半导体集成电路装置制造方法及图纸

技术编号:7223429 阅读:218 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的目的在于提供一种半导体集成电路装置,其充分抑制从数字电路向模拟电路的噪声混入。该半导体集成电路装置,分离为形成数字电路的数字电路区域和形成模拟电路的模拟电路区域,将模拟电路区域分离为形成模拟电路的有源元件的有源元件区域和形成模拟电路的无源元件的无源元件区域,将无源元件区域配置在与数字电路区域相邻的区域中,将有源元件区域配置在远离数字电路区域的区域中,在该半导体集成电路装置中,在无源元件区域的半导体衬底中形成与半导体衬底的导电型不同的第一导电型的第一阱,在第一阱内形成与第一阱的第一导电型不同的第二导电型的第二阱,在第二阱上隔着元件隔离膜布设了无源元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及内置数字电路和模拟电路的半导体集成电路装置
技术介绍
近年来,使用了锂离子电池的电池组被搭载在数字照相机等便携设备中。关于锂离子电池一般很难根据其电压来检测电池剩余量。因此采用了由微型计算机等检测电池的充放电电流,通过累计检测到的充放电电流来测量电池余量的方法。这样在用于测量电池余量的电池监视IC中,在1个芯片的半导体集成电路装置中搭载有高精度A/D转换器等模拟电路和累计计量到的电流值的CPU、定时器等数字电路。其中,数字电路与时钟同步产生充放电、穿透电流、高次谐波等噪声。数字电路中产生的噪声,在芯片内部的半导体衬底中传播并侵入到由高精度A/D转换器等构成的模拟电路中,使A/D转换精度变差。另一方面,近年伴随着电池组的小型化,要求电池监视IC的芯片尺寸的小型化。 伴随着电池监视IC的芯片尺寸的小型化,噪声影响进一步变大的同时,应对噪声用的电路、电子部件的搭载也变困难。该趋势不仅是电池监视IC,也成为混合有模拟电路和数字电路的半导体器件的共同课题。本申请人先前已提出了一种半导体集成电路装置,其分离为形成数字电路的数字电路区域和形成模拟电路的模拟电路区域,将模拟电路区域分离为形成模拟电路的有源元件的有源元件区域和形成模拟电路的电阻或电容器的无源元件区域,将无源元件区域配置在与所述数字电路区域相邻的区域中,将有源元件区域配置在远离数字电路区域的区域中 (参照专利文献1)。图8(A)、⑶表示现有的无源元件区域的平面图和沿虚线的剖视图。该图中,在P 型半导体衬底1的表面形成叫做LOCOS (Local Oxidation of Silicon 硅的局部氧化)的元件隔离膜2,在元件隔离膜2上布设电阻或电容器等无源元件3、4等。在无源元件区域5的右侧邻接数字电路区域,在左侧邻接模拟电路的有源元件区域。在无源元件区域5与数字电路区域的分界部分的半导体衬底1中设置ρ+型层6,向ρ+ 型层6供给数字电路的接地电压DGND。此外,在无源元件区域5与模拟电路的有源元件区域的分界部分的半导体衬底1中设置P+型层7,向该ρ+型层7供给模拟电路的接地电压 AGND0专利文献1 日本特开2010-123736号公报
技术实现思路
在数字电路与模拟电路的有源元件区域之间设置了图8(A)、(B)所示的无源元件区域5的情况下,在数字电路中产生的噪声混入到无源元件区域5的半导体衬底1中传播时,被半导体衬底1的电阻值衰减后到达模拟电路的有源元件区域。因此,数字电路与模拟电路的有源元件区域的间隔越大,越能够抑制来自数字电路的噪声混入到模拟电路中。但是,在无源元件区域5的半导体衬底1与无源元件3、4之间存在杂散电容。在无源元件3、4是电容器的情况下,所述杂散电容的值成为电容器的电容值的例如1/20左右。 图9表示现有的半导体集成电路装置的等效电路图。该图中,数字电路Di与模拟电路的有源元件部Ac之间通过无源元件区域5的半导体衬底1形成的电阻Rpsub连接,电阻Rpsub 与对应于无源元件3、4的模拟电路的无源元件部1 之间通过无源元件区域5的半导体衬底1和无源元件3、4之间的元件隔离膜(LOCOS) 2形成的杂散电容Cf连接。模拟电路的有源元件部Ac与无源元件部1 之间当然是用布线连接。因此,存在在数字电路中产生的噪声从无源元件区域5的半导体衬底1穿过杂散电容混入到无源元件3、4中,而无法充分抑制模拟电路中的噪声的问题。本专利技术是鉴于上述问题而提出的,其目的在于提供一种充分抑制从数字电路向模拟电路的噪声混入的半导体集成电路装置。本专利技术的一个实施方式的半导体集成电路装置是在一个半导体衬底上形成有数字电路和模拟电路的半导体集成电路装置,分离为形成所述数字电路的数字电路区域(13) 和形成模拟电路的模拟电路区域(12),将所述模拟电路区域(1 分离为形成所述模拟电路的有源元件的有源元件区域(12a)和形成所述模拟电路的无源元件的无源元件区域 (12b、12c),将所述无源元件区域(12b、12c)配置在与所述数字电路区域(1 相邻的区域中,将所述有源元件区域(12a)配置在远离所述数字电路区域(1 的区域中,该半导体集成电路装置的特征在于,在所述无源元件区域(12b、12c)的半导体衬底00)中形成与所述半导体衬底的导电型不同的第一导电型的第一阱01),在所述第一阱内形成与所述第一阱的第一导电型不同的第二导电型的第二阱(22),在所述第二阱02)上隔着元件隔离膜03)布设了无源元件(25、26)。优选分别对形成在所述第一阱与所述半导体衬底OO)之间的PN结和形成在所述第一阱与所述第二阱02)之间的PN结施加反偏压。优选所述第一阱被在远离所述数字电路区域(1 的位置上设置所述第一导电型的杂质高浓度层(30),向所述第一导电型的杂质高浓度层(30)供给所述模拟电路的电源电压。优选所述半导体衬底OO)和所述第二阱0 被设置所述第二导电型的杂质高浓度层08、31),向所述第二导电型的杂质高浓度层(观、31)供给所述模拟电路的接地电压。另外,所述括号内的参照符号是为了容易理解而标注的,只不过是一例,并不限定于图示的方式。根据本专利技术,能够充分地抑制从数字电路向模拟电路的噪声混入。 附图说明图1是本专利技术的半导体集成电路装置的一个实施方式的平面结构图。图2是本专利技术的无源元件区域的平面图和沿虚线的剖视图。图3是本专利技术的半导体集成电路装置的等效电路图。图4是本专利技术的无源元件区域的剖视图和等效电路图。图5是PLL的一个实施方式的框图。图6是δ - Σ调制器的一个实施方式的框图。图7是应用了电池监视IC的电池组的一个实施方式的框图。图8是现有的无源元件区域的平面图和沿虚线的剖视图。图9是现有的半导体集成电路装置的等效电路图。符号说明10半导体集成电路装置12模拟电路区域12a有源元件区域12b、12c 无源元件区域13数字电路区域20半导体衬底21 η 型阱22 ρ 型阱23元件隔离膜24无源元件区域25,26 无源元件27,28,31 ρ+型层30 η+ 型层具体实施例方式以下,参照附图说明本专利技术的实施方式。<半导体集成电路装置的一个实施方式>图1是表示本专利技术的半导体集成电路装置的一个实施方式的平面结构图。该图中,在半导体集成电路装置10中分离形成有模拟电路区域12和数字电路区域13。模拟电路区域12和数字电路区域13之间间隔有距离D1。在半导体集成电路装置10是电池监视IC的情况下,在模拟电路区域12中形成 δ - Σ调制器、包含PLL的振荡电路、各种传感器等。此外,在数字电路区域13中形成CPU、 RAM和ROM等存储器、寄存器、通信电路等。将模拟电路区域12分离为形成MOS晶体管等有源元件的有源元件区域12a、形成电容器的无源元件区域12b、形成电阻的无源元件区域12c。另外,作为无源元件区域也可以混有电容元件和电阻元件。无源元件区域12b、12c的宽度Wl是数10 数100 μ m,作为一例是 Wl = 200 μ m。在有源元件区域12a中分别形成构成模拟电路的δ - Σ调制器、PLL、各种传感器的MOS晶体管,在无源元件区域12b中特别形成构成δ - Σ调制器、PLL的大电容的电容器。 在无源元件区域12c中特别形成构成δ -本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种半导体集成电路装置,其在一个半导体衬底上形成有数字电路和模拟电路,分离为形成所述数字电路的数字电路区域和形成模拟电路的模拟电路区域,将所述模拟电路区域分离为形成所述模拟电路的有源元件的有源元件区域和形成所述模拟电路的无源元件的无源元件区域,将所述无源元件区域配置在与所述数字电路区域相邻的区域中,将所述有源元件区域配置在远离所述数字电路区域的区域中,该半导体集成电路装置的特征在于,在所述无源元件区域的半导体衬底中形成与所述半导体衬底的导电型不同的第一导电型的第一阱,在所述第一阱内形成与所述第一阱的第一导电型不同的第二导电型的第二阱,在所述第二阱上隔着元件隔离膜布设了无源元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:井上文裕
申请(专利权)人:三美电机株式会社
类型:发明
国别省市:JP

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