JPH06350026A - 集積半導体装置 - Google Patents

集積半導体装置

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JPH06350026A
JPH06350026A JP6106093A JP10609394A JPH06350026A JP H06350026 A JPH06350026 A JP H06350026A JP 6106093 A JP6106093 A JP 6106093A JP 10609394 A JP10609394 A JP 10609394A JP H06350026 A JPH06350026 A JP H06350026A
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JP
Japan
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semiconductor device
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integrated semiconductor
doping
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JP6106093A
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Alfred Lang
ラング アルフレート
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    • H01L27/02Devices 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
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0214Particular design considerations for integrated circuits for internal polarisation, e.g. I2L
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 集積半導体装置において半導体装置内に実現
されるそのつどの回路を製造プロセスのためのマスクに
変換する際に少なからざる費用がかかるという問題を回
避し、また任意の回路に対して使用され得る第1および
第2の範囲の分布を示す。 【構成】 第1および第2の範囲6、8がストリップ状
に構成されており、第1および第2の範囲6、8がそれ
らの長辺で互いに境を接しており、第2の範囲8の各ド
ーピング領域27、29が第2の範囲の幅を越えて延び
ており、それぞれ2つのドーピング領域27、29の間
に第1の導電形の半導体基板の一部が位置している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、第1の供給電位に接続
されている第1の導電形の半導体基板を有し、この半導
体基板が、スイッチング段が配置されている第1の範囲
と、スイッチング段の信号端子を接続するための少なく
とも1つの接続線が配置されている少なくとも1つの第
2の範囲とを有する集積半導体装置であって、第2の範
囲内に第1の導電形に対して相補性の第2の導電形を有
する多数のドーピング領域が配置されており、ドーピン
グ領域が第2の供給電位に接続されており、またドーピ
ング領域の全面の少なくとも一部分が接続線の下に位置
している集積半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】このような集積半導体装置は米国特許第
5,136,357号明細書から公知である。
【0003】集積半導体装置では、1つのスイッチング
段の出力端を別のスイッチング段の入力端と接続する信
号線と、半導体基板が接触している供給電位との間に寄
生的コンデンサが作用する。スイッチング段の切換の際
に信号線のレベルがHからLへ、またはその逆に変化す
る。その結果、寄生的コンデンサも充放電される。コン
デンサが放電される信号エッジでは、放電電流が短絡電
流としてコンデンサ電極の間に接続されている構成要素
を経て流れる。これに対しコンデンサが充電される信号
エッジでは、充電電流が半導体装置の供給電位源から供
給される。
【0004】多数のスイッチング段が同期して切換わる
ときには、接続線の寄生的インダクタンスが有効とな
り、またその両端にパルス状の電圧が降下するような高
い電流パルスが供給電位源と半導体装置上に集積された
スイッチング段との間の接続線上に生じ得る。その場
合、切換過程の間にスイッチング段に与えられている供
給電圧が低下する。それにより信号のノイズイミュニテ
ィが減少する。寄生的インダクタンスは電流パルスに逆
作用し、従ってスイッチング段と出力側で接続されてい
る信号線の寄生的キャパシタンスの充放電のためにより
小さい電流が生ずる。信号伝播時間はその場合高められ
る。
【0005】米国特許第 5,136,357号明細書から公知の
半導体装置では、信号線に有効な寄生的キャパシタンス
の影響が、第2の範囲内に第1の導電形に対して相補性
の第2の導電形を有する多数のドーピング領域が配置さ
れており、これらのドーピング領域が第2の供給電位に
接続されており、またドーピング領域の全面の少なくと
も一部分が接続線の下に位置していることにより減ぜら
れる。
【0006】しかしながら公知の半導体装置では第1の
範囲が任意に基板の上に分布されており、従って存在す
る各接続線に対して適当に位置するドーピング領域が形
成されなければならず、それによって必然的にドーピン
グ領域も任意に基板の上に分布されていなければならな
い。それにより半導体装置内に実現すべき回路をそれぞ
れ製造プロセスのためのマスクする際に少なからざる費
用を要する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、この問題を回避し、また任意の回路に対して使用さ
れ得る第1および第2の範囲の分布を示すことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題は、請求項1の
前文による集積半導体装置において、第1および第2の
範囲がストリップ状に構成されており、第1および第2
の範囲がそれらの長辺で互いに境を接しており、第2の
範囲の各ドーピング領域が第2の範囲の幅を越えて延び
ており、またそれぞれ2つのドーピング領域の間に第1
の導電形の半導体基板の一部が位置していることにより
解決される。
【0009】
【発明の効果】本発明の利点は、第2の範囲内にのみド
ーピング領域が設けられていればよく、またこれらの第
2の範囲か固定した個所に位置することである。
【0010】
【実施例】以下、図面により本発明を一層詳細に説明す
る。
【0011】図1に示されている半導体チップはたとえ
ばCMOS技術で実現された集積回路である。nドープ
された基板1の上にnチャネルMOSトランジスタおよ
びpチャネルMOSトランジスタから成る信号処理のた
めのスイッチング段と、供給電位VDDおよびそれに対
して負の供給電位VSSに対する供給線と、スイッチン
グ段をそれらの入力端および出力端で接続する信号線と
が示されている。詳細にはチップはその縁に入力および
出力信号の前処理および供給電圧の接続のための周辺セ
ル2を含んでいる。周辺セル2を経て、それぞれ供給電
位を導く少なくとも2つの供給線3、3aが延びてい
る。チップの内側範囲のなかに信号処理のための回路部
分を有する範囲6、7が配置されている。範囲6、7の
間に、1つまたは種々の信号処理範囲内の信号処理のた
めのスイッチング段と接続される信号接続線が延びてい
る範囲8が位置している。信号処理範囲6、7のスイッ
チング段は供給電位VDDおよび供給電位VSSに対す
る各1つの導線4、10または5、11を経て電圧を供
給される。これらはチップ周辺の導線3、3aの相応の
ものに接続されている。
【0012】範囲6、7内にはMOSトランジスタのチ
ャネル範囲およびドレインおよびソース領域に対する相
応のドーピング領域が配置されている。pチャネルMO
Sトランジスタがn基板内に、またnチャネルMOSト
ランジスタが基板内に設けられているpウェル内に実現
される。半導体装置はたとえば標準セル技術で実現され
ていてよい。そこに機能を予め定められたセルが範囲
6、7に相応して行状に並べられる。各セルは、セルの
内部に発生すべき回路機能に従って配線されているトラ
ンジスタを含んでいる。チップ全体のユーザーにより望
まれる機能に相応してセルは配線チャネル内に配置され
た接続線と互いに接続される。図1による装置はゲート
アレイ設計技術でも製造され得る。ここでは既に、基板
1内の範囲6、7内に配置されており接続されていない
トランジスタから出発し、これらのトランジスタが次い
でそれぞれ特定のスイッチング機能を果たすセルを形成
するために局部的に範囲6、7内で配線される。種々の
セル間の信号接続は配線チャネル8内の接続線により形
成される。
【0013】境を接する範囲6、7を有する配線チャネ
ル8の一部を含んでいるセクション9が図2に詳細に示
されている。範囲6、7内に配置されているスイッチン
グ段の導体帯20〜23は配線チャネル8のなかに達し
ている。これらの導体帯はこれに垂直に延びている導体
帯24、25を経て互いに接続されている。導体帯20
はたとえば、導体帯24、22を経て範囲6内の別のス
イッチング段の入力端と接続されているスイッチング段
の出力端である。相応の仕方で導体帯21、25、23
を経て範囲6、7のスイッチング段の入力端および出力
端が接続されている。配線チャネル8内でn基板領域2
6、28、30がpウェル領域27、29と交互に位置
している。信号処理のための回路部分を有する範囲6、
7は通常、範囲7のnチャネルトランジスタおよび範囲
6のpチャネルトランジスタが配線チャネル8のすぐ近
くに配置されているように構成されている。このこと
は、範囲6内でn基板領域が、また範囲7内でpウェル
領域がチャネル8まで達していることを意味する。その
際に配線チャネル8のpウェル領域27、29は範囲7
のpウェル領域に移行する。同じく配線チャネル8のn
基板領域26、28、30および範囲6のn基板領域は
つながっている。範囲6のn基板領域は多数の接触部に
より供給線5と接続されており、またこうして供給電位
VDDに接続されている。範囲7のpウェル領域は供給
線10を経て供給電位VSSに接続されている。こうし
て、配線チャネル8の領域26〜30の間のp‐n接合
が阻止方向に極性付けられたダイオードを形成すること
も保証されている。
【0014】図2の一部の電気等価回路が図3に示され
ている。集積半導体チップ40は電圧源41から電圧を
供給される。供給電位VDD、VSSに対するそのつど
の接続線内で寄生的インダクタンス42、43、44が
作用する。たとえばプリント板の導体帯のなかに存在す
るインダクタンス42の作用はコンデンサ45により補
償される。そのために、コンデンサ45内に含まれてい
る電荷は半導体チップ40から受け入れられる電流パル
スの少なくとも一部を供給する。電流パルスのこの部分
はインダクタンス42の両端に電圧降下を生じさせな
い。このことは、供給電圧供給線の当該のセクションに
おける電圧がサポートされるといわれる。その後に続く
サポートコンデンサ45と集積スイッチング段の供給端
子55、56との間の寄生的インダクタンス43、44
は主としてケースピンおよびボンドワイヤにより生ず
る。これらのインダクタンスはサポートコンデンサ45
により補償されない。供給電位VDDには集積回路の内
部で相補性MOSトランジスタ46、47から成るイン
バータ54が接続されている。このインバータはたとえ
ば図2のレイアウトの範囲6内に配置されている。その
出力端57は同じく範囲6内に配置されている別のイン
バータ53の入力端58と接続されている。出力端子5
7および入力端子58は配線チャネル8内を延びている
導線59を経て接続されている。その際に端子57、5
8は図2の導体帯20、22と接続されている端子に相
当し、また導線59は図2の導体帯24に相当する。出
力端57と供給電位VDDとの間には寄生的キャパシタ
ンス48が作用し、また出力端57と供給電位VSSと
の間には寄生的キャパシタンス49が作用する。キャパ
シタンス48、49内に導体帯20、24、22に沿っ
て分布しているキャパシタンスが正の供給電位VDDに
接続されているn基板領域26、28または負の供給電
位VSSに接続されているpウェル領域27、29と向
かい合って含まれている。
【0015】符号51、52を付して、たとえばLレベ
ルからHレベルへのインバータ54の切換過程の際に流
れる充放電電流が示されている。その際に寄生的キャパ
シタンス48は放電され、また寄生的キャパシタンス4
9は充電される。キャパシタンス48の放電電流はチッ
プの内部をトランジスタ46を経て流れる。キャパシタ
ンス49の充電電流は供給電位VDD、VSSに対する
供給端子55、56から供給される。
【0016】配線チャネル内の交互に位置する基板およ
びウェル領域が等しい大きさであれば、寄生的キャパシ
タンス48、49もほぼ等しい大きさの値を有する。従
来の半導体装置と比較して、切換過程の際に供給源から
供給される電流により充放電されるキャパシタンスの値
はほぼ半減されている。その結果、充放電電流もより小
さい。従って、供給導線のなかで有効な寄生的インダク
タンスの供給電圧への有害な影響もより小さい。
【0017】n基板領域26、28、30およびpウェ
ル領域27、29の境界層におけるp‐n接合は、供給
電位VDD、VSSの間に位置する拡散キャパシタンス
を形成する。図3中でこの拡散キャパシタンスは供給電
位VDD、VSSの間のキャパシタンス50として接続
されている。拡散キャパシタンス50は有利な仕方で、
寄生的インダクタンス43、44の作用を少なくとも部
分的に補償するサポートキャパシタンスとして作用す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】集積半導体チップの平面図。
【図2】配線チャネル内のpおよびnドーピング領域の
本発明による配置。
【図3】図2による配置の電気等価回路図。 〔図面の簡単な説明〕 1 半導体基板 2 周辺セル 3 供給線 6 第1の範囲 8 第2の範囲 20〜25 スイッチング段 27、29 ドーピング領域 40 半導体チップ 42〜44 寄生的インダクタンス 45 サポートコンデンサ 48、49 寄生的キャパシタンス 53 インバータ 55、56 供給端子 VDD 第1の供給電位 VSS 第2の供給電位

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 第1の供給電位(VDD)に接続されて
    いる第1の導電形の半導体基板を有し、この半導体基板
    が、スイッチング段が配置されている第1の範囲(6)
    と、スイッチング段(20〜25)の信号端子を接続す
    るための少なくとも1つの接続線が配置されている少な
    くとも1つの第2の範囲(8)とを有する集積半導体装
    置であって、第2の範囲(8)内に第1の導電形に対し
    て相補性の第2の導電形を有する多数のドーピング領域
    (27、29)が配置されており、これらのドーピング
    領域が第2の供給電位(VSS)に接続されており、ま
    たドーピング領域の全面の少なくとも一部が接続線の下
    に位置している集積半導体装置において、第1および第
    2の範囲(6、8)がストリップ状に構成されており、
    第1および第2の範囲(6、8)がそれらの長辺で互い
    に境を接しており、第2の範囲(8)の各ドーピング領
    域(27、29)が第2の範囲の幅を越えて延びてお
    り、それぞれ2つのドーピング領域(27、29)の間
    に第1の導電形の半導体基板の一部が位置していること
    を特徴とする集積半導体装置。
  2. 【請求項2】 ドーピング領域(27、29)が長方形
    で等しい寸法を有し、またドーピング領域(27、2
    9)の相互間隔がドーピング領域(27、29)の長さ
    に等しいことを特徴とする請求項1記載の集積半導体装
    置。
  3. 【請求項3】 第1の範囲(6)が長辺において長辺の
    長さを越えて延びているドーピング領域を有し、また第
    1および第2の範囲(6、8)のドーピング領域がつな
    がっていることを特徴とする請求項2記載の集積半導体
    装置。
JP6106093A 1993-04-21 1994-04-20 集積半導体装置 Withdrawn JPH06350026A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4313053.4 1993-04-21
DE4313053A DE4313053C1 (de) 1993-04-21 1993-04-21 Integrierte Halbleiteranordnung mit Verbindungsleitungen, die durch Dotierungsgebiete gegenüber parasitären Effekten unempfindlich sind

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06350026A true JPH06350026A (ja) 1994-12-22

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ID=6486026

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JP6106093A Withdrawn JPH06350026A (ja) 1993-04-21 1994-04-20 集積半導体装置

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EP (1) EP0621634A1 (ja)
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Also Published As

Publication number Publication date
US5393996A (en) 1995-02-28
EP0621634A1 (de) 1994-10-26
DE4313053C1 (de) 1994-10-06

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