JPH08274263A - ノイズフィルター - Google Patents

ノイズフィルター

Info

Publication number
JPH08274263A
JPH08274263A JP7425995A JP7425995A JPH08274263A JP H08274263 A JPH08274263 A JP H08274263A JP 7425995 A JP7425995 A JP 7425995A JP 7425995 A JP7425995 A JP 7425995A JP H08274263 A JPH08274263 A JP H08274263A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal wiring
semiconductor substrate
noise filter
insulating film
signal line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7425995A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Oguchi
朗 小口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP7425995A priority Critical patent/JPH08274263A/ja
Publication of JPH08274263A publication Critical patent/JPH08274263A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/536—Shapes of wire connectors the connected ends being ball-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/59—Bond pads specially adapted therefor
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/851—Dispositions of multiple connectors or interconnections
    • H10W72/874—On different surfaces
    • H10W72/884—Die-attach connectors and bond wires
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/90—Bond pads, in general
    • H10W72/931—Shapes of bond pads
    • H10W72/934—Cross-sectional shape, i.e. in side view
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/754—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked insulating package substrate, interposer or RDL
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00—Package configurations
    • H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink

Landscapes

  • Wire Bonding (AREA)
  • Filters And Equalizers (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】半導体プロセスによるノイズフィルター。半導
体基板1上に第1の絶縁膜6を介して第1の金属配線3
をスパイラル状に形成する。その上に第2の絶縁膜7を
介して第2の金属配線5を螺旋状に対向させて形成す
る。第1の金属配線3は信号線として動作する。第2の
金属配線5の引出電極9と、半導体基板1が導電性ペー
スト10で接着しているリードフレーム12とは、ボン
ディングワイヤー13で接続され、第2の金属配線5と
半導体基板1は同電位(接地)となる。 【効果】内蔵容量が第1の金属配線と第2の金属配線の
間に形成される分布容量と、半導体基板と第1の金属配
線の間に形成される分布容量の和で決定されるため、プ
ロセス工程数が従来と殆ど変わることなく、高容量の分
布定数型のローパスフィルターを実現できる。さらにプ
ロセス工程で保護ダイオードを付加することで周波数減
衰特性を劣化させずに静電気耐量のみ増大させることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体プロセスによる
ノイズフィルターに関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電子機器の高速化に伴い内部回路
のノイズ対策は必要不可欠なものとなっており、内部回
路で使用されるノイズフィルターの需要は年々増加して
いる。また製品のトータルコストを下げるためにもノイ
ズフィルターについて低コストで高性能なものが市場か
ら要求されている。最近、低コストで量産可能な半導体
プロセスを利用したノイズフィルターが注目されてい
る。
【0003】従来の半導体プロセスを利用したノイズフ
ィルターとしては特開平6―77711に示されるもの
がある。図14に従来のノイズフィルターの断面図、図
15に従来のノイズフィルターの等価回路を示し説明す
る。
【0004】図14において1は半導体基板、2は絶縁
膜、3は第1の金属配線、5は第2の金属配線、8は第
1の金属配線3の引出電極である。
【0005】従来のノイズフィルターのプロセス工程は
半導体基板1の上に第1の金属配線3をスパイラル状に
形成し、次に前記第1の金属配線3の表面に絶縁膜2を
形成し、次に前記絶縁膜2の上に第2の金属配線5をス
パイラル状に形成するとともに、前記第1の金属配線3
の端部に引出電極8を形成する。
【0006】上述の工程後、前記第2の金属配線5の両
端及び前記第1の金属配線3の端部の引出電極8にボン
ディングする。
【0007】図15において3は第1の金属配線、5は
第2の金属配線、8は第1の金属配線3の引出電極、1
5は第1の金属配線3と第2の金属配線5の間に形成さ
れる分布容量、20は第1の金属配線3及び第2の金属
配線5が所有するインダクタンスである。
【0008】スパイラル状に形成された第1の金属配線
3及び第2の金属配線5は所定のインダクタンス20を
有し、図14の絶縁膜2が誘電体として作用することに
より第1の金属配線3と第2の金属配線5の間には分布
容量15が形成されるため、インダクタンスと分布容量
による分布定数型のローパスフィルターとして用いるこ
とができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体プロセス
を利用したノイズフィルターは、内蔵容量が第1の金属
配線と第2の金属配線を絶縁する絶縁膜の比誘電率と膜
厚値で決定されていたため、高容量のノイズフィルター
を作る場合には比誘電率の大きい絶縁材料を用いるかあ
るいは適当な絶縁材料が無い場合は絶縁膜を薄くしなけ
ればならない。後者の場合、絶縁膜が薄くなるほど静電
気破壊に弱くなるため静電気耐量の関点から膜厚値の最
小値が決ってしまい高容量のノイズフィルターを作るの
が困難であった。
【0010】また、静電気耐量が第1の金属配線と第2
の金属配線を絶縁する絶縁膜の膜厚値で決定されてお
り、絶縁膜の破壊電界と膜厚値との積を越える電圧の静
電気が侵入するとノイズフィルターの静電気破壊を回避
できないという問題があった。
【0011】本発明の目的は、上述の問題点を解決する
ためのもので、従来の構成を著しく変えることなく、従
来とほぼ同コストで従来よりも高容量あるいは静電気耐
量の大きなノイズフィルターを作ることを可能とするこ
とである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(手段1)本発明によるノイズフィルターは半導体基板
上に第1の絶縁膜を介して第1の金属配線をスパイラル
状に形成し、前記第1の金属配線の上に第2の絶縁膜を
介して第2の金属配線をスパイラル状に対向させて形成
し、前記第1の金属配線を信号線として動作させ、前記
第2の金属配線と前記半導体基板が同電位(接地)とな
るように、前記第2の金属配線の引出電極と、前記半導
体基板が導電性ペーストで接着されているところのリー
ドフレームとが、ボンディングワイヤーで接続されてい
る、ことを特徴とする。
【0013】(手段2)手段1のノイズフィルターにお
いて半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特徴
とする。
【0014】(手段3)本発明によるノイズフィルター
は半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1の金属配線
をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配線の上に第
2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイラル状に対
向させて形成し、前記第1の金属配線を信号線として動
作させ、前記第2の金属配線と前記半導体基板が同電位
(接地)となるように、前記第2の金属配線の一部が、
第1の金属配線(信号線とは異なる)を介するかもしく
は直接、前記半導体基板と接触している、ことを特徴と
する。
【0015】(手段4)手段3のノイズフィルターにお
いて半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特徴
とする。
【0016】(手段5)本発明によるノイズフィルター
は半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1の金属配線
をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配線の上に第
2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイラル状に対
向させて形成し、前記第2の金属配線の上に第3の絶縁
膜を介して第3の金属配線をスパイラル状に対向させて
形成し、前記第2の金属配線を信号線として動作させ、
前記第1の金属配線と前記第3の金属配線が同電位(接
地)となるように、前記第3の金属配線の一部が、第2
の金属配線(信号線とは異なる)を介するかもしくは直
接、前記第1の金属配線と接触している、ことを特徴と
する。
【0017】(手段6)手段5のノイズフィルターにお
いて信号線と接地の役割を交替させたことを特徴とす
る。
【0018】(手段7)本発明によるノイズフィルター
は半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1の金属配線
をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配線の上に第
2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイラル状に対
向させて形成し、前記第1の金属配線を信号線として動
作させ、前記第2の金属配線と前記半導体基板が同電位
(接地)となるように前記第2の金属配線の引出電極
と、前記半導体基板が導電性ペーストで接着されている
ところのリードフレームとが、ボンディングワイヤーで
接続されており、前記半導体基板の表面の一部に前記半
導体基板の導電タイプとは異なる導電タイプの領域(領
域1とする)を形成し、前記第1の金属配線の一部が前
記領域1と直接接触している、ことを特徴とする。
【0019】(手段8)手段7のノイズフィルターにお
いて、前記第2の金属配線(接地)の引出電極をスパイ
ラルの内側に形成し、前記第1の金属配線(信号線)に
おける入力端子の引出電極をスパイラルの内側に形成
し、出力端子の引出電極をスパイラルの外側に形成し、
前記領域1が入力端子の引出電極の近傍に形成されてい
ることを特徴とする。
【0020】(手段9)手段7のノイズフィルターにお
いて、前記第2の金属配線(接地)の引出電極をスパイ
ラルの内側に形成し、前記第1の金属配線(信号線)に
おける入力端子の引出電極をスパイラルの内側に形成
し、出力端子の引出電極をスパイラルの外側に形成し、
前記領域1が出力端子の引出電極の近傍に形成されてい
ることを特徴とする。
【0021】(手段10)手段7のノイズフィルターに
おいて手段8と手段9の内容を同時に満足することを特
徴とする。
【0022】(手段11)手段7のノイズフィルターに
おいて半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特
徴とする。
【0023】(手段12)本発明によるノイズフィルタ
ーは半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1の金属配
線をスパイラル上に形成し、前記第1の金属配線の上に
第2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイラル上に
対向させて形成し、前記第1の金属配線を信号線として
動作させ、前記第2の金属配線と前記半導体基板が同電
位(接地)となるように、前記第2の金属配線の一部
が、第1の金属配線(信号線とは異なる)を介するかも
しくは直接、前記半導体基板と接触しており、前記半導
体基板の表面の一部に前記半導体基板の導電タイプとは
異なる導電タイプの領域(領域1とする)を形成し、前
記第1の金属配線(信号線)の一部が前記領域1と直接
接触している、ことを特徴とする。
【0024】(手段13)手段12のノイズフィルター
において半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを
特徴とする。
【0025】(手段14)手段7のノイズフィルターに
おいて前記領域1が前記第1の金属配線の下に、部分的
にもしくは全面的にスパイラル状に形成されたことを特
徴とする。
【0026】
【作用】本発明によるノイズフィルターは、内蔵容量が
第1の金属配線と第2の金属配線の間に形成される分布
容量と半導体基板と第1の金属配線の間に形成される分
布容量の和で決まるため従来よりも高容量のノイズフィ
ルターを作ることができる。また周波数減衰特性を改善
することができる。
【0027】また、金属配線を3層にしても同様の効果
が得られる。
【0028】さらに、第1の金属配線と半導体基板間に
静電気破壊に対する保護ダイオードを形成することでダ
イオード無しのノイズフィルターに比べて周波数減衰特
性を劣化させることなく静電気耐量を増大させることが
できる。
【0029】また保護ダイオードを保有する場合、それ
が無い場合よりも高容量のノイズフィルターを作ること
が可能となり、それに伴ってチップサイズを小さくでき
る。
【0030】
【実施例】まず本発明の手段1による実施例について説
明する。
【0031】図1に手段1によるノイズフィルターの断
面図を示す。構造は従来とほぼ同一であり、1は半導体
基板、6は第1の絶縁膜、3は第1の金属配線、7は第
2の絶縁膜、5は第2の金属配線、8は第1の金属配線
3の引出電極、9は第2の金属配線5の引出電極、10
は導電性ペースト、12はリードフレーム、13はボン
ディングワイヤーである。
【0032】プロセス工程は半導体基板1の上に第1の
絶縁膜6を形成し、次に前記第1の絶縁膜6の上に第1
の金属配線3をスパイラル状に形成し、次に表面に第2
の絶縁膜7を形成し、次に前記第1の金属配線3の両端
の引出電極8を形成する部分のみ第2の絶縁膜7をエッ
チングで除去し、次に前記第2の絶縁膜7の上に第2の
金属配線5をスパイラル状に形成するとともに、前記第
1の金属配線3の両端に引出電極8を形成する。最後に
CVDによるデポ等でパッシベーション膜を形成し、前
記第1の金属配線3の両端の引出電極8及び前記第2の
金属配線5の引出電極9の部分のみパッシベーション膜
をエッチングで除去して終了する。(図1ではパッシベ
ーション膜は省略している)プロセス工程終了後、第2
の金属配線5の引出電極9及び第1の金属配線3の両端
の引出電極8にボンディングする場合、従来と異なる点
は第2の金属配線5と半導体基板1が同電位(接地)と
なるように、第2の金属配線5の引出電極9と、半導体
基板1が導電性ペースト10で接着されているところの
リードフレーム12とがボンディングワイヤー13で接
続されることである。
【0033】図2に手段1によるノイズフィルターの等
価回路を示す。3は第1の金属配線、5は第2の金属配
線、15は第1の金属配線3と第2の金属配線5の間に
形成される分布容量、20は第1の金属配線3及び第2
の金属配線5が所有するインダクタンスであり従来と同
一である。16は第1の金属配線3と半導体基板1の間
に形成される分布容量(MOS容量)、12はリードフ
レーム、9は第2の金属配線5の引出電極、8は第1の
金属配線3の両端の引出電極、13はボンディングワイ
ヤーである。
【0034】図2から明らかなように、手段1によれば
第1の金属配線3と第2の金属配線5の間に形成される
分布容量15と、半導体基板1と第1の金属配線3の間
に形成される分布容量16と、スパイラル状に形成され
た第1の金属配線3及び第2の金属配線5が所有するイ
ンダクタンスによって分布定数型のローパスフィルター
が形成される。
【0035】従来は内蔵容量が第1の金属配線と第2の
金属配線の間に形成される分布容量で決定されていたの
に対して手段1によれば内蔵容量が第1の金属配線と第
2の金属配線の間に形成される分布容量と、半導体基板
と第1の金属配線の間に形成される分布容量の和で決定
されるため、プロセスコストが従来より大幅に増加する
ことなく従来よりも高容量のノイズフィルターを作るこ
とができる。
【0036】また、外部からの静電気が第1の金属配線
と第2の金属配線の間に形成される分布容量と、半導体
基板と第1の金属配線の間に形成される分布容量とに分
割されて吸収されるため従来よりも静電気耐量が改善さ
れるという効果がある。
【0037】さらに、下記のような効果がある。
【0038】従来のノイズフィルターは第1の金属配線
を接地とし、第2の金属配線を信号線として用いている
ので、第2の金属配線(信号線)に入ってきたノイズは
第1の金属配線と第2の金属配線の間に形成される分布
容量を介して第1の金属配線(接地)へ逃げていく。
【0039】従来例では、ノイズが逃げる経路における
インダクタンスと分布容量で決まるカットオフ周波数
(f=1/2π/√(LC))近傍において周波数減衰
特性における減衰点のピークがある。
【0040】手段1によれば、第1の金属配線(信号
線)に入ってきたノイズを第1の金属配線と第2の金属
配線の間に形成される分布容量を介して第2の金属配線
(接地)へ逃がす経路(従来のノイズが逃げる経路と同
等で経路1とする)の他にもう1つ、第1の金属配線
(信号線)に入ってきたノイズを第1の金属配線と半導
体基板の間に形成される分布容量を介して半導体基板
(接地)、リードフレームへ逃がす経路(経路2とす
る)が形成され、ノイズが逃げる経路が複数形成され
る。
【0041】この場合、経路1におけるインダクタンス
と分布容量で決まるカットオフ周波数(f1=1/2π
/√(L1C1))近傍において周波数減衰特性におけ
る減衰点のピークがあり、経路2におけるインダクタン
スと分布容量で決まるカットオフ周波数(f2=1/2
π/√(L2C2))近傍においても周波数減衰特性に
おける減衰点のピークがあり、周波数減衰特性における
減衰点のピークが2つできることになる。
【0042】ここで経路1におけるインダクタンスL1
と分布容量C1及び経路2におけるインダクタンスL2
と分布容量C2を調整することにより、経路1のカット
オフ周波数(f1=1/2π/√(L1C1))より経
路2のカットオフ周波数(f2=1/2π/√(L2C
2))が高くなるように調整すれば、従来のカットオフ
周波数よりも高い周波数でもう1つ減衰点のピークがで
きるため高周波数帯域における減衰特性が良好となり、
従来よりも周波数減衰特性が改善されるという効果があ
る。また、f1とf2が同じ値になるようにL1、C
1、L2、C2を調整すれば特定の周波数で減衰点のピ
ークが非常に大きい周波数減衰特性を得ることができ
る。
【0043】次に本発明による手段3の実施例について
説明する。
【0044】図3に手段3によるノイズフィルターの断
面図を示す。構造は従来とほぼ同一であり、1は半導体
基板、6は第1の絶縁膜、3は第1の金属配線、7は第
2の絶縁膜、5は第2の金属配線、8は第1の金属配線
3の引出電極、9は第2の金属配線5の引出電極、10
は導電性ペースト、12はリードフレーム、11は第1
の金属配線(第1の金属配線3とは異なる)である。
【0045】プロセス工程は半導体基板1の上に第1の
絶縁膜6を形成し、次に第1の絶縁膜6の一部分をエッ
チングで除去する。次に前記第1の絶縁膜6の上に第1
の金属配線3をスパイラル状に形成するとともに、前記
第1の絶縁膜6が除去された部分に第1の金属配線11
を形成する。次に表面に第2の絶縁膜7を形成し、次に
前記第1の金属配線3の両端の引出電極8を形成する部
分及び前記第1の金属配線11の部分のみ第2の絶縁膜
7をエッチングで除去し、次に前記第2の絶縁膜7の上
に第2の金属配線5をスパイラル状に形成するととも
に、前記第1の金属配線3の両端に引出電極8を形成
し、さらに前記第2の金属配線5の一部分と前記第1の
金属配線11とのコンタクトをとる。後は手段1と同じ
であり説明は省略する。
【0046】プロセス工程終了後、前記第2の金属配線
5の引出電極9及び前記第1の金属配線3の両端の引出
電極8にボンディングする。
【0047】ここで第2の金属配線5と半導体基板1が
同電位(接地)となるように第2の金属配線5の一部が
第1の金属配線11(信号線である第1の金属配線3と
は異なる)を介して半導体基板1と接触していること以
外は手段1と同じである。
【0048】図4に手段3によるノイズフィルターの等
価回路を示す。1は半導体基板、11は第1の金属配線
で他は図2と同様であり分布定数型のローパスフィルタ
ーが形成される。
【0049】手段3の構造でも手段1と同様の効果を得
ることができる。
【0050】図5に本発明による手段4のノイズフィル
ターの断面図を示す。手段4は手段3において半導体基
板の表面のシート抵抗を下げた例である。
【0051】半導体基板1の表面のシート抵抗を下げる
ために高濃度のウェル領域14が形成されている以外は
図3と同一である。この場合、第1の金属配線3から第
1の金属配線3と半導体基板1の間に形成される分布容
量を介して半導体基板1(接地)、第1の金属配線1
1、第2の金属配線5へ逃げる経路(経路2)において
ノイズは抵抗の低い高濃度のウェル領域14を通るため
ノイズが逃げ易くなるというメリットがある。例えば経
路2においてウェル領域が無い場合の半導体基板の等価
抵抗を1kΩ、C=100pFとするとτ=CR=1/
fよりf=10MHzとなり、10MHz以上の高周波
ノイズに対しては等価抵抗の影響が大きくなるため周波
数減衰特性が悪くなる。しかしながら、高濃度のウェル
領域を形成して半導体基板の等価抵抗を50Ωまで下げ
たとすると上式よりf=200MHzとなり、200M
Hzまでのノイズは良好に除去できることになる。ま
た、手段2のように手段1において半導体基板の表面の
シート抵抗を下げてもよい。
【0052】次に本発明による手段5の実施例について
説明する。
【0053】図6に手段5によるノイズフィルターの断
面図を示す。構造は金属配線が3層であり、1は半導体
基板、6は第1の絶縁膜、3は第1の金属配線、7は第
2の絶縁膜、5は第2の金属配線、30は第3の絶縁
膜、31は第3の金属配線、38は第3の金属配線31
の引出電極、9は第2の金属配線5の引出電極、10は
導電性ペースト、12はリードフレーム、32は第2の
金属配線(第2の金属配線5とは異なる)である。
【0054】プロセス工程は半導体基板1の上に第1の
絶縁膜6を形成し、次に前記第1の絶縁膜6の上に第1
の金属配線3をスパイラル状に形成する。次に表面に第
2の絶縁膜7を形成し、次に前記第1の金属配線3の一
部分のみ表面の第2の絶縁膜7をエッチングで除去し、
次に前記第2の絶縁膜7の上に第2の金属配線5をスパ
イラル状に形成するとともに、第2の金属配線32と前
記第1の金属配線3とのコンタクトをとる。次に表面に
第3の絶縁膜30を形成し、次に前記第2の金属配線3
2の部分及び前記第2の金属配線5の両端の引出電極9
の部分のみ第3の絶縁膜30をエッチングで除去し、次
に前記第3の絶縁膜30の上に第3の金属配線31をス
パイラル状に形成するとともに、前記第2の金属配線5
の両端に引出電極9を形成し、さらに第2の金属配線3
2と第3の金属配線31とのコンタクトをとり、第3の
金属配線31の引出電極38を形成する。最後にパッシ
ベーション膜を形成し、前記第2の金属配線5の両端の
引出電極9及び前記第3の金属配線31の引出電極38
の部分のみパッシベーション膜をエッチングで除去して
終了する。(図6ではパッシベーション膜は省略してい
る)プロセス工程終了後、第2の金属配線5の両端の引
出電極9及び第3の金属配線31の引出電極38にボン
ディングする。
【0055】図7に手段5によるノイズフィルターの等
価回路を示す。3は第1の金属配線、5は第2の金属配
線、15は第1の金属配線3と第2の金属配線5の間に
形成される分布容量、36は第2の金属配線5と第3の
金属配線31の間に形成される分布容量、20は第1の
金属配線3及び第2の金属配線5及び第3の金属配線3
1が所有するインダクタンス、32は第2の金属配線、
9は第2の金属配線5の両端の引出電極、38は第3の
金属配線31の引出電極である。
【0056】この等価回路図から明らかなように、手段
5によれば第1の金属配線3と第2の金属配線5の間に
形成される分布容量15と、第2の金属配線5と第3の
金属配線31の間に形成される分布容量36と、スパイ
ラル状に形成された第1の金属配線3及び第2の金属配
線5及び第3の金属配線31が所有するインダクタンス
によって分布定数型のローパスフィルターが形成され
る。
【0057】上述の構造によって内蔵容量が第1の金属
配線と第2の金属配線の間に形成される分布容量と、第
2の金属配線と第3の金属配線の間に形成される分布容
量の和で決定されるため、手段1と同様に従来より高容
量のノイズフィルターを作ることができ、静電気耐量も
改善される。
【0058】また手段5によれば、第2の金属配線(信
号線)に入ってきたノイズを第1の金属配線と第2の金
属配線の間に形成される分布容量を介して第1の金属配
線(接地)へ逃がす経路(従来のノイズが逃げる経路と
同等で経路1とする)の他にもう1つ、第2の金属配線
(信号線)に入ってきたノイズを第2の金属配線と第3
の金属配線の間に形成される分布容量を介して第3の金
属配線(接地)へ逃がす経路(経路3とする)が形成さ
れ、手段1と同様に周波数減衰特性が改善される。
【0059】ここで、手段5では経路3における抵抗は
金属配線の配線抵抗で決まるためその等価抵抗を10
Ω、C=100pFとするとτ=CR=1/fよりf=
1GHzとなり、1GHzまでのノイズは除去できるこ
とになり、手段1〜4に比べて周波数減衰特性がさらに
改善されるという効果がある。また等価抵抗は数Ω程度
まで下げることが可能である。
【0060】次は静電気耐量を大きく改善する方法につ
いて説明する。
【0061】まず本発明による手段7の実施例について
説明する。
【0062】図8に手段7によるノイズフィルターの断
面図を示す。25は半導体基板1の導電タイプとは異な
る導電タイプの領域であり、他は図1と同じである。手
段1では半導体基板1をp形、25をn形として説明す
る。
【0063】プロセス工程は半導体基板1(p形)の上
に第1の絶縁膜6を形成し、次に前記第1の絶縁膜6の
一部分をエッチングで除去する。次に第1の絶縁膜6が
除去された部分に拡散もしくはイオン・インプラにより
前記半導体基板1の導電タイプとは異なる導電タイプの
領域25(n形)を形成する。次に前記第1の絶縁膜6
の上に第1の金属配線3をスパイラル状に形成するとと
もに第1の金属配線3の一部と25とのコンタクトをと
る。後は手段1と同じであり省略する。
【0064】プロセス工程終了後、第2の金属配線5の
引出電極9及び第1の金属配線3の両端の引出電極8に
ボンディングする。
【0065】図9に手段7によるノイズフィルターの等
価回路を示す。半導体基板1(p形)と半導体基板1の
導電タイプとは異なる導電タイプの領域25(n形)の
接合面で形成されるpn接合ダイオード26が加わった
以外は図2と同じである。
【0066】この等価回路図から明らかなように、手段
7によれば手段1と同一の分布定数型のローパスフィル
タを形成し、さらに静電気破壊に対する保護ダイオード
も形成されている。
【0067】上述の構造によって保護ダイオード無しの
場合より周波数減衰特性を劣化させずに静電気耐量を増
大させることができる。例えば保護ダイオード無しの1
00pFのノイズフィルターに対して保護ダイオード有
りのノイズフィルターの保護ダイオードの接合容量を6
pFとすると内蔵容量は106pFとなり、見かけ上容
量は6%増加するがこの程度であれば、周波数減衰特性
は殆ど劣化しない。
【0068】また保護ダイオードを保有するため、第1
の金属配線と第2の金属配線を絶縁する第2の絶縁膜の
膜厚値及び半導体基板と第1の金属配線を絶縁する第1
の絶縁膜の膜厚値を、保護ダイオードが無い場合よりも
小さくすることができ、それが無い場合よりも高容量の
ノイズフィルターを作ることが可能となり、それに伴っ
てチップサイズを小さくできる。よってプロセス工程は
従来より1割程度増すが、チップのシュリンクでトータ
ルコストを従来と同程度にできる。
【0069】またpn接合ダイオードが付加された場
合、順方向特性のしきい値電圧から逆方向特性のブレー
ク電圧の範囲内で動作させることが可能であり、プロセ
ス工程で逆方向特性のブレーク電圧を調整することで使
用電圧範囲を調整できる。
【0070】次に本発明による手段8の実施例について
説明する。
【0071】図10に手段8によるノイズフィルターの
表面図(第1の金属配線を形成する工程まで)を示す。
1は半導体基板、3は第1の金属配線、25は半導体基
板1の導電タイプとは異なる導電タイプの領域、81は
第1の金属配線の入力端子の引出電極、82は第1の金
属配線の出力端子の引出電極である。
【0072】図11に手段8によるノイズフィルターの
等価回路を示す。26は半導体基板1(p形)と半導体
基板1の導電タイプとは異なる導電タイプの領域25
(n形)の接合面で形成されるpn接合ダイオードであ
り、プロセス工程で形成されるpn接合ダイオードが第
1の金属配線の入力端子の引出電極の近傍(チップの中
心付近)に形成されている以外は手段7と同じである。
【0073】手段8の場合、プロセス工程で形成される
pn接合ダイオードはチップの中心付近に形成される。
よって信号線に侵入した静電気はpn接合ダイオードを
介して半導体基板に向かって均等に分散されるため最も
静電気耐量が大きくなるというメリットがある。
【0074】次に本発明による手段9の実施例について
説明する。
【0075】図12に手段9によるノイズフィルターの
表面図(第1の金属配線を形成する工程まで)を示す。
25の形成場所が異なる以外は図10と同じである。
【0076】図13に手段9によるノイズフィルターの
等価回路を示す。pn接合ダイオード26の位置が異な
ることを除いて図11と同じである。
【0077】手段9の場合、プロセス工程で形成される
pn接合ダイオードは第1の金属配線の出力端子の引出
電極の近傍(チップの隅)に形成される。ノイズフィル
ターを入力端子から見た場合、出力端子近傍にダイオー
ドが持つ接合容量が付加されるので、この構造の場合は
回路的に見るとインダクタンスLと容量Cが縦続接続さ
れた回路にさらに最終段に接合容量が縦続的に接続され
たことになりLCの縦続段数が増加した形になり、静電
気耐量が増大することは言うまでもなく、周波数減衰特
性がより急峻で良好になるというメリットがある。
【0078】また手段10のように手段7において手段
8と手段9を同時に満足する構造であってもよい。
【0079】また手段12のように、第2の金属配線と
半導体基板が同電位(接地)となるように、第2の金属
配線の一部が、第1の金属配線(信号線とは異なる)を
介するかもしくは直接、前記半導体基板と接触している
構造であってもよい。
【0080】また手段11、手段13のように半導体基
板の表面にウェルを設けて表面のシート抵抗を下げても
よい。この場合はウェルの無い場合よりもブレーク電圧
が下がる為さらに静電気耐量が増大するというメリット
がある。
【0081】また手段14のようにプロセス工程で形成
されるpn接合ダイオードを第1の金属配線の下に、部
分的にもしくは全面的にスパイラル状に形成してもよ
い。この場合はダイオード面積を大きくすることで静電
気耐量が増大する。
【0082】これまでに述べた実施例はこれに限定され
るものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおい
て変更可能であることは言うまでもない。
【0083】
【発明の効果】本発明によるノイズフィルターは、内蔵
容量が第1の金属配線と第2の金属配線の間に形成され
る分布容量と、半導体基板と第1の金属配線の間に形成
される分布容量の和で決定されるため、プロセス工程数
が従来と殆ど変わることなく従来よりも高容量のノイズ
フィルターを作ることができる。
【0084】また、外部からの静電気が第1の金属配線
と第2の金属配線の間に形成される分布容量と、半導体
基板と第1の金属配線の間に形成される分布容量に分割
されて吸収されるため従来よりも静電気耐量が改善され
るという効果がある。
【0085】また、第1の金属配線(信号線)から第1
の金属配線と第2の金属配線の間に形成される分布容量
を介して第2の金属配線(接地)へ逃げる経路(従来の
ノイズが逃げる経路と同等)の他にもう1つ、第1の金
属配線から第1の金属配線と半導体基板の間に形成され
る分布容量を介して半導体基板(接地)へ逃げる経路が
形成され、ノイズが逃げる経路が複数存在し周波数減衰
特性が改善される。
【0086】また、金属配線を3層にしても上述と同様
の効果が得られる。
【0087】さらに、プロセス工程で第1の金属配線と
半導体基板間に静電気破壊に対する保護ダイオードを形
成することでダイオード無しのノイズフィルターに比べ
て周波数減衰特性を劣化させることなく静電気耐量を増
大することができる。
【0088】また保護ダイオードを保有する場合、それ
が無い場合よりも高容量のノイズフィルターを作ること
が可能となり、それに伴ってチップサイズを小さくでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 手段1によるノイズフィルターの断面図。
【図2】 手段1によるノイズフィルターの等価回路の
図。
【図3】 手段3によるノイズフィルターの断面図。
【図4】 手段3によるノイズフィルターの等価回路の
図。
【図5】 手段4によるノイズフィルターの断面図。
【図6】 手段5によるノイズフィルターの断面図。
【図7】 手段5によるノイズフィルターの等価回路の
図。
【図8】 手段7によるノイズフィルターの断面図。
【図9】 手段7によるノイズフィルターの等価回路の
図。
【図10】 手段8によるノイズフィルターの表面図。
【図11】 手段8によるノイズフィルターの等価回路
の図。
【図12】 手段9によるノイズフィルターの表面図。
【図13】 手段9によるノイズフィルターの等価回路
の図。
【図14】 従来のノイズフィルターの断面図。
【図15】 従来のノイズフィルターの等価回路の図。
【符号の説明】
1 ....半導体基板 2 ....絶縁膜 3 ....第1の金属配線 5 ....第2の金属配線 6 ....第1の絶縁膜 7 ....第2の絶縁膜 8 ....第1の金属配線の引出電極 9 ....第2の金属配線の引出電極 10 ....導電性ペースト 11 ....第1の金属配線 12 ....リードフレーム 13 ....ボンディングワイヤー 14 ....ウェル領域 15 ....第1の金属配線と第2の金属配線の間に
形成される分布容量 16 ....第1の金属配線と半導体基板の間に形成
される分布容量 20 ....第1の金属配線及び第2の金属配線及び
第3の金属配線が所有するインダクタンス 25 ....半導体基板の導電タイプとは異なる導電
タイプの領域 26 ....pn接合ダイオード 30 ....第3の絶縁膜 31 ....第3の金属配線 32 ....第2の金属配線 36 ....第2の金属配線と第3の金属配線の間に
形成される分布容量 38 ....第3の金属配線の引出電極 81 ....第1の金属配線の入力端子の引出電極 82 ....第1の金属配線の出力端子の引出電極

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1
    の金属配線をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配
    線の上に第2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイ
    ラル状に対向させて形成し、前記第1の金属配線を信号
    線として動作させ、前記第2の金属配線と前記半導体基
    板が同電位(接地)となるように、前記第2の金属配線
    の引出電極と、前記半導体基板が導電性ペーストで接着
    されているところのリードフレームとが、ボンディング
    ワイヤーで接続されている、ことを特徴とするノイズフ
    ィルター。
  2. 【請求項2】請求項1記載のノイズフィルターにおいて
    半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特徴とす
    るノイズフィルター。
  3. 【請求項3】半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1
    の金属配線をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配
    線の上に第2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイ
    ラル状に対向させて形成し、前記第1の金属配線を信号
    線として動作させ、前記第2の金属配線と前記半導体基
    板が同電位(接地)となるように、前記第2の金属配線
    の一部が、第1の金属配線(信号線とは異なる)を介す
    るかもしくは直接、前記半導体基板と接触している、こ
    とを特徴とするノイズフィルター。
  4. 【請求項4】請求項3記載のノイズフィルターにおいて
    半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特徴とす
    るノイズフィルター。
  5. 【請求項5】半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1
    の金属配線をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配
    線の上に第2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイ
    ラル状に対向させて形成し、前記第2の金属配線の上に
    第3の絶縁膜を介して第3の金属配線をスパイラル状に
    対向させて形成し、前記第2の金属配線を信号線として
    動作させ、前記第1の金属配線と前記第3の金属配線が
    同電位(接地)となるように、前記第3の金属配線の一
    部が、第2の金属配線(信号線とは異なる)を介するか
    もしくは直接、前記第1の金属配線と接触している、こ
    とを特徴とするノイズフィルター。
  6. 【請求項6】請求項5記載のノイズフィルターにおいて
    信号線と接地の役割を交替させたことを特徴とするノイ
    ズフィルター。
  7. 【請求項7】半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第1
    の金属配線をスパイラル状に形成し、前記第1の金属配
    線の上に第2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパイ
    ラル状に対向させて形成し、前記第1の金属配線を信号
    線として動作させ、前記第2の金属配線と前記半導体基
    板が同電位(接地)となるように、前記第2の金属配線
    の引出電極と、前記半導体基板が導電性ペーストで接着
    されているところのリードフレームとが、ボンディング
    ワイヤーで接続されており、 前記半導体基板の表面の一部に前記半導体基板の導電タ
    イプとは異なる導電タイプの領域(領域1とする)を形
    成し、前記第1の金属配線の一部が前記領域1と直接接
    触している、ことを特徴とするノイズフィルター。
  8. 【請求項8】請求項7記載のノイズフィルターにおい
    て、前記第2の金属配線(接地)の引出電極をスパイラ
    ルの内側に形成し、前記第1の金属配線(信号線)にお
    ける入力端子の引出電極をスパイラルの内側に形成し、
    出力端子の引出電極をスパイラルの外側に形成し、前記
    領域1が入力端子の引出電極の近傍に形成されているこ
    とを特徴とするノイズフィルター。
  9. 【請求項9】請求項7記載のノイズフィルターにおい
    て、前記第2の金属配線(接地)の引出電極をスパイラ
    ルの内側に形成し、前記第1の金属配線(信号線)にお
    ける入力端子の引出電極をスパイラルの内側に形成し、
    出力端子の引出電極をスパイラルの外側に形成し、前記
    領域1が出力端子の引出電極の近傍に形成されているこ
    とを特徴とするノイズフィルター。
  10. 【請求項10】請求項7記載のノイズフィルターにおい
    て、請求項8及び請求項9の内容を同時に満足すること
    を特徴とするノイズフィルター。
  11. 【請求項11】請求項7記載のノイズフィルターにおい
    て半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特徴と
    するノイズフィルター。
  12. 【請求項12】半導体基板上に第1の絶縁膜を介して第
    1の金属配線をスパイラル上に形成し、前記第1の金属
    配線の上に第2の絶縁膜を介して第2の金属配線をスパ
    イラル上に対向させて形成し、前記第1の金属配線を信
    号線として動作させ、前記第2の金属配線と前記半導体
    基板が同電位(接地)となるように、前記第2の金属配
    線の一部が、第1の金属配線(信号線とは異なる)を介
    するかもしくは直接、前記半導体基板と接触しており、 前記半導体基板の表面の一部に前記半導体基板の導電タ
    イプとは異なる導電タイプの領域(領域1とする)を形
    成し、前記第1の金属配線(信号線)の一部が前記領域
    1と直接接触している、ことを特徴とするノイズフィル
    ター。
  13. 【請求項13】請求項12記載のノイズフィルターにお
    いて半導体基板の表面のシート抵抗を下げたことを特徴
    とするノイズフィルター。
  14. 【請求項14】請求項7記載のノイズフィルターにおい
    て前記領域1が前記第1の金属配線の下に、部分的にも
    しくは全面的にスパイラル状に形成されたことを特徴と
    するノイズフィルター。
JP7425995A 1995-03-30 1995-03-30 ノイズフィルター Pending JPH08274263A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7425995A JPH08274263A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 ノイズフィルター

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7425995A JPH08274263A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 ノイズフィルター

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08274263A true JPH08274263A (ja) 1996-10-18

Family

ID=13541978

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7425995A Pending JPH08274263A (ja) 1995-03-30 1995-03-30 ノイズフィルター

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08274263A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006041632A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Mitsubishi Materials Corp Lc複合フィルタ部品
JP2006245273A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> インダクタ
JP2008289201A (ja) * 2008-09-03 2008-11-27 Kyocera Corp シンセサイザ装置及びこれを備える携帯通信端末
JP2008295102A (ja) * 2008-09-03 2008-12-04 Kyocera Corp シンセサイザ装置及びこれを備える携帯通信端末

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006041632A (ja) * 2004-07-22 2006-02-09 Mitsubishi Materials Corp Lc複合フィルタ部品
JP2006245273A (ja) * 2005-03-03 2006-09-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> インダクタ
JP2008289201A (ja) * 2008-09-03 2008-11-27 Kyocera Corp シンセサイザ装置及びこれを備える携帯通信端末
JP2008295102A (ja) * 2008-09-03 2008-12-04 Kyocera Corp シンセサイザ装置及びこれを備える携帯通信端末

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8552527B2 (en) Applying trenched transient voltage suppressor (TVS) technology for distributed low pass filters
JP2971280B2 (ja) キャパシタとその製造方法
EP1251559A2 (en) Multiple terminal capacitor structure
TWI411227B (zh) 具有改善之通道間絕緣的積體濾波器結構
KR101298425B1 (ko) 고성능 션트 커패시터를 구비하는 rf 전력 트랜지스터 디바이스 및 그 방법
US20070217122A1 (en) Capacitor
KR100475477B1 (ko) 인덕턴스 소자 및 반도체 장치
US20020171115A1 (en) High frequency semiconductor device
US5811882A (en) On-chip shielding coaxial conductors for mixed-signal IC
JPH02280621A (ja) トランジスタ回路
JP3351377B2 (ja) 高周波回路装置
JP2002009166A (ja) 集積された誘導性回路
US4633291A (en) High-gain semiconductor device with capacitive coupling
US7589370B2 (en) RF power transistor with large periphery metal-insulator-silicon shunt capacitor
US20050037611A1 (en) EMI and noise shielding for multi-metal layer high frequency integrated circuit processes
JP5194009B2 (ja) 電極パッドを有する半導体装置、及び該半導体装置を備えた無線回路装置
JPH10284691A (ja) 半導体装置、及びノイズフィルター
CN100438034C (zh) 电容组合及其制造方法
JP2880023B2 (ja) 高周波トランジスタ回路
CN1189940C (zh) 集成电路的阻断电路
JPH03254137A (ja) 半導体集積回路装置
KR100448085B1 (ko) 패드의기생캐패시턴스감소형반도체장치
US7560800B1 (en) Die seal with reduced noise coupling
JP2638544B2 (ja) 半導体集積回路
JPH0447974B2 (ja)