JPH09107070A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH09107070A
JPH09107070A JP7262634A JP26263495A JPH09107070A JP H09107070 A JPH09107070 A JP H09107070A JP 7262634 A JP7262634 A JP 7262634A JP 26263495 A JP26263495 A JP 26263495A JP H09107070 A JPH09107070 A JP H09107070A
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Kenji Toyoda
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    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の半導体集積回路においては、マクロセ
ル内に形成されているトランジスタの動作により生じる
貫通電流や基板電流を十分に吸収することができず、基
板電位が変動したり、これらの電流が入出力端子に現れ
たりするため、周辺回路に影響を与えたり、また回路し
きい値を変動させる等の弊害の原因となっていた。 【解決手段】 チップ11上に形成されているマクロセ
ル12の周囲に、これを取り囲んで基板内に形成された
拡散領域21、22を形成し、さらにこの拡散領域2
1、22に、マクロセル12内に形成されている各素子
に接続される電源端子VDD1、GND1とは別の電源端子VDD
2、GND2を、或いは、各素子と電源端子とを接続する電
源ライン13、14とは異なる電源ライン24、25に
より供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路装
置、特に半導体集積回路を構成するセルの入出力端子等
に生じるノイズを防止する構成を有する半導体集積回路
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体基板により構成されるチップ上に
は、通常、互いに複数のセルが形成され、この複数のセ
ルの集合体が一つの半導体集積回路を構成している。各
セルにはその動作目的に応じてトランジスタ、抵抗、キ
ャパシタ等の素子が形成されており、それらの組み合わ
せによってメモリ回路や演算回路等、特定の機能を有す
る回路が形成される。これらの各セルは、メガセル或い
はマクロセル等と称されており、以下の説明においては
これをマクロセルと称することにする。
【0003】第7図(a)、(b)に従来の技術による
複数のマクロセルが形成されたチップの模式図を示す。
ここで図7(a)は半導体チップ111の上面図であ
り、図7(b)は、図7(a)に示したA−A面におけ
る断面の模式図である。これらの図においては説明のた
め、形成されているトランジスタ等の素子は省略し、ま
た配線等についてもその概略のみを示している。このチ
ップには互いに適当な間隔をあけて、複数のマクロセル
112が構成されている。
【0004】これら複数のマクロセル112内の各素子
には、電源端子VDD から電源ライン113を介して、回
路を駆動するための電圧が与えられ、電源端子GND が電
源ライン114を介して接続されている。電源ライン1
13、114は基板上に形成される導電膜による配線
や、基板内に形成される導電性不純物による拡散等によ
り構成されている。
【0005】また各マクロセル112或いは半導体チッ
プ111には、データ信号やクロック信号の入出力のた
め入出力端子115が形成されている。これらの入出力
端子115は、例えば基板に導電性不純物が高濃度に拡
散された拡散領域116を介して、半導体チップに形成
される導電層による配線や拡散等により構成される信号
ライン119に接続されている。
【0006】以上のように、従来の半導体チップ111
には各種の素子より構成されるマクロセル112を複数
有しており、これらのマクロセル112は、互いに1つ
のチップ111上に適当な間隔をあけて基板上に形成さ
れている。また各マクロセル112には電源端子VDD か
ら電圧が供給され、さらに電源端子GND に接続されてい
る。これらの電源ラインは、拡散或いは導電膜を介して
所定の電圧が供給されている。また、各マクロセル11
2には、データ信号の入出力のための入出力端子115
が基板内に形成された拡散を通して接続されている。
【0007】上記に示した従来の半導体チップにおいて
は、次に示すような問題点がある。すなわち、例えばマ
クロセル内に形成されているトランジスタが、集積回路
に供給されるクロック信号に同期してスイッチング動作
を行った場合には、VDD からGND へ貫通電流が流れる場
合がある。この現象は例えばCMOSトランジスタによ
りインバータを構成した場合等では特に顕著であり、一
例としてその電流の流れを図7(b)において矢印
(1)により示す。今日、チップの高集積化が進んでお
り、一つのチップ上には何千、何万ものトランジスタが
形成されるようになっている。このような場合、集積回
路に供給されるクロック信号に応じて、瞬時に多数のト
ランジスタが一斉にスイッチング動作を行うことにな
り、これに応じて数百mA程度の貫通電流が、基板内に
流れることになる。前述のように複数のマクロセルが形
成されている基板には、電源端子や入出力端子が設置さ
れているが、このような電流値の大きな貫通電流が生じ
た場合、電源端子のみによってでは、この貫通電流を十
分に吸収することができず、その変化が入出力端子に現
れたり、またこの貫通電流と、基板の有する抵抗や容量
のために、本来一定の値に安定しているべき基板の電位
自体が変化し、この電位の揺れが入出力端子に現れるこ
とになる。
【0008】またこの貫通電流の他に、トランジスタが
動作状態にある場合は、一般的にはソースからドレイン
へ動作電流が流れるが、この動作電流の一部が基板内部
へも流れ、基板電流を生じることがある。一例としてそ
の電流の流れを図7(b)において矢印(2)により示
す。この基板電流も前述の貫通電流と同様に、入出力端
子に現れたり、また基板電位を変化させ、この変化が入
出力端子に現れることになる。
【0009】入出力端子にノイズとして現れる電流や電
位の変化は、例えば回路しきい値を変動させたり、周辺
回路に影響を与え、回路の動作に誤動作を生じさせる原
因となる。これらは、近年の電源電圧の低電圧化や回路
の高精度化の要求に伴って、特に大きな問題点となって
いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の半
導体集積回路においては、例えばマクロセル内に形成さ
れているトランジスタが、集積回路に供給されるクロッ
ク信号に同期してスイッチング動作を行った場合には、
VDD からGND へ貫通電流が流れる。またこの貫通電流の
他に、トランジスタの動作電流の一部が基板内部へも流
れ、基板電流を生じることがある。この貫通電流や基板
電流が直接入出力端子に現れたり、またこの貫通電流や
基板電流と、基板の有する抵抗や容量のために、本来一
定の値に安定しているべき基板の電位自体が変化し、こ
の電位の揺れが入出力端子に現れることになる。
【0011】入出力端子にノイズとして現れる電流や電
位の変化は、例えば回路しきい値を変動させたり、また
周辺回路に誤動作を生じさせる原因となる。これらは、
近年の電源電圧の低電圧化や回路の高精度化の要求に伴
って、特に大きな問題点となっている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するために以下のような手段をとる。すなわち、本
願の第一発明においては、半導体基板に複数の半導体素
子が集合して形成された複数のマクロセルと、前記半導
体素子に動作電圧を与える電源電圧印加手段及び接地電
圧印加手段と、少なくとも一つの前記マクロセルの周囲
を取り囲み、前記マクロセルから離間した前記半導体基
板内に導電性不純物により形成された第一拡散領域と、
前記第一拡散領域に第一バイアス電圧を印加する第一バ
イアス電圧印加手段とを有することを特徴とする半導体
集積回路装置を提供する。
【0013】また本願の第二発明においては、半導体基
板に複数の半導体素子が集合して形成された複数のマク
ロセルと、前記半導体素子に動作電圧を与える電源電圧
端子及び接地電圧端子と、少なくとも一つの前記マクロ
セルの周囲を取り囲み、前記マクロセルから離間した前
記半導体基板内に導電性不純物により形成された拡散領
域と、前記拡散領域と前記電源電圧端子とを接続する第
一電源ラインと、前記半導体素子と前記電源電圧端子と
を接続する前記第一電源ラインより高インピーダンスの
第二電源ラインと、前記半導体素子と前記接地電圧端子
とを接続する第三電源ラインとを有することを特徴とす
る半導体集積回路装置を提供する。
【0014】さらに本願の第三発明においては、半導体
基板に複数の半導体素子が集合して形成された複数のマ
クロセルと、前記半導体素子に動作電圧を与える電源電
圧印加手段及び接地電圧印加手段と、少なくとも一つの
前記マクロセルの周囲を取り囲み、前記マクロセルから
離間した前記半導体基板内に導電性不純物により形成さ
れた第一拡散領域と、前記半導体素子と前記電源電圧端
子とを接続する第一電源ラインと、前記半導体素子と前
記接地電圧端子とを接続する第二電源ラインと、前記拡
散領域と前記電源電圧端子または前記接地電圧端子とを
接続する第三電源ラインとを有することを特徴とする半
導体集積回路装置を提供する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て以下、図面を参照して説明する。図1(a)は本発明
の第一の実施の形態における半導体チップについての上
面からの模式図であり、図1(b)は、図1(a)に示
したA−A面における断面の模式図である。説明のた
め、形成されているトランジスタ等の素子は省略し、ま
た配線等についてもその概略のみを示している。このチ
ップ11上には、互いに適当な間隔をあけて、複数のマ
クロセル12が構成されている。これら複数のマクロセ
ル12内の各素子は、電源端子VDD1から電源ライン13
を介して回路を駆動するための電圧が供給され、さらに
電源端子GND1に電源ライン14を介して接続されてい
る。電源ライン13、14は基板上に形成される導電膜
による配線や、基板内に形成される導電性不純物による
拡散等により構成されている。また、各マクロセル12
或いは半導体チップ11上には、データ信号やクロック
信号の入出力のため入出力端子15が形成されている。
これらの入出力端子15は、例えば基板に導電性不純物
が高濃度に拡散された拡散領域16を介して、半導体チ
ップに形成される導電層による配線や拡散等により構成
される信号ライン17に接続されている。以上の構成
は、従来の半導体集積回路と同様である。
【0016】本発明の各実施の形態において特徴となる
構成は、従来と同様にチップ上に形成されているマクロ
セルの周囲に、これを取り囲んで基板内に形成された拡
散領域を有し、さらにこの拡散領域に、マクロセル内に
形成されている各素子に電源として供給する電圧とは別
の系統で、バイアス電圧を印加する点である。以下その
形態について説明する。
【0017】まず図1に示すように、本発明の第一の実
施の形態においては、上記の構成の他に、マクロセルを
取り囲んで形成された拡散領域と、VDD1、GND1とは異な
る別の系統の電源端子VDD2、GND2、及びこれらの電源端
子と拡散領域を接続する電源ラインとを有する。
【0018】拡散領域に印加するバイアス電圧は、特に
限定はされないがそれ自体の電圧が変動した場合でも、
回路の動作に悪影響を及ぼさないように別系統の電源端
子を用いる。回路設計上これらの電位としては、マクロ
セル内の各素子に電源を供給するためのVDD1、GND1と同
電位の電圧とすれば、新たに電圧を供給する手段を設け
る必要はないが、ここで重要な点は、電源端子から各マ
クロセル内の素子に電圧を供給するための電源ライン
と、拡散領域に電圧を供給するための電源ラインとを別
系統に設置することである。
【0019】尚、以下の説明においてはVDD1の値と等し
いか、或いはそれに近い値の電圧をVDD2とし、GND1の値
と等しいか、或いはそれに近い値の電圧をGND2とし、こ
れらの電圧を拡散領域に供給するものとし説明を進め
る。
【0020】拡散領域の導電型についても特に限定はさ
れないが、基板がN型で拡散領域にVDD2を接続する場合
には、反対導電型であるP型により、またGND2を接続す
る場合には、基板と同じ導電型であるN型により形成す
るのが望ましい。また基板がP型の場合には、それぞれ
上記に示したものとは反対の導電型で形成するのが望ま
しい。
【0021】拡散領域の不純物濃度は、拡散領域の周囲
の半導体基板の不純物濃度より高ければ、すなわち抵抗
値が低ければその機能を果たすが、基板の不純物濃度と
比較し、10倍〜100倍程度高濃度であればよい。
【0022】また上記の実施の形態においては、拡散領
域21はチップ11に形成されている全てのマクロセル
12の周辺に形成するように示したが、これに限定され
ることなく、一つのマクロセル12の周辺にのみ形成し
てもよい。この場合、特にノイズの発生源となる回路が
形成されたマクロセル12の周辺に形成することによ
り、それを有効なものとすることができる。
【0023】また第一の実施の形態においては、一系統
の電源端子に接続された一つの拡散領域について示した
が、この他、この一つの拡散領域(以下、第一拡散領域
と称する。)を取り囲んで第二拡散領域を形成し、この
第二拡散領域には、第一拡散領域とは別のバイアス電圧
を供給する構成としてもよい。この場合、第一、第二拡
散領域の導電型はそれぞれ反対導電型とし、また第一拡
散領域にVDD2を接続している場合には、第二拡散領域に
はGND2を、また第一拡散領域にGND2を接続している場合
には、第一拡散領域にはVDD2を接続するのが望ましい。
【0024】図1において本発明の第一の実施の形態と
して、その代表的な例についての模式図を示したが、第
一の実施の形態としては上記に説明したようにその態様
については種々存在するので、これらをまとめると図2
(a)〜(c)に示す形態となる。尚、各面において図
1と同一の構成物については同一の符号を記し、また周
囲に拡散領域が形成されたマクロセルと、そのバイアス
電圧についてのみ示している。
【0025】図2(a)は、図1に示した構成の一部を
示してあり、マクロセル12内の各素子にはVDD1が電源
ライン13を介して接続され、またGND1が電源ライン1
4を介して接続されている。マクロセル12の周囲に形
成された拡散領域21には、VDD2が電源ライン24を介
して接続されている。この拡散領域の導電型は、基板と
反対導電型である。
【0026】図2(b)は、第一の実施の形態の変形例
を示してあり、マクロセル12内の各素子にはVDD1が電
源ライン13を介して接続され、またGND1が電源ライン
14を介して接続されている。マクロセル12の周囲に
形成された拡散領域21には、GND2が電源ライン25を
介して接続されている。この拡散領域の導電型は、基板
と同じ導電型である。
【0027】図2(c)は、第一の実施の形態の変形例
を示してあり、これは図2(a)及び図2(b)とを組
み合わせた構成となっている。すなわちマクロセル12
内の各素子にはVDD1が電源ライン13を介して接続さ
れ、またGND1が電源ライン14を介して供給されてい
る。マクロセル12の周囲に形成された第一拡散領域2
1には、VDD2が電源ライン24を介して接続され、さら
に第一拡散領域の周囲に形成された第二拡散領域22に
GND2が電源ライン25を介して接続されている。第一拡
散領域の導電型は、基板と反対導電型、第二拡散領域の
導電型は基板と同じ導電型である。さらにこの第一、第
二拡散領域のバイアス電圧、及びその導電型は全く反対
とすることもできる。
【0028】第一の実施の形態では、拡散領域21、2
2は、マクロセル12内の各素子に接続されるVDD1、GN
D1とは系統の異なる別の電源端子VDD2、GND2によってバ
イアスされる。従って、各素子の動作によって生じる基
板電流や貫通電流を、別の電源端子VDD2、GND2によって
完全に吸収することができる。
【0029】続いて図3は、本発明の第二の実施の形態
における半導体チップについての上面からの模式図であ
り、断面図については省略する。図1における第一の実
施の形態と同様の構成物については同一の符号を記し、
説明を省略する。
【0030】第二の実施の形態は、第一の実施の形態と
は拡散領域に供給するバイアス電圧の印加手段が異なっ
ている。すなわち従来と同様の構成の他に、マクロセル
12を取り囲んで形成された拡散領域21を有し、さら
にこの拡散領域21とVDD 或いはGND を接続する電源ラ
イン13、14と、マクロセル12内の各素子にVDD及
びGND を供給する電源ライン13、14とを共通とし、
その途中にて分岐させ、マクロセル12内の各素子に電
源を供給する電源ライン24或いは25のみを高インピ
ーダンスとするように形成されている。
【0031】尚、ここでマクロセル内の各素子に電源を
供給する電源ラインのみ高インピーダンスにする手段と
しては、配線の一部を基板表面上に形成する高抵抗の多
結晶シリコン等により形成することにより行うことがで
きる。尚、新たなノイズの発生源となったり、基板の電
位変化の影響を受けることがないように、この抵抗は、
基板内に拡散等により形成することはない。
【0032】またこの第二の実施の形態においても、第
一の実施の形態と同様に、拡散領域の不純物濃度は、拡
散領域の周囲の半導体基板の不純物濃度より高ければ、
すなわち抵抗値が低ければその機能を果たすが、基板の
不純物濃度と比較し、10倍〜100倍程度高濃度であ
ればよい。また図3においては、拡散領域21はチップ
11に形成されている全てのマクロセル12の周辺に形
成するように示したが、これに限定されることなく、一
つのマクロセル12の周辺にのみ形成してもよい。この
場合、特にノイズの発生源となる回路が形成されたマク
ロセル12の周辺に形成することにより、それを有効な
ものとすることができる。
【0033】この第二の実施の形態についてもその態様
については種々存在するので、これらをまとめると図4
(a)〜(c)のようになる。尚、各図において図2と
同一の構成物については同一の符号を記し、また周囲に
拡散領域が形成されたマクロセルと、そのバイアス電圧
についてのみ示している。
【0034】図4(a)は、図3に示した構成の一部を
示してあり、マクロセル12内の各素子には、VDD が電
源ライン13から抵抗31を介して接続され、またGND
が電源ライン14を介して直接接続されている。マクロ
セル12の周囲に形成された拡散領域21には、VDD が
電源ライン13を介して直接接続されている。この拡散
領域の導電型は、基板とは反対導電型である。
【0035】図4(b)は、第一の実施の形態の変形例
を示してあり、マクロセル12内の各素子には、VDD が
電源ライン13を介して直接接続されている。また、GN
D には、電源ライン14から抵抗31を介して接続され
ている。マクロセル12の周囲に形成された拡散領域2
1には、GND が電源ライン14を介して直接接続されて
いる。この拡散領域の導電型は、基板と同じ導電型であ
る。
【0036】図4(c)は、第一の実施の形態の変形例
を示してあり、これは図4(a)及び図4(b)とを組
み合わせた構成となっている。すなわちマクロセル12
内の各素子には、VDD が電源ライン13から抵抗31を
介して接続され、またGND が電源ライン14から抵抗3
1を介して接続されている。さらにマクロセル12の周
囲に形成された第一拡散領域21には、電源端子VDD が
電源ライン13を介して直接接続され、さらに第一拡散
領域21を取り囲んで形成された第二拡散領域には、GN
D が電源ライン14を介して直接接続されている。第一
拡散領域21の導電型は、基板と反対導電型、第二拡散
領域22の導電型は基板と同じ導電型である。さらにこ
の第一、第二拡散領域のバイアス電圧、及びその導電型
は全く反対とすることもできる。
【0037】第二の実施の形態では、拡散領域21、2
2とマクロセル12内の各素子に接続される電源端子は
同一の電源端子を用いるが、各素子と電源端子とを接続
する電源ライン13、14のインピーダンスが、拡散領
域21、22と電源端子とを接続する電源ライン24、
25よりも高くなるように、電源ライン13、14に抵
抗を直列に接続している。従って、各素子の動作によっ
て生じる基板電流や貫通電流は、インピーダンスが比較
的低い電源ライン24、25に流れ込むことになり、VD
D 、GND によって吸収することができる。尚、第二の実
施の形態では、第一の実施の形態と比較して電源端子の
数を増加させることがなく、本発明の効果を得ることが
できる。
【0038】続いて図5は、本発明の第三の実施の形態
における半導体チップについての上面からの模式図であ
り、図1における第一の実施の形態と同様の構成物につ
いては同一の符号を記し、説明を省略する。
【0039】第三の実施の形態は、第一の実施の形態と
は拡散領域に供給するバイアス電圧の印加手段が異なっ
ている。すなわち従来と同様の構成の他に、マクロセル
を取り囲んで形成された拡散領域21と、この拡散領域
にバイアス電圧をVDD 或いはGND を接続する電源ライン
24、25が追加されている。すなわちマクロセル内の
各素子に接続される電源端子と、拡散領域に接続される
電源端子とは同一であるが、それぞれ別の電源ラインに
よって電源端子に接続されることを特徴とする。 また
この第三の実施の形態においても、第一及び第二の実施
の形態と同様に、拡散領域の不純物濃度は、拡散領域の
周囲の半導体基板の不純物濃度より高ければ、すなわち
抵抗値が低ければその機能を果たすが、基板の不純物濃
度と比較し、10倍〜100倍程度高濃度であればよ
い。また図5においては、拡散領域21はチップ11に
形成されている全てのマクロセル12の周辺に形成する
ように示したが、これに限定されることなく、一つのマ
クロセル12の周辺にのみ形成してもよい。この場合、
特にノイズの発生源となる回路が形成されたマクロセル
12の周辺に形成することにより、それを有効なものと
することができる。
【0040】この第三の実施の形態についてもその態様
については種々存在するので、これらをまとめると図6
(a)〜(c)のようになる。尚、各図において図5と
同一の構成物については同一の符号を記し、また周囲に
拡散領域が形成されたマクロセルと、そのバイアス電圧
についてのみ示している。
【0041】図6(a)は、図5に示した構成の一部を
示してあり、マクロセル12内の各素子にはVDD が電源
ライン13を介して接続され、GND が電源ライン14を
介してそれぞれ接続されている。マクロセル21の周囲
に形成された拡散領域21にはVDD が電源ライン24を
介して直接接続されている。この拡散領域21の導電型
は、基板と反対導電型である。
【0042】図6(b)は、第一の実施の形態の変形例
を示してあり、マクロセル12内の各素子には、VDD が
電源ライン13を介して接続され、またGND が電源ライ
ン14を介して接続されており、マクロセル12の周囲
に形成された拡散領域21にはGND が電源ライン25を
介して接続されている。この拡散領域の導電型は、基板
と同じ導電型である。
【0043】図6(c)は、第一の実施の形態の変形例
を示してあり、これは図6(a)及び図6(b)とを組
み合わせた構成となっている。すなわちマクロセル内の
各素子にはVDD が電源ライン13を介して接続され、ま
たGND が電源ライン14を介して接続されいる。マクロ
セルの周囲に形成された第一拡散領域21にはVDD が電
源ライン24を介して接続され、さらに第一拡散領域2
1の周囲に形成された第二拡散領域22にはGND が電源
ライン25を介して接続されている。第一拡散領域21
の導電型は、基板と反対導電型、第二拡散領域の導電型
は基板と同じ導電型である。さらにこの第一、第二拡散
領域のバイアス電圧、及びその導電型は全く反対とする
こともできる。
【0044】第三の実施の形態では、拡散領域21、2
2とマクロセル12内の各素子に接続される電源端子は
同一の電源端子を用いるが、各素子と電源端子とを接続
する電源ラインと、拡散領域21、22と電源端子とを
接続する電源ラインとを異なる経路により構成する。す
なわち各素子と電源端子とVDD 及びGND とを接続する電
源ライン13、14と、拡散領域21、22とVDD 、GN
D とを接続する電源ライン24、25とをそれぞれ別々
に形成する。これにより、基板よりも抵抗値が低く形成
されている拡散領域21、22によって吸収された基板
電流や貫通電流は、電源ライン24、25を通過し、折
り返して電源ライン13、14を通過しなければ各素子
には伝搬せず、この経路の途中で吸収される。尚、第三
の実施の形態では電源端子の数を増加させたり、抵抗等
の素子を形成する必要もなく、拡散領域と電源端子とを
接続する電源ラインのみを形成することにより、本発明
の効果を得ることができる。
【0045】続いて本発明の実施の形態における、作用
及び効果について説明する。本発明の各実施の形態にお
いては、マクロセル内に形成されているトランジスタ等
の各素子の動作によって生じる貫通電流や基板電流を、
この発生源となるマクロセルを取り囲んで、マクロセル
の各素子とは別の配線等により接続される電源端子によ
りバイアスされた拡散領域により吸収することができ
る。従って、これらのノイズが基板内を伝搬することを
防ぐことができるため、データ信号やクロック信号の入
出力のために同一のチップ上に形成されている入出力端
子に、これらのノイズが出力されてしまうことを防ぐこ
とができる。また、貫通電流や基板電流が基板内を流れ
ることによって生じる基板電位の変化も同時に抑制する
ことができるため、基板電位を安定化させ、基板電位の
変化を上記の入出力端子に現れるのを防ぐことができ
る。
【0046】従って、拡散領域が周囲に形成されたマク
ロセル内の各素子の誤動作を防ぐことはもとより、この
拡散領域が周囲に形成されたマクロセルと同一のチップ
上に存在するマクロセル内の各素子の誤動作を防ぐこと
ができる。さらにこのチップ上にクロック信号やデータ
信号の入出力のために形成されている入出力端子に、ノ
イズが現れるのを防ぐことができるので、システムとし
て複数のチップにより電子回路を構成した場合でも、こ
の電子回路自体の誤動作を防止することができる。
【0047】
【発明の効果】本発明の各実施の形態によれば、マクロ
セル内に形成されているトランジスタ等の各素子の動作
によって生じる貫通電流や基板電流を、この発生源とな
るマクロセルを取り囲んで、マクロセルの各素子とは別
の配線による電源端子によりバイアスされた拡散領域に
より吸収することができる。従って、これらのノイズが
基板内を伝搬することを防ぐことができるため、データ
信号やクロック信号の入出力のために同一のチップ上に
形成されている入出力端子に、これらのノイズが出力さ
れてしまうことを防ぐことができる。また、貫通電流や
基板電流が基板内を流れることによって生じる基板電位
の変化も同時に抑制することができるため、基板電位を
安定化させ、基板電位の変化を上記の入出力端子に現れ
るのを防ぐことができる。すなわち、拡散領域が周囲に
形成されたマクロセル内の各素子の誤動作を防ぐことは
もとより、この拡散領域が周囲に形成されたマクロセル
と同一のチップ上に存在するマクロセル内の各素子の誤
動作を防ぐことができる。さらにこのチップ上にクロッ
ク信号やデータ信号の入出力のために形成されている入
出力端子に、ノイズが現れるのを防ぐことができるの
で、システムとして複数のチップにより電子回路を構成
した場合でも、この電子回路自体の誤動作を防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態の概略を説明する上
面図及び断面図。
【図2】本発明の第一の実施の形態の変形例の種々を説
明する上面図。
【図3】本発明の第二の実施の形態の概略を説明する上
面図。
【図4】本発明の第二の実施の形態の変形例の種々を説
明する上面図。
【図5】本発明の第三の実施の形態の概略を説明する上
面図。
【図6】本発明の第三の実施の形態の変形例の種々を説
明する上面図。
【図7】従来の例を説明する上面図及び断面図。
【符号の説明】
11、111 半導体チップ 12、112 マクロセル(メガセル) 13、14、24、25、113、114 電源ライ
ン 15、115 入出力端子 16、116 高濃度拡散層 17、117 信号ライン 21、22 拡散領域 31 抵抗 VDD 、VDD1、VDD2、GND 、GND1、GND2 電源端子

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に複数の半導体素子が集合し
    て形成された複数のマクロセルと、 前記半導体素子に動作電圧を与える電源電圧印加手段及
    び接地電圧印加手段と、 少なくとも一つの前記マクロ
    セルの周囲を取り囲み、前記マクロセルから離間した前
    記半導体基板内に導電性不純物により形成された第一拡
    散領域と、 前記第一拡散領域に第一バイアス電圧を印加する第一バ
    イアス電圧印加手段とを有することを特徴とする半導体
    集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記第一拡散領域の周囲を取り囲み、前
    記第一拡散領域から離間した前記半導体基板内に導電性
    不純物により形成された第二拡散領域と、 前記第二拡散領域に第二バイアス電圧を印加する第二バ
    イアス電圧印加手段とを有することを特徴とする請求項
    1記載の半導体集積回路装置。
  3. 【請求項3】 半導体基板に複数の半導体素子が集合し
    て形成された複数のマクロセルと、 前記半導体素子に動作電圧を与える電源電圧端子及び接
    地電圧端子と、 少なくとも一つの前記マクロセルの周囲を取り囲み、前
    記マクロセルから離間した前記半導体基板内に導電性不
    純物により形成された拡散領域と、 前記拡散領域と前記電源電圧端子とを接続する第一電源
    ラインと、 前記半導体素子と前記電源電圧端子とを接続する前記第
    一電源ラインより高インピーダンスの第二電源ライン
    と、 前記半導体素子と前記接地電圧端子とを接続する第三電
    源ラインとを有することを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  4. 【請求項4】 半導体基板に複数の半導体素子が集合し
    て形成された複数のマクロセルと、 前記半導体素子に動作電圧を与える電源電圧端子及び接
    地電圧端子と、 少なくとも一つの前記マクロセルの周囲を取り囲み、前
    記マクロセルから離間した前記半導体基板内に導電性不
    純物により形成された拡散領域と、 前記拡散領域と前記接地電圧端子とを接続する第一電源
    ラインと、 前記半導体素子と前記接地電圧端子とを接続する前記第
    一電源ラインより高インピーダンスの第二電源ライン
    と、 前記半導体素子と前記電源電圧端子とを接続する第三電
    源ラインとを有することを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  5. 【請求項5】 半導体基板に複数の半導体素子が集合し
    て形成された複数のマクロセルと、 前記半導体素子に動作電圧を与える電源電圧端子及び接
    地電圧端子と、 少なくとも一つの前記マクロセルの周囲を取り囲み、前
    記マクロセルから離間した前記半導体基板内に導電性不
    純物により形成された第一拡散領域と、 前記第一拡散領域の周囲を取り囲み、前記第一拡散領域
    から離間した前記半導体基板内に導電性不純物により形
    成された第二拡散領域と、 前記第一拡散領域と前記電源電圧端子とを接続する第一
    電源ラインと、 前記半導体素子と前記電源電圧端子とを接続する前記第
    一電源ラインより高インピーダンスの第二電源ライン
    と、 前記第二拡散領域と前記接地電圧端子とを接続する第三
    電源ラインと、 前記半導体素子と前記接地電圧端子とを接続する前記第
    三電源ラインより高インピーダンスの第四電源ラインと
    を有することを特徴とする半導体集積回路装置。
  6. 【請求項6】 半導体基板に複数の半導体素子が集合し
    て形成された複数のマクロセルと、 前記半導体素子に動作電圧を与える電源電圧印加手段及
    び接地電圧印加手段と、 少なくとも一つの前記マクロ
    セルの周囲を取り囲み、前記マクロセルから離間した前
    記半導体基板内に導電性不純物により形成された第一拡
    散領域と、 前記半導体素子と前記電源電圧端子とを接続する第一電
    源ラインと、 前記半導体素子と前記接地電圧端子とを接続する第二電
    源ラインと、 前記拡散領域と前記電源電圧端子または前記接地電圧端
    子とを接続する第三電源ラインとを有することを特徴と
    する半導体集積回路装置。
  7. 【請求項7】 前記第一拡散領域の周囲を取り囲み、前
    記第一拡散領域から離間した前記半導体基板内に導電性
    不純物により形成された第二拡散領域と、前記第二拡散
    領域と前記接地電圧端子または前記電源電圧端子とを接
    続する第四電源ラインとを有することを特徴とする請求
    項6記載の半導体集積回路装置。
  8. 【請求項8】 前記第一拡散領域と前記第二拡散領域と
    は、異なる導電型の導電性不純物により形成されている
    ことを特徴とする請求項2または5または7記載の半導
    体集積回路装置。
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