JPS62202570A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPS62202570A JPS62202570A JP61044784A JP4478486A JPS62202570A JP S62202570 A JPS62202570 A JP S62202570A JP 61044784 A JP61044784 A JP 61044784A JP 4478486 A JP4478486 A JP 4478486A JP S62202570 A JPS62202570 A JP S62202570A
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Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は信号を伝達する信号ラインを少なくともノＳ板
上に有する半導体装置に係り、特に信号が微小領域にあ
る場合にも正確な信号伝達又は信号処理を行うことを企
図した半導体装置に関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device having a signal line for transmitting a signal on at least an S board, and particularly for accurate signal transmission even when the signal is in a minute area. Or it relates to a semiconductor device intended to perform signal processing.
本発明による半導体装置は、微小信号の伝達や信号処理
を行う装置一般に適用され、たとえば光起電力素子の出
力である微小な電流を処理する装置等に適用される。INDUSTRIAL APPLICABILITY The semiconductor device according to the present invention is generally applied to devices that transmit minute signals and process signals, such as devices that process minute currents that are output from photovoltaic elements.
［従来技術およびその問題点］
一般に、微小な領域における信号をラインを通して伝達
し処理する場合、ラインからのリーク電流又は外部から
ラインに流入する電流によって、正確な信号の伝達およ
び処理は困難であり、あるいは不可能である。そのため
に、従来では補正回路を付加して信号の調整を行ってい
た。[Prior art and its problems] Generally, when transmitting and processing signals in a minute area through a line, accurate signal transmission and processing is difficult due to leakage current from the line or current flowing into the line from the outside. , or impossible. To this end, in the past, a correction circuit was added to adjust the signal.
しかしながら、補正回路を付加することは、特に多数の
微小信号を入力する構成の装置では回路の複雑化を招来
し、それに伴なって製造工程が複雑化し、製造コストが
Ｌ昇するという問題点を有していた。However, adding a correction circuit complicates the circuit, especially in a device configured to input a large number of minute signals, which in turn complicates the manufacturing process and increases the manufacturing cost. had.
［問題点を解決するための手段］
本発明による半導体装置は、基板上に設けられた信号ラ
インの上方および／又は下方にガード１段を併設し、該
ガード手段の電位を前記信号ラインと同電位又はこれに
近い電位１こ設定したことを特徴とする。[Means for Solving the Problems] A semiconductor device according to the present invention includes one stage of guards above and/or below a signal line provided on a substrate, and the potential of the guard means is set to be the same as that of the signal line. It is characterized by setting one electric potential or one electric potential close to this electric potential.
［作用］
このようなガード１段を設けるだけで、リーク電流およ
び電流の流入等を防止することができ。[Function] By simply providing one stage of such a guard, leakage current and current inflow can be prevented.
微小信号レベルでの信号伝達および信号処理能力を向上
させることができる。したがって、従来必要であった補
正回路を省略することができ、構成の簡略化および製造
工程の簡略化も達成することがでさる。Signal transmission and signal processing ability at a minute signal level can be improved. Therefore, the correction circuit that was conventionally necessary can be omitted, and the structure and manufacturing process can also be simplified.
［実施例］
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail based on the drawings.
第１図は、本発明による半導体装置の一実施例である光
センサ装置の等価回路図である。FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a photosensor device which is an embodiment of a semiconductor device according to the present invention.
本実施例は、フォトダイオードがログアンプに接続され
た構成を有している。すなわち、第１図において、フォ
トタイオードｌのカソード電極２および７ノード電極３
はオペアンプ４の非反転端子および反転端子に各々接続
さ゛れている。また、カソード電極２には基準゛電圧Ｖ
ｃが印加され、アノード電極３は信号ライン５に接続さ
れている。This embodiment has a configuration in which a photodiode is connected to a log amplifier. That is, in FIG. 1, the cathode electrode 2 and the 7-node electrode 3 of the photodiode l
are connected to the non-inverting terminal and the inverting terminal of the operational amplifier 4, respectively. Further, the cathode electrode 2 has a reference voltage V
c is applied, and the anode electrode 3 is connected to the signal line 5.
信号ライン５の両側にはガード手段６および／又は７が
併設され、各ガード手段には基準電圧ＶＣが印加されて
いる。Guard means 6 and/or 7 are provided on both sides of the signal line 5, and a reference voltage VC is applied to each guard means.
信号ライン５はログダイオード８を介してオペアンプ４
の出力端子に接続され、ログアンプを構成している。な
お、ここではログダイオード８としてバイポーラトラン
ジスタのベースおよびコレクタが接続されたものが用い
られている。The signal line 5 is connected to the operational amplifier 4 via the log diode 8.
is connected to the output terminal of the log amplifier. Note that here, as the log diode 8, a bipolar transistor whose base and collector are connected is used.
このような構成において、光がフォトダイオードｌに入
射すると、光起電流が信号ライン５を通してログダイオ
ード８へ流れ、オペアンプ４の出力端子に対数変換され
た出力電圧が現われる。この時、光起電流が微小であっ
ても、信号ライン５の」二方および／又は下方には同電
位のガード手段６および／又は７が併設されているため
に、リーク電流および外部からの電流の流入が防止され
る。したがって、オペアンプ４の出力端子には入射光量
に正確に対応した出力電圧が現われ、信号処理の精度が
向上する。In such a configuration, when light is incident on the photodiode l, a photovoltaic current flows through the signal line 5 to the log diode 8, and a logarithmically transformed output voltage appears at the output terminal of the operational amplifier 4. At this time, even if the photovoltaic current is minute, leakage current and external sources are prevented because guard means 6 and/or 7 of the same potential are provided on both sides and/or below the signal line 5. Current inflow is prevented. Therefore, an output voltage that accurately corresponds to the amount of incident light appears at the output terminal of the operational amplifier 4, improving the accuracy of signal processing.
第２図〜第６図は、それぞれ本実施例におけるガード手
段の実施態様を示す模式的断面図である。FIGS. 2 to 6 are schematic sectional views showing embodiments of the guard means in this embodiment, respectively.
第２図において、ｐ型の半導体基板ｌＯにｎ型半導体の
ガード用拡散層ｔｉがガード−Ｌ段として形成されてい
る。その玉に絶縁層′１２を介してＡｌ′８の金属の信
号ライン５が形成され、ＰＳＧ等ノピノパッシベーショ
ン膜１３ａわれている。In FIG. 2, a guard diffusion layer ti of an n-type semiconductor is formed as a guard-L stage in a p-type semiconductor substrate lO. A metal signal line 5 of Al'8 is formed on the ball via an insulating layer '12, and a nopino passivation film 13a such as PSG is formed thereon.
ガード用拡散層ｌｌには基準電圧Ｖｃが印加されており
、これによって信号ライン５と基板１０間の漏れ’＋Ｉ
！、流が防＋ｈされる。勿論、基板ｌＯがｎ型半導体で
あれば、ガード用拡散層１１はｐ型゛ｈ導体で形成され
る。ただし、この場合はフォトダイオードｌもｎ型基板
ｌＯＬに形成されるために、基準電圧Ｖｃの極性も逆転
する。A reference voltage Vc is applied to the guard diffusion layer ll, which reduces leakage between the signal line 5 and the substrate 10'+I.
! , the flow is prevented +h. Of course, if the substrate IO is an n-type semiconductor, the guard diffusion layer 11 is formed of a p-type conductor. However, in this case, since the photodiode l is also formed on the n-type substrate lOL, the polarity of the reference voltage Vc is also reversed.
第３図において、基板ｌＯ上に絶縁層１２を介して信号
ライン５が形成され、更に層間絶縁層１３を介してガー
ド用金属層１４がガード手段として形成され、パッシベ
ーション層１５で覆われている。ガード用金１一層１４
に基準電圧Ｖｃを印加することで、パッシベーション層
１５ｅＭして流入する外部からの漏れ電流を防止するこ
とができる。In FIG. 3, a signal line 5 is formed on a substrate IO via an insulating layer 12, and a guard metal layer 14 is further formed as a guard means via an interlayer insulating layer 13, and is covered with a passivation layer 15. . Guard gold 1 layer 14
By applying the reference voltage Vc to the passivation layer 15eM, leakage current from the outside flowing into the passivation layer 15eM can be prevented.
第４図に示す実施態様では、ガード用拡散層１１および
ガード用金属層１４が信号ライン５の上方および下方に
併設され、両者に基準電圧Ｖｃが印加されることで、漏
れ電流の防止効果が更に向」ニする。In the embodiment shown in FIG. 4, the guard diffusion layer 11 and the guard metal layer 14 are provided above and below the signal line 5, and the reference voltage Vc is applied to both, thereby achieving the leakage current prevention effect. Go further.
第５図に示す実施態様では、絶縁層１２および層間絶縁
層１３にコンタクト部を形成し、そのコンタクト部を通
してガード手段である拡散層１１と金属層１４とを接続
して信号ライン５を取囲んでいる。これによりノ、（準
電圧Ｖｃを印加することで、漏れ電流のほぼ完全な防止
を達成できる。In the embodiment shown in FIG. 5, a contact portion is formed in the insulating layer 12 and the interlayer insulating layer 13, and the diffusion layer 11 serving as a guard means and the metal layer 14 are connected through the contact portion to surround the signal line 5. I'm here. As a result, leakage current can be almost completely prevented by applying the quasi-voltage Vc.
第６図に示す実施態様では、基板ｔｏ、ｉ：に絶縁層１
２、ポリシリコンや金属等で形成されたガード用導電層
１６が形成され、ガード用導電層１６上には層間絶縁層
１７、信号ライン５、層間絶縁層１３が形成されている
。更に、層間絶縁層１３上にはガード用金属層１４が形
成され、層間絶縁層１３および１７に形成されたコンタ
クト部を通して下層のガード用導電層１６に接続されて
いる。このようにして信号ライン５を取囲み、基準電圧
Ｖｃを印加することで、漏れ電流の防止を行ってもよい
。In the embodiment shown in FIG.
2. A guard conductive layer 16 made of polysilicon, metal, etc. is formed, and an interlayer insulating layer 17, a signal line 5, and an interlayer insulating layer 13 are formed on the guard conductive layer 16. Further, a guard metal layer 14 is formed on the interlayer insulating layer 13 and is connected to the lower guard conductive layer 16 through contact portions formed in the interlayer insulating layers 13 and 17. By surrounding the signal line 5 in this manner and applying the reference voltage Vc, leakage current may be prevented.
第７図は、本実施例および従来例における光起電流に対
する出力電圧特性を概略的に示すグラフである０本実施
例のようにガード手段を信号ラインに併設することによ
って、フォトダイオードｌの起電流が微小な場合であっ
ても、正確な出力電圧を得ることができ（図中の破線で
示す部分）、微小信号レベルでの信号処理能力の向上を
示している。FIG. 7 is a graph schematically showing the output voltage characteristics with respect to the photovoltaic current in this embodiment and the conventional example. Even when the current is small, an accurate output voltage can be obtained (the part indicated by the broken line in the figure), indicating improved signal processing ability at a small signal level.
なお、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、
微小信号を正確に伝達および処理しようとする゛ｈ導体
装置に適用可能である。Note that the present invention is not limited to this example,
It is applicable to conductor devices that attempt to accurately transmit and process minute signals.
［発明の効果］
以上詳細に説明したように１本発明による半導体装置は
、信ｔ３ラインとほぼ同電位のガード手段を信号ライン
のし方および／又は下方に併設するという１８ｉ巾な構
成で、リーク電流および外乱の彩１！等を防止すること
ができ、微小信号レベルであっても精度の良い信号伝達
および信号処理を行うことができる。したがって、従来
必要であった補正回路を省略することができ、構成の簡
略化および製造工程の簡略化も達成できる。[Effects of the Invention] As described above in detail, the semiconductor device according to the present invention has a 18i width configuration in which a guard means having approximately the same potential as the signal line is provided along and/or below the signal line. Leak current and disturbance color 1! etc., and it is possible to perform highly accurate signal transmission and signal processing even at a minute signal level. Therefore, the correction circuit that was conventionally necessary can be omitted, and the configuration and manufacturing process can also be simplified.
第１図は、本発明による半導体装置の一実施例である光
センサ装置の概略的笠価回路図、第２図〜第６図は１本
実施例におけるガイド−１段の実施７ｇ様を各々示す模
式的断面図。
第７図は、本実施例および従来例における光起電流に対
する出力電圧特性を概略的に示すグラフである。
ｌφ・・フォトダイオード
５・・・信号ライン
６．７．１１．１４．１６−・・ガード手段代理人
弁理上 山 下 積 子
弟１図
第２図
第４図
１Ａ
第５図
′＄６図
０ イＰｔ流FIG. 1 is a schematic circuit diagram of an optical sensor device which is an embodiment of a semiconductor device according to the present invention, and FIGS. A schematic cross-sectional view shown. FIG. 7 is a graph schematically showing output voltage characteristics with respect to photovoltaic current in this example and the conventional example. lφ...Photodiode 5...Signal line 6.7.11.14.16-...Guard means agent
Patent Attorney Seki Yamashita Child 1 Figure 2 Figure 4 Figure 1A Figure 5'$6 Figure 0 I Pt style
Claims (3)
び／又は下方にガード手段を併設し、該ガード手段の電
位を前記信号ラインと同電位又はこれに近い電位に設定
したことを特徴とする半導体装置。(1) A guard means is provided above and/or below the signal line provided on the semiconductor substrate, and the potential of the guard means is set to the same potential as the signal line or a potential close to this. Semiconductor equipment.
、導電性金属層であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の半導体装置。(2) The semiconductor device according to claim 1, wherein the guard means provided above the signal line is a conductive metal layer.
、上記基板の半導体とは反対の導電型を有する半導体層
又は導電性金属層であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の半導体装置。(3) The guard means provided below the signal line is a semiconductor layer or a conductive metal layer having a conductivity type opposite to that of the semiconductor of the substrate. semiconductor devices.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044784A JPS62202570A (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Semiconductor device |
| DE19873706251 DE3706251A1 (en) | 1986-02-28 | 1987-02-26 | Semiconductor device |
| US07/587,616 US5150189A (en) | 1986-02-28 | 1990-09-24 | Semiconductor apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61044784A JPS62202570A (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62202570A true JPS62202570A (en) | 1987-09-07 |
Family
ID=12701032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61044784A Pending JPS62202570A (en) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62202570A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233432U (en) * | 1988-08-24 | 1990-03-02 | ||
| US7416650B2 (en) | 2002-12-26 | 2008-08-26 | Denso Corporation | Gas concentration measuring apparatus |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61044784A patent/JPS62202570A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0233432U (en) * | 1988-08-24 | 1990-03-02 | ||
| US7416650B2 (en) | 2002-12-26 | 2008-08-26 | Denso Corporation | Gas concentration measuring apparatus |
| DE10361033B4 (en) * | 2002-12-26 | 2015-05-13 | Denso Corporation | Gas concentration meter |
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