JPS63265459A - Semiconductor device - Google Patents
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- JPS63265459A JPS63265459A JP10040487A JP10040487A JPS63265459A JP S63265459 A JPS63265459 A JP S63265459A JP 10040487 A JP10040487 A JP 10040487A JP 10040487 A JP10040487 A JP 10040487A JP S63265459 A JPS63265459 A JP S63265459A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はキャパシタンスを内蔵する半導体装置に関する
ものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a semiconductor device incorporating a capacitance.
従来の技術
近年、スイッチドキャパシタフィルタ等にみられるよう
に、MO8集積回路にアナログスイッチと組合せてキャ
パシタを内蔵することが多くなってきている。2. Description of the Related Art In recent years, MO8 integrated circuits have increasingly incorporated capacitors in combination with analog switches, as seen in switched capacitor filters and the like.
以下、図面を参照しながら、従来のキャパシタ内蔵の半
導体装置の一例について説明する。An example of a conventional semiconductor device with a built-in capacitor will be described below with reference to the drawings.
第3図および第4図は従来のキャパシタ構造、およびそ
のキャパシタを使用したアナログ・スイッチを含む出力
緩衝器の等価回路である。第3図において、1は電源に
接続されたN型シリコン基板、2は厚い酸化膜、3は厚
い酸化膜上に形成された第1の電極、4は第1の電極上
に形成された薄い酸化膜、5は薄い酸化膜上に形成され
た第2の電極、6は第1の電極3と第2の電極5との間
で形成された等価キャパシタであり、C+ とする。7
は第1の電極3とN型シリコン基板1との間で形成され
た等価寄生キャパシタであり、C2とする。8は信号線
端子、9は電源端子、10は接地端子である。第4図に
おいて、11は信号入力端子、12はアナログスイッチ
制御端子、13はインバータ、14はNチャネルトラン
ジスタ、15はPチャネルトランジスタ、インバータ1
3゜Nチャネルトランジスタ14.Pチャネルトランジ
スタ15でアナログスイッチを構成する。16は演算増
幅器で構成された出力緩衝器、17は出力端子であり、
これらは、半導体チップ内に集積化されている。3 and 4 are equivalent circuits of an output buffer including a conventional capacitor structure and an analog switch using the capacitor. In Figure 3, 1 is an N-type silicon substrate connected to a power supply, 2 is a thick oxide film, 3 is a first electrode formed on the thick oxide film, and 4 is a thin layer formed on the first electrode. An oxide film, 5 is a second electrode formed on the thin oxide film, and 6 is an equivalent capacitor formed between the first electrode 3 and the second electrode 5, which is assumed to be C+. 7
is an equivalent parasitic capacitor formed between the first electrode 3 and the N-type silicon substrate 1, and is denoted by C2. 8 is a signal line terminal, 9 is a power supply terminal, and 10 is a ground terminal. In FIG. 4, 11 is a signal input terminal, 12 is an analog switch control terminal, 13 is an inverter, 14 is an N-channel transistor, 15 is a P-channel transistor, and inverter 1
3°N channel transistor 14. The P-channel transistor 15 constitutes an analog switch. 16 is an output buffer composed of an operational amplifier, 17 is an output terminal,
These are integrated within a semiconductor chip.
以上のように構成された半導体装置について、以下その
動作について説明する。The operation of the semiconductor device configured as described above will be described below.
まず第4図において、信号入力端子11に信号V、が入
り、かつ、アナログスイッチ制御端子12にハイレベル
の直流電圧が印加される間、Nチャネルトランジスタ1
4とPチャネルトランジスタ15が共にオンし、信号v
1はキャパシタC1と寄生キャパシタC2に充電される
。出力端子17には、出力緩衝器16を通して、キャパ
シタC+ と寄生キャパシタC2に充電された電圧が伝
達される。前記アナログスイッチ制御端子12に印加さ
れる直流電圧がロウレベルになると、Pチャネルトラン
ジスタ15、Nチャネルトランジスタ14が共にオフす
るが、前記キャパシタCI と寄生キャパシタC2に貯
えられた電圧が出力される。First, in FIG. 4, while a signal V is input to the signal input terminal 11 and a high-level DC voltage is applied to the analog switch control terminal 12, the N-channel transistor 1
4 and P-channel transistor 15 are both turned on, and the signal v
1 is charged into the capacitor C1 and the parasitic capacitor C2. The voltage charged in the capacitor C+ and the parasitic capacitor C2 is transmitted to the output terminal 17 through the output buffer 16. When the DC voltage applied to the analog switch control terminal 12 becomes low level, both the P-channel transistor 15 and the N-channel transistor 14 are turned off, but the voltage stored in the capacitor CI and the parasitic capacitor C2 is output.
第3図の断面図中、薄い酸化膜4の厚みをtl、比誘電
率をεsio!、第1の電極3と第2の電極5の対向面
積をSとするとキャパシタCIの容量値空中の誘電率で
ある。一方、厚い酸化膜2の厚みをt2とすると寄生キ
ャパシタC2の容量値はt2= 9000 Aとすると
CドC2は9:1の容量比となる。 ゛
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、電源に雑音Vnが
入ったとき、信号線端子8には、キャパシタンスC,と
寄生キャパシタンスC2で分割された雑音が、混入する
ことになる。つまり、C,: C2混入するという問題
があった。出力端子17から信号が8倍されて使用する
のが一般的であり、そが大きくなるという問題点を有し
ていた。In the cross-sectional view of FIG. 3, the thickness of the thin oxide film 4 is tl, and the dielectric constant is εsio! , where S is the opposing area of the first electrode 3 and the second electrode 5, it is the dielectric constant in the capacitance value of the capacitor CI. On the other hand, when the thickness of the thick oxide film 2 is t2, and the capacitance value of the parasitic capacitor C2 is t2=9000 A, the capacitance ratio of C and C2 is 9:1.゛Problems to be Solved by the Invention However, in the above configuration, when noise Vn enters the power supply, the noise divided by the capacitance C and the parasitic capacitance C2 mixes into the signal line terminal 8. become. In other words, there was a problem that C,:C2 was mixed. Generally, the signal from the output terminal 17 is multiplied by eight and used, which has the problem of increasing the signal size.
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために、本発明の半導体装置は電
源に接続された一導電型半導体基板と同基板上に形成し
接地された反対導電型領域と、同領域上に形成された厚
い酸化膜と、この厚い酸化膜上に形成された第1の電極
とこの第1の電極上に形成された薄い酸化膜と、この薄
い酸化膜上に形成された第2の電極とを備え、一方の電
極を接地し、他方の電極を信号線にするという構成を備
えたものである。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, a semiconductor device of the present invention includes a semiconductor substrate of one conductivity type connected to a power supply, a region of an opposite conductivity type formed on the same substrate and grounded, and a region of the opposite conductivity type formed on the same substrate and grounded. A thick oxide film formed on the region, a first electrode formed on the thick oxide film, a thin oxide film formed on the first electrode, and a first electrode formed on the thin oxide film. It has a configuration in which one electrode is grounded and the other electrode is used as a signal line.
作用
本発明は上記した構成によって、基板を通じて混入した
電源雑音Vnは接地された反対導電型領域によってシー
ルドされ、信号線に到達しないこととなる。Operation According to the above-described structure of the present invention, the power supply noise Vn mixed through the substrate is shielded by the grounded region of the opposite conductivity type, and does not reach the signal line.
実施例
以下本発明の一実施例の半導体装置について、図面を参
照しながら説明する。第1図は本発明の第1の実施例に
おける半導体装置のキャパシタ構゛造の断面図である。Embodiment Hereinafter, a semiconductor device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a capacitor structure of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.
第1図゛において、18はPウェル、19はオーミック
な接続をするためのP÷拡散領域である。20は基板1
とPウェル19との間の等価接合キャパシタ(容量値C
3)、21はPウェルの抵抗(抵抗値R)である。In FIG. 1, 18 is a P well, and 19 is a P/diffusion region for making an ohmic connection. 20 is the board 1
An equivalent junction capacitor (capacitance value C
3), 21 is the resistance (resistance value R) of the P well.
以上のように構成された半導体装置について、以下第1
図及び第2図を用いてその動作を説明する。まず第2図
は第1図のキャパシタ構造の等価回路を含んだ応用回路
、第3図の応用回路と同じ機能目的に使われるものであ
る。第1図、第2図とも前記従来例を示した第3図、第
4図と同一番号の説明は省略する。電源雑音Vnは接合
キャパシタ20の容量値C3と抵抗21の抵抗値Rによ
り減衰し、減衰された電源雑音が、従来例と同様に、C
Iと02で分割されて信号線に混入する。いま、C5=
75pF、R=10にΩとすると、遮断周波数f成分は
約IKHz程度であり、C3,Hによる減衰量は20
eog j / IK Hz = 46dBとなり、電
源雑音は大幅に改善される。Regarding the semiconductor device configured as above, the following will be described in the first section.
The operation will be explained using FIG. First, FIG. 2 is an applied circuit that includes an equivalent circuit of the capacitor structure shown in FIG. 1, and is used for the same functional purpose as the applied circuit shown in FIG. 3. In both FIG. 1 and FIG. 2, explanations of the same numbers as in FIG. 3 and FIG. 4 showing the conventional example will be omitted. The power supply noise Vn is attenuated by the capacitance value C3 of the junction capacitor 20 and the resistance value R of the resistor 21, and the attenuated power supply noise becomes C
It is divided by I and 02 and mixed into the signal line. Now, C5=
Assuming 75pF, R=10, and Ω, the cutoff frequency f component is about IKHz, and the amount of attenuation due to C3,H is 20
eog j / IK Hz = 46 dB, and the power supply noise is significantly improved.
以上のように本実施例によれば、厚い酸化膜と基板間に
Pウェルを設は接地することにより、電源雑音の信号線
への混入を大幅に制限することができる。また上記はN
基板、Pウェルの構成で説明したが、P基板、Nウェル
構成であってもよい。As described above, according to this embodiment, by providing the P-well between the thick oxide film and the substrate and grounding it, it is possible to significantly limit the ingress of power supply noise into the signal line. Also, the above is N
Although the configuration has been described using a substrate and a P-well, a P-substrate and N-well configuration may also be used.
発明の効果
以上のように本発明は一導電型半導体基板上に厚い絶縁
膜で分離されて設けられたキャパシタと同基板との間に
、接地された反対導電型領域を形成することにより、電
源雑音の信号線への混入を大幅に改善することができる
。接地されたPウェルおよび接地された第2電極により
信号線を挟むことにより、外来雑音からもシールドされ
る効果をもつ。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a power source by forming a grounded region of the opposite conductivity type between a capacitor provided on a semiconductor substrate of one conductivity type and separated by a thick insulating film, and the same substrate. It is possible to significantly improve the ingress of noise into the signal line. By sandwiching the signal line between the grounded P-well and the grounded second electrode, it has the effect of shielding from external noise.
第1図は本発明の第1の実施例における半導体装置の断
面図、第2図は同半導体装置を含んだ応用回路等価回路
図、第3図は従来の半導体装置の断面図、第4図は同従
来の半導体装置を含んだ応用回路の等価回路図である。
1・・・・・・N型シリコン基板、2・・・・・・厚い
酸化膜、3・・・・・・第1の電極、4・・・・・・薄
い電極、5・・・・・・第2の電極、18・・・・・・
Pウェル、19・旧・・P+拡散領域。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はが1名−〜FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of an applied circuit including the same semiconductor device, FIG. 3 is a sectional view of a conventional semiconductor device, and FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of an application circuit including the conventional semiconductor device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... N-type silicon substrate, 2... Thick oxide film, 3... First electrode, 4... Thin electrode, 5... ...Second electrode, 18...
P well, 19. Old...P+ diffusion region. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao (1 person)
Claims (1)
し、接地された反対導電型領域と、同領域上に形成され
た厚い酸化膜と、同酸化膜上に形成された第1の電極と
、同第1の電極上に形成された薄い酸化膜と、前記薄い
酸化膜上に形成された第2の電極とを備え、第1、第2
の電極の一方の電極の一方および前記反対導電型領域を
接地し、同他方の電極を信号線としたことを特徴とする
半導体装置。A semiconductor substrate of one conductivity type connected to a power supply, a region of an opposite conductivity type formed on the same substrate and grounded, a thick oxide film formed on the same region, and a first semiconductor substrate formed on the same oxide film. an electrode, a thin oxide film formed on the first electrode, and a second electrode formed on the thin oxide film;
A semiconductor device, wherein one of the electrodes and the region of the opposite conductivity type are grounded, and the other electrode is used as a signal line.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10040487A JPS63265459A (en) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10040487A JPS63265459A (en) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63265459A true JPS63265459A (en) | 1988-11-01 |
Family
ID=14273041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10040487A Pending JPS63265459A (en) | 1987-04-23 | 1987-04-23 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63265459A (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6146057A (en) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Nec Corp | Capacitor in integrated circuit |
JPS6329962A (en) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Sony Corp | Semiconductor device |
-
1987
- 1987-04-23 JP JP10040487A patent/JPS63265459A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6146057A (en) * | 1984-08-10 | 1986-03-06 | Nec Corp | Capacitor in integrated circuit |
JPS6329962A (en) * | 1986-07-23 | 1988-02-08 | Sony Corp | Semiconductor device |
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