JP2613960B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

Info

Publication number
JP2613960B2
JP2613960B2 JP2216100A JP21610090A JP2613960B2 JP 2613960 B2 JP2613960 B2 JP 2613960B2 JP 2216100 A JP2216100 A JP 2216100A JP 21610090 A JP21610090 A JP 21610090A JP 2613960 B2 JP2613960 B2 JP 2613960B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos
semiconductor integrated
integrated circuit
impurity
type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2216100A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0498865A (en
Inventor
均一 五十嵐
Original Assignee
山形日本電気株式会社
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 山形日本電気株式会社 filed Critical 山形日本電気株式会社
Priority to JP2216100A priority Critical patent/JP2613960B2/en
Publication of JPH0498865A publication Critical patent/JPH0498865A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2613960B2 publication Critical patent/JP2613960B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の半導体集積回路は、P型及びN型不純物拡散層
により形成したPN接合を有する可変容量ダイオードを有
して構成される。
A conventional semiconductor integrated circuit includes a variable capacitance diode having a PN junction formed by P-type and N-type impurity diffusion layers.

一般にPN接合に印加される逆方向印加電圧により、PN
接合部の空乏層幅が変化する為、静電容量が変化する。
この様な性質を利用して逆方向の印加電圧により異なっ
た静電容量が得られる。
Generally, the reverse applied voltage applied to the PN junction
Since the width of the depletion layer at the junction changes, the capacitance changes.
By utilizing such properties, different capacitances can be obtained by applying voltages in the opposite direction.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

従来の半導体集積回路は、P型シリコン基板の上にN
型のエピタキシャル層を形成し、その後、フォトリソグ
ラフィー工程とホウ素等のP型不純物導入工程を経た
後、導入されたP型不純物の濃度プロファイルを決定す
る為の熱拡散を施し、最後にしかるべく金属配線を行な
う工程を経て作成されている。
A conventional semiconductor integrated circuit has an N-type substrate on a P-type silicon substrate.
Type epitaxial layer is formed, and then, after a photolithography step and a step of introducing a P-type impurity such as boron, thermal diffusion is performed to determine the concentration profile of the introduced P-type impurity. It is created through a wiring process.

前述した様に、PN接合を用いた可変容量ダイオードで
は逆方向電圧に対する期待される静電容量の変化が、PN
接合を形成するP型不純物拡散層と、N型エピタキシャ
ル層の濃度プロファイルで決定されている。
As described above, in a variable capacitance diode using a PN junction, the expected change in capacitance with respect to the reverse
It is determined by the concentration profiles of the P-type impurity diffusion layer forming the junction and the N-type epitaxial layer.

現在、不純物の導入工程ではウェーハ面内で不純物の
導入量のばらつきが約7%と大きく、特に5インチ,6イ
ンチウェーハでの量産は不可能である。
At present, in the impurity introduction process, the variation of the impurity introduction amount within the wafer surface is as large as about 7%, and mass production of a 5-inch or 6-inch wafer is particularly impossible.

又、P型不純物導入後の熱拡散工程に関しても熱拡散
炉の濃度プロファイルの差によりP型不純物の拡散状態
が変動する為、最終的なP型不純物の濃度プロファイル
にばらつきが生ずる。
In the thermal diffusion step after the introduction of the P-type impurity, the diffusion state of the P-type impurity varies due to the difference in the concentration profile of the thermal diffusion furnace, so that the final P-type impurity concentration profile varies.

以上述べた様にエピタキシャル層とP型不純物拡散層
の濃度プロファイルのばらつきに起因して、形成された
コンデンサの静電容量がウェーハ面内及びロッド間の製
品でばらつきが大きいという欠点を有する。
As described above, there is a disadvantage that the capacitance of the formed capacitor varies greatly between products in the wafer surface and between the rods due to variations in the concentration profiles of the epitaxial layer and the P-type impurity diffusion layer.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の半導体集積回路は、第1MOSコンデンサと、前
記第1のMOSコンデンサの一端に並列に接続されてしき
い電圧が順次異なる値に設定された複数のMOSトランジ
スタと、前記MOSトランジスタの夫々に直列に接続し且
つ前記第1のMOSコンデンサの他端に接続された複数の
第2のMOSコンデンサを備えて構成される。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a first MOS capacitor, a plurality of MOS transistors connected in parallel to one end of the first MOS capacitor and having threshold voltages sequentially set to different values, and each of the MOS transistors. It comprises a plurality of second MOS capacitors connected in series and connected to the other end of the first MOS capacitor.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する。 Next, the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention.

第1図に示すように、MOSコンデンサ1の両端にMOSト
ランジスタQ1とMOSコンデンサ2の直列接続、MOSトラン
ジスタQ2とMOSコンデンサ3の直列接続、MOSトランジス
タQ3とMOSコンデンサ4の直列接続が夫々並列に接続さ
れている。
As shown in FIG. 1, a series connection of the MOS transistors Q 1, MOS capacitor 2 across the MOS capacitor 1, the series connection of the MOS transistor Q 2 and the MOS capacitor 3, the series connection of the MOS transistors Q 3 and MOS capacitor 4 Each is connected in parallel.

ここで、MOSトランジスタQ1,Q2,Q3のしきい電圧をV
TQ1,VTQ2,VTQ3とし、MOSコンデンサ1,2,3,4の容量をC1,
C2,C3,C4とすると、入力電圧Vが次の4区間で回路容量
が次の様に変化する。
Here, the threshold voltage of the MOS transistors Q 1 , Q 2 , Q 3 is V
TQ1, and V TQ2, V TQ3, C 1 to capacitance of the MOS capacitor 1,2,3,4,
Assuming that C 2 , C 3 and C 4 , the circuit capacity changes as follows in the next four sections of the input voltage V.

0≦V≦VTQ1のときC1 VTQ1≦V<VTQ2のときC1+C2 VTQ2≦V<VTQ3のときC1+C2+C3 V≧VTQ3のときC1+C2+C3+C4 従って回路上は、上記入力電圧Vの4区間で回路全体
の容量が4種類に段階的に変動する。
When 0 ≦ V ≦ V TQ1 C 1 V TQ1 ≦ V < When C 1 + C 2 + C 3 V ≧ V TQ3 when C 1 + C 2 V TQ2 ≦ V <V TQ3 when V TQ2 C 1 + C 2 + C 3 + C 4 Therefore, in the circuit, the capacitance of the entire circuit fluctuates in four steps in the four sections of the input voltage V.

第2図は本発明の第1実施例の半導体集積回路の製造
方法を説明するための工程順に示した半導体チップの断
面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor chip shown in the order of steps for explaining a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.

まず、第2図(a)に示すように、LOCOS(local oxi
dation of silicon)法を用いてP型シリコン基板11の
表面に60nm〜100nm程度の厚さのフィールド酸化膜12を
形成して素子形成領域を区画する。次に、素子形成領域
の表面を熱酸化してゲート酸化膜13を形成する。ゲート
酸化膜13の厚さは30nm〜50nmとする。その後、MOSトラ
ンジスタのしきい電圧を決定する為の不純物拡散層14を
リソグラフィー技術,イオン注入技術を用いてMOSトラ
ンジスタ形成領域に形成する。更に、MOSコンデンサを
形成する領域にはリン等のN型不純物をリソグラフィー
技術とイオン注入技術を用いて導入する。導入量に関し
てはドーズ量1×1013cm-2程度とし、加速エネルギーは
100keV程度で打ち込む。
First, as shown in FIG. 2 (a), LOCOS (local oxi
A field oxide film 12 having a thickness of about 60 nm to 100 nm is formed on the surface of a P-type silicon substrate 11 by using a dation of silicon method to partition an element formation region. Next, the surface of the element formation region is thermally oxidized to form a gate oxide film 13. Gate oxide film 13 has a thickness of 30 nm to 50 nm. Then, an impurity diffusion layer 14 for determining the threshold voltage of the MOS transistor is formed in the MOS transistor formation region by using lithography technology and ion implantation technology. Further, an N-type impurity such as phosphorus is introduced into a region where a MOS capacitor is formed by using a lithography technique and an ion implantation technique. The dose is about 1 × 10 13 cm -2 and the acceleration energy is
Drive in at about 100keV.

次に第2図(b)に示すように、ウェーハ全面に多結
晶シリコン膜を約0.4μmの厚さに減圧CVD法により堆積
させた後、選択的にエッチングしてMOSトランジスタの
ゲート電極16と、MOSコンデンサの上部電極17を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 2B, a polycrystalline silicon film is deposited on the entire surface of the wafer to a thickness of about 0.4 μm by a low pressure CVD method, and then selectively etched to form a gate electrode 16 of the MOS transistor. Then, the upper electrode 17 of the MOS capacitor is formed.

次に、第2図(c)に示すように、ゲート電極16及び
上部電極17をマスクとしてN型不純物をイオン注入し、
MOSトランジスタのソース・ドレイン領域18及びMOSコン
デンサの下部電極に引き出し口にあたるコンタクト領域
19を形成する。N型不純物の導入に関しては、ヒ素イオ
ンを加速エネルギー70keV,ドーズ量1×1016cm-2程度で
イオン注入する。一方基板の電位をささえる為の電極と
してホウ素を導入してP+型拡散層20を形成する。不純物
導入に関しては加速エネルギー50keV,ドーズ量は1×10
16cm-2程度とする。
Next, as shown in FIG. 2 (c), an N-type impurity is ion-implanted using the gate electrode 16 and the upper electrode 17 as a mask.
Contact area corresponding to the outlet for the source / drain region 18 of the MOS transistor and the lower electrode of the MOS capacitor
Form 19. As for the introduction of N-type impurities, arsenic ions are implanted at an acceleration energy of 70 keV and a dose of about 1 × 10 16 cm −2 . On the other hand, P + -type diffusion layer 20 is formed by introducing boron as an electrode for suppressing the potential of the substrate. Regarding the introduction of impurities, the acceleration energy is 50 keV and the dose is 1 × 10
16 cm -2

次に、第2図(d)に示すように、全面に酸化シリコ
ン膜21を常圧CVD法により堆積させ、リソグラフィー工
程により、所定の不純物拡散層領域に穴あけを行ないア
ルミニウム配線22をスパッタ法とリソグラフィー技術を
用いて形成する。
Next, as shown in FIG. 2 (d), a silicon oxide film 21 is deposited on the entire surface by a normal pressure CVD method, a predetermined impurity diffusion layer region is opened by a lithography process, and an aluminum wiring 22 is formed by a sputtering method. It is formed using a lithography technique.

第2図(a)〜(d)により説明したMOSトランジス
タとMOSコンデンサの製造方法と同様の工程で不純物拡
散層14の不純物濃度のみを夫々変えたMOSトランジスタ
とMOSコンデンサの組合せを形成することにより、しき
い電圧の夫々異なるMOSトランジスタとMOSコンデンサの
直列接続回路を構成できる。
By forming a combination of a MOS transistor and a MOS capacitor in which only the impurity concentration of the impurity diffusion layer 14 is changed in the same process as the method for manufacturing the MOS transistor and the MOS capacitor described with reference to FIGS. Thus, a series connection circuit of MOS transistors and MOS capacitors having different threshold voltages can be formed.

第3図は本発明の第2の実施例を示す回路図である。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

この場合、7個のMOSトランジスタQ1,Q2,…,Q7と、8
個のMOSコンデンサ1,2,…,8から構成されている。第1
の実施例では、MOSトランジスタの数と同数のしき電圧
を決定する為のリソグラフィー工程と不純物導入工程が
必要であったが、P型基板の濃度を適当に選べば、第4
図に示す様に不純物導入量としきい電圧が比例する関係
が得られる為、この性質を利用してリソグラフィー工程
と不純物導入工程を削減することが可能である。即ち、
不純物導入量を基準量,基準量×2,基準量×4の3つを
選択し、後は不純物導入量のくみ合わせにより8通りの
不純物導入量が得られる為、8通りのしきい電圧を得る
ことが出来る。これによりリソグラフィー工程と、不純
物導入工程を削減することが出来る。
In this case, seven of the MOS transistors Q 1, Q 2, ..., and Q 7, 8
.., 8. First
In the embodiment, the lithography process and the impurity introduction process for determining the same number of threshold voltages as the number of MOS transistors were necessary.
As shown in the figure, a relationship in which the amount of impurity introduction and the threshold voltage are proportional is obtained, and by utilizing this property, the lithography step and the impurity introduction step can be reduced. That is,
The amount of impurity introduction is selected from the reference amount, the reference amount × 2, and the reference amount × 4. After that, eight kinds of impurity introduction amounts can be obtained by combining the impurity introduction amounts. Can be obtained. Thereby, the lithography step and the impurity introduction step can be reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明した様にMOSトランジスタと、MOSコンデンサ
の組合せによる容量回路を構成することによって、静電
容量のばらつきを不純物の濃度プロファイルのばらつき
から、MIS構造の絶縁物の厚さに変更することができる
為、現在のばらつきの平均値7%から約3%程度に低減
できる。
As described above, by forming the capacitance circuit by the combination of the MOS transistor and the MOS capacitor, the variation of the capacitance can be changed from the variation of the impurity concentration profile to the thickness of the insulator of the MIS structure. Therefore, the average value of the current variation can be reduced from about 7% to about 3%.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の第1の実施例を示す回路図、第2図
(a)〜(d)は本発明の第1の実施例の半導体集積回
路の製造方法を説明するための工程順に示した半導体チ
ップの断面図、第3図は本発明の第2の実施例を示す回
路図、第4図は不純物導入量としきい電圧の関係を示し
た図である。 1,2,3,4,7,8……MOSコンデンサ、11……P型シリコン基
板、12……フィールド酸化膜、13……ゲート酸化膜、14
……不純物拡散層、15……N型拡散層、16……ゲート電
極、17……上部電極、18……ソース・ドレイン領域、19
……コンタクト領域、20……P+型拡散層、21……酸化シ
リコン膜、22……アルミニウム配線、Q1,Q2,Q3,Q6,Q7
…MOSトランジスタ、V……入力電圧。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) to (d) show a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an impurity introduction amount and a threshold voltage. . 1,2,3,4,7,8 ... MOS capacitor, 11 ... P-type silicon substrate, 12 ... Field oxide film, 13 ... Gate oxide film, 14
... Impurity diffusion layer, 15 N-type diffusion layer, 16 gate electrode, 17 upper electrode, 18 source / drain region, 19
...... contact region, 20 ...... P + -type diffusion layer, 21 ...... silicon oxide film, 22 ...... aluminum wiring, Q 1, Q 2, Q 3, Q 6, Q 7 ...
... MOS transistor, V ... Input voltage.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】両端に入力電圧が印可される第1のMOSコ
ンデンサと、しきい電圧がたがいに異なる値に設定され
た複数のMOSトランジスタと、複数の第2のMOSコンデン
サとを有し、前記MOSトランジスタのそれぞれと前記第
2のMOSコンデンサとを直列接続することにより構成さ
れた複数の直列体をそれぞれ前記第1のMOSコンデンサ
に並列接続したことを特徴とする半導体集積回路。
A first MOS capacitor to which an input voltage is applied to both ends, a plurality of MOS transistors having threshold voltages set to different values, and a plurality of second MOS capacitors; A semiconductor integrated circuit, wherein a plurality of series members formed by connecting each of the MOS transistors and the second MOS capacitor in series are connected in parallel to the first MOS capacitor, respectively.
JP2216100A 1990-08-16 1990-08-16 Semiconductor integrated circuit Expired - Fee Related JP2613960B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2216100A JP2613960B2 (en) 1990-08-16 1990-08-16 Semiconductor integrated circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2216100A JP2613960B2 (en) 1990-08-16 1990-08-16 Semiconductor integrated circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0498865A JPH0498865A (en) 1992-03-31
JP2613960B2 true JP2613960B2 (en) 1997-05-28

Family

ID=16683249

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2216100A Expired - Fee Related JP2613960B2 (en) 1990-08-16 1990-08-16 Semiconductor integrated circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2613960B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297011C (en) * 2002-05-23 2007-01-24 三菱电机株式会社 Semiconductor device and mfg. method thereof

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100400256B1 (en) * 2001-12-26 2003-10-01 주식회사 하이닉스반도체 Method for fabricating of semiconductor memory device
JP2015104074A (en) * 2013-11-27 2015-06-04 セイコーエプソン株式会社 Oscillation circuit, oscillator, electronic apparatus and mobile object

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5051679A (en) * 1973-09-07 1975-05-08
DE3032306A1 (en) * 1980-08-27 1982-04-08 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München MONOLITHICALLY INTEGRATED CIRCUIT WITH SWITCHABLE PARTS

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297011C (en) * 2002-05-23 2007-01-24 三菱电机株式会社 Semiconductor device and mfg. method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0498865A (en) 1992-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4700185B2 (en) Linear capacitor structure in CMOS process
US6498376B1 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US5468666A (en) Using a change in doping of poly gate to permit placing both high voltage and low voltage transistors on the same chip
US4419812A (en) Method of fabricating an integrated circuit voltage multiplier containing a parallel plate capacitor
US4971926A (en) Method of manufacturing a semiconductor device
KR100420870B1 (en) Method of producing an eeprom semiconductor structure
JPH118352A (en) Semiconductor integrated circuit device and its manufacture
JPH06151772A (en) Sram provided with double vertical channel and its manufacture
US5576565A (en) MIS capacitor and a semiconductor device utilizing said MIS capacitor
JP2613960B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US5751043A (en) SRAM with SIPOS resistor
EP0716454A2 (en) MOSFET device formed in epitaxial layer
JPH07122733A (en) Charge transfer device and its manufacture
JPH09321232A (en) Semiconductor memory device and manufacture thereof
JPH0697694B2 (en) Complementary thin film transistor
JPH0870122A (en) Mos transistor and its fabrication
JPH07193141A (en) Semiconductor storage
US6174760B1 (en) Method of improving vertical BJT gain
JP2523645B2 (en) Semiconductor memory device and manufacturing method thereof
JP3275274B2 (en) Field effect transistor
JP3203903B2 (en) Semiconductor device
JPH01220856A (en) Semiconductor device
JPH0773115B2 (en) Semiconductor memory device
JPH03119733A (en) High breakdown-strength semiconductor device
JPH0297063A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees