JP2004179255A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2004179255A
JP2004179255A JP2002341347A JP2002341347A JP2004179255A JP 2004179255 A JP2004179255 A JP 2004179255A JP 2002341347 A JP2002341347 A JP 2002341347A JP 2002341347 A JP2002341347 A JP 2002341347A JP 2004179255 A JP2004179255 A JP 2004179255A
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Takahide Kadoyama
隆英 門山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit where transmission of substrate noise can effectively be shielded from a digital circuit to an analog circuit and noise can effectively be shielded even if an area ratio of the analog circuit and the digital circuit shows any value. <P>SOLUTION: In a rectangular semiconductor substrate 11, a guard band 14 is arranged between a digital circuit part 12 becoming a substrate noise source and an analog circuit 13 which is to be shielded from substrate noise by leaving a distance between both circuits. A buffer zone 15 where a circuit in which substrate noise does not occur and whose characteristic is not affected even if substrate noise is received is to be arranged or nothing is arranged is disposed between both circuits Thus, transmission of substrate noise from the digital circuit to the analog circuit can effectively be shielded, and effective noise shielding is possible even if the area ratio of the analog circuit and the digital circuit shows any value. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同一半導体基板にアナログ回路およびデジタル回路が混在した半導体集積回路に係る、特に、アナログ回路特性が基板電位の影響を受けやすいため、デジタル回路で発生する基板ノイズの影響をアナログ回路下の基板に与えないようにするためのノイズ制御技術に関するものである。
【0002】
近年のCMOSプロセスの周波数特性向上に伴い、RF回路をCMOSプロセスで構成し、デジタル信号処理を含むシステムを1チップ上に実現するという要求が高まっている。
【0003】
従来のノイズ制御技術として、トレンチ分離法、ガードリング法、トリプルウェル構造、集積回路上のパターン配置等の工夫がある。
それぞれ一つ一つとってみればある程度のノイズ低減に有効な技術であるが、nVオーダーの微弱信号を受信する必要のあるRFフロントエンド部において、上記既存技術の単独使用では解決できない可能性がある。基板ノイズを抑圧し、良好な受信感度を実現するための効果的な技術が必要である。
【0004】
従来、このノイズ制御技術として、パターン配置の工夫とガードリング法を用いて対策している半導体集積回路が提案されている(たとえば、特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2000−101021号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献1に記載の半導体集積回路には、以下のような不利益がある。
【0007】
1.ガードバンド配置位置によるノイズ遮断効果の劣化
特許文献1の第2の実施例において、『専用のガードバンドを設けることで更に雑音を抑圧する』とのみ記述しているがノイズ源となるデジタル回路とガードバンドの相対位置が重要である。
【0008】
図1は、ノイズ源とガードバンドの配置位置の違いによるノイズ減衰量をシミュレーションした結果を示す図である。
図1において、横軸は時間t(単位はns)、縦軸はノイズ振幅NA(単位はmV)をそれぞれ示している。
また、図1において、Aで示す曲線がノイズ源から100μm離した場合のノイズ減衰量を、Bで示す曲線がノイズ源から10μm離した場合のノイズ減衰量をそれぞれ表している。
【0009】
図1に示すように、ノイズ源から十μm離したところにガードバンドを配置した場合、ノイズ振幅が約10mVに対し、100μm離したところにガードバンドを配置した場合、約2mVまで減衰している。
デジタル回路とガードバンドがあまりにも隣接して配置されている場合、ガードバンドの電位をむしろ変動させることになる。
【0010】
2.Nウェルの使い方が平面分離であることによるノイズ遮断効果の劣化
特許文献1において、ガードバンドの変形例としてnウェルを横方向の平面的な分離に使用している。
しかしながら、このような使用法ではノイズ低減の効果は薄い。
【0011】
図2は、ノイズ源から200μm離した位置にp型のガードバンド、もしくはn型ウェル層によるガードバンドを配置したときのノイズ減衰量をシミュレーションした結果を示す図である。
図2において、横軸はノイズ源からの距離D(単位はμm)、縦軸はノイズN(単位はdB)をそれぞれ示している。
また、図2において、Aで示す曲線がp型のガードバンドを配置したときのノイズ減衰量を、Bで示す曲線がn型ウェル層によるガードバンドを配置したときのノイズ減衰量をそれぞれ表している。
【0012】
n型ガードバンドではノイズレベルが復帰してしまいノイズ減衰の効果が認められない。
また、このノイズ低減の効果の薄いn型ウェル層を『他の回路と独立した電源電位に固定』するとの記述があるが単にボンディングパッドの浪費にすぎない。
【0013】
3.アナログ・デジタル回路配置の限定による適用範囲の制限
特許文献1では、ICを2分割してアナログ回路とデジタル回路をそれぞれ上下に配置している。
デジタル回路がアナログ回路に比べ、極めて大規模になった場合、ICチップ上におけるアナログ回路の配置位置について言及されていない。
【0014】
本発明の目的は、デジタル回路からアナログ回路への基板ノイズの伝播を効果的に遮蔽可能で、また、アナログ回路とデジタル回路の面積比率がいかなるものであっても効果的なノイズ遮蔽が可能な半導体集積回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、同一半導体基板に、基板ノイズ源となるデジタル回路部と基板ノイズからシールドされるべきアナログ回路部とが混載された半導体集積回路であって、上記デジタル回路部とアナログ回路部との間にガードバンドが両回路と距離を空けて配置され、両回路部間には基板ノイズの影響を抑止する緩衝地帯部が配置されている。
【0016】
好適には、上記緩衝地帯部は、基板ノイズを発生せずかつ基板ノイズを受けても特性に影響のない回路を配置するか何も配置しない緩衝地帯である。
【0017】
好適には、上記ガードバンドは、上記アナログ回路部側に形成され、上記ガードバンドが独立のグランド接続を有し間隔をあけて多重に設けられている。
【0018】
また、上記ガードバンドが基板コンタクトを環状に配置されている。
また、上記ガードバンドが、基板コンタクトを半導体基板の側壁とあわせて環を構成するように配置されている。
【0019】
好適には、最内殻のガードバンドが内側にnチャネルトランジスタのpウェルと独立の電源接続をもつディープnウェルのコンタクト列である。
好適には、上記ディープnウェルの中には基板ノイズに最も敏感なアナログ回路が配置されている。
【0020】
好適には、上記アナログ回路部は、上記半導体基板のエッジ部に配置されている。
【0021】
また、好適には、上記アナログ回路部は、上記半導体基板の一コーナー部に配置されている。
【0022】
また、上記アナログ回路部は、上記半導体基板に略正方形状をなすように形成されている。
【0023】
本発明によれば、たとえばデジタル回路部とアナログ回路部側に形成されたガードバンドは距離を空けて配置される。
これは、デジタル回路とガードバンドが極めて隣接して配置されている場合、デジタル回路による電位変動がガードバンドに伝播され、むしろ接地電位を変動させることになる。また、ガードバンドを専用パッドで接地するとしても、IC外部では他のアナログ回路の接地と電気的に接続されるためガードバンドでの電位変動は好ましくないからである。
そして、距離を空けた領域に、基板電位を変動させうる配線および拡散層を全く置かない緩衝地帯部が設られている。
緩衝地帯には、ダミーパターンとしての素子および配線を含んだ領域、さらに電気的にダイナミックに変動しない直流(DC)的な素子および配線を含んだ領域も緩衝地帯として適用可能であり、基板ノイズ低減という観点からは有効である。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に関連付けて説明する。
【0025】
図3は、本発明に係る半導体集積回路の一実施形態を示す図である。
【0026】
本半導体集積回路10は、図3に示すように、矩形状をなす半導体基板11に、基板ノイズ源となるデジタル回路部(DGT)12と、基板ノイズからシールドされるべきアナログ回路部(ANLG)13との間にガードバンド14を両回路と距離を空けて配置し、両回路部間には基板ノイズを発生せず、かつ、基板ノイズを受けても特性に影響のない回路を配置するか何も配置しない緩衝地帯部15としている。
なお、図3において、ANL1は第1アナログ回路、ANL2は第2アナログ回路をそれぞれ示している。
【0027】
本実施形態においては、基板ノイズからシールドされるべきアナログ回路部13を半導体基板11の図中の左下のコーナー部に、たとえば正方形状にして配置している。
そして、デジタル回路部12は、半導体基板11の正方形状のアナログ回路部13を切り欠いた略L字をなすように配置されている。
したがって、アナログ回路部13においては、アナログ回路部13の図中左側辺部13Lと下側辺部13Bが、半導体基板11自体の辺部と共用した形態となっている。そして、アナログ回路部13は、上側辺部13Uと右側辺部13Rとが、緩衝地帯部15を介在させて、基板ノイズ源となるデジタル回路部12の最小の2つの切り欠き辺部12a,12bとのみと対向する配置となっている。
【0028】
また、本実施形態においては、アナログ回路部13においては、ガードバンド14が独立のグランド接続、すなわちGND接続専用パッドGP131,GP132に対する接続配線WR131,WR132を有し、間隔をあけて多重、本実施形態では2重に設けられている。
また、アナログ回路部13においては、ガードバンド14が基板コンタクトCNT1,CNT2を半導体基板11の側壁とあわせて環を構成するように配置されている。
なお、基板コンタクトを環状に配置して構成することも可能である。
【0029】
さらに、アナログ回路部13においては、最内殻のガードバンドが内側にnチャネルトランジスタのpウェルと独立の電源接続、すなわち電源接続専用パッドPP131に対する接続配線WR133をもつディープnウェルのコンタクト列であり、そのディープnウェルn−WLの中には基板ノイズに最も敏感なアナログ回路131が配置されている。
【0030】
以下に、本実施形態に係る半導体集積回路10におけるガードバンド14および緩衝地帯部15、アナログ回路部13の配置形状、アナログ回路部13の配置位置、ディープnウェルn−WL中への基板ノイズに最も敏感なアナログ回路13の配置等について、図面に関連付けてさらに詳細に説明する。
まず、ガードバンド配置位置および緩衝地帯について説明する。
【0031】
ガードバンド配置位置および緩衝地帯
図1のシミュレーションで示すとおり、デジタル回路とガードバンドが極めて隣接して配置されている場合、デジタル回路による電位変動がガードバンドに伝播され、むしろ接地電位を変動させることになる。
ガードバンドを専用パッドで接地するとしても、IC外部では他のアナログ回路の接地と電気的に接続されるためガードバンドでの電位変動は好ましくない。上記のような観点からデジタル回路部12とガードバンド14−1は距離を空けて配置する。
本実施形態において、その距離は100μm幅である。
そして、本実施形態においては、距離を空けた領域に、基板電位を変動させうる配線および拡散層を全く置かない緩衝地帯部15を設けている。
ここでの緩衝地帯には、ダミーパターンとしての素子および配線を含んだ領域、さらに電気的にダイナミックに変動しない直流(DC)的な素子および配線を含んだ領域も緩衝地帯とする。
当然、この領域はデッドスペースとなるが、物理的にアナログ回路部13とデジタル回路部12の距離を離すことは基板ノイズ低減という観点からは有効である。
また、図1のシミュレーションから、p型ガードバンドを配置した場合、およそ−12dBの減衰が期待できガードバンドとして有効である。
【0032】
間隔をあけた多重のガードバンド配置
ガードバンドを多重に配置できる場合において、ガードバンドを隣接して配置するよりも間隔をあけて配置した方がシールドの効果は高い。このことを、図4〜6に関連付けて説明する。
【0033】
図4は、基板コンタクトCNT1のガードバンド14−1の間隔を50μmで4重に配置し、ノイズ源NSから一方の側部のガードバンドまで1900μm離れ、観測ポイントSPから他方の側部のガードバンドまで1900μm離れている場合を示す図である。
図5は、基板コンタクトCNT1のガードバンド14−1の間隔を500μmで4重に配置し、ノイズ源NSから一方の側部のガードバンドまで1200μm離れ、観測ポイントSPから他方の側部のガードバンドまで2900μm離れている場合を示す図である。
図6は、ノイズ源と観測ポイントの間に図4および図5に示すようにガードバンドを配置し、ノイズの減衰量をシミュレーションした結果を示す図である。
図6においては、横軸はノイズ源からの距離D(単位はμm)、縦軸はノイズN(単位はdB)をそれぞれ示している。
また、図6において、Aで示す曲線がガードバンド間隔50μmのノイズ減衰量を、Bで示す曲線がガードバンド間隔500μmのノイズ減衰量をそれぞれ表している。
【0034】
図6からわかるように、図4のように各ガードバンドをごく近傍に隣接して配置するよりも、図5のように間隔をあけて配置した方がノイズの減衰量は大きく効果的なシールドが得られる。
本シミュレーションでは約8dBの差異が見られた。
【0035】
次に、アナログ回路部13の形状について、図7〜図9に関連付けて説明する。
図7は、アナログ回路部13を長方形状に配置した場合のガードバンドの配置例を示す図であり、図8は、アナログ回路部13を正方形状に配置した場合のガードバンドの配置例を示す図である。
【0036】
図7および図8に示すように、ガードバンドの間隔を確保するためにはアナログ回路部13の形状は長方形であるよりも正方形に近い方が好ましい。
図7および図8は占有面積は同じで、形状の違いによりガードバンドの配置具合が変わってくることを示している。
仮に200μm間隔でガードバンドを配置するとする。
図7は最外周から200μm内側に1つのみ。一方、図8の場合、2重にガードバンドを配置することができ、より効果的なシールドが得られる。
【0037】
図9は、アナログ回路部13の横の長さをa、縦の長さをbとし、同一面積中、等間隔でガードバンドを配置するという条件でa/bによってノイズ減衰量がどの程度になるかをシミュレーションした結果を示す図である。
図9において、横軸がa/bを、縦軸がノイズ減衰量NA(単位はdB)をそれぞれ示している。
【0038】
図9からわかるように、長方形の形状であるとガードバンドの領域が取りにくい(図7)ことからノイズの減衰量は少ないが、正方形に近い形状(a/b≒1付近)ではガードバンドをより多く形成できる(図8)ことから、ノイズ減衰量が大きくなっている。
【0039】
このように、ノイズ減衰量の観点からも、アナログ回路部13の形状は長方形であるよりも正方形に近い方が好ましい。
【0040】
さらに、デジタル回路に対してアナログ回路をどこに配置するかも重要なファクターである。
アナログ回路部13の配置位置について、図10〜図15に関連付けて説明する。
ここでは、たとえば500Kゲートを越えるような大規模なベースバンドデジタル回路に小規模な高周波アナログ回路をICチップ上で配置する場合を考える。
【0041】
図10は、略正方形状をなすアナログ回路部13が基板コーナーに配置され、その2方がデジタル回路部12に囲まれた配置例を示す図である。
図11は、略正方形状をなすアナログ回路部13が基板の一エッジ部に配置され、その3方がデジタル回路部12に囲まれた配置例を示す図である。
図12は、略正方形状をなすアナログ回路部13が基板中央部に配置され、その4方がデジタル回路部12に囲まれた配置例を示す図である。
【0042】
これらの配置例からも、図10のように基板コーナーに配置した方が、図11および図12の配置例よりもデジタル回路部12と接する面積が小さく基板ノイズの影響を受け難いと容易に推察される。
【0043】
また、図13は、アナログ回路部13が図10のように基板コーナーに配置された場合のノイズの伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。
同様に、図14は、アナログ回路部13が図11のように基板の一エッジ部に配置された場合のノイズの伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。
図15は、アナログ回路部13が図12のように基板中央部に配置された場合のノイズの伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。
図13〜図15において、符号NAで示す領域がノイズが減少して領域を示す。
【0044】
図13〜図15からわかるように、アナログ回路部13が図11のように基板の一エッジ部に配置された場合もノイズの遮断効果があるが、図10のように基板コーナーに配置した方が、図11および図12の配置例よりもデジタル回路部12と接する面積が小さく基板ノイズの影響を受け難く、最もノイズの遮断効果が高い。
【0045】
次に、ディープnウェルn−WL中への基板ノイズに最も敏感なアナログ回路13の配置について、図16に関連付けて説明する。
図16において、p−Subがp型基板、n−DWLがディープnウェル、n−WL1,n−WL2がnウェル、p−WLがpウェル、111,112がn型拡散層、NTがnチャネルMOS(NMOS)トランジスタをそれぞれ示している。
【0046】
アナログ回路中、最も基板ノイズの影響を受けたくない部分をディープnウェルn−WLで基板11と分離することにより基板ノイズの影響を受けないようにする。
具体的には、図16に示すように、図4のようにnウェルn−WL1,n−WL2でNMOSトランジスタを囲み、さらにディープnウェルn−WLを用いてp型基板11と分離する。そして、専用パッドPP131で電源に接続する。
【0047】
nウェルは基板と接合容量で結合しており、かつnウェルへの接続にはインピーダンスがあるから、nウェル近傍の基板ノイズを小さくしておかないとnウェルによるノイズ遮蔽効果は十分でない。
したがって、nウェルに辿り着くまでに十分ノイズレベルを落としておく必要があり、結果として、本実施形態の特徴的な構成である、緩衝地帯部15を設けて、ガードバンドを多重に配置することに帰着される。
【0048】
なお、たとえば500Kゲートを越えるような大規模なベースバンドデジタル回路に小規模な高周波アナログ回路をICチップ上に配置する場合には、ミキサや低雑音増幅器等が最も敏感なアナログ回路としてディープnウェルn−WLで基板11と分離することにより基板ノイズの影響を受けないようにする。
【0049】
図17は、500Kゲートを越えるような大規模なベースバンドデジタル回路に小規模な高周波アナログ回路を含む無線システムの受信系フロントエンド部の構成例を示す回路図である。
【0050】
この受信系フロントエンド部200は、図17に示すように、アンテナ201、SAWフィルタ202、整合回路(MTC)203、低雑音増幅器(LNA)204、第1の局部発振器としての第1のVCO205、第1のPLL206、第1のループフィルタ207、第2の局部発振器としての第2のVCO208、第2のPLL209、第2のループフィルタ210、ミキサ211〜214、バンドパスフィルタ(BPF)215〜217、合成器218、および比較器219を有する。
【0051】
これらの構成要素のうち、低雑音増幅器(LNA)204やミキサ211〜214等が最も敏感なアナログ回路としてディープnウェルn−WLで基板11と分離することにより基板ノイズの影響を受けないように配置される。
【0052】
また、低雑音増幅器(LNA)204、第1のVCO205、第1のPLL206、第2のVCO208、第2のPLL209、ミキサ211〜214、バンドパスフィルタ(BPF)215〜217、合成器218、および比較器219が1チップに集積化されている。
そして、全段の高周波側のRF部と後段の中間周波(IF)部とが縦続された構成を有する。
RF部は、低雑音増幅器204、第1のVCO205、第1のPLL206、第1のループフィルタ207、ミキサ211,212、バンドパスフィルタ215,216を含む。
また、IF部は、第2のVCO208、第2のPLL209、第2のループフィルタ210、ミキサ213,214、合成器218、バンドパスフィルタ2117、および比較器219を含む。
【0053】
第1のVCO205は、水晶発振器による基準クロックCLKに位相同期した第1のPLL206の出力を第1のループフィルタ207の出力信号に応じて、周波数1573MHzの第1の発振信号をミキサ211および212に供給する。
【0054】
第2のVCO208は、水晶発振器による基準クロックCLKに位相同期した第2のPLL209の出力を第2のループフィルタ210の出力信号に応じて、周波数3MHzの第2の発振信号をミキサ213および214に供給する。
【0055】
この受信系フロントエンド部200においては、たとえば周波数1575MHzの無線信号RFがアンテナ201で受信され、SAWフィルタ202、整合回路203、さらに低雑音増幅器104を介してミキサ211,212に入力される。
そして、ミキサ211,212において、第1のVCO205による第1の発振信号とミキシングされ、バンドパスフィルタ215,216を通して2MHzの第1中間周波が抽出され、ミキサ213,214に入力される。
ミキサ213,214において、第2のVCO208による第2の発振信号とミキシングされた後、合成器218で合成され、バンドパスフィルタ217を通して1MHzの第2中間周波が得られる。
そして、バンドパスフィルタ217の出力に基づいて比較器219のデータが、図示しないベースバンド処理部に出力される。
【0056】
以上説明したように、矩形状をなす半導体基板11に、基板ノイズ源となるデジタル回路部12と、基板ノイズからシールドされるべきアナログ回路部13との間にガードバンド14を両回路と距離を空けて配置し、両回路部間には基板ノイズを発生せず、かつ、基板ノイズを受けても特性に影響のない回路を配置するか何も配置しない緩衝地帯部15とを設けたので、デジタル回路からアナログ回路への基板ノイズの伝播を効果的に遮蔽するすることができる。
また、アナログ回路とデジタル回路の面積比率がいかなるものであっても効果的なノイズ遮蔽が可能であるという利点がある。
【0057】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、デジタル回路からアナログ回路への基板ノイズの伝播を効果的に遮蔽することができる。
また、アナログ回路とデジタル回路の面積比率がいかなるものであっても効果的なノイズ遮蔽が可能であるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】ノイズ源とガードバンドの配置位置の違いによるノイズ減衰量をシミュレーションした結果を示す図である。
【図2】ノイズ源から200μm離した位置にp型のガードバンド、もしくはn型ウェル層によるガードバンドを配置したときのノイズ減衰量をシミュレーションした結果を示す図である。
【図3】本発明に係る半導体集積回路の一実施形態を示す図である。
【図4】基板コンタクトのガードバンドの間隔を50μmで4重に配置し、ノイズ源NSから一方の側部のガードバンドまで1900μm離れ、観測ポイントSPから他方の側部のガードバンドまで1900μm離れている場合を示す図である。
【図5】基板コンタクトのガードバンドの間隔を500μmで4重に配置し、ノイズ源NSから一方の側部のガードバンドまで1200μm離れ、観測ポイントSPから他方の側部のガードバンドまで2900μm離れている場合を示す図である。
【図6】ノイズ源と観測ポイントの間に図4および図5に示すようにガードバンドを配置し、ノイズの減衰量をシミュレーションした結果を示す図である。
【図7】アナログ回路部を長方形状に配置した場合のガードバンドの配置例を示す図である。
【図8】アナログ回路部を正方形状に配置した場合のガードバンドの配置例を示す図である。
【図9】アナログ回路部の横の長さをa、縦の長さをbとし、同一面積中、等間隔でガードバンドを配置するという条件でa/bによってノイズ減衰量がどの程度になるかをシミュレーションした結果を示す図である。
【図10】略正方形状をなすアナログ回路部が基板中央部に配置され、その4方がデジタル回路部に囲まれた配置例を示す図である。
【図11】略正方形状をなすアナログ回路部が基板の一エッジ部に配置され、その3方がデジタル回路部に囲まれた配置例を示す図である。
【図12】略正方形状をなすアナログ回路部が基板コーナーに配置され、その2方がデジタル回路部に囲まれた配置例を示す図である。
【図13】アナログ回路部が図10のように基板コーナーに配置された場合のノイズの伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。
【図14】アナログ回路部が図11のように基板の一エッジ部に配置された場合のノイズの伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。
【図15】アナログ回路部が図12のように基板中央部に配置された場合のノイズの伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。
【図16】ディープnウェルn−中への基板ノイズに最も敏感なアナログ回路の配置する構成について説明するための図である。
【図17】大規模なベースバンドデジタル回路に小規模な高周波アナログ回路を含む無線システムの受信系フロントエンド部の構成例を示す回路図である。
【符号の説明】
10…半導体集積回路、11…半導体基板、12…デジタル回路部、13…アナログ回路部、14−1,14−2…ガードバンド、15…緩衝地帯部、200…受信系フロントエンド部、201…アンテナ、202…SAWフィルタ、203…整合回路(MTC)、204…低雑音増幅器(LNA)、205…第1のVCO、206…第1のPLL、207…第1のループフィルタ、208…第2のVCO、209…第2のPLL、210…第2のロープフィルタ、211〜214…ミキサ、215〜217…バンドパスフィルタ(BPF)、218…合成器、219…比較器。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit in which an analog circuit and a digital circuit are mixed on the same semiconductor substrate. In particular, the characteristics of the analog circuit are easily affected by the substrate potential. And a noise control technique for preventing the noise from being applied to the substrate.
[0002]
With the recent improvement in the frequency characteristics of the CMOS process, there is an increasing demand for realizing a system including digital signal processing on a single chip by configuring an RF circuit using a CMOS process.
[0003]
Conventional noise control techniques include a trench isolation method, a guard ring method, a triple well structure, and a pattern arrangement on an integrated circuit.
Each of these techniques is effective in reducing noise to some extent, but in the RF front-end section that needs to receive weak signals on the order of nV, there is a possibility that the above-mentioned existing techniques alone cannot solve the problem. is there. There is a need for an effective technique for suppressing substrate noise and achieving good reception sensitivity.
[0004]
Conventionally, as this noise control technique, there has been proposed a semiconductor integrated circuit in which measures are taken using a contrivance in pattern arrangement and a guard ring method (for example, Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-101021 A
[Problems to be solved by the invention]
However, the semiconductor integrated circuit described in Patent Document 1 has the following disadvantages.
[0007]
1. Deterioration of noise cutoff effect due to guard band arrangement position In the second embodiment of Patent Document 1, it is only described that "the noise is further suppressed by providing a dedicated guard band". The relative position of the digital circuit and the guard band is important.
[0008]
FIG. 1 is a diagram showing a result of simulating a noise attenuation amount due to a difference in arrangement positions of a noise source and a guard band.
In FIG. 1, the horizontal axis represents time t (unit: ns), and the vertical axis represents noise amplitude NA (unit: mV).
Also, in FIG. 1, the curve indicated by A represents the noise attenuation when the distance is 100 μm from the noise source, and the curve indicated by B represents the noise attenuation when the distance is 10 μm from the noise source.
[0009]
As shown in FIG. 1, when the guard band is arranged at a distance of 10 μm from the noise source, the noise amplitude is about 10 mV, whereas when the guard band is arranged at a distance of 100 μm, the noise is attenuated to about 2 mV. .
If the digital circuit and the guard band are arranged too close to each other, the potential of the guard band will rather fluctuate.
[0010]
2. Deterioration of noise blocking effect due to use of N-well for planar separation In Patent Document 1, as a modification of the guard band, the n-well is used for horizontal planar separation.
However, in such a usage, the effect of noise reduction is small.
[0011]
FIG. 2 is a diagram illustrating a simulation result of noise attenuation when a p-type guard band or an n-type well layer guard band is arranged at a position 200 μm away from a noise source.
In FIG. 2, the horizontal axis represents the distance D (unit: μm) from the noise source, and the vertical axis represents noise N (unit: dB).
In FIG. 2, a curve indicated by A represents a noise attenuation amount when a p-type guard band is arranged, and a curve indicated by B represents a noise attenuation amount when a guard band is arranged by an n-type well layer. I have.
[0012]
With the n-type guard band, the noise level is restored, and the effect of noise attenuation is not recognized.
In addition, there is a description that the n-type well layer having a small noise reduction effect is "fixed to a power supply potential independent of other circuits", but this is merely a waste of bonding pads.
[0013]
3. Limitation of application range due to limitation of analog / digital circuit arrangement In Patent Document 1, an IC is divided into two parts, and an analog circuit and a digital circuit are respectively arranged above and below.
If the digital circuit is significantly larger than the analog circuit, no reference is made to the location of the analog circuit on the IC chip.
[0014]
An object of the present invention is to be able to effectively block the propagation of substrate noise from a digital circuit to an analog circuit, and to effectively block noise regardless of the area ratio between the analog circuit and the digital circuit. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a semiconductor integrated circuit in which a digital circuit unit serving as a substrate noise source and an analog circuit unit to be shielded from substrate noise are mixedly mounted on the same semiconductor substrate. A guard band is arranged between the unit and the analog circuit unit at a distance from both circuits, and a buffer zone for suppressing the influence of substrate noise is arranged between both circuit units.
[0016]
Preferably, the buffer zone is a buffer zone in which a circuit that does not generate substrate noise and does not affect the characteristics even when the substrate noise is received is disposed or nothing is disposed.
[0017]
Preferably, the guard bands are formed on the analog circuit section side, and the guard bands have independent ground connections and are multiplexed at intervals.
[0018]
Further, the guard band has a substrate contact arranged in a ring shape.
Further, the guard band is arranged so that the substrate contact and the side wall of the semiconductor substrate form a ring.
[0019]
Preferably, the innermost guard band is a deep n-well contact array with an independent power connection to the p-well of the n-channel transistor inside.
Preferably, an analog circuit most sensitive to substrate noise is arranged in the deep n-well.
[0020]
Preferably, the analog circuit section is disposed at an edge of the semiconductor substrate.
[0021]
Preferably, the analog circuit section is disposed at one corner of the semiconductor substrate.
[0022]
The analog circuit section is formed on the semiconductor substrate so as to form a substantially square shape.
[0023]
According to the present invention, for example, guard bands formed on the digital circuit section and the analog circuit section are arranged at a distance.
This means that when the digital circuit and the guard band are arranged very close to each other, the potential fluctuation due to the digital circuit is propagated to the guard band, and rather, the ground potential fluctuates. Further, even if the guard band is grounded by a dedicated pad, the potential fluctuation in the guard band is not preferable because the guard band is electrically connected to the ground of another analog circuit outside the IC.
Further, a buffer zone where no wiring and a diffusion layer capable of changing the substrate potential are provided at a distance from the region.
In the buffer zone, a region including a device and a wiring as a dummy pattern, and a region including a direct current (DC) element and a wiring which does not dynamically fluctuate electrically can also be applied as the buffer zone, thereby reducing substrate noise. It is effective from the point of view.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0025]
FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
[0026]
As shown in FIG. 3, the semiconductor integrated circuit 10 includes a rectangular semiconductor substrate 11, a digital circuit unit (DGT) 12 serving as a substrate noise source, and an analog circuit unit (ANLG) to be shielded from substrate noise. A guard band 14 is arranged at a distance from both circuits with respect to the circuit 13 and a circuit which does not generate substrate noise and which does not affect the characteristics even when the substrate noise is received is arranged between both circuit portions. The buffer zone 15 in which nothing is arranged is used.
In FIG. 3, ANL1 indicates a first analog circuit, and ANL2 indicates a second analog circuit.
[0027]
In the present embodiment, the analog circuit section 13 to be shielded from substrate noise is arranged, for example, in a square shape at the lower left corner of the semiconductor substrate 11 in the drawing.
The digital circuit section 12 is disposed so as to form a substantially L-shape in which the square analog circuit section 13 of the semiconductor substrate 11 is cut out.
Therefore, in the analog circuit section 13, the left side section 13L and the lower side section 13B of the analog circuit section 13 in the drawing are shared with the side section of the semiconductor substrate 11 itself. The analog circuit section 13 is configured such that the upper side section 13U and the right side section 13R interpose the buffer zone section 15 so that the minimum two notched side sections 12a and 12b of the digital circuit section 12 serving as a substrate noise source. And are arranged to face only.
[0028]
Further, in the present embodiment, in the analog circuit section 13, the guard band 14 has independent ground connections, that is, connection wirings WR131 and WR132 for the GND connection dedicated pads GP131 and GP132, and is multiplexed at intervals. In the form, it is provided twice.
Further, in the analog circuit section 13, the guard band 14 is arranged so that the substrate contacts CNT1 and CNT2 are combined with the side wall of the semiconductor substrate 11 to form a ring.
Note that it is also possible to arrange the substrate contacts in a ring shape.
[0029]
Further, in the analog circuit section 13, the innermost guard band is a contact row of a deep n-well having a power supply connection inside the p-well of the n-channel transistor and independent of the p-well of the n-channel transistor, that is, a connection wiring WR133 to the power supply dedicated pad PP131. In the deep n-well n-WL, an analog circuit 131 most sensitive to substrate noise is arranged.
[0030]
Hereinafter, the guard band 14 and the buffer zone 15 in the semiconductor integrated circuit 10 according to the present embodiment, the layout shape of the analog circuit section 13, the layout position of the analog circuit section 13, and the substrate noise in the deep n-well n-WL will be described. The arrangement of the most sensitive analog circuit 13 will be described in more detail with reference to the drawings.
First, the guard band arrangement position and the buffer zone will be described.
[0031]
Guard band arrangement position and buffer zone As shown in the simulation of FIG. 1, when the digital circuit and the guard band are arranged very close to each other, a potential change due to the digital circuit is propagated to the guard band, and rather, the ground potential. Will fluctuate.
Even if the guard band is grounded by a dedicated pad, the potential fluctuation in the guard band is not preferable because the guard band is electrically connected to the ground of another analog circuit outside the IC. From the above viewpoint, the digital circuit section 12 and the guard band 14-1 are arranged at a distance.
In the present embodiment, the distance is 100 μm width.
In the present embodiment, the buffer zone 15 in which the wiring and the diffusion layer capable of changing the substrate potential are not placed at all is provided in the region at a distance.
In the buffer zone, a region including elements and wirings as dummy patterns and a region including direct current (DC) elements and wirings that do not dynamically fluctuate electrically are also buffer zones.
Naturally, this area becomes a dead space, but physically increasing the distance between the analog circuit section 13 and the digital circuit section 12 is effective from the viewpoint of reducing substrate noise.
In addition, from the simulation of FIG. 1, when the p-type guard band is arranged, attenuation of about −12 dB can be expected, which is effective as a guard band.
[0032]
Arrangement of Guard Bands with Spacing In the case where guard bands can be multiplexed, the effect of shielding is higher when guard bands are arranged at intervals than when guard bands are adjacently arranged. This will be described with reference to FIGS.
[0033]
FIG. 4 shows that the guard bands 14-1 of the substrate contact CNT1 are arranged in quadruplicate at 50 μm, separated from the noise source NS by 1900 μm to the guard band on one side, and the guard band on the other side from the observation point SP. FIG. 3 is a diagram showing a case where the distance is 1900 μm to the center.
FIG. 5 shows a quadruple arrangement of the guard bands 14-1 of the substrate contact CNT1 at 500 μm, a distance of 1200 μm from the noise source NS to the guard band on one side, and a guard band on the other side from the observation point SP. FIG. 3 is a diagram showing a case where the distance is 2900 μm.
FIG. 6 is a diagram showing a result of simulating a noise attenuation amount by arranging a guard band between the noise source and the observation point as shown in FIGS.
In FIG. 6, the horizontal axis indicates the distance D (unit: μm) from the noise source, and the vertical axis indicates noise N (unit: dB).
In FIG. 6, the curve indicated by A represents the noise attenuation at a guard band interval of 50 μm, and the curve indicated by B represents the noise attenuation at a guard band interval of 500 μm.
[0034]
As can be seen from FIG. 6, an effective shield is more effective when the guard bands are arranged at intervals as shown in FIG. 5 than when the guard bands are arranged very close to each other as shown in FIG. Is obtained.
In this simulation, a difference of about 8 dB was observed.
[0035]
Next, the shape of the analog circuit section 13 will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of guard band arrangement when the analog circuit units 13 are arranged in a rectangular shape, and FIG. 8 is an example of guard band arrangement when the analog circuit units 13 are arranged in a square shape. FIG.
[0036]
As shown in FIGS. 7 and 8, in order to secure the guard band interval, it is preferable that the shape of the analog circuit section 13 is closer to a square than a rectangle.
7 and 8 show that the occupied area is the same, and the arrangement of the guard band changes depending on the shape.
It is assumed that guard bands are arranged at intervals of 200 μm.
FIG. 7 shows only one inside 200 μm from the outermost periphery. On the other hand, in the case of FIG. 8, a double guard band can be arranged, and a more effective shield can be obtained.
[0037]
FIG. 9 shows how much the noise attenuation amount depends on a / b under the condition that the horizontal length of the analog circuit unit 13 is a and the vertical length is b, and guard bands are arranged at equal intervals in the same area. It is a figure showing the result of having simulated.
In FIG. 9, the horizontal axis represents a / b, and the vertical axis represents the noise attenuation amount NA (unit: dB).
[0038]
As can be seen from FIG. 9, the rectangular band shape makes it difficult to obtain a guard band area (FIG. 7), so that the noise attenuation is small, but the guard band shape is close to a square shape (near a / b ≒ 1). Since more can be formed (FIG. 8), the amount of noise attenuation is large.
[0039]
Thus, also from the viewpoint of the amount of noise attenuation, it is preferable that the shape of the analog circuit unit 13 is closer to a square than to a rectangle.
[0040]
Further, where to place an analog circuit relative to a digital circuit is also an important factor.
The arrangement position of the analog circuit unit 13 will be described with reference to FIGS.
Here, a case is considered in which a small-scale high-frequency analog circuit is arranged on an IC chip in a large-scale baseband digital circuit exceeding 500K gates, for example.
[0041]
FIG. 10 is a diagram showing an example of an arrangement in which a substantially square analog circuit unit 13 is arranged at a corner of a substrate, and two of them are surrounded by a digital circuit unit 12.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an arrangement in which an analog circuit unit 13 having a substantially square shape is arranged at one edge of a substrate, and three sides of the analog circuit unit 13 are surrounded by a digital circuit unit 12.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an arrangement in which an analog circuit unit 13 having a substantially square shape is arranged at the center of the substrate, and four sides of the analog circuit unit 13 are surrounded by the digital circuit unit 12.
[0042]
From these arrangement examples, it can be easily inferred that the arrangement in the corner of the board as shown in FIG. 10 has a smaller area in contact with the digital circuit section 12 than the arrangement examples in FIGS. Is done.
[0043]
FIG. 13 is a diagram showing a result of simulating a noise propagation state when the analog circuit section 13 is arranged at a corner of the board as shown in FIG.
Similarly, FIG. 14 is a diagram illustrating a result of simulating a noise propagation state when the analog circuit unit 13 is arranged at one edge of the substrate as in FIG.
FIG. 15 is a diagram showing a result of simulating the propagation state of noise when the analog circuit section 13 is arranged at the center of the substrate as shown in FIG.
In FIGS. 13 to 15, an area indicated by reference numeral NA indicates an area where noise is reduced.
[0044]
As can be seen from FIGS. 13 to 15, when the analog circuit section 13 is arranged at one edge of the board as shown in FIG. 11, there is also an effect of blocking noise, but when the analog circuit section 13 is arranged at the corner of the board as shown in FIG. However, the area in contact with the digital circuit section 12 is smaller than in the arrangement examples of FIGS. 11 and 12, and is less susceptible to substrate noise, and has the highest noise blocking effect.
[0045]
Next, the arrangement of the analog circuit 13 most sensitive to the substrate noise in the deep n-well n-WL will be described with reference to FIG.
In FIG. 16, p-Sub is a p-type substrate, n-DWL is a deep n-well, n-WL1 and n-WL2 are n-wells, p-WL is a p-well, 111 and 112 are n-type diffusion layers, and NT is n. Each shows a channel MOS (NMOS) transistor.
[0046]
In the analog circuit, a portion which is least likely to be affected by the substrate noise is separated from the substrate 11 by the deep n-well n-WL so that the portion is not affected by the substrate noise.
Specifically, as shown in FIG. 16, the NMOS transistor is surrounded by n-wells n-WL1 and n-WL2 as shown in FIG. 4, and is further separated from the p-type substrate 11 using the deep n-well n-WL. Then, it is connected to the power supply through the dedicated pad PP131.
[0047]
The n-well is coupled to the substrate by a junction capacitance, and the connection to the n-well has an impedance. Therefore, unless the substrate noise near the n-well is reduced, the noise shielding effect by the n-well is not sufficient.
Therefore, it is necessary to sufficiently lower the noise level before reaching the n-well. As a result, the buffer zone 15 which is a characteristic configuration of the present embodiment is provided, and the guard bands are multiplexed. Is returned to
[0048]
When a small-scale high-frequency analog circuit is arranged on an IC chip in a large-scale baseband digital circuit exceeding 500K gates, for example, a mixer or a low-noise amplifier is used as a deep n-well analog circuit as the most sensitive analog circuit. Separation from the substrate 11 by n-WL prevents influence of substrate noise.
[0049]
FIG. 17 is a circuit diagram showing a configuration example of a reception system front-end section of a wireless system including a large-scale baseband digital circuit exceeding 500K gates and a small-scale high-frequency analog circuit.
[0050]
As shown in FIG. 17, the reception system front end unit 200 includes an antenna 201, a SAW filter 202, a matching circuit (MTC) 203, a low noise amplifier (LNA) 204, a first VCO 205 as a first local oscillator, A first PLL 206, a first loop filter 207, a second VCO 208 as a second local oscillator, a second PLL 209, a second loop filter 210, mixers 211 to 214, band-pass filters (BPF) 215 to 217 , A synthesizer 218, and a comparator 219.
[0051]
Among these components, the low noise amplifier (LNA) 204 and the mixers 211 to 214 are separated from the substrate 11 by the deep n-well n-WL as the most sensitive analog circuits so that they are not affected by the substrate noise. Be placed.
[0052]
Also, a low noise amplifier (LNA) 204, a first VCO 205, a first PLL 206, a second VCO 208, a second PLL 209, mixers 211 to 214, band pass filters (BPF) 215 to 217, a combiner 218, and The comparator 219 is integrated on one chip.
Then, it has a configuration in which the RF section on the high frequency side in all stages and the intermediate frequency (IF) section in the subsequent stage are cascaded.
The RF unit includes a low-noise amplifier 204, a first VCO 205, a first PLL 206, a first loop filter 207, mixers 211 and 212, and band-pass filters 215 and 216.
Further, the IF unit includes a second VCO 208, a second PLL 209, a second loop filter 210, mixers 213, 214, a combiner 218, a band pass filter 2117, and a comparator 219.
[0053]
The first VCO 205 converts the output of the first PLL 206, which is phase-synchronized with the reference clock CLK from the crystal oscillator, into a first oscillation signal having a frequency of 1573 MHz to the mixers 211 and 212 according to the output signal of the first loop filter 207. Supply.
[0054]
The second VCO 208 converts the output of the second PLL 209, which is phase-synchronized with the reference clock CLK from the crystal oscillator, into a second oscillating signal having a frequency of 3 MHz to the mixers 213 and 214 in accordance with the output signal of the second loop filter 210. Supply.
[0055]
In the receiving system front-end unit 200, for example, a radio signal RF having a frequency of 1575 MHz is received by the antenna 201 and input to the mixers 211 and 212 via the SAW filter 202, the matching circuit 203, and the low-noise amplifier 104.
Then, in the mixers 211 and 212, the first VCO 205 mixes the first oscillation signal with the first oscillation signal. The first intermediate frequency of 2 MHz is extracted through the band-pass filters 215 and 216 and input to the mixers 213 and 214.
After being mixed with the second oscillation signal by the second VCO 208 in the mixers 213 and 214, they are combined in the combiner 218, and the second intermediate frequency of 1 MHz is obtained through the band-pass filter 217.
Then, the data of the comparator 219 is output to a baseband processing unit (not shown) based on the output of the bandpass filter 217.
[0056]
As described above, the guard band 14 is provided on the rectangular semiconductor substrate 11 between the digital circuit unit 12 serving as the substrate noise source and the analog circuit unit 13 to be shielded from the substrate noise. Since it is arranged in a space, and between the two circuit portions, a buffer zone portion 15 that does not generate substrate noise and that does not affect the characteristics even when receiving the substrate noise is disposed or nothing is disposed, The propagation of substrate noise from the digital circuit to the analog circuit can be effectively shielded.
In addition, there is an advantage that effective noise shielding is possible regardless of the area ratio between the analog circuit and the digital circuit.
[0057]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, propagation of substrate noise from a digital circuit to an analog circuit can be effectively shielded.
In addition, there is an advantage that effective noise shielding is possible regardless of the area ratio between the analog circuit and the digital circuit.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a simulation result of a noise attenuation amount due to a difference in arrangement positions of a noise source and a guard band.
FIG. 2 is a diagram showing a result of simulating noise attenuation when a p-type guard band or an n-type well layer guard band is arranged at a position 200 μm away from a noise source.
FIG. 3 is a diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a quadruple arrangement of guard bands of a substrate contact at 50 μm, a distance of 1900 μm from a noise source NS to a guard band on one side, and a distance of 1900 μm from an observation point SP to a guard band on the other side. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a quadruple arrangement of the guard bands of the substrate contact at 500 μm, 1200 μm from the noise source NS to the guard band on one side, and 2900 μm from the observation point SP to the guard band on the other side. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a result of simulating noise attenuation by arranging a guard band between a noise source and an observation point as shown in FIGS. 4 and 5;
FIG. 7 is a diagram showing an example of guard band arrangement when the analog circuit section is arranged in a rectangular shape.
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of guard band arrangement when the analog circuit units are arranged in a square shape.
FIG. 9 shows how much the noise attenuation amount depends on a / b under the condition that the horizontal length of the analog circuit unit is a and the vertical length is b, and guard bands are arranged at equal intervals in the same area. It is a figure showing the result of having simulated.
FIG. 10 is a diagram showing an example of an arrangement in which a substantially square analog circuit section is arranged in the center of the substrate, and four sides of the analog circuit section are surrounded by digital circuit sections.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an arrangement in which an analog circuit section having a substantially square shape is arranged at one edge of a substrate, and three sides are surrounded by digital circuit sections.
FIG. 12 is a diagram showing an example of an arrangement in which a substantially square analog circuit section is arranged at a corner of a board, and two sides of the analog circuit section are surrounded by a digital circuit section.
FIG. 13 is a diagram showing a result of simulating the propagation state of noise when the analog circuit section is arranged at the corner of the board as shown in FIG. 10;
FIG. 14 is a diagram illustrating a result of simulating the propagation state of noise when the analog circuit unit is arranged at one edge of the substrate as in FIG. 11;
FIG. 15 is a diagram showing a result of simulating the propagation state of noise when the analog circuit section is arranged at the center of the substrate as shown in FIG. 12;
FIG. 16 is a diagram for describing a configuration in which an analog circuit most sensitive to substrate noise in deep n-well n− is arranged.
FIG. 17 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a reception front-end unit of a wireless system including a large-scale baseband digital circuit and a small-scale high-frequency analog circuit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor integrated circuit, 11 ... Semiconductor substrate, 12 ... Digital circuit part, 13 ... Analog circuit part, 14-1, 14-2 ... Guard band, 15 ... Buffer zone part, 200 ... Reception system front end part, 201 ... Antenna, 202 SAW filter, 203 Matching circuit (MTC), 204 Low noise amplifier (LNA), 205 First VCO, 206 First PLL, 207 First loop filter, 208 Second VCO, 209 ... second PLL, 210 ... second rope filter, 211-214 ... mixer, 215-217 ... band-pass filter (BPF), 218 ... synthesizer, 219 ... comparator.

Claims (13)

同一半導体基板に、基板ノイズ源となるデジタル回路部と基板ノイズからシールドされるべきアナログ回路部とが混載された半導体集積回路であって、
上記デジタル回路部とアナログ回路部との間にガードバンドが両回路と距離を空けて配置され、
両回路部間には基板ノイズの影響を抑止する緩衝地帯部が配置されている
半導体集積回路。
A semiconductor integrated circuit in which a digital circuit unit serving as a substrate noise source and an analog circuit unit to be shielded from substrate noise are mixedly mounted on the same semiconductor substrate,
A guard band is arranged between the digital circuit part and the analog circuit part at a distance from both circuits,
A semiconductor integrated circuit in which a buffer zone for suppressing the influence of substrate noise is arranged between both circuit sections.
上記緩衝地帯部は、基板ノイズを発生せずかつ基板ノイズを受けても特性に影響のない回路を配置するか何も配置しない緩衝地帯である
請求項1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the buffer zone is a buffer zone in which a circuit that does not generate substrate noise and has no effect on characteristics even when the substrate noise is received is disposed or nothing is disposed.
上記ガードバンドは、上記アナログ回路部側に形成され、上記ガードバンドが独立のグランド接続を有し間隔をあけて多重に設けられている
請求項1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the guard band is formed on the analog circuit section side, and the guard band has an independent ground connection and is multiplexed at intervals.
上記ガードバンドが基板コンタクトを環状に配置されている
請求項1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said guard band has a substrate contact arranged in an annular shape.
上記ガードバンドが基板コンタクトを環状に配置されている
請求項3記載の半導体集積回路。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein said guard band has a substrate contact arranged in an annular shape.
上記ガードバンドが、基板コンタクトを半導体基板の側壁とあわせて環を構成するように配置されている
請求項4記載の半導体集積回路。
5. The semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein said guard band is arranged so that said substrate contact and said side wall of said semiconductor substrate form a ring.
上記ガードバンドが、基板コンタクトを半導体基板の側壁とあわせて環を構成するように配置されている
請求項5記載の半導体集積回路。
6. The semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein the guard band is arranged so that the substrate contact and the side wall of the semiconductor substrate form a ring.
最内殻のガードバンドが内側にnチャネルトランジスタのpウェルと独立の電源接続をもつディープnウェルのコンタクト列である
請求項3記載の半導体集積回路。
4. The semiconductor integrated circuit according to claim 3, wherein the innermost guard band is a deep n-well contact row having an independent power supply connection to the p-well of the n-channel transistor inside.
上記ディープnウェルの中には基板ノイズに最も敏感なアナログ回路が配置されている
請求項8記載の半導体集積回路。
9. The semiconductor integrated circuit according to claim 8, wherein an analog circuit most sensitive to substrate noise is arranged in said deep n-well.
上記アナログ回路部は、上記半導体基板のエッジ部に配置されている
請求項1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said analog circuit section is arranged at an edge of said semiconductor substrate.
上記アナログ回路部は、上記半導体基板の一コーナー部に配置されている
請求項1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said analog circuit section is disposed at one corner of said semiconductor substrate.
上記アナログ回路部は、上記半導体基板に略正方形状をなすように形成されている
請求項10記載の半導体集積回路。
11. The semiconductor integrated circuit according to claim 10, wherein the analog circuit section is formed on the semiconductor substrate so as to form a substantially square shape.
上記アナログ回路部は、上記半導体基板に略正方形状をなすように形成されている
請求項11記載の半導体集積回路。
12. The semiconductor integrated circuit according to claim 11, wherein the analog circuit section is formed on the semiconductor substrate so as to form a substantially square shape.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006033323A1 (en) * 2004-09-21 2006-03-30 Olympus Corporation Electronic apparatus and introduction system into sample under test
WO2006132007A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit
JP2008543079A (en) * 2005-05-31 2008-11-27 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Integrated circuit with improved signal noise isolation and method for improving signal noise isolation
JP2009033175A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Fujitsu Ltd Low-noise flip-chip package and flip-chip thereof
WO2009107182A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 パナソニック株式会社 Semiconductor device having electrode pad and radio circuit apparatus comprising the semiconductor device
US7675143B2 (en) 2006-10-31 2010-03-09 Sony Corporation Semiconductor element, semiconductor device and mounting board
US8686532B2 (en) 2004-11-16 2014-04-01 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device having an annular guard ring
JP2014090187A (en) * 2013-12-09 2014-05-15 Renesas Electronics Corp Semiconductor integrated circuit and pattern layout method thereof
US9716545B2 (en) 2013-12-05 2017-07-25 Seiko Epson Corporation Integrated circuit for satellite signal reception
US9733362B2 (en) 2013-11-05 2017-08-15 Seiko Epson Corporation Satellite signal receiver
US9880285B2 (en) 2013-11-13 2018-01-30 Seiko Epson Corporation Semiconductor device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006033323A1 (en) * 2004-09-21 2006-03-30 Olympus Corporation Electronic apparatus and introduction system into sample under test
US8715163B2 (en) 2004-09-21 2014-05-06 Olympus Corporation Electronic apparatus with noise shielding
US8686532B2 (en) 2004-11-16 2014-04-01 Renesas Electronics Corporation Semiconductor device having an annular guard ring
JP2008543079A (en) * 2005-05-31 2008-11-27 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Integrated circuit with improved signal noise isolation and method for improving signal noise isolation
WO2006132007A1 (en) * 2005-06-06 2006-12-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Semiconductor integrated circuit
US7675143B2 (en) 2006-10-31 2010-03-09 Sony Corporation Semiconductor element, semiconductor device and mounting board
JP2009033175A (en) * 2007-07-27 2009-02-12 Fujitsu Ltd Low-noise flip-chip package and flip-chip thereof
JP5194009B2 (en) * 2008-02-28 2013-05-08 パナソニック株式会社 Semiconductor device having electrode pad, and wireless circuit device including the semiconductor device
US7956444B2 (en) 2008-02-28 2011-06-07 Panasonic Corporation Semiconductor device having electrode pad, and wireless circuit device including the semiconductor device
WO2009107182A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 パナソニック株式会社 Semiconductor device having electrode pad and radio circuit apparatus comprising the semiconductor device
US9733362B2 (en) 2013-11-05 2017-08-15 Seiko Epson Corporation Satellite signal receiver
US9880285B2 (en) 2013-11-13 2018-01-30 Seiko Epson Corporation Semiconductor device
US9716545B2 (en) 2013-12-05 2017-07-25 Seiko Epson Corporation Integrated circuit for satellite signal reception
JP2014090187A (en) * 2013-12-09 2014-05-15 Renesas Electronics Corp Semiconductor integrated circuit and pattern layout method thereof

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