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 signal input terminals 31, 32, 34, and 42, an address signal input terminal 33, a data signal input / output terminal 41, power supply terminals 35 to 39, and a ground terminal 40. The DRAM also includes a RAS buffer 43, CAS buffer 44, WE buffer 45, OE buffer 46, clock generation circuit 47, address buffer 48, row decoder 49, column decoder 50, memory cell array 51, and sense amplifier + input / output control circuit. 52. The DRAM further includes a preamplifier 53, an output buffer 54, a data-in buffer 55, a write driver 56, a VPP circuit 57, a sense amplifier VDC circuit 58, and a column-related circuit VDC circuit 59.

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。   Buffers 43 to 46 are respectively connected to external control signals ext. Provided externally via control signal input terminals 31, 32, 34, 42. / RAS, ext. / CAS, ext. / WE, ext. An internal control signal is generated in response to / OE. The clock generation circuit 47 selects a predetermined operation mode based on the internal control signals supplied from the buffers 43 to 46, and controls the entire DRAM.

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。   Address buffer 48 receives external address signal ext. Provided externally through address signal input terminal 33. Add. In response to this, an internal address signal is generated, and the internal address signal is selectively applied to the row decoder 49 and the column decoder 50. Memory cell array 51 includes a plurality of memory cells MC arranged in a matrix in the row and column directions, word lines WL provided corresponding to each row, and bit line pairs BLP provided corresponding to each column. Including.

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 memory cell array 51 in response to the internal address signal supplied from the address buffer 48. A boosted potential VPP is applied to the selected word line WL, and the memory cell MC corresponding to the word line WL is activated. Column decoder 50 selects any bit line pair BLP in memory cell array 51 in response to an internal address signal applied from address buffer 48. The sense amplifier + input / output control circuit 52 connects the bit line pair BLP selected by the column decoder 50 to one end of the global signal input / output line pair GIO. That is, the memory cell MC located at the intersection of the word line WL selected by the row decoder 49 and the bit line pair BLP selected by the column decoder 50 is connected to one end of the global signal input / output line pair GIO.

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 preamplifier 53 and write driver 56. Preamplifier 53 and output buffer 54 amplify the read data from selected memory cell MC and output it to data signal input / output terminal 41 during a read operation. Data-in buffer 55 and write driver 56 apply data externally applied via data signal input / output terminal 41 to selected memory cell MC via global signal input / output line pair GIO during a write operation.

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 buffers 43 to 46 (B section in the figure). VPP circuit 57 is connected to external power supply potential ext. The boosted potential VPP for the word line WL is generated by boosting VCC. The VDC circuit 58 is connected to the external power supply potential ext. VCC is stepped down to reduce internal power supply potential int. VCC is generated and its internal potential int. VCC is supplied to the sense amplifier + input / output control circuit 52. The VDC circuit 59 is connected to the external power supply potential ext. VCC is stepped down to reduce internal power supply potential int. VCC is generated and its internal power supply potential int. VCC is applied to a column circuit (A portion in the figure). An external power supply potential ext. VCC is supplied to the output buffer 54. The external ground potential ext. VSS is given to the entire DRAM.

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 DRAM chip 60 incorporated in the package.

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 chip 60. A plurality of pads (only P1 to P8 are shown in the figure) are arranged on the center surface of the DRAM chip 60. Pads P1, P3, and P8 constitute power supply terminals 37, 39, and 36 in FIG. 6, respectively. Pads P5 and P6 constitute control signal input terminals 31 and 32 of FIG. 6, respectively. The pad 7 constitutes the power supply terminals 35 and 38 in FIG.

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 chip 60. The lead frame 61 includes a trunk portion 61a and a branching portion 61b branched from the distal end portion of the trunk portion 61a. The proximal end portion of the trunk portion 61 a is connected to a pin of a package (not shown), and the distal end portion is connected to the pads P 1 and P 2 by bonding wires 66. The distal end portion of the branch portion 61b is connected to the pad P3 by the bonding wire 66. The base ends of the lead frames 62 to 65 are respectively connected to pins of a package (not shown), and the respective leading ends are connected to pads P5 to P8 by bonding wires 66, respectively. External power supply potential ext. VCC and an external control signal are applied to the DRAM via lead frames 61 to 65, bonding wires 66, and pads P1 to P8.

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-channel MOS transistor 70 is provided. The gate of n channel MOS transistor 70 is ext. Connected to the VCC line, and its source and drain are connected to the external ground potential ext. Commonly connected to the VSS line.

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-channel MOS transistor 70 of the DRAM chip 60, and FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line YY 'of FIG. 9A. . Referring to FIG. 9, gate electrode 73 is formed on the surface of p-type silicon substrate 71 of DRAM chip 60 via gate oxide film 72. An n-type source region 74 is formed on one side of the gate electrode 73, an n-type drain region 75 is formed on the other side, and an n-channel MOS transistor 70 is formed.

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 silicon substrate 71 via an insulating layer 78. VSS line 76 is provided, and an external power supply potential ext. A VCC line 77 is provided. External ground potential ext. The VSS line 76 is formed of the first aluminum wiring layer (Al1), and the external power supply potential ext. The VCC line 77 is formed of the second aluminum wiring layer (Al2). External power supply potential ext. VCC line 77 is connected to gate electrode 73 of n-channel MOS transistor 70 through contact hole 79, and is connected to external ground potential ext. The VSS line 76 is connected to the source region 74 and the drain region 75 of the n-channel MOS transistor 70 through contact holes 80 and 81.

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 gate oxide film 72 on the surface of the p-type silicon substrate 71, and a capacitor is formed between the gate electrode 73 and the channel.

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 output buffer 54 of FIG. Referring to FIG. 10, output buffer 54 includes two inverters 82 and 83 and an output circuit 84. Inverter 82 is connected to internal power supply potential int. VCC line and external ground potential ext. An inversion signal / φd of internal data signal φd output from preamplifier 53 is generated, including p-channel MOS transistor 85 and n-channel MOS transistor 86 connected in series with VSS line. Inverter 83 receives internal power supply potential ext. VCC line and external ground potential ext. A p-channel MOS transistor 87 and an n-channel MOS transistor 88 connected in series with the VSS line are generated, and an inverted signal φd of the internal data signal / φd output from the preamplifier 53 is generated.

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。   Output circuit 84 includes two n-channel MOS transistors 89 and 90. N channel MOS transistor 89 has external power supply potential ext. Connected between the VCC line and the data signal input / output terminal 41, the gate thereof receives the output of the inverter 82. N-channel MOS transistor 90 includes data signal input / output terminal 41 and external ground potential ext. It is connected to the VSS line, and its gate receives the output of the inverter 83.

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, inverters 82 and 83 output “L” level and “H” level, respectively, n channel MOS transistor 89 is turned off, and n channel MOS transistor 90 is turned on. The data signal input / output terminal 41 is at the “L” level. When internal data signal φd is at “L” level, inverters 82 and 83 output “H” level and “L” level, respectively, n channel MOS transistor 89 is turned on, and n channel MOS transistor 90 is turned off. Thus, the data signal input / output terminal 41 becomes “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 output circuit 84 of the DRAM chip 60. Referring to FIG. 11, a plurality (three in the figure) of output circuits 84 are provided on the surface of DRAM chip 60. The external ground potential ext. VSS line 91 and external power supply potential ext. A VCC line 92 is arranged. External ground potential ext. The VSS line and each output circuit 84 are connected by a contact hole 93. External power supply potential ext. The VCC line and each output circuit 84 are connected by a contact hole 94. External ground potential ext. One end of the VSS line 91 is connected to the pad P0, and the pad P0 is connected to the external ground potential ext. Receive VSS. External power supply potential ext. VCC line 92 is once connected to external ground potential ext. It passes below the VSS line 91 and is connected to the pad P3.

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). VSS line 91 and external power supply potential ext. A VCC line 92 is formed. External ground potential ext. Below the VSS line 91, an external ground potential ext. Connection electrode 95 wider than VSS line 91 is formed, and both ends of connection electrode 95 are connected to external power supply potential ext. Connected to VCC line 92.

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 VDC circuit 59. Referring to FIG. 13, VDC circuit 59 includes a p-channel MOS transistor 97 and an operational amplifier 98. P channel MOS transistor 97 has external power supply potential ext. VCC line and internal power supply potential int. It is connected to the VCC line, and its gate receives the output of the operational amplifier 98. The non-inverting input terminal of the operational amplifier 98 receives the reference potential VREF (VREF <VCC), and the inverting input terminal thereof receives the internal power supply potential int. Connected to VCC line. The operational amplifier 98 has an internal power supply potential int. The gate potential of p channel MOS transistor 97 is controlled so that VCC coincides with reference potential VREF.

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 VDC circuit 59 of the DRAM chip 60.

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, VDC circuit 59 is provided on the surface of DRAM chip 60. The external power supply potential ext. VCC line 100 and external ground potential ext. VSS line 101 and internal power supply potential int. VCC line 102 is arranged. External power supply potential ext. VCC of 100, external ground potential ext. VSS line 101 and internal power supply potential int. The VCC line 102 is connected to the VDC circuit 59 through contact holes 103, 104, and 105, respectively. External power supply potential ext. One end of the VCC line 100 is connected to the pad P7. External power supply potential ext. VCC line 100 and internal power supply potential int. The lines 102 of the VCC intersect each other. External ground potential ext. The VSS line 101 once passes below the lines 100 and 102 and is connected to the pad P0.

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-channel MOS transistors 89 and 90 of the output circuit 84 become conductive, and the potential of the pad P3 temporarily decreases. This temporary potential drop is transmitted as power supply noise from the pad P3 in FIG. 7 to the other pads P1 and P2 via the lead frame 61, causing the VDC circuit 58 and the like to malfunction.

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 lead frames 110 and 111 on the pads P1 and P2 and the pad P3, respectively. The number will increase.

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 VDC circuit 59 and the buffers 43 to 46 are connected to the external power supply potential ext. Since VCC was received, there was a problem that the buffers 43 to 46 malfunctioned due to power supply noise of the VDC circuit 59, or conversely, the VDC circuit 59 malfunctioned due to power supply noise of the buffers 43 to 46.

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 lead frame 61 is replaced with lead frame 2 and pad P7 'is newly provided on the surface of chip 1. is there.

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 lead frame 2 includes a base end portion 2c and two branch portions 2a and 2b branched from the base end portion 2c. The base end 2c is connected to a package pin (not shown). The tip of the branching portion 2a is connected to the pads P1 and P2 by the bonding wire 66. The leading end of the branch 2b is connected to the pad P3 by a bonding wire 66.

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 power supply terminal 35 for the buffers 43 to 46 in FIG. 6, and the pad P7 ′ constitutes the power supply terminal 38 for the VDC circuit 59 in FIG. The base end portion of the lead frame 64 is connected to a pin of a package (not shown), and the tip end portion is connected to the pads P7 and P7 ′ by a bonding wire 66. That is, the buffers 43 to 46 and the VDC circuit 59 are connected to the external power supply potential ext. Receive VCC. External power supply potential ext. Between pad P7 and buffers 43-46. VCC line, external power supply potential ext. Between pad P7 'and VDC circuit 59. VCC line and external power supply potential ext. Between pad P8 and VPP circuit 57. The VCC lines are insulated from each other. The other configuration is the same as that of the conventional DRAM shown in FIGS.

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 lead frame 2 is branched from the base end portion 2c, the power supply noise generated in the output buffer 54 flows out of the chip having a lower impedance, and the VDC circuit 58 or the like is passed through the branch portion 2a. There is no wraparound. This prevents malfunction of the DRAM due to power supply noise during data output.

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 buffers 43 to 46 and the VDC circuit 59 are connected to different power supply pads P7 and P7 ', respectively, the buffers 43 to 46 and the VDC circuit 59 are connected to the same power supply pad P7. The generated power noise is difficult to be transmitted to the other. For this reason, malfunction of the DRAM due to power supply noise is prevented.

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 bonding wires 66. However, the lead frames 2, 62 to 65 and the pads P1 to P8 are not used without using the bonding wires 66. May be connected directly.

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 channel MOS transistor 70 of DRAM chip 25 according to the second embodiment of the present invention, and is compared with FIG. 9A. FIG. 2 and FIG. 2B are cross-sectional views taken along line XX ′ in FIG.

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 DRAM chip 25, external ground potential ext. Is applied via insulating layer 6 above n channel MOS transistor 70 on the surface of silicon substrate 71. VSS line 3 is formed, and external power supply potential ext. VCC line 4 is formed, and external power supply potential ext. VCC line 5 is formed. External ground potential ext. VSS line 3 is formed of a polysilicon wiring layer (p-Si), and has an external power supply potential ext. VCC line 4 is formed of the first aluminum wiring layer (Al1), and the external power supply potential ext. The VCC line 5 is formed of a second aluminum wiring layer (Al2). External ground potential ext. VSS line 3 is connected to source region 74 and drain region 75 of the n-channel MOS transistor through contact holes 7 and 8, and external power supply potential ext. VCC line 4 is connected to gate electrode 73 of n-channel MOS transistor 70 through contact hole 9, and external power supply potential ext. VCC line 5 is connected to external power supply potential ext. Connected to VCC line 4.

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. VSS line 3 is formed, and external power supply potential ext. Is applied by first and second aluminum wiring layers (Al1, Al2). Since the VCC lines 4 and 5 are formed, the external ground potential ext. The VSS line 76 is formed, and the external power supply potential ext. Compared to the conventional case where the VCC line 77 is formed, the external power supply potential ext. The wiring resistance value of the VCC line can be reduced. Therefore, external power supply potential ext. External power supply potential ext. Due to the wiring resistance of the VCC line. The voltage drop of VCC can be suppressed small.

[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 circuit 59, a capacitor formed of an n-channel MOS transistor 70, and a load circuit 11. The VDC circuit 59 is the circuit shown in FIG. 6 and FIG. 13, and the load circuit 11 represents the column system circuit (A portion in FIG. 6) of FIG. The internal power supply potential int. VCC is the internal power supply potential int. The voltage is supplied to the load circuit 11 through the VCC line. Internal power supply potential int. VCC line and external ground potential ext. A capacitor formed of an n-channel MOS transistor 70 is provided between the VSS line.

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-channel MOS transistor 70 is provided between the VSS line and the VSS line, the load on the VDC circuit 59 can be increased moderately and the VDC circuit 59 can be prevented from oscillating.

[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 output circuit 84 of DRAM chip 26 according to the fourth embodiment of the present invention, and is a diagram compared with FIG.

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, DRAM chip 26 is different from DRAM chip 60 in FIG. 11 in that there is no cross-under portion (C portion in FIG. 11). That is, the external ground potential ext. VSS line 12 and external power supply potential ext. VCC line 13 is arranged in parallel. External ground potential ext. One end of the VSS line 12 is connected to the pad P0, and the external power supply potential ext. One end of the VCC line 13 is connected to the pad P3. External ground potential ext. The VSS line 12 is connected to the output circuit 84 through the contact hole 14, and the external power supply potential ext. The VCC line 13 is connected to the output circuit 84 through the contact hole 15. External ground potential ext. VSS line 12 and external power supply potential ext. It does not cross the VCC line 13 at all.

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. VSS line 12 and external power supply potential ext. Since VCC line 13 does not cross at all, external ground potential ext. VSS line 91 and external power supply potential ext. The wiring resistance of the power supply line can be reduced as compared with the conventional case where the VCC lines 92 intersect each other. For this reason, the voltage drop due to the wiring resistance of the power supply line can be kept small.

[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 VDC circuit 59 of DRAM chip 27 according to the fifth embodiment of the present invention, which is compared with FIG.

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, DRAM chip 27 is different from DRAM chip 60 in FIG. 14 in that there is no cross-under part (D part in FIG. 14). In other words, external power supply potential ext. VCC line 16, external ground potential ext. VSS line 17 and internal power supply potential int. The VCC line 18 is arranged. External power supply potential ext. One end of VCC line 16 is connected to pad P7 'and external ground potential ext. One end of the VSS line 17 is connected to the pad P0. External power supply potential ext. VCC line 16, external ground potential ext. VSS line 17 and internal power supply potential int. The VCC line 18 is connected to a VDC circuit 59 through contact holes 19, 20, and 21, respectively. The three lines 16, 17 and 18 do not intersect at all.

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 lines 16, 17 and 18 do not intersect at all, the wiring resistance of the power supply line is reduced as compared with the conventional case where the three lines 100, 101 and 102 intersect each other. For this reason, the voltage drop due to the wiring resistance of the power supply line can be kept small.

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.

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る。1 is a partially omitted plan view showing a configuration of a DRAM according to a first embodiment of the present invention; この発明の実施の形態2によるDRAMチップの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図である。FIG. 10 is a partially broken view showing a configuration of a portion including an n-channel MOS transistor 70 of a DRAM chip according to a second embodiment of the present invention. この発明の実施の形態3によるDRAMの要部の構成を示す回路ブロック図である。FIG. 10 is a circuit block diagram showing a configuration of a main part of a DRAM according to a third embodiment of the present invention. この発明の実施の形態4によるDRAMチップの出力回路84を含む部分の構成を示す一部破断した平面図である。It is the partially broken top view which shows the structure of the part containing the output circuit 84 of the DRAM chip by Embodiment 4 of this invention. この発明の実施の形態5によるDRAMチップの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. 10 is a partially broken plan view showing a configuration of a portion including a VDC circuit 59 of a DRAM chip according to a fifth embodiment of the present invention. 従来のDRAMの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the conventional DRAM. 図6に示したDRAMを含むDRAMチップ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 a configuration of a DRAM chip including the DRAM shown in FIG. 6. 図7に示したDRAMチップに含まれるnチャネルMOSトランジスタ70で構成されるキャパシタを示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a capacitor formed of an n-channel MOS transistor 70 included in the DRAM chip shown in FIG. 7. 図7に示したDRAMチップのnチャネルMOSトランジスタ70で構成されるキャパシタを含む部分の構成を示す一部破断した図である。FIG. 8 is a partially broken view showing a configuration of a portion including a capacitor formed by an n-channel MOS transistor 70 of the DRAM chip shown in FIG. 7. 図6に示した出力バッファ54の構成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of an output buffer 54 shown in FIG. 6. 図7に示したDRAMチップの出力回路84を含む部分の構成を示す一部破断した平面図である。FIG. 8 is a partially broken plan view showing a configuration of a portion including an output circuit 84 of the DRAM chip shown in FIG. 7. 図11に示したクロスアンダー部の構成を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the structure of the cross under part shown in FIG. 図6に示したVDC回路59の構成を示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a VDC circuit 59 shown in FIG. 6. 図7に示したDRAMチップの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. 8 is a partially broken plan view showing a configuration of a portion including a VDC circuit 59 of the DRAM chip shown in FIG. 7. 従来の他のDRAMチップの構成を示す一部省略した平面図である。FIG. 10 is a partially omitted plan view showing a configuration of another conventional DRAM chip.

符号の説明Explanation of symbols

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 WE buffer 46 OE buffer, 47 clock generation circuit, 48 address buffer, 49 row decoder, 50 column decoder, 51 memory cell array, 52 sense amplifier + input / output control circuit, 53 preamplifier, 54 output buffer, 55 data-in buffer, 56 write driver 57 VPP circuit, 58, 59 VDC circuit, 70, 86, 88, 90 n-channel MOS transistor, 71 p-type silicon substrate, 72 gate oxide film, 73 gate electrode, 74 n-type source region, 75 n-type drain region, 82,8 Inverter, 84 an output circuit, 85, 87 p-channel MOS transistors, 98 operational amplifier, P0 to P8 pad.

Claims (1)

半導体基板上に形成された半導体装置であって、
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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