JP2953213B2 - Cmos集積回路 - Google Patents

Cmos集積回路

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JP2953213B2
JP2953213B2 JP4245898A JP24589892A JP2953213B2 JP 2953213 B2 JP2953213 B2 JP 2953213B2 JP 4245898 A JP4245898 A JP 4245898A JP 24589892 A JP24589892 A JP 24589892A JP 2953213 B2 JP2953213 B2 JP 2953213B2
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豊 高橋
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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はCMOSアナログ・ディ
ジタル混載のLSIの基板雑音分離技術に関し、特にデ
ィジタル雑音のアナログ回路への回り込みを防止したC
MOS集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ディジタル雑音のアナログ回路へ
の回り込みを防止する最も有効な手段として、SOI
(Silicon On Insulator)を用いる方法があった。例え
ば、“Abonded -SOI- wafer CMOS 16-bit 50-KSPS del
ta-sigma ADC”,IEEE 1991 Custam Integrated Circui
ts Conf.,18.1 にSOIの有効性が示されている。図4
にSOIの原理的なプロセス断面図を示す。図におい
て、47はシリコン基板であり、SiO2 52でn基板
48及び50を絶縁分離した状態で支持している。49
及び51はこれらn基板48,50内に形成されたpウ
ェルである。
【0003】そして、n基板48,50にはn基板コン
タクト53,59と、pチャネルトランジスタのソース
・ドレイン54,55,60,61を形成し、Pウェル
49,51にはnチャネルトランジスタのソース・ドレ
イン56,57,62,63と、Pウェルコンタクト5
8,64を形成する。また、65〜68はゲートポリシ
リコン、DVDDはディジタル正電源、DVSSはディ
ジタル負電源、AVDDはアナログ正電源、AVSSは
アナログ負電源を示す。このようなSOI構造をとるこ
とにより、ディジタル回路を構成する領域48,49
と、アナログ回路を構成する領域50,51をSiO2
52で絶縁分離することができるため、ディジタル回路
からアナログ回路へ回り込む雑音を低減することができ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来のSOIを用
いたCMOS集積回路は、基板47にSiO2 52を形
成し、この上に選択的にn基板48,50を形成し、か
つその一部にPウェル49,51を形成した上でゲート
ポリシリコン,コンタクト,ソース・ドレインを形成
し、かつSiO2 52で被覆し、更にそれぞれの配線を
形成するという製造プロセスが要求されるため、この製
造プロセスが複雑となり、製造期間が長くなるとともに
コストが高くなるという問題がある。本発明の目的は、
アナログ回路への雑音の回り込みを防止するとともに、
製造プロセスが簡易化されたCMOS集積回路を提供す
ることにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、第二導電型の
基板と、この基板の表面に形成された複数の第一導電型
ウェル及び第二導電型ウェルと、第一導電型の深いウェ
ルとを有し、この第一導電型の深いウェルに一部の第二
導電型ウェルが完全に包含され、かつ一部の第一導電型
ウェルが部分的に包含され、前記第一導電型の深いウェ
ルに包含される前記第二導電型ウェル及び第一導電型ウ
ェルにそれぞれアナログ回路を構成するMOSトランジ
スタが形成され、他の第一導電型ウェル及び第二導電型
ウェルにそれぞれディジタル回路を構成するMOSトラ
ンジスタが形成され、それぞれのMOSトランジスタに
アナログ系電源とディジタル系電源を個別に接続する。
【0006】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例の断面図を示す。図中
1はp基板であり、このp基板1には選択的にnウェル
2,3,6が形成され、かつその一部には深いnウェル
(ディープnウェル)4が形成される。ここで、前記n
ウェル3,6はその一部が深いnウェル4と重なるよう
に形成される。また、前記p基板1及び深いnウェル4
にはそれぞれpウェル5及び5’が形成される。このp
基板1の表面にはSiO2 7が形成され、かつ前記各ウ
ェルに対応した位置にゲート20〜23が形成される。
更に、前記nウェル2,3,6にはpチャネルトランジ
スタを構成するソース・ドレイン領域8,9,14,1
5と、nウェルコンタクト10,16が形成される。ま
た、前記pウェル5,5’にはpウェルコンタクト1
1,17と、nチャネルトランジスタを構成するソース
・ドレイン領域12,13,18,19が形成される。
【0007】ここで、ディジタル回路はnウェル2に形
成されたpチャネルトランジスタ及びpウェル5’に形
成されたnチャネルトランジスタにより構成されるもの
とする。また、アナログ回路はnウェル3に形成された
pチャネルトランジスタ及びpウェル5に形成されたn
チャネルトランジスタにより構成されるものとする。そ
して、ディジタル用のpチャネルトランジスタが形成さ
れたnウェル2の電位はディジタル正電源DVDDによ
り与えられ、ディジタル用nチャネルトランジスタが形
成されたpウェル5’の電位はディジタル負電源DVS
Sにより与えられる。また、アナログ用pチャネルトラ
ンジスタが形成されたnウェル3の電位はアナログ正電
源AVDDにより与えられ、アナログ用nチャネルトラ
ンジスタが形成されたpウェル5の電位はアナログ負電
源AVSSにより与えられる。
【0008】このことによりp基板1の電位はディジタ
ル用pウェル5’と同電位となり、ディープnウェル4
はアナログ用nウェル3と同電位になる。したがって、
隣接するpウェル5’とnウェル2,3との間、p基板
1とnウェル2,3,6との間、p基板1とディープn
ウェル4との間、ディープnウェル4とその内部のpウ
ェル5との間に、それぞれpn接合逆バイアスによる空
乏層が形成される。図2にこの空乏層の形成される領域
を太線で示す。同図から判るように、アナログ回路を構
成する領域3及び5を空乏層によりp基板1から分離す
ることができる。したがって、ディジタル回路からアナ
ログ回路へ回り込む雑音を低減することが可能となる。
これにより、p基板1に対して選択的に不純物を導入す
る工程のみで、ディジタル回路とアナログ回路とを基板
から分離した構成を形成することが可能となり、製造プ
ロセスを簡易化し、製造期間を短縮し、かつ低コスト化
が可能となる。
【0009】次に本発明による第2の実施例を図3を参
照して説明する。この第2実施例ではn基板24を用い
ており、この点において第1の実施例と相違している。
同図において、24はn基板、25,26,28はpウ
ェル、27は深いpウェル(ディープpウェル)、4
1,41’はnウェル、29はSiO2 、30,31,
36,37はnチャネルトランジスタを構成するソース
・ドレイン領域、32,38はpウェルコンタクト、3
4,35,40,42はpチャネルトランジスタを構成
するソース・ドレイン領域、43〜46は各トランジス
タのゲート、AVDDはアナログ正電源、AVSSはア
ナログ負電源、DVDDはディジタル正電源、DVSS
はディジタル負電源を示す。
【0010】ここで、ディジタル回路はpウェル25に
形成されるnチャネルトランジスタと、nウェル41’
に形成されるpチャネルトランジスタにより構成され
る。また、アナログ回路はpウェル26に形成されるn
チャネルトランジスタと、nウェル41に形成されるp
チャネルトランジスタにより構成される。この場合も図
に示す電源により各々のウェルに電圧を与えることによ
り、第1実施例と同様に各ウェル,デープpウェル,n
基板との境界部に形成される空乏層によりアナログ領域
を基板から分離することができ、雑音の低減を図ること
ができる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、深いウェ
ルに包含されるウェルにアナログ回路を構成するMOS
トランジスタを構成し、このMOSトランジスタに対す
る電位をアナログ系電源で与えているので、これにより
形成される空乏層によりアナログ回路領域を基板から分
離することができる。これにより、ディジタル部からア
ナログ部への雑音の回り込みを防止することができると
共に、この集積回路の製造プロセスは通常のCMOSプ
ロセスにディープウェルの形成プロセスを追加するだけ
で実現できるため、製造期間の短縮化、及び低コスト化
が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の模式的な断面図である。
【図2】図1の集積回路に生じる空乏層を示す図であ
る。
【図3】本発明の第2実施例の模式的な断面図である。
【図4】従来のSOIの模式的な断面図である。
【符号の説明】
1 p基板 2,3,6 nウェル 4 ディープnウェル 5,5’ pウェル 8,9,11,14,15,17 p+ 層 10,12,13,16,18,19 n+ 層 20,21,22,23 ゲート
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/8234 - 21/8238 H01L 21/8249 H01L 27/06 H01L 27/08 331 H01L 27/088 - 27/092

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第二導電型の基板と、この基板の表面に
    形成された複数の第一導電型ウェル及び第二導電型ウェ
    ルと、第一導電型の深いウェルとを有し、この第一導電
    型の深いウェルに前記第二導電型ウェルの一部のウェル
    が完全に包含され、かつ前記第一導電型ウェルの一部の
    ウェルが部分的に包含され、前記第一導電型の深いウェ
    ルに包含される前記第二導電型ウェル及び第一導電型ウ
    ェルにそれぞれアナログ回路を構成するMOSトランジ
    スタが形成され、他の第一導電型ウェル及び第二導電型
    ウェルにそれぞれディジタル回路を構成するMOSトラ
    ンジスタが形成され、それぞれのMOSトランジスタに
    アナログ系電源とディジタル系電源を個別に接続したこ
    とを特徴とするCMOS集積回路。
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