JP2012004255A - Semiconductor device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To stably suppress noise propagation from a digital circuit to other circuits even if properties of a semiconductor substrate vary.SOLUTION: A separation part 30 is formed between a digital circuit 41 and a semiconductor circuit 42 which are formed on a semiconductor substrate 10, so as to separate the digital circuit 41 from the semiconductor circuit 42. In the separation part 30, an Nlayer 3N, silicon 11, and a Player 3P are arranged alongside in this order in the X-direction.

Description

本発明は、2つの回路間のノイズ伝播を抑制するための半導体装置に関する。   The present invention relates to a semiconductor device for suppressing noise propagation between two circuits.

デジタルテレビに代表されるデジタル機器の低価格化・小型化の要求に対応するために、RF(Radio Frequency)アナログ混載システムLSI(Large Scale Integration)が開発されている。ここで、RFアナログ混載システムLSIは、Si−CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)プロセスで形成された大規模デジタル回路(システムLSI)に、高周波(RF)回路やアナログ回路が混載されたLSIである。   RF (Radio Frequency) analog mixed system LSI (Large Scale Integration) has been developed in order to meet the demand for price reduction and downsizing of digital equipment represented by digital television. Here, the RF analog mixed system LSI is an LSI in which a high frequency (RF) circuit and an analog circuit are mixedly mounted on a large-scale digital circuit (system LSI) formed by a complementary metal oxide semiconductor (Si-CMOS) process.

RFアナログ混載システムLSIでは、高速動作するデジタル回路が発生する高周波ノイズが、基板やウエルを介して、ノイズの影響を受けやすいRF回路やアナログ回路に伝播する。そのため、RF回路およびアナログ回路の動作を阻害してしまう。   In an RF analog mixed system LSI, high-frequency noise generated by a digital circuit that operates at high speed propagates to an RF circuit or analog circuit that is susceptible to noise through a substrate or a well. Therefore, the operation of the RF circuit and the analog circuit is hindered.

ノイズ源であるデジタル回路からRF回路やアナログ回路との距離を大きくしたレイアウトにすることにより、RF回路あるいはアナログ回路に伝播するノイズを軽減することは可能である。しかしながら、この場合、LSIのチップ面積が増大したり、LSIにおける回路レイアウトに制約が生じたりする。   By adopting a layout in which the distance from the digital circuit, which is a noise source, to the RF circuit or the analog circuit is increased, it is possible to reduce noise transmitted to the RF circuit or the analog circuit. However, in this case, the chip area of the LSI increases or the circuit layout in the LSI is restricted.

RFアナログ混載システムLSIにおいて、RF回路やアナログ回路の高性能化を実現し、チップ面積を縮小するためには、デジタル回路が発生するノイズを抑制することが重要である。以下においては、デジタル回路が発生するノイズを、デジタルノイズもという。   In an RF analog mixed system LSI, it is important to suppress noise generated by a digital circuit in order to realize high performance of an RF circuit or an analog circuit and reduce a chip area. Hereinafter, noise generated by a digital circuit is also referred to as digital noise.

特許文献1,2には、デジタル回路とアナログ回路との間に高抵抗な領域を形成することにより、デジタル回路が発生するノイズを抑制する技術が開示されている。   Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for suppressing noise generated by a digital circuit by forming a high-resistance region between the digital circuit and the analog circuit.

例えば、特許文献1では、ボロン濃度の低い高抵抗なP型シリコン基板を用いることにより、デジタル回路領域とアナログ回路領域との間の領域を高抵抗にする。これにより、デジタル回路からアナログ回路へのノイズの伝播を抑制している。   For example, in Patent Document 1, by using a high-resistance P-type silicon substrate having a low boron concentration, the area between the digital circuit area and the analog circuit area is made high resistance. Thereby, the propagation of noise from the digital circuit to the analog circuit is suppressed.

図12は、特許文献1に開示されている従来の半導体装置600の構成の一例を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a configuration of a conventional semiconductor device 600 disclosed in Patent Document 1. In FIG.

図12(a)は、従来の半導体装置600の平面図である。図12(b)は、図12(a)のX11−X11’線に沿った半導体装置600の断面図である。   FIG. 12A is a plan view of a conventional semiconductor device 600. FIG. FIG. 12B is a cross-sectional view of the semiconductor device 600 taken along line X11-X11 ′ in FIG.

半導体装置600は、P型シリコン基板110を備える。P型シリコン基板110の表面近傍には、第一Nウエル121が形成される。第一Nウエル121内には、デジタル回路141が形成される。   The semiconductor device 600 includes a P-type silicon substrate 110. A first N well 121 is formed near the surface of the P-type silicon substrate 110. A digital circuit 141 is formed in the first N well 121.

P型シリコン基板110の表面近傍には、さらに、第二Nウエル122が形成される。第二Nウエル122内には、アナログ回路142が形成される。   A second N well 122 is further formed in the vicinity of the surface of the P-type silicon substrate 110. An analog circuit 142 is formed in the second N well 122.

このように構成された半導体装置600では、第一Nウエル121と第二Nウエル122との間の領域は、デジタル回路141が発生したノイズがアナログ回路142へ伝播することを抑制するノイズ分離領域130として作用する。   In the semiconductor device 600 configured as described above, a region between the first N well 121 and the second N well 122 is a noise isolation region that suppresses noise generated by the digital circuit 141 from propagating to the analog circuit 142. Acts as 130.

ノイズ分離領域130の幅は、半導体装置に要求される性能により決定される。ノイズ分離領域130の幅は、一般的には数10μm程度である。ノイズ伝播抑制効果が高いほど、ノイズ分離領域を狭くすることができるため、チップ面積を縮小することができる。   The width of the noise isolation region 130 is determined by the performance required for the semiconductor device. The width of the noise isolation region 130 is generally about several tens of μm. The higher the noise propagation suppression effect, the narrower the noise separation region, so that the chip area can be reduced.

特にP型シリコン基板110として、ボロン濃度の低い高抵抗なP型シリコン基板を使用することで、ノイズ分離領域130を高抵抗化することができるため、デジタル回路141からアナログ回路142へのノイズ伝播を効果的に抑制することができる。なお、ノイズ伝播レベルを同じとすれば、チップ面積を縮小できる。   In particular, by using a high-resistance P-type silicon substrate having a low boron concentration as the P-type silicon substrate 110, the noise isolation region 130 can be increased in resistance, so that noise propagation from the digital circuit 141 to the analog circuit 142 is achieved. Can be effectively suppressed. If the noise propagation level is the same, the chip area can be reduced.

図13は、ノイズ進入レベルの周波数依存性を示す図である。
具体的には、図13は、P型シリコン基板110の抵抗を、0.01Ωcmおよび500Ωcmとした場合においてシミュレーションにより得られた、周波数に対するノイズ進入レベルを示す図である。ノイズ進入レベルとは、アナログ回路へ進入する、デジタル回路が発生したノイズ(デジタルノイズ)の大きさである。
FIG. 13 is a diagram illustrating the frequency dependence of the noise entry level.
Specifically, FIG. 13 is a diagram showing the noise entry level with respect to frequency obtained by simulation when the resistance of the P-type silicon substrate 110 is 0.01 Ωcm and 500 Ωcm. The noise entry level is the magnitude of noise (digital noise) generated by the digital circuit that enters the analog circuit.

特性線L120は、P型シリコン基板110の抵抗が0.01Ωcmである場合の特性を示す。特性線L121は、P型シリコン基板110の抵抗が10Ωcmである場合の特性を示す。このように抵抗の高いシリコン基板を用いることでノイズ伝播を抑制することができる。   A characteristic line L120 indicates the characteristic when the resistance of the P-type silicon substrate 110 is 0.01 Ωcm. A characteristic line L121 indicates the characteristic when the resistance of the P-type silicon substrate 110 is 10 Ωcm. In this way, noise propagation can be suppressed by using a silicon substrate having a high resistance.

特開2001−345428号公報JP 2001-345428 A 特開2007−059511号公報JP 2007-059511 A

しかしながら、高抵抗P型シリコン基板を用いた従来技術では、以下のような問題点が生じる。   However, the conventional technique using a high-resistance P-type silicon substrate has the following problems.

通常、シリコン基板中に過飽和な酸素を含有し、この酸素が製造プロセス中の熱処理工程において、酸素ドナーを形成することにより、製造プロセス後にシリコン基板の抵抗が変動するという事態が生じる。酸素ドナーはシリコン基板中でN型不純物として作用する。   Usually, a silicon substrate contains supersaturated oxygen, and this oxygen forms an oxygen donor in a heat treatment step during the manufacturing process, thereby causing a situation in which the resistance of the silicon substrate fluctuates after the manufacturing process. The oxygen donor acts as an N-type impurity in the silicon substrate.

一般的なSi−CMOSプロセスで使用されている、0.01から10Ωcm程度の抵抗率のシリコン基板では、酸素ドナーが当該シリコン基板の抵抗におよぼす影響は無視できる。   In a silicon substrate having a resistivity of about 0.01 to 10 Ωcm used in a general Si-CMOS process, the influence of oxygen donors on the resistance of the silicon substrate is negligible.

しかしながら、シリコン基板の抵抗が高抵抗になった場合、不純物であるボロン濃度に対して酸素ドナーの生成量が無視できなくなり、酸素ドナーによるシリコン基板の抵抗への影響が顕在化してしまう。   However, when the resistance of the silicon substrate becomes high, the amount of oxygen donors generated cannot be ignored with respect to the boron concentration which is an impurity, and the influence of the oxygen donors on the resistance of the silicon substrate becomes obvious.

特に、製造プロセス中の熱処理により酸素ドナーが大量に生成された場合、シリコン基板の導電型が、P型からN型に反転(変化)するという事態が生じる。酸素ドナーは、特に400℃から500℃程度の熱処理で発生しやすいため、水素シンターなど多層配線工程で大量に発生する。特に、近年の微細CMOSでは配線層数が増加し、熱処理の回数も増えているため、従来以上に酸素ドナーが発生しやすくなっている。   In particular, when a large amount of oxygen donors are generated by heat treatment during the manufacturing process, a situation occurs in which the conductivity type of the silicon substrate is inverted (changed) from P-type to N-type. Oxygen donors are particularly likely to be generated by heat treatment at about 400 ° C. to 500 ° C., and thus are generated in large quantities in a multilayer wiring process such as hydrogen sintering. In particular, in the recent fine CMOS, the number of wiring layers is increased and the number of heat treatments is increased, so that oxygen donors are more easily generated than in the past.

図14は、酸素ドナー生成量に対するノイズ進入レベルの関係を示す図である。
図14において、特性線L10は、従来の半導体装置600の特性を示す線である。ここで、ノイズ進入レベルとは、アナログ回路へ進入する、デジタル回路が発生したノイズ(デジタルノイズ)の大きさである。ドナー生成量とは、酸素ドナーの生成量である。領域R110は、シリコン基板の導電型(伝導型)が、P型からN型に反転する領域である。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship of the noise entry level to the oxygen donor production amount.
In FIG. 14, a characteristic line L10 is a line indicating the characteristics of the conventional semiconductor device 600. Here, the noise entry level is the magnitude of noise (digital noise) generated by the digital circuit that enters the analog circuit. The amount of donor production is the amount of oxygen donor production. The region R110 is a region where the conductivity type (conductivity type) of the silicon substrate is inverted from the P type to the N type.

酸素ドナーの生成により、ノイズ分離領域の抵抗がばらついてしまうため、デジタル回路からアナログ回路へのノイズ伝播の抑制レベルにばらつきが生じてしまう。さらに導電型が反転(N型化)してしまった場合、ノイズ抑制効果が大きく低下してしまうという不具合が発生する。さらに、領域R110において、シリコン基板の導電型が反転(N型化)した場合、ノイズ抑制効果が大きく低下してしまうという不具合が発生する。   The generation of oxygen donors varies the resistance of the noise isolation region, resulting in variations in the level of suppression of noise propagation from the digital circuit to the analog circuit. Furthermore, when the conductivity type is reversed (N-type), there is a problem that the noise suppression effect is greatly reduced. Furthermore, in the region R110, when the conductivity type of the silicon substrate is inverted (N-type), there is a problem that the noise suppression effect is greatly reduced.

本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、半導体基板の特性が変化しても、デジタル回路から他の回路へのノイズ伝播を安定して抑制可能な半導体装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to stably suppress noise propagation from a digital circuit to another circuit even if the characteristics of the semiconductor substrate change. Is to provide a simple semiconductor device.

上述の課題を解決するために、この発明のある局面に従う半導体装置には、デジタル回路と半導体回路とが混載される。前記半導体装置は、第一導電型の材料により形成された半導体基板を備え、前記デジタル回路と半導体回路とは、前記半導体基板において第1方向に並ぶように形成され、前記半導体基板に形成される前記デジタル回路と前記半導体回路との間には、前記デジタル回路と前記半導体回路とを分離するように、分離部が形成され、前記分離部には、第一導電型の層である第一導電型層および第二導電型の層である第二導電型層の各々が1以上形成され、前記分離部には、前記第二導電型層、前記第一導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、前記第1方向に並んで配置される。   In order to solve the above-described problem, a digital circuit and a semiconductor circuit are mixedly mounted in a semiconductor device according to an aspect of the present invention. The semiconductor device includes a semiconductor substrate formed of a first conductivity type material, and the digital circuit and the semiconductor circuit are formed to be aligned in a first direction on the semiconductor substrate, and are formed on the semiconductor substrate. A separation portion is formed between the digital circuit and the semiconductor circuit so as to separate the digital circuit and the semiconductor circuit, and the separation portion includes a first conductive layer that is a first conductivity type layer. One or more of each of the mold layer and the second conductivity type layer that is a layer of the second conductivity type are formed, and the separation portion includes the second conductivity type layer, the first conductivity type material, and the first conductivity type. The layers are arranged side by side in the first direction in this order.

すなわち、前記半導体基板に形成される前記デジタル回路と前記半導体回路との間には、前記デジタル回路と前記半導体回路とを分離するように、分離部が形成される。前記分離部には、前記第二導電型層、前記第一導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、前記第1方向に並んで配置される。   That is, a separation unit is formed between the digital circuit and the semiconductor circuit formed on the semiconductor substrate so as to separate the digital circuit and the semiconductor circuit. In the separation portion, the second conductivity type layer, the first conductivity type material, and the first conductivity type layer are arranged in this order in the first direction.

したがって、仮に、第一導電型の材料の導電型が、第一導電型から第二導電型に変化した場合であっても、分離部には、前記第二導電型層、第二導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、第1方向に並んで配置される。すなわち、この場合であっても、分離部には、2種類の導電型の構成要素、すなわち、第二導電型の材料および前記第一導電型層が、第1方向に並んで配置される。   Therefore, even if the conductivity type of the material of the first conductivity type is changed from the first conductivity type to the second conductivity type, the separation portion includes the second conductivity type layer and the second conductivity type. The material and the first conductivity type layer are arranged side by side in the first direction in this order. That is, even in this case, two types of conductive components, that is, the second conductive material and the first conductive layer are arranged in the first direction in the separation portion.

そのため、仮に、第一導電型の材料の導電型(半導体基板の導電型)が、第一導電型から第二導電型に変化した場合であっても、デジタル回路と半導体回路との間に形成される分離部は、デジタル回路から半導体回路へのノイズ伝播を抑制することができる。   Therefore, even if the conductivity type of the first conductivity type material (conductivity type of the semiconductor substrate) is changed from the first conductivity type to the second conductivity type, it is formed between the digital circuit and the semiconductor circuit. The separating unit can suppress noise propagation from the digital circuit to the semiconductor circuit.

すなわち、半導体基板の特性が変化しても、デジタル回路から、他の回路としての半導体回路へのノイズ伝播を安定して抑制することができる。   That is, even if the characteristics of the semiconductor substrate change, noise propagation from the digital circuit to the semiconductor circuit as another circuit can be stably suppressed.

また、好ましくは、前記半導体基板には、第二導電型の第一ウエルおよび第二ウエルが独立して形成され、前記第一ウエル内には、前記デジタル回路が形成され、前記第二ウエル内には、前記半導体回路が形成される。   Preferably, a second conductivity type first well and a second well are independently formed on the semiconductor substrate, the digital circuit is formed in the first well, and the second well is formed in the second well. The semiconductor circuit is formed.

また、好ましくは、前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々の厚みは、前記第二ウエルの厚みより大きい。   Preferably, the thickness of each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer is larger than the thickness of the second well.

また、好ましくは、前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々は、前記第二ウエルを囲むように形成される。   Preferably, each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer is formed so as to surround the second well.

これにより、デジタル回路から、第二ウエルに形成される半導体回路へのノイズ伝播を大幅に抑制することができる。   Thereby, noise propagation from the digital circuit to the semiconductor circuit formed in the second well can be significantly suppressed.

また、好ましくは、前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って延在する。   Preferably, each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer extends along a second direction orthogonal to the first direction.

また、好ましくは、前記分離部には、前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々が複数形成され、前記分離部には、前記第二導電型層、前記第一導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、前記第1方向および該第1方向と直交する第2方向に並んで配置される。   Preferably, a plurality of each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer are formed in the separation part, and the separation part includes the second conductivity type layer and the first conductivity type. The material and the first conductivity type layer are arranged side by side in this order in the first direction and the second direction orthogonal to the first direction.

これにより、分離部のノイズ抑制効果を向上させることができる。
また、好ましくは、前記第一導電型はP型であり、前記第二導電型はN型であり、前記第一導電型の材料と前記第二導電型層とは接合するように形成され、前記第一導電型の材料と前記第二導電型層との接合部であるPN接合部には、逆バイアスが印加される。
Thereby, the noise suppression effect of a isolation | separation part can be improved.
Preferably, the first conductivity type is P type, the second conductivity type is N type, and the first conductivity type material and the second conductivity type layer are formed to be joined, A reverse bias is applied to a PN junction that is a junction between the first conductivity type material and the second conductivity type layer.

これにより、PN接合部周辺には、空乏層が形成され、デジタル回路から半導体回路へのノイズ伝播を抑制することができる。   Thereby, a depletion layer is formed around the PN junction, and noise propagation from the digital circuit to the semiconductor circuit can be suppressed.

また、好ましくは、前記第一導電型の材料の抵抗は、100Ωcm以上である。
また、好ましくは、前記半導体基板中の酸素濃度は、1.0×1018cm-3以上である。
Preferably, the resistance of the first conductivity type material is 100 Ωcm or more.
Preferably, the oxygen concentration in the semiconductor substrate is 1.0 × 10 18 cm −3 or more.

また、好ましくは、前記半導体基板中の酸素濃度は、1.7×1018cm-3以下である。 Preferably, the oxygen concentration in the semiconductor substrate is 1.7 × 10 18 cm −3 or less.

また、好ましくは、前記半導体回路は、RF(Radio Frequency)回路またはアナログ回路である。   Preferably, the semiconductor circuit is an RF (Radio Frequency) circuit or an analog circuit.

また、好ましくは、前記半導体回路は、RF(Radio Frequency)回路およびアナログ回路の少なくとも一方を含む回路である。   Preferably, the semiconductor circuit is a circuit including at least one of an RF (Radio Frequency) circuit and an analog circuit.

本発明により、半導体基板の特性が変化しても、デジタル回路から他の回路へのノイズ伝播を安定して抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to stably suppress noise propagation from a digital circuit to another circuit even if the characteristics of the semiconductor substrate change.

第1の実施の形態に係る半導体装置の構造を示す図である。1 is a diagram illustrating a structure of a semiconductor device according to a first embodiment. 分離部の拡大図である。It is an enlarged view of a separation part. 分離部付近の断面図である。It is sectional drawing of a separation part vicinity. 半導体装置の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of a semiconductor device. 分離部に形成される空乏層を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the depletion layer formed in a isolation | separation part. 酸素ドナー生成量に対するノイズ進入レベルの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the noise approach level with respect to oxygen donor production amount. ノイズ進入レベルの周波数依存性を示す図である。It is a figure which shows the frequency dependence of a noise approach level. 分離部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a isolation | separation part. 分離部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a isolation | separation part. 第1の実施の形態の変形例に係る分離部の平面図である。It is a top view of the isolation | separation part which concerns on the modification of 1st Embodiment. 分離部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of a isolation | separation part. 従来の半導体装置の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the conventional semiconductor device. ノイズ進入レベルの周波数依存性を示す図である。It is a figure which shows the frequency dependence of a noise approach level. 酸素ドナー生成量に対するノイズ進入レベルの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the noise approach level with respect to oxygen donor production amount.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態に係る半導体装置には、デジタル回路と半導体回路とが混載される。当該半導体装置は、第一導電型の材料により形成された半導体基板を備え、前記デジタル回路と半導体回路とは、前記半導体基板において第1方向に並ぶように形成され、前記半導体基板に形成される前記デジタル回路と前記半導体回路との間には、前記デジタル回路と前記半導体回路とを分離するように、分離部が形成され、前記分離部には、第一導電型の層である第一導電型層および第二導電型の層である第二導電型層の各々が1以上形成され、前記分離部には、前記第二導電型層、前記第一導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、前記第1方向に並んで配置されることを特徴とする。
<First Embodiment>
In the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention, a digital circuit and a semiconductor circuit are mixedly mounted. The semiconductor device includes a semiconductor substrate formed of a first conductivity type material, and the digital circuit and the semiconductor circuit are formed to be aligned in a first direction on the semiconductor substrate, and are formed on the semiconductor substrate. A separation portion is formed between the digital circuit and the semiconductor circuit so as to separate the digital circuit and the semiconductor circuit, and the separation portion includes a first conductive layer that is a first conductivity type layer. One or more of each of the mold layer and the second conductivity type layer that is a layer of the second conductivity type are formed, and the separation portion includes the second conductivity type layer, the first conductivity type material, and the first conductivity type. The layers are arranged side by side in the first direction in this order.

図1は、第1の実施の形態に係る半導体装置1000の構造を示す図である。
図1(a)は、半導体装置1000の平面図である。図1(a)において、Y方向とX方向とは直交する。
FIG. 1 is a diagram showing a structure of a semiconductor device 1000 according to the first embodiment.
FIG. 1A is a plan view of the semiconductor device 1000. In FIG. 1A, the Y direction and the X direction are orthogonal to each other.

図1(b)は、半導体装置1000の断面図である。具体的には、図1(b)は、図1(a)のX1−X1’線に沿った半導体装置1000の断面図である。   FIG. 1B is a cross-sectional view of the semiconductor device 1000. Specifically, FIG. 1B is a cross-sectional view of the semiconductor device 1000 taken along line X1-X1 ′ of FIG.

半導体装置1000は、半導体基板10を備える。半導体基板10は、P型のシリコン11により形成された基板である。すなわち、シリコン11の導電型(伝導型)は、P型である。シリコン11は、P−シリコンである。すなわち、半導体基板10は、第一導電型(P型)の材料により形成された基板である。   The semiconductor device 1000 includes a semiconductor substrate 10. The semiconductor substrate 10 is a substrate formed of P-type silicon 11. That is, the conductivity type (conduction type) of the silicon 11 is P type. The silicon 11 is P-silicon. That is, the semiconductor substrate 10 is a substrate formed of a first conductivity type (P-type) material.

シリコン11は、高抵抗なシリコンである。すなわち、すなわち、シリコン11により形成される半導体基板10は、高抵抗なP型の基板である。   The silicon 11 is high resistance silicon. That is, the semiconductor substrate 10 formed of silicon 11 is a high resistance P-type substrate.

第一導電型の材料としてのシリコン11の抵抗は、100Ωcm以上である。すなわち、シリコン11により形成される半導体基板10の抵抗は、100Ωcm以上である。   The resistance of the silicon 11 as the first conductivity type material is 100 Ωcm or more. That is, the resistance of the semiconductor substrate 10 formed of the silicon 11 is 100 Ωcm or more.

ここで、シリコン11の抵抗は、例えば、500Ωcmである。すなわち、シリコン11により形成される半導体基板10の抵抗は、500Ωcmである。   Here, the resistance of the silicon 11 is, for example, 500 Ωcm. That is, the resistance of the semiconductor substrate 10 formed of silicon 11 is 500 Ωcm.

また、シリコン11により形成される半導体基板10中の酸素濃度は、当該半導体基板10の機械的強度を確保するという観点から1.0×1018cm-3以上であることが好ましい。そのため、半導体基板10中の酸素濃度は、1.0×1018cm-3以上である。ここで、半導体基板10中の酸素濃度は、例えば、1.3×1018cm-3である。 Further, the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 formed of the silicon 11 is preferably 1.0 × 10 18 cm −3 or more from the viewpoint of securing the mechanical strength of the semiconductor substrate 10. Therefore, the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 is 1.0 × 10 18 cm −3 or more. Here, the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 is, for example, 1.3 × 10 18 cm −3 .

なお、半導体基板10の上部には、図示しない絶縁膜層50が形成されるが、図1(a)では、半導体基板10の表面の状態を示すために、絶縁膜層50は示していない。   Although an insulating film layer 50 (not shown) is formed on the semiconductor substrate 10, the insulating film layer 50 is not shown in FIG. 1A to show the state of the surface of the semiconductor substrate 10.

半導体基板10の表面近傍には、第一Nウエル21および第二Nウエル22が独立して形成される。すなわち、半導体基板10には、第二導電型(N型)の第一ウエルおよび第二ウエルが独立して形成される。   A first N well 21 and a second N well 22 are independently formed near the surface of the semiconductor substrate 10. That is, a first conductivity type (N type) first well and a second well are independently formed in the semiconductor substrate 10.

第一Nウエル21内には、デジタル回路41が形成される。以下においては、デジタル回路41が形成される領域を、デジタル回路領域という。   A digital circuit 41 is formed in the first N well 21. Hereinafter, an area where the digital circuit 41 is formed is referred to as a digital circuit area.

第二Nウエル22内には、半導体回路42が形成される。半導体回路は、RF(Radio Frequency)回路またはアナログ回路である。   A semiconductor circuit 42 is formed in the second N well 22. The semiconductor circuit is an RF (Radio Frequency) circuit or an analog circuit.

デジタル回路41と半導体回路42とは、半導体基板10において第1方向としてのX方向に並ぶように形成される。   The digital circuit 41 and the semiconductor circuit 42 are formed to be aligned in the X direction as the first direction in the semiconductor substrate 10.

なお、半導体回路42は、RF回路およびアナログ回路の両方を含む回路であってもよい。また、半導体回路42は、RF回路またはアナログ回路を含む回路であってもよい。すなわち、半導体回路42は、RF回路およびアナログ回路の少なくとも一方を含む回路である。以下においては、半導体回路42が形成される領域を、半導体回路領域という。   The semiconductor circuit 42 may be a circuit including both an RF circuit and an analog circuit. The semiconductor circuit 42 may be a circuit including an RF circuit or an analog circuit. That is, the semiconductor circuit 42 is a circuit including at least one of an RF circuit and an analog circuit. Hereinafter, a region where the semiconductor circuit 42 is formed is referred to as a semiconductor circuit region.

第一Nウエル21と、第二Nウエル22との間には、第一Nウエル21と第二Nウエル22とを分離するように、ノイズ分離領域としての分離部30が形成される。すなわち、半導体基板10に形成されるデジタル回路41と半導体回路42との間には、デジタル回路41と半導体回路42とを分離するように、分離部30が形成される。   A separation portion 30 as a noise separation region is formed between the first N well 21 and the second N well 22 so as to separate the first N well 21 and the second N well 22. That is, the separation unit 30 is formed between the digital circuit 41 and the semiconductor circuit 42 formed on the semiconductor substrate 10 so as to separate the digital circuit 41 and the semiconductor circuit 42.

分離部30は、P−シリコン層としてのシリコン11と、複数のN+層3Nと、複数のP+層3Pとから構成される。なお、図1(a)には、図の簡略化のために、3つのN+層3Nと、2つのP+層3Pが示されるが、N+層3NおよびP+層3Pの各々の数は、これに限定されない。   The separation unit 30 includes a silicon 11 as a P-silicon layer, a plurality of N + layers 3N, and a plurality of P + layers 3P. In FIG. 1A, for simplification of the drawing, three N + layers 3N and two P + layers 3P are shown. The number of each of the N + layers 3N and the P + layers 3P is as follows. It is not limited.

P+層3Pは、半導体基板10に、P型不純物がドーピングされることにより形成された層である。P+層3Pは、第一導電型(P型)の層(以下、第一導電型層ともいう)である。   The P + layer 3P is a layer formed by doping the semiconductor substrate 10 with a P-type impurity. The P + layer 3P is a first conductivity type (P type) layer (hereinafter also referred to as a first conductivity type layer).

N+層3Nは、半導体基板10に、N型不純物がドーピングされることにより形成された層である。N+層3Nは、第二導電型(N型)の層(以下、第二導電型層ともいう)である。   The N + layer 3N is a layer formed by doping the semiconductor substrate 10 with an N-type impurity. The N + layer 3N is a second conductivity type (N type) layer (hereinafter also referred to as a second conductivity type layer).

すなわち、分離部30には、第一導電型層および第二導電型層の各々が1以上形成される。   That is, at least one of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer is formed in the separation part 30.

X方向において、N+層3Nと、P+層3Pとは交互に配置される。各N+層3Nは、P型のシリコン11と接するように形成される。また、各P+層3Pは、P型のシリコン11と接するように形成される。   In the X direction, the N + layers 3N and the P + layers 3P are alternately arranged. Each N + layer 3N is formed in contact with the P-type silicon 11. Each P + layer 3P is formed in contact with the P-type silicon 11.

具体的には、分離部30には、第二導電型層(N+層3N)、第一導電型の材料(シリコン11)および第一導電型層(P+層3P)が、この順で、第1方向(X方向)に並んで配置される。   Specifically, the separation unit 30 includes a second conductivity type layer (N + layer 3N), a first conductivity type material (silicon 11), and a first conductivity type layer (P + layer 3P) in this order. Arranged side by side in one direction (X direction).

また、N+層3NおよびP+層3Pの各々は、Y方向に沿って延在する。すなわち、第一導電型層および第二導電型層の各々は、第1方向と直交する第2方向(Y方向)に沿って延在する。   Each of N + layer 3N and P + layer 3P extends along the Y direction. That is, each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer extends along a second direction (Y direction) orthogonal to the first direction.

すなわち、分離部30には、N+層3NおよびP+層3Pが縞状に形成される。
図2は、分離部30の拡大図である。
That is, the N + layer 3N and the P + layer 3P are formed in a striped pattern in the separation unit 30.
FIG. 2 is an enlarged view of the separation unit 30.

図2を参照して、N+層3NおよびP+層3Pの各々には、コンタクト部C40が設けられる。   Referring to FIG. 2, each of N + layer 3N and P + layer 3P is provided with a contact portion C40.

前述したように、各N+層3Nおよび各P+層3Pは、P型のシリコン11と接するように形成される。   As described above, each N + layer 3 </ b> N and each P + layer 3 </ b> P is formed in contact with the P-type silicon 11.

すなわち、第一導電型の材料としてのシリコン11と第二導電型層としてのN+層3Nとは接合するように形成される。シリコン11と、N+層3Nとによりダイオードが形成される。第一導電型の材料としてのシリコン11と第二導電型層としてのN+層3Nとの接合部であるPN接合部には、図示しない電源回路等により、逆バイアスが印加される。これにより、当該PN接合部の周辺には空乏層が形成される。   That is, the silicon 11 as the first conductivity type material and the N + layer 3N as the second conductivity type layer are formed to be joined. A diode is formed by the silicon 11 and the N + layer 3N. A reverse bias is applied to a PN junction, which is a junction between the silicon 11 as the first conductivity type material and the N + layer 3N as the second conductivity type layer, by a power supply circuit (not shown). As a result, a depletion layer is formed around the PN junction.

また、シリコン11の導電型が、後述のようにP型からN型に変化した場合であっても、N型のシリコン11とP+層3Pとの接合部であるPN接合部の周辺に空乏層が形成されるように、当該PN接合部に、図示しない電源回路等により、逆バイアスが印加される。すなわち、シリコン11の導電型がN型である場合において、シリコン11とP+層3Pとの接合部であるPN接合部に逆バイアスが加わるように、シリコン11およびP+層3Pには、図示しない電源回路等により電圧が印加される。   Further, even when the conductivity type of the silicon 11 is changed from P-type to N-type as will be described later, a depletion layer is formed around the PN junction which is a junction between the N-type silicon 11 and the P + layer 3P. A reverse bias is applied to the PN junction by a power supply circuit (not shown) or the like. That is, when the conductivity type of the silicon 11 is N-type, the silicon 11 and the P + layer 3P have a power supply (not shown) so that a reverse bias is applied to the PN junction that is the junction between the silicon 11 and the P + layer 3P. A voltage is applied by a circuit or the like.

これにより、シリコン11の導電型が、後述のようにP型からN型に変化した場合であっても、シリコン11とP+層3Pとの接合部であるPN接合部の周辺に空乏層が形成される。   As a result, even when the conductivity type of the silicon 11 is changed from P-type to N-type as will be described later, a depletion layer is formed around the PN junction which is the junction between the silicon 11 and the P + layer 3P. Is done.

図3は、分離部30付近の断面図である。図3(a)は、図2のX2−X2’線に沿った分離部30付近の断面図である。図3(b)は、図2のY1−Y1’線に沿った分離部30付近の断面図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of the separation unit 30. FIG. 3A is a cross-sectional view of the vicinity of the separation unit 30 along the line X2-X2 'of FIG. FIG. 3B is a cross-sectional view of the vicinity of the separation unit 30 along the line Y1-Y1 'of FIG.

分離部30の上部、すなわち、半導体基板10の上部には、絶縁膜層50が形成される。また、N+層3NおよびP+層3Pの各々における、不純物濃のピーク濃度、X方向の幅、深さ(Z方向の厚み)は、例えば、以下のように設定される。   An insulating film layer 50 is formed on the separation portion 30, that is, on the semiconductor substrate 10. Further, the peak concentration of impurity concentration, the width in the X direction, and the depth (thickness in the Z direction) in each of the N + layer 3N and the P + layer 3P are set as follows, for example.

<N+層3N>
ピーク濃度:1.0×1019cm-3、幅d1:0.2μm、深さ(厚み):1.0μm
<P+層3P>
ピーク濃度:1.0×1019cm-3、幅d2:0.2μm、深さ(厚み):1.0μm
<N + layer 3N>
Peak concentration: 1.0 × 10 19 cm −3 , width d1: 0.2 μm, depth (thickness): 1.0 μm
<P + layer 3P>
Peak concentration: 1.0 × 10 19 cm −3 , width d2: 0.2 μm, depth (thickness): 1.0 μm

また、分離部30におけるシリコン11(P−シリコン層)のX方向の幅d3は、例えば、5.0μmである。   Further, the width d3 in the X direction of the silicon 11 (P-silicon layer) in the separation unit 30 is, for example, 5.0 μm.

なお、N+層3N(第一導電型層)およびP+層3P(第二導電型層)の各々の厚みは、第二ウエル22の厚みより大きい。   The thickness of each of the N + layer 3N (first conductivity type layer) and the P + layer 3P (second conductivity type layer) is larger than the thickness of the second well 22.

ここで示した一例の構造において、シリコン11とN+層3Nとの接合部であるPN接合部には、逆バイアス(例えば、3V程度の電圧)が印加される。これにより、シリコン11中の分離部30に空乏層を形成することができる。   In the example structure shown here, a reverse bias (for example, a voltage of about 3 V) is applied to a PN junction that is a junction between the silicon 11 and the N + layer 3N. Thereby, a depletion layer can be formed in the isolation part 30 in the silicon 11.

(半導体装置の製造方法)
次に、第1の実施の形態に係る半導体装置1000の製造方法について説明する。
(Method for manufacturing semiconductor device)
Next, a method for manufacturing the semiconductor device 1000 according to the first embodiment will be described.

図4は、半導体装置1000の製造方法を説明するための断面図である。
なお、以下で説明する各工程は周知のプロセス技術を用いて実施できるため、プロセス条件などの詳細な説明は適宜省略する。また、以下で示す材料およびプロセスは1つの典型例であって、本発明の半導体装置1000およびその製造方法を限定するものではない。適性が知られている他の材料およびプロセスを代用した場合も本発明に含まれる。
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the method for manufacturing the semiconductor device 1000.
In addition, since each process demonstrated below can be implemented using a well-known process technique, detailed description, such as process conditions, is abbreviate | omitted suitably. The materials and processes described below are only one typical example, and do not limit the semiconductor device 1000 of the present invention and the manufacturing method thereof. Substitutions of other materials and processes of known suitability are also included in the present invention.

まず、図4(a)に示されるように、半導体基板10(シリコン11)上にレジストRG1がパターニングされる。   First, as shown in FIG. 4A, a resist RG1 is patterned on the semiconductor substrate 10 (silicon 11).

そして、リンなどのイオン注入により、第一Nウエル21および第二Nウエル22を形成するための領域に、N型不純物がドーピングされる。これにより、図4(b)に示される第一Nウエル21および第二Nウエル22が形成される。   Then, an N-type impurity is doped in a region for forming the first N well 21 and the second N well 22 by ion implantation of phosphorus or the like. Thereby, the first N well 21 and the second N well 22 shown in FIG. 4B are formed.

次に、アッシングおよび洗浄によりレジストRG1が除去される。そして、図4(b)に示されるように、新たにレジストRG2がパターニングされる。   Next, the resist RG1 is removed by ashing and cleaning. Then, as shown in FIG. 4B, the resist RG2 is newly patterned.

そして、リンなどのイオン注入により、N+層3Nを形成するための領域にN型不純物がドーピングされる。これにより、図4(c)に示されるN+層3Nが形成される。   Then, an N-type impurity is doped in a region for forming the N + layer 3N by ion implantation of phosphorus or the like. Thereby, the N + layer 3N shown in FIG. 4C is formed.

次に、アッシングおよび洗浄により、レジストRG2が除去される。そして、図4(c)に示されるように、新たにレジストRG3がパターニングされる。   Next, the resist RG2 is removed by ashing and cleaning. Then, as shown in FIG. 4C, the resist RG3 is newly patterned.

そして、ボロンなどのイオン注入により、P+層3Pを形成するための領域にP型不純物がドーピングされる。これにより、図4(d)に示されるP+層3Pが形成される。その結果、分離部30が形成される。   Then, a P-type impurity is doped in a region for forming the P + layer 3P by ion implantation of boron or the like. Thereby, the P + layer 3P shown in FIG. 4D is formed. As a result, the separation part 30 is formed.

次に、アッシングおよび洗浄によりレジストRG3が除去される。
そして、温度が1000℃、時間が15sec程度という条件によるRTA(Rapid Thermal Annealing)処理が行われることにより不純物の活性化が行われる。
Next, the resist RG3 is removed by ashing and cleaning.
Then, an RTA (Rapid Thermal Annealing) process is performed under the condition that the temperature is 1000 ° C. and the time is about 15 seconds, thereby activating the impurities.

次に、図4(e)に示されるように、第一Nウエル21内にデジタル回路41(デジタル回路領域)が形成される。また、第二Nウエル22内に半導体回路42(半導体回路領域)が形成される。   Next, as shown in FIG. 4E, a digital circuit 41 (digital circuit region) is formed in the first N well 21. A semiconductor circuit 42 (semiconductor circuit region) is formed in the second N well 22.

その後、リソグラフィー、ドライエッチ、成膜技術により配線層(絶縁膜層50)を形成することにより、デジタル回路41と半導体回路42とが混載された半導体装置1000が形成される。   Thereafter, a wiring layer (insulating film layer 50) is formed by lithography, dry etching, and a film forming technique, whereby the semiconductor device 1000 in which the digital circuit 41 and the semiconductor circuit 42 are mounted together is formed.

次に、本実施の形態に係る半導体装置1000において、分離部30においてN+層3N、シリコン11およびP+層3Pが、この順で、X方向に並んで配置されること、および、PN接合部に逆バイアスが印加されることにより得られる効果について説明する。   Next, in the semiconductor device 1000 according to the present embodiment, the N + layer 3N, the silicon 11 and the P + layer 3P are arranged in this order in the X direction in the separation unit 30, and at the PN junction. The effect obtained by applying the reverse bias will be described.

図5は、分離部30に形成される空乏層を説明するための図である。
まず、図5(a)のように、酸素ドナーの生成量が少なく、シリコン11の導電型(伝導型)がP型を維持している場合に、前述したように分離部30内のPN接合部に逆バイアスが印加されることにより、空乏層60が形成される(図5(b)参照)。
FIG. 5 is a diagram for explaining a depletion layer formed in the separation unit 30.
First, as shown in FIG. 5A, when the amount of oxygen donors generated is small and the conductivity type (conductivity type) of the silicon 11 is maintained at the P type, as described above, the PN junction in the separation unit 30 By applying a reverse bias to the part, the depletion layer 60 is formed (see FIG. 5B).

空乏層60は、少なくとも分離部30を含む部分に形成される。空乏層60は、第一Nウエル21と第二Nウエル22とを分離するように形成される。すなわち、空乏層60は、デジタル回路41と半導体回路42とを分離するように形成される。   The depletion layer 60 is formed in a portion including at least the separation part 30. The depletion layer 60 is formed so as to separate the first N well 21 and the second N well 22. That is, the depletion layer 60 is formed so as to separate the digital circuit 41 and the semiconductor circuit 42.

つまり、空乏層60がデジタル回路で発生したノイズ(デジタルノイズ)が半導体回路42へ伝播する経路を遮断することにより、ノイズ伝播の大きな抑制効果を得ることができる。   In other words, the depletion layer 60 blocks a path through which noise (digital noise) generated in the digital circuit propagates to the semiconductor circuit 42, so that a large suppression effect of noise propagation can be obtained.

次に、半導体装置1000の製造プロセス中の熱処理によって酸素ドナー生成量が増加し、シリコン11の導電型(伝導型)が、P型からN型に反転(変化)した場合について説明する。   Next, a case will be described in which the amount of oxygen donor generation is increased by the heat treatment during the manufacturing process of the semiconductor device 1000 and the conductivity type (conductivity type) of the silicon 11 is inverted (changed) from the P type to the N type.

なお、製造プロセス中の熱処理に限定されず、製造後の半導体装置1000のシリコン11(半導体基板10)に対し、例えば、高熱が加わることにより、シリコン11の導電型(伝導型)が、P型からN型に反転(変化)する可能性もある。   In addition, it is not limited to the heat processing in a manufacturing process, For example, when high heat | fever is added with respect to the silicon | silicone 11 (semiconductor substrate 10) of the semiconductor device 1000 after manufacture, the conductivity type (conductivity type) of the silicon | silicone 11 is P type. There is also a possibility of inversion (change) from N to N type.

この場合、図5(a)のP型のシリコン11は、図5(c)のN型のシリコン11Nに変化する。   In this case, the P-type silicon 11 in FIG. 5A is changed to the N-type silicon 11N in FIG.

図5(c)は、シリコンの導電型(伝導型)が、P型からN型に反転(変化)した状態を示す図である。   FIG. 5C is a diagram showing a state where the conductivity type (conductivity type) of silicon is inverted (changed) from the P-type to the N-type.

図5(c)の構成においても、P+層3PとN型のシリコン11Nとの接合部であるPN接合部に逆バイアスが印加されることにより、図5(d)のように、空乏層60Nが形成される。   Also in the configuration of FIG. 5C, by applying a reverse bias to the PN junction that is the junction between the P + layer 3P and the N-type silicon 11N, as shown in FIG. Is formed.

すなわち、本実施の形態に係る半導体装置1000は、空乏層60Nが形成されることにより、半導体基板10(シリコン11)の特性が変化しても、デジタル回路41から、他の回路としての半導体回路42へのノイズ伝播を安定して抑制することができる。   That is, in the semiconductor device 1000 according to the present embodiment, even if the characteristics of the semiconductor substrate 10 (silicon 11) change due to the formation of the depletion layer 60N, the semiconductor circuit as another circuit is changed from the digital circuit 41. Noise propagation to 42 can be stably suppressed.

図6は、酸素ドナー生成量に対するノイズ進入レベルの関係を示す図である。
ノイズ進入レベルとは、半導体回路42へ進入する、デジタル回路41が発生したノイズ(デジタルノイズ)の大きさである。ドナー生成量とは、酸素ドナーの生成量である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the noise entry level to the oxygen donor production amount.
The noise entry level is the magnitude of noise (digital noise) generated by the digital circuit 41 that enters the semiconductor circuit 42. The amount of donor production is the amount of oxygen donor production.

図6において、特性線L10は、従来の半導体装置600の特性を示す線である。特性線L11は、本実施の形態に係る半導体装置1000の特性を示す線である。また、領域R10は、半導体基板を構成するシリコンの導電型(伝導型)が、P型からN型に反転する領域である。なお、特性線L10Jについては後述する。   In FIG. 6, a characteristic line L <b> 10 is a line indicating the characteristics of the conventional semiconductor device 600. The characteristic line L11 is a line indicating the characteristics of the semiconductor device 1000 according to the present embodiment. The region R10 is a region where the conductivity type (conductivity type) of silicon constituting the semiconductor substrate is inverted from P type to N type. The characteristic line L10J will be described later.

図6に示されるように、酸素ドナー生成量が増加した結果、半導体基板を構成するシリコンの導電型(伝導型)が、P型からN型に変化した場合でも、本実施の形態に係る半導体装置1000は、従来の半導体装置600の特性のように、ノイズの増加は生じず、高いノイズ伝播抑制効果を維持し続けることができる。   As shown in FIG. 6, the semiconductor according to the present embodiment even when the conductivity type (conductivity type) of silicon constituting the semiconductor substrate is changed from the P type to the N type as a result of the increase in the amount of oxygen donor generation. The device 1000 does not increase noise as in the conventional semiconductor device 600, and can continue to maintain a high noise propagation suppression effect.

すなわち、本実施の形態によれば、酸素ドナーの生成により、半導体基板10の抵抗が変動しても、ノイズ伝播の抑制効果が高く、ばらつきが少ない半導体装置1000を実現することができる。   That is, according to this embodiment, even if the resistance of the semiconductor substrate 10 fluctuates due to the generation of oxygen donors, it is possible to realize the semiconductor device 1000 that has a high effect of suppressing noise propagation and has little variation.

特に、酸素ドナーの生成は、デバイス製造プロセス中の熱処理温度のばらつき、基板中の酸素のばらつきに敏感なため、制御が困難であり、ウエハ面内、ウエハ間、ロット間で大きくばらつく。   In particular, the generation of oxygen donors is difficult to control because it is sensitive to variations in the heat treatment temperature and oxygen variations in the substrate during the device manufacturing process, and varies greatly within the wafer plane, between wafers, and between lots.

しかしながら、本実施の形態では、酸素ドナーの生成量の増加によるノイズ伝播抑制効果の変動を抑えることができる。その結果、ウエハ面内、ウエハ間、ロット間でノイズ伝播抑制効果が高く、ばらつきの少ない半導体装置を実現することができる。   However, in this embodiment, it is possible to suppress fluctuations in the noise propagation suppression effect due to an increase in the amount of oxygen donor generated. As a result, it is possible to realize a semiconductor device that is highly effective in suppressing noise propagation within a wafer surface, between wafers, and between lots, and has little variation.

また、同時に基板中の酸素濃度を適正に設定することにより、高いノイズ伝播抑制効果と基板の機械的強度とを両立することができる。   At the same time, by setting the oxygen concentration in the substrate appropriately, it is possible to achieve both a high noise propagation suppressing effect and the mechanical strength of the substrate.

図7は、ノイズ進入レベルの周波数依存性を示す図である。
具体的には、図7は、半導体基板10の抵抗を、0.01Ωcmから500Ωcmまで変化させるシミュレーションにより得られた、周波数に対するノイズ進入レベルを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing the frequency dependence of the noise entry level.
Specifically, FIG. 7 is a diagram showing a noise entry level with respect to frequency obtained by a simulation in which the resistance of the semiconductor substrate 10 is changed from 0.01 Ωcm to 500 Ωcm.

特性線L20は、半導体基板10の抵抗が0.01Ωcmである場合の特性を示す。特性線L21は、半導体基板10の抵抗が10Ωcmである場合の特性を示す。特性線L22は、半導体基板10の抵抗が500Ωcmである場合の特性を示す。なお、半導体基板10の抵抗が500Ωcmである場合は、酸素ドナーによる影響がないと仮定している。   A characteristic line L20 indicates characteristics when the resistance of the semiconductor substrate 10 is 0.01 Ωcm. A characteristic line L21 indicates characteristics when the resistance of the semiconductor substrate 10 is 10 Ωcm. A characteristic line L22 indicates characteristics when the resistance of the semiconductor substrate 10 is 500 Ωcm. When the resistance of the semiconductor substrate 10 is 500 Ωcm, it is assumed that there is no influence from the oxygen donor.

特性線L23は、半導体基板10の抵抗が500Ωcmであり、かつ、半導体基板10に分離部30が形成されている場合の特性を示す。すなわち、特性線L23は、本実施の形態に係る半導体装置1000の特性を示す。   A characteristic line L23 indicates characteristics when the resistance of the semiconductor substrate 10 is 500 Ωcm and the separation part 30 is formed on the semiconductor substrate 10. That is, the characteristic line L23 indicates the characteristic of the semiconductor device 1000 according to the present embodiment.

図7に示されるように、本実施の形態に係る半導体装置1000は、半導体基板の高抵抗化と空乏層形成との相乗効果により、ノイズ伝播の高い抑制効果を得ることができる。   As shown in FIG. 7, the semiconductor device 1000 according to the present embodiment can obtain a high noise propagation suppressing effect due to the synergistic effect of increasing the resistance of the semiconductor substrate and forming a depletion layer.

本実施の形態では、分離部30において、N+層3N、P型のシリコン11およびP+層3Pが、この順で、X方向に並んで配置される構造としている。そのため、シリコン11の導電型(伝導型)が、P型からN型に反転(変化)した場合でも、安定して空乏層を形成することができる。その結果、より高いノイズ伝播抑制効果を維持できる。   In the present embodiment, the separation unit 30 has a structure in which the N + layer 3N, the P-type silicon 11 and the P + layer 3P are arranged in this order in the X direction. Therefore, even when the conductivity type (conduction type) of the silicon 11 is inverted (changed) from the P type to the N type, the depletion layer can be stably formed. As a result, a higher noise propagation suppression effect can be maintained.

しかしながら、分離部30において、仮に、P+層3Pが設けられず、N+層、P型のシリコン11が、この順で、X方向に並んで配置される構造とした場合は、本実施の形態のような効果を得ることはできない。すなわち、分離部30のX方向において、N+層と、P型のシリコンが交互に配置される構造(以下、構造J1という)では、本実施の形態のような効果を得ることはできない。   However, in the separation unit 30, if the P + layer 3P is not provided and the N + layer and the P-type silicon 11 are arranged in this order in the X direction, Such an effect cannot be obtained. That is, in the structure in which the N + layers and the P-type silicon are alternately arranged in the X direction of the separation part 30 (hereinafter referred to as the structure J1), the effect as in the present embodiment cannot be obtained.

構造J1における、酸素ドナー生成量に対するノイズ進入レベルの特性は、図6の特性線L10Jに示される特性である。   The characteristic of the noise entry level with respect to the oxygen donor production amount in the structure J1 is the characteristic indicated by the characteristic line L10J in FIG.

特性線L10Jに示されるように、構造J1では、酸素ドナー生成量がある一定値を越えた(導電型が反転した)途端に、急激にノイズ伝播抑制効果が低下してしまう。すなわち、構造J1では、本実施の形態のような効果を得ることができない。   As shown by the characteristic line L10J, in the structure J1, the effect of suppressing noise propagation is suddenly reduced as soon as the oxygen donor generation amount exceeds a certain value (the conductivity type is reversed). That is, in the structure J1, the effect as in the present embodiment cannot be obtained.

これは、シリコン11の導電型(伝導型)が、P型からN型に反転(変化)した場合、分離部30内の全領域の導電型がN型となってしまうため、空乏層を形成することができないためである。   This is because when the conductivity type (conduction type) of the silicon 11 is inverted (changed) from the P type to the N type, the conductivity type of the entire region in the isolation portion 30 becomes the N type, so that a depletion layer is formed. This is because it cannot be done.

本実施の形態では、N+層3NおよびP+層3Pの各々の深さ(厚み)は、一例として、1.0μmとしたが、これに限定されない。N+層3NおよびP+層3Pの各々の深さ(厚み)は、ノイズ伝播の影響を受けやすい半導体回路42が形成される第二Nウエル22の深さ(厚み)を考慮して設定することが望ましい。具体的には、N+層3NおよびP+層3Pの各々の深さ(厚み)は、半導体回路42が形成される第二Nウエル22の深さ(厚み)より深くなるように設定されることが望ましい。   In the present embodiment, the depth (thickness) of each of the N + layer 3N and the P + layer 3P is 1.0 μm as an example, but is not limited thereto. The depth (thickness) of each of the N + layer 3N and the P + layer 3P may be set in consideration of the depth (thickness) of the second N well 22 where the semiconductor circuit 42 that is susceptible to noise propagation is formed. desirable. Specifically, the depth (thickness) of each of the N + layer 3N and the P + layer 3P may be set to be deeper than the depth (thickness) of the second N well 22 where the semiconductor circuit 42 is formed. desirable.

前述したように、N+層3N(第一導電型層)およびP+層3P(第二導電型層)の各々の厚みは、第二ウエル22の厚みより大きい。   As described above, the thickness of each of the N + layer 3N (first conductivity type layer) and the P + layer 3P (second conductivity type layer) is larger than the thickness of the second well 22.

一般に、微細Si−CMOSプロセスでは、0.5μm程度の深さ(厚み)のウエル層が用いられる。そのため、この深さ(厚み)と同等以上であれば、ノイズ伝播を効果的に抑制することができる。   Generally, in a fine Si-CMOS process, a well layer having a depth (thickness) of about 0.5 μm is used. Therefore, if it is equal to or greater than this depth (thickness), noise propagation can be effectively suppressed.

また、ここでは、ノイズ分離領域としての分離部30が、デジタル回路41と半導体回路42との間に直線状に形成される例を説明したがこれに限定されない。例えば、図8に示されるように、分離部30において、N+層3NおよびP+層3Pの各々が櫛型に形成されても、本実施の形態と同様な効果が得られる。   Here, an example has been described in which the separation unit 30 as a noise separation region is formed in a straight line between the digital circuit 41 and the semiconductor circuit 42, but is not limited thereto. For example, as shown in FIG. 8, even if each of the N + layer 3N and the P + layer 3P is formed in a comb shape in the separation unit 30, the same effect as in the present embodiment can be obtained.

特に、RFアナログ混載システムLSIでは、チップの大部分を、大規模デジタル回路が占めるため、半導体回路42はノイズの影響を受けやすい。   In particular, in the RF analog mixed system LSI, since a large-scale digital circuit occupies most of the chip, the semiconductor circuit 42 is easily affected by noise.

そのため、例えば、図9に示されるように、P+層3PおよびN+層3Nの各々は、半導体回路42が形成される第二Nウエル22の周囲を囲むように形成されてもよい。   Therefore, for example, as shown in FIG. 9, each of the P + layer 3P and the N + layer 3N may be formed so as to surround the second N well 22 in which the semiconductor circuit 42 is formed.

すなわち、第一導電型層(P+層3P)および第二導電型層(N+層3N)の各々は、第二ウエル22を囲むように形成される。つまり、第一導電型層(P+層3P)および第二導電型層(N+層3N)の各々は、半導体回路42を囲むように形成される。   That is, each of the first conductivity type layer (P + layer 3P) and the second conductivity type layer (N + layer 3N) is formed so as to surround the second well 22. That is, each of the first conductivity type layer (P + layer 3P) and the second conductivity type layer (N + layer 3N) is formed so as to surround the semiconductor circuit 42.

この構成により、デジタル回路が発生したノイズ(デジタルノイズ)が半導体回路42へ伝播するノイズ伝播を、図1(a)の構成よりもさらに抑制することができる。   With this configuration, noise propagation in which noise (digital noise) generated by the digital circuit propagates to the semiconductor circuit 42 can be further suppressed as compared to the configuration of FIG.

本実施の形態に係る半導体装置1000によれば、半導体基板10の機械的強度を低下させることなく、半導体基板10中の酸素濃度に起因する半導体基板10の抵抗の変動や導電型反転の影響を受けないようにすることができる。その結果、製造ばらつきが小さく、かつ高いノイズ伝播抑制効果を得ることができる。   According to the semiconductor device 1000 according to the present embodiment, the resistance of the semiconductor substrate 10 due to the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 and the influence of the conductivity type inversion are affected without reducing the mechanical strength of the semiconductor substrate 10. It can be made not to receive. As a result, manufacturing variation is small and a high noise propagation suppressing effect can be obtained.

<第1の実施の形態の変形例>
なお、第1の実施の形態の分離部30は、以下の分離部30Aの構造を有していてもよい。
<Modification of the first embodiment>
Note that the separation unit 30 of the first embodiment may have the following structure of the separation unit 30A.

図10は、第1の実施の形態の変形例に係る分離部30Aの平面図である。なお、分離部30Aの断面図は、図1(b)の分離部30の断面図と同様である。   FIG. 10 is a plan view of a separation unit 30A according to a modification of the first embodiment. The cross-sectional view of the separation part 30A is the same as the cross-sectional view of the separation part 30 in FIG.

図10に示すように、分離部30Aには、複数のN+層3NおよびP+層3Pが行列状に配置される。   As shown in FIG. 10, in the separation unit 30A, a plurality of N + layers 3N and P + layers 3P are arranged in a matrix.

具体的には、分離部30Aには、第二導電型層(N+層3N)、第一導電型の材料(シリコン11)および第一導電型層(P+層3P)が、この順で、第1方向(X方向)に並んで配置される。   Specifically, in the separation part 30A, the second conductivity type layer (N + layer 3N), the first conductivity type material (silicon 11), and the first conductivity type layer (P + layer 3P) are arranged in this order. Arranged side by side in one direction (X direction).

また、分離部30Aには、第二導電型層(N+層3N)、第一導電型の材料(シリコン11)および第一導電型層(P+層3P)が、この順で、第2方向(Y方向)に並んで配置される。   Further, in the separation portion 30A, the second conductivity type layer (N + layer 3N), the first conductivity type material (silicon 11), and the first conductivity type layer (P + layer 3P) are arranged in this order in the second direction ( Are arranged side by side in the Y direction).

分離部30Aに配置される複数のN+層3Nの各々には、コンタクト部C40が設けられる。また、分離部30Aに配置される複数のP+層3Pの各々には、コンタクト部C40が設けられる。   Each of the plurality of N + layers 3N arranged in the separation part 30A is provided with a contact part C40. Further, each of the plurality of P + layers 3P arranged in the separation part 30A is provided with a contact part C40.

また、第1の実施の形態と同様、第一導電型の材料としてのシリコン11と第二導電型層としてのN+層3Nとの接合部であるPN接合部には、図示しない電源回路等により、逆バイアスが印加される。これにより、分離部30Aには、第1の実施の形態の分離部30と同様に、空乏層が形成される。   Similarly to the first embodiment, a PN junction portion, which is a junction portion between the silicon 11 as the first conductivity type material and the N + layer 3N as the second conductivity type layer, is connected to a power supply circuit (not shown). A reverse bias is applied. As a result, a depletion layer is formed in the separation unit 30A, similar to the separation unit 30 of the first embodiment.

また、N+層3NのY方向(X方向)の幅d11は、0.2μmである。また、P+層3PのY方向(X方向)の幅d12は、0.2μmである。   The width d11 of the N + layer 3N in the Y direction (X direction) is 0.2 μm. The width d12 of the P + layer 3P in the Y direction (X direction) is 0.2 μm.

なお、N+層3NおよびP+層3Pの各々における、不純物濃のピーク濃度、深さ(Z方向の厚み)は、第1の実施の形態と同じである。   The peak concentration and depth (thickness in the Z direction) of the impurity concentration in each of the N + layer 3N and the P + layer 3P are the same as those in the first embodiment.

また、分離部30Aにおける、隣あうN+層3NおよびP+層3Pの間のシリコン11(P−シリコン層)のY方向(X方向)の幅d13は、例えば、5.0μmである。   In addition, the width d13 in the Y direction (X direction) of the silicon 11 (P− silicon layer) between the adjacent N + layer 3N and the P + layer 3P in the separation unit 30A is, for example, 5.0 μm.

ここで示した一例の構造では、シリコン11とN+層3Nとの接合部であるPN接合部には、逆バイアス(例えば、3V程度の電圧)が印加される。これにより、第1の実施の形態と同様に、シリコン11中の分離部30Aに空乏層を形成することができる。   In the example structure shown here, a reverse bias (for example, a voltage of about 3 V) is applied to a PN junction that is a junction between the silicon 11 and the N + layer 3N. Thereby, a depletion layer can be formed in the isolation | separation part 30A in the silicon | silicone 11 similarly to 1st Embodiment.

第1の実施の形態の分離部30のように、N+層3N、シリコン11およびP+層3Pが配置された場合、空乏層が伸びる方向は2方向である。当該2方向は、X方向に平行な2つの方向である。   When the N + layer 3N, the silicon 11, and the P + layer 3P are arranged as in the separation unit 30 of the first embodiment, the depletion layer extends in two directions. The two directions are two directions parallel to the X direction.

しかしながら、第1の実施の形態の変形例に係る分離部30Aでは、空乏層が伸びる方向は4方向である。すなわち、N+層3NまたはP+層3Pから、四方に空乏層を伸ばすことができる。   However, in the separation unit 30A according to the modification of the first embodiment, the direction in which the depletion layer extends is four directions. That is, the depletion layer can be extended in all directions from the N + layer 3N or the P + layer 3P.

そのため、分離部30Aに占める高濃度な(低抵抗な)N+層3NおよびP+層3Pの面積を、分離部30よりも小さくしつつ、第1の実施の形態と同等の空乏層を形成することができる。   Therefore, a depletion layer equivalent to that of the first embodiment is formed while making the areas of the high concentration (low resistance) N + layer 3N and P + layer 3P occupying the separation part 30A smaller than the separation part 30. Can do.

すなわち、分離部30Aを利用した半導体装置の小型化を実現することができる。
このため、第1の実施の形態の変形例に係る分離部30Aを利用した半導体装置は、酸素ドナー生成による不具合に対して、第1の実施の形態と同等以上の効果を発揮しつつ、第1の実施の形態よりも、さらに高いノイズ伝播抑制効果を実現することができる。
That is, it is possible to reduce the size of the semiconductor device using the separation unit 30A.
For this reason, the semiconductor device using the separation unit 30A according to the modified example of the first embodiment exhibits an effect equal to or higher than that of the first embodiment with respect to the malfunction due to the generation of oxygen donors. As compared with the first embodiment, an even higher noise propagation suppression effect can be realized.

また、分離部30Aは、図11に示されるように、行列状に配置された複数のN+層3NおよびP+層3Pの周囲を、N+層31Nで囲むような構造を有していてもよい。この構造により、分離部30A中に、より安定して空乏化した領域を形成することができる。   In addition, as illustrated in FIG. 11, the separation unit 30A may have a structure in which the N + layers 3N and the P + layers 3P arranged in a matrix are surrounded by the N + layers 31N. With this structure, a more stable depleted region can be formed in the separation portion 30A.

前述したように、P型のシリコン11により形成される半導体基板10の抵抗は、100Ωcm以上である。半導体基板10の抵抗が100Ωcm以上であれば、酸素ドナーの影響を受けずに、空乏層と半導体基板10の高抵抗化の相乗効果によりノイズ伝播抑制効果を向上させるという本発明の効果を、より発揮することができる。   As described above, the resistance of the semiconductor substrate 10 formed of the P-type silicon 11 is 100 Ωcm or more. If the resistance of the semiconductor substrate 10 is 100 Ωcm or more, the effect of the present invention that the effect of suppressing noise propagation is improved by the synergistic effect of increasing the resistance of the depletion layer and the semiconductor substrate 10 without being affected by oxygen donors. It can be demonstrated.

前述したように、半導体基板10中の酸素濃度は、1.0×1018cm-3以上である。
また、本発明により、酸素ドナーの影響を受けにくくすることが可能であるが、機械的強度が確保できれば酸素濃度は低い方が望ましい。そのため、半導体基板10中の酸素濃度は、1.7×1018cm-3以下であることが望ましい。
As described above, the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 is 1.0 × 10 18 cm −3 or more.
Further, according to the present invention, it is possible to make it less susceptible to the influence of oxygen donors, but it is desirable that the oxygen concentration be low if the mechanical strength can be secured. For this reason, the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 is desirably 1.7 × 10 18 cm −3 or less.

すなわち、半導体基板10中の酸素濃度は、1.0×1018cm-3以上、1.7×1018cm-3以下とされる。 That is, the oxygen concentration in the semiconductor substrate 10 is set to 1.0 × 10 18 cm −3 or more and 1.7 × 10 18 cm −3 or less.

分離部30Aにおいて、高抵抗なシリコン11の占める割合が増えるに伴いノイズ抑制効果を向上させることができる。そのため、シリコン11のX方向(Y方向)の幅d13は、逆バイアスが印加されることにより、空乏化が可能な範囲で大きい方が好ましい。   In the separation part 30A, the noise suppression effect can be improved as the proportion of the high resistance silicon 11 increases. Therefore, it is preferable that the width d13 of the silicon 11 in the X direction (Y direction) is as large as possible in a range where depletion can be achieved by applying a reverse bias.

また、第1の実施の形態の分離部30においても、シリコン11のX方向の幅d3は、逆バイアスが印加されることにより、空乏化が可能な範囲で大きい方が好ましい。   Also in the separation unit 30 of the first embodiment, it is preferable that the width d3 of the silicon 11 in the X direction is as large as possible so that depletion can be achieved by applying a reverse bias.

なお、本発明の実施の形態ではPN接合部に逆バイアスが印加されとしたがこれに限定されない。すなわち、PN接合部に逆バイアスが印加されなくてもよい。   In the embodiment of the present invention, a reverse bias is applied to the PN junction, but the present invention is not limited to this. That is, the reverse bias does not have to be applied to the PN junction.

本実施の形態における半導体基板10が高抵抗である(不純物濃度が小さい)ため、半導体基板10の基板抵抗(不純物濃度)と、N+層3N、P+層3Pおよびシリコン11の濃度、幅を最適な値に設定することにより、PN接合部に逆バイアスが印加されていなくても十分大きな空乏層を形成することができ、ノイズ抑制効果を向上させることができる。   Since the semiconductor substrate 10 in the present embodiment has a high resistance (impurity concentration is small), the substrate resistance (impurity concentration) of the semiconductor substrate 10 and the concentrations and widths of the N + layer 3N, the P + layer 3P, and the silicon 11 are optimized. By setting the value, a sufficiently large depletion layer can be formed even if no reverse bias is applied to the PN junction, and the noise suppression effect can be improved.

システムLSIの大規模化および高性能化に伴い、デジタル回路の動作周波数を高くする必要がある。デジタル回路の動作周波数が高くなるに従い発生するノイズの周波数も高くなり、その周波数は数GHzレベルに達しつつある。周波数が高くなればなるほど、表皮効果によりノイズが伝播する経路が基板表面に集中するため、本発明はより効果的である。   With the increase in scale and performance of system LSIs, it is necessary to increase the operating frequency of digital circuits. As the operating frequency of the digital circuit increases, the frequency of noise generated increases, and the frequency is reaching several GHz level. The higher the frequency is, the more effective the present invention is because the path through which noise propagates due to the skin effect is concentrated on the substrate surface.

本実施の形態におけるN+層3NおよびP+層3Pは、P型およびN型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)のウエル層と同時に形成することも可能である。この場合、工程追加することなく、本発明の効果を得ることができる。   The N + layer 3N and the P + layer 3P in the present embodiment can be formed simultaneously with the well layers of the P-type and N-type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor). In this case, the effect of the present invention can be obtained without adding a process.

また、本発明はSTIなど酸化膜分離と同時に用いても構わない。酸化膜分離と併用することでよりノイズ抑制向上の効果を発揮させることができる。   The present invention may be used simultaneously with oxide film separation such as STI. By using in combination with oxide film separation, the effect of noise suppression improvement can be exhibited.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、半導体基板の特性が変化しても、デジタル回路から他の回路へのノイズ伝播を安定して抑制可能な半導体装置として、利用することができる。   The present invention can be used as a semiconductor device that can stably suppress noise propagation from a digital circuit to another circuit even if the characteristics of the semiconductor substrate change.

C40 コンタクト部
3N,31N N+層
3P P+層
10 半導体基板
11 シリコン
21 第一Nウエル
22 第二Nウエル
30,30A 分離部
41 デジタル回路
42 半導体回路
50 絶縁膜層
60,60N 空乏層
1000 半導体装置
C40 contact part 3N, 31N N + layer 3P P + layer 10 semiconductor substrate 11 silicon 21 first N well 22 second N well 30, 30A separation part 41 digital circuit 42 semiconductor circuit 50 insulating film layer 60, 60N depletion layer 1000 semiconductor device

Claims (12)

デジタル回路と半導体回路とが混載された半導体装置であって、
第一導電型の材料により形成された半導体基板を備え、
前記デジタル回路と半導体回路とは、前記半導体基板において第1方向に並ぶように形成され、
前記半導体基板に形成される前記デジタル回路と前記半導体回路との間には、前記デジタル回路と前記半導体回路とを分離するように、分離部が形成され、
前記分離部には、第一導電型の層である第一導電型層および第二導電型の層である第二導電型層の各々が1以上形成され、
前記分離部には、前記第二導電型層、前記第一導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、前記第1方向に並んで配置される
半導体装置。
A semiconductor device in which a digital circuit and a semiconductor circuit are mixedly mounted,
A semiconductor substrate formed of a first conductivity type material;
The digital circuit and the semiconductor circuit are formed to be aligned in a first direction on the semiconductor substrate,
A separation unit is formed between the digital circuit and the semiconductor circuit formed on the semiconductor substrate so as to separate the digital circuit and the semiconductor circuit,
Each of the separation portions is formed with one or more of a first conductivity type layer that is a first conductivity type layer and a second conductivity type layer that is a second conductivity type layer,
The second conductive type layer, the first conductive type material, and the first conductive type layer are arranged in this order in the first direction in the separation unit. Semiconductor device.
前記半導体基板には、第二導電型の第一ウエルおよび第二ウエルが独立して形成され、
前記第一ウエル内には、前記デジタル回路が形成され、
前記第二ウエル内には、前記半導体回路が形成される
請求項1に記載の半導体装置。
A first well and a second well of the second conductivity type are independently formed on the semiconductor substrate,
The digital circuit is formed in the first well,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor circuit is formed in the second well.
前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々の厚みは、前記第二ウエルの厚みより大きい
請求項2に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2, wherein each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer has a thickness greater than that of the second well.
前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々は、前記第二ウエルを囲むように形成される
請求項2に記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 2, wherein each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer is formed so as to surround the second well.
前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々は、前記第1方向と直交する第2方向に沿って延在する
請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置。
5. The semiconductor device according to claim 1, wherein each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer extends along a second direction orthogonal to the first direction.
前記分離部には、前記第一導電型層および前記第二導電型層の各々が複数形成され、
前記分離部には、前記第二導電型層、前記第一導電型の材料および前記第一導電型層が、この順で、前記第1方向および該第1方向と直交する第2方向に並んで配置される
請求項1〜4のいずれかに記載の半導体装置。
A plurality of each of the first conductivity type layer and the second conductivity type layer are formed in the separation portion,
In the separation portion, the second conductivity type layer, the first conductivity type material, and the first conductivity type layer are arranged in this order in the first direction and the second direction orthogonal to the first direction. The semiconductor device according to claim 1, which is disposed by:
前記第一導電型はP型であり、
前記第二導電型はN型であり、
前記第一導電型の材料と前記第二導電型層とは接合するように形成され、
前記第一導電型の材料と前記第二導電型層との接合部であるPN接合部には、逆バイアスが印加される
請求項1〜6のいずれかに記載の半導体装置。
The first conductivity type is P type,
The second conductivity type is N-type,
The first conductivity type material and the second conductivity type layer are formed so as to be joined,
The semiconductor device according to claim 1, wherein a reverse bias is applied to a PN junction that is a junction between the first conductivity type material and the second conductivity type layer.
前記第一導電型の材料の抵抗は、100Ωcm以上である
請求項1〜7のいずれかに記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the resistance of the first conductivity type material is 100 Ωcm or more.
前記半導体基板中の酸素濃度は、1.0×1018cm-3以上である
請求項1〜8のいずれかに記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein an oxygen concentration in the semiconductor substrate is 1.0 × 10 18 cm −3 or more.
前記半導体基板中の酸素濃度は、1.7×1018cm-3以下である
請求項1〜9のいずれかに記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein an oxygen concentration in the semiconductor substrate is 1.7 × 10 18 cm −3 or less.
前記半導体回路は、RF(Radio Frequency)回路またはアナログ回路である
請求項1〜10のいずれかに記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor circuit is an RF (Radio Frequency) circuit or an analog circuit.
前記半導体回路は、RF(Radio Frequency)回路およびアナログ回路の少なくとも一方を含む回路である
請求項1〜10のいずれかに記載の半導体装置。
The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor circuit is a circuit including at least one of an RF (Radio Frequency) circuit and an analog circuit.
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