JP2002009077A - Monolithic integrated circuit - Google Patents

Monolithic integrated circuit

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JP2002009077A
JP2002009077A JP2001138341A JP2001138341A JP2002009077A JP 2002009077 A JP2002009077 A JP 2002009077A JP 2001138341 A JP2001138341 A JP 2001138341A JP 2001138341 A JP2001138341 A JP 2001138341A JP 2002009077 A JP2002009077 A JP 2002009077A
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conductor
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Tsuneo Tokumitsu
恒雄 徳満
Kenjiro Nishikawa
健二郎 西川
Kenji Kamogawa
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monolithic integrated circuit in which high frequency characteristics are enhanced by utilizing unused element regions effectively as a wiring. SOLUTION: Sets of active elements 2, capacitor electrodes 6, and resistor elements 21 are formed in array on a semiconductor substrate 1 to produce a common substrate. A dielectric film 28 of 1 μm thick or above is formed on a ground conductor 25 and a wiring 29 is formed on the dielectric film 28. The wiring 29 is connected with the active elements 2, and the like, on the substrate 1 by means of through holes 31 through holes 24 in a dielectric film 23 and openings 26 in the ground conductor 25 thus constituting a circuit. The openings 26 are made above active elements being used in the circuit.

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】この発明は半導体基板上に多
数の能動素子が形成された半導体基板を有する高周波モ
ノリシック集積回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency monolithic integrated circuit having a semiconductor substrate on which a number of active elements are formed.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の移動体通信などの急速な発達によ
って、無線部ICを、短い開発期間および低い製造コス
トで、実現することが強く要求されている。このような
要求に対して、様々な提案がなされている。
2. Description of the Related Art With the rapid development of mobile communication in recent years, there is a strong demand for realizing a radio IC with a short development period and a low manufacturing cost. Various proposals have been made for such a request.

【0003】図1に、第1の従来例としてのモノリシッ
ク集積回路の平面図を示す。半導体にてなる基板1の一
面(主面)にFETなどの能動素子2と、インダクタ3
やキャパシタ4などの受動回路素子および配線パタン5
が形成され、これにより回路が構成されている。
FIG. 1 is a plan view of a monolithic integrated circuit as a first conventional example. An active element 2 such as an FET and an inductor 3 are provided on one surface (main surface) of a substrate 1 made of a semiconductor.
Circuit elements such as capacitors and capacitors 4 and wiring patterns 5
Are formed, thereby forming a circuit.

【0004】この従来のモノリシック集積回路では、個
々の要求される機能をもつ回路についてその各素子の配
置が異なり、半導体集積回路製造プロセス(以下、半導
体プロセスと記す)の際に必要となるフォトマスクも各
回路について個別に必要であった。通常のモノリシック
集積回路用の半導体プロセスでは能動素子形成のために
10枚程度のフォトマスクと2カ月程度の時間を必要と
し、全体の半導体プロセスに必要なフォトマスク数の半
分以上および2/3以上の時間を能動素子形成のために
費やしている。したがって、少量多品種生産の場合には
製造コストにおけるフォトマスクの占める割合が大きく
コスト高であり、また、製造に長い時間を要していた。
In this conventional monolithic integrated circuit, the arrangement of each element is different for a circuit having a required function, and a photomask required in a semiconductor integrated circuit manufacturing process (hereinafter, referred to as a semiconductor process). Were also required individually for each circuit. A typical semiconductor process for a monolithic integrated circuit requires about 10 photomasks and about 2 months for active device formation, and more than half and 2/3 of the number of photomasks required for the entire semiconductor process. Of time is spent for forming the active device. Therefore, in the case of small-quantity multi-product production, the proportion of the photomask in the production cost is large and the cost is high, and the production takes a long time.

【0005】この問題を解決する第2の従来例として、
マスタスライス方式のモノリシック集積回路が、198
8年に米国で紹介された(E.Turner et a
l.“APPLICATION SPECIFIC MM
IC:A UNIQUEAND AFFORDABLE
APPROACH TO MMIC DEVELOPME
NT”,IEEE 1988 Microwave an
d Millimeter−Wave Circuit
Symposium,pp.9− 14)。
As a second conventional example for solving this problem,
The master slice monolithic integrated circuit is 198
Introduced in the United States in 1980 (E. Turner et a
l. “APPLICATION SPECIFIC MM
IC: A UNIQUEAND AFFORDABLE
APPROACH TO MMIC DEVELOPME
NT ", IEEE 1988 Microwave an
d Millimeter-Wave Circuit
Symposium, pp. 9-14).

【0006】このマスタスライス方式のモノリシック集
積回路は図2に示すように、まず、半導体にてなる基板
1の一面に、FETなどの能動素子2と薄膜キャパシタ
の下側電極用導体6を形成し、これを共通の基板とし
て、この基板上に配線導体を形成することにより各種周
波数帯域あるいは機能の回路を実現するものである。
As shown in FIG. 2, in the master slice type monolithic integrated circuit, first, an active element 2 such as an FET and a conductor 6 for a lower electrode of a thin film capacitor are formed on one surface of a substrate 1 made of a semiconductor. By using this as a common substrate and forming wiring conductors on the substrate, circuits of various frequency bands or functions are realized.

【0007】図3(A)は図2の共通基板上に配線導体
5を形成することにより27GHz帯の狭帯域増幅器を
実現した例である。また、図3(B)は図2の共通基板
上に配線導体5′を形成することにより30GHz帯の
広帯域増幅器を実現した例である。
FIG. 3A shows an example in which a narrow-band amplifier in the 27 GHz band is realized by forming the wiring conductor 5 on the common substrate of FIG. FIG. 3B shows an example in which a 30 GHz band broadband amplifier is realized by forming a wiring conductor 5 'on the common substrate of FIG.

【0008】このようにマスタスライス方式のモノリシ
ック集積回路では、能動素子を予め形成した共通基板上
に形成する配線導体のパタンを変更することにより、増
幅器のみならず発振器や周波数変換器などの各種機能回
路を同一の共通基板から実現することができる。すなわ
ち、各種回路を同一の能動素子配置で構成するため、能
動素子形成用のフォトマスクを共通にすることができ、
上述の従来のモノリシック集積回路における製造コスト
の問題を解決することができる。また、半導体プロセス
においては能動素子形成のために多くの製造工程と時間
を要するが、能動素子の配置を同一とすることによって
回路の設計に先行して半導体プロセスを始めることがで
き、回路の開発期間を大幅に短縮することができるとい
う特徴がある。さらに、通常の半導体プロセスでは10
枚以上のウエハを同時に加工するが、マスタスライス方
式のモノリシック集積回路ではウエハ枚数が1,2枚程
度の少量生産の場合においても共通基板部分は大量生産
することができ経済的である。またこのようなマスタス
ライス方式のモノリシック集積回路では、共通基板上に
能動素子などをアレイ状に形成することにより上記共通
基板の汎用性を高めることができる。
As described above, in the master slice type monolithic integrated circuit, by changing the pattern of the wiring conductor formed on the common substrate on which the active element is formed in advance, not only the amplifier but also various functions such as the oscillator and the frequency converter are provided. The circuits can be realized from the same common substrate. That is, since various circuits are configured with the same active element arrangement, a common photomask for forming the active element can be used,
The above-mentioned problem of the manufacturing cost of the conventional monolithic integrated circuit can be solved. Also, in the semiconductor process, many manufacturing steps and time are required to form active elements. However, by arranging active elements in the same manner, the semiconductor process can be started prior to circuit design, and circuit development can be started. The feature is that the period can be significantly reduced. Further, in a normal semiconductor process, 10
Although more than one wafer is processed simultaneously, a common substrate portion can be mass-produced in a master-slicing monolithic integrated circuit even when the number of wafers is as small as one or two, which is economical. In such a master slice type monolithic integrated circuit, the versatility of the common substrate can be enhanced by forming active elements and the like in an array on the common substrate.

【0009】マスタスライス方式と類似の従来技術とし
てLSI製造におけるゲートアレイ技術や、アナログ・
ディジタル混載ASICなどに用いられるアナログマス
タスライス技術が挙げられる。図4(A)および図4
(B)は、第3の従来例としてのCMOSゲートアレイ
を示す。これは、R.Blumberg et al.
“A 640K Transistor Sea−of−
Gates 1.2Micron HCMOS Tech
nology”,1988,IEEE Interna
tional Solid State Circuit
s Co nference,1988,Febru
ary 17.に開示された技術である(産業調査会発
行「ASICハンドブック」参照)。同図(A)は内部
基本セルの平面図であり、基板上にp型拡散層11、n
型拡散層12およびゲート13が形成されている。この
ような基本セルをアレイ状に形成してマスタセルを構成
している。上記基本内部セル上に図4(B)に示すよう
な1層配線14および2層配線15を施すことにより2
入力のNAND回路等を実現することができる。アナロ
グマスタスライス方式の場合も同様である。これらの技
術は上記のマスタスライス方式のモノリシック集積回路
と同様、チップ上にトランジスタ等の基本素子をあらか
じめ配置しておき、これらの部品を配線工程により接続
することによりユーザ仕様の論理や特性を実現しようと
するものである。
[0009] As a conventional technique similar to the master slice method, a gate array technique in LSI manufacturing and an analog / digital
An analog master slice technique used for a digital embedded ASIC or the like can be given. FIG. 4 (A) and FIG.
(B) shows a CMOS gate array as a third conventional example. This is because Blumberg et al.
“A640K Transistor Sea-of-
Gates 1.2 Micron HCMOS Tech
nology ", 1988, IEEE Interna.
Tional Solid State Circuit
s Confence, 1988, Febru
ary 17. (See “ASIC Handbook” issued by the Industrial Research Council). FIG. 1A is a plan view of an internal basic cell, and a p-type diffusion layer 11, n
A mold diffusion layer 12 and a gate 13 are formed. A master cell is formed by forming such basic cells in an array. By providing the first-layer wiring 14 and the second-layer wiring 15 as shown in FIG.
An input NAND circuit or the like can be realized. The same applies to the case of the analog master slice method. These technologies, like the master slice monolithic integrated circuits described above, implement basic elements such as transistors on the chip in advance, and realize user-specified logic and characteristics by connecting these components through the wiring process. What you want to do.

【0010】第4の従来例としては、S.Banba,
“Small−Sized MMIC Amplifie
rs Using Thin Dielectric La
yers”,IEEE, TRANSACTIONS O
N MICROWAVE THEORY AND TECH
NIQUES,VOL.43,NO.3 ,MARCH
1995に記載された技術が挙げられる。これは、基
板上に、多層配線層を形成して、チップ面積の減少と、
低コスト化を図ったものである。
[0010] As a fourth conventional example, S.I. Banba,
“Small-Size MMIC Amplifier
rs Using Thin Dielectric La
yers ", IEEE, TRANSACTIONS O
N MICROWAVE THEORY AND TECH
NIQUES, VOL. 43, NO. 3, MARCH
1995. This is because a multilayer wiring layer is formed on the substrate, reducing the chip area,
The cost is reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】上述の従来技術1で
は、各IC回路における、受動素子の割合が大きく、回
路素子の配置が回路特性に大きく影響するので、各IC
回路について、個別に回路素子配置などを設計しなけれ
ばならない。これは、開発期間や製造コストの増大につ
ながっていた。
In the prior art 1 described above, the ratio of passive elements in each IC circuit is large, and the arrangement of circuit elements greatly affects circuit characteristics.
For the circuit, the circuit element arrangement and the like must be individually designed. This has led to increased development times and manufacturing costs.

【0012】また、従来技術2では、各回路素子を平面
的に接続しているため、素子間隔を広くとり、配線導体
を形成する領域を予め空けておかなければならず、基板
上の無駄な面積が大きかった。
Further, in the prior art 2, since the circuit elements are connected in a plane, the intervals between the elements must be widened, and the area where the wiring conductors are formed must be previously provided. The area was large.

【0013】また、能動素子等をアレイ状に配置した場
合には、アレイ状に配置した能動素子のうち所望の特性
を実現するために必要な素子を選んで使用することにな
る。このため、上記のアレイ状に配置された能動素子の
うち使用しないものが存在することになるが、従来のマ
スタスライス方式のモノリシック集積回路では、その使
用していない能動素子上には高周波用の他の受動回路や
伝送線路などを形成することができなかった。したがっ
て、この場合受動素子や配線を形成するための領域を予
め用意しておく必要があり、基板上の無駄な面積が一層
増大するという欠点があった。つまり、回路機能に寄与
しない能動素子の領域はそのまま放置しなければなら
ず、回路の小型化や低コスト化の障害となっていた。さ
らに、上述の能動素子、受動素子および配線導体が同一
平面上に形成されており、しかも能動素子が予め決めら
れた位置に形成されているために受動素子および配線を
形成するための自由度が制限されていた。そのため、能
動素子の部分を迂回するといった配線の余分な引き回し
が必要となり、寄生の容量やインダクタンスおよび抵抗
などが生じ回路特性を劣化させるなどという問題があっ
た。また、配線の自由度を高めようとすれば、各素子の
間隔を大きくしなければならず、形状が大きくなり実用
的ではなかった。
When the active elements and the like are arranged in an array, an element necessary for realizing desired characteristics among the active elements arranged in the array is selected and used. For this reason, among the active elements arranged in the above-mentioned array, there are unused ones. However, in a conventional master slice type monolithic integrated circuit, high-frequency devices are placed on unused active elements. Other passive circuits and transmission lines could not be formed. Therefore, in this case, it is necessary to prepare a region for forming the passive element and the wiring in advance, and there is a disadvantage that a useless area on the substrate is further increased. That is, the region of the active element that does not contribute to the circuit function must be left as it is, which has been an obstacle to miniaturization and cost reduction of the circuit. Further, since the above-described active element, passive element, and wiring conductor are formed on the same plane, and the active element is formed at a predetermined position, the degree of freedom for forming the passive element and wiring is increased. Was restricted. Therefore, extra wiring such as bypassing the active element portion is required, and there is a problem that parasitic capacitance, inductance, resistance, and the like are generated to deteriorate circuit characteristics. In order to increase the degree of freedom in wiring, the spacing between the elements must be increased, and the shape becomes large, which is not practical.

【0014】従来技術3におけるゲートアレイ技術や、
アナログ・ディジタル混載ASICに見られるようなア
ナログマスタスライス技術では、ユーザ仕様に基づいた
後工程はほとんどの場合配線工程のみである。この配線
工程では絶縁に用いる誘電体膜の厚さは0.5ミクロン
から0.7ミクロンと薄く、また、面状の接地導体が存
在していない。したがって、その配線工程によって形成
された導体は高周波伝送線路ではなく、単なる配線とし
てしか用いることができなかった。言い換えれば、この
配線が分布定数線として振る舞うような高周波領域では
その配線の特性インピーダンスや電気長を精密に設計す
ることが不可能であり、ゲートアレイやアナログマスタ
スライスの適用できる周波数に限界があった。さらに上
記配線を分布定数伝送線路として取り扱うことができな
いため、高周波回路で用いる各種ハイブリッド等のよう
な機能を有する回路を後工程により付加することができ
なかった。
The gate array technology in prior art 3 and
In the analog master slice technology as seen in the mixed analog / digital ASIC, the post-process based on the user specification is almost only the wiring process in most cases. In this wiring step, the thickness of the dielectric film used for insulation is as thin as 0.5 μm to 0.7 μm, and there is no planar ground conductor. Therefore, the conductor formed in the wiring step was not a high-frequency transmission line, but could be used only as a simple wiring. In other words, it is impossible to precisely design the characteristic impedance and electrical length of the wiring in a high frequency region where the wiring behaves as a distributed constant line, and there is a limit to the frequency to which a gate array or an analog master slice can be applied. Was. Further, since the above wiring cannot be handled as a distributed constant transmission line, a circuit having a function such as various hybrids used in a high-frequency circuit cannot be added in a later step.

【0015】従来技術4では、チップ面積の縮小と、製
造コストの低減を図ることができるものの、素子配置
は、各機能IC毎に個別に設計しなければならないた
め、従来例1と同様の問題をもっている。
In the prior art 4, although the chip area can be reduced and the manufacturing cost can be reduced, the element arrangement must be individually designed for each functional IC. Have.

【0016】この発明の目的は、例えば通信用MMIC
(Monolithic Microwave Inte
grated Circuit) 等に適用することを
可能とし、かつ開発期間の短縮と製造コストの低減に適
したモノリシック集積回路を提供するものである。
An object of the present invention is to provide, for example, a communication MMIC.
(Monolithic Microwave Inte
It is intended to provide a monolithic integrated circuit which can be applied to a graded circuit and the like, and is suitable for shortening the development period and reducing the manufacturing cost.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のモノリシック集積回路は、表面に複数の
能動素子が形成された半導体基板と、前記能動素子の上
に形成された第1の誘電体膜と、前記第1の誘電体膜の
上に形成され、1以上の窓とカバー部とを備え、該窓が
前記能動素子中の使用能動素子上に形成され、前記カバ
ー部が前記能動素子中の不使用能動素子を覆うようにし
た選択プレートと、前記選択プレート上に形成された配
線層と、前記使用能動素子を前記配線層に接続する接続
手段とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a monolithic integrated circuit of the present invention comprises a semiconductor substrate having a plurality of active elements formed on a surface thereof, and a semiconductor substrate having a plurality of active elements formed on the active elements. A first dielectric film, and one or more windows and a cover formed on the first dielectric film, wherein the window is formed on a used active element in the active element; Comprises a selection plate that covers unused active elements in the active element, a wiring layer formed on the selection plate, and connection means for connecting the used active element to the wiring layer. Features.

【0018】前記選択プレートは、第1の接地導体から
なるものであってもよい。
[0018] The selection plate may be formed of a first ground conductor.

【0019】前記半導体基板と前記第1の接地導体との
間隔は、1,000〜5,000オングストロームであ
ってもよい。
The distance between the semiconductor substrate and the first ground conductor may be 1,000 to 5,000 angstroms.

【0020】前記配線層は、前記使用能動素子を配線す
る第1の導体と、前記選択プレートと前記第1の導体と
の間に形成された第1の配線層誘電体膜とを有するもの
であってもよい。
The wiring layer has a first conductor for wiring the active element to be used, and a first wiring layer dielectric film formed between the selection plate and the first conductor. There may be.

【0021】前記第1の配線層誘電体膜の厚さは、1ミ
クロン以上であってもよい。
[0021] The thickness of the first wiring layer dielectric film may be 1 micron or more.

【0022】前記配線層は、多層配線層であってもよ
い。
[0022] The wiring layer may be a multilayer wiring layer.

【0023】前記配線層は、前記選択プレート上に形成
された第1の配線層誘電体膜と、該第1の配線層誘電体
膜上に形成された第1の導体と、該第1の導体の上に形
成された第2の配線層誘電体膜と、該第2の配線層誘電
体膜の上に形成された第2の導体とを有するものであっ
てもよい。
The wiring layer includes: a first wiring layer dielectric film formed on the selection plate; a first conductor formed on the first wiring layer dielectric film; It may have a second wiring layer dielectric film formed on the conductor, and a second conductor formed on the second wiring layer dielectric film.

【0024】前記第1の配線層誘電体膜および第2の配
線層誘電体膜の厚さは、それぞれ1ミクロン以上であっ
てもよい。
The thickness of each of the first wiring layer dielectric film and the second wiring layer dielectric film may be 1 μm or more.

【0025】前記第1の導体の上に形成された第2の誘
電体膜と、前記第2の誘電体膜と前記第2の配線層誘電
体膜との間に形成された第2の接地導体とを、さらに有
するものであってもよい。
A second dielectric film formed on the first conductor, and a second ground formed between the second dielectric film and the second wiring layer dielectric film. It may further have a conductor.

【0026】前記第1の配線層誘電体膜、前記第2の配
線層誘電体膜、および前記第2の誘電体膜の厚さは、そ
れぞれ1ミクロン以上であってもよい。
The thickness of each of the first wiring layer dielectric film, the second wiring layer dielectric film, and the second dielectric film may be 1 μm or more.

【0027】前記半導体基板上の能動素子は、該半導体
基板上で受動素子と並置され、該受動素子は、前記配線
層と接続されたものであってもよい。
[0027] The active element on the semiconductor substrate may be juxtaposed with a passive element on the semiconductor substrate, and the passive element may be connected to the wiring layer.

【0028】前記配線層は、前記使用能動素子に接続さ
れた1以上の受動素子を具備するものであってもよい。
[0028] The wiring layer may include one or more passive elements connected to the active elements to be used.

【0029】前記配線層は、前記使用能動素子に接続さ
れたコプレーナ伝送線路を具備するものであってもよ
い。
The wiring layer may include a coplanar transmission line connected to the active device to be used.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】ところで、前述した従来技術4や
特開平5−129803号には、接地導体を使用する技
術が開示されている。すなわち、従来技術4は、2つの
配線層の間に挿入された接地導体を有し、導体間の干渉
を防止している。また、特開平5−129803号は、
第1の誘電体層12と第2の誘電体層13との間に挿入
された接地導体14を備え、これらの誘電体層12およ
び13を挟む形で形成されたストリップ導体15および
16間の干渉を防止している。しかしながら、これらの
接地導体は、以下の点で、本願の接地導体と異なってい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The above-mentioned prior art 4 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-129803 disclose a technique using a ground conductor. That is, prior art 4 has a ground conductor inserted between two wiring layers, and prevents interference between conductors. Also, JP-A-5-129803 discloses that
A ground conductor is inserted between the first dielectric layer and the second dielectric layer, and a strip conductor formed between the first and second dielectric layers is formed between the first and second dielectric layers. Prevents interference. However, these ground conductors differ from the ground conductor of the present application in the following points.

【0031】(1)本願の接地導体は、不使用能動素子
を覆うことによって、使用する能動素子と使用しない能
動素子を選択・区別するとともに、不使用能動素子の真
上に受動回路を形成することを可能とするものである。
すなわち、不使用能動素子と受動回路とを分離するため
に設けられたものである。これに対して、先行技術の接
地導体は、その上下に配置された配線間の干渉を防止す
るためのものである。本願では、不使用能動素子には、
信号が流れないことを考えれば、本願の接地導体が、干
渉防止を目的としたものではないことは、明らかであ
る。
(1) The ground conductor of the present invention covers unused active elements, thereby selecting and distinguishing between active elements to be used and those not to be used, and forms a passive circuit right above the unused active elements. It is possible to do that.
That is, it is provided to separate unused active elements and passive circuits. On the other hand, the ground conductor of the prior art is for preventing interference between wires arranged above and below. In the present application, the unused active elements include:
Considering that no signal flows, it is clear that the ground conductor of the present application is not intended to prevent interference.

【0032】(2)さらに、接地導体の下に設けられた
誘電体層の作用も異なっている。すなわち、本願の接地
導体下の誘電体層は、能動素子を保護するとともに、キ
ャパシタを形成するための絶縁膜として機能するもので
ある。これに対して、先行技術の接地導体下の誘電体層
は、接地導体と信号線とを分離するためのものである。
(2) Further, the function of the dielectric layer provided below the ground conductor is different. That is, the dielectric layer under the ground conductor of the present application protects the active element and functions as an insulating film for forming a capacitor. In contrast, the dielectric layer below the ground conductor of the prior art is for separating the ground conductor and the signal line.

【0033】(3)本願の接地導体は、使用能動素子上
に窓を有する。一方、先行技術の接地導体は、スルーホ
ールは有するものの、この種の窓は備えていない。薄い
誘電体膜を介して接地導体に覆われた能動素子は、性能
が劣化するため、この窓は、使用能動素子の性能劣化を
避ける上で必須の要件である。
(3) The ground conductor of the present invention has a window on the active element used. Prior art ground conductors, on the other hand, have through holes but no such windows. Since the performance of an active element covered with a ground conductor via a thin dielectric film deteriorates, this window is an essential requirement for avoiding deterioration of the performance of the active element used.

【0034】[0034]

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】実施例1 図5にこの発明の実施例を示す。半導体基板1の一面
(主面)上に少なくとも能動素子2を多数形成する。こ
の例では能動素子2の他に受動素子として、薄膜キャパ
シタ(MIMキャパシタ)の下側電極用導体6とイオン
注入抵抗素子21とがそれぞれ多数形成された場合であ
る。能動素子2はFETの場合でソース2S、ゲート2
G、ドレイン2Dからなり、3つのFETが形成された
ものが行、列に配列形成され、その各3つのFETの各
組ごとに下側電極用導体6が3つのFETの配列と並ん
でそれぞれ形成され、真中の下側電極用導体6は、両側
のそれより3倍程度の長さとされている。各抵抗素子2
1はFETの各組ごとに、そのFETの配列の一端側に
位置して形成され、長手方向がFETの配列と直角方向
とされている。つまり3つのFET2と3つの下側電極
用導体6と、1つの抵抗素子21とが1つの組として、
行、列(アレイ状)に配列形成されている。これら能動
素子2、受動素子6,21が形成された半導体基板を共
通基板22とする。
Embodiment 1 FIG. 5 shows an embodiment of the present invention. At least a large number of active elements 2 are formed on one surface (main surface) of the semiconductor substrate 1. In this example, a large number of lower electrode conductors 6 and ion implantation resistance elements 21 are formed as passive elements in addition to the active element 2, respectively. The active element 2 is a source 2S, a gate 2
G, and a drain 2D, in which three FETs are formed, are arranged in rows and columns, and a lower electrode conductor 6 is arranged side by side with the three FETs in each set of three FETs. The middle lower electrode conductor 6 formed is about three times as long as those on both sides. Each resistance element 2
Numeral 1 is formed for each set of FETs at one end of the array of FETs, and the longitudinal direction is perpendicular to the array of FETs. That is, three FETs 2, three lower electrode conductors 6, and one resistance element 21 constitute one set.
They are arranged in rows and columns (array form). The semiconductor substrate on which the active element 2 and the passive elements 6 and 21 are formed is referred to as a common substrate 22.

【0036】半導体基板1の能動素子形成面上に誘電体
膜23を形成する。この誘電体膜23は半導体基板1上
に形成された能動素子2などを保護する保護膜であり、
かつこの例では薄膜キャパシタの電極間容量形成用の絶
縁膜として作用させるものである。実現しようとする機
能の回路のレイアウトに応じて、使用する能動素子2、
下側電極用導体6、抵抗素子21の各接続電極部分と対
向する誘電体膜23の部分に接続用穴241 ,242
を形成する。誘電体膜23は例えばSiO2 膜、SiN
4 膜が用いられ、厚さは例えば1,000Å〜5,00
0Å程度とされ、接続用穴241 ,242 …はホトエッ
チング、ドライエッチングなどにより形成する。誘電体
膜23の厚さは、薄膜キャパシタ用の絶縁膜または能動
素子の保護膜として通常用いられる厚さであり、高周波
伝送路の信号線と接地導体とを区別するための厚さとは
異なっている。
A dielectric film 23 is formed on the active element forming surface of the semiconductor substrate 1. This dielectric film 23 is a protective film for protecting the active element 2 formed on the semiconductor substrate 1 and the like.
In this example, the thin film capacitor functions as an insulating film for forming a capacitance between electrodes. The active element 2 to be used depends on the circuit layout of the function to be realized.
The connection holes 24 1 , 24 2 ... Are formed in a portion of the dielectric film 23 facing the lower electrode conductor 6 and each connection electrode portion of the resistance element 21.
To form The dielectric film 23 is, for example, a SiO 2 film, SiN
Four films are used, and the thickness is, for example, 1,000 to 5,000.
The connection holes 24 1 , 24 2 ... Are formed by photoetching, dry etching, or the like. The thickness of the dielectric film 23 is a thickness usually used as an insulating film for a thin film capacitor or a protective film of an active element, and is different from a thickness for distinguishing a signal line of a high-frequency transmission line from a ground conductor. I have.

【0037】次に誘電体膜23上のほぼ全面を接地導体
25で覆う。この場合、前記回路のレイアウトに応じ
て、使用する能動素子2および受動素子6,21と対応
して使用開口261 ,262 …を形成する。またキャパ
シタを形成するための下側電極用導体6に対する上側電
極用導体27も接地導体25の形成と同時に使用開口2
1 内に形成する。図に示していないが、接地導体25
の形成と同時に接地導体25と共にコプレーナ伝送線路
を構成する中心導体を形成してもよい。つまり接地導体
25には何にも利用されていないような開口は形成され
ていない。接地導体25としては例えばAuが用いら
れ、厚さは例えば1μm程度とされ、イオンミーリング
等により開口261 ,262 …を形成する。
Next, almost the entire surface of the dielectric film 23 is covered with the ground conductor 25. In this case, use openings 26 1 , 26 2 ... Are formed corresponding to the active elements 2 and the passive elements 6 and 21 to be used according to the layout of the circuit. The upper electrode conductor 27 for the lower electrode conductor 6 for forming the capacitor is also used at the same time when the ground conductor 25 is formed.
6 Formed in 1 . Although not shown, the ground conductor 25
May be formed together with the ground conductor 25 to form a central conductor constituting a coplanar transmission line. That is, an opening that is not used for anything is not formed in the ground conductor 25. For example, Au is used as the ground conductor 25, the thickness is set to, for example, about 1 μm, and the openings 26 1 , 26 2 ... Are formed by ion milling or the like.

【0038】接地導体25上に例えば1〜10ミクロン
程度の厚さの誘電体膜28を例えばポリイミド樹脂で形
成する。その誘電体膜28上に所要の配線用導体29
1 ,292 …を形成する。この配線用導体291 ,29
2 …の形成に先立ち、前記使用する能動素子2、受動素
子6,21の各接続電極や、上側電極用導体27などと
配線用導体291 ,292 …とを接続し、所要の回路を
完成するためのスルーホール311 ,312 …が誘電体
膜28内に形成される。つまり誘電体膜28のスルーホ
ール311 ,312 …が形成されるべき位置に予め小穴
を形成しておき、この誘電体膜28上の全面に例えばA
u層を形成し、これによりスルーホール311 ,312
…が形成され、さらにそのAu層に対してパターニング
して配線用導体291 ,292 …を形成する。なお誘電
体膜28および配線用導体291 ,292 …により配線
層33を構成している。
A dielectric film 28 having a thickness of, for example, about 1 to 10 microns is formed on the ground conductor 25 by, for example, a polyimide resin. A necessary wiring conductor 29 is formed on the dielectric film 28.
1 , 29 2 ... are formed. These wiring conductors 29 1 , 29
Prior to the formation of 2 ..., The connection electrodes of the active element 2 and the passive elements 6 and 21, the upper electrode conductor 27, and the like are connected to the wiring conductors 29 1 , 29 2 . The through holes 31 1 , 31 2 ... To be completed are formed in the dielectric film 28. That is, small holes are formed in advance at positions where the through holes 31 1 , 31 2 ... Are to be formed in the dielectric film 28, and for example, A
u layer is formed, thereby forming through holes 31 1 and 31 2.
Are formed, and the Au layer is patterned to form wiring conductors 29 1 , 29 2 . The wiring layer 33 is composed of the dielectric film 28 and the wiring conductors 29 1 , 29 2 .

【0039】このようにして構成されたこの実施例のモ
ノリシック集積回路の各部の断面を図6(A)〜(D)
を示す。このモノリシック集積回路によれば図6(A)
に示すように、配線用導体291 ,292 …は接地導体
25と共にマイクロストリップラインを構成する。使用
能動素子2のうち、接地しようとする電極は、例えば図
6(B)に示すように、能動素子2のソース251 が穴
241 に詰められた接続導体321 で接地導体25に接
続されて接地される。この接続導体321 は、接地導体
25を形成した時に自動的に形成される。
FIGS. 6A to 6D show cross sections of respective parts of the monolithic integrated circuit of this embodiment thus constructed.
Is shown. According to this monolithic integrated circuit, FIG.
As shown in the wiring conductor 29 1, 29 2 ... constitutes a microstrip line together with the ground conductor 25. Of use active elements 2, electrodes to be grounded, for example, as shown in FIG. 6 (B), connected to the ground conductor 25 at the source 25 1 connection is packed in the hole 24 first conductor 32 1 of the active element 2 And grounded. The connection conductor 32 1 is automatically formed when the formation of the ground conductor 25.

【0040】図6(C)に示す例は、下側電極用導体6
1 と接地導体25との対向する部分とによりキャパシタ
が構成され、このキャパシタの一端、つまり下側電極用
導体61 が、穴242 に詰められた接続導体322 とス
ルーホール311 とを通じて配線用導体294 に接続さ
れ、キャパシタの他端が接地導体25にて接地されてい
る場合である。この接続導体322 とスルーホール31
1 とは配線用導体29 1 ,292 …を形成するためにA
u層を形成した時に自動的に形成される。
FIG. 6C shows an example in which the lower electrode conductor 6 is used.
1 And a portion facing the ground conductor 25,
And one end of this capacitor, that is, for the lower electrode
Conductor 61 But hole 24Two Connection conductor 32 packed inTwo And su
Rehaul 311 And the wiring conductor 29 throughFour Connected to
And the other end of the capacitor is grounded by a ground conductor 25.
Is the case. This connection conductor 32Two And through hole 31
1 Is the wiring conductor 29 1 , 29Two A to form ...
It is formed automatically when the u layer is formed.

【0041】図6(D)に示す例は、上側電極用導体2
7と下側電極用導体62 とにより構成されるキャパシタ
を、上側電極用導体27をスルーホール312 を通じて
配線用導体292 に接続し、下側電極用導体62 を、穴
243 に詰めた接続導体32 3 を通じ、さらにスルーホ
ール313 を通じて配線用導体293 に接続した例、つ
まり配線用導体292 ,293 間にキャパシタを接続し
た場合である。
FIG. 6D shows an example of the upper electrode conductor 2.
7 and conductor 6 for lower electrodeTwo And a capacitor composed of
And the upper electrode conductor 27 through the through hole 31.Two Through
Wiring conductor 29Two To the lower electrode conductor 6Two The hole
24Three Connection conductor 32 packed in Three Through and through
Rule 31Three Wiring conductor 29 throughThree Example of connecting to
Ball wiring conductor 29Two , 29Three Connect a capacitor in between
Is the case.

【0042】以上のように構成されたモノリシック集積
回路では、FETなどの能動素子2の配置が予め決めら
れているので、各種回路で半導体基板22を共通化する
ことができ、製造コストの低減と、開発期間の短縮を実
現することができる。また、使用しない素子を面状の接
地導体25で覆うことにより、これら使用しない素子の
真上にも配線などを行うことができ、回路の小型化の実
現することができる。さらに、使用しない素子は接地導
体25で覆ってしまうため、接地導体25上、つまり配
線層33に形成する受動回路にとっては前記使用しない
能動素子2などは存在しないのと同じである。このた
め、配線自由度が高く、能動素子2の部分を迂回すると
いった余分な配線の引き回しを避けることができ、寄生
のインダクタンスや容量の影響を軽減することができ
る。
In the monolithic integrated circuit configured as described above, since the arrangement of the active elements 2 such as FETs is determined in advance, the semiconductor substrate 22 can be shared by various circuits, thereby reducing manufacturing costs. Thus, the development period can be shortened. Further, by covering unused elements with the planar ground conductor 25, wiring or the like can be performed directly above these unused elements, and the circuit can be reduced in size. Furthermore, since the unused elements are covered with the ground conductor 25, the unused active elements 2 and the like do not exist on the ground conductor 25, that is, on the passive circuit formed on the wiring layer 33. Therefore, the degree of freedom in wiring is high, and extra wiring such as bypassing the active element 2 can be avoided, and the influence of parasitic inductance and capacitance can be reduced.

【0043】図7(A)および(B)に、図6(A)に
示したマイクロストリップラインの信号線としての配線
用導体29i の線路幅Wに対する特性インピーダンス特
性と、伝送損失特性とを、それぞれ誘電体膜28の厚さ
hをパラメータとして有限要素法により計算した結果を
示す。計算条件は、誘電体膜28の比誘電率を3.3、
信号線29i の導電率を4.908×107 S/m、信
号線29i の厚さを1μm、周波数を10GHzとし
た。
FIGS. 7A and 7B show the characteristic impedance characteristic and the transmission loss characteristic with respect to the line width W of the wiring conductor 29 i as the signal line of the microstrip line shown in FIG. 6A. 4 shows the results calculated by the finite element method using the thickness h of the dielectric film 28 as a parameter. The calculation conditions are as follows: the relative dielectric constant of the dielectric film 28 is 3.3;
The conductivity of the signal line 29 i was 4.908 × 10 7 S / m, the thickness of the signal line 29 i was 1 μm, and the frequency was 10 GHz.

【0044】図7(A)から、誘電体膜28の厚さhが
1ミクロン以下の場合にはマイクロ波などの高周波回路
で最もよく用いられる50Ωの伝送線路を実現するため
には信号線29i の幅を極めて小さくしなければならな
いことが分かる。そのように幅を狭くすることはプロセ
スの精度によっては実現できない場合も有り得る。さら
に、図7(B)からわかるように、仮りにこのような細
い配線が実現できた場合でも伝送損失はかなり大きくな
り、回路特性を劣化させる。
FIG. 7A shows that when the thickness h of the dielectric film 28 is 1 μm or less, the signal line 29 is used to realize a 50Ω transmission line most frequently used in high frequency circuits such as microwaves. It can be seen that the width of i must be made extremely small. Such narrowing may not be possible depending on the accuracy of the process. Further, as can be seen from FIG. 7B, even if such a thin wiring can be realized, the transmission loss becomes considerably large, and the circuit characteristics deteriorate.

【0045】しかしこの発明では誘電体膜28の厚さh
を1ミクロン以上、例えば1〜10ミクロン程度にして
いるため、高周波回路で通常用いられる10Ωから10
0Ω程度の特性インピーダンスをもつ伝送線路を実現で
きることはh=2.5μm、W=30μmで特性インピ
ーダンスが15Ω程度であることから推定でき、その場
合も伝送損失も実用上十分低い値となる。
However, in the present invention, the thickness h of the dielectric film 28 is
Is set to 1 μm or more, for example, about 1 to 10 μm.
The fact that a transmission line having a characteristic impedance of about 0Ω can be realized can be estimated from the fact that the characteristic impedance is about 15Ω when h = 2.5 μm and W = 30 μm. In this case, the transmission loss is also a value sufficiently low for practical use.

【0046】また、誘電体膜28としてポリイミド樹脂
を用いることにより、低温処理により平坦性の高い多層
膜を実現することができ、回路特性を向上させることが
できる。さらに、マイクロ波などの高周波回路では素子
間接続による寄生成分が回路特性を大きく劣化させる場
合が多く、なるべく不要な配線の引き回しは避ける必要
がある。この実施例のように能動素子と抵抗素子とキャ
パシタ電極を一つの単位としてこれを複数個あらかじめ
基板上にアレイ状に形成することにより各素子を短い距
離で接続することができ、設計性のよいモノリシック集
積回路を実現することができる。
Further, by using a polyimide resin as the dielectric film 28, a multilayer film having high flatness can be realized by low-temperature processing, and circuit characteristics can be improved. Further, in high frequency circuits such as microwaves, parasitic components due to connection between elements often deteriorate circuit characteristics greatly, and it is necessary to avoid unnecessary wiring as much as possible. By forming an active element, a resistance element, and a capacitor electrode as one unit and forming a plurality of them in an array on a substrate in advance as in this embodiment, each element can be connected at a short distance, and the design is good. A monolithic integrated circuit can be realized.

【0047】実施例2 図8にこの発明の他の実施例を示し、図5と対応する部
分に同一符号を付けて示す。この実施例では図5の構成
に対し、(1)誘電体膜28上にさらに数ミクロン程度
の厚さの誘電体膜34を形成し、(2)その誘電体膜3
4上に配線用導体35を形成して、誘電体膜34と配線
用導体35とからなる配線層36を構成し、(3)この
例では図5中の配線用導体292 ,293 を省略してこ
れと対応するものを配線用導体351 ,352 として設
け、(4)配線層33と共に多層配線層37とした場合
である。
Embodiment 2 FIG. 8 shows another embodiment of the present invention, in which parts corresponding to those in FIG. In this embodiment, in contrast to the configuration of FIG. 5, (1) a dielectric film 34 having a thickness of about several microns is further formed on the dielectric film 28, and (2) the dielectric film 3
4 to form the wiring conductor 35 on, constitute a wiring layer 36 made of a dielectric film 34 and the wiring conductor 35. The (3) the wiring conductor 29 2 of FIG. 5 in this example, 29 3 provided that omitted to corresponding thereto as the wiring conductor 35 1, 35 2, a case where a multilayer wiring layer 37 with (4) a wiring layer 33.

【0048】つまり多層配線層37を利用して、共通基
板22の能動素子や受動素子とを所望の回路を構成する
ように接続される。
In other words, the active elements and the passive elements of the common substrate 22 are connected so as to form a desired circuit by using the multilayer wiring layer 37.

【0049】この場合は図5の実施例と同様の作用効果
を有すると共に、さらに多層配線とすることにより、図
5の場合よりも線路交差などを自由に行うことができ、
回路のレイアウトの自由度を向上させることができる。
In this case, the same operation and effect as those of the embodiment of FIG. 5 are obtained, and furthermore, by using a multi-layer wiring, it is possible to more freely perform line crossing and the like than in the case of FIG.
The degree of freedom in circuit layout can be improved.

【0050】実施例3 図9はこの発明のさらに他の実施例を示し、図8の実施
例に対し、誘電体膜38と接地導体39とを、配線層3
3と36との間に介在させ、接地導体39の上下に対
し、これを共に高周波伝送路を構成する配線用導体35
1 ,352 …と291 ,292 とを構成した場合であ
る。これによって、均一なインピーダンスをもつ配線が
得られる。
Embodiment 3 FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 8, the dielectric film 38 and the ground conductor 39 are different from the embodiment shown in FIG.
3 and 36, and above and below the ground conductor 39, which are together a wiring conductor 35 constituting a high-frequency transmission line.
1, a 35 2 ... and 29 1, 29 2 to the case of constituting the. As a result, a wiring having a uniform impedance can be obtained.

【0051】実施例4 図10にこの発明のさらに他の例を示す。この実施例は
共通基板22には能動素子2のみがアレイ状に形成され
た場合であり、図5中の能動素子2と同様に3つのFE
Tを組として行、列に形成されている。誘電体層28上
には配線用導体29のみならずインターディジタル形キ
ャパシタ41と、高抵抗金属の印刷により形成されるメ
タル抵抗体42と、接地導体25の一部を下側電極とし
てキャパシタを構成する上側電極用導体43とが形成さ
れる。このように受動素子を共通基板22ではなく、誘
電体膜28上に形成することにより、受動素子を配置す
る自由度が向上し、回路の小型化、高密度化を実現する
ことができる。
Embodiment 4 FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, only the active elements 2 are formed in an array on the common substrate 22, and three FEs are formed similarly to the active elements 2 in FIG.
T is formed as a set of rows and columns. On the dielectric layer 28, not only the wiring conductor 29 but also an interdigital capacitor 41, a metal resistor 42 formed by printing a high-resistance metal, and a part of the ground conductor 25 as a lower electrode constitute a capacitor. The upper electrode conductor 43 is formed. By forming the passive elements on the dielectric film 28 instead of the common substrate 22 in this manner, the degree of freedom in arranging the passive elements is improved, and miniaturization and high density of the circuit can be realized.

【0052】図10に示した共通基板に対しても、図8
および図9に示したように、高周波伝送路の多層配線と
してもよい。この場合、図9の方が配線内の干渉が少な
くなる。
The same applies to the common substrate shown in FIG.
Also, as shown in FIG. 9, a multilayer wiring of a high-frequency transmission line may be used. In this case, the interference in the wiring is reduced in FIG.

【0053】上述において能動素子を行、列のアレイ状
に形成したが、任意の形状に配置してもよい。能動素子
2を3つづつの組としたが、2つまたは4つ以上の組に
してもよい。また、このように複数個の組とすることな
く、単独のものを配列してもよい。
In the above description, the active elements are formed in an array of rows and columns, but they may be arranged in any shape. Although the three active elements 2 are provided, two or four or more active elements 2 may be provided. Instead of a plurality of sets, a single set may be arranged.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、半導体
基板上の能動素子等の配置を予め決めておくことができ
るので、各種回路で半導体基板を共通化することがで
き、少量多品種生産の場合においても製造コストの低減
と、開発期間の短縮を実現することができる。
As described above, according to the present invention, the arrangement of active elements and the like on a semiconductor substrate can be determined in advance. In this case, the manufacturing cost and the development period can be reduced.

【0055】しかもこの発明では、使用しない素子が面
状の接地導体で覆われているため、その使用しない素子
の真上にも配線などを行うことができ、その分、配線用
の面積を予め用意する必要がなく、半導体基板の面積を
有効に利用することができ、回路の小型化を実現するこ
とができる。
Further, according to the present invention, since the unused elements are covered with the planar ground conductor, wiring and the like can be performed directly above the unused elements, and the wiring area is accordingly reduced. There is no need to prepare, the area of the semiconductor substrate can be effectively used, and the size of the circuit can be reduced.

【0056】さらに、使用しない素子は接地導体で覆っ
てしまうため、これら使用しない素子は上に積層する回
路にとって存在しないのと同じである。このため、基板
上に予め形成された能動素子の配置にとらわれることな
く、回路を形成することができるので配線自由度が高
く、能動素子の部分を迂回するといった余分な配線の引
き回しを避けることができ、寄生のインダクタンスや容
量の影響を軽減することができるので回路の高性能化を
実現することができる。
Further, since the unused elements are covered with the ground conductor, these unused elements are the same as those that do not exist in the circuit laminated thereon. For this reason, a circuit can be formed without being restricted by the arrangement of active elements formed in advance on the substrate, so that the degree of freedom of wiring is high, and it is possible to avoid extra wiring such as bypassing the active element part. As a result, the influence of parasitic inductance and capacitance can be reduced, so that high performance of the circuit can be realized.

【0057】また、面状の接地導体が存在するために、
その接地導体上に誘電体膜を介して形成した配線は、特
性インピーダンスや電気長を精密に設計することがで
き、高周波伝送線路として用いることができるのはもち
ろんのこと、ハイブリッドなどの高周波機能回路を形成
することができる。
Also, because of the presence of a planar ground conductor,
Wiring formed on the ground conductor via a dielectric film can precisely design the characteristic impedance and electrical length, and can be used as a high-frequency transmission line, as well as a high-frequency functional circuit such as a hybrid. Can be formed.

【0058】多層配線層に受動回路を形成することによ
り、受動回路を高集積に形成することができ、回路の小
型化を実現することができる。
By forming the passive circuit in the multilayer wiring layer, the passive circuit can be formed with high integration, and the size of the circuit can be reduced.

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

【図1】従来例1のモノリシック集積回路を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing a monolithic integrated circuit of Conventional Example 1.

【図2】従来例2のマスタスライス方式のモノリシック
集積回路の共通基板を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a common substrate of a master slice type monolithic integrated circuit of Conventional Example 2.

【図3】(A)は従来例2のマスタスライス方式のモノ
リシック集積回路において27GHz帯の狭帯域増幅器
を実現するための配線パタンを示す平面図、(B)は従
来例2のマスタスライス方式のモノリシック集積回路に
おいて30GHz帯の広帯域増幅器を実現するための配
線パタンを示す平面図である。
FIG. 3A is a plan view showing a wiring pattern for realizing a 27 GHz band narrow band amplifier in a master slice type monolithic integrated circuit of Conventional Example 2, and FIG. FIG. 3 is a plan view showing a wiring pattern for realizing a 30 GHz band broadband amplifier in a monolithic integrated circuit.

【図4】(A)は従来例3のゲートアレイLSIの内部
基本セルを示す平面図、(B)は(A)の基本内部セル
を用いて実現した2入力NAND回路を示す平面図であ
る。
FIG. 4A is a plan view showing an internal basic cell of a gate array LSI of Conventional Example 3, and FIG. 4B is a plan view showing a two-input NAND circuit realized using the basic internal cell of FIG. .

【図5】この発明にかかるモノリシック集積回路の第1
の実施例を示す分解斜視図である。
FIG. 5 shows a first example of the monolithic integrated circuit according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the embodiment of FIG.

【図6】(A)は第1の実施例において実現した高周波
伝送線路を示す断面図、(B)は第1の実施例において
能動素子の電極を接地した状態を示す断面図、(C)は
第1の実施例において接地用キャパシタを形成した部分
を示す断面図、(D)は第1の実施例において配線間に
直列に挿入されたキャパシタを形成した部分を示す断面
図である。
FIG. 6A is a cross-sectional view showing a high-frequency transmission line realized in the first embodiment, FIG. 6B is a cross-sectional view showing a state where the electrodes of the active elements are grounded in the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a portion where a grounding capacitor is formed in the first embodiment, and FIG. 4D is a cross-sectional view illustrating a portion where a capacitor inserted in series between wirings is formed in the first embodiment.

【図7】(A)は有限要素法により計算したマイクロス
トリップ線路の特性インピーダンスを示すグラフ、
(B)は有限要素法により計算したマイクロストリップ
線路の伝送損失を示すグラフである。
FIG. 7A is a graph showing a characteristic impedance of a microstrip line calculated by a finite element method,
(B) is a graph showing the transmission loss of the microstrip line calculated by the finite element method.

【図8】この発明にかかるモノリシック集積回路の第2
の実施例を示す分解斜視図である。
FIG. 8 shows a second example of the monolithic integrated circuit according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the embodiment of FIG.

【図9】この発明にかかるモノリシック集積回路の第3
の実施例を示す分解斜視図である。
FIG. 9 shows a third example of the monolithic integrated circuit according to the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the embodiment of FIG.

【図10】この発明にかかるモノリシック集積回路の第
4の実施例を示す分解斜視図である。
FIG. 10 is an exploded perspective view showing a fourth embodiment of the monolithic integrated circuit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体基板 2 能動素子 6 キャパシタ用下側電極用導体(受動素子) 21 抵抗素子(受動素子) 22 共通基板 23 誘電体膜 24 接続用穴 25 接地導体 26 開口 27 上側電極用導体 28 誘電体膜 29 配線用導体 31 スルーホール 32 接続導体 34 誘電体膜 35 配線用導体 36 配線層 37 多層配線層 38 誘電体膜 39 接地導体 41 インターディジタル形キャパシタ 42 メタル抵抗体 43 上側電極用導体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor substrate 2 Active element 6 Conductor for lower electrode for capacitors (passive element) 21 Resistive element (passive element) 22 Common substrate 23 Dielectric film 24 Connection hole 25 Ground conductor 26 Opening 27 Upper electrode conductor 28 Dielectric film 29 Wiring conductor 31 Through hole 32 Connection conductor 34 Dielectric film 35 Wiring conductor 36 Wiring layer 37 Multilayer wiring layer 38 Dielectric film 39 Ground conductor 41 Interdigital capacitor 42 Metal resistor 43 Upper electrode conductor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 健二郎 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 鴨川 健司 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5F033 HH13 JJ13 KK00 QQ09 QQ37 RR04 RR06 RR22 UU05 VV03 VV05 WW01 WW02 XX23 XX34 5F038 AC02 AC15 AR01 BH10 BH19 CA04 CD03 CD18 CD20 DF02 DF12 EZ20 5F064 AA03 BB01 BB21 BB40 CC23 EE14 EE23 EE32 EE46 EE52 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kenjiro Nishikawa 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (72) Inventor Kenji Kamogawa 2-3-3, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo No. 1 F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) EE23 EE32 EE46 EE52

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面に複数の能動素子が形成された半導
体基板と、 前記能動素子の上に形成された第1の誘電体膜と、 前記第1の誘電体膜の上に形成され、1以上の窓とカバ
ー部とを備え、該窓が前記能動素子中の使用能動素子上
に形成され、前記カバー部が前記能動素子中の不使用能
動素子を覆いかつ使用能動素子を覆わないようにした選
択プレートと、 前記選択プレート上に形成された配線層と、 前記使用能動素子を前記配線層に接続する接続手段とを
具備することを特徴とするモノリシック集積回路。
A semiconductor substrate having a plurality of active elements formed on a surface thereof; a first dielectric film formed on the active element; and a first dielectric film formed on the first dielectric film. The above-mentioned window and cover part are provided, and the window is formed on the active element used in the active element, and the cover part covers the unused active element in the active element and does not cover the active element used. A monolithic integrated circuit, comprising: a selected plate; a wiring layer formed on the selected plate; and connecting means for connecting the active element to the wiring layer.
【請求項2】 前記選択プレートは、第1の接地導体か
らなることを特徴とする請求項1に記載のモノリシック
集積回路。
2. The monolithic integrated circuit according to claim 1, wherein said selection plate comprises a first ground conductor.
【請求項3】 前記半導体基板と前記第1の接地導体と
の間隔は、1,000〜5,000オングストロームで
あることを特徴とする請求項2に記載のモノリシック集
積回路。
3. The monolithic integrated circuit according to claim 2, wherein a distance between the semiconductor substrate and the first ground conductor is 1,000 to 5,000 angstroms.
【請求項4】 前記配線層は、前記使用能動素子を配線
する第1の導体と、前記選択プレートと前記第1の導体
との間に形成された第1の配線層誘電体膜とを有するこ
とを特徴とする請求項1に記載のモノリシック集積回
路。
4. The wiring layer has a first conductor for wiring the active element to be used, and a first wiring layer dielectric film formed between the selection plate and the first conductor. The monolithic integrated circuit according to claim 1, wherein:
【請求項5】 前記第1の配線層誘電体膜の厚さは、1
ミクロン以上であることを特徴とする請求項4に記載の
モノリシック集積回路。
5. The thickness of the first wiring layer dielectric film is 1
5. The monolithic integrated circuit according to claim 4, wherein the size is at least one micron.
【請求項6】 前記配線層は、多層配線層であることを
特徴とする請求項1に記載のモノリシック集積回路。
6. The monolithic integrated circuit according to claim 1, wherein said wiring layer is a multilayer wiring layer.
【請求項7】 前記配線層は、前記選択プレート上に形
成された第1の配線層誘電体膜と、該第1の配線層誘電
体膜上に形成された第1の導体と、該第1の導体の上に
形成された第2の配線層誘電体膜と、該第2の配線層誘
電体膜の上に形成された第2の導体とを有することを特
徴とする請求項6に記載のモノリシック集積回路。
7. The wiring layer includes: a first wiring layer dielectric film formed on the selection plate; a first conductor formed on the first wiring layer dielectric film; 7. The semiconductor device according to claim 6, further comprising: a second wiring layer dielectric film formed on the first conductor, and a second conductor formed on the second wiring layer dielectric film. A monolithic integrated circuit as described.
【請求項8】 前記第1の配線層誘電体膜および第2の
配線層誘電体膜の厚さは、それぞれ1ミクロン以上であ
ることを特徴とする請求項7に記載のモノリシック集積
回路。
8. The monolithic integrated circuit according to claim 7, wherein each of the first wiring layer dielectric film and the second wiring layer dielectric film has a thickness of 1 μm or more.
【請求項9】 前記第1の導体の上に形成された第2の
誘電体膜と、 前記第2の誘電体膜と前記第2の配線層誘電体膜との間
に形成された第2の接地導体とを、さらに有することを
特徴とする請求項7に記載のモノリシック集積回路。
9. A second dielectric film formed on the first conductor, and a second dielectric film formed between the second dielectric film and the second wiring layer dielectric film. The monolithic integrated circuit according to claim 7, further comprising: a ground conductor.
【請求項10】 前記第1の配線層誘電体膜、前記第2
の配線層誘電体膜、および前記第2の誘電体膜の厚さ
は、それぞれ1ミクロン以上であることを特徴とする請
求項9に記載のモノリシック集積回路。
10. The first wiring layer dielectric film and the second wiring layer dielectric film.
10. The monolithic integrated circuit according to claim 9, wherein each of the wiring layer dielectric film and the second dielectric film has a thickness of 1 micron or more.
【請求項11】 前記半導体基板上の能動素子は、該半
導体基板上で受動素子と並置され、該受動素子は、前記
配線層と接続されたことを特徴とする請求項1に記載の
モノリシック集積回路。
11. The monolithic integration according to claim 1, wherein the active element on the semiconductor substrate is juxtaposed with the passive element on the semiconductor substrate, and the passive element is connected to the wiring layer. circuit.
【請求項12】 前記配線層は、前記使用能動素子に接
続された1以上の受動素子を具備することを特徴とする
請求項1に記載のモノリシック集積回路。
12. The monolithic integrated circuit according to claim 1, wherein the wiring layer includes one or more passive elements connected to the active elements used.
【請求項13】 前記配線層は、前記使用能動素子に接
続されたコプレーナ伝送線路を具備することを特徴とす
る請求項1に記載のモノリシック集積回路。
13. The monolithic integrated circuit according to claim 1, wherein said wiring layer includes a coplanar transmission line connected to said active device.
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