載の半導体集積回路装置
において、前記発振回路は、一対の誘導負荷と、一対の
増幅用トランジスタと、一対のCR時定数回路とを含む
差動型LC発振回路から成り、前記一対の増幅用トラン
ジスタは前記ソース領域と前記ドレイン領域との間の前
記チャネル形成領域に形成されたデプレッション型の埋
め込みチャネル層を有することを特徴とする半導体集積
回路装置。
17. The semiconductor integrated circuit device according to claim 16, wherein the oscillation circuit comprises a differential LC oscillation circuit including a pair of inductive loads, a pair of amplifying transistors, and a pair of CR time constant circuits. Wherein the pair of amplifying transistors has a depression type buried channel layer formed in the channel formation region between the source region and the drain region.
【請求項18】 請求項17記載の半導体集積回路装置
において、前記一対の増幅用トランジスタはN型チャネ
ルであることを特徴とする半導体集積回路装置。
18. The semiconductor integrated circuit device according to claim 17, wherein said pair of amplifying transistors are N-type channels.
【請求項19】 半導体基板を有し、前記半導体基板の
主面に形成されたアナログ回路とデジタル回路とを具備
して成り、かつ、前記アナログ回路およびデジタル回路
の各々は、前記半導体基板の主面の素子形成領域内の表
面にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前
記ゲート電極の対向する両端側の前記素子形成領域内に
形成されて該素子形成領域とPN接合によって区画され
たソース領域およびドレイン領域と、前記素子形成領域
内において前記ソース領域とドレイン領域との間にチャ
ネルを形成するためのチャネル形成領域とを有する複数
の絶縁ゲート電界効果トランジスタを含んで成り、前記
アナログ回路および前記デジタル回路を構成する前記複
数の絶縁ゲート電界効果トランジスタの各々の前記ゲー
ト絶縁膜は、ホットキャリアのトラップを抑制するため
の誘電体膜によって構成され、前記アナログ回路を構成
する前記複数の絶縁ゲート電界効果トランジスタのう
ち、少なくとも1つの第1のトランジスタは、前記ソー
ス領域と前記ドレイン領域との間の前記チャネル形成領
域に形成されたデプレッション型の埋め込みチャネル層
を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
19. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; and an analog circuit and a digital circuit formed on a main surface of the semiconductor substrate, wherein each of the analog circuit and the digital circuit includes a main circuit of the semiconductor substrate. A gate electrode formed on a surface of the element forming region via a gate insulating film, and a gate electrode formed in the element forming region at opposite ends of the gate electrode and separated from the element forming region by a PN junction A plurality of insulated gate field effect transistors having a source region and a drain region, and a channel forming region for forming a channel between the source region and the drain region in the element forming region; The gate insulating film of each of the plurality of insulated gate field effect transistors constituting the circuit and the digital circuit is formed by a hot At least one first transistor of the plurality of insulated gate field effect transistors, which is constituted by a dielectric film for suppressing carrier trapping and constitutes the analog circuit, is formed by the source region and the drain region. A semiconductor integrated circuit device having a depletion type buried channel layer formed in the channel formation region therebetween.
【請求項20】 請求項19記載の半導体集積回路装置
において、前記アナログ回路を構成する前記複数の絶縁
ゲート電界効果トランジスタのうち、前記第1のトラン
ジスタ以外のものは、エンハンスメント型であり、前記
第1のトランジスタと同一導電型の表面チャネルを有す
る第2のトランジスタを含むことを特徴とする半導体集
積回路装置。
20. The semiconductor integrated circuit device according to claim 19, out of the plurality of insulated gate field-effect transistors constituting the analog circuit, those other than the first transistor are enhancement-type, and A semiconductor integrated circuit device including a second transistor having a surface channel of the same conductivity type as one transistor.
【請求項21】 請求項19記載の半導体集積回路装置
において、前記誘電体膜が窒化シリコン膜を有すること
を特徴とする半導体集積回路装置。
21. The semiconductor integrated circuit device according to claim 19, wherein said dielectric film has a silicon nitride film.
【請求項22】 請求項19記載の半導体集積回路装置
において、前記誘電体膜が酸化タンタル膜を有すること
を特徴とする半導体集積回路装置。
22. The semiconductor integrated circuit device according to claim 19, wherein said dielectric film has a tantalum oxide film.
【請求項23】 半導体基板を有し、前記半導体基板の
主面に形成されたアナログ回路とデジタル回路とを具備
して成り、かつ、前記アナログ回路およびデジタル回路
の各々は、前記半導体基板の主面の素子形成領域内の表
面にゲート絶縁膜を介して形成されたゲート電極と、前
記ゲート電極の対向する両端側の前記素子形成領域内に
形成されて該素子形成領域とPN接合によって区画され
たソース領域およびドレイン領域と、前記素子形成領域
内において前記ソース領域とドレイン領域との間にチャ
ネルを形成するためのチャネル形成領域とを有する複数
の絶縁ゲート電界効果トランジスタを含んで成り、 前記半導体基板の主面のアナログ回路形成領域およびデ
ジタル回路形成領域のそれぞれにP型およびN型の素子
形成領域を形成する工程と、前記アナログ回路の選択さ
れた前記P型素子形成領域を除き、前記他の素子形成領
域をマスクしてN型領域形成用の不純物を導入すること
によって、前記選択されたP型素子形成領域に埋め込み
チャネル用N型層を形成する工程と、前記P型およびN
型の素子形成領域のそれぞれに絶縁ゲート用酸窒化絶縁
膜を形成する工程と、前記P型およびN型の素子形成領
域内のそれぞれの前記絶縁ゲート用酸窒化絶縁膜上にゲ
ート電極用N型多結晶シリコン膜を形成する工程と、前
記ゲート電極用N型多結晶シリコン膜をマスクとして前
記P型素子形成領域内にN型領域形成用の不純物を、前
記N型素子形成領域内にP型領域形成用の不純物をそれ
ぞれ導入することによって、前記P型およびN型の素子
形成領域のそれぞれにN型およびP型のソースおよびド
レイン領域を形成する工程とを含み、前記選択されたP
型素子形成領域内にデプレッション型のN型埋め込みチ
ャネル層を有する絶縁ゲート電界効果トランジスタを形
成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
23. A semiconductor device comprising: a semiconductor substrate; and an analog circuit and a digital circuit formed on a main surface of the semiconductor substrate. Each of the analog circuit and the digital circuit includes a main circuit of the semiconductor substrate. A gate electrode formed on a surface of the element forming region via a gate insulating film, and a gate electrode formed in the element forming region at opposite ends of the gate electrode and separated from the element forming region by a PN junction A plurality of insulated gate field effect transistors having a source region and a drain region, and a channel forming region for forming a channel between the source region and the drain region in the element forming region; Forming P-type and N-type element forming regions in the analog circuit forming region and the digital circuit forming region on the main surface of the substrate, respectively. Excluding the selected P-type element formation region of the analog circuit and introducing the impurity for forming the N-type region by masking the other element formation region, Forming an N-type layer for a buried channel in the P-type and N-type layers.
Forming an oxynitride insulating film for an insulated gate in each of the device forming regions of the type, and forming an N-type for the gate electrode on each of the oxynitriding insulating films for the insulated gate in the P-type and N-type device forming regions. Forming a polycrystalline silicon film, and using the N-type polycrystalline silicon film for the gate electrode as a mask, forming an impurity for forming an N-type region in the P-type element forming region and a P-type impurity in the N-type element forming region. Forming N-type and P-type source and drain regions in the P-type and N-type element forming regions, respectively, by introducing impurities for forming the regions, respectively.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming an insulated gate field effect transistor having a depletion type N-type buried channel layer in a type element formation region.
JP2000344691A 2000-11-13 2000-11-13 Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor Pending JP2002151599A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000344691A JP2002151599A (en) 2000-11-13 2000-11-13 Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000344691A JP2002151599A (en) 2000-11-13 2000-11-13 Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002151599A true JP2002151599A (en) 2002-05-24

Family

ID=18818848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000344691A Pending JP2002151599A (en) 2000-11-13 2000-11-13 Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002151599A (en)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004039720A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Seiko Instruments Inc Semiconductor integrated circuit device
JPWO2004077501A1 (en) * 2003-02-27 2006-06-08 独立行政法人産業技術総合研究所 Field effect transistor
WO2006070697A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-06 Fab Solutions, Inc. Current measuring apparatus and current measuring method
EP1796161A2 (en) * 2005-12-06 2007-06-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Integrated circuit and method of manufacturing the same
JPWO2006011364A1 (en) * 2004-07-28 2008-05-01 松下電器産業株式会社 Oscillator
JP2008153677A (en) * 2007-12-28 2008-07-03 Canon Inc Solid-state imaging device, and camera
JP2010056301A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Seiko Instruments Inc Semiconductor integrated circuit device
JP2010098590A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Kawasaki Microelectronics Inc Differential output buffer
JP2010192917A (en) * 2010-04-05 2010-09-02 Sony Corp Solid-state image pickup device
US7939859B2 (en) 2008-05-22 2011-05-10 Panasonic Corporation Solid state imaging device and method for manufacturing the same
US20150015337A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Analog Devices, Inc. Modular approach for reducing flicker noise of mosfets
JP2015226059A (en) * 2014-05-23 2015-12-14 三重富士通セミコンダクター株式会社 Embedded channel type deep depletion channel transistor
WO2016009838A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 ソニー株式会社 Amplifying device, semiconductor device, production method and electronic device
JP2019029419A (en) * 2017-07-26 2019-02-21 ローム株式会社 Integrated circuit and manufacturing method for integrated circuit

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004039720A (en) * 2002-07-01 2004-02-05 Seiko Instruments Inc Semiconductor integrated circuit device
JP4538636B2 (en) * 2003-02-27 2010-09-08 独立行政法人産業技術総合研究所 Field effect transistor and manufacturing method thereof
JPWO2004077501A1 (en) * 2003-02-27 2006-06-08 独立行政法人産業技術総合研究所 Field effect transistor
JPWO2006011364A1 (en) * 2004-07-28 2008-05-01 松下電器産業株式会社 Oscillator
WO2006070697A1 (en) * 2004-12-27 2006-07-06 Fab Solutions, Inc. Current measuring apparatus and current measuring method
EP1796161A2 (en) * 2005-12-06 2007-06-13 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Integrated circuit and method of manufacturing the same
EP1796161A3 (en) * 2005-12-06 2009-03-04 Panasonic Corporation Integrated circuit and method of manufacturing the same
US7851867B2 (en) 2005-12-06 2010-12-14 Panasonic Corporation Integrated circuit and method of manufacturing the same
JP2008153677A (en) * 2007-12-28 2008-07-03 Canon Inc Solid-state imaging device, and camera
US7939859B2 (en) 2008-05-22 2011-05-10 Panasonic Corporation Solid state imaging device and method for manufacturing the same
JP2010056301A (en) * 2008-08-28 2010-03-11 Seiko Instruments Inc Semiconductor integrated circuit device
JP2010098590A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Kawasaki Microelectronics Inc Differential output buffer
JP2010192917A (en) * 2010-04-05 2010-09-02 Sony Corp Solid-state image pickup device
EP2827374A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-21 Analog Devices, Inc. Modular approach for reducing flicker noise of MOSFETs
CN104300963A (en) * 2013-07-15 2015-01-21 美国亚德诺半导体公司 Modular approach for reducing flicker noise of MOSFETs
US20150015337A1 (en) * 2013-07-15 2015-01-15 Analog Devices, Inc. Modular approach for reducing flicker noise of mosfets
JP2015046586A (en) * 2013-07-15 2015-03-12 アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド Module procedure for reducing mosfet flicker noise
US9559203B2 (en) 2013-07-15 2017-01-31 Analog Devices, Inc. Modular approach for reducing flicker noise of MOSFETs
TWI569449B (en) * 2013-07-15 2017-02-01 美國亞德諾半導體公司 Modular approach for reducing flicker noise of mosfets
JP2018078330A (en) * 2013-07-15 2018-05-17 アナログ ディヴァイスィズ インク Modular approach for reducing flicker noise of mosfets
JP2015226059A (en) * 2014-05-23 2015-12-14 三重富士通セミコンダクター株式会社 Embedded channel type deep depletion channel transistor
WO2016009838A1 (en) * 2014-07-15 2016-01-21 ソニー株式会社 Amplifying device, semiconductor device, production method and electronic device
JP2019029419A (en) * 2017-07-26 2019-02-21 ローム株式会社 Integrated circuit and manufacturing method for integrated circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5386034B2 (en) Electronic circuit including MOSFET and dual gate JFET
JP2002151599A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method therefor
US20080157222A1 (en) Rf integrated circuit device
US7847638B2 (en) Cascoded circuit
US8058694B2 (en) Semiconductor device
JP3916695B2 (en) Nonvolatile memory cell having a single polysilicon gate
US20090002084A1 (en) Oscillator
TW201344908A (en) Transistor having an isolated body for high voltage operation
US6433398B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
Uygur et al. An ultra low-voltage, ultra low-power DTMOS-based CCII design for speech processing filters
US20030075765A1 (en) Semiconductor integrated circuit
US7112867B2 (en) Resistive isolation between a body and a body contact
JPH0372669A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
US6900976B2 (en) Variable capacitor element and integrated circuit having variable capacitor element
Benaissa et al. New cost-effective integration schemes enabling analog and high-voltage design in advanced CMOS SOC technologies
US6608747B1 (en) Variable-capacitance device and voltage-controlled oscillator
US7138311B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacture method therefore
JP2000156494A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
US9583564B2 (en) Isolation structure
JP2022532601A (en) CMOS compatible high speed low power random number generator
US20180138198A1 (en) Trench structured vertical mosfet
TWI229390B (en) Device structure of a MOSFET and method of forming the same
US10554179B2 (en) Differential circuit
US20240088842A1 (en) Method and circuit to isolate body capacitance in semiconductor devices
US11558019B2 (en) Method and circuit to isolate body capacitance in semiconductor devices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040331

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040331

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071106

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080304