JPH0447974B2 - - Google Patents

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JPH0447974B2
JPH0447974B2 JP58251390A JP25139083A JPH0447974B2 JP H0447974 B2 JPH0447974 B2 JP H0447974B2 JP 58251390 A JP58251390 A JP 58251390A JP 25139083 A JP25139083 A JP 25139083A JP H0447974 B2 JPH0447974 B2 JP H0447974B2
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capacitance
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bonding
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Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は半導体装置に係り、特に外部と信号を
入出力する電極端子間の影響を軽減した半導体装
置に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
半導体装置の電極端子、例えばボンデイングパ
ツド近傍の構造は、第1図に示すように、P型半
導体基板4上に絶縁層3を介してボンデイングパ
ツド1が形成されている。ボンデイングパツド1
下のP型半導体基板4中には、N型不純物領域2
が形成されている。ボンデイングワイヤ5はボン
デイングパツド1に接続されている。
このような構造では第2図に示すような静電容
量が存在する。すなわち、ボンデイングパツド1
と半導体基板4との間の静電容量C1、C3、ボン
デイングパツド1と不純物領域2との間の静電容
量C2、不純物領域2と半導体基板4との間での
横方向の静電容量C4、C6、不純物領域2と半導
体基板4との間での縦方向の静電容量C5、が存
在している。これらの静電容量を等価回路で示し
たのが第3図である。したがつてボンデイングパ
ツド1と半導体基板4との間の合成静電容量Cは
次式の如くなる。
C=C1+C3+C2(C4+C5+C6)/C2+C4+C5+C6 この合成静電容量は各ボンデイングパツドに生
ずる。第4図に示すようにボンデイングパツド1
A,1B,1Cには静電容量CA、CB、CCが生ず
る。さらに半導体基板4の基板抵抗のため、各ボ
ンデイングパツド1A,1B,1Cの静電容量
CA、CB、CC間には基板は抵抗RAB、RBCが存在し、
結局第5図に示すような等価回路となる。すなわ
ち各ボンデイングパツドは静電容量CA、CB、CC
基板抵抗RAB、RBCにより交流的に結合される。
半導体集積回路では信号の入出力はボンデイン
グパツドを介しておこなわれるため、入力−入力
間、入力−出力間、出力−出力間で第5図に示す
ような交流結合を生ずる。例えば第6図に示すよ
うに、ボンデイングパツドAから信号viが入力す
るものとして信号源6が接続され、ボンデイング
パツドBから信号v0が出力するものとして負荷ZL
が接続された場合、出力信号v0は次式の如くな
る。
v0=ZL/ZL+R1+1/jωCA+1/jωCB×vi 信号の周波数がそれほど高くない場合はあまり
問題とならなかつたが、近年のように高速化のた
め信号周波数が高くなるとこの交流結合による影
響が問題となつてきた。すなわち、この交流結合
のため回路が発振したり、信号が干渉したり、回
路が不安定動作をしたりする問題が生じてきた。
〔発明の目的〕
本発明は上記事情を考慮してなされたもので電
極端子間の交流結合を少なくした半導体装置を提
供することを目的とする。
〔発明の概要〕
この目的を達成するために本発明による半導体
装置は、半導体基板上に絶縁層を介して形成され
たボンデイングパツドと、上記半導体基板上に前
記ボンデイングパツドを囲むように形成された接
地配線部と、上記半導体基板内における前記ボン
デイングパツド下に形成され、この半導体基板と
は異なる導電型の第1不純物領域と、上記半導体
基板内にその第1不純物領域を囲むように形成さ
せるとともに、上記接地配線部と接続され、上記
第1不純物領域と同一の導電型であつて且つこの
第1不純物領域よりも抵抗値が低い第2不純物領
域とを備えていることを特徴としている。
〔発明の実施例〕
本発明の一実施例による半導体装置のボンデイ
ングパツド近傍の構造を第7図に示す。P型半導
体基板4上に絶縁層3を介してボンデイングパツ
ド1が形成され、ボンデイングパツド1下には第
1不純物領域のN型不純物領域2が形成されてい
る。本実施例ではさらにボンデイングパツド1を
囲むように接地配線部としてのアルミニウム配線
10が形成され、そのアルミニウム配線10下に
抵抗の小さい第2不純物領域としてのN+型不純
物領域11がボンデイングパツド1を下からフタ
をかぶせるような形状で形成されている。このア
ルミニウム配線10およびN+型不純物領域11
と、ボンデイングパツド1との関係を示したのが
第8図である。第8図では不純物領域2、絶縁層
3を省略してある。ボンデイングパツド1は、ア
ルミニウム配線10により接地された不純物領域
11により囲まれている。
この本実施例の構造においては第9図に示すよ
うな静電容量が存在する。すなわちボンデイング
パツド1とアルミニウム配線10との間の静電容
量C7、C8、ボンデイングパツド1と不純物領域
2との間の静電容量C9、N型不純物領域2とN+
型不純物領域11との間の静電容量C11、C12、
C14、C15、N型不純物領域2と半導体基板4と
の間での横方向の静電容量C10、C16、N型不純
物領域2と半導体基板4の間での縦方向の静電容
量C17、が存在している。これらを等価回路であ
らわしたのが第10図である。したがつて、ボン
デイングパツド1と接地されたN+型不純物領域
11との間の合成静電容量CGおよびN+型不純物
領域11と半導体基板4との間の合成静電容量
CHは次式の如くなる。
CG=C7+C8+C9(C12+C13+C14)/C9+C12+C13+C
14 CH=C17+C10×C11/C10+C11+C15×C16/C15+C16 これら合成静電容量は各ボンデイングパツド下
に生じ、第11図に示すようにボンデイングパツ
ド1D,1E,1Eには静電容量CD1、CD2、CE1
CE2、CF1、CF2が生ずる。さらに半導体基板4の
基板抵抗のため、静電容量CD2、CE2、CF2間には
基板抵抗RDE、REFが存在し、結局第12図に示
すような等価回路となる。すなわち各ボンデイン
グパツド1下のN+型不純物領域11間は交流結
合されているが、そのN+型不純物領域11が接
地されているため、各ボンデイングパツド1D,
1E,1F間は交流的に結合されることはない。
例えば第13図に示すようにボンデイングパツド
Dから信号viが入力し、ボンデイングパツドEか
ら信号v0が出力される場合、ボンデイングパツド
Dは静電容量を介して接地されているため、入力
信号viがボンデイングパツドEに影響しないため
出力信号v0=0となる。
このように本実施例によれば各ボンデイングパ
ツド間が交流結合されていないため、影響を及ぼ
しあうことがなく、回路の発振等が起きない。
先の実施例ではすべてのボンデイングパツドに
接地した不純物領域を設けたが、一部のボンデイ
ングパツトにだけ設けてもよい。例えば信号を入
力するボンデイングパツドだけに設けてもよい。
また、ボンデイングパツド1とアルミニウム配
線10とをN型不純物領域2とN+型不純物領域
11とを直列に介して接続するようになつている
ことから、ボンデイングパツド1−N型不純物領
域2間の容量C9と、N型不純物領域2−N+型不
純物領域11間の容量C12〜C14とにより形成さ
れる、容量の直列接続構造が得られるため、ボン
デイングパツド1の寄生容量の低減を図ることが
でき、その分、高周波動作が可能な半導体装置を
得ることができる。
さらに、N+型不純物領域11に接続されるア
ルミニウム配線10はボンデイングパツド1を囲
むように形成されることから、ボンデイングパツ
ド1の全周に亘りアルミニウム配線10と相隣合
う近接した部分を持つことができる。ボンデイン
グパツド1からアルミニウム配線10に至るまで
の信号経路は、その不純物領域2,11におけ
る、ボンデイングパツド1とアルミニウム配線1
0との相隣合う部分間が最短であつて最も抵抗が
低い。したがつて、上記実施例によれば、ボンデ
イングパツド1の全周に亘り低抵抗信号経路を確
保することができるので、N+型不純物領域11
とアルミニウム配線10との接触面積を大きくす
ることができると同時に接続部抵抗を効率的に低
減することができることとなる。
またP型半導体基板ではなくN型半導体基板で
もよい。このとき不純物領域はP型となる。
さらにボンデイングワイヤにより外部と接続さ
れる半導体装置に限らない。例えばフリツプチツ
プのようにワイヤを用いず直接ボンデイングされ
るような半導体装置の電極端子に対しても本発明
を適用できる。
〔発明の効果〕
以上の通り本発明によれば電極端子間の交流結
合を著しく減少させることができるため、回路の
発振や、信号の干渉や、回路の不安定動作を生ず
ることがない。特に近年の高速化の要求に伴なう
高周波信号に対しても有効である。また本発明で
は半導体装置の従来の製造プロセスを特に変更す
ることがないため、あらゆる種類の半導体装置に
本発明を適用できる。
また、ボンデイングパツドと接地配線部とを第
1不純物領域と第2不純物領域とを直列に介して
接続するようになつていることから、ボンデイン
グパツド−第1不純物領域間の容量と、第1不純
物領域−第2不純物領域間の容量とにより形成さ
れる、容量の直列接続構造が得られるため、ボン
デイングパツドの寄生容量の低減を図ることがで
き、その分、高周波動作が可能な半導体装置を得
ることができる。
さらに、第2不純物領域に接続される接地配線
部はボンデイングパツドを囲むように形成される
ことも、シールド効果を高め、高周波動作に有利
になる。
すなわち、第2不純物領域と接地配線部との接
地部における抵抗値は両者の接触面積が大きいほ
ど小さくなる。接触面積を大きくすること自体は
当該接続部を大きくすることで達成することがで
きる。
しかし、この第2不純物領域と接地配線部との
接続部はただ大きくすれば良いというものではな
い。例えば、この接続部をボンデイングパツドに
単に隣合わせて設けた場合を考えると、ボンデイ
ングパツドからの信号の通路は、第1、第2不純
物領域におけるボンデイングパツドと接地配線部
との相隣る部分間のみ(つまり、抵抗値が最小の
箇所のみ)ではなく、不純物領域におけるボンデ
イングパツドと接地配線部との相離れた部分間
(つまり、抵抗値がより大きい箇所)をも並列に
含まれることとなる(以下、これを並列接続とい
う。)。抵抗の並列接続であるから、全体としての
抵抗値は小さくなるものの、この場合において
も、並列接続される抵抗は小さなものほど、全体
としての抵抗値が小さくなるのに対し、その並列
接続される不純物領域内の抵抗値は第2不純物領
域と接地配線部との接続部を大きくするに伴つて
大きくなることとなり、第2不純物領域と接地配
線部との接続部をボンデイングパツドに単に隣合
わせて設けることは、当該接触面積を大きくする
割に抵抗値の低減効果が効率的ではないこととな
る。
これに対し、本発明は、前述したように、第2
不純物領域に接続される接地配線部はボンデイン
グパツドを囲むように形成されることから、ボン
デイングパツドの周囲に亘り接地配線部との相隣
る低抵抗部分を形成することができるので、第2
不純物領域と接地配線部との接触面積をその分だ
け効率的に(つまり、可及的に抵抗値低減率を下
げずに)大きくすることができることとなり、シ
ールド効果が高まつて、より小形で低抵抗の高周
波動作に有利な半導体装置が得られることとな
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体装置のボンデイングパツ
ド近傍の構造を示す断面図、第2図は同半導体装
置のボンデイングパツド近傍に生ずる静電容量を
示す図、第3図はその等価回路、第4図は同半導
体装置の複数のボンデイングパツド近傍に生ずる
静電容量と基板抵抗を示す図、第5図はその等価
回路、第6図はボンデイングパツド間に生ずる交
流結合を示す図、第7図、第8図は本発明の一実
施例による半導体装置のボンデイングパツド近傍
の構造を示す断面図および斜視図、第9図は同半
導体装置のボンデイングパツドに生ずる静電容量
を示す図、第10図はその等価回路、第11図は
同半導体装置の複数のボンデイングパツド近傍に
生ずる静電容量と基板抵抗を示す図、第12はそ
の等価回路、第13図はボンデイングパツド間に
生ずる交流結合を示す図である。 1,1A,1B,1C,1D,1E,1F……
ボンデイングパツド、2……N型不純物領域、3
……絶縁層、4……P型半導体基板、5……ボン
デイングワイヤ、10……アルミニウム配線、1
1……N+型不純物領域。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 半導体基板上に絶縁層を介して形成されたボ
    ンデイングパツドと、 該半導体基板上に前記ボンデイングパツドを囲
    むように形成された接地配線部と、 前記半導体基板内における前記ボンデイングパ
    ツド下に形成され、前記半導体基板とは異なる導
    電型の第1不純物領域と、 前記半導体基板内に前記第1不純物領域を囲む
    ように形成させるとともに、前記接地配線部と接
    続され、前記第1不純物領域と同一の導電型であ
    つて且つ該第1不純物領域よりも抵抗が低い第2
    不純物領域と を備えていることを特徴とする半導体装置。
JP58251390A 1983-12-26 1983-12-26 半導体装置 Granted JPS60137050A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58251390A JPS60137050A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 半導体装置

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JPS60137050A JPS60137050A (ja) 1985-07-20
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GB0108762D0 (en) * 2001-04-06 2001-05-30 Motorola Inc A high frequency (HF)device and its method of manufacture
JP6865670B2 (ja) * 2017-11-22 2021-04-28 三菱電機株式会社 半導体装置およびその製造方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4968664A (ja) * 1972-11-06 1974-07-03

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4968664A (ja) * 1972-11-06 1974-07-03

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