JP2000311964A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

Info

Publication number
JP2000311964A
JP2000311964A JP11118859A JP11885999A JP2000311964A JP 2000311964 A JP2000311964 A JP 2000311964A JP 11118859 A JP11118859 A JP 11118859A JP 11885999 A JP11885999 A JP 11885999A JP 2000311964 A JP2000311964 A JP 2000311964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power supply
wiring layer
pad
signal
internal circuit
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.)
Granted
Application number
JP11118859A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3542517B2 (en
Inventor
Tatsuya Saito
龍也 齋藤
Hirofumi Tachibana
裕文 立花
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11885999A priority Critical patent/JP3542517B2/en
Publication of JP2000311964A publication Critical patent/JP2000311964A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3542517B2 publication Critical patent/JP3542517B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device which is capable of preventing signals from being delayed due to capacitance in signal lines reducing power supply/ground noises. SOLUTION: An inner circuit 14 and a ground pad 11, and a power supply pad 11 and a signal pad 13 are connected together with pad wiring layers 31, 32, and 33 respectively. Wiring layers 34, 35, 36, and 37 are formed extending under the pad wiring layers 31, 32, and 33 in a wiring region between the pads and the inner circuit, so as to surround the inner circuit 14. The wiring layers 35 and 36 are connected to the power supply pad wiring layer 32 via contacts 24, and a gap 30 occupied by an insulating film is provided between the wiring layers 35 and 36. The signal wiring layer 33 crosses the wiring layers 34 to 37 at right angles in a plan view.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体チップの周辺
部に電源パッド及び信号パッドを配置し、中央部に内部
回路を配置し、内部回路とパッドとの間に多層配線構造
の配線領域を配置した半導体装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply pad and a signal pad arranged at a peripheral portion of a semiconductor chip, an internal circuit arranged at a central portion, and a wiring region of a multilayer wiring structure arranged between the internal circuit and the pad. To a semiconductor device.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、半導体装置は内部回路を有して
おり、内部回路はトランジスタ等の素子が形成された複
数の回路ブロックで構成されている。半導体装置は、内
部回路とパッドとの間が1層の配線層をパターニングし
た配線により接続され、このパッドはボンディングワイ
ヤ及び外部接続用リード等を介して外部の回路と接続さ
れ、内部回路は外部と電気的信号をやりとりしている。
このような従前の半導体装置では、半導体装置の外部に
おいて、電源端子と接地端子との間に平滑用のコンデン
サを接続して、外部電源から半導体装置内部にノイズが
伝わらないようにしている。
2. Description of the Related Art Generally, a semiconductor device has an internal circuit, and the internal circuit is composed of a plurality of circuit blocks on which elements such as transistors are formed. In a semiconductor device, an internal circuit and a pad are connected by a wiring obtained by patterning a single wiring layer, the pad is connected to an external circuit via a bonding wire and an external connection lead, and the internal circuit is connected to an external circuit. And electrical signals are exchanged.
In such a conventional semiconductor device, a smoothing capacitor is connected between a power supply terminal and a ground terminal outside the semiconductor device so that noise is not transmitted from an external power supply to the inside of the semiconductor device.

【0003】近年、半導体装置は扱う信号の周波数が数
百MHzにも及ぶようになると、ボンディングワイヤ及
び外部接続用リード等は複数の回路ブロックに対して共
通インピーダンス(インダクタンス等)として作用して
くるようになった。このため、半導体装置内のある回路
ブロックで発生したノイズは、他の回路ブロックに伝わ
り、誤動作及び動作精度の劣化等を招いていた。半導体
装置の外部に平滑用のコンデンサをつけても、内部で発
生するノイズに対しては十分な平滑作用が得られなかっ
た。
In recent years, when the frequency of signals handled by a semiconductor device has reached several hundred MHz, bonding wires, external connection leads, and the like act as a common impedance (inductance, etc.) for a plurality of circuit blocks. It became so. For this reason, noise generated in a certain circuit block in the semiconductor device is transmitted to another circuit block, causing a malfunction and a deterioration in operation accuracy. Even if a smoothing capacitor is provided outside the semiconductor device, a sufficient smoothing effect cannot be obtained with respect to noise generated inside.

【0004】このようなノイズによる回路ブロック間の
相互作用を防止するため、各ブロック毎に専用の電源/
接地端子を設けることもある。しかし、回路規模増大に
伴い、内部回路の回路ブロック数も多くなり、電源/接
地端子数が増え、半導体装置を搭載するパッケージのサ
イズが大きくなるという問題点もあった。
In order to prevent interaction between circuit blocks due to such noise, a dedicated power supply /
A ground terminal may be provided. However, with the increase in the circuit scale, the number of circuit blocks of the internal circuit also increases, the number of power supply / ground terminals increases, and the size of the package on which the semiconductor device is mounted also increases.

【0005】前者の問題点を解決するために、特開平9
−307067号公報(以下、従来例1と記す)には、
外部との接続に使用しない未使用のパッドを利用して、
デカップリングコンデンサを形成することが開示されて
いる。同公報には、複数の配線層を絶縁膜を挟んで積層
し、一層おきに電源配線と接地配線とを交互に配置する
ことで浮遊容量を増加させている。しかしながら、未使
用のパッドが必ずしも所定の回路ブロックの近くに形成
できるとは限らず、所望の浮遊容量が得られなかった
り、未使用のパッドと接続するための配線の抵抗によ
り、十分な平滑作用が得られなかった。
In order to solve the former problem, Japanese Patent Laid-Open No.
Japanese Patent Publication No. -307077 (hereinafter referred to as Conventional Example 1)
Use unused pads that are not used for external connections,
It is disclosed to form a decoupling capacitor. In this publication, a plurality of wiring layers are stacked with an insulating film interposed therebetween, and a power supply wiring and a ground wiring are alternately arranged every other layer to increase the stray capacitance. However, an unused pad cannot always be formed near a predetermined circuit block, and a desired floating capacitance cannot be obtained, or a sufficient smoothing effect can be obtained due to resistance of a wiring for connecting to an unused pad. Was not obtained.

【0006】また、特開平5−283611号公報(以
下、従来例2と記す)には、半導体装置の内部回路の周
囲に電源配線と接地配線を周回させると共に、対向させ
て配置することで、デカップリングコンデンサを形成
し、ノイズを低減することが開示されている。電源配線
と接地配線とを周回配線とし、周回配線層を形成するた
めの新たな工程を追加して、凹凸を付けたり、高誘電率
膜を形成することで、電源/接地端子数を増やすことな
く、回路ブロックは直近の周回配線からインピーダンス
の小さい電源電位と接地電位を得ることができる。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-283611 (hereinafter referred to as Conventional Example 2), a power supply wiring and a ground wiring are wrapped around an internal circuit of a semiconductor device, and are arranged to face each other. It is disclosed that a decoupling capacitor is formed to reduce noise. Increasing the number of power / ground terminals by making the power supply wiring and the ground wiring a circular wiring, adding a new process for forming a circular wiring layer, and forming irregularities or forming a high dielectric constant film. Instead, the circuit block can obtain a power supply potential and a ground potential with low impedance from the nearest surrounding wiring.

【0007】以下、図面を基に、従来の半導体装置の構
成を説明する。図20は従来の半導体チップを示す平面
配置図である。この図20に示すように、チップの周辺
部に電源パッド1、接地パッド2及び信号用パッド3を
配置し、チップ中央部に内部回路4を配置し、電源パッ
ド1と内部回路4の端子との間を電源配線5により接続
し、接地パッド2と内部回路4の端子との間を接地配線
6により接続し、更に信号用パッド3と内部回路4の端
子との間を信号用配線7により接続している。
Hereinafter, the configuration of a conventional semiconductor device will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a plan view showing a conventional semiconductor chip. As shown in FIG. 20, a power supply pad 1, a ground pad 2 and a signal pad 3 are arranged at the periphery of the chip, an internal circuit 4 is arranged at the center of the chip, and the power supply pad 1 and the terminals of the internal circuit 4 Are connected by a power supply wiring 5, the ground pad 2 and the terminal of the internal circuit 4 are connected by a ground wiring 6, and the signal pad 3 and the terminal of the internal circuit 4 are further connected by a signal wiring 7. Connected.

【0008】また、内部回路4を取り囲むようにして延
びる電源配線層9と、接地配線層8が内部回路4を周回
するように相互に平行に形成されており、又は上層と下
層に周回するように形成されている。従来例2の公報で
は、後者の構成が記載されており、上層と下層との間に
高誘電率の絶縁膜が形成され、且つ、上層と下層の配線
層に凹凸が形成されている。この従来技術に示すよう
に、電源配線層と接地配線層とをその間に絶縁膜を介装
して配置することにより、電源配線層と接地配線層との
間で容量を形成し、この容量によるローパスフィルタを
構成することにより、電源/接地ノイズを低減すること
ができる。
A power supply wiring layer 9 extending so as to surround the internal circuit 4 and a ground wiring layer 8 are formed parallel to each other so as to go around the internal circuit 4 or to go around the upper layer and the lower layer. Is formed. In the publication of Conventional Example 2, the latter configuration is described, in which an insulating film having a high dielectric constant is formed between an upper layer and a lower layer, and irregularities are formed on the upper and lower wiring layers. As shown in this prior art, by arranging a power supply wiring layer and a ground wiring layer with an insulating film interposed therebetween, a capacitance is formed between the power supply wiring layer and the ground wiring layer. By configuring a low-pass filter, power / ground noise can be reduced.

【0009】また、別の従来技術(従来例3)として次
のような課題がある。製造方法の進化により、従前の内
部回路が小型化され、半導体装置が高速化された場合
に、内部回路の小型化に合わせてパッケージの大きさを
小さくすると、ウエハの段階で内部回路の良品又は不良
品の検査(ダイソートテスト)をする際に、プローバの
ピン配置等を変更する必要があったり、ボンディングツ
ールのボンディング位置情報を変更する必要が生じた
り、パッケージを使用するユーザの側で大きさの変動に
よる不都合が生じたりする。このため、内部回路が小型
化されても、パッケージ自体の大きさは小型化せず、パ
ッドの配置はそのままにしておきたいことがある。
[0009] Another conventional technique (conventional example 3) has the following problem. In the case where the conventional internal circuit is miniaturized and the semiconductor device is operated at high speed due to the evolution of the manufacturing method, if the size of the package is reduced in accordance with the miniaturization of the internal circuit, a good product of the internal circuit or When inspecting a defective product (die sort test), it is necessary to change the pin arrangement of the prober, the bonding position information of the bonding tool needs to be changed, or the size of the package used by a user who uses the package increases. Inconvenience may occur due to fluctuations in the height. For this reason, even if the internal circuit is miniaturized, the size of the package itself is not miniaturized, and it is sometimes desired to keep the arrangement of the pads.

【0010】そうすると、チップ周辺部に配置された各
パッド1〜3と、内部回路4(コア)との間を、長い配
線5〜7で接続する必要がある。このため、この配線5
〜7において、インダクタンス及び抵抗成分の影響が大
きくなり、この場合も内部回路4の誤動作につながりや
すい。
In this case, it is necessary to connect the pads 1 to 3 arranged at the periphery of the chip and the internal circuit 4 (core) with long wirings 5 to 7. Therefore, this wiring 5
7, the influence of the inductance and resistance components increases, and in this case, the internal circuit 4 is likely to malfunction.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に記載された従来例2においては、パッドと内部回路
との間の配線領域において、パッドと内部回路とを接続
する信号配線と電源配線層との間に寄生容量が付加さ
れ、信号の遅延が生じるという問題点がある。
However, in the conventional example 2 described in the above-mentioned publication, in the wiring region between the pad and the internal circuit, the signal wiring connecting the pad and the internal circuit and the power supply wiring layer are formed. However, there is a problem in that a parasitic capacitance is added between them, and signal delay occurs.

【0012】また、チップの辺の端部付近の配線は、辺
の中央部付近の配線より配線長が長く、配線の寄生抵抗
及び寄生容量が大きくなり、遅延時間が中央部付近の配
線より長くなる。このため、外部から同じタイミングで
信号を供給しても、内部回路に到達する時間に差が生
じ、正確に信号を取り込めないという問題点を生じる。
特に、半導体装置の動作周波数が高くなると、この遅延
時間の差の影響が無視できなくなってきた。
Further, the wiring near the end of the side of the chip has a longer wiring length than the wiring near the center of the side, the parasitic resistance and the parasitic capacitance of the wiring are larger, and the delay time is longer than the wiring near the center of the side. Become. For this reason, even if a signal is supplied from the outside at the same timing, there is a difference in the time to reach the internal circuit, which causes a problem that the signal cannot be taken in accurately.
In particular, as the operating frequency of the semiconductor device increases, the influence of this difference in delay time cannot be ignored.

【0013】また、従来例2は、デカップリング容量を
増やすために、周回電源配線を形成するという新たな製
造工程を追加するため、製造コストが高くなるという問
題点もある。
The second conventional example also has a problem that the manufacturing cost is increased because a new manufacturing process of forming a peripheral power supply wiring is added to increase the decoupling capacitance.

【0014】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、電源/接地ノイズを低減しつつ、信号線に
容量が付いて信号が遅延することを防止できる半導体装
置を提供することを目的とする。また、本発明の他の目
的は、パッドと内部回路とを接続する信号配線の遅延時
間がパッド位置によって差が生じることを防止し、その
遅延時間差を低減することができる半導体装置を提供す
ることにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of preventing a signal from being delayed due to a capacitance on a signal line while reducing power / ground noise. Aim. It is another object of the present invention to provide a semiconductor device capable of preventing a delay time of a signal line connecting a pad and an internal circuit from being varied depending on a pad position and reducing the delay time difference. It is in.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、チップ周辺部に配置された第1電源用パッド、第2
電源用パッド及び信号用パッドと、チップ中央部に配置
された内部回路と、前記各パッドと前記内部回路との間
の領域に絶縁膜を介して積層された多層配線からなる配
線領域と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記第1電
源用パッド及び第2電源用パッドに夫々接続された第1
電源用パッド配線層及び第2電源用パッド配線層と、最
上層の前記絶縁膜上に形成され前記信号用パッドと前記
内部回路とを接続する信号用配線層と、を有し、前記配
線領域は、前記第1電源用パッド配線層又は前記第2電
源用パッド配線層に夫々コンタクトを介して接続された
第1電源用配線層及び第2電源用配線層が前記内部回路
を取り囲むように延びており、最上層の第1電源用配線
層は、前記内部回路からチップ縁辺に向かう方向につい
て複数個に分割されていることを特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention comprises a first power supply pad and a second
A power supply pad and a signal pad; an internal circuit disposed in the center of the chip; and a wiring region formed by multilayer wiring laminated through an insulating film in a region between each of the pads and the internal circuit. A first power supply pad formed on the upper insulating film and connected to the first power supply pad and the second power supply pad, respectively;
The wiring region, comprising: a power supply pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first power supply wiring layer and a second power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via contacts, respectively, so as to surround the internal circuit. The uppermost first power supply wiring layer is divided into a plurality of parts in a direction from the internal circuit toward a chip edge.

【0016】本発明に係る他の半導体装置は、チップ周
辺部に配置された第1電源用パッド、第2電源用パッド
及び信号用パッドと、チップ中央部に配置された内部回
路と、前記各パッドと前記内部回路との間の領域に絶縁
膜を介して積層された多層配線からなる配線領域と、最
上層の前記絶縁膜上に形成され前記第1電源用パッド及
び第2電源用パッドに夫々接続された第1電源用パッド
配線層及び第2電源用パッド配線層と、最上層の前記絶
縁膜上に形成され前記信号用パッドと前記内部回路とを
接続する信号用配線層と、を有し、前記配線領域は、前
記第1電源用パッド配線層又は前記第2電源用パッド配
線層に夫々コンタクトを介して接続され前記内部回路を
取り囲むように延びた第1電源用配線層及び第2電源用
配線層を有し、最上層の第1電源用配線層は、前記内部
回路からチップ縁辺に向かう方向について複数個に分割
されており、各第1電源用配線層間には前記第1電源用
配線層に接続された導体層が存在しないことを特徴とす
る半導体装置。
Another semiconductor device according to the present invention includes a first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, and A wiring region formed of multilayer wiring laminated on a region between a pad and the internal circuit via an insulating film; and a first power supply pad and a second power supply pad formed on the uppermost insulating film. A first power supply pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer connected to each other; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via a contact and extending so as to surround the internal circuit; 2 Wiring layer for power supply The first power supply wiring layer is divided into a plurality of layers in a direction from the internal circuit toward the edge of the chip, and a conductive layer connected to the first power supply wiring layer is provided between each first power supply wiring layer. A semiconductor device, characterized by the absence of any.

【0017】前記第1及び第2電源用配線層間の間隔
は、これらの直下の第1又は第2電源用配線層との間隔
よりも狭くすることができる。また、前記信号用配線層
は、平面視で前記第1電源用配線層及び/又は第2電源
用配線層に交差する部分が前記第1電源用配線層及び/
又は第2電源用配線層に直交しているか、又は前記第1
電源用配線層及び/又は第2電源用配線層に対して同一
の角度で傾斜していることが好ましい。
The distance between the first and second power supply wiring layers may be smaller than the distance between the first and second power supply wiring layers immediately below the first and second power supply wiring layers. In the signal wiring layer, a portion that intersects the first power supply wiring layer and / or the second power supply wiring layer in a plan view has a first power supply wiring layer and / or a second power supply wiring layer.
Or perpendicular to the second power supply wiring layer, or
It is preferable that the power supply wiring layer and / or the second power supply wiring layer be inclined at the same angle.

【0018】本発明に係る更に他の半導体装置は、チッ
プ周辺部に配置された第1電源用パッド、第2電源用パ
ッド及び信号用パッドと、チップ中央部に配置された内
部回路と、前記各パッドと前記内部回路との間の領域に
絶縁膜を介して積層された多層配線からなる配線領域
と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記第1電源用パ
ッド及び第2電源用パッドに夫々接続された第1電源用
パッド配線層及び第2電源用パッド配線層と、最上層の
前記絶縁膜上に形成され前記信号用パッドと前記内部回
路とを接続する信号用配線層と、を有し、前記配線領域
は、基板上に形成された第1絶縁膜上に配置された第1
層配線層と、前記第1絶縁膜上に形成された第2絶縁膜
上に配置された第2層配線層と、前記第2絶縁膜上に形
成された第3絶縁膜上に配置された第3層配線層と、を
有し、前記第1乃至第3層配線層は前記内部回路を取り
囲むように延びており、前記第3層配線層及び第2層配
線層はコンタクトを介して前記第1電源用パッド配線層
に接続され、前記第1層配線層はコンタクトを介して前
記第1電源用パッド配線層に接続されており、前記第1
層配線層と前記第2層配線層との間でコンデンサを構成
すると共に、前記第3層配線層は複数個に分割されてい
ることを特徴とする。
Still another semiconductor device according to the present invention includes a first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, A wiring region composed of multilayer wiring laminated on a region between each pad and the internal circuit via an insulating film; and a first power supply pad and a second power supply pad formed on the uppermost insulating film A first power supply pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer respectively connected to the first power supply pad wiring layer, and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit; And the wiring region is provided on a first insulating film formed on a substrate.
A layer wiring layer, a second layer wiring layer disposed on the second insulating film formed on the first insulating film, and a third insulating film formed on the second insulating film. A third layer wiring layer, wherein the first to third layer wiring layers extend so as to surround the internal circuit, and the third layer wiring layer and the second layer wiring layer are connected via a contact. The first power supply pad wiring layer is connected to the first power supply pad wiring layer via a contact, and the first power supply pad wiring layer is connected to the first power supply pad wiring layer via a contact;
A capacitor is formed between a layer wiring layer and the second layer wiring layer, and the third layer wiring layer is divided into a plurality of layers.

【0019】この半導体装置において、前記第1層配線
層と基板との間に、コンタクトを介して前記第1電源用
パッド配線層に接続された他の配線層を有し、この他の
配線層と、前記第1層配線層との間でコンデンサを構成
することもできる。
In this semiconductor device, another wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer via a contact is provided between the first wiring layer and the substrate. And the first wiring layer to form a capacitor.

【0020】なお、例えば、前記第1電源用パッドには
内部回路に供給する電源線が接続され、前記第2電源用
パッドは接地に接続される。
For example, a power supply line for supplying an internal circuit is connected to the first power supply pad, and the second power supply pad is connected to ground.

【0021】本発明に係る更に他の半導体装置は、チッ
プ周辺部に配置された第1電源用パッド、第2電源用パ
ッド及び信号用パッドと、チップ中央部に配置された内
部回路と、前記各パッドと前記内部回路との間の領域に
絶縁膜を介して積層された多層配線からなる配線領域
と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記第1電源用パ
ッド及び第2電源用パッドに夫々接続された第1電源用
パッド配線層及び第2電源用パッド配線層と、最上層の
前記絶縁膜上に形成され前記信号用パッドと前記内部回
路とを接続する信号用配線層と、を有し、前記配線領域
は、前記第1電源用パッド配線層又は前記第2電源用パ
ッド配線層に夫々コンタクトを介して接続された第1電
源用配線層及び第2電源用配線層が前記内部回路を取り
囲むように延びており、前記各信号用配線層は、平面視
で前記第1電源用配線層に交差する部分が前記第1電源
用配線層に直交しているか、又は前記第1電源用配線層
に対し同一の角度で傾斜していることを特徴とする。
Still another semiconductor device according to the present invention includes a first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, A wiring region composed of multilayer wiring laminated on a region between each pad and the internal circuit via an insulating film; and a first power supply pad and a second power supply pad formed on the uppermost insulating film A first power supply pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer respectively connected to the first power supply pad wiring layer, and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit; Wherein the wiring region includes a first power supply wiring layer and a second power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via contacts, respectively. Extends around the internal circuit In each of the signal wiring layers, a portion intersecting the first power supply wiring layer in a plan view is orthogonal to the first power supply wiring layer, or has the same angle with respect to the first power supply wiring layer. It is characterized by being inclined at.

【0022】本発明に係る更に他の半導体装置は、チッ
プ周辺部に周回するように形成された電源用配線層を有
し、この電源用配線層は複数の配線層に形成され、上層
の電源用配線層の面積を下層の電源用配線層より狭くし
たことを特徴とする。
Still another semiconductor device according to the present invention has a power supply wiring layer formed around the periphery of a chip, the power supply wiring layer being formed in a plurality of wiring layers, and an upper power supply wiring layer. The area of the wiring layer for power supply is smaller than that of the lower wiring layer for power supply.

【0023】この半導体装置において、前記上層の電源
用配線層は周回状に形成された第1及び第2電源用配線
層を有し、この第1及び第2電源用配線層の相互間隔を
第1又は第2電源用配線層の幅よりも広くするように構
成することができる。また、前記上層の電源用配線層を
下層の電源用配線層との中継用配線とすることができ
る。
In this semiconductor device, the upper power supply wiring layer has first and second power supply wiring layers formed in a circular shape, and the first and second power supply wiring layers are spaced apart from each other by the first distance. It can be configured to be wider than the width of the first or second power supply wiring layer. Further, the upper power supply wiring layer can be used as a relay wiring with a lower power supply wiring layer.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。図1は本発明の
実施例に係る半導体装置の各層の配置を示す平面図、図
2は図1のA−A線による断面図、図3は図1のB−B
線による断面図、図4は図1のC−C線による断面図で
ある。図1は、半導体装置のコーナ部分を拡大した平面
図であり、図1に示すように、半導体チップの中央部に
内部回路14が配置され、半導体チップの周辺部に接地
パッド11、電源パッド12及び信号用パッド13が配
置されている。そして、各パッド11〜13と内部回路
14との間の領域に、内部回路14を取り囲むようにし
て、多層配線構造の配線が形成されており、配線領域が
構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing an arrangement of each layer of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, and FIG.
FIG. 4 is a sectional view taken along line CC of FIG. FIG. 1 is an enlarged plan view of a corner portion of the semiconductor device. As shown in FIG. 1, an internal circuit 14 is disposed at a central portion of a semiconductor chip, and a ground pad 11 and a power supply pad 12 are provided at a peripheral portion of the semiconductor chip. And signal pads 13 are arranged. In a region between each of the pads 11 to 13 and the internal circuit 14, a wiring having a multilayer wiring structure is formed so as to surround the internal circuit 14, thereby forming a wiring region.

【0025】即ち、半導体基板16の表面にはPウエル
領域17が選択的に形成されており、更にこのPウエル
領域17内には、その表面にコンタクトとPウエル領域
17との間のオーミックコンタクトをとるためのP+
域18が形成されている。
That is, a P-well region 17 is selectively formed on the surface of the semiconductor substrate 16, and an ohmic contact between the contact and the P-well region 17 is formed in the P-well region 17. P + region 18 is formed for removing the current.

【0026】そして、半導体基板16上には複数層の絶
縁膜からなる絶縁膜19が形成されており、最下層の絶
縁膜上に、ポリシリコン膜からなる第1層電源(VC
C)配線層42が形成され、その上の絶縁膜上に、アル
ミニウム等の金属からなる第2層接地(GND)配線層
41が形成され、その上の絶縁膜上に、同じくアルミニ
ウム等の金属からなる第3層電源(VCC)配線層39
と第3層接地(GND)配線層38及び40が形成され
ている。更に、その上の絶縁膜上に、第4層電源(VC
C)配線層35、36と第4層接地(GND)配線層3
4,37とが形成されている。そして、絶縁膜19の表
面上には、各パッド11〜13と内部回路14とを接続
する放射状の接地(GND)パッド配線層31、電源
(VCC)パッド配線層32及び信号用配線層33が形
成されている。即ち、接地パッド11と内部回路14と
は接地パッド配線層31により接続され、電源パッド1
2と内部回路とは電源パッド配線層32により接続さ
れ、信号用パッド13と内部回路14とは信号用配線層
33により接続されている。なお、図1内乃至図3には
図示しないが、パッド11〜13を除く絶縁膜19及び
配線層31〜33上には、半導体装置の表面を保護する
カバー用の絶縁膜が形成される。以下の説明では、これ
を最上層の絶縁膜とは呼ばないこととする。
An insulating film 19 made up of a plurality of insulating films is formed on the semiconductor substrate 16, and a first layer power supply (VC) made of a polysilicon film is formed on the lowermost insulating film.
C) A wiring layer 42 is formed, a second-layer ground (GND) wiring layer 41 made of a metal such as aluminum is formed on the insulating film thereon, and a metal such as aluminum is formed on the insulating film thereon. Power supply (VCC) wiring layer 39 made of
And third-layer ground (GND) wiring layers 38 and 40 are formed. Furthermore, a fourth layer power supply (VC
C) Wiring layers 35 and 36 and fourth-layer ground (GND) wiring layer 3
4, 37 are formed. On the surface of the insulating film 19, a radial ground (GND) pad wiring layer 31, a power supply (VCC) pad wiring layer 32, and a signal wiring layer 33 for connecting the pads 11 to 13 and the internal circuit 14 are provided. Is formed. That is, the ground pad 11 and the internal circuit 14 are connected by the ground pad wiring layer 31, and the power pad 1
2 and the internal circuit are connected by a power supply pad wiring layer 32, and the signal pad 13 and the internal circuit 14 are connected by a signal wiring layer 33. Although not shown in FIGS. 1 to 3, a cover insulating film for protecting the surface of the semiconductor device is formed on the insulating film 19 except for the pads 11 to 13 and the wiring layers 31 to 33. In the following description, this is not called the uppermost insulating film.

【0027】絶縁膜19内のポリシリコン膜からなる第
1層電源配線層42は、内部回路14を取り囲むように
配置され、配線領域の幅方向のほぼ全域を占める比較的
広い幅を有する。また、第2層接地配線層41も内部回
路14を取り囲むように配置され、配線領域の幅方向の
ほぼ全域を占める広い幅を有し、コンタクト20が形成
された箇所ではこの第2層接地配線層41の幅は第1層
電源配線層42よりも若干広いものであるが、コンタク
ト20が形成されていない箇所では、第2層接地配線層
41の幅は第1層電源配線層42の幅と同一である。
The first power supply wiring layer 42 made of a polysilicon film in the insulating film 19 is disposed so as to surround the internal circuit 14 and has a relatively wide width occupying almost the entire width of the wiring region in the width direction. The second-layer ground wiring layer 41 is also arranged so as to surround the internal circuit 14 and has a wide width occupying almost the entire area in the width direction of the wiring region. Although the width of the layer 41 is slightly wider than that of the first power supply wiring layer 42, the width of the second ground wiring layer 41 is smaller than the width of the first power supply wiring layer 42 where the contact 20 is not formed. Is the same as

【0028】そして、第3層には、内部回路14を3重
に取り囲むようにして、3個の配線、即ち、接地配線層
38,電源配線層39及び接地配線層40が内部回路1
4に近い方からこの順に配置されている。また、第4層
には、内部回路14を4重に取り囲むようにして、4個
の配線、即ち、内部回路14に近い方から、接地配線層
34、電源配線層35、電源配線層36及び接地配線層
37が形成されている。図1には、絶縁膜19上の配線
の他に、この第4層配線層34〜37が図示されてい
る。
In the third layer, three wirings, that is, a ground wiring layer 38, a power supply wiring layer 39, and a ground wiring layer 40 are formed so as to surround the internal circuit 14 in a triple manner.
4 in this order. In the fourth layer, four wirings, that is, the ground wiring layer 34, the power supply wiring layer 35, the power supply wiring layer 36, and A ground wiring layer 37 is formed. FIG. 1 shows the fourth wiring layers 34 to 37 in addition to the wiring on the insulating film 19.

【0029】これらの第1層電源配線層42及び第2層
接地配線層41は、夫々ポリシリコン膜及び金属膜を所
定の幅にパターニングすることにより形成することがで
きる。また、第3層接地配線層38,40及び第3層電
源配線層39は配線領域に形成した金属膜をリング状の
3本の配線にパターニングして形成することができ、第
4層接地配線層34、37及び第4層電源配線層35、
36は金属膜を4本のリング状の配線にパターニングす
ることにより形成することができる。更に、絶縁膜19
上の配線31,32,33も同様に金属膜のパターニン
グにより形成することができる。
The first power wiring layer 42 and the second ground wiring layer 41 can be formed by patterning a polysilicon film and a metal film to a predetermined width, respectively. Further, the third-layer ground wiring layers 38 and 40 and the third-layer power supply wiring layer 39 can be formed by patterning a metal film formed in the wiring region into three ring-shaped wirings. Layers 34 and 37 and a fourth power supply wiring layer 35,
36 can be formed by patterning a metal film into four ring-shaped wirings. Further, the insulating film 19
The upper wirings 31, 32, and 33 can be similarly formed by patterning a metal film.

【0030】そして、図1及び図2に示すように、接地
パッド11に接続された接地パッド配線層31と、その
下層の第4層の接地配線層34,37とは両者間の絶縁
膜に形成されたコンタクト23により接続されている。
また、図1及び図4に示すように、電源パッド12に接
続された電源パッド配線層32と、その下層の第4層の
電源配線層35,36とは両者間の絶縁膜に形成された
コンタクト24により接続されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the ground pad wiring layer 31 connected to the ground pad 11 and the fourth ground wiring layers 34 and 37 under the ground pad wiring layer 31 form an insulating film therebetween. They are connected by the formed contact 23.
As shown in FIGS. 1 and 4, the power supply pad wiring layer 32 connected to the power supply pad 12 and the fourth power supply wiring layers 35 and 36 under the power supply pad wiring layer 32 are formed in an insulating film therebetween. They are connected by a contact 24.

【0031】また、図2及び図4に示すように、第4層
の接地配線層34,37と第3層の接地配線層38,4
0とはコンタクト22により接続されており、第4層の
電源配線層35,36と第3層の電源配線層39とはコ
ンタクト22により接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the fourth-layer ground wiring layers 34, 37 and the third-layer ground wiring layers 38, 4
0 is connected by the contact 22, and the fourth power supply wiring layers 35 and 36 and the third power supply wiring layer 39 are connected by the contact 22.

【0032】更に、第3層の接地配線層38、40と第
3層の接地配線層41とはコンタクト21により接続さ
れている。そして、第2層の接地配線層41と基板表面
のP +領域18とはコンタクト20により接続されてい
る。
Further, the third ground wiring layers 38 and 40 are
The three ground wiring layers 41 are connected by contacts 21.
Have been. Then, the ground wiring layer 41 of the second layer and the substrate surface
P +The region 18 is connected by a contact 20.
You.

【0033】更にまた、図3に示すように、第3層の電
源配線層39と第1層の電源配線層42とはコンタクト
26により接続されている。このコンタクト26は第2
層の接地配線層41に設けた開口部28を介して、この
第2接地配線層41と接触しないように、第2接地配線
層41を挿通している。また、第2層の接地配線層41
と基板表面のP+領域18とがコンタクト25により接
続されている。このコンタクト25は第1層の電源配線
層42に設けた開口部27を介してこの第1電源配線層
42に接触しないようにして、第1電源配線層42を挿
通している。
Further, as shown in FIG. 3, the third power supply wiring layer 39 and the first power supply wiring layer 42 are connected by a contact 26. This contact 26 is
The second ground wiring layer 41 is inserted through the opening 28 provided in the layer ground wiring layer 41 so as not to contact the second ground wiring layer 41. Also, the second-layer ground wiring layer 41
And a P + region 18 on the substrate surface are connected by a contact 25. The contact 25 passes through the first power supply wiring layer 42 so as not to contact the first power supply wiring layer 42 through the opening 27 provided in the first power supply wiring layer 42.

【0034】絶縁膜19内の配線のうち、最上層の第4
層配線層において、電源配線層35,36はその下層の
第3層電源配線層39に共通に接続されているが、第4
層電源配線層35,36同士は、その間にスリット(隙
間)30を有して離隔している。この隙間30は配線層
34〜37をパターニングする際に、この部分をエッチ
ング除去することにより形成される。
Of the wiring in the insulating film 19, the fourth
In the layer wiring layers, the power supply wiring layers 35 and 36 are commonly connected to a third power supply wiring layer 39 below the power supply wiring layers 35 and 36.
The power supply wiring layers 35 and 36 are separated from each other with a slit (gap) 30 therebetween. The gap 30 is formed by etching and removing this portion when patterning the wiring layers 34 to 37.

【0035】また、絶縁膜19上には、信号用パッド1
3と内部回路14とを接続する信号用配線33が形成さ
れている。この信号用配線33はパッド13側でその下
層の接地配線層37及び電源配線層36と平面視で垂直
に交差し、内部回路14側で下層の電源配線層35及び
接地配線層34と平面視で垂直に交差する。そして、信
号用パッド13の配列ピッチの方が内部回路14におけ
る信号線の入力端子の配列ピッチよりも大きく、また、
両者の相対的位置関係は任意であるので、内部回路14
の信号線入力端子と信号用パッド13とを接続する信号
用配線層33はその中央部でチップ縁辺に対して傾斜し
て延びる傾斜部15を有する。即ち、信号用配線層33
はそのパッド13側及び内部回路14側の部分がチップ
縁辺に平行に延びる下層第4層配線層に垂直に延び、こ
の垂直部の間の部分がチップ縁辺に対して傾斜して延び
る傾斜部15となっている。なお、チップの中央部に配
置される信号用配線層については、直線状に延びている
ものもあるが、いずれにしても、信号線用配線はその下
層の電源配線層33,35及び接地配線層37,34と
交差する部分では、これらに垂直に延びている。
The signal pad 1 is formed on the insulating film 19.
A signal wiring 33 connecting the internal circuit 3 and the internal circuit 14 is formed. The signal wiring 33 vertically intersects the ground wiring layer 37 and the power supply wiring layer 36 below it on the pad 13 side in plan view, and intersects the lower power supply wiring layer 35 and ground wiring layer 34 on the internal circuit 14 side in plan view. Intersects vertically. The arrangement pitch of the signal pads 13 is larger than the arrangement pitch of the input terminals of the signal lines in the internal circuit 14, and
Since the relative positional relationship between them is arbitrary, the internal circuit 14
The signal wiring layer 33 connecting the signal line input terminal and the signal pad 13 has an inclined portion 15 that extends at an incline with respect to the chip edge at the center. That is, the signal wiring layer 33
The portion on the side of the pad 13 and the side of the internal circuit 14 extends perpendicularly to the lower fourth wiring layer extending in parallel with the edge of the chip, and a portion between the vertical portions extends obliquely with respect to the edge of the chip. It has become. Some of the signal wiring layers arranged in the center of the chip extend linearly. In any case, the signal line wiring is formed by the lower power supply wiring layers 33 and 35 and the ground wiring. In the portion where the layers 37 and 34 intersect, they extend perpendicular to them.

【0036】また、第4層の電源配線層35,36と夫
々接地配線層34,37とはこれらの配線層のパターニ
ングのためのフォトリソグラフィ(PR)工程上の限界
近くまで、近接して配置されている。また、配線層35
〜37の各線幅は、配線31〜33との間の寄生容量を
低減するため、コンタクト形成領域ではコンタクト22
〜24と中継できる最小の幅であることが望ましく、コ
ンタクトがない領域ではフォトリソグラフィ(PR)工
程上の限界近くまで細い幅であることが望ましい。隙間
30の幅は、同様な理由により、幅広いことが望まし
い。
Further, the fourth power supply wiring layers 35 and 36 and the ground wiring layers 34 and 37 are arranged close to a limit in a photolithography (PR) process for patterning these wiring layers. Have been. The wiring layer 35
In order to reduce the parasitic capacitance between the wirings 31 to 33, the line width of
It is desirable that the width be the minimum width that can be relayed to .about.24, and in a region where there is no contact, it is desirable that the width be as narrow as possible near the limit in the photolithography (PR) process. It is desirable that the width of the gap 30 be wide for the same reason.

【0037】なお、電源(VCC)を第1電源、接地
(GND)を第2電源と呼ぶ。
The power supply (VCC) is called a first power supply, and the ground (GND) is called a second power supply.

【0038】次に、上述の半導体チップの各層の配置態
様について説明する。図5は各層の全体を示す平面図で
あり、(a)は最上層、(b)乃至(e)は順次その下
層であり、(f)は半導体基板表面の拡散層の配置を示
す。図5(a)は図1のパッド配線層の全体配置を示す
図、図5(b)はその下層の第4層配線層の全体配置を
示す図であり、これらは図1に示されている。そして、
図5(c)は第3層配線層の全体配置、図5(d)は第
2層配線層の全体配置、図5(e)は第1層配線層の全
体配置を夫々示す図であり、図5(c)、(d)、
(e)及び(f)の1/4部分の拡大図を夫々図6、図
7、図8及び図9に示す。また、図5(a)、(b)の
部分拡大図を図1に示す。
Next, the arrangement of each layer of the semiconductor chip will be described. 5A and 5B are plan views showing the whole of each layer. FIG. 5A shows the uppermost layer, FIGS. 5B to 5E show the lower layers sequentially, and FIG. 5F shows the arrangement of diffusion layers on the surface of the semiconductor substrate. FIG. 5A is a diagram showing the entire arrangement of the pad wiring layer in FIG. 1, and FIG. 5B is a diagram showing the entire arrangement of the fourth-layer wiring layer therebelow, which are shown in FIG. I have. And
5C is a diagram illustrating the entire layout of the third wiring layer, FIG. 5D is a diagram illustrating the entire layout of the second wiring layer, and FIG. 5E is a diagram illustrating the entire layout of the first wiring layer. , FIG. 5 (c), (d),
FIGS. 6, 7, 8 and 9 show enlarged views of a quarter of (e) and (f), respectively. FIG. 1 is a partially enlarged view of FIGS. 5A and 5B.

【0039】図5(a)に示すように、チップ周辺部か
ら内部回路14に向けて、接地パッド11、電源パッド
12及び信号用パッド13に接続されたパッド配線層3
1,32,3が形成されており、図5(b)に示すよう
に、このパッド配線層31,32,33の下層に内部回
路14を4重に取り囲むようにして、第4層における電
源配線層35,36及び接地配線層34,37が形成さ
れている。
As shown in FIG. 5A, the pad wiring layer 3 connected to the ground pad 11, the power supply pad 12, and the signal pad 13 extends from the peripheral portion of the chip toward the internal circuit 14.
1, 32, and 3 are formed. As shown in FIG. 5B, the power supply in the fourth layer is formed so as to surround the internal circuit 14 four times below the pad wiring layers 31, 32, and 33. Wiring layers 35 and 36 and ground wiring layers 34 and 37 are formed.

【0040】更に、この第4層の下層に、図5(c)及
び図6に示すように、内部回路14を3重に取り囲むよ
うにして第3層の電源配線層39及び接地配線層38,
40が形成されている。また、電源配線層39はコンタ
クト22を介して上層(第4層)の電源配線層35,3
6と接続され、接地配線層38,40はコンタクト22
を介して第4層の接地配線層34,37と接続されてい
る。更に、この第3層の下層に、図5(d)及び図7に
示すように、内部回路14を取り囲む第2層の接地配線
層41が形成されている。また、第2層の接地配線層4
1はコンタクト21を介して上層(第3層)の接地配線
層38,40と接続されている。更に、接地配線層41
には複数の開口部28があり、開口部28の内部には上
層(第4層)の電源配線層35,36と下層(第1層)
の電源配線層42とを接続するコンタクト26が挿通し
ている。ここでは、上層(第4層)の電源配線層35,
36と下層(第1層)の電源配線層42とを接続するコ
ンタクト26が1回の製造工程で形成された例を示す
が、開口部28の内部に第2層の接地配線層41と同一
工程で形成された中継用の配線層を設けて、コンタクト
26を別々(2回)の製造工程で形成するようにしても
よい。
Further, under the fourth layer, as shown in FIGS. 5 (c) and 6, the third power supply wiring layer 39 and the third wiring layer 38 surround the internal circuit 14 in three layers. ,
40 are formed. The power supply wiring layer 39 is connected to the upper (fourth) power supply wiring layers 35 and 3 via the contact 22.
6 and the ground wiring layers 38 and 40 are
Are connected to the ground wiring layers 34 and 37 of the fourth layer via. Further, as shown in FIGS. 5D and 7, a second-layer ground wiring layer 41 surrounding the internal circuit 14 is formed below the third layer. In addition, the second ground wiring layer 4
1 is connected to the upper (third layer) ground wiring layers 38 and 40 via the contacts 21. Further, the ground wiring layer 41
Has a plurality of openings 28, and inside the openings 28 are upper (fourth layer) power supply wiring layers 35 and 36 and lower layers (first layer).
The contact 26 for connecting the power supply wiring layer 42 is inserted. Here, the upper (fourth) power supply wiring layer 35,
An example is shown in which the contact 26 connecting the power supply wiring layer 36 and the lower (first layer) power supply wiring layer 42 is formed in a single manufacturing step, but the inside of the opening 28 is the same as the ground wiring layer 41 of the second layer. The contact 26 may be formed in separate (two times) manufacturing steps by providing a relay wiring layer formed in the steps.

【0041】更に、この第2層の下層に、図5(e)及
び図8に示すように、内部回路14を取り囲む第1層の
電源配線層42が形成されている。また、第1層の電源
配線層42はコンタクト26を介して上層(第3層)の
電源配線層39と接続されている。更に、電源配線層4
2には複数の開口部27が形成されており、開口部27
の内部には上層(第2層)の接地配線層41と下層のP
+領域18とを接続するコンタクト25が挿通してい
る。ここでは、上層(第3層)の電源配線層39と下層
のP+領域18とを接続するコンタクト25が1回の製
造工程で形成された例を示すが、開口部27の内部に第
1層の電源配線層42と同一工程で形成された中継用の
配線層を設けて、コンタクト25を別々(2回)の製造
工程で形成するようにしても良い。第1層の電源配線層
42はポリシリコンにより形成されており、第2層乃至
第4層の各配線層及びパッド配線層31乃至33は、ア
ルミニウム等の金属により形成されている。
Further, a first power supply wiring layer 42 surrounding the internal circuit 14 is formed under the second layer, as shown in FIGS. The first power supply wiring layer 42 is connected to the upper (third) power supply wiring layer 39 via the contact 26. Further, the power supply wiring layer 4
2, a plurality of openings 27 are formed.
Inside the upper (second layer) ground wiring layer 41 and the lower layer P
The contact 25 connecting the + region 18 is inserted. Here, an example is shown in which the contact 25 connecting the upper (third) power supply wiring layer 39 and the lower P + region 18 is formed in one manufacturing process. A relay wiring layer formed in the same step as the power supply wiring layer 42 may be provided, and the contacts 25 may be formed in separate (two times) manufacturing steps. The first power supply wiring layer 42 is formed of polysilicon, and the second to fourth wiring layers and the pad wiring layers 31 to 33 are formed of metal such as aluminum.

【0042】そして、半導体基板16の表面には、上述
の配線層と整合するように、内部回路14を中心として
リング状に延びるPウエル17が形成されている。Pウ
エル17の表面に形成されたP+領域18は、図5
(f)及び図9に示すように、第1層の電源配線層42
に形成された開口部27内に挿通するコンタクト25を
介して第2層の接地配線層41に接続されている。
On the surface of the semiconductor substrate 16, a P-well 17 extending in a ring shape around the internal circuit 14 is formed so as to match with the above-mentioned wiring layer. The P + region 18 formed on the surface of the P well 17 corresponds to FIG.
(F) and as shown in FIG. 9, the first power supply wiring layer 42
Is connected to the ground wiring layer 41 of the second layer via a contact 25 inserted into the opening 27 formed in the second layer.

【0043】次に、上述の如く構成された半導体装置の
動作について説明する。信号線は信号用パッド13から
信号用配線層33を介して内部回路14に入力され、電
源電圧VCCは電源パッド12に与えられ、接地パッド
11には外部の接地配線がボンディング接続される。電
源電圧は電源用パッド配線層32からコンタクト24、
22,26を介して配線領域に形成された多層配線構造
の電源配線層35、36,39,42に与えられる。一
方、接地電位GNDは、接地パッド配線層31からコン
タクト23,22,21を介して、多層配線構造の接地
配線層34,37,38,40,41に与えられ、第2
層の接地配線層41からコンタクト20を介して基板1
6の表面のP+領域18に与えられ、基板16に形成さ
れたPウエル17に接地(GND)電位を与えるように
なっている。また、電源用、接地用パッド配線層32、
31は、内部回路14と接続され、内部回路14に電源
電位と接地電位を夫々供給する。更に、図示はしていな
いが、電源用、接地用パッド配線層32,31が形成さ
れた領域以外に、内部回路14と電源配線層35,接地
配線層34とを接続する配線層を形成して、内部回路1
4に電源電位と接地電位を夫々供給するようにしても良
い。
Next, the operation of the semiconductor device configured as described above will be described. The signal line is input from the signal pad 13 to the internal circuit 14 via the signal wiring layer 33, the power supply voltage VCC is applied to the power supply pad 12, and the ground pad 11 is connected to an external ground wiring by bonding. The power supply voltage is supplied from the power supply pad wiring layer 32 to the contact 24,
Power is supplied to power supply wiring layers 35, 36, 39, 42 having a multilayer wiring structure formed in the wiring region via the wirings 22, 26. On the other hand, the ground potential GND is applied from the ground pad wiring layer 31 to the ground wiring layers 34, 37, 38, 40, 41 of the multilayer wiring structure via the contacts 23, 22, 21 and the second potential.
From the ground wiring layer 41 through the contact 20
6 is applied to a P + region 18 on the surface of the substrate 6 to apply a ground (GND) potential to a P well 17 formed on the substrate 16. Also, a power supply and ground pad wiring layer 32,
Reference numeral 31 is connected to the internal circuit 14 and supplies the internal circuit 14 with a power supply potential and a ground potential, respectively. Further, although not shown, a wiring layer for connecting the internal circuit 14 to the power supply wiring layer 35 and the ground wiring layer 34 is formed in a region other than the regions where the power supply and ground pad wiring layers 32 and 31 are formed. And internal circuit 1
4 may be supplied with a power supply potential and a ground potential, respectively.

【0044】而して、本実施例においては、チップ周辺
部の配線領域に多層配線構造が形成されており、この多
層配線構造において、絶縁膜19上の接地パッド配線層
31は絶縁膜19内の最上層の電源配線層35,36と
両者間の絶縁膜を間に挟んで平行に対向している。ま
た、絶縁膜19内においては、第3層の電源配線層39
と第2層の接地配線層41とが両者間に絶縁膜を挟んで
平行に対向しており、更に、第2層の接地配線層41と
第1層の電源配線層42とは両者間に絶縁膜を挟んで平
行に対向して配置されている。このため、内部回路14
と外部引き出し用の電源用パッド12及び接地用パッド
11との間に、バイパスコンデンサが介装された状態に
あり、この多層配線構造において、電源ノイズ及び接地
ノイズが除去される。
In this embodiment, a multilayer wiring structure is formed in the wiring area around the chip. In this multilayer wiring structure, the ground pad wiring layer 31 on the insulating film 19 is formed in the insulating film 19. And the uppermost power supply wiring layers 35 and 36 in parallel with an insulating film therebetween. In the insulating film 19, the third power supply wiring layer 39 is formed.
And the ground wiring layer 41 of the second layer are opposed to each other in parallel with an insulating film interposed therebetween, and the ground wiring layer 41 of the second layer and the power supply wiring layer 42 of the first layer are between them. They are arranged to face each other in parallel with the insulating film interposed therebetween. Therefore, the internal circuit 14
A bypass capacitor is interposed between the external power supply pad 12 and the grounding pad 11, and power supply noise and ground noise are eliminated in this multilayer wiring structure.

【0045】この場合に、絶縁膜19上には、電源用パ
ッド配線層32及び接地パッド配線層31の他に、信号
用配線層33が形成されており、この信号用配線層33
とその下層の第4層の各電源配線層35,36及び接地
配線層34,37との間で寄生容量が付加してしまうこ
とが考えられるが、本実施例においては、電源用配線層
35及び36は広幅の一面に延びた配線層ではなく、両
者間に隙間30が設けられており、最上層の電源配線層
35,36はその分全体の幅が狭くなっている。従っ
て、信号用配線層33と最上層(第4層)電源配線層3
5,36との間につく寄生容量は小さい。また、電源配
線層35,36の両側に配置された接地配線層34,3
7も幅が狭いので、信号用配線層33に不必要な寄生容
量を付加してしまうことが抑制される。
In this case, a signal wiring layer 33 is formed on the insulating film 19 in addition to the power supply pad wiring layer 32 and the ground pad wiring layer 31, and the signal wiring layer 33 is formed.
It is conceivable that parasitic capacitance may be added between the power supply wiring layers 35 and 36 and the ground wiring layers 34 and 37 in the fourth layer below the power supply wiring layers 35 and 36. And 36 are not wide wiring layers extending over one surface, but have a gap 30 between them, and the uppermost power supply wiring layers 35 and 36 have a narrower overall width. Therefore, the signal wiring layer 33 and the uppermost (fourth) power supply wiring layer 3
Parasitic capacitance between the first and second electrodes 5 and 36 is small. Also, the ground wiring layers 34, 3 arranged on both sides of the power supply wiring layers 35, 36
7 also has a small width, so that adding unnecessary parasitic capacitance to the signal wiring layer 33 is suppressed.

【0046】一方、この第4層電源配線層35,36の
下方には、幅が広い第3層電源配線層39が形成されて
いるので、その下層の第2層接地配線層41との間で十
分に大きな容量値のバイパスコンデンサを構成する。従
って、電源/接地ノイズは十分に除去することができ
る。なお、この第3層電源配線層39と信号線配線層3
3との間の寄生容量は第4層との間に比べて遙かに少な
い。
On the other hand, since the third power supply wiring layer 39 having a large width is formed below the fourth power supply wiring layers 35 and 36, the third power supply wiring layer 39 is located between the third power supply wiring layer 39 and the lower second power supply wiring layer 41. Constitutes a bypass capacitor having a sufficiently large capacitance value. Therefore, power / ground noise can be sufficiently removed. The third power supply wiring layer 39 and the signal line wiring layer 3
3 is much smaller than that between the third layer and the fourth layer.

【0047】また、本実施例においては、最上層の第4
層電源配線層35及び36と、夫々それに隣接する第4
層接地配線層34,37との間は、近接しているので、
両者間にバイパスコンデンサが形成される。例えば、本
実施例において、第1層のポリシリコン配線層の厚さは
0.1μmであり、基板上にポリシリコン第1層配線層
との間に形成された絶縁膜は6nmと極めて薄いもので
ある。ポリシリコン配線層の表面と第2層金属配線層
(金属配線のうち最下層)の下面との間の距離は、0.
78μm、第2層配線層と第3層金属配線層との間の距
離(絶縁膜の厚さ)は0.8μm、第3層配線層と第4
層金属配線層(絶縁膜内の最上層の金属配線層)との間
の距離(絶縁膜の厚さ)は0.8μm、第4層配線層と
パッド配線層との間の距離(絶縁膜の厚さ)は0.8μ
mであり、第2層乃至第4層金属配線層の厚さは0.6
1μm、パッド配線層の厚さは1.01μmである。更
に、第4層電源配線層35(及び36)と、第4層接地
配線層34(及び37)との間の距離は、0.4μm、
これらの配線層34乃至37の幅は100μmである。
なお、上述の寸法において、ポリシリコン膜が形成され
た半導体基板の表面と第2層金属配線層との間の容量値
は、比誘電率をεkとして3.9εkとなり、金属配線
層間の容量値は4.2εkとなる。このように、最上層
の第4層において、電源配線層35と接地配線層34と
の間、及び電源配線層36と接地配線層37との間の距
離は極めて短く、両者間にバイパスコンデンサが形成さ
れる。
In this embodiment, the fourth layer of the uppermost layer
Power supply wiring layers 35 and 36 and the fourth
Between the first and second ground wiring layers 34 and 37,
A bypass capacitor is formed between the two. For example, in the present embodiment, the thickness of the first polysilicon wiring layer is 0.1 μm, and the insulating film formed between the first polysilicon wiring layer and the substrate on the substrate is as thin as 6 nm. It is. The distance between the surface of the polysilicon wiring layer and the lower surface of the second metal wiring layer (the lowermost layer of the metal wiring) is 0.1 mm.
78 μm, the distance between the second wiring layer and the third metal wiring layer (the thickness of the insulating film) is 0.8 μm, and the third wiring layer is
The distance (the thickness of the insulating film) between the first metal wiring layer (the uppermost metal wiring layer in the insulating film) and the distance between the fourth wiring layer and the pad wiring layer (the insulating film) is 0.8 μm. 0.8μ)
m, and the thickness of the second to fourth metal wiring layers is 0.6
1 μm, and the thickness of the pad wiring layer is 1.01 μm. Further, the distance between the fourth power wiring layer 35 (and 36) and the fourth ground wiring layer 34 (and 37) is 0.4 μm,
The width of these wiring layers 34 to 37 is 100 μm.
In the above dimensions, the capacitance value between the surface of the semiconductor substrate on which the polysilicon film is formed and the second metal wiring layer is 3.9εk, where εk is the relative dielectric constant, and the capacitance value between the metal wiring layers is Is 4.2εk. As described above, in the fourth uppermost layer, the distance between the power supply wiring layer 35 and the ground wiring layer 34 and the distance between the power supply wiring layer 36 and the ground wiring layer 37 are extremely short, and a bypass capacitor is provided between them. It is formed.

【0048】これにより、電源/接地ノイズが更に一層
低減される。通常、絶縁膜は下層のものほど薄くなる。
このため、Pウエル17と第1層電源配線層42との
間、下層の第1層電源配線層42と第2層接地配線層4
1との間、及び第2層接地配線層41と第3層電源配線
層39との間に形成されるコンデンサは、導体間の容量
絶縁膜の厚さが薄いものとなり、また導体の面積は大き
いので、極めて大きな容量値を得やすい。これに対し、
上層に配置される導体(第3層及び第4層)と両者間の
絶縁膜により形成されるコンデンサは、絶縁膜19の厚
さが下層より厚いので、同一面積の配線層を形成して
も、大きな容量値を得ることができないものであるが、
本実施例においては、配線層の側面を利用し、上層の導
体、即ち第4層電源配線層35,36はその横に近接す
る第4層接地配線層34,37との間でコンデンサを構
成するので、導体間の距離、即ち、絶縁膜の厚さはPR
工程により決まる限界まで小さくできるため、極めて大
きな容量値を得ることができる。従って、本実施例の多
層配線構造は高効率で高容量値のバイパスコンデンサを
構成することができる。
As a result, power / ground noise is further reduced. Normally, the lower the insulating film, the thinner the insulating film.
Therefore, between the P well 17 and the first power supply wiring layer 42, and between the lower first power supply wiring layer 42 and the second ground wiring layer 4.
1 and between the second ground wiring layer 41 and the third power supply wiring layer 39, the capacitor insulation film between the conductors has a small thickness, and the area of the conductors is small. Since it is large, it is easy to obtain an extremely large capacitance value. In contrast,
Since the capacitor formed by the conductor (the third layer and the fourth layer) disposed in the upper layer and the insulating film between them has a thickness of the insulating film 19 larger than that of the lower layer, even if a wiring layer having the same area is formed. , It is not possible to obtain a large capacitance value,
In this embodiment, the side conductor of the wiring layer is used, and the upper conductor, that is, the fourth power supply wiring layers 35 and 36 form a capacitor between the adjacent fourth conductive layers 34 and 37. Therefore, the distance between conductors, that is, the thickness of the insulating film is PR
Since it can be reduced to the limit determined by the process, an extremely large capacitance value can be obtained. Therefore, the multilayer wiring structure of this embodiment can constitute a high-efficiency and high-capacity bypass capacitor.

【0049】前述の如く、本実施例においては、最上層
の電源配線層35,36は両者間に隙間30をおいて幅
が狭いものとなっているので、その上に形成される信号
用配線層33との間の寄生容量を十分に小さくすること
ができるが、信号用配線層33と電源配線層35,36
とが対向している以上、若干の寄生容量は生じる。そし
て、これにより、信号に若干の遅延が生じるが、本実施
例においては、信号用配線層33は電源配線層35,3
6及び接地配線層34,37と交差する領域において、
これらの下層電源配線層と垂直に交差する。このため、
平面視で、信号用配線層33と、電源配線層35,36
及び接地配線層34,37とが重なる面積は、信号用配
線層33の幅が均一である限り、全ての信号用配線層3
3について一定である。このため、各信号用配線層33
につく寄生容量は一定であり、従って、それに起因する
信号の遅延量は一定である。
As described above, in this embodiment, since the uppermost power supply wiring layers 35 and 36 are narrow with the gap 30 therebetween, the signal wiring formed thereon is formed. Although the parasitic capacitance between the signal wiring layer 33 and the power supply wiring layers 35 and 36 can be sufficiently reduced.
As a result, some parasitic capacitance occurs. Although this causes a slight delay in the signal, in the present embodiment, the signal wiring layer 33 is formed by the power supply wiring layers 35 and 3.
6 and the region intersecting with the ground wiring layers 34 and 37,
It intersects vertically with these lower power supply wiring layers. For this reason,
In plan view, the signal wiring layer 33 and the power wiring layers 35 and 36
As long as the width of the signal wiring layer 33 is uniform, the area where the signal wiring layer 33 and the ground wiring layers 34 and 37
3 is constant. For this reason, each signal wiring layer 33
Is constant, and therefore, the amount of signal delay caused by the parasitic capacitance is constant.

【0050】これに対し、図20に示す従来の半導体装
置においては、信号用パッド3と内部回路4とを接続す
る信号用配線層7は、直線状に延びているので、内部回
路の入出力端子の位置及び信号用パッド3の位置によ
り、信号用配線層7がチップ縁辺に対して傾斜する角度
が異なる。従って、本実施例のように、配線領域におい
て、信号用配線層7の下層に電源配線層をチップ縁辺に
平行に延びるように配置した場合、信号用配線層7と下
層電源配線層とが交差する角度が、信号用パッド3の位
置により異なり、信号用配線層7の幅が一定であったと
しても、平面視で信号用配線層7と下層電源配線層とが
重なる面積が異なってしまう。そうすると、信号用配線
層7につく寄生容量が各信号線について相違し、遅延時
間が各信号線について相違してしまう。これに対し、本
実施例においては、図1に示すように、信号用配線層3
3は電源配線層35,36及び接地配線層34,37と
交差する領域において、これらの下層電源配線層と垂直
に交差するので、平面視で、信号用配線層33と、電源
配線層35,36及び接地配線層34,37とが重なる
面積は、全ての信号用配線層33について一定である。
従って、各信号用配線層33につく寄生容量は一定であ
り、それに起因する信号の遅延量は一定である。
On the other hand, in the conventional semiconductor device shown in FIG. 20, the signal wiring layer 7 connecting the signal pad 3 and the internal circuit 4 extends linearly, so that the input / output The angle at which the signal wiring layer 7 is inclined with respect to the chip edge differs depending on the position of the terminal and the position of the signal pad 3. Therefore, when the power supply wiring layer is arranged below the signal wiring layer 7 in the wiring region so as to extend parallel to the chip edge as in the present embodiment, the signal wiring layer 7 and the lower power supply wiring layer cross each other. The angle to be formed differs depending on the position of the signal pad 3, and even if the width of the signal wiring layer 7 is constant, the area where the signal wiring layer 7 and the lower power supply wiring layer overlap in a plan view is different. Then, the parasitic capacitance applied to the signal wiring layer 7 differs for each signal line, and the delay time differs for each signal line. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG.
3 intersects vertically with the lower power supply wiring layers in the region where the power supply wiring layers 35 and 36 and the ground wiring layers 34 and 37 intersect, so that the signal wiring layer 33 and the power supply wiring layers 35 and The area where the wiring 36 and the ground wiring layers 34 and 37 overlap is constant for all the signal wiring layers 33.
Accordingly, the parasitic capacitance applied to each signal wiring layer 33 is constant, and the amount of signal delay resulting therefrom is constant.

【0051】また、多層且つ複数の配線層で第1及び第
2電源用配線層を形成したので、第1及び第2の電源配
線層の配線抵抗を低減でき、低インピーダンスで内部回
路14内の各回路ブロックに電源(VCC)電位と接地
(GND)電位を供給することができる。
Further, since the first and second power supply wiring layers are formed of a plurality of multi-layered wiring layers, the wiring resistance of the first and second power supply wiring layers can be reduced, and the impedance in the internal circuit 14 can be reduced with low impedance. A power supply (VCC) potential and a ground (GND) potential can be supplied to each circuit block.

【0052】以上の説明では、第1電源を電源電位、第
2電源を接地電位としたが、第1電源を接地電位、第2
電源を電源電位としても良い。この場合は、P+領域1
8をN+領域に、Pウエル領域17をNウエル領域に変
更すればよい。
In the above description, the first power supply is set to the power supply potential and the second power supply is set to the ground potential.
The power supply may be a power supply potential. In this case, the P + region 1
8 may be changed to an N + region, and the P well region 17 may be changed to an N well region.

【0053】次に、本発明の第2実施例について説明す
る。図10は本発明の第2実施例を示すチップの1/4
部分の拡大平面図、図11は図10のA−A線による断
面図である。接地パッド61、電源パッド62及び信号
用パッド63(63a、63b)がチップ周辺部に配置
されており、最上層の配線層において、これらのパッド
から内部回路14に向けて、接地パッド配線層64、電
源パッド配線層65及び信号用パッド配線層66(66
a、66b)が延びるように形成されており、内部回路
の各端子に接続されている。そして、これらのパッド配
線層の下層に、絶縁膜を介して、第4層の接地配線層7
1、電源配線層72、接地配線層73及び電源配線層7
4が内部回路14を4重に取り囲むように形成されてい
る。接地配線層71及び電源配線層72と、接地配線層
73及び電源配線層74とは夫々内部回路14側と、パ
ッド61,62,63側とに偏在して配置されており、
両者間には比較的広い絶縁膜の領域(スリット30)が
存在する。この第4層配線層の下層の第3層には、電源
配線層75が形成されており、この第3層の下層の第2
層には、接地配線層76が形成されており、この第2層
の下層の第1層には、電源配線層77が形成されてお
り、これらの配線層75,76,77はいずれも内部回
路14を取り囲むようにして周回状に配置されている。
そして、接地パッド配線層64と接地配線層71,73
とはコンタクト67により接続されており、電源配線層
72、74と電源パッド配線層65とはコンタクト68
により接続されている。また、電源配線層75,77は
コンタクトを介して電源配線層72,74に接続されて
おり、接地配線層76はコンタクトを介して接地配線層
71,73に接続されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a quarter of a chip showing the second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an enlarged plan view of a portion, and FIG. 11 is a sectional view taken along line AA of FIG. A ground pad 61, a power supply pad 62 and a signal pad 63 (63 a, 63 b) are arranged in the peripheral portion of the chip. In the uppermost wiring layer, the ground pad wiring layer 64 extends from these pads toward the internal circuit 14. , Power supply pad wiring layer 65 and signal pad wiring layer 66 (66
a, 66b) are formed so as to extend and are connected to respective terminals of the internal circuit. Under the pad wiring layers, a fourth-layer ground wiring layer 7 is interposed via an insulating film.
1, power supply wiring layer 72, ground wiring layer 73, and power supply wiring layer 7
4 are formed so as to surround the internal circuit 14 four times. The ground wiring layer 71 and the power supply wiring layer 72, and the ground wiring layer 73 and the power supply wiring layer 74 are respectively arranged unevenly on the internal circuit 14 side and the pads 61, 62, 63 side.
A relatively wide insulating film region (slit 30) exists between the two. A power supply wiring layer 75 is formed in a third layer below the fourth wiring layer, and a second power supply layer 75 is formed below the third layer.
In this layer, a ground wiring layer 76 is formed, and in a first layer below this second layer, a power supply wiring layer 77 is formed, and all of these wiring layers 75, 76, 77 are internally formed. The circuit 14 is arranged so as to surround the circuit 14.
Then, the ground pad wiring layer 64 and the ground wiring layers 71, 73
Are connected by a contact 67, and the power supply wiring layers 72 and 74 and the power supply pad wiring layer 65 are connected by a contact 68.
Connected by The power supply wiring layers 75 and 77 are connected to the power supply wiring layers 72 and 74 via contacts, and the ground wiring layer 76 is connected to the ground wiring layers 71 and 73 via contacts.

【0054】本実施例においても、パッド配線層の下層
の周回電源配線層において、電源配線層は配線層72及
び配線層74の2つに分離している。しかし、この最上
層の電源配線層において、第1実施例においては、GN
D−VCC−VCC−GNDの順に各配線層が並んでい
るが、本実施例においては、GND−VCC−GND−
VCCという順にこれらの配線層が並んでいる。
Also in the present embodiment, in the peripheral power supply wiring layer below the pad wiring layer, the power supply wiring layer is divided into two wiring layers 72 and 74. However, in the uppermost power supply wiring layer, in the first embodiment, GN
Although each wiring layer is arranged in the order of D-VCC-VCC-GND, in this embodiment, GND-VCC-GND-
These wiring layers are arranged in the order of VCC.

【0055】また、半導体基板59の配線領域の表面に
は、P+領域60がその全面に形成されている。更に、
本実施例においては、一部の信号用パッド配線層66b
及び電源用パッド配線層65は、第1実施例と異なり、
その下層の配線層71乃至74と直交していない。
On the surface of the wiring region of the semiconductor substrate 59, a P + region 60 is formed on the entire surface. Furthermore,
In this embodiment, some signal pad wiring layers 66b
And the power supply pad wiring layer 65 is different from the first embodiment.
It is not orthogonal to the underlying wiring layers 71 to 74.

【0056】信号用パッド配線層66bと電源、接地配
線層71,72(又は73,74)との交叉面積は、信
号用パッド配線層66aのそれとほぼ同じ面積になるよ
うにしている。その結果、交差部分での寄生容量がほぼ
同じになり、この交差部分で生ずる信号遅延をほぼ同一
にすることができる。
The intersection area between the signal pad wiring layer 66b and the power supply / ground wiring layers 71, 72 (or 73, 74) is set to be substantially the same as that of the signal pad wiring layer 66a. As a result, the parasitic capacitance at the intersection is substantially the same, and the signal delay at the intersection can be made substantially the same.

【0057】また、信号用パッド配線層66bの隙間3
0領域上の幅を、図示しない半導体チップ辺中央部のそ
れに比べて幅広くすることで、配線抵抗を低減でき、チ
ップ辺端部とチップ辺中央部との信号遅延時間差を低減
することができる。
The gap 3 in the signal pad wiring layer 66b
By making the width on the zero region wider than that of the central part of the semiconductor chip (not shown), the wiring resistance can be reduced, and the difference in signal delay time between the edge part of the chip and the central part of the chip side can be reduced.

【0058】このように構成された半導体装置において
は、第1実施例と同様に、パッド配線層の下層の電源配
線層72,74が2つに分離しており、電源配線層はそ
の分全体の幅が狭くなっている。従って、信号用パッド
配線層66と最上層(第4層)電源配線層72,74と
の間につく寄生容量は小さい。また、電源配線層72.
74の近傍に配置された接地配線層71,73も幅が狭
いので、信号用配線層66に不必要な容量を付加してし
まうことが抑制される。
In the semiconductor device having such a structure, the power supply wiring layers 72 and 74 below the pad wiring layer are separated into two, as in the first embodiment, and the power supply wiring layer is entirely divided accordingly. Has become narrower. Therefore, the parasitic capacitance between the signal pad wiring layer 66 and the uppermost (fourth layer) power supply wiring layers 72 and 74 is small. The power supply wiring layers 72.
Since the widths of the ground wiring layers 71 and 73 disposed near the base 74 are also narrow, it is possible to prevent the unnecessary wiring from being added to the signal wiring layer 66.

【0059】また、電源配線層72,74と接地パッド
配線層64とは絶縁膜を間に挟んで対向しており、幅が
広い電源配線層75と、接地配線層76と、電源配線層
77とは絶縁膜を間に挟んで対向しているので、これら
の間にコンデンサが形成され、内部回路14と外部引き
出し用の電源用パッド62及び接地用パッド61との間
に、バイパスコンデンサが介装された状態にあり、この
多層配線構造において、電源ノイズ及び接地ノイズが除
去される。
The power supply wiring layers 72 and 74 and the ground pad wiring layer 64 face each other with an insulating film interposed therebetween, and have a wide power supply wiring layer 75, a ground wiring layer 76, and a power supply wiring layer 77. Are opposed to each other with an insulating film interposed therebetween, a capacitor is formed therebetween, and a bypass capacitor is interposed between the internal circuit 14 and the power supply pad 62 and the ground pad 61 for external drawing. In this multilayer wiring structure, power supply noise and ground noise are removed.

【0060】次に、本発明の第3実施例について説明す
る。図12は本発明の第2実施例を示すチップの1/4
部分の拡大平面図、図13は図12のA−A線による断
面図、図14は図12のB−B線による断面図である。
P型半導体基板81の表面にNウエル82が内部回路1
4を取り囲むように形成されており、このNウエル82
内にコンタクト用のN+領域83が形成されている。そ
して、半導体基板81の表面上には絶縁膜84が形成さ
れており、この絶縁膜84内に、第1層の接地配線層1
09と、第2層の電源配線層106と、第3層の電源配
線層103,105及び接地配線層104とが形成され
ている。電源配線層103、106は、コンタクト10
8により電源パッド配線層95及び基板表面のN+領域
83に接続されている、また、接地配線層104、10
7はコンタクト109により相互に接続されており、こ
れらの配線層はコンタクト110により、接地パッド配
線層94に接続されている。第4層にも導電層が存在す
るが、この第4層は電源パッド配線層に接続されたコン
タクト108の中継用の導電層100、101と、接地
パッド配線層94に接続されたコンタクト110の中継
用の導電層102である。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a quarter of a chip showing the second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a sectional view taken along line AA of FIG. 12, and FIG. 14 is a sectional view taken along line BB of FIG.
An N-well 82 is provided on the surface of a P-type semiconductor
4 is formed so as to surround the N well 82.
An N + region 83 for contact is formed therein. An insulating film 84 is formed on the surface of the semiconductor substrate 81, and the first ground wiring layer 1 is formed in the insulating film 84.
09, a second power supply wiring layer 106, and third power supply wiring layers 103 and 105 and a ground wiring layer 104 are formed. The power supply wiring layers 103 and 106
8 are connected to the power supply pad wiring layer 95 and the N + region 83 on the substrate surface.
7 are connected to each other by a contact 109, and these wiring layers are connected to a ground pad wiring layer 94 by a contact 110. The fourth layer also has a conductive layer. The fourth layer includes conductive layers 100 and 101 for relaying a contact 108 connected to the power pad wiring layer and a contact 110 connected to the ground pad wiring layer 94. This is a conductive layer 102 for relay.

【0061】絶縁膜84の上には、チップ周辺部に接地
パッド91、電源パッド92及び信号用パッド93が形
成されており、これらのパッド91,92,93から内
部回路14に向かうように、接地用パッド配線層94,
電源用パッド配線層95及び信号用パッド配線層96が
形成されている。
On the insulating film 84, a ground pad 91, a power supply pad 92, and a signal pad 93 are formed in the peripheral portion of the chip, and the pads 91, 92, 93 are directed to the internal circuit 14 from these pads 91, 92, 93. Ground pad wiring layer 94,
A power supply pad wiring layer 95 and a signal pad wiring layer 96 are formed.

【0062】本実施例においては、最上層の導電層は、
コンタクトの中継用の導電層であり、内部回路14を周
回する配線層ではない。この最上層の下層の第3層に、
電源配線層103,105が2つに分離されて形成され
ており、従って、本実施例においても、信号用パッド配
線層96と、電源配線層103,105との間につく寄
生容量は極めて小さく、しかもこの電源配線層103,
105は第3層であるので、信号用パッド配線層96と
の間に厚い絶縁膜が存在するため、信号用パッド配線層
96につく容量成分は極めて小さい。
In this embodiment, the uppermost conductive layer is
It is a conductive layer for relaying a contact, not a wiring layer that goes around the internal circuit 14. In the third layer below this top layer,
Since the power supply wiring layers 103 and 105 are formed separately from each other, the parasitic capacitance between the signal pad wiring layer 96 and the power supply wiring layers 103 and 105 is extremely small also in this embodiment. Moreover, the power supply wiring layer 103,
Since the third layer 105 has a thick insulating film between itself and the signal pad wiring layer 96, the capacitance component attached to the signal pad wiring layer 96 is extremely small.

【0063】次に、本実施例の半導体装置において、信
号線に付加される寄生容量を見積もり、信号遅延時間を
算出した結果を、従来の半導体装置と比較して説明す
る。
Next, the result of estimating the parasitic capacitance added to the signal line in the semiconductor device of the present embodiment and calculating the signal delay time will be described in comparison with a conventional semiconductor device.

【0064】先ず、図1乃至図9に示す第1実施例にお
いて、信号用配線層33のシート抵抗を75mΩ/□と
する。このとき、配線抵抗Rは、配線の長さ(L)に比
例し、幅(W)に反比例するので、R=75(mΩ)×
L/Wと表すことができる。そして、信号用配線層33
と最上層の第1、第2電源用配線層34〜37との間の
単位面積当たりの容量を120aF/μm2とする。こ
のとき、配線容量Cは、配線の長さ(L)と幅(W)の
積(面積)に比例するので、C=120(aF/μ
2)×L×Wと表すことができる。なお、上記式にお
いて、aは1×10- 18を意味する。また、信号用配線
層33と電源用配線層39との間の単位面積当たりの容
量を30aF/μmとする。このとき、配線容量Cは、
配線の長さ(L)と幅(W)の積(面積)に比例するの
で、C=30(aF/μm2)×L×Wと表すことがで
きる。また、信号用配線層33による遅延時間tは、一
般に、t=(配線抵抗R)×(配線容量C)で表され
る。
First, in the first embodiment shown in FIGS. 1 to 9, the sheet resistance of the signal wiring layer 33 is set to 75 mΩ / □. At this time, since the wiring resistance R is proportional to the length (L) of the wiring and inversely proportional to the width (W), R = 75 (mΩ) ×
L / W. Then, the signal wiring layer 33
The capacitance per unit area between the uppermost and first and second power supply wiring layers 34 to 37 is 120 aF / μm 2 . At this time, since the wiring capacitance C is proportional to the product (area) of the length (L) and the width (W) of the wiring, C = 120 (aF / μ).
m 2 ) × L × W. In the above formula, a is 1 × 10 - means 18. Further, the capacitance per unit area between the signal wiring layer 33 and the power supply wiring layer 39 is set to 30 aF / μm. At this time, the wiring capacitance C is
Since it is proportional to the product (area) of the length (L) and the width (W) of the wiring, it can be expressed as C = 30 (aF / μm 2 ) × L × W. The delay time t due to the signal wiring layer 33 is generally represented by t = (wiring resistance R) × (wiring capacitance C).

【0065】最初に、隙間30の有無により、信号用配
線層33につく信号遅延時間の違いを算出する。
First, a difference in signal delay time applied to the signal wiring layer 33 is calculated depending on the presence or absence of the gap 30.

【0066】(ケース1)最上層の電源配線層に隙間3
0がほとんどない場合 図15に示すように、第4層の電源配線層35と接地配
線層34の幅を700μm(2列で1400μm)と広
くして、絶縁膜の間隔(隙間30の幅)を0.4μmと
した場合の遅延時間t1は、下記数式1により表され
る。
(Case 1) A gap 3 is formed in the uppermost power supply wiring layer.
As shown in FIG. 15, the width of the fourth power supply wiring layer 35 and the ground wiring layer 34 is increased to 700 μm (1400 μm in two rows) as shown in FIG. Is 0.4 μm, the delay time t1 is represented by the following equation 1.

【0067】[0067]

【数1】 t1=(75mΩ×1400/100) ×(120aF/μm2×1400×100) =1.05Ω×16.8pF =17.6ps (ケース2)最上層の電源配線層に隙間30がある場合 図16に示すように、電源配線層と直交した信号配線3
3の配線長Lを1400μm、配線幅Wを100μmと
する。電源配線層35、36と、接地配線層34、37
の各幅を50μm、電源配線層35と36との隙間30
の間隔を1200μmとする。この場合、遅延時間t2
は、下記数式2にて表される。
T1 = (75 mΩ × 1400/100) × (120 aF / μm 2 × 1400 × 100) = 1.05Ω × 16.8 pF = 17.6 ps (Case 2) A gap 30 is formed in the uppermost power supply wiring layer. In some cases, as shown in FIG. 16, the signal wiring 3 orthogonal to the power supply wiring layer
3, the wiring length L is 1400 μm, and the wiring width W is 100 μm. Power supply wiring layers 35 and 36 and ground wiring layers 34 and 37
Is 50 μm, and the gap 30 between the power supply wiring layers 35 and 36 is
Is 1200 μm. In this case, the delay time t2
Is represented by Equation 2 below.

【0068】[0068]

【数2】 t2=(75mΩ×1200/100) ×(30aF/μm2×1200×100) + 2×(75mΩ×100/100) ×(120aF/μm2×100×100) = 0.9Ω×3.6pF+2×75mΩ×1.2pF = 3.24ps+0.18ps = 3.42ps このように、ケース1に示す従来(信号配線の下を電源
/接地配線層で一面覆う場合)の例に比べ、ケース2に
示す本実施例の場合では、最上層の電源/接地配線層に
隙間30を設けることにより、信号配線部分での遅延時
間を1/5に低減できる。
T2 = (75 mΩ × 1200/100) × (30 aF / μm 2 × 1200 × 100) + 2 × (75 mΩ × 100/100) × (120 aF / μm 2 × 100 × 100) = 0.9Ω × 3.6 pF + 2 × 75 mΩ × 1.2 pF = 3.24 ps + 0.18 ps = 3.42 ps As described above, the case compared to the conventional example shown in Case 1 (in which the entire surface under the signal wiring is covered with the power / ground wiring layer) In the case of the present embodiment shown in FIG. 2, by providing the gap 30 in the uppermost power / ground wiring layer, the delay time in the signal wiring portion can be reduced to 1/5.

【0069】次に、交差する面積を均一化することによ
る効果について説明する。
Next, the effect of making the intersecting areas uniform will be described.

【0070】(ケース3)従来のように全範囲で斜めに
信号配線が交差する場合 図17に示すように、電源配線層35、36と、接地配
線層34、37の各幅を200μm、電源配線層35と
36との間隔を600μmとする。電源配線層35と信
号配線33aの交叉角度を45度とする。
(Case 3) In the case where the signal wiring crosses obliquely in the entire range as in the conventional case. As shown in FIG. 17, the width of each of the power supply wiring layers 35 and 36 and the ground wiring layers 34 and 37 is 200 μm, The distance between the wiring layers 35 and 36 is 600 μm. The crossing angle between the power supply wiring layer 35 and the signal wiring 33a is 45 degrees.

【0071】この場合の遅延時間t3は、下記数式3に
て示される。
The delay time t3 in this case is expressed by the following equation (3).

【0072】[0072]

【数3】 t3=(隙間30領域の遅延)+(電源配線35〜37領域の遅延) =(75mΩ×600√2/100) ×(30aF/μm2×600√2×100) +2×(75mΩ×400√2/100) ×(120aF/μm2×400√2×100) =0.64Ω×2.55pF+2×0.42Ω×6.79pF =1.62ps+5.76ps =7.38ps (ケース4)電源配線層上にて信号用配線層33を直交
し、他を斜め信号配線とした場合図18に示すように、
信号用配線層33と電源配線層とを直交させた場合は、
遅延時間t4は下記数式4にて示される。
T3 = (delay in gap 30 region) + (delay in power supply wiring 35 to 37 region) = (75 mΩ × 600√2 / 100) × (30 aF / μm 2 × 600 × 2 × 100) + 2 × ( 75 mΩ × 400√2 / 100) × (120 aF / μm 2 × 400√2 × 100) = 0.64 Ω × 2.55 pF + 2 × 0.42 Ω × 6.79 pF = 1.62 ps + 5.76 ps = 7.38 ps (Case 4) 18) In the case where the signal wiring layer 33 is orthogonal to the power supply wiring layer and the other is an oblique signal wiring, as shown in FIG.
When the signal wiring layer 33 is orthogonal to the power supply wiring layer,
The delay time t4 is expressed by the following equation (4).

【0073】[0073]

【数4】 t4=(75mΩ×600√2/100) ×(30aF/μm2×600√2×100) + 2×(75mΩ×400/100) ×(120aF/μm2×400×100) = 0.64Ω×2.54pF+2×0.30Ω×2.88pF = 1.62ps+2.88ps = 4.50ps (ケース5)中央部分の配線の遅延時間図19に示すよ
うに、中央部分の配線の遅延時間は下記数式5にて示さ
れる。
T4 = (75 mΩ × 600√2 / 100) × (30 aF / μm 2 × 600√2 × 100) + 2 × (75 mΩ × 400/100) × (120 aF / μm 2 × 400 × 100) = 0.64 Ω × 2.54 pF + 2 × 0.30 Ω × 2.88 pF = 1.62 ps + 2.88 ps = 4.50 ps (Case 5) Delay time of wiring in central portion As shown in FIG. 19, delay time of wiring in central portion Is represented by the following Equation 5.

【0074】[0074]

【数5】 t5=(75mΩ×600/100) ×(30aF/μm2×600×100) + 2×(75mΩ×400/100) ×(120aF/μm2×400×100) = 0.45Ω×1.80pF+2×0.30Ω×4.80pF = 0.81ps+2.88ps = 3.69ps このように、ケース5に示す中央部の信号配線の遅延時
間t5と、ケース3(従来)に示すコーナ部の遅延時間
との差t53は32.9psあるのに対して、ケース4
(本発明)の遅延時間との差t54は0.8psに減少
できる。
T5 = (75 mΩ × 600/100) × (30 aF / μm 2 × 600 × 100) + 2 × (75 mΩ × 400/100) × (120 aF / μm 2 × 400 × 100) = 0.45Ω × 1.80 pF + 2 × 0.30Ω × 4.80 pF = 0.81 ps + 2.88 ps = 3.69 ps As described above, the delay time t5 of the signal wiring in the central part shown in Case 5 and the corner time of the corner part shown in Case 3 (conventional) While the difference t53 from the delay time is 32.9 ps, case 4
The difference t54 from the delay time of the present invention can be reduced to 0.8 ps.

【0075】即ち、電源配線との交叉面積を中央部とコ
ーナ部とで同じにすることで信号配線における遅延時間
の違いを大幅に低減できる。特に、この効果は電源配線
との交叉面積が大きいほど顕著である。このような効果
は、電源配線間に隙間30を設けたために初めて可能と
なったものである。
That is, by making the crossing area with the power supply wiring the same in the central part and the corner part, the difference in the delay time in the signal wiring can be greatly reduced. In particular, this effect becomes more remarkable as the cross area with the power supply wiring is larger. Such an effect becomes possible for the first time because the gap 30 is provided between the power supply wirings.

【0076】なお、上記実施例においては、電源配線層
35.36間は隙間30として絶縁膜が存在するが、電
源配線層35,36に接続されていない導体層であれ
ば、電源配線層35,36間に存在してもよい。
In the above embodiment, the insulating film exists as the gap 30 between the power supply wiring layers 35 and 36. However, if the conductor layer is not connected to the power supply wiring layers 35 and 36, the power supply wiring layer 35. , 36 may be present.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
配線領域に設けられた多層配線構造の最上層の第1電源
用配線層が複数個に分割され、両者間には絶縁膜等が占
めるので、最上層の第1電源用配線層はその分全体の幅
が狭くなっており、信号用配線層と第1電源用配線層と
の間ににつく寄生容量は小さい。これにより、信号の遅
延を低減することができる。
As described above, according to the present invention,
The uppermost first power supply wiring layer of the multilayer wiring structure provided in the wiring area is divided into a plurality of parts, and an insulating film or the like occupies between them. And the parasitic capacitance between the signal wiring layer and the first power supply wiring layer is small. This makes it possible to reduce signal delay.

【0078】また、この第1電源用配線層の同層に近接
して第2電源用配線層を設ければ、両者の側面間に大き
な容量値を有するバイパスコンデンサを構成することが
できる。
If a second power supply wiring layer is provided close to the same layer of the first power supply wiring layer, a bypass capacitor having a large capacitance value between both side surfaces can be formed.

【0079】更に、信号用配線層をその下層に配置され
た第1電源用配線層に対して、垂直又は一定の角度で傾
斜したものとすることにより、信号用配線層に付与され
る寄生容量を各信号線で一定にすることができる。
Further, by forming the signal wiring layer to be perpendicular or inclined at a certain angle with respect to the first power supply wiring layer disposed thereunder, the parasitic capacitance given to the signal wiring layer is reduced. Can be made constant for each signal line.

【0080】更にまた、信号用配線層と周回電源配線層
との交叉面積を半導体装置のチップ辺の中央付近と周辺
(コーナー部)とでほぼ同一としたので、パッド位置に
よる遅延時間較差を低減でき、高速で且つ誤動作の少な
い半導体装置を提供することができる。
Furthermore, since the intersection area between the signal wiring layer and the peripheral power supply wiring layer is substantially the same in the vicinity of the center of the chip side of the semiconductor device and in the periphery (corner portion), the delay time difference due to the pad position is reduced. It is possible to provide a semiconductor device which is high speed and has few malfunctions.

【0081】更にまた、第1,第2電源用配線層を多層
で形成するようにしたので、第1,第2電源用配線層の
配線抵抗を低減することができる。このため、インピー
ダンスが低い電源電位と接地電位を内部回路内の各回路
ブロックに供給することができ、回路ブロック間の干渉
及びノイズが少なく、安定した半導体装置を提供するこ
とができる。
Furthermore, since the first and second power supply wiring layers are formed in multiple layers, the wiring resistance of the first and second power supply wiring layers can be reduced. Therefore, a power supply potential and a ground potential with low impedance can be supplied to each circuit block in the internal circuit, and a stable semiconductor device with less interference and noise between circuit blocks can be provided.

【0082】更にまた、周回電源配線は、新たに製造工
程を追加することがなく、内部回路の形成工程と同じ工
程で製造できるので、製造コストの増加がない。
Furthermore, the peripheral power supply wiring can be manufactured in the same process as the process of forming the internal circuit without adding a new manufacturing process, so that the manufacturing cost does not increase.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る半導体装置を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing a semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A線による断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のB−B線による断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 1;

【図4】図1のC−C線による断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line CC in FIG. 1;

【図5】本実施例の各層における層配置の全体を示す平
面図である。
FIG. 5 is a plan view showing the entire layer arrangement in each layer of the embodiment.

【図6】図5(c)の一部拡大図である。FIG. 6 is a partially enlarged view of FIG. 5 (c).

【図7】図5(d)の一部拡大図である。FIG. 7 is a partially enlarged view of FIG. 5 (d).

【図8】図5(e)の一部拡大図である。FIG. 8 is a partially enlarged view of FIG. 5 (e).

【図9】図5(f)の一部拡大図である。FIG. 9 is a partially enlarged view of FIG. 5 (f).

【図10】本発明の第2実施例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a second embodiment of the present invention.

【図11】図10のA−A線による断面図である。11 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図12】本発明の第3実施例を示す平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a third embodiment of the present invention.

【図13】図12のA−A線による断面図である。13 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図14】図12のB−B線による断面図である。FIG. 14 is a sectional view taken along line BB of FIG. 12;

【図15】ケース1の寄生容量を見積もる図である。FIG. 15 is a diagram for estimating the parasitic capacitance of Case 1;

【図16】ケース2の寄生容量を見積もる図である。FIG. 16 is a diagram for estimating a parasitic capacitance of case 2;

【図17】ケース3の寄生容量を見積もる図である。FIG. 17 is a diagram for estimating the parasitic capacitance of Case 3;

【図18】ケース4の寄生容量を見積もる図である。FIG. 18 is a diagram for estimating the parasitic capacitance of Case 4;

【図19】ケース5の寄生容量を見積もる図である。FIG. 19 is a diagram for estimating the parasitic capacitance of Case 5;

【図20】従来の半導体装置を示す平面図である。FIG. 20 is a plan view showing a conventional semiconductor device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11、61、91:接地パッド 12、62、92:電源パッド 13、63(63a,63b)、93:信号用パッド 14:内部回路 16:半導体基板 19:絶縁膜 20,21,22,23,24,25,26,67,6
8,108,109,110:コンタクト 30:隙間 31、64、94:接地用パッド配線層 32、65、95:電源用パッド配線層 33、66(66a、66b)、96:信号用配線層 34,37,38,40,41,71,73,76,1
04,107:接地配線層 35,36,39,42,72,74,77,103,
105,106:電源配線層 100,101,102:導電層
11, 61, 91: ground pad 12, 62, 92: power supply pad 13, 63 (63a, 63b), 93: signal pad 14: internal circuit 16: semiconductor substrate 19: insulating film 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 67, 6
8, 108, 109, 110: contact 30: gap 31, 64, 94: ground pad wiring layer 32, 65, 95: power supply pad wiring layer 33, 66 (66a, 66b), 96: signal wiring layer 34 , 37, 38, 40, 41, 71, 73, 76, 1
04, 107: ground wiring layers 35, 36, 39, 42, 72, 74, 77, 103,
105, 106: power supply wiring layer 100, 101, 102: conductive layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 23/12 N B 27/04 E D Fターム(参考) 5F033 HH04 HH08 KK01 KK04 KK08 VV04 VV05 VV07 XX24 XX27 5F038 AC05 AZ06 BE07 BE09 BH03 BH19 CA10 CD02 CD04 CD05 CD09 CD12 CD13 EZ10 5F064 DD42 DD44 EE08 EE10 EE23 EE33 EE36 EE42 EE43 EE44 EE46 EE47 EE52 EE53 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 23/12 NB 27/04 ED F term (Reference) 5F033 HH04 HH08 KK01 KK04 KK08 VV04 VV05 VV07 XX24 XX27 5F038 AC05 AZ06 BE07 BE09 BH03 BH19 CA10 CD02 CD04 CD05 CD09 CD12 CD13 EZ10 5F064 DD42 DD44 EE08 EE10 EE23 EE33 EE36 EE42 EE43 EE44 EE46 EE47 EE52 EE53

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 チップ周辺部に配置された第1電源用パ
ッド、第2電源用パッド及び信号用パッドと、チップ中
央部に配置された内部回路と、前記各パッドと前記内部
回路との間の領域に絶縁膜を介して積層された多層配線
からなる配線領域と、最上層の前記絶縁膜上に形成され
前記第1電源用パッド及び第2電源用パッドに夫々接続
された第1電源用パッド配線層及び第2電源用パッド配
線層と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記信号用パ
ッドと前記内部回路とを接続する信号用配線層と、を有
し、前記配線領域は、前記第1電源用パッド配線層又は
前記第2電源用パッド配線層に夫々コンタクトを介して
接続された第1電源用配線層及び第2電源用配線層が前
記内部回路を取り囲むように延びており、最上層の第1
電源用配線層は、前記内部回路からチップ縁辺に向かう
方向について複数個に分割されていることを特徴とする
半導体装置。
1. A first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, and between each of the pads and the internal circuit. And a first power supply pad formed on the uppermost insulating film and connected to the first power supply pad and the second power supply pad, respectively. A pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first power supply wiring layer and a second power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via contacts, respectively, extend so as to surround the internal circuit. , The first in the top layer
A semiconductor device, wherein the power supply wiring layer is divided into a plurality of parts in a direction from the internal circuit toward a chip edge.
【請求項2】 チップ周辺部に配置された第1電源用パ
ッド、第2電源用パッド及び信号用パッドと、チップ中
央部に配置された内部回路と、前記各パッドと前記内部
回路との間の領域に絶縁膜を介して積層された多層配線
からなる配線領域と、最上層の前記絶縁膜上に形成され
前記第1電源用パッド及び第2電源用パッドに夫々接続
された第1電源用パッド配線層及び第2電源用パッド配
線層と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記信号用パ
ッドと前記内部回路とを接続する信号用配線層と、を有
し、前記配線領域は、前記第1電源用パッド配線層又は
前記第2電源用パッド配線層に夫々コンタクトを介して
接続され前記内部回路を取り囲むように延びた第1電源
用配線層及び第2電源用配線層を有し、最上層の第1電
源用配線層は、前記内部回路からチップ縁辺に向かう方
向について複数個に分割されており、各第1電源用配線
層間には前記第1電源用配線層に接続された導体層が存
在しないことを特徴とする半導体装置。
2. A first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, and between each of the pads and the internal circuit. And a first power supply pad formed on the uppermost insulating film and connected to the first power supply pad and the second power supply pad, respectively. A pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first power supply wiring layer and a second power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via contacts, and extending so as to surround the internal circuit; The uppermost first power supply wiring layer is A semiconductor device which is divided into a plurality of parts in a direction from an internal circuit to a chip edge, and wherein no conductor layer connected to the first power supply wiring layer exists between each first power supply wiring layer.
【請求項3】 前記第1及び第2電源用配線層間の間隔
は、これらの直下の第1又は第2電源用配線層との間隔
よりも狭いことを特徴とする請求項1又は2に記載の半
導体装置。
3. The space between the first and second power supply wiring layers is smaller than the space between the first and second power supply wiring layers immediately below the first and second power supply wiring layers. Semiconductor device.
【請求項4】 前記信号用配線層は、平面視で前記第1
電源用配線層に交差する部分が前記第1電源用配線層に
直交していることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
か1項に記載の半導体装置。
4. The signal wiring layer according to claim 1, wherein the signal wiring layer has a first shape in a plan view.
4. The semiconductor device according to claim 1, wherein a portion crossing the power supply wiring layer is orthogonal to the first power supply wiring layer. 5.
【請求項5】 前記各信号用配線層は、平面視で前記第
1電源用配線層に交差する部分が前記第1電源用配線層
に対して同一の角度で傾斜していることを特徴とする請
求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体装置。
5. The signal wiring layer, wherein a portion crossing the first power supply wiring layer in a plan view is inclined at the same angle with respect to the first power supply wiring layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記信号用配線層は、平面視で前記第1
電源用配線層及び第2電源用配線層に交差する部分が前
記第1電源用配線層及び第2電源用配線層に直交してい
ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記
載の半導体装置。
6. The signal wiring layer according to claim 1, wherein the signal wiring layer has a first shape in a plan view.
4. A power supply wiring layer and a second power supply wiring layer, wherein a portion intersecting the first power supply wiring layer and the second power supply wiring layer is orthogonal to the first power supply wiring layer and the second power supply wiring layer. 3. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】 前記各信号用配線層は、平面視で前記第
1電源用配線層及び第2電源用配線層に交差する部分が
前記第1電源用配線層及び第2電源用配線層に対して同
一の角度で傾斜していることを特徴とする請求項1乃至
3のいずれか1項に記載の半導体装置。
7. Each of the signal wiring layers has a portion which intersects the first power wiring layer and the second power wiring layer in plan view with the first power wiring layer and the second power wiring layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is inclined at the same angle with respect to the semiconductor device.
【請求項8】 前記配線領域においては、前記最上層の
第1電源用配線層と同層で平行に延びる第2電源用配線
層が形成されており、これらの第1電源用配線層と第2
電源用配線層とでコンデンサを構成することを特徴とす
る請求項1乃至7のいずれか1項に記載の半導体装置。
8. In the wiring region, a second power supply wiring layer extending in parallel with the first power supply wiring layer in the uppermost layer is formed, and the first power supply wiring layer and the second power supply wiring layer are formed in parallel. 2
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 7, wherein a capacitor is constituted by the power supply wiring layer.
【請求項9】 チップ周辺部に配置された第1電源用パ
ッド、第2電源用パッド及び信号用パッドと、チップ中
央部に配置された内部回路と、前記各パッドと前記内部
回路との間の領域に絶縁膜を介して積層された多層配線
からなる配線領域と、最上層の前記絶縁膜上に形成され
前記第1電源用パッド及び第2電源用パッドに夫々接続
された第1電源用パッド配線層及び第2電源用パッド配
線層と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記信号用パ
ッドと前記内部回路とを接続する信号用配線層と、を有
し、前記配線領域は、基板上に形成された第1絶縁膜上
に配置された第1層配線層と、前記第1絶縁膜上に形成
された第2絶縁膜上に配置された第2層配線層と、前記
第2絶縁膜上に形成された第3絶縁膜上に配置された第
3層配線層と、を有し、前記第1乃至第3層配線層は前
記内部回路を取り囲むように延びており、前記第3層配
線層及び第2層配線層はコンタクトを介して前記第1電
源用パッド配線層に接続され、前記第1層配線層はコン
タクトを介して前記第1電源用パッド配線層に接続され
ており、前記第1層配線層と前記第2層配線層との間で
コンデンサを構成すると共に、前記第3層配線層は複数
個に分割されていることを特徴とする半導体装置。
9. A first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of the chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, and between each of the pads and the internal circuit. And a first power supply pad formed on the uppermost insulating film and connected to the first power supply pad and the second power supply pad, respectively. A pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first wiring layer disposed on a first insulating film formed on a substrate, a second wiring layer disposed on a second insulating film formed on the first insulating film, A third wiring layer disposed on the third insulating film formed on the second insulating film. The first to third wiring layers extend so as to surround the internal circuit, and the third and second wiring layers are connected to the first power supply pad wiring layer via contacts. The first wiring layer is connected to the first power supply pad wiring layer via a contact, and constitutes a capacitor between the first wiring layer and the second wiring layer. The semiconductor device according to claim 1, wherein the third wiring layer is divided into a plurality of parts.
【請求項10】 前記第1層配線層と基板との間に、コ
ンタクトを介して前記第1電源用パッド配線層に接続さ
れた他の配線層を有し、この他の配線層と、前記第1層
配線層との間でコンデンサを構成することを特徴とする
請求項9に記載の半導体装置。
10. A wiring layer connected between the first wiring layer and the substrate via a contact to the first power supply pad wiring layer, wherein the other wiring layer is connected to the first wiring layer. 10. The semiconductor device according to claim 9, wherein a capacitor is formed between the first wiring layer and the first wiring layer.
【請求項11】 前記第1電源用パッドには内部回路に
供給する電源線が接続され、前記第2電源用パッドは接
地に接続されることを特徴とする請求項1乃至10のい
ずれか1項に記載の半導体装置。
11. The power supply line for supplying an internal circuit to the first power supply pad, and the second power supply pad is connected to ground. 13. The semiconductor device according to item 9.
【請求項12】 チップ周辺部に配置された第1電源用
パッド、第2電源用パッド及び信号用パッドと、チップ
中央部に配置された内部回路と、前記各パッドと前記内
部回路との間の領域に絶縁膜を介して積層された多層配
線からなる配線領域と、最上層の前記絶縁膜上に形成さ
れ前記第1電源用パッド及び第2電源用パッドに夫々接
続された第1電源用パッド配線層及び第2電源用パッド
配線層と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記信号用
パッドと前記内部回路とを接続する信号用配線層と、を
有し、前記配線領域は、前記第1電源用パッド配線層又
は前記第2電源用パッド配線層に夫々コンタクトを介し
て接続された第1電源用配線層及び第2電源用配線層が
前記内部回路を取り囲むように延びており、前記各信号
用配線層は、平面視で前記第1電源用配線層に交差する
部分が前記第1電源用配線層に直交していることを特徴
とする半導体装置。
12. A first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, and between each of the pads and the internal circuit. And a first power supply pad formed on the uppermost insulating film and connected to the first power supply pad and the second power supply pad, respectively. A pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first power supply wiring layer and a second power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via contacts, respectively, extend so as to surround the internal circuit. , Each signal wiring layer is a plan view. Wherein a portion crossing the first power supply wiring layer is orthogonal to the first power supply wiring layer.
【請求項13】 チップ周辺部に配置された第1電源用
パッド、第2電源用パッド及び信号用パッドと、チップ
中央部に配置された内部回路と、前記各パッドと前記内
部回路との間の領域に絶縁膜を介して積層された多層配
線からなる配線領域と、最上層の前記絶縁膜上に形成さ
れ前記第1電源用パッド及び第2電源用パッドに夫々接
続された第1電源用パッド配線層及び第2電源用パッド
配線層と、最上層の前記絶縁膜上に形成され前記信号用
パッドと前記内部回路とを接続する信号用配線層と、を
有し、前記配線領域は、前記第1電源用パッド配線層又
は前記第2電源用パッド配線層に夫々コンタクトを介し
て接続された第1電源用配線層及び第2電源用配線層が
前記内部回路を取り囲むように延びており、前記各信号
用配線層は、平面視で前記第1電源用配線層に交差する
部分が前記第1電源用配線層に対し同一の角度で傾斜し
ていることを特徴とする半導体装置。
13. A first power supply pad, a second power supply pad, and a signal pad disposed in a peripheral portion of a chip, an internal circuit disposed in a central portion of the chip, and between each of the pads and the internal circuit. And a first power supply pad formed on the uppermost insulating film and connected to the first power supply pad and the second power supply pad, respectively. A pad wiring layer and a second power supply pad wiring layer; and a signal wiring layer formed on the uppermost insulating film and connecting the signal pad and the internal circuit. A first power supply wiring layer and a second power supply wiring layer connected to the first power supply pad wiring layer or the second power supply pad wiring layer via contacts, respectively, extend so as to surround the internal circuit. , Each signal wiring layer is a plan view. A semiconductor device, wherein a portion intersecting the first power supply wiring layer is inclined at the same angle with respect to the first power supply wiring layer.
【請求項14】 チップ周辺部に周回するように形成さ
れた電源用配線層を有し、この電源用配線層は複数の配
線層に形成され、上層の電源用配線層の面積を下層の電
源用配線層より狭くしたことを特徴とする半導体装置。
14. A power supply wiring layer formed so as to extend around a chip peripheral portion, wherein the power supply wiring layer is formed in a plurality of wiring layers, and the area of the upper power supply wiring layer is reduced by the lower power supply wiring layer. A semiconductor device characterized in that it is narrower than a wiring layer for use.
【請求項15】 前記上層の電源用配線層は周回状に形
成された第1及び第2電源用配線層を有し、この第1及
び第2電源用配線層の相互間隔を第1又は第2電源用配
線層の幅よりも広くしたことを特徴とする請求項14に
記載の半導体装置。
15. The upper power supply wiring layer includes first and second power supply wiring layers formed in a circular shape, and the first and second power supply wiring layers are spaced apart from each other by a first or a second distance. 15. The semiconductor device according to claim 14, wherein the width of the two power supply wiring layers is wider.
【請求項16】 前記上層の電源用配線層を下層の電源
用配線層との中継用配線としたことを特徴とする請求項
14に記載の半導体装置。
16. The semiconductor device according to claim 14, wherein the upper power supply wiring layer is a relay wiring with a lower power supply wiring layer.
JP11885999A 1999-04-27 1999-04-27 Semiconductor device Expired - Fee Related JP3542517B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11885999A JP3542517B2 (en) 1999-04-27 1999-04-27 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11885999A JP3542517B2 (en) 1999-04-27 1999-04-27 Semiconductor device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000311964A true JP2000311964A (en) 2000-11-07
JP3542517B2 JP3542517B2 (en) 2004-07-14

Family

ID=14746910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11885999A Expired - Fee Related JP3542517B2 (en) 1999-04-27 1999-04-27 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3542517B2 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809419B2 (en) 2002-09-20 2004-10-26 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
JP2004320018A (en) * 2003-04-10 2004-11-11 Agere Systems Inc Aluminum, padding power bus and signal routing technology for ic device using copper-technology interconnection structure
JP2006165381A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Toshiba Corp Semiconductor device
US7292455B2 (en) 2003-11-27 2007-11-06 Oki Electric Industry Co., Ltd. Multilayered power supply line for semiconductor integrated circuit and layout method thereof
US7567484B2 (en) 2006-04-28 2009-07-28 Kawasaki Microelectronics, Inc. Method of preventing dielectric breakdown of semiconductor device and semiconductor device preventing dielectric breakdown
JPWO2008126468A1 (en) * 2007-03-30 2010-07-22 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JPWO2010026956A1 (en) * 2008-09-02 2012-02-02 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2014157970A (en) * 2013-02-18 2014-08-28 Denso Corp Semiconductor integrated circuit
JP2014162143A (en) * 2013-02-26 2014-09-08 Kyocera Corp Thermal head and thermal printer
JP2016072520A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device
JP2021150363A (en) * 2020-03-17 2021-09-27 キオクシア株式会社 Wiring board and semiconductor device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7199472B2 (en) 2002-09-20 2007-04-03 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
US6809419B2 (en) 2002-09-20 2004-10-26 Hitachi, Ltd. Semiconductor device
JP2012054588A (en) * 2003-04-10 2012-03-15 Agere Systems Inc Aluminium pad power bus for integrated circuit device using copper technology interconnection structure, and signal routing technology
JP2004320018A (en) * 2003-04-10 2004-11-11 Agere Systems Inc Aluminum, padding power bus and signal routing technology for ic device using copper-technology interconnection structure
US7292455B2 (en) 2003-11-27 2007-11-06 Oki Electric Industry Co., Ltd. Multilayered power supply line for semiconductor integrated circuit and layout method thereof
JP2006165381A (en) * 2004-12-09 2006-06-22 Toshiba Corp Semiconductor device
US7567484B2 (en) 2006-04-28 2009-07-28 Kawasaki Microelectronics, Inc. Method of preventing dielectric breakdown of semiconductor device and semiconductor device preventing dielectric breakdown
JPWO2008126468A1 (en) * 2007-03-30 2010-07-22 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
JPWO2010026956A1 (en) * 2008-09-02 2012-02-02 日本電気株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2014157970A (en) * 2013-02-18 2014-08-28 Denso Corp Semiconductor integrated circuit
JP2014162143A (en) * 2013-02-26 2014-09-08 Kyocera Corp Thermal head and thermal printer
JP2016072520A (en) * 2014-09-30 2016-05-09 ルネサスエレクトロニクス株式会社 Semiconductor device
JP2021150363A (en) * 2020-03-17 2021-09-27 キオクシア株式会社 Wiring board and semiconductor device
JP7326192B2 (en) 2020-03-17 2023-08-15 キオクシア株式会社 Wiring board and semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3542517B2 (en) 2004-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3727220B2 (en) Semiconductor device
US6278148B1 (en) Semiconductor device having a shielding conductor
KR100876881B1 (en) Pad part of semiconductor device
US7800227B2 (en) Semiconductor device with crack-resistant multilayer copper wiring
TWI400789B (en) Semiconductor device
JPH0236285Y2 (en)
JP3542517B2 (en) Semiconductor device
JPH07111971B2 (en) Method of manufacturing integrated circuit device
JP2007081044A (en) Semiconductor device
JP2001118988A (en) Semiconductor device
JPH06163794A (en) Multilayer lead frame of metal core type
KR930005493B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3512331B2 (en) Plastic packages for semiconductor devices
JPH0773106B2 (en) Method for manufacturing semiconductor device
JPH01225137A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2001177056A (en) Semiconductor integrated circuit device
US11240908B2 (en) Thin film capacitor and circuit board incorporating the same
JPH0716100B2 (en) Multilayer wiring module
JPH0653414A (en) Microwave integrated circuit
JP3408165B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPS62259500A (en) Circuit board
JPH08162621A (en) Monolithic integrated circuit
JP3408164B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0621347A (en) Semiconductor device
JPH08298307A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20031209

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040309

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080409

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090409

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100409

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409

Year of fee payment: 7

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110409

Year of fee payment: 7

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120409

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130409

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140409

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees