DE3113333A1 - Integrierte halbleiter-schaltungsanordnung - Google Patents
Integrierte halbleiter-schaltungsanordnungInfo
- Publication number
- DE3113333A1 DE3113333A1 DE19813113333 DE3113333A DE3113333A1 DE 3113333 A1 DE3113333 A1 DE 3113333A1 DE 19813113333 DE19813113333 DE 19813113333 DE 3113333 A DE3113333 A DE 3113333A DE 3113333 A1 DE3113333 A1 DE 3113333A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- amplifier circuit
- circuit
- power
- semiconductor substrate
- insulating film
- 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.)
- Withdrawn
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 6
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 claims description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 50
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005521 carbonamide group Chemical group 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- -1 diamine compound Chemical class 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/52—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
- H01L23/522—Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0207—Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
- H01L27/0211—Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique adapted for requirements of temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/213—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
BESCHREIBUNG Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung,
die als Leistungsverstärkerschaltkreis in der Form eines integrierten Schaltkreises (im folgenden
IC genannt) auf einem Halbleiter-Substrat aufgebaut ist und insbesondere auf einen Leistungs-IC, der zwei Leistungsverstärkerschaltkreise
mit zwei Kanälen auf einem einzigen Halbleitersubstrat enthält.
Werden zwei Audio-Leistungsverstärkerschaltkreise auf einem einzigen Halbleitersubstrat (Chip) aufgebaut, wobei deren
Eingangs- und Ausgangsanschlüsse voneinander getrennt sind, so ist es zur Verringerung der Chipfläche wünschenswert,
dass die Leistungsverstärkerschaltkreise mit den zwei Kanälen so weit als möglich gemeinsam ausgebildet sind, wodurch
ermöglicht wird, die Anzahl der Schaltkreiselemente, die Zwischenverbindungsflachen sowie die Anzahl der Verbindungswege
zu verringern.
Weiterhin wird die von manchen Elementen wie z.B. den
Transistoren der Ausgangsstufe erzeugte Hitze manchmal zu
den Transistoren der Eingangsstufe zurückgekoppelt, wodurch
die Schaltkreischarakteristiken verschlechtert werden. Es ist daher eine Schaltung wünschenswert, die solche Verschlechterungen
der Charakteristiken, die aufgrund der thermischen Rückkopplung auftreten, verhindert.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem Leistungs-IC, der Leistungsverstärkerschaltkreise mit mehreren
Kanälen enthält, die Chipfläche und die Wärmerückkopplung zu verringern.
Gemäss der vorliegenden Erfindung werden Leistungsverstärkerschaltkreise
mit mindestens zwei Kanälen auf einem
130064/0752
einzigen Halbleitersubstrat parallel zueinander und in linien-symmetrischer Beziehung ausgelegt. Ein Teil des
Ausgangsverstärkerschaltkreises jedes Leistungsverstärkerschaltkreises liegt benachbart zu einem Ende des HaIbleitersubstrates,
während ein Teil dessen Eingangsverstärkerschal tkreises benachbart zum anderen Ende des Halbleitersubstrates
liegt. Die wechselseitigen Verbindungen zwischen dem Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises und
dem Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises werden durch eine erste Schicht eines leitfähigen Filmes erhalten, der
über einer ersten Schicht eines isolierenden Filmes liegt, welcher das Halbleitersubstrat bedeckt. Weiterhin kann,
sofern erforderlich, eine zweite Schicht eines leitfähigen
Filmes auf einer zweiten Schicht eines isolierenden Filmes angeordnet sein, wobei letzterer über der ersten Schicht
des leitfähigen Filmes liegt, wobei die zweiten Schichten für weitere wechselseitige Verbindungen verwendet werden
können. Eine Verbindung für die Leistungsversorgung des Teiles des Ausgangsverstärkerschaltkreises und des Teiles
des Eingangsverstärkerschaltkreises wird insbesondere durch die zweite Schicht des leitfähigen Filmes erhalten, wobei
sich diese Schicht von dem Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises zu dem Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises
so erstreckt, dass sie Teile der Ausgangs- und Eingangsverstärkerschaltkreise bedeckt. Diese zweite
Schicht des leitfähigen Filmes liegt auf der zweiten Schicht des isolierenden Filmes, welcher seinerseits die
erste Schicht des leitfähigen Filmes, der für die wechselseitigen Verbindungen dient, bedeckt. Folglich ist die
Leistungsversorgungsverbindung breit ausgelegt, um ihren Widerstand zu verringern, ohne die Fläche des Halbleitersubstrates
zu vergrössern. Sofern erforderlich ist, wird der leitfähige Film für die Leistungsversorgungverbindung
dick ausgelegt.
35
35
Die Verringerung des Widerstandes der Leistungsversorgungsverbindung.
führt zu einem geringen Spannungsabfall längs
130064/0752
des Verbiridungswiderstandes, selbst wenn ein grosser Strom
durch den Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises fliessi,
in Abhängigkeit von einem Signaleingang. Hieraus folgt, dass die unerwünschte Rückkopplung einer Signalspannung,
die von dem Verbindungswiderstand zwischen Ausgangs- und Eingangsverstärkerschaltkreis stammt, verhindert werden
kann. Hieraus folgt, dass eine unerwünschte Vergrösseruny.
des Klirrfaktors vermieden werden kann.
Weiterhin kann gemäss der Erfindung eine Erd-Verbindung
zum Verbinden des Leistungsverstärkerschaltkreises mit Masse (Bezugspotential) mit der zweiten Schicht des leitfähigen
Filmes gebildet werden, sofern benötigt. Folglich kann die Masseverbindung, durch die ein grosser Signalstrom
des Ausgangsverstärkerschaltkreises fliesst, breit und auch dick gemacht werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird für die zweite Schicht des oben beschriebenen isolierenden
Filmes ein Polyimid-Harz verwendet. Das Polyimid-Harz kann
im Lösungszustand auf das Halbleitersubstrat aufgebracht werden, bevor es ausgehärtet wird. Dies bringt für den
Herstellungsprozess den weiteren Vorteil, dass die zweite Schicht des isolierenden Filmes geglättet werden kann,
ohne dass sie durch Senken und Vorsprünge in der ersten Schicht des isolierenden Filmes und des leitenden Filmes
beeinflusst wird.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
im Zusammenhang mit den Figuren ausführlicher erläutert.
K*i
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Leistungs-IC nach der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Leistungs-IC der Fig. 1;
Fig. 2 eine Schnittansicht des Leistungs-IC der Fig. 1;
Fig. 3 ein Schaltbild von Leistungsverstärkerschaltkreisen,
die auf dem in Fig. 1 gezeigten Leistungs-IC nusge-
130064/0752
bildet sind; und
Fig. k bis 6 schematische Draufsichten jeweils eines Leistungs-IC
getnäss Vorstufen der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine Draufsicht eines Leistungs-IC nach der
vorliegenden Erfindung, wobei Fig. 3 dessen elektrisches Schaltbild zeigt.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Halbleitersubstrat, auf dem die Leistungsverstärkerschaltkreise mit
zwei Kanälen aufgebaut sind. Die Leistungsverstärkerschaltkreise haben die in Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung.
Zuerst wird der in Fig. 3 gezeigte Schaltkreis beschrieben.
Ein in Fig. 3 durch eine gestrichelte Linie 1 umschlossener
Teil ist ein auf dem Halbleiter-Substrat integriert angeordneter Schaltkreis.
Die Leistungsverstärkerschaltkreise bestehen aus zwei Kanälen A. und A0. Da diese Leistungsverstärkerschaltkreise
mit den zwei Kanälen A. und A0 schaltkreismässig äquiva-
1 «2
lent zueinander sind, wird hauptsächlich der Kanal A erläutert.
Der Leistungsverstärkerschaltkreis A des ersten Kanales
besteht aus einem Vorverstärkerschaltkreis PA, der seinerseits aus den Transistoren Q bis Q1 ς und den Widerständen
R _ bis R1D besteht, sowie aus einem Ausgangsstufen-Treiberschaltkreis
DC, der aus den Transistoren Q^ bis Q.ο und den Widerständen ROQ bis R30 besteht, weiterhin
aus einem Leerlaufstromsetzschaltkreis IDj der aus den
Transistoren Q Q bis Qo_ und den Widerständen Ro_ bis Rg
besteht, sowie schliesslich aus einem Ausgangsstufen-Schaltkreis
OC, der aus den Transistoren Qpi bis Q07 und
den Widerständen R0o und RpQ besteht.
130064/0752
Der Leistungsverstärkerschaltkreis A0 des zweiten Kanales
besteht aus den Schaltkreisen PA', DC, ID1 und OC, die
entsprechend den Schaltkreisen PA, DC, ID und OC des Leistungsverstärkerschaltkreises
A aufgebaut sind. 5
Im Zusammenhang mit der oben gewählten Terminologie für die vorliegende Erfindung sollen der Treiberschaltkreis
DC und der Ausgangsstufenschaltkreis OC als "Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises"
bezeichnet werden, während der Vorverstärkerschaltkreis PA als "Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises"
bezeichnet werden soll.
Die Vorverstärkerschaltkreise PA und PA' der entsprechenden
Leistungsverstärkerschaltkreise A und A0 werden mit
verschiedenen Vorspannungen beaufschlagt,-und zwar durch
Verbindungen, die in der Figur dargestellt sind. Diese Verbindungen stammen von einem gemeinsamen Vorspannungsschaltkreis
BC, der eine Zener-Diode D , Transistoren Q bis Q. und Widerstände R„ bis R enthält.
Der Ausgangsstufentreiberschaltkreis DC und der Leerlaufstromsetzschaltkreis
ID werden von einer Stromspiegelschaltung mit Vorspannungen versorgt, die aus dem Vorspannungsschaltkreis
BC stammen und spezieller aus den Transistoren Q_ bis Qo und dem Widerstand R „. In ähnlicher
Weise werden DC und ID' Ströme eingeprägt, die aus einem Schaltkreis,stammen, der aus den Elementen Q_' bis
Qo1 und R1Q1 besteht.
Bei der Anordnung des integrierten Schaltkreises auf einer gedruckten Platte werden externe Anschlüsse P-und P0, die
Signale empfangen, an einem peripheren Teil des Halbleitersubstrates, welches das IC bildet, angeordnet. Weiterhin
werden sie über Vorspannungswiderstände R und R ' mit
Masse verbunden, wie in Fig. 3 dargestellt. Ein externer Anschluss P ist durch einen Glättungskondensator C mit
Masse verbunden. Externe Anschlüsse P10 und P„, welche das
130064/0752
Mass der Rückkoppelung bestimmen, sind über Wechselstromerdungskondensatoren
C„ bzw. C ' geerdet. Zwischen einem
externen Anschluss P1 der ein Signal liefertT und einem
Anschluss PD bzw. zwischen einem externen Anschluss Pr.
der ein Signal liefert, und einem Anschluss P. sind Bootstrap-Kondensatoren C_ bzw. C ' geschaltet.
In Fig. 3 ist der Transistor Q „ nach dem Einschalten
einer Versorgungsspannung nach einer durch den Kondensator C. und den Widerstand Ro bestimmten Zeit eingeschaltet.
Aufgrund dieses Verhaltens des Transistors Q ist das Potential am Anschluss P_ daran gehindert, sich abrupt zu
ändern, wenn die Energieversorgung eingeschaltet wird.
Der Aufbau bzw. das Layout des Leistungs-IC der vorliegenden
Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben.
Der Verstärkerschaltkreis A des ersten Kanales und der
Verstärkerschaltkreis A_ des zweiten Kanales sind im wesentlichen linien-symmetrisch zu einer Mittellinie X-Y
des Halbleiterchips 1 angeordnet. Die Ausgangsstufen-Transistoren
Q01-, Q0-,, Qoc' und1 Q0-' beider Kanäle liegen
c-j £ ι &j β (
benachbart zu einem Ende des Halbleiterchips 1, während die Transistoren Q1O>
Q11I Q1Q' unc* ^i ι ' der Vorverstärkerschaltkreise
beider Kanäle nahe dem anderen Ende des Halbleiterchips liegen. Die anderen Transistoren liegen zwischen
den Vorverstärkertransistoren und den Ausgangsstufen-Transistoren.
In Fig. 1 sind sie nicht dargestellt.
Die Transistoren und Widerstände, die die Leistungsverstärkerschaltkreise
der entsprechenden Kanäle bilden, sind mittels der Technik integrierter Schaltkreise auf dem
Halbleiterchip gebildet.
Um die verschiedenen Schaltkreise der Vorspannungsschaltkreise BC und BC, der Vorverstärkerschaltkreise (Teile
der Eingangsverstärkerschaltkreise) PA und PA', der Trei-
130064/0752
berschaltkreise DC und DC und der Ausgangsstufenschaltkreise
OC und OC zu bilden, werden die wechselseitigen Verbindungen der Transistoren und Widerstände der verschiedenen
Schaltkreise durch eine erste Schicht eines (elektrisch) leitenden Filmes (Verbindungen der unteren
Schicht) hergestellt, wobei diese erste Schicht des leitenden Filmes auf einer ersten Schicht eines (elektrisch)
isolierenden Filmes liegt, welche auf der Hauptfläche des Halbleiterchips angeordnet ist. Dieser isolierende Film
besteht beispielsweise aus Siliciumdioxid (SiO ), während • der leitfähige Film aus Aluminium besteht. Wie oben beschrieben,
werden die wechselseitigen Verbindungen der verschiedenen Schaltkreise generell durch die erste Schicht
des leitfähigen Filmes hergestellt. Sofern erforderlich,
können jedoch auch einige Verbindungen aus einer Halbleiterschicht in dem Halbleiterchip gebildet werden, die durch
einen PN-Übergang isoliert ist. Weiterhin ist es möglich, eine zweite Schicht eines leitfähigen Filmes (Verbindungen
der oberen Schicht) zu verwenden, wobei diese zweite Schicht des leitfähigen Filmes auf einer zweiten Schicht
eines isolierenden Filmes liegt, welcher seinerseits die erste Schicht des leitfähigen Filmes bedeckt.
Mit den Bezugszeichen OUT und OUT' sind Kontaktierbereiche bezeichnet, an denen die externen Anschlüsse P_ bzw. P1.
in Fig. 3 ausgebildet werden. Sie bestehen aus dem zweiten
leitfähigen Film (der im folgenden mit "leitfähiger Film der oberen Schicht" bezeichnet wird), der auf dem zweiten
isolierenden Film angeordnet ist, welcher seinerseits die erste Schicht des leitfähigen Filmes bedeckt.
In ähnlicher Weise bezeichnen die Bezugszeichen V und GND Kontaktierbereiche zur Bildung der externen Anschlüsse
Pp bzw. P/- in Fig. 3· Sie bestehen aus dem leitfähigen
Film der oberen Schicht in ähnlicher Weise wie die Kontaktierbereiche OUT und OUT1.
130064/0752
Mit W und W ' sind Ausgangsverbindungen bezeichnet, die
mit den Kontaktierbereichen OUT bzw. OUT' elektrisch verbunden
sind; sie bestehen aus dem leitfähigen Film der ersten Schicht (im folgenden mit "leitfähiger Film der
unteren Schicht" bezeichnet).
Mit W„ ist eine Leistungsversorgungsverbindung bezeichnet,
die mit dem Kontaktierbereich V elektrisch verbunden ist.
cc
Die Leistungsversorgungsverbindung W„ ist aus dem leitfähigen
Film der oberen Schicht so gebi.ldet, dass sie sich von dem Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises zu dem
Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises erstreckt. Um den elektrischen Widerstand dieser Verbindung zu verringern,
ist die Verbindung der Leistungsversorgung speziell aus dem leitfähigen Film der oberen Schicht gebildet, die entsprechend
breit und entsprechend dick ist.
Mit dem Bezugszeichen W„ ist eine Erdverbindung bezeichnet,
die elektrisch mit dem Kontaktierbereich GND verbunden ist. Diese Erdverbindung ist aus dem leitfähigen Film der unteren
Schicht in der Weise hergestellt, dass sie sich von dem Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises zu dem Teil des
Eingangsverstärkerschaltkreises erstreckt. Auch diese Verbindung ist ausreichend breit gemacht, so dass ihr elektrischer
Widerstand gering ist.
In Fig. 2 ist eine Schnittansicht längs der Linie II-II
der Fig. 1 gezeigt.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind
die Verbindung GND und die Ausgangsleitung OUT- als Verbindungen der unteren Schicht ausgebildet, während die Verbindung
V in der oberen Schicht ausgebildet ist.
In der Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Silicium-Halbleitersubstrat
vom p-Leitfähigkeitstyp. Das Bezugszeichen 2 bezeichnet eine "begrabene Schicht" (buried
130064/0752
layer) vom η -Typ, das Bezugszeichen 3 eine Epitaxischicht vom η -Typ, das Bezugszeichen k einen Isolationsteil vom
p-Typ, das Bezugszeichen 5 einen Emitter vom η -Typ, das Bezugszeichen 6 eine Basis vom ρ -Typ, das Bezugszeichen
einen herausführenden Kollektorteil vom η -Typ, das Bezugszeichen
8 einen Oberflächen-SiO -Film, das Bezugszeichen
9 Aluminiumverbindungen der ersten Schicht, das Lozugszeichen
10 Aluminiumverbindungen der zweiten Schicht und das Bezugszeichen 11 einen isolierenden Zwisctienschichtfilm
aus Polyimid-Harz. Das Polyitnid-Harz ist
hitzehärtbar und wird im Lösungszustand auf den Halbleiterchip
aufgebracht, bevor es aushärtet. Das Harz ist beispielsweise unter den Bezeichnungen "RK-692" oder "PI-IlOO"
von der Firma Dupont Inc. erhältlich. Weiterhin ist auch ein Harz aus Polyimid-iso-indroquinazolinedione-Harz (im
folgenden mit "PIQ" bezeichnet) verwendbar, das Carbonamide als Diamincompound enthält.
Wird das Halbleitersubstrat beschichtet, so werden der isolierende
Film aus Siliciumoxid oder ähnlichem mit dem PlQ-Harz so aufgebracht, dass das Harz mit einem Lösungsmittel
in den gelösten Zustand gebracht wird. Die Lösung wird, je nach Erfordernissen, zu einem halbgehärteten oder gehärteten
Zustand erwärmt. Wird das PIQ-Harz bei einer Temperatur von 100 bis 300°C aufgeheizt, so gelangt es in den
halbgehärteten Zustand. Wird es auf Temperaturen über 300 C
aufgeheizt, so gelangt es in den gehärteten Zustand. Das PIQ-Harz besitzt gute Kontaktiereigenschaften für ein
Silicium-Halbleitersubstrat und für Siliciumoxid- oder Aluminiummetallschichten und hat im Vergleich mit allgemeinen
Polyimid-Harzen eine verbesserte thermische Stabilität. Für die Herstellung von Halbleitern ist es daher
sehr effektiv einsetzbar.
Das für die zweite Schicht des isolierenden Filmes verwendete Polyimid-Harz hat eine hohe thermische Stabilität
und kann mit ebener Oberfläche ausgebildet werden, und
130064/0752
zwar durch Anwendung eines Spin-Beschichtungsverfahrens,
so dass es für einen zwischen Schichten liegenden isolierenden Film von Mehrschichtverbindungen sehr gut geeignet
ist.
Gemäss der Konstruktion der vorliegenden Erfindung können,
wie oben beschrieben, die Verbindungen zwischen dem Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises und dem Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises
jedes Kanales mit ausreichend kurzen Strecken hergestellt werden, indem die Verbindungen
in zwei Schichten aufgebaut sind. Im einzelnen bedeutet dies: Da die Leistungsversorgungsverbindung (Vi2) in der
zweiten Schicht des leitfähigen Filmes (leitfähiger Film der oberen Schicht) ausgebildet ist, kann ihre Breite und
Dicke gross gemacht werden, wodurch der Spannungsabfall
längs des Widerstandes der Leistungsversorgungsverbindung, der von einem grossen Signalstrom, der zu dem Teil des
Ausgangsverstärkerschaltkreises fliesst,klein gemacht werden
kann. Andererseits kann auch die Erdverbindung (W_), durch die ein grosser Signalstrom fliesst, breit gemacht
werden, ohne dass sie durch die Anordnung der Leistungsversorgungsverbindung (W ) begrenzt wäre, so dass auch ein
Spannungsabfall längs des Widerstandes der Erdverbindung klein gemacht werden kann. Folglich ist es möglich, eine
ungünstige Rückkopplung einer Signalspannung vom Teil des Ausgangsverstärkerschaltkreises zum Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises
zu verhindern, wie sie ansonsten durch den Widerstand des Leistungsversorgungsschaltkreises bei
einem grossen Signalstromfluss zu dem Ausgangsstufenschaltkreis
(OC) auftreten würde. Diese Veränderung einer Rückkopplung der Signalspannung führt zu einer Verringerung
des Klirrfaktors eines Audio-Ausgangssignales im Ausgangsstufenschaltkreis.
Zusätzlich ist die Anordnung der verschiedenen Schaltelemente für den Vorspannungsschaltkreis nicht begrenzt und
folglich kann der Vorspannungsschaltkreis gemeinsam be-
130064/0752
nutzt werden, wodurch die Anzahl der Elemente und die Anzahl der Kontaktierbereiche verringert werden kann.
Weiterhin kann durch die vorliegende Erfindung die Chipflache verringert werden. Bei Experimenten und Forschungen
für die vorliegende Erfindung wurden die auf Verbindungen mit einer einzigen Schicht basierenden Layouts untersucht,
die in den Fig. 4 bis 6 dargestellt sind sowie weitere Verfahren zum Integrieren von Leistungsverstärkerschaltkreisen
der Fig. 3 auf einen einzigen Silicium-Halbleiterchip.
Im einzelnen wurde eine erste Anordnung untersucht, bei der, wie in Fig. k gezeigt, ein Schaltkreis mit einer
Vielzahl von Leistungstransistoren Qoc, Qo-7» Qok' und Qq-7*
zentral auf dem Chip angeordnet waren, und war auf beiden
Seiten des Schaltkreises, wobei Schaltkreise mit Eingangstransistoren Q0 und Q bzw. Q10' und ^i ι ' e^-r)er ersten
Stufe diametral gegenüberlagen. Weiterhin wurde ein zweites System untersucht, wie in den Fig. 5 oder 6 gezeigt, bei
dem ein Schaltkreis mit Leistungstransistoren Q„., Qp7'
Qqc1 und Qo-j1 in zwei oder einer Spalte auf einer Seite
des Chips angeordnet waren und die Eingangstransistorschaltkreise der ersten Stufe auf der anderen Seite des
Chips. Es traten jedoch die oben beschriebenen Probleme auf.
In dem ersten System war es, mit Ausnahme der Verbindungen V und GND, schwierig, die Vorspannungsschaltkreise für
die Energieversorgung von zwei Kanälen gemeinsam zu benutzen und folglich mussten Elemente und externe Anschlüsse
(Kontaktierbereiche) für die jeweiligen Kanäle vorgesehen sein. Da die Anzahl von Elementen und Anschlüssen hierdurch
anstieg, musste die Chipfläche gross gemacht werden. Auch bei dem zweiten System wurden manche Verbindungen
lang und beanspruchten eine- grosse Fläche, da eine Verbindung V und eine Verbindung an einem Mittelpunkt eines
C C
Teiles GND usw. zu dem Teil der vorhergehenden Stufe herausgeführt
werden mussten.
130064/0752
- lh -
KoIgJ ich können mit der Konstruktion der vorliegendi?» Krfindung
die besetzten Flächen kleiner gemacht werden als bei den in Fig. k bis 6 beschriebenen Systemen. Weiterhin
kann im Gegensatz zum System der Fig. 4 bei der vorliegenden Erfindung der Abstand zwischen den Leistungstransistoren
(QQct Qo-7>
Qoc1 Und Qr,-')) die als Quellen für eine
Wärmeentwicklung wirken, und den Eingangstransistoren (Q10J Q1 1
> Q1O* UX1^ Q11 1^ der ersten Stufe, die mit den
Leistungstransistoren zusammenwirken, grosser gemacht werden. Die letztgenannten Eingangstransistoren sind empfindlich
auf thermische Einflüsse, sofern das Verhältnis von Länge zu Breite des Chips gleich ist. Folglich kann mit
der vorliegenden Erfindung der Einfluss eines thermischen Rückkopplungsphanomens wesentlich verringert werden.
Obwohl in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der
Erfindung beschrieben wurde, dass die Erdverbindung W„ in dem leitfähigen Film der unteren Schicht ausgebildet ist,
kann sie ebenso in dem leitfähigen Film der oberen Schicht ausgebildet sein. Weiterhin können auch Verbindungen zwischen
den Ausgangsstufentransistoren (Leistungstransistoren)
der entsprechenden Kanäle in dem leitfähigen Film der
unteren Schicht ausgebildet sein.
Die vorliegende Erfindung ist auch auf den Entwurf von Leistungs-IC anwendbar, die im Gegensatz zu den oben beschriebenen
zwei Kanälen mehrere Kanäle wie drei oder vier Kanäle aufweist.
Claims (3)
- PAlENTA-NWALVe 'SCHIFF ν. FÜNER STREHL SCHÜBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCKMARIAHILFPLATZ 2*3, MDNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH ΘΒ OI 6O, D-8OOO MÖNCHEN SBHITACHI, LTD. 2. April 1981DEA-25 404Integrierte Halbleiter-SchaltungsanOrdnungPATENTANSPRÜCHE/Ij/ Integrierte Halbleiter-Schaltungsanordnung mit Audio-Leistungsverstärkerschaltkreisen mit mindestens zwei Kanälen (Al, A2), die auf einem einzigen Halbleitersubstrat (l) aufgebaut sind, wobei jeder Leistungsverstärkerschaltkreis (Al, A2) folgendes enthält: einen Teil eines Leistungsverstärkerschaltkreises (PA), der mehrere Eingangstransistoren (Qq-Q_) und Widerstände (R-fo-R-jg) enthält, die in dem Halbleitersubstrat (l) gebildet sind, sowie wechselseitige Verbindungen, die einen ersten leitfähigen Film (9) enthalten, der auf einem ersten isolierenden Film (8) liegt, welcher sich über einen wirklichen Teil der Fläche des Halb-130064/0752leitersubstrates (l) erstreckt;ein Teil eines Ausgangsverstärkerschaltkreises (DC und OC), der eine Vielzahl von Leistungstransistoren (Q ^1 Q„_, Q__,, Q _,) enthält, die in dem Halbleitersubstrat (l) ausgebildet sind, sowie wechselseitige Verbindungen, die einen zweiten leitfähigen Film (9) enthalten, der auf dem ersten isolierenden Film (8) liegt; Erdverbindungen, die sich von dem Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises (PA) zu dem Teil des Ausgangs-Verstärkerschaltkreises (DC und OC) erstrecken; und eine Leistungsversorgungsverbindung, die sich von dem Teil des Eingangsverstärkerschaltkreises (PA) zu dem Ausgangsverstärkerschaltkreis (DC und OC) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungstransistoren ^25' ^27' ^25" ^27'^ an einem Ende des Halbleitersubstrates (l) ausgebildet sind, während die Eingangstransistoren (Q10, Q11I Q1O'' Q-i 1» ^ am andere:n Ende des Halbleitersubstrates (l) ausgebildet sind, und dass die Energieversorgungsverbindung (V ) aus einem ersten leitfähigen Film (lO) gebildet ist, der auf einem zweiten isolierenden Film (ll) liegt, welcher sich über die ersten und zweiten leitfähigen Filme erstreckt.
- 2. Integrierter Halbleiterschaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erdverbindungen in. einem zweiten leitfähigen Film (lO) ausgebildet sind, der auf dem zweiten isolierenden Film (ll) angeordnet ist.
- 3. Integrierter Halbleiterschaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite isolierende Film (ll) aus Polyimid-Harz ist.130064/0752
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4357480A JPS56140648A (en) | 1980-04-04 | 1980-04-04 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3113333A1 true DE3113333A1 (de) | 1982-01-28 |
Family
ID=12667512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19813113333 Withdrawn DE3113333A1 (de) | 1980-04-04 | 1981-04-02 | Integrierte halbleiter-schaltungsanordnung |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56140648A (de) |
| DE (1) | DE3113333A1 (de) |
| GB (1) | GB2073489A (de) |
| IT (1) | IT1136830B (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3234907A1 (de) * | 1982-09-21 | 1984-03-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen einer monolithisch integrierten schaltung |
| DE3331624A1 (de) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Elektronische einrichtung |
| DE3339957A1 (de) * | 1982-11-04 | 1984-07-12 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki | Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelementes |
| DE3741706A1 (de) * | 1987-12-09 | 1989-06-22 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur herstellung von spiralfoermigen duennfilm-flachspulen |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4553044A (en) * | 1983-05-11 | 1985-11-12 | National Semiconductor Corporation | Integrated circuit output driver stage |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3210677A (en) * | 1962-05-28 | 1965-10-05 | Westinghouse Electric Corp | Unipolar-bipolar semiconductor amplifier |
| DE2615862A1 (de) * | 1975-05-01 | 1976-11-11 | Ibm | Struktur aus einem substrat und mindestens einem isolierten metallisierungsmuster und verfahren zu ihrer herstellung |
| GB2011706A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-11 | Fujitsu Ltd | Large scale semiconductor integrated circuit devices |
-
1980
- 1980-04-04 JP JP4357480A patent/JPS56140648A/ja active Pending
-
1981
- 1981-03-31 IT IT20851/81A patent/IT1136830B/it active
- 1981-04-02 DE DE19813113333 patent/DE3113333A1/de not_active Withdrawn
- 1981-04-03 GB GB8110550A patent/GB2073489A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3210677A (en) * | 1962-05-28 | 1965-10-05 | Westinghouse Electric Corp | Unipolar-bipolar semiconductor amplifier |
| DE2615862A1 (de) * | 1975-05-01 | 1976-11-11 | Ibm | Struktur aus einem substrat und mindestens einem isolierten metallisierungsmuster und verfahren zu ihrer herstellung |
| GB2011706A (en) * | 1977-12-30 | 1979-07-11 | Fujitsu Ltd | Large scale semiconductor integrated circuit devices |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| US-Z: Electronics, Bd. 38, Nr.22, Nov.1, 1965, S.90-96 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3234907A1 (de) * | 1982-09-21 | 1984-03-22 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zum herstellen einer monolithisch integrierten schaltung |
| DE3331624A1 (de) * | 1982-09-24 | 1984-03-29 | Hitachi, Ltd., Tokyo | Elektronische einrichtung |
| DE3339957A1 (de) * | 1982-11-04 | 1984-07-12 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki | Verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelementes |
| DE3741706A1 (de) * | 1987-12-09 | 1989-06-22 | Asea Brown Boveri | Verfahren zur herstellung von spiralfoermigen duennfilm-flachspulen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1136830B (it) | 1986-09-03 |
| GB2073489A (en) | 1981-10-14 |
| JPS56140648A (en) | 1981-11-04 |
| IT8120851A0 (it) | 1981-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2542518C3 (de) | ||
| DE2554965C2 (de) | ||
| DE4301915C2 (de) | Mehrfachchip-Halbleitervorrichtung | |
| DE3781469T2 (de) | Integrierte halbleiter-schaltung mit einer verbesserten verbindungsstruktur. | |
| DE1614872C3 (de) | Halbleiteranordnung | |
| DE1933547B2 (de) | Traeger fuer halbleiterbauelemente | |
| DE1933731A1 (de) | Verbindungselemente fuer Halbleiterschaltungselemente und integrierte Schaltungsanordnungen | |
| DE2334405A1 (de) | Lsi-plaettchen und verfahren zur herstellung derselben | |
| DE1489893B1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung | |
| DE19519796C2 (de) | Halbleiterschaltung mit einem Überspannungsschutzkreis | |
| DE3516995A1 (de) | Halbleitereinrichtung | |
| DE1639173C3 (de) | Temperaturkompensierte Z-Diodenanordnung | |
| DE68928193T2 (de) | Halbleiterchip und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE69000150T2 (de) | Hochspannungs-spiralwiderstand. | |
| DE2554612A1 (de) | Integrierte halbleiterschaltung | |
| DE2021489A1 (de) | Integrierte Halbleiterschaltung | |
| DE3544539A1 (de) | Halbleiteranordnung mit metallisierungsbahnen verschiedener staerke sowie verfahren zu deren herstellung | |
| DE69105070T2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines isolierenden Substrats für Halbleiterbauelemente und eine dazu verwendete, mit einem Muster versehene, Metallplatte. | |
| DE3113333A1 (de) | Integrierte halbleiter-schaltungsanordnung | |
| EP0166027B1 (de) | In C-MOS-Technik realisierte Basiszelle | |
| DE2852402C2 (de) | Lateralhalbleiterbauelement für integrierte Halbleiterschaltungen | |
| DE1614250C3 (de) | Halbleiteranordnung mit Gruppen von sich kreuzenden Verbindungen | |
| DE3786693T2 (de) | Programmierbarer Kontaktfleck. | |
| DE2263075C3 (de) | Elektrische Spannungsversorgung für eine monolithisch integrierte Halbleiteranordnung | |
| DE3444741A1 (de) | Schutzschaltungsanordnung fuer eine halbleitervorrichtung |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OR8 | Request for search as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8105 | Search report available | ||
| 8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: STREHL, P., DIPL.-ING. DIPL.-WIRTSCH.-ING. SCHUEBE |
|
| 8141 | Disposal/no request for examination |