JPS5864048A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPS5864048A JPS5864048A JP16304781A JP16304781A JPS5864048A JP S5864048 A JPS5864048 A JP S5864048A JP 16304781 A JP16304781 A JP 16304781A JP 16304781 A JP16304781 A JP 16304781A JP S5864048 A JPS5864048 A JP S5864048A
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- Japan
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- wiring
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- wiring electrode
- insulating
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体集積回路fit (I C)0構造に係
n、*に半絶縁性半導体基板を用いる高速、高集積IC
k於ける配線の構造に関する。
n、*に半絶縁性半導体基板を用いる高速、高集積IC
k於ける配線の構造に関する。
高集積度の半導体ICK於ては、一般にチップ・サイズ
が大きく表9電源配線の長さも長くな゛るiそ0ため配
線の自己インダクタンスや抵抗が大きくなり、受電端(
論理素子が接続されている部分)で[8インピーダンス
が高くなるので雑音等O誘導を受は易くなる0 そしてその結果(1)スイッチング速度が週くなる1(
2)正常なスイッチング動作管しない、(3)誤動作を
する、等の問題が生ずる。この点を改響するkはW#配
IIO要所にバイパス・コンデンサを入れて電瀞イーン
ビーダンスを下ければ良い・従9てシリコン(81)等
比較的低抵抗の半導体基板を用いる従来eMO8ICや
バイポーラICK於ては、基板、0上・面部に異種導′
#IW1.領域を設け、該異種導電型領域上に直かKw
m配結を施す方法が一般に用いられる。そして核力法に
於ては、異種導電型領域と基板間に形成されるPN接合
が逆方向にバイアスされるような電位を電か配線と基板
間に付与することにより、PN接合に於ける空乏層の拡
低下する・ しかし最近、高速用に開発されている半導体ICk社で
は、該ICが半絶縁性の半導体基板上に形成されるため
に、上記手段が有効に適用できない。
が大きく表9電源配線の長さも長くな゛るiそ0ため配
線の自己インダクタンスや抵抗が大きくなり、受電端(
論理素子が接続されている部分)で[8インピーダンス
が高くなるので雑音等O誘導を受は易くなる0 そしてその結果(1)スイッチング速度が週くなる1(
2)正常なスイッチング動作管しない、(3)誤動作を
する、等の問題が生ずる。この点を改響するkはW#配
IIO要所にバイパス・コンデンサを入れて電瀞イーン
ビーダンスを下ければ良い・従9てシリコン(81)等
比較的低抵抗の半導体基板を用いる従来eMO8ICや
バイポーラICK於ては、基板、0上・面部に異種導′
#IW1.領域を設け、該異種導電型領域上に直かKw
m配結を施す方法が一般に用いられる。そして核力法に
於ては、異種導電型領域と基板間に形成されるPN接合
が逆方向にバイアスされるような電位を電か配線と基板
間に付与することにより、PN接合に於ける空乏層の拡
低下する・ しかし最近、高速用に開発されている半導体ICk社で
は、該ICが半絶縁性の半導体基板上に形成されるため
に、上記手段が有効に適用できない。
従って半胞緑性基板を用いる高速ICE於ては、W#イ
ンピーダンスを下げるために、1枦配線の幅を広くした
り又そO長さ管短かくするという手段に頼らざるを得す
、従9て高集積yItC高密蜆・大面積)のrct集現
することは極めて困離であZという問題がありた・ 本発明は上記間IiAを除去する目的で、中絶縁性半導
体基板上に形成すゐことが可能な、低下インピーダンス
を有する配線構造を提供する・即ち本発明は、半絶縁性
半導体基板を用い石半導体IC1r於て、半絶縁性半導
体基板に低比抵抗2の配線電極を設け、低比抵抗領域と
諮20配線11i極間の絶縁膜の容量f館20配線電極
0バイパス・コンデンサとして用いゐことな特徴とする
・以下本発tat、gを用い実施例について詳細に説明
する・ 第1図(Ji)及び(b)は本発明0機能を説明するた
めの部分断面図、第2図(a)乃至(flは本発910
構造を形成する方法に於ける一実施例の工程断面図、第
3閣及び第411p異なる一実施例の透視平面模式図、
錆5図(鳳)は他の一実施例の透視平面模式図、115
11(b)はそOムーA′矢視断面図、第6図(a)&
;i更に他〇一実施例の透視平1iI模式図%籐6図(
b)及U(Cudソt)B−B’及びc−cl矢視断′
r#図である・ 零発−の構造に於てけ、例えばfa1図(a)成るいは
(b) K示すように、ガリウム砒1e(GaA畠)等
の半絶縁性半導体基板1の上面W&に例えば低比抵抗を
有するN”ll領域2が設けられておプ・該N+型領域
20上面の一部に該領域と直かに魯すゐ比較的広い面積
O金ゲルマニウム/会(AuG@/Au)等0@10配
線電lk3が形成されておシ、lj!第10配線電11
3及び前記N、領域2上にこれらを覆う二酸化シリボン
(gins)等OI?鍬膜4が形成されてシカ、#絶縁
膜4上IIc前記第1の配線電1Ik3に隣善して一本
成るいは二本のチタン/白金/金(T轟/Pt/Au)
等からなる第2の配線電極5成るいはS〜lbが形成さ
れてなうている。
ンピーダンスを下げるために、1枦配線の幅を広くした
り又そO長さ管短かくするという手段に頼らざるを得す
、従9て高集積yItC高密蜆・大面積)のrct集現
することは極めて困離であZという問題がありた・ 本発明は上記間IiAを除去する目的で、中絶縁性半導
体基板上に形成すゐことが可能な、低下インピーダンス
を有する配線構造を提供する・即ち本発明は、半絶縁性
半導体基板を用い石半導体IC1r於て、半絶縁性半導
体基板に低比抵抗2の配線電極を設け、低比抵抗領域と
諮20配線11i極間の絶縁膜の容量f館20配線電極
0バイパス・コンデンサとして用いゐことな特徴とする
・以下本発tat、gを用い実施例について詳細に説明
する・ 第1図(Ji)及び(b)は本発明0機能を説明するた
めの部分断面図、第2図(a)乃至(flは本発910
構造を形成する方法に於ける一実施例の工程断面図、第
3閣及び第411p異なる一実施例の透視平面模式図、
錆5図(鳳)は他の一実施例の透視平面模式図、115
11(b)はそOムーA′矢視断面図、第6図(a)&
;i更に他〇一実施例の透視平1iI模式図%籐6図(
b)及U(Cudソt)B−B’及びc−cl矢視断′
r#図である・ 零発−の構造に於てけ、例えばfa1図(a)成るいは
(b) K示すように、ガリウム砒1e(GaA畠)等
の半絶縁性半導体基板1の上面W&に例えば低比抵抗を
有するN”ll領域2が設けられておプ・該N+型領域
20上面の一部に該領域と直かに魯すゐ比較的広い面積
O金ゲルマニウム/会(AuG@/Au)等0@10配
線電lk3が形成されておシ、lj!第10配線電11
3及び前記N、領域2上にこれらを覆う二酸化シリボン
(gins)等OI?鍬膜4が形成されてシカ、#絶縁
膜4上IIc前記第1の配線電1Ik3に隣善して一本
成るいは二本のチタン/白金/金(T轟/Pt/Au)
等からなる第2の配線電極5成るいはS〜lbが形成さ
れてなうている。
そして上記構造に於て、例えばIIEIO配―電極配管
電極3し、第2の配418.5m、sb#c所m。
電極3し、第2の配418.5m、sb#c所m。
駆動電11B、Ha、Bb 841続した際にけ、替地
Gされた#B1の配線電極3にオーシックに接続するN
+#IIJl域2と8g2の配−5# 5m、5bの関
には絶縁膜の誘電率、厚さに見合うた容量C−Catc
bが形成される・従うてこれら第20配線5゜5ae5
bは前と容量からなるバイパス・コンデンサで替地され
た形になり1配−〇インピーダンスは低下する。
Gされた#B1の配線電極3にオーシックに接続するN
+#IIJl域2と8g2の配−5# 5m、5bの関
には絶縁膜の誘電率、厚さに見合うた容量C−Catc
bが形成される・従うてこれら第20配線5゜5ae5
bは前と容量からなるバイパス・コンデンサで替地され
た形になり1配−〇インピーダンスは低下する。
本発明の構造は上記のような械璽ヒtVするが、V!構
造を形成する際に、従来に比べて特に複雑な工程を追加
する必要はない・次にその方法の一例ejK211(a
)乃至(f)#c沿9て工程Ill K iiQ 明ス
h *絽2&1(a)は半絶縁性GiムS基糎11面に
81缶農等管マスクとして選択的#!c例えばシリコン
・イオン(Sl”)を注入エネルギー54(Key)、
注入量1.08X10”Catm/d〕f1MPtt)
条件で注入した後、該基[面を810@膜勢で覆り゛て
800(ロ)程度のアニール処mt−施して、素子を設
けようとするN型活性領域12を形成した状mt示して
いる・次いで第2図(b)は通常のスパッタリング法及
びプラズマ・エツチング法を用い、前記NWA活性領域
12上にチタン/タングステン(TOW)シリサイド等
からなるシ璽ットキ・ゲート電@13f形成した状態を
示している・次いで@2図(C)は鋏基鈑上に本発明の
配線構造に用いられるN 領域形成−及び前記活性領域
面を表出する窓を有する810、膜等を形成し、該Si
0g膜等及び前記シ盲ット中・ゲート電極をマスクとし
て、例えば注入エネルギー175 (Key)、注入量
1.7X10”(atm7’crd )程度の条件で8
1 を選択的に注入した後、前P同様のアニール処理を
施して、活性領域12内KNWソース領域14及びN!
Itドレイン領域15を、又GIAI基板11の上面i
ll: I XIO’(atm/Cm” )程qof3
1ビーク濃Itを有するN+型領領域1et形成した状
mt−示している・なi?この状態で活性領域kFiF
ETが形成される。次いで第211(b)は通常のフォ
シ・プロセス、蒸着、す7トオ7法を朧次用いて、前記
ソース、ドレイン領域上に例えば金ゲニマニウム/金か
らなるソース電極1フ、・ドレイン電極18を一又前記
N+濡領域16上に第10配曽電1t19を形成した状
態を示している・なおこれら電極は下部の牛導体層とオ
ー1ツク接続させるために450(ロ)程度のア四イン
グ処理がなされる◎次いで第2図(e)は化学気相成長
(CVD)法等tm%/%て、上記電極上を覆う例えば
SIO−膜209形成し★状態を示している。
造を形成する際に、従来に比べて特に複雑な工程を追加
する必要はない・次にその方法の一例ejK211(a
)乃至(f)#c沿9て工程Ill K iiQ 明ス
h *絽2&1(a)は半絶縁性GiムS基糎11面に
81缶農等管マスクとして選択的#!c例えばシリコン
・イオン(Sl”)を注入エネルギー54(Key)、
注入量1.08X10”Catm/d〕f1MPtt)
条件で注入した後、該基[面を810@膜勢で覆り゛て
800(ロ)程度のアニール処mt−施して、素子を設
けようとするN型活性領域12を形成した状mt示して
いる・次いで第2図(b)は通常のスパッタリング法及
びプラズマ・エツチング法を用い、前記NWA活性領域
12上にチタン/タングステン(TOW)シリサイド等
からなるシ璽ットキ・ゲート電@13f形成した状態を
示している・次いで@2図(C)は鋏基鈑上に本発明の
配線構造に用いられるN 領域形成−及び前記活性領域
面を表出する窓を有する810、膜等を形成し、該Si
0g膜等及び前記シ盲ット中・ゲート電極をマスクとし
て、例えば注入エネルギー175 (Key)、注入量
1.7X10”(atm7’crd )程度の条件で8
1 を選択的に注入した後、前P同様のアニール処理を
施して、活性領域12内KNWソース領域14及びN!
Itドレイン領域15を、又GIAI基板11の上面i
ll: I XIO’(atm/Cm” )程qof3
1ビーク濃Itを有するN+型領領域1et形成した状
mt−示している・なi?この状態で活性領域kFiF
ETが形成される。次いで第211(b)は通常のフォ
シ・プロセス、蒸着、す7トオ7法を朧次用いて、前記
ソース、ドレイン領域上に例えば金ゲニマニウム/金か
らなるソース電極1フ、・ドレイン電極18を一又前記
N+濡領域16上に第10配曽電1t19を形成した状
態を示している・なおこれら電極は下部の牛導体層とオ
ー1ツク接続させるために450(ロ)程度のア四イン
グ処理がなされる◎次いで第2図(e)は化学気相成長
(CVD)法等tm%/%て、上記電極上を覆う例えば
SIO−膜209形成し★状態を示している。
次いで嬉2wげ)は、グッズマ・エツチング法等により
前記810@膜20に所望のスルーホールを形成した後
、スパッタリ/ダ、イオン・電−リング等の工11を妊
て、Si缶腹膜20上KST轟Pt/Au等の三層構造
を有し、前記ンース電極17に接すゐソ゛−ス配[21
,前記ドレイン電極18に優するドレイy配線22.及
び電極配線23を形成した状態を示している01にお上
記ドレイン配線2211C*続する電極配線23a、前
記碇−領域16の上部領域に形成する・従つて該電―配
置!12B即ち第2の配線電極は接地電極即ち第1の配
線電極19にオーZツクiII絖するN”lll領域と
、810.膜20を誘電体層とするコンデンサによりバ
イパスされた構造keる・ 次に本発11O構造を高速ICK適用した実施例につい
て、透視平面模式図及び要部断面Illを用いて説−す
る。
前記810@膜20に所望のスルーホールを形成した後
、スパッタリ/ダ、イオン・電−リング等の工11を妊
て、Si缶腹膜20上KST轟Pt/Au等の三層構造
を有し、前記ンース電極17に接すゐソ゛−ス配[21
,前記ドレイン電極18に優するドレイy配線22.及
び電極配線23を形成した状態を示している01にお上
記ドレイン配線2211C*続する電極配線23a、前
記碇−領域16の上部領域に形成する・従つて該電―配
置!12B即ち第2の配線電極は接地電極即ち第1の配
線電極19にオーZツクiII絖するN”lll領域と
、810.膜20を誘電体層とするコンデンサによりバ
イパスされた構造keる・ 次に本発11O構造を高速ICK適用した実施例につい
て、透視平面模式図及び要部断面Illを用いて説−す
る。
第311#1ll1101111に配置/a(例Lハm
l/1411極)31を暢広く(低インビニダンス形状
)形成し、これr#IILN”W領域33上部に一本の
第2の電極鹸纏C例えば電−配線)32を設けた単−電
−ICの一実II/IAf1である。そして図中31’
、32’は枝配線%34町へ34Xは単位回路、Bは駆
動電源、Gは接地を示す・ 菖4■は第1の電極配線31を幅広く形成し、これに近
接しXs領域33の上部に二本の第2の電極配線328
.32bを設けた二重−IC〇一実施例’T:h2h@
ソシテTIJ中31’e 32m’# 32b’社枝配
線、341〜34Xは単位回路、B及び−Bは駆動電−
1Gは接地を示す。
l/1411極)31を暢広く(低インビニダンス形状
)形成し、これr#IILN”W領域33上部に一本の
第2の電極鹸纏C例えば電−配線)32を設けた単−電
−ICの一実II/IAf1である。そして図中31’
、32’は枝配線%34町へ34Xは単位回路、Bは駆
動電源、Gは接地を示す・ 菖4■は第1の電極配線31を幅広く形成し、これに近
接しXs領域33の上部に二本の第2の電極配線328
.32bを設けた二重−IC〇一実施例’T:h2h@
ソシテTIJ中31’e 32m’# 32b’社枝配
線、341〜34Xは単位回路、B及び−Bは駆動電−
1Gは接地を示す。
第5図(畦は雛lの配線電極を二箇所に設け1それぞれ
O配線電極を接地電也成るいは駆動電極電極として用い
二畳Sにバイパス・コンテyすを介在せしめた単一電源
IC〇一実施例に於ける透視平面模式図で、第5*φ)
FiそのA−A’矢視断面図である。そして図中31”
s’311)IIi第1の配線電極、31”*31”は
枝配線、32暑、32bは第2の配線電極、33〜33
haN“1領域134a 〜34Xは単位回路%35は
5iOt展q 36はスルーホール、Bは駆動電源、G
ii接地を示す・なお該構造に於ては第1の配線電極3
11と31bは下層に形成され、これら第10配線電極
はスルーホール36t−介して上層に導出された枝配線
31”* 31b’により、他ON十型領域上の第20
配線電極32m成るいは$2bと接続される。
O配線電極を接地電也成るいは駆動電極電極として用い
二畳Sにバイパス・コンテyすを介在せしめた単一電源
IC〇一実施例に於ける透視平面模式図で、第5*φ)
FiそのA−A’矢視断面図である。そして図中31”
s’311)IIi第1の配線電極、31”*31”は
枝配線、32暑、32bは第2の配線電極、33〜33
haN“1領域134a 〜34Xは単位回路%35は
5iOt展q 36はスルーホール、Bは駆動電源、G
ii接地を示す・なお該構造に於ては第1の配線電極3
11と31bは下層に形成され、これら第10配線電極
はスルーホール36t−介して上層に導出された枝配線
31”* 31b’により、他ON十型領域上の第20
配線電極32m成るいは$2bと接続される。
第6図(11はN“層領域を二箇所に設け、相互に接続
された第10配線電極を両N〜領域上O下層部に設け、
相互に接続された第2の配線電極を・両N+波領域上の
上層sK設けることによシ、二要部にバイパス・コンデ
ンサを介在せしめた単−電−ICの一実施例に於ける透
視平面模式図で一第6@Φ)及び(C)はそのB−B’
及びc−c’矢視断面図である0そして図中31m、3
1bは第1の配線電極−31′ はその枝配線% 3
2m、 32bijlli2の配線電極・32/はその
枝配線・331,33bはN+IM領域34m−34X
Fi単位回路、35はSIO,膜、Bは躯動電源、GI
/i接地を示す・ 以上説明したように本発明の構造を適用すればlGmA
s等の半絶縁性半導体基板を用いて形成する高速ICK
於けるI#7iυ配線にバイパス・コンデンサを付加す
ることが極めて容易である◎従らて本発明によりば1ス
イッチング速度が連<、シかも誤動作の々い高集積度の
高速半導体ICを形成することか出来る・
された第10配線電極を両N〜領域上O下層部に設け、
相互に接続された第2の配線電極を・両N+波領域上の
上層sK設けることによシ、二要部にバイパス・コンデ
ンサを介在せしめた単−電−ICの一実施例に於ける透
視平面模式図で一第6@Φ)及び(C)はそのB−B’
及びc−c’矢視断面図である0そして図中31m、3
1bは第1の配線電極−31′ はその枝配線% 3
2m、 32bijlli2の配線電極・32/はその
枝配線・331,33bはN+IM領域34m−34X
Fi単位回路、35はSIO,膜、Bは躯動電源、GI
/i接地を示す・ 以上説明したように本発明の構造を適用すればlGmA
s等の半絶縁性半導体基板を用いて形成する高速ICK
於けるI#7iυ配線にバイパス・コンデンサを付加す
ることが極めて容易である◎従らて本発明によりば1ス
イッチング速度が連<、シかも誤動作の々い高集積度の
高速半導体ICを形成することか出来る・
第1図(1)及び(b)は本発明の詳細な説明するため
の部分断面図、第2図(鳳)乃至げ)は本発明の構造を
形成する方法に於ける一実施例の工程断面図、第J 3図及び第4図に異なる一実施例の透視平面模式図、第
5図(1)は他〇一実施例の透視平面模式図、第5図(
b)社そのA−A’矢視断面図、第6図(filは更に
他の一実施例の透視平面模式図%36図(b)及び(C
)はそ0B−B’及びc−c’矢視断面図であるO 図に於て、1?を半絶縁性半導体基板、L3L33Jl
、33bはN〜領領域3,33,3111.31bは第
一〇配線電極、4は絶縁膜、5 e 32132 mm
32bは第二の配線電極、31/、31m’e 31b
’32’# 321’# 32b’は枝配線、34M4
34には単位回路、35は二酸化シリコン膜、36はス
ルーホール、CI (a、Cbは容量、G#i譬地、B
。
の部分断面図、第2図(鳳)乃至げ)は本発明の構造を
形成する方法に於ける一実施例の工程断面図、第J 3図及び第4図に異なる一実施例の透視平面模式図、第
5図(1)は他〇一実施例の透視平面模式図、第5図(
b)社そのA−A’矢視断面図、第6図(filは更に
他の一実施例の透視平面模式図%36図(b)及び(C
)はそ0B−B’及びc−c’矢視断面図であるO 図に於て、1?を半絶縁性半導体基板、L3L33Jl
、33bはN〜領領域3,33,3111.31bは第
一〇配線電極、4は絶縁膜、5 e 32132 mm
32bは第二の配線電極、31/、31m’e 31b
’32’# 321’# 32b’は枝配線、34M4
34には単位回路、35は二酸化シリコン膜、36はス
ルーホール、CI (a、Cbは容量、G#i譬地、B
。
Claims (1)
- ・ 半絶縁性の半導体基板を用いる半導体集積回路装f
llK於て、低比抵抗領域上に直かに形成された第1の
配線電極と絶縁膜−及び前記絶縁膜上に形成され且つ前
記第1の配線電arsnする第20配線電極管有してな
ることを特徴とする半導体集積回路装置・
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16304781A JPS5864048A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16304781A JPS5864048A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5864048A true JPS5864048A (ja) | 1983-04-16 |
JPS6249734B2 JPS6249734B2 (ja) | 1987-10-21 |
Family
ID=15766164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16304781A Granted JPS5864048A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5864048A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59228732A (ja) * | 1983-06-10 | 1984-12-22 | Toshiba Corp | マスタスライス型半導体装置 |
JPS62243345A (ja) * | 1986-04-15 | 1987-10-23 | Toshiba Corp | 半導体集積回路装置 |
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- 1981-10-13 JP JP16304781A patent/JPS5864048A/ja active Granted
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