一种模拟数字转换器，具备： 模拟开关，其形成在半导体基板上，具有Ｐ沟道晶体管及Ｎ沟道晶体管；和 电容元件，其具有第一及第二电极； 所述Ｐ沟道晶体管的源极区域与Ｎ沟道晶体管的漏极区域连接，Ｎ沟道晶体管的源极区域与Ｐ沟道晶体管的漏极区域连接，并且，其中任一方还与所述电容元件的第一电极连接， 所述第一及第二电极形成在与所述模拟开关不同的层中的、与所述模拟开关重叠的区域，并且，形成为与所述Ｐ沟道晶体管及Ｎ沟道晶体管的源极区域及漏极区域的配置图案不同的梳形图案。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种将模拟信号转换成数字信号的模拟数字转换器。
技术介绍
在半导体基板上，为了降低电容器所占的面积并获得大的电容，已知有在同一布线层内形成相互靠近的布线，利用这些布线间的边缘(fringe)电容的技术(例如，参照专利文献1、2。)。而且，在利用如上所述的电容器构成模拟数字转换器时，例如，如图1所示，形成了具有规定电容的单位电容器901纵横地密集配置的电容器阵列块902。为了将各单位电容器901的电容偏差抑制得小，在电容器阵列块902的周围配置有虚设电容器(dummy capacitor)903。各单位电容器901的一方侧的电极，按每一规定数量(例如，16、8、4、2、1个)单位电容器901的组，与个别布线(16C_Lin、8C_Lin、4C_Lin、2C_Lin、1C_Lin a～1C_Lin_f)连接。各个别布线分别与配置在电容器阵列块902附近的电压切换电路904的模拟开关904a连接，由此，选择性地被施加规定的基准电压、这些被R-2R电阻阵列905分压后的电压、或模拟输入电压。各单位电容器901的另一方侧的电极通过公共布线(com_Lin)而与比较器906连接。比较器906的输出被输入到控制电路907，例如，被转换成10位的数字值D0～D9。而且，作为对于具有晶体管和电容器的电路的其他技术，公知有如构成功率放大器的晶体管那样，在源极区域和漏极区域之间连接电容器的情况下，在各电极上层叠与各电极相同图案的布线，来形成上述电容器的技术(例如，参照专利文献3。)。但是，如上所述，在电压切换电路904配置于电容器阵列块902附近的模拟数字转换器中，即使可基于利用边缘电容来降低电容器阵列块902所占的面积，也无法降低电压切换电路904所占的面积。因此，难以实现模拟数字转换器整体的小面积化。而且，个别布线的布局按单位电容器901的每个组而不同，并且难以避免个别布线彼此之间与公共布线的交叉，因此，难以使每个组的相对电容比为高精度，也难以降低串扰(cross talk)的影响。因此，难以获得高精度的模拟数字转换器。并且，在晶体管的源极区域及漏极区域层叠布线而形成电容器的构成，无法任意地设定晶体管的极性、及晶体管和电容器的连接关系，而且，由于根据晶体管的大小和形状来确定各电极的配置，因此未必能获得所希望的电容。专利文献1特开昭61-263251号公报专利文献2专利第2700959号公报专利文献3美国专利第6747307号说明书
技术实现思路
本专利技术鉴于上述情况而提出，目的在于降低模拟数字转换器在半导体基板上所占的面积。本专利技术的另一个目的在于可容易地实现模拟数字转换器的高精度化。为了解决上述课题，本专利技术的模拟数字转换器具备模拟开关，其形成在半导体基板上，具有P沟道晶体管及N沟道晶体管；和电容元件，其具有第一及第二电极；上述P沟道晶体管的源极区域与N沟道晶体管的漏极区域连接，N沟道晶体管的源极区域与P沟道晶体管的漏极区域连接，并且，其中任一方还与上述电容元件的第一电极连接，其特征在于，上述第一及第二电极形成在与上述模拟开关不同层中的、与上述模拟开关重叠的区域，并且，形成为与上述P沟道晶体管及N沟道晶体管的源极区域及漏极区域的配置图案不同的梳形图案。由此，由于在与模拟开关不同的层中的、与上述模拟开关重叠的区域形成电容元件，所以，可容易地降低形成模拟开关及电容元件所需要的面积。而且，由于可容易地以短距离实现模拟开关与电容元件的连接，因此可抑制寄生电容和串扰的产生，降低电容比的变迁和噪声的影响等，能以高精度进行模拟数字转换。根据本专利技术，可容易地降低模拟数字转换器在半导体基板上所占的面积。而且，可容易地实现模拟数字转换器的高精度化。附图说明图1是表示现有的模拟数字转换器的电路配置的俯视图；图2是表示实施方式一的模拟数字转换器的电路构成的电路图；图3是表示实施方式一的模拟数字转换器的单位电容器的构成的水平剖视图；图4是表示实施方式一的模拟数字转换器的单位电容器的构成的垂直剖视图；图5是表示实施方式一的模拟数字转换器的单位电容器的构成的其他垂直剖视图；图6是表示实施方式一的模拟数字转换器的单位电容器的构成的其他水平剖视图；图7是表示实施方式一的模拟数字转换器的单位电容器的构成的另外的水平剖视图；图8是表示实施方式一的模拟数字转换器的电路配置的俯视图；图9是表示变形例的单位电容器的构成的水平剖视图；图10是表示变形例的单位电容器的构成的垂直剖面图；图11是表示实施方式二的单位电容器的构成的水平剖视图；图12是表示实施方式二的单位电容器的构成的其他水平剖视图；图13是表示实施方式二的单位电容器的构成的另外的水平剖视图；图14是表示实施方式三的单位电容器的构成的水平剖视图；图15是表示实施方式三的单位电容器的构成的垂直剖视图；图16是表示实施方式四的单位电容器的构成的水平剖视图；图17是表示实施方式四的单位电容器的构成的垂直剖视图；图18是表示实施方式五的单位电容器的构成的水平剖视图； 图19是表示实施方式五的单位电容器的构成的垂直剖视图；图20是表示实施方式五的单位电容器的构成的其他水平剖视图；图21是表示实施方式五的单位电容器的构成的另外的水平剖视图；图22是表示实施方式六的模拟数字转换器的电路配置的俯视图；图23是表示实施方式七的模拟数字转换器在LSI芯片上的配置的俯视图；图24是表示实施方式七的模拟数字转换器在LSI芯片上的其他配置的俯视图；图25是表示变形例的模拟数字转换器的电路配置的电路图。图中100-模拟数字转换器，101-电容阵列块，102-R-2R电阻阵列，103-模拟开关组，104-模拟开关，104a-P沟道晶体管，104b-N沟道晶体管，105-比较器，106-控制电路，200-半导体基板，201-单位电容器，210-N阱，211、212-P+区域，213-多晶硅栅，214-N+扩散层，221、222-N+区域，223-多晶硅栅，224-P+扩散层，300-M1层，301、302-开关布线，311、312-电源布线，313、323-屏蔽(shield)，314、324-接触点(contact)，321、322-电源布线，351、352-梳形电极，351a、352a-平行部，351b、352b-连接部，400-M2层，401、402-梳形电极，401a、402a-平行部，401b、402b-连接部，403～408-屏蔽，409-接触点，411、511-虚设布线，412-布线图案，500-M3层，501、502-梳形电极，501a、502a-平行部，501b、502b-连接部，503～508-屏蔽，509-接触点，604-模拟开关，604a-P沟道晶体管，604b-N沟道晶体管，611、612-P+区域，613-多晶硅栅，621、622-N+区域，623-多晶硅栅，701、702-开关布线，801-LSI芯片，802-输入输出单元，802a-端子焊盘，803-内部区域。具体实施例方式以下，基于附图，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。另外，在以下的各实施方式中，对与其他实施方式具有同样功能的构成要素赋予相同的附图标记并省略说明。(专利技术的实施方式一) (电路构成)对于实施方式一的10位逐次比较型本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟数字转换器，具备模拟开关，其形成在半导体基板上，具有P沟道晶体管及N沟道晶体管；和电容元件，其具有第一及第二电极；所述P沟道晶体管的源极区域与N沟道晶体管的漏极区域连接，N沟道晶体管的源极区域与P沟道晶体管的漏极区域连接，并且，其中任一方还与所述电容元件的第一电极连接，所述第一及第二电极形成在与所述模拟开关不同的层中的、与所述模拟开关重叠的区域，并且，形成为与所述P沟道晶体管及N沟道晶体管的源极区域及漏极区域的配置图案不同的梳形图案。2.根据权利要求1所述的模拟数字转换器，其特征在于，在形成有所述第一及第二电极的层与所述模拟开关之间的层，形成有屏蔽层。3.根据权利要求2所述的模拟数字转换器，其特征在于，所述屏蔽层具有形成为与所述第一及第二电极相同的间距及宽度的部分。4.根据权利要求1所述的模拟数字转换器，其特征在于，在形成有所述第一及第二电极的层中的、所述源极区域及漏极区域重叠的区域，形成有屏蔽布线。5.根据权利要求4所述的模拟数字转换器，其特征在于，所述屏蔽布线具有形成为与所述第一或第二电极中的靠近的部分相同间距及宽度的部分。6.根据权利要求5所述的模拟数字转换器，其特征在于，在所述屏蔽布线的外方侧，还形成有具有形成为所述间距及宽度的部分的屏蔽布线。7.根据权利要求1所述的模拟数字转换器，其特征在于，在所述第一及第二电极的周边部，形成具有形成为与所述第一及第二电极相同间...
【专利技术属性】
技术研发人员：小松茂行，山根一郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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