(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の能動素子と受動素子が実装された半導体基板上に形成されてボンディングワイヤが接続される信号入力用あるいは信号出力用のパッドと、
前記パッドが内周側端部に形成され、前記パッドを中心に周回するとともに外周側端部が前記半導体基板上の前記能動素子あるいは前記受動素子とパターンを介して接続された渦巻き形状のインダクタ導体と、
前記パッドおよび前記インダクタ導体の下面に形成された絶縁層と、
前記半導体基板と前記絶縁層との間に配置されるとともに、前記絶縁層を挟んで前記パッドおよび前記インダクタ導体の少なくとも一部分と対向配置され、前記半導体基板に形成された接地領域と導通する渦巻き形状のパッド対向層と、
を備えることを特徴とするノイズフィルタ。
【請求項２】
請求項１において、
前記パッド対向層は、前記インダクタ導体と同じ渦巻き形状を有しており、
前記インダクタ導体と前記パッド対向層とが前記絶縁層を介して上下に重なるように配置されていることを特徴とするノイズフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板上に形成されたパッド等がノイズの影響を受けないようにするノイズフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
ＣＰＵなどの各種ＬＳＩは機能が複雑化する傾向にあり、それに伴って、トランジスタ等の多数の回路素子を１チップ内に実装する高密度実装技術と、実装された各素子を高速に動作させる高周波技術について様々な研究開発が行われてきた。
【０００３】
しかしながら、ＬＳＩの動作速度が速くなると、高周波ノイズが発生するおそれがあり、特に、半導体基板上の実装密度が高いほどノイズの影響を受けやすくなる。このため、従来は、半導体基板に形成されたパッドの近くにノイズフィルタを形成したり、ノイズの影響を特に受けやすい回路素子を他の素子と離して形成するなどの対策を行っていた。ところが、このようなノイズ対策は、半導体基板上の実装領域の一部を利用して行うため、高密度実装を妨げる要因になっていた。
【０００４】
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は高密度実装を妨げることなく確実にノイズを低減できるノイズフィルタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１および２のノイズフィルタは、パッドとパッド対向層の少なくとも一部を絶縁層を挟んで対向配置する。これにより、パッドに印加される電圧に含まれるノイズ成分はパッド対向層を介して接地領域に導かれる。
【０００６】
請求項３のノイズフィルタは、インダクタ導体とパッド対向層とを絶縁層を介して対向配置する。これにより、インダクタ導体がノイズの影響を受けなくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したノイズフィルタについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
【０００８】
〔第１の実施形態〕
図１は半導体基板１上に形成された第１の実施形態のノイズフィルタの概略を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線の拡大断面図である。これらの図に示すように、半導体基板１の表面には、ボンディングワイヤや配線パターンを接続するための矩形状のパッド２が形成され、このパッド２の下面側には、絶縁層３を介してパッド対向層４が形成されている。パッド２とパッド対向層４は対向配置されており、また、パッド対向層４は、半導体基板１上に形成されたグラウンド層５と導通しており、パッド対向層４の下面側には絶縁層６が形成されている。図１では、実線で示すパッド２と点線で示すパッド対向層４をずらして図示しているが、実際にはパッド２とパッド対向層４は絶縁層３を挟んで上下に重なるように形成されている。
【０００９】
なお、パッド２とパッド対向層４は必ずしも同一形状である必要はなく、パッド２の一部の形状がパッド対向層４と一致していればよい。
【００１０】
半導体基板１には、例えばｎ型シリコン基板（ｎ−Ｓｉ基板）やその他の半導体基板（例えばゲルマニウムやアモルファスシリコン等の非晶質材料）が用いられ、パッド２はアルミニウムや金等の金属薄膜で形成される。
【００１１】
なお、半導体基板１上には、パッド２の他に、トランジスタ・ダイオード等の能動素子や、抵抗・コンデンサ等の受動素子が実装されるが、図１では説明を簡単にするためにパッド２のみを示している。また、半導体基板１上には複数のパッドが形成されており、すべてのパッドを図１のような構造にしてもよく、あるいは一部のパッドのみを図１のような構造にしてもよい。
【００１２】
図３は、図１に示すノイズフィルタの等価回路図である。図１に示すパッド２とパッド対向層４は図３に示すコンデンサ７と等価であり、また図３に示す抵抗８はパッド２に接続されるパターン２ａの抵抗分を示している。このように、パッド２に対向させてパッド対向層４を形成して、このパッド対向層４を接地することにより、図３に示すようなローパスフィルターを構成でき、パッド２に印加される電圧に含まれる高周波ノイズ成分、例えばスパイク成分を確実に除去することができる。
【００１３】
例えば、信号入力用のパッド２にノイズ成分を含む電圧が印加された場合、ノイズ成分はパッド対向層４を介してグラウンド層５に導かれるため、パッド２自体はノイズの影響を受けなくなる。
【００１４】
また、信号出力用のパッド２の場合、そのパッド２に接続される前段の回路の出力がノイズ成分を含んでいても、そのノイズ成分はパッド対向層４を介してグラウンド層５に導かれるため、パッド２に接続される後段の回路はノイズの影響を受けなくなる。
【００１５】
また、図１に示すノイズフィルタは、パッド２とほぼ同形状のパッド対向層４を半導体基板１の内部に形成するだけの簡易な構造であるため、半導体基板１上の実装領域をほとんど占有しなくて済み、高密度実装が可能となる。
【００１６】
〔第２の実施形態〕
半導体基板１上に薄膜形成技術を利用して渦巻き形状のインダクタ導体を形成し、このインダクタ導体をインダクタ素子として利用する半導体回路が知られており、この種のインダクタ素子に一体にノイズフィルタを形成することも可能である。
【００１７】
図４は第２の実施形態のノイズフィルタの概略を示す平面図、図５は図４のＢ−Ｂ線の拡大断面図である。これらの図に示すように、半導体基板１の表面には、パッド２を中心として渦巻き状にインダクタ導体１１が形成され、このインダクタ導体１１の下面側には、絶縁層３を介して渦巻き状のパッド対向層４′が形成されている。このパッド対向層４′は、半導体基板１に形成されたグラウンド層５と導通している。インダクタ導体１１は、アルミニウムや金等の金属薄膜、あるいはポリシリコン等の半導体材料で形成され、パッド２とパッド対向層４′はアルミニウムや金等の金属薄膜で形成されている。
【００１８】
なお、図４では、実線で示すインダクタ導体１１と点線で示すパッド対向層４′をずらして図示しているが、実際にはインダクタ導体１１とパッド対向層４′は絶縁層３を挟んで上下に重なるように形成されている。
【００１９】
また、図４では、インダクタ導体１１とパッド対向層４′の双方の形状がほぼ同一である例を示しているが、インダクタ導体１１の一部の形状がパッド対向層４′の形状と一致していればよい。
【００２０】
図６は、図４に示すノイズフィルタの等価回路図である。図４に示すインダクタ導体１１とパッド対向層４′により図６に示すインダクタ１２が形成され、インダクタ導体１１とパッド対向層４′の全長にわたって複数のコンデンサ１３が形成される。これにより、分布定数型のＬＣ素子が得られる。図６に示すようなＬＣ素子は、Ｌ成分とＣ成分とが分布定数的に存在しているものであり、広帯域にわたって良好な減衰特性が得られるため、半導体基板１上のノイズを確実に除去することができる。
【００２１】
また、図４に示すノイズフィルタは、半導体基板１上に形成された渦巻き形状のインダクタ素子に一体に形成することができるため、半導体基板１上に個別にノイズフィルタを形成する必要がなくなり、高密度実装が可能になる。
【００２２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、パッドと対向させてパッド対向層を形成し、このパッド対向層を接地領域と導通させるため、パッドに印加される電圧がノイズ成分を含んでいても、このノイズ成分をパッド対向層を介して接地領域に導くことができ、パッドに印加される電圧がノイズの影響を受けなくなる。また、パッドの下面側にパッドと同形状のパッド対向層を形成するだけでノイズフィルタを構成できるため、半導体基板上の実装領域をほとんど占有しなくて済み、高密度実装が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体基板上に形成された第１の実施形態のノイズフィルタの概略を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線の拡大断面図である。
【図３】図１に示すノイズフィルタの等価回路図である。
【図４】第２の実施形態のノイズフィルタの概略を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線の拡大断面図である。
【図６】図４に示すノイズフィルタの等価回路図である。
【符号の説明】
１  半導体基板
２  パッド
３、６  絶縁層
４  パッド対向層
５  グラウンド層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003742692.tif 000005
【図５】
0003742692.tif 000006
【図６】
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