JP4152929B2 - Semiconductor device - Google Patents
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Description
この発明は半導体装置に関し、特に、外部信号に従って予め定める動作を行なう内部回路を有する半導体装置、および半導体基板上に形成された半導体装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device having an internal circuit that performs a predetermined operation in accordance with an external signal, and a semiconductor device formed on a semiconductor substrate.
図6は、従来のダイナミックランダムアクセスメモリ(以下、DRAMと称す)の構成を示すブロック図である。図6を参照して、このDRAMは、制御信号入力端子31,32,34,42、アドレス信号入力端子33、データ信号入出力端子41、電源端子35〜39、および接地端子40を備える。また、このDRAMは、RASバッファ43、CASバッファ44、WEバッファ45、OEバッファ46、クロック発生回路47、アドレスバッファ48、ロウデコーダ49、コラムデコーダ50、メモリセルアレイ51およびセンスアンプ+入出力制御回路52を備える。さらに、このDRAMは、プリアンプ53、出力バッファ54、データインバッファ55、ライトドライバ56、VPP回路57、センスアンプ用VDC回路58およびコラム系回路用VDC回路59を備える。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional dynamic random access memory (hereinafter referred to as DRAM). Referring to FIG. 6, this DRAM includes control
バッファ43〜46は、それぞれ制御信号入力端子31,32,34,42を介して外部から与えられた外部制御信号ext./RAS,ext./CAS,ext./WE,ext./OEに応答して内部制御信号を生成する。クロック発生回路47は、バッファ43〜46から与えられた内部制御信号に基づいて所定の動作モードを選択し、DRAM全体を制御する。
アドレスバッファ48は、アドレス信号入力端子33を介して外部から与えられる外部アドレス信号ext.Add.に応答して内部アドレス信号を生成し、その内部アドレス信号をロウデコーダ49およびコラムデコーダ50に選択的に与える。メモリセルアレイ51は、ロウおよびコラム方向にマトリックス状に配列された複数のメモリセルMCと、各ロウに対応して設けられたワード線WLと、各コラムに対応して設けられたビット線対BLPとを含む。
ロウデコーダ49は、アドレスバッファ48から与えられた内部アドレス信号に応答して、メモリセルアレイ51のうちのいずれかのワード線WLを選択する。選択されたワード線WLには昇圧電位VPPが与えられ、そのワード線WLに対応するメモリセルMCが活性化される。コラムデコーダ50は、アドレスバッファ48から与えられた内部アドレス信号に応答して、メモリセルアレイ51のうちのいずれかのビット線対BLPを選択する。センスアンプ+入出力制御回路52は、コラムデコーダ50によって選択されたビット線対BLPをグローバル信号入出力線対GIOの一端に接続する。すなわち、ロウデコーダ49によって選択されたワード線WLとコラムデコーダ50によって選択されたビット線対BLPとの交差部に位置するメモリセルMCがグローバル信号入出力線対GIOの一端に接続される。
The row decoder 49 selects any word line WL in the
グローバル信号入出力線対GIOの他端は、プリアンプ53およびライトドライバ56に接続される。プリアンプ53および出力バッファ54は、読出動作時に、選択されたメモリセルMCからの読出データを増幅してデータ信号入出力端子41に出力する。データインバッファ55およびライトドライバ56は、書込動作時に、データ信号入出力端子41を介して外部から与えられたデータをグローバル信号入出力線対GIOを介して選択されたメモリセルMCに与える。
The other end of global signal input / output line pair GIO is connected to
電源端子35を介して外部から与えられた外部電源電位ext.VCCは、バッファ43〜46(図中B部)に与えられる。VPP回路57は、電源端子36を介して外部から与えられた外部電源電位ext.VCCを昇圧してワード線WL用の昇圧電位VPPを生成する。VDC回路58は、電源端子37を介して外部から与えられた外部電源電位ext.VCCを降圧して内部電源電位int.VCCを生成し、その内部電位int.VCCをセンスアンプ+入出力制御回路52に与える。VDC回路59は、電源端子38を介して外部から与えられた外部電源電位ext.VCCを降圧して内部電源電位int.VCCを生成し、その内部電源電位int.VCCをコラム系の回路(図中A部)に与える。電源端子39を介して外部から与えられた外部電源電位ext.VCCは、出力バッファ54に与えられる。接地端子40を介して外部から与えられた外部接地電位ext.VSSは、DRAM全体に与えられる。
An external power supply potential ext. VCC is given to
図7は、パッケージ内に組み込まれたDRAMチップ60の構成を示す一部省略した平面図である。
FIG. 7 is a partially omitted plan view showing the configuration of the
図7において、図6のDRAMはDRAMチップ60の表面に形成される。DRAMチップ60の中央部表面に複数のパッド(図ではP1〜P8のみが示される)が配列される。パッドP1,P3,P8は、それぞれ図6の電源端子37,39,36を構成する。パッドP5,P6は、それぞれ図6の制御信号入力端子31,32を構成する。パッド7は、図6の電源端子35,38を構成する。
In FIG. 7, the DRAM of FIG. 6 is formed on the surface of a
DRAMチップ60の上方に複数のリードフレーム(図では61〜65のみが示される)が配置される。リードフレーム61は、基幹部61aと、基幹部61aの先端部から分岐された分岐部61bとを含む。基幹部61aの基端部は図示しないパッケージのピンに接続され、その先端部はボンディングワイヤ66によってパッドP1,P2に接続される。分岐部61bの先端部はボンディングワイヤ66によってパッドP3に接続される。リードフレーム62〜65の基端部はそれぞれ図示しないパッケージのピンに接続され、各々の先端部はそれぞれボンディングワイヤ66によってパッドP5〜P8に接続される。外部電源電位ext.VCCおよび外部制御信号は、リードフレーム61〜65、ボンディングワイヤ66およびパッドP1〜P8を介してDRAMに与えられる。
A plurality of lead frames (only 61 to 65 are shown in the figure) are arranged above the
DRAMの外部電源電位ext.VCCのラインと外部接地電位ext.VSSのラインとの間には、図8に示すように、nチャネルMOSトランジスタ70で構成されたノイズ除去用のキャパシタが設けられる。nチャネルMOSトランジスタ70のゲートはext.VCCのラインに接続され、そのソースおよびドレインは外部接地電位ext.VSSのラインに共通接続される。
DRAM external power supply potential ext. VCC line and external ground potential ext. Between the VSS line, as shown in FIG. 8, a noise removing capacitor composed of an n-
図9(a)はDRAMチップ60のnチャネルMOSトランジスタ70を含む部分の構成を示す一部破断した平面図、図9(b)は図9(a)のY−Y′線断面図である。図9を参照して、DRAMチップ60のp型シリコン基板71の表面にゲート酸化膜72を介してゲート電極73が形成される。ゲート電極73の一方側にn型ソース領域74が形成され、その他方側にn型ドレイン領域75が形成されて、nチャネルMOSトランジスタ70が形成される。
FIG. 9A is a partially cutaway plan view showing the configuration of a portion including the n-
シリコン基板71の表面上方に絶縁層78を介して外部接地電位ext.VSSのライン76が設けられ、さらに上方に絶縁層78を介して外部電源電位ext.VCCのライン77が設けられる。外部接地電位ext.VSSのライン76は第1のアルミ配線層(Al1)で形成され、外部電源電位ext.VCCのライン77は第2のアルミ配線層(Al2)で形成される。外部電源電位ext.VCCのライン77はコンタクトホール79を介してnチャネルMOSトランジスタ70のゲート電極73に接続され、外部接地電位ext.VSSのライン76はコンタクトホール80,81を介してnチャネルMOSトランジスタ70のソース領域74およびドレイン領域75に接続される。
An external ground potential ext. Is provided above the surface of the
nチャネルMOSトランジスタ70のゲート電極73に外部電源電位ext.VCCが与えられ、そのソース領域74およびドレイン領域75に外部接地電位ext.VSSが与えられるので、p型シリコン基板71表面のゲート酸化膜72の下の領域にチャネルが形成され、ゲート電極73とそのチャネルの間にキャパシタが形成される。
An external power supply potential ext. VCC is applied, and external source potential ext. Since VSS is applied, a channel is formed in a region under the
図10は、図6の出力バッファ54の構成を示す回路図である。図10を参照して、この出力バッファ54は、2つのインバータ82,83および出力回路84を含む。インバータ82は、内部電源電位int.VCCのラインと外部接地電位ext.VSSのラインとの間に直列接続されたpチャネルMOSトランジスタ85およびnチャネルMOSトランジスタ86を含み、プリアンプ53から出力された内部データ信号φdの反転信号/φdを生成する。インバータ83は、内部電源電位ext.VCCのラインと外部接地電位ext.VSSのラインとの間に直列接続されたpチャネルMOSトランジスタ87およびnチャネルMOSトランジスタ88を含み、プリアンプ53から出力された内部データ信号/φdの反転信号φdを生成する。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of the
出力回路84は2つのnチャネルMOSトランジスタ89,90を含む。nチャネルMOSトランジスタ89は、外部電源電位ext.VCCのラインとデータ信号入出力端子41との間に接続され、そのゲートはインバータ82の出力を受ける。nチャネルMOSトランジスタ90は、データ信号入出力端子41と外部接地電位ext.VSSのラインとの間に接続され、そのゲートはインバータ83の出力を受ける。
内部データ信号φdが「H」レベルの場合は、インバータ82,83はそれぞれ「L」レベルおよび「H」レベルを出力し、nチャネルMOSトランジスタ89が非導通となりnチャネルMOSトランジスタ90が導通してデータ信号入出力端子41は「L」レベルとなる。また、内部データ信号φdが「L」レベルの場合は、インバータ82,83はそれぞれ「H」レベルおよび「L」レベルを出力し、nチャネルMOSトランジスタ89が導通しnチャネルMOSトランジスタ90が非導通となってデータ信号入出力端子41は「H」レベルとなる。
When internal data signal φd is at “H” level,
図11はDRAMチップ60の出力回路84を含む部分の構成を示す一部破断した平面図である。図11を参照して、DRAMチップ60の表面に複数(図では3つ)の出力回路84が設けられる。複数の出力回路84の上方に外部接地電位ext.VSSのライン91と外部電源電位ext.VCCのライン92が配置される。外部接地電位ext.VSSのラインと各出力回路84はコンタクトホール93によって接続される。外部電源電位ext.VCCのラインと各出力回路84はコンタクトホール94によって接続される。外部接地電位ext.VSSのライン91の一端はパッドP0に接続され、パッドP0は外部接地電位ext.VSSを受ける。外部電源電位ext.VCCのライン92は、一旦、外部接地電位ext.VSSのライン91の下方を通ってパッドP3に接続される。
FIG. 11 is a partially cutaway plan view showing the configuration of the portion including the
図12(a)は図11のクロスアンダー部(図中C部)の構成を示す拡大図、図12(b)は図12(a)のZ−Z′線断面図である。第2のアルミ配線層(Al2)によって外部接地電位ext.VSSのライン91および外部電源電位ext.VCCのライン92が形成される。外部接地電位ext.VSSのライン91の下方に、第1のアルミ配線層(Al1)によって外部接地電位ext.VSSのライン91よりも幅が広い接続電極95が形成され、接続電極95の両端部がそれぞれコンタクトホール96を介して外部電源電位ext.VCCのライン92に接続される。
12A is an enlarged view showing the configuration of the cross-under part (C part in the drawing) of FIG. 11, and FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line ZZ ′ of FIG. An external ground potential ext. Is applied by the second aluminum wiring layer (Al2).
図13は、VDC回路59の構成を示す回路図である。図13を参照して、このVDC回路59はpチャネルMOSトランジスタ97およびオペアンプ98を含む。pチャネルMOSトランジスタ97は、外部電源電位ext.VCCのラインと内部電源電位int.VCCのラインとの間に接続され、そのゲートはオペアンプ98の出力を受ける。オペアンプ98の非反転入力端子は基準電位VREF(VREF<VCC)を受け、その反転入力端子は内部電源電位int.VCCのラインに接続される。オペアンプ98は、内部電源電位int.VCCが基準電位VREFに一致するようにpチャネルMOSトランジスタ97のゲート電位を制御する。
FIG. 13 is a circuit diagram showing a configuration of
図14は、DRAMチップ60のVDC回路59を含む部分の構成を示す一部破断した平面図である。
FIG. 14 is a partially cutaway plan view showing the configuration of the portion including the
図14を参照して、DRAMチップ60の表面にVDC回路59が設けられる。VDC回路59の上方に外部電源電位ext.VCCのライン100と外部接地電位ext.VSSのライン101と内部電源電位int.VCCのライン102とが配置される。外部電源電位ext.VCCの100、外部接地電位ext.VSSのライン101および内部電源電位int.VCCのライン102は、それぞれコンタクトホール103,104,105を介してVDC回路59に接続される。外部電源電位ext.VCCのライン100の一端はパッドP7に接続される。外部電源電位ext.VCCのライン100と内部電源電位int.VCCのライン102とは互いに交差している。外部接地電位ext.VSSのライン101は、一旦、ライン100,102の下方を通ってパッドP0に接続される。
Referring to FIG. 14,
従来のDRAMは以上のように構成されていたので、次のような問題があった。 Since the conventional DRAM is configured as described above, it has the following problems.
第1に、図10において内部データ信号φd,/φdが切換わるとき、出力回路84のnチャネルMOSトランジスタ89,90が両方とも導通し、パッドP3の電位が一時的に低下する。この一時的な電位低下は電源ノイズとして図7のパッドP3からリードフレーム61を介して他のパッドP1,P2に伝わり、VDC回路58などが誤動作を起こすという問題があった。
First, when the internal data signals φd and / φd are switched in FIG. 10, both the n-
図15に示すように、パッドP1,P2とパッドP3のそれぞれにリードフレーム110,111を設けてパッドP3からパッドP1,P2に電源ノイズが伝わるのを防止することも考えられるが、パッケージのピン数が増大してしまう。
As shown in FIG. 15, it may be possible to prevent lead noise from being transmitted from the pad P3 to the pads P1 and P2 by providing
第2に、VDC回路59とバッファ43〜46が同じパッドP7から外部電源電位ext.VCCを受けていたので、VDC回路59の電源ノイズによってバッファ43〜46が誤動作を起こしたり、逆にバッファ43〜46の電源ノイズによってVDC回路59が誤動作を起こすという問題があった。
Second, the
第3に、図9において第2のアルミ配線層(Al2)のみによって外部電源電位ext.VCCのラインが形成されていたので、外部電源電位ext.VCCのラインの配線抵抗が高かった。 Third, in FIG. 9, the external power supply potential ext. Since the VCC line is formed, the external power supply potential ext. The wiring resistance of the VCC line was high.
第4に、電源ラインに図11および図14で示したようなクロスアンダー部C,Dがあったので、電源ラインの配線抵抗が高かった。 Fourth, since the power line has cross under portions C and D as shown in FIGS. 11 and 14, the wiring resistance of the power line is high.
それゆえに、この発明の主たる目的は、電源ラインの配線抵抗が小さな半導体装置を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a semiconductor device having a small power line resistance.
この発明に係る半導体装置は、半導体基板上に形成された半導体装置であって、半導体基板の表面に形成され、容量素子として用いられるMOSトランジスタ、半導体基板の上方に形成され、MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域に第1の電源電位を与えるための第1の電源配線、第1の電源配線の上方に形成され、MOSトランジスタのゲート電極に第1の電源電位と異なる第2の電源電位を与えるための第2の電源配線、第2の電源配線の上方にその第2の電源配線と並行に形成され、第2の電源配線に接続される第3の電源配線、外部電源電圧を降圧して内部電源電圧を生成し、その内部電源電圧を第2および第3の電源配線のうちの少なくとも一方と第1の電源配線との間に与える降圧回路、および第2および第3の電源配線のうちの少なくとも一方と第1の電源配線との間に接続される負荷回路を備えたものである。 A semiconductor device according to the present invention is a semiconductor device formed on a semiconductor substrate, and is formed on the surface of the semiconductor substrate and used as a capacitor element. The MOS transistor is formed above the semiconductor substrate, and the source region of the MOS transistor. And a first power supply wiring for applying a first power supply potential to the drain region and a first power supply wiring formed above the first power supply wiring, and applying a second power supply potential different from the first power supply potential to the gate electrode of the MOS transistor A second power supply wiring , a third power supply wiring formed in parallel with the second power supply wiring above the second power supply wiring and connected to the second power supply wiring ; A step-down circuit that generates an internal power supply voltage and applies the internal power supply voltage between at least one of the second and third power supply wirings and the first power supply wiring; Source at least one of the wires and those having a load circuit connected between the first power supply wiring.
この発明に係る半導体装置では、容量素子として用いられるMOSトランジスタの上方に第1ないし第3の電源配線が設けられ、第2および第3の電源配線は互いに接続される。そして、第2および第3の電源配線と、第1の電源配線とで電源電圧が供給される。したがって、2つの電源配線のみで電源電圧が供給されていた従来に比べ、電源配線の配線抵抗が低減化される。 In the semiconductor device according to the present invention, the first to third power supply lines are provided above the MOS transistor used as the capacitive element, and the second and third power supply lines are connected to each other. A power supply voltage is supplied by the second and third power supply wirings and the first power supply wiring. Therefore, the wiring resistance of the power supply wiring is reduced as compared with the conventional case where the power supply voltage is supplied by only two power supply wirings.
また、第2および第3の電源配線と、第1の電源配線との間に降圧回路で生成された内部電源電圧が与えられる。このため、降圧回路と負荷回路の間の電圧降下を小さく抑えることができ、かつ降圧回路の発振を防止できる。 Further, the second and third power supply lines, the internal power supply voltage generated by the step-down circuit between the first power supply wiring is provided. For this reason, a voltage drop between the step-down circuit and the load circuit can be suppressed to be small, and oscillation of the step-down circuit can be prevented.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1によるDRAMの構成を示す一部省略した平面図であって、図7と対比される図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a partially omitted plan view showing the structure of a DRAM according to the first embodiment of the present invention, which is compared with FIG.
図1を参照して、このDRAMが従来のDRAMと異なる点は、リードフレーム61がリードフレーム2で置換されている点と、チップ1の表面にパッドP7′が新たに設けられている点である。
Referring to FIG. 1, this DRAM is different from the conventional DRAM in that
リードフレーム2は基端部2cと、その基端部2cから分岐された2つの分岐部2a,2bとを含む。基端部2cは図示しないパッケージのピンに接続される。分岐部2aの先端部はボンディングワイヤ66によってパッドP1,P2に接続される。分岐部2bの先端部はボンディングワイヤ66によってパッドP3に接続される。
The
パッドP7は図6のバッファ43〜46用の電源端子35を構成し、パッドP7′は図6のVDC回路59用の電源端子38を構成する。リードフレーム64の基端部は図示しないパッケージのピンに接続され、その先端部はボンディングワイヤ66によってパッドP7,P7′に接続される。すなわち、バッファ43〜46とVDC回路59は、それぞれ別のパッドP7,P7′から外部電源電位ext.VCCを受ける。パッドP7とバッファ43〜46の間の外部電源電位ext.VCCのラインと、パッドP7′とVDC回路59の間の外部電源電位ext.VCCのラインと、パッドP8とVPP回路57の間の外部電源電位ext.VCCのラインとは、互いに絶縁されている。他の構成は図6〜図4で示した従来のDRAMと同じであるので説明は省略される。
The pad P7 constitutes the
この実施の形態では、リードフレーム2が基端部2cから分岐されているので、出力バッファ54で発生した電源ノイズはインピーダンスがより低いチップ外部に流出し、分岐部2aを介してVDC回路58などに回り込むことがない。このため、データ出力時の電源ノイズによるDRAMの誤動作が防止される。
In this embodiment, since the
また、バッファ43〜46とVDC回路59がそれぞれ別の電源パッドP7とP7′に接続されるので、バッファ43〜46とVDC回路59が同じ電源パッドP7に接続されていた従来に比べ、一方で発生した電源ノイズは他方に伝わりにくくなる。このため、電源ノイズによるDRAMの誤動作は防止される。
Further, since the
なお、この実施の形態では、リードフレーム2,62〜65とパッドP1〜P8がボンディングワイヤ66で接続されていたが、ボンディングワイヤ66を用いずにリードフレーム2,62〜65とパッドP1〜P8を直接接続してもよい。
In this embodiment, the lead frames 2, 62 to 65 and the pads P1 to P8 are connected by the
また、この実施の形態では、この発明がリードフレーム2,62〜65がチップ1上に配置されるいわゆるリードオンチップ(LOC)構成に適用された場合について説明したが、この発明がリードオンチップ構成以外の構成に適用された場合でも同じ効果が得られることは言うまでもない。 In this embodiment, the case where the present invention is applied to a so-called lead-on-chip (LOC) configuration in which the lead frames 2, 62 to 65 are arranged on the chip 1 has been described. It goes without saying that the same effect can be obtained even when applied to a configuration other than the configuration.
[実施の形態2]
図2(a)は、この発明の実施の形態2によるDRAMチップ25のnチャネルMOSトランジスタ70を含む部分の構成を示す一部破断した平面図であって、図9(a)と対比される図、図2(b)は図2(a)のX−X′線断面図である。
[Embodiment 2]
FIG. 2A is a partially broken plan view showing a configuration of a portion including n
図2を参照して、このDRAMチップ25では、シリコン基板71の表面のnチャネルMOSトランジスタ70の上方に絶縁層6を介して外部接地電位ext.VSSのライン3が形成され、さらに上方に絶縁層6を介して外部電源電位ext.VCCのライン4が形成され、さらに上方に絶縁層6を介して外部電源電位ext.VCCのライン5が形成される。外部接地電位ext.VSSのライン3はポリシリコン配線層(p−Si)で形成され、外部電源電位ext.VCCのライン4は第1のアルミ配線層(Al1)で形成され、外部電源電位ext.VCCのライン5は第2のアルミ配線層(Al2)で形成される。外部接地電位ext.VSSのライン3はコンタクトホール7,8を介してnチャネルMOSトランジスタのソース領域74およびドレイン領域75に接続され、外部電源電位ext.VCCのライン4はコンタクトホール9を介してnチャネルMOSトランジスタ70のゲート電極73に接続され、外部電源電位ext.VCCのライン5はコンタクトホール10を介して外部電源電位ext.VCCのライン4に接続される。
Referring to FIG. 2, in
この実施の形態では、ポリシリコン配線層(p−Si)で外部接地電位ext.VSSのライン3を形成し、第1および第2のアルミ配線層(Al1,Al2)で外部電源電位ext.VCCのライン4,5を形成したので、第1のアルミ配線層(Al1)で外部接地電位ext.VSSのライン76を形成し、第2のアルミ配線層(Al2)で外部電源電位ext.VCCのライン77を形成していた従来に比べ、外部電源電位ext.VCCのラインの配線抵抗値の低減化を図ることができる。このため、外部電源電位ext.VCCのラインの配線抵抗による外部電源電位ext.VCCの電圧降下を小さく抑えることができる。
In this embodiment, a polysilicon wiring layer (p-Si) is used for external ground potential ext.
[実施の形態3]
図3は、この発明の実施の形態3によるDRAMの要部を示す回路ブロック図である。
[Embodiment 3]
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a main part of a DRAM according to the third embodiment of the present invention.
図3を参照して、このDRAMは、VDC回路59、nチャネルMOSトランジスタ70で構成されるキャパシタおよび負荷回路11を備える。VDC回路59は図6および図13で示した回路であり、負荷回路11は図6のコラム系回路(図6中A部)を表わしている。VDC回路59で生成された内部電源電位int.VCCは、内部電源電位int.VCCのラインを介して負荷回路11に与えられる。内部電源電位int.VCCのラインと外部接地電位ext.VSSのラインとの間にnチャネルMOSトランジスタ70で構成されたキャパシタが設けられる。
Referring to FIG. 3, the DRAM includes a
VDC回路59と負荷回路11の間の内部電源電位int.VCCのラインおよび外部接地電位ext.VSSのラインは、図2と同様に構成される。すなわち、外部接地電位ext.VSSのラインはポリシリコン配線層(p−Si)で構成され、内部電源電位int.VCCのラインは第1および第2のアルミ配線層(Al1,Al2)で構成される。 The internal power supply potential int. VCC line and external ground potential ext. The VSS line is configured in the same manner as in FIG. That is, external ground potential ext. The VSS line is composed of a polysilicon wiring layer (p-Si), and the internal power supply potential int. The VCC line is composed of first and second aluminum wiring layers (Al1, Al2).
この実施の形態でも、実施の形態2と同じ効果が得られる。 Also in this embodiment, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
また、内部電源電位int.VCCのラインと外部接地電位ext.VSSのラインとの間にnチャネルMOSトランジスタ70で構成されたキャパシタを設けたので、VDC回路59の負荷を適度に大きくすることができVDC回路59が発振するのを防止することができる。
The internal power supply potential int. VCC line and external ground potential ext. Since the capacitor composed of the n-
[実施の形態4]
図4は、この発明の実施の形態4によるDRAMチップ26の出力回路84を含む部分の構成を示す一部破断した平面図であって、図11と対比される図である。
[Embodiment 4]
FIG. 4 is a partially broken plan view showing a configuration of a portion including
図4を参照して、このDRAMチップ26が図11のDRAMチップ60と異なる点は、クロスアンダー部(図11中C部)がない点である。すなわち、DRAMチップ26表面の出力回路84の上方に外部接地電位ext.VSSのライン12および外部電源電位ext.VCCのライン13が並行に配置される。外部接地電位ext.VSSのライン12の一端はパッドP0に接続され、外部電源電位ext.VCCのライン13の一端はパッドP3に接続される。外部接地電位ext.VSSのライン12はコンタクトホール14を介して出力回路84に接続され、外部電源電位ext.VCCのライン13はコンタクトホール15を介して出力回路84に接続される。外部接地電位ext.VSSのライン12と外部電源電位ext.VCCのライン13とは全く交差しない。
Referring to FIG. 4,
この実施の形態では、外部接地電位ext.VSSのライン12と外部電源電位ext.VCCのライン13は全く交差しないので、外部接地電位ext.VSSのライン91と外部電源電位ext.VCCのライン92が互いに交差していた従来に比べ、電源ラインの配線抵抗の低減化が図られる。このため、電源ラインの配線抵抗による電圧降下が小さく抑えられる。
In this embodiment, external ground potential ext.
[実施の形態5]
図5は、この発明の実施の形態5によるDRAMチップ27のVDC回路59を含む部分の構成を示す一部破断した平面図であって、図14と対比される図である。
[Embodiment 5]
FIG. 5 is a partially broken plan view showing a configuration of a portion including
図5を参照して、このDRAMチップ27が図14のDRAMチップ60と異なる点はクロスアンダー部(図14中D部)がない点である。すなわち、DRAMチップ27表面のVDC回路59の上方に外部電源電位ext.VCCのライン16、外部接地電位ext.VSSのライン17および内部電源電位int.VCCのライン18が配置される。外部電源電位ext.VCCのライン16の一端はパッドP7′に接続され、外部接地電位ext.VSSのライン17の一端はパッドP0に接続される。外部電源電位ext.VCCのライン16、外部接地電位ext.VSSのライン17および内部電源電位int.VCCのライン18は、それぞれコンタクトホール19,20,21を介してVDC回路59に接続される。3つのライン16と17と18は全く交差しない。
Referring to FIG. 5,
この実施の形態では、3つのライン16と17と18は全く交差しないので、3つのライン100と101と102が互いに交差していた従来に比べ、電源ラインの配線抵抗が低減化される。このため、電源ラインの配線抵抗による電圧降下が小さく抑えられる。
In this embodiment, since the three
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,25〜27,60 DRAMチップ、2,61〜65,110,111 リードフレーム、3,12,17,76,91,101 外部接地電位ext.VSSのライン、4,13,16,77,92,100 外部電源電位ext.VCCのライン、6,78 絶縁層、7,8,9,10,14,15,19〜21,79〜81,93,94,96,104,105 コンタクトホール、11 負荷回路、18 内部電源電位int.VCCのライン、31,32,34,42 制御信号入力端子、33 アドレス信号入力端子、35〜39 電源端子、40 接地端子、41 データ信号入出力端子、43 RASバッファ、44 CASバッファ、45 WEバッファ、46 OEバッファ、47 クロック発生回路、48 アドレスバッファ、49 ロウデコーダ、50 コラムデコーダ、51 メモリセルアレイ、52 センスアンプ+入出力制御回路、53 プリアンプ、54 出力バッファ、55 データインバッファ、56 ライトドライバ、57 VPP回路、58,59 VDC回路、70,86,88,90 nチャネルMOSトランジスタ、71 p型シリコン基板、72 ゲート酸化膜、73 ゲート電極、74 n型ソース領域、75 n型ドレイン領域、82,83 インバータ、84 出力回路、85,87 pチャネルMOSトランジスタ、98 オペアンプ、P0〜P8 パッド。
1, 25-27, 60 DRAM chip, 2, 61-65, 110, 111 lead frame, 3, 12, 17, 76, 91, 101 External ground potential ext. VSS line, 4, 13, 16, 77, 92, 100 External power supply potential ext. VCC line, 6, 78 insulating layer, 7, 8, 9, 10, 14, 15, 19-21, 79-81, 93, 94, 96, 104, 105 contact hole, 11 load circuit, 18 internal power supply potential int. VCC line, 31, 32, 34, 42 Control signal input terminal, 33 Address signal input terminal, 35 to 39 Power supply terminal, 40 Ground terminal, 41 Data signal input / output terminal, 43 RAS buffer, 44 CAS buffer, 45
Claims (1)
前記半導体基板の表面に形成され、容量素子として用いられるMOSトランジスタ、
前記半導体基板の上方に形成され、前記MOSトランジスタのソース領域およびドレイン領域に第1の電源電位を与えるための第1の電源配線、
前記第1の電源配線の上方に形成され、前記MOSトランジスタのゲート電極に前記第1の電源電位と異なる第2の電源電位を与えるための第2の電源配線、
前記第2の電源配線の上方に該第2の電源配線と並行に形成され、前記第2の電源配線に接続される第3の電源配線、
外部電源電圧を降圧して内部電源電圧を生成し、該内部電源電圧を前記第2および第3の電源配線のうちの少なくとも一方と前記第1の電源配線との間に与える降圧回路、および
前記第2および第3の電源配線のうちの少なくとも一方と前記第1の電源配線との間に接続される負荷回路を備える、半導体装置。 A semiconductor device formed on a semiconductor substrate,
A MOS transistor formed on the surface of the semiconductor substrate and used as a capacitive element;
A first power supply line formed above the semiconductor substrate and for applying a first power supply potential to the source region and the drain region of the MOS transistor;
A second power supply line formed above the first power supply line and for applying a second power supply potential different from the first power supply potential to the gate electrode of the MOS transistor ;
A third power line formed above the second power line in parallel with the second power line and connected to the second power line ;
A step-down circuit that steps down an external power supply voltage to generate an internal power supply voltage, and applies the internal power supply voltage between at least one of the second and third power supply wirings and the first power supply wiring;
A semiconductor device comprising a load circuit connected between at least one of the second and third power supply wirings and the first power supply wiring .
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