JP3179169B2 - ディジタル・アナログ混載の半導体装置 - Google Patents

ディジタル・アナログ混載の半導体装置

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JP3179169B2
JP3179169B2 JP04412392A JP4412392A JP3179169B2 JP 3179169 B2 JP3179169 B2 JP 3179169B2 JP 04412392 A JP04412392 A JP 04412392A JP 4412392 A JP4412392 A JP 4412392A JP 3179169 B2 JP3179169 B2 JP 3179169B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、コーデックのようなア
ナログ・ディジタル混載の半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CMOS・LSI等の半導体装置は、P
型又はN型の一方の導電型の半導体基板に他方の導電型
の島状領域が形成され、同一基板上にN型のMOS・ト
ランジスタとP型のMOS・トランジスタとが同時に形
成されている。また、CMOS・LSIの場合には、M
OS・トランジスタのゲート酸化膜下のチャネルが形成
される領域(バックゲート)の電位がP型トランジスタ
では電源(VDD)に接続され、N型トランジスタでは
接地(GND)に接続されている。これはMOS・トラ
ンジスタには基板効果(バックゲート効果)があるの
で、この影響を避けるためと、CMOS・LSIには必
ずサイリスター接続が存在するので、サイリスター効果
によるラッチアップを避けるためである。
【0003】また、これらの基板又は島状領域はラッチ
アップを避ける必要があることを考慮すると、できるだ
け低インピーダンスで接地又は電源に接続する必要があ
る。このため、通常、MOS・トランジスタから数十ミ
クロン乃至数百ミクロン以内に一箇所以上の割合で低イ
ンピーダンスの接地配線又は電源配線に接続されてい
る。
【0004】上述したようにCMOS・LSIでは、必
ずバックゲートをある電位に固定する必要がある。図3
は従来の半導体装置を示す平面図である。図3に示すよ
うに、従来の半導体装置であるCMOS・LSIにおい
て、島状領域に関しては、アナログ部41とディジタル
部42とに分離されている。またアナログ部41におい
ては、アナログ回路の金属層のグランドライン23がパ
ッド28に接続され、パッド28が接地に接続されてい
る。更に、アナログ回路の金属層の電源ライン24がパ
ッド27に接続され、このパッド27に回路の電源が供
給される。また、ディジタル部42においては、ディジ
タル回路の金属層のグランドライン26がパッド30に
接続され、パッド30が接地に接続されている。更に、
ディジタル回路の金属層の電源ライン25がパッド29
に接続され、このパッド29に回路の電源が供給され
る。
【0005】ところで、CMOS・LSI上にアナログ
回路とディジタル回路とを混載する場合、ディジタル部
からアナログ部へのノイズの回り込みを極力抑える必要
がある。この有効な方法として、LSI上の電源を分離
することが考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、CMO
S・LSIのバックゲート電位を与える電源において、
島状領域に関してはディジタル部とアナログ部とに切り
放すことができ、これによりノイズの回り込みを抑えら
れるが、基板に関しては、切り放すことができないた
め、基板を介してのノイズの回り込みを抑えることがで
きないという問題点がある。
【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、CMOS・LSI上にディジタル回路とア
ナログ回路とを混載するとき、電源から基板を介しての
ノイズの回り込みを抑制することができるディジタル・
アナログ混載の半導体装置を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
・アナログ混載の半導体装置は、同一半導体基板上にデ
ィジタル回路とアナログ回路とが設けられている半導体
装置において、前記ディジタル回路領域と前記アナログ
回路領域とに、第1の電源と及び第2の電源とをそれぞ
供給すると共に、前記ディジタル回路領域内の半導体
基板と前記アナログ回路領域内の半導体基板とにそれぞ
れ第3の電源を供給するように構成され、前記第1の電
源を供給する電源供給線と前記第3の電源を供給する電
源供給線とを並列に配置し、前記第3の電源を供給する
電源供給線を、前記半導体基板の導電型と逆の導電型の
MOSトランジスタの近傍で前記半導体基板に接続する
ことを特徴とする。また、本発明においては、前記ディ
ジタル回路領域内の半導体基板と前記アナログ回路領域
内の半導体基板とに、共通の第3の電源を供給するよう
に構成することができる。
【0009】
【作用】本発明においては、第2の電源が回路の電源で
ある第1の電源と電気的に非接続状態において、半導体
基板に供給されている。これにより、半導体基板に所定
の電位を与えることができると共に、半導体基板上にお
いて電気的に第1の電源と半導体基板とを分離すること
ができ、ディジタル回路からアナログ回路へのノイズの
回り込みを抑制することができる。
【0010】
【実施例】図1は、本発明の第1の実施例に係る半導体
装置を示す平面図である。本実施例は、P型半導体基板
上にN型島状領域(以下、Nウェルともいう)が設けら
れているCMOS・LSIについてのものであり、金属
配線層は第1金属配線層43と第2金属配線層44との
2層からなり、第1金属配線層43と第2金属配線層4
4とのコンタクト45により両者が接続されて配線され
ている。本発明の実施例に係る半導体装置は島状領域に
関しては、従来技術と同様にアナログ部41とディジタ
ル部42とに分離されている。また、従来技術で述べた
パッド27,28,29,30、グランドライン23,
26及び電源ライン24,25に対応してパッド7,
8,10,11、グランドライン1,6及び電源ライン
3,5が同様に構成されている。更に、本実施例は、ア
ナログ部41において、グランドライン1に並列にアナ
ログ回路の基板電位固定用の金属層のサブライン2が配
線され、パッド9に接続されている。このパッド9には
基板電位固定用の電源が供給される。また、ディジタル
部42においても、グランドライン6に並列にディジタ
ル回路の基板電位固定用の金属層のサブライン4が配線
され、パッド12に接続されている。このパッド12に
は基板電位固定用の電源が供給される。つまりP型半導
体基板上にNウェルを有するCMOS・LSIであり、
P型半導体基板が接地に接続され、Nウェルを電源に接
続する構造となっている。
【0011】このように構成された半導体装置におい
て、従来技術で述べたようにP型半導体基板又はNウェ
ルはラッチアップを考慮し、できるだけ低インピーダン
スで接地又は電源に接続する必要がある。本実施例にお
いては、グランドライン1,6に対して並列に基板電位
固定用のサブライン2,4を低インピーダンスの金属層
で配線し、N型MOSトランジスタの近傍にてP型半導
体基板に接続しており低インピーダンスでP型半導体基
板に安定した電位を与えると共に、回路の接地とP型半
導体基板とをLSI上にて接続せずに、回路の電源とP
型半導体基板とを電気的に分離している。また、この分
離された電源はLSI外部にて接続されている。
【0012】従って、P型半導体基板は回路の電源とは
電気的に分離され、安定した電位を与えてノイズの発生
が少ない基板電位固定用の電源によって接続されている
ために、P型半導体基板を介してのディジタル回路42
からアナログ回路41へのノイズの回り込みを抑制する
ことができる。
【0013】図2は、本発明の第2の実施例に係る半導
体装置を示す平面図である。第2の実施例においては、
第1の実施例と同様に島状領域に関してはアナログ部4
1とディジタル部42とに分離され、金属配線層も第1
金属配線層43と、第2金属配線層44と、それらのコ
ンタクト45とから形成されている。また、パッド1
8,19,21,22、グランドライン13,17及び
電源ライン15,16が第1の実施例と同様に配線され
ている。更に、本実施例においては、基板電位固定用の
サブライン14をアナログ部41とディジタル部42と
に配線を分けて分離せずに共通のパッド20を使用して
いる。第1の実施例においては、アナログ回路のグラン
ド1とディジタル回路のグランド6との配線上には、P
型半導体基板とのコンタクトを有しないため、アナログ
回路とディジタル回路とのグランド1,6をLSI上に
て、電気的に完全に分離できている。このため第1の実
施例ではアナログ部41のサブライン2の配線とディジ
タル部42のサブライン4の配線とにおいても分けてい
るが、この効果は小さい。そこで、本実施例において
は、アナログ回路とディジタル回路との基板電位固定用
のサブライン14の配線をパッド20のみを使用して共
通にしている。これにより、LSIのピン数を削減する
ことができる。
【0014】なお、本発明の第1の実施例に係る半導体
装置はP型半導体基板及びNウェルのCMOS・LSI
についてであったが、N型半導体基板にP型島状領域
(Pウェル)を形成したCMOS・LSIにおいても同
様の効果が得られる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るディ
ジタル・アナログ混載のCMOS・LSIは半導体基板
の電位を固定するための第2の電源が半導体基板に供給
されているため、ラッチアップに強く、基板を介しての
ノイズの回り込みが少ない。これにより、従来実現され
ていないディジタル・アナログ混載の高精度のコーデッ
クのようなLSIも得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係る半導体装置を示す
平面図である。
【図2】本発明の第2の実施例に係る半導体装置を示す
平面図である。
【図3】従来の半導体装置を示す平面図である。
【符号の説明】
1,6,13,17,23,26;グランドライン 2,4,14;基板電位固定用のサブライン 3,5,15,16,24,25;電源ライン 7,8,9,10,11,12,18,19,20,2
1,22,27,28,29,30;パッド 43;第1金属配線層 44;第2金属配線層 45;第1金属配線層と第2金属配線層とのコンタクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−214552(JP,A) 特開 平3−105968(JP,A) 特開 平2−9161(JP,A) 特開 平2−251169(JP,A) 特開 平4−251970(JP,A) 実開 平2−110352(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 同一半導体基板上にディジタル回路と
    アナログ回路とが設けられている半導体装置において、 前記ディジタル回路領域と前記アナログ回路領域とに、
    第1の電源と第2の電源とをそれぞれ供給すると共に、
    前記ディジタル回路領域内の半導体基板と前記アナログ
    回路領域内の半導体基板とにそれぞれ第3の電源を供給
    するように構成され、前記第1の電源を供給する電源供
    給線と前記第3の電源を供給する電源供給線とを並列に
    配置し、前記第3の電源を供給する電源供給線を、前記
    半導体基板の導電型と逆の導電型のMOSトランジスタ
    の近傍で前記半導体基板に接続することを特徴とするデ
    ィジタル・アナログ混載の半導体装置。
  2. 【請求項2】 同一半導体基板上にディジタル回路とア
    ナログ回路とが設けられている半導体装置において、 前記ディジタル回路領域と前記アナログ回路領域とに、
    第1の電源と第2の電源とをそれぞれ供給すると共に、
    前記ディジタル回路領域内の半導体基板と前記アナログ
    回路領域内の半導体基板とに、共通の第3の電源を供給
    するように構成され、前記第1の電源を供給する電源供
    給線と前記第3の電源を供給する電源供給線とを並列に
    配置し、前記第3の電源を供給する電源供給線を、前記
    半導体基板の導電型と逆の導電型のMOSトランジスタ
    の近傍で前記半導体基板に接続することを特徴とする
    ィジタル・アナログ混載の半導体装置。
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