JP2011091437A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】MISFETで構成された容量素子を有する半導体集積回路装置において、リーク電流が問題となるアナログPLL回路内の容量素子C1は、厚いゲート酸化膜(9B)を使ったpチャネル型MISFETで構成する。一方、電源安定化容量素子C2は、その面積を小さくするために、3nm以下の薄いゲート酸化膜(9A)を使用する。電源安定化容量素子C2は、ゲート電極を電源(Vdd)に固定するので、pチャネル型MISFETでもnチャネル型MISFETでもよい。
【選択図】図29
Description
本実施形態の半導体集積回路装置は、本発明をCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)ゲートアレイに適用した例である。このCMOSゲートアレイが形成された半導体チップを図1に示す。
前述したPLL回路3の容量素子C1は、図20に示すようなnチャネル型MISFETで構成してもよい。この容量素子C1は、基板1のp型ウエル7に形成され、主としてゲート酸化膜9B、ゲート電極10Eおよびn+型半導体領域13によって構成される。
前記実施の形態1、2では、CMOSゲートアレイに適用した場合について説明したが、例えば図26に示すような、論理ブロック、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)などのマクロセルを備えたスタンダードセル方式の特定用途向けLSIに適用することもできる。この場合も、入出力バッファ回路4を構成するMISFET、あるいはDRAMやSRAMのメモリセルを構成するMISFETQM,QSと同じ厚いゲート酸化膜9Bを使ってアナログPLL回路内のアナログ回路用容量素子を形成することにより、前記実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
1 半導体基板
2 基本セル
3 アナログPLL回路
4 入出力(I/O)バッファ回路
5 素子分離溝
6 酸化シリコン膜
7 p型ウエル
8 n型ウエル
9 ゲート酸化膜
9A ゲート酸化膜(薄いゲート酸化膜)
9B ゲート酸化膜(厚いゲート酸化膜)
10A〜10E ゲート電極
11 n−型半導体領域
12 p−型半導体領域
13 n+型半導体領域(ソース、ドレイン)
14 p+型半導体領域(ソース、ドレイン)
15 窒化シリコン膜
16 サイドウォールスペーサ
17 酸化シリコン膜
18〜22 コンタクトホール
23 プラグ電極
24〜30 配線
31 酸化シリコン膜
41 フォトレジスト膜
42 多結晶シリコン膜
43、44 フォトレジスト膜
45 WN膜
46 W膜
47 フォトレジスト膜
48〜54 配線溝
60 フォトレジスト膜
61 絶縁膜
BP ボンディングパッド
C1〜C3容量素子
C.C.O. 発振回路
C.P. チャージポンプ回路
PFC 位相比較器
TI 時間−電流変換回路
VI1〜VI3 電圧−電流変換回路
Claims (8)
- 半導体基板に、第1MISFETと、第2MISFETと、第1容量素子と、第2容量素子とを備える半導体集積回路装置であって、
前記第1MISFETは、前記半導体基板上に形成された第1ゲート絶縁膜と、前記第1ゲート絶縁膜上に形成された第1ゲート電極とを有し、
前記第2MISFETは、前記半導体基板上に形成され、且つ、前記第1ゲート絶縁膜よりも膜厚の厚い第2ゲート絶縁膜と、前記第2ゲート絶縁膜上に形成された第2ゲート電極とを有し、
前記第1容量素子は、前記半導体基板に形成された前記第2ゲート絶縁膜と、前記第2ゲート絶縁膜上に形成された第3ゲート電極とを有し、
前記第2容量素子は、前記半導体基板に形成された前記第1ゲート絶縁膜と、前記第1ゲート絶縁膜上に形成された第4ゲート電極とを有し、
前記第1ゲート絶縁膜の膜厚は、3nm以下であり、
前記第1容量素子は、アナログPLL回路内の容量素子を構成し、
前記第2容量素子は、電源ライン間に配置される電源安定化容量素子を構成することを特徴とする半導体集積回路装置。 - 請求項1記載の半導体集積回路装置において、前記第4ゲート電極は、電源電圧に固定されることを特徴とする半導体集積回路装置。
- 請求項1記載の半導体集積回路装置において、前記第1容量素子は、蓄積領域を使用することを特徴とする半導体集積回路装置。
- 請求項1記載の半導体集積回路装置において、前記第1容量素子は、反転領域を使用することを特徴とする半導体集積回路装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置において、前記第1MISFETは、マイクロプロセッサユニットを構成することを特徴とする半導体集積回路装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置において、前記第2MISFETは、DRAMのメモリセルを構成することを特徴とする半導体集積回路装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置において、前記第2MISFETは、SRAMのメモリセルを構成することを特徴とする半導体集積回路装置。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の半導体集積回路装置において、前記第2MISFETは、入力回路または出力回路を構成することを特徴とする半導体集積回路装置。
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