JP2022017605A - 回路基板、半導体装置、および、電子機器 - Google Patents

回路基板、半導体装置、および、電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】信号におけるノイズの発生をより効果的に抑制する。【解決手段】回路基板は、第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体とを備え、前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である。本技術は、例えば、半導体装置の回路基板等に適用できる。【選択図】図212

Description

本技術は、回路基板、半導体装置、および、電子機器に関し、特に、信号におけるノイズの発生をより効果的に抑制できるようにした回路基板、半導体装置、および、電子機器に関する。
CMOS(complementary metal oxide semiconductor)イメージセンサに代表される固体撮像装置においては、各画素が生成する画素信号に対して、固体撮像装置の内部の構成に起因してノイズが生じ得る。
例えば、固体撮像装置の内部に存在するトランジスタやダイオード等の能動素子には微細なホットキャリア発光を生じるものが有り、このホットキャリア発光が画素に形成された光電変換部に漏れ込んだ場合、画素信号にノイズが生じることになる。
能動素子から生じたホットキャリア発光に起因するノイズを抑制する方法としては、能動素子と光電変換部の間の形成されている配線に遮光構造を持たせる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、例えば、固体撮像装置の内部の構成に起因して生じた磁界による誘導起電力によって画素信号にノイズ(誘導性ノイズ)が生じることがある。具体的には、ある画素から画素信号を読み出す際に、画素信号を読み出す画素を選択するための制御信号が伝達される制御線と、選択された画素から読み出された画素信号が伝達される信号線とから導体ループが画素アレイ上に形成される。
そして、制御線と信号線から成る導体ループの近傍に配線が存在すると、その配線に流れる電流変化により導体ループを通過する磁束が発生し、これにより導体ループに誘導起電力が発生して画素信号に誘導性ノイズが生じることがある。以下、近傍の配線に流れる電流変化により磁束が発生し、それにより誘導起電力が発生する導体ループをVictim導体ループと称することにする。
電子機器の内部における誘導性ノイズを抑制する方法としては、電子機器内部で磁束を生じさせていた配線を、2層の網目状配線とすることにより、発生していた磁束を打ち消す方法が存在する(例えば、特許文献2参照)。
国際公開第2013/115075号 特開2014-57426号公報
ただし、上述した特許文献2に記載の発明では、誘導性ノイズは抑制できるが、ホットキャリア発光を遮光することについては考慮されていなかった。
本技術はこのような状況に鑑みてなされたものであり、信号におけるノイズの発生をより効果的に抑制できるようにするものである。
本技術の第1の側面の回路基板は、第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体とを備え、前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である。
本技術の第2の側面の半導体装置は、第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体とを備え、前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である回路基板を備える。
本技術の第3の側面の電子機器は、第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体とを備え、前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である回路基板を備える半導体装置を備える。
本技術の第1乃至第3の側面においては、第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体とが回路基板に設けられ、前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源であるように構成される。
回路基板、半導体装置、及び、電子機器は、独立した装置であっても良いし、他の装置に組み込まれるモジュールであっても良い。
導体ループの変化による誘導起電力の変化を説明する図である。 本技術を適用した固体撮像装置の構成例を示すブロック図である。 画素・アナログ処理部の主な構成要素例を示すブロック図である。 画素アレイの詳細な構成例を示す図である。 画素の構成例を示す回路図である。 固体撮像装置の断面構造例を示すブロック図である。 能動素子群が形成された領域から成る回路ブロックの平面配置例を示す概略構成図である。 遮光構造による遮光対象領域と、能動素子群の領域および緩衝領域との位置関係例を示す図である。 導体層A及びBの第1の比較例を示す図である。 第1の比較例に流れる電流条件を示す図である。 第1の比較例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第1の構成例を示す図である。 第1の構成例に流れる電流条件を示す図である。 第1の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第2の構成例を示す図である。 第2の構成例に流れる電流条件を示す図である。 第2の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第2の比較例を示す図である。 第2の比較例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第3の比較例を示す図である。 第3の比較例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第3の構成例を示す図である。 第3の構成例に流れる電流条件を示す図である。 第3の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第4の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第5の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第6の構成例を示す図である。 第4乃至第6の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第7の構成例を示す図である。 第7の構成例に流れる電流条件を示す図である。 第7の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第8の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第9の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第10の構成例を示す図である。 第8乃至第10の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第11の構成例を示す図である。 第11の構成例に流れる電流条件を示す図である。 第11の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 導体層A及びBの第12の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第13の構成例を示す図である。 第12及び第13の構成例に対応する誘導性ノイズのシミュレーション結果を示す図である。 半導体基板におけるパッドの第1の配置例を示す平面図である。 半導体基板におけるパッドの第2の配置例を示す平面図である。 半導体基板におけるパッドの第3の配置例を示す平面図である。 X方向とY方向とで抵抗値が異なる導体の例を示す図である。 導体層A及びBの第2の構成例のX方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第5の構成例のX方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第6の構成例のX方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第2の構成例のY方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第5の構成例のY方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第6の構成例のY方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第2の構成例のX方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第5の構成例のX方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第6の構成例のX方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第2の構成例のY方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第5の構成例のY方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの第6の構成例のY方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。 導体層A及びBの各構成例を形成する網目状導体の変形例を示す図である。 レイアウト自由度の向上を説明するための図である。 電圧降下(IR-Drop)の低減を説明するための図である。 電圧降下(IR-Drop)の低減を説明するための図である。 容量性ノイズの低減を説明するための図である。 導体層の主導体部と引出し導体部を説明する図である。 導体層A及びBの第11の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第14の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第14の構成例の第1変形例を示す図である。 導体層A及びBの第14の構成例の第2変形例を示す図である。 導体層A及びBの第14の構成例の第3変形例を示す図である。 導体層A及びBの第15の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第15の構成例の第1変形例を示す図である。 導体層A及びBの第15の構成例の第2変形例を示す図である。 導体層A及びBの第16の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第16の構成例の第1変形例を示す図である。 導体層A及びBの第16の構成例の第2変形例を示す図である。 導体層A及びBの第17の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第17の構成例の第1変形例を示す図である。 導体層A及びBの第17の構成例の第2変形例を示す図である。 導体層A及びBの第18の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第19の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第19の構成例の変形例を示す図である。 導体層A及びBの第20の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第21の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第22の構成例を示す図である。 第22の構成例における導体層Bの他の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第23の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第24の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第25の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第26の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第27の構成例を示す図である。 導体層A及びBの第28の構成例を示す図である。 第28の構成例における導体層Aの他の構成例を示す図である。 基板上に形成された導体層Aの全体を示す平面図である。 パッドの第4の配置例を示す平面図である。 パッドの第5の配置例を示す平面図である。 パッドの第6の配置例を示す平面図である。 パッドの第7の配置例を示す平面図である。 パッドの第8の配置例を示す平面図である。 パッドの第9の配置例を示す平面図である。 パッドの第10の配置例を示す平面図である。 パッドの第11の配置例を示す平面図である。 パッドの第12の配置例を示す平面図である。 パッドの第13の配置例を示す平面図である。 パッドの第14の配置例を示す平面図である。 パッドの第15の配置例を示す平面図である。 パッドの第16の配置例を示す平面図である。 パッドの第17の配置例を示す平面図である。 パッドの第18の配置例を示す平面図である。 パッドの第19の配置例を示す平面図である。 Victim導体ループとAggressor導体ループの基板配置例を示す断面図である。 Victim導体ループとAggressor導体ループの基板配置例を示す断面図である。 3種類の基板が積層された構造におけるVictim導体ループとAggressor導体ループの配置例を説明する図である。 3種類の基板が積層された構造におけるVictim導体ループとAggressor導体ループの配置例を説明する図である。 固体撮像装置を成す第1の半導体基板と第2の半導体基板とのパッケージ積層例を示す図である。 導電性シールドを設けた構成例を示す断面図である。 導電性シールドを設けた構成例を示す断面図である。 導電性シールドの信号線に対する配置と平面形状の第1の構成例を示す図である。 導電性シールドの信号線に対する配置と平面形状の第2の構成例を示す図である。 導電性シールドの信号線に対する配置と平面形状の第3の構成例を示す図である。 導電性シールドの信号線に対する配置と平面形状の第4の構成例を示す図である。 導体層が3層ある場合の配置例を示す図である。 導体層が3層ある場合の問題を説明する図である。 3層導体層の第1の構成例を示す図である。 3層導体層の第2の構成例を示す図である。 3層導体層の第2の構成例の第1変形例を示す図である。 3層導体層の第2の構成例の第2変形例を示す図である。 3層導体層の第3の構成例を示す図である。 3層導体層の第3の構成例の変形例を示す図である。 3層導体層の第4の構成例を示す図である。 3層導体層の第4の構成例の第1変形例を示す図である。 3層導体層の第4の構成例の第2変形例を示す図である。 3層導体層の第5の構成例を示す図である。 3層導体層の第6の構成例を示す図である。 3層導体層の第6の構成例の変形例を示す図である。 3層導体層の第7の構成例を示す図である。 3層導体層の第8の構成例を示す図である。 3層導体層の第8の構成例の第1変形例を示す図である。 3層導体層の第8の構成例の第2変形例を示す図である。 3層導体層の第8の構成例の第3変形例を示す図である。 3層導体層の第8の構成例の第4変形例を示す図である。 3層導体層の第8の構成例の第5変形例を示す図である。 3層導体層の第9の構成例を示す図である。 3層導体層の第9の構成例の第1変形例を示す図である。 3層導体層の第9の構成例の第2変形例を示す図である。 3層導体層の第9の構成例の第3変形例を示す図である。 3層導体層の第9の構成例の第4変形例を示す図である。 3層導体層の第10の構成例を示す図である。 3層導体層の第10の構成例の変形例を示す図である。 3層導体層の第11の構成例を示す図である。 3層導体層の第12の構成例を示す図である。 3層導体層の第12の構成例の第1変形例を示す図である。 3層導体層の第12の構成例の第2変形例を示す図である。 3層導体層の第13の構成例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第1変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第2変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第3変形例乃至第5変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第6変形例乃至第8変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第9変形例乃至第11変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第12変形例乃至第14変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第15変形例乃至第17変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第18変形例乃至第20変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第21変形例乃至第23変形例を示す図である。 3層導体層の第14の構成例の第24変形例乃至第26変形例を示す図である。 網目状導体の容量性ノイズについて説明する図である。 所定のずらし量を設定した網目状導体の容量性ノイズについて説明する図である。 網目状導体の第1のずらし構成例の導体幅および間隙幅を説明する図である。 網目状導体の第1のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第1のずらし構成例の平面図である。 第1のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第1のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 網目状導体の定義を説明する図である。 網目状導体の定義を説明する図である。 第1のずらし構成例の第1および第2変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第3および第4変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第5および第6変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第7および第8変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第9および第10変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第11および第12変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第13および第14変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第15および第16変形例を示す平面図である。 第1のずらし構成例の第17および第18変形例を示す平面図である。 網目状導体の第2のずらし構成例の平面図である。 第2のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第2のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 網目状導体の第3のずらし構成例の導体幅および間隙幅を説明する図である。 網目状導体の第3のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第3のずらし構成例の平面図である。 第3のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第3のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 網目状導体の第4のずらし構成例の導体幅および間隙幅を説明する図である。 網目状導体の第4のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第4のずらし構成例の平面図である。 第4のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第4のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 網目状導体の第5のずらし構成例の導体幅および間隙幅を説明する図である。 網目状導体の第5のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第5のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第5のずらし構成例の平面図である。 第5のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第5のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 網目状導体の第6のずらし構成例の導体幅および間隙幅を説明する図である。 網目状導体の第6のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第6のずらし構成例の平面図である。 第6のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第6のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 網目状導体の第7のずらし構成例の導体幅および間隙幅を説明する図である。 網目状導体の第7のずらし構成例の平面図である。 網目状導体の第7のずらし構成例の平面図である。 第7のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 第7のずらし構成例の容量性ノイズの理論値を示す図である。 固体撮像装置が2電源と3電源を取る場合の概念図である。 3電源の第1の構成例の平面図である。 3電源の第1の構成例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第2変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第2変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第3変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第3変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第4変形例の平面図である。 3電源の第1の構成例の第4変形例の平面図である。 3電源の第2の構成例の平面図である。 3電源の第2の構成例の平面図である。 3電源の第2の構成例の平面図である。 3電源の第2の構成例の平面図である。 3電源の第2の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第2の構成例の第2変形例の平面図である。 3電源の第3の構成例の平面図である。 3電源の第3の構成例の平面図である。 3電源の第3の構成例の平面図である。 3電源の第3の構成例の平面図である。 3電源の第3の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第3の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第3の構成例の第2変形例の平面図である。 3電源の第3の構成例の第3変形例の平面図である。 3電源の第3の構成例の第4変形例および第5変形例の平面図である。 3電源の第4の構成例の平面図である。 3電源の第4の構成例の平面図である。 3電源の第4の構成例の平面図である。 3電源の第4の構成例の平面図である。 3電源の第5の構成例の平面図である。 3電源の第5の構成例の平面図である。 3電源の第5の構成例の平面図である。 3電源の第5の構成例の平面図である。 3電源の第5の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第5の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第5の構成例の第2変形例および第3変形例の平面図である。 3電源の第6の構成例の平面図である。 3電源の第6の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第6の構成例の第2変形例の平面図である。 3電源の第6の構成例の第3変形例の平面図である。 3電源の第6の構成例の第4変形例の平面図である。 3電源の第6の構成例の第5変形例の平面図である。 3電源の第7の構成例の平面図である。 3電源の第7の構成例の変形例の平面図である。 3電源の第8の構成例の平面図である。 3電源の第8の構成例の第1変形例の平面図である。 3電源の第8の構成例の第2変形例の平面図である。 3電源の第8の構成例の第3変形例の平面図である。 3電源の第8の構成例の第4変形例の平面図である。 3電源の第9の構成例の平面図である。 撮像装置の構成例を示すブロック図である。 体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 カメラヘッド及びCCUの機能構成の一例を示すブロック図である。 車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。
以下、本技術を実施するための最良の形態(以下、実施の形態と称する)について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明は、以下の順序で行なう。
1.Victim導体ループと磁束
2.本技術の実施の形態である固体撮像装置の構成例
3.ホットキャリア発光に対する遮光構造
4.導体層A及びBの構成例
5.導体層A及びBが形成される半導体基板における電極の配置例
6.導体層A及びBの構成例の変形例
7.網目状導体の変形例
8.様々な効果
9.引き出し部が異なる構成例
10.パッドとの接続構成例
11.導電性シールドの配置例
12.導体層が3層ある場合の構成例
13.応用例
14.網目状導体のずらし構成例
15.3電源の構成例
16.撮像装置の構成例
17.体内情報取得システムへの応用例
18.内視鏡手術システムへの応用例
19.移動体への応用例
<1.Victim導体ループと磁束>
例えば、CMOSイメージセンサ等の固体撮像装置(半導体装置)において電源配線の近傍にVictim導体ループが形成される回路が存在する場合、Victim導体ループのループ面内を通過する磁束が変化すると、Victim導体ループに発生する誘導起電力が変化し、画素信号にノイズが発生することがあった。なお、Victim導体ループは、少なくとも一部に導体を含んで形成されていればよい。また、Victim導体ループが全て導体で形成されていてもよい。
ここで、Victim導体ループ(第1の導体ループ)とは、近傍で生じた磁界強度の変化に影響を受ける側の導体ループを指す。一方、Victim導体ループの近傍に存在し、流れる電流の変化によって磁界強度に変化を生じさせ、Victim導体ループに対して影響を及ぼす側の導体ループをAggressor導体ループ(第2の導体ループ)と称する。
図1は、Victim導体ループの変化による誘導起電力の変化を説明する図である。例えば、図1に示されるCMOSイメージセンサ等の固体撮像装置は、ピクセル基板10とロジック基板20とが、上からその順に積層されて構成される。図1の固体撮像装置においては、ピクセル基板10の画素領域にVictim導体ループ11(11A,11B)の少なくとも一部が形成され、そのピクセル基板10に積層されるロジック基板20の、このVictim導体ループ11の近傍には、(デジタル)電源を供給するための電源配線21が形成される。
そして、ピクセル基板10上のVictim導体ループ11のループ面内には、この電源配線21による磁束が通過し、それによってVictim導体ループ11に誘導起電力が発生する。
なお、Victim導体ループ11に発生する誘導起電力Vemfは次式(1)および(2)によって算出できる。なお、Φは磁束、Hは磁界強度、μは透磁率、SはVictim導体ループ11の面積をそれぞれ示す。
Figure 2022017605000002
・・・(1)
Figure 2022017605000003
・・・(2)
ピクセル基板10の画素領域に形成されるVictim導体ループ11のループ経路は、画素信号を読み出す読み出し対象画素として選択される画素の位置によって変わる。図1の例の場合、画素Aが選択された際に形成されるVictim導体ループ11Aのループ経路は、画素Aと異なる位置の画素Bが選択された際に形成されるVictim導体ループ11Bのループ経路と異なる。換言すると、選択される画素の位置によって、導体ループの実効的な形状が変化する。
このようにVictim導体ループ11のループ経路が変化すると、Victim導体ループのループ面内を通過する磁束が変化し、それによってVictim導体ループに発生する誘導起電力が大きく変化することがあった。また、その誘導起電力の変化により、画素から読み出される画素信号にノイズ(誘導性ノイズ)が生じることがあった。そして、この誘導性ノイズにより、撮像画像に縞状の画像ノイズが発生することがあった。つまり、撮像画像の画質が低減することがあった。
そこで、本開示では、Victim導体ループおける誘導起電力による誘導性ノイズの発生を抑制する技術を提案する。
<2.本技術の実施の形態である固体撮像装置(半導体装置)の構成例>
図2は、本技術の実施の形態である固体撮像装置の主な構成例を示すブロック図である。
図2に示される固体撮像装置100は、被写体からの光を光電変換して画像データとして出力するデバイスである。例えば、固体撮像装置100は、CMOSを用いた裏面照射型CMOSイメージセンサ等として構成される。
図2に示されるように、固体撮像装置100は、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102とが積層されて構成される。
第1の半導体基板101には、画素やアナログ回路等を有する画素・アナログ処理部111が形成されている。第2の半導体基板102には、デジタル回路等を有するデジタル処理部112が形成されている。
第1の半導体基板101および第2の半導体基板102は、互いに絶縁された状態で重畳される。つまり、画素・アナログ処理部111の構成と第2の半導体基板102の構成とは、基本的に互いに絶縁されている。なお、図示を省略しているが、画素・アナログ処理部111に形成される構成と、デジタル処理部112に形成される構成とは、必要に応じて(必要な部分が)、例えば、導体ビア(VIA)、シリコン貫通ビア(TSV)、Cu-Cu接合、Au-Au接合、若しくは、Al-Al接合等の同種金属接合、Cu-Au接合、Cu-Al接合、若しくは、Au- Al接合等の異種金属接合、または、ボンディングワイヤ等を介して互いに電気的に接続される。
なお、図2においては、積層された2層の基板からなる固体撮像装置100を例に説明したが、固体撮像装置100を構成する基板の積層数は任意である。例えば単層であってもよいし、3層以上であってもよい。以下においては、図2の例のように2層の基板により構成される場合について説明する。
図3は、画素・アナログ処理部111に形成される主な構成要素例を示すブロック図である。
図3に示されるように、画素・アナログ処理部111には、画素アレイ121、A/D変換部122、および垂直走査部123等が形成される。
画素アレイ121は、フォトダイオード等の光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素131(図4)が縦横に配置されている。
A/D変換部122は、画素アレイ121の各画素131から読み出されたアナログ信号等をA/D変換し、その結果得られるデジタルの画素信号を出力する。
垂直走査部123は、画素アレイ121の各画素131のトランジスタ(図5の転送トランジスタ142等)の動作を制御する。つまり、画素アレイ121の各画素131に蓄積された電荷は、垂直走査部123に制御されて読み出され、画素信号として、単位画素のカラム毎に信号線132(図4)を介してA/D変換部122に供給され、A/D変換される。
A/D変換部122は、そのA/D変換結果(デジタルの画素信号)を、画素131のカラム毎に、デジタル処理部112に形成されるロジック回路(図示せず)に供給する。
図4は、画素アレイ121の詳細な構成例を示す図である。画素アレイ121には、画素131-11乃至131-MNが形成されている(M,Nは任意の自然数)。すなわち、画素アレイ121には、M行N列の画素131が行列状(アレイ状)に配置されている。
以下、画素131-11乃至131-MNを個々に区別する必要が無い場合、画素131と称する。
画素アレイ121には、信号線132-1乃至132-Nと、制御線133-1乃至133-Mが形成されている。以下、信号線132-1乃至132-Nを個々に区別する必要が無い場合、信号線132と称し、制御線133-1乃至133-Mを個々に区別する必要が無い場合、制御線133と称する。
画素131には、カラム(列)毎に、そのカラムに対応する信号線132が接続されている。また、画素131には、行毎に、その行に対応する制御線133に接続されている。画素131に対しては、制御線133を介して、垂直走査部123からの制御信号が伝送される。
画素131からは、信号線132を介して、アナログの画素信号がA/D変換部122に出力される。
次に、図5は、画素131の構成例を示す回路図である。画素131は、光電変換素子としてのフォトダイオード141、転送トランジスタ142、リセットトランジスタ143、増幅トランジスタ144、およびセレクトトランジスタ145を有する。
フォトダイオード141は、受光した光をその光量に応じた電荷量の光電荷(ここでは、光電子)に光電変換してその光電荷を蓄積する。フォトダイオード141のアノード電極はGNDに接続され、カソード電極は転送トランジスタ142を介してフローティングディフュージョン(FD)に接続される。もちろん、フォトダイオード141のカソード電極が電源に接続され、アノード電極が転送トランジスタ142を介してフローティングディフュージョンに接続され、光電荷を光正孔として読み出す方式としてもよい。
転送トランジスタ142は、フォトダイオード141からの光電荷の読み出しを制御する。転送トランジスタ142は、ドレイン電極がフローティングディフュージョンに接続され、ソース電極がフォトダイオード141のカソード電極に接続される。また、転送トランジスタ142のゲート電極には、垂直走査部123(図3)から供給される転送制御信号TRGを伝送する転送制御線が接続される。転送制御信号TRG(すなわち、転送トランジスタ142のゲート電位)がオフ状態のとき、フォトダイオード141からの光電荷の転送が行われない(フォトダイオード141において光電荷が蓄積される)。転送制御信号TRG(すなわち、転送トランジスタ142のゲート電位)がオン状態のとき、フォトダイオード141に蓄積された光電荷がフローティングディフュージョンに転送される。
リセットトランジスタ143は、フローティングディフュージョンの電位をリセットする。リセットトランジスタ143は、ドレイン電極が電源電位に接続され、ソース電極がフローティングディフュージョンに接続される。また、リセットトランジスタ143のゲート電極には、垂直走査部123から供給されるリセット制御信号RSTを伝送するリセット制御線が接続される。リセット制御信号RST(すなわち、リセットトランジスタ143のゲート電位)がオフ状態のとき、フローティングディフュージョンは電源電位と切り離されている。リセット制御信号RST(すなわち、リセットトランジスタ143のゲート電位)がオン状態のとき、フローティングディフュージョンの電荷が電源電位に排出されて、フローティングディフュージョンがリセットされる。
増幅トランジスタ144は、フローティングディフュージョンの電圧に応じた電気信号(アナログ信号)を出力する(電流を流す)。増幅トランジスタ144は、ゲート電極がフローティングディフュージョンに接続され、ドレイン電極が(ソースフォロワ)電源電圧に接続され、ソース電極がセレクトトランジスタ145のドレイン電極に接続されている。例えば、増幅トランジスタ144は、リセットトランジスタ143によってリセットされたフローティングディフュージョンの電圧に応じた電気信号としてのリセット信号(リセットレベル)を画素信号としてセレクトトランジスタ145に出力する。また、増幅トランジスタ144は、転送トランジスタ142によって光電荷が転送されたフローティングディフュージョンの電圧に応じた電気信号としての光蓄積信号(信号レベル)を画素信号としてセレクトトランジスタ145に出力する。
セレクトトランジスタ145は、増幅トランジスタ144から供給される電気信号の信号線(VSL)132(すなわち、A/D変換部122)への出力を制御する。セレクトトランジスタ145は、ドレイン電極が増幅トランジスタ144のソース電極に接続され、ソース電極が信号線132に接続されている。また、セレクトトランジスタ145のゲート電極には、垂直走査部123から供給されるセレクト制御信号SELを伝送するセレクト制御線が接続される。セレクト制御信号SEL(すなわち、セレクトトランジスタ145のゲート電位)がオフ状態のとき、増幅トランジスタ144と信号線132は電気的に切り離されている。したがって、この状態のとき、当該画素131から画素信号としてのリセット信号や光蓄積信号が出力されない。セレクト制御信号SEL(すなわち、セレクトトランジスタ145のゲート電位)がオン状態のとき、当該画素131が選択状態となる。つまり、増幅トランジスタ144と信号線132が電気的に接続され、増幅トランジスタ144から出力される画素信号としてのリセット信号や光蓄積信号が、信号線132を介してA/D変換部122に供給される。すなわち、当該画素131から画素信号としてのリセット信号や光蓄積信号が読み出される。
なお、画素131の構成は任意であり、図5の例に限定されない。
以上のように構成される画素・アナログ処理部111においては、画素信号としてのアナログ信号の読み出しの対象として画素131が選択されると、上述した各種トランジスタを制御する制御線133や、信号線132、電源配線(アナログ電源配線、デジタル電源配線)等により、様々なVictim導体ループ(ループ形状(環状)の導体)が形成される。このVictim導体ループのループ面内に、近傍の配線等から発生する磁束が通過することにより誘導起電力が発生する。
Victim導体ループとしては、制御線133または信号線132の少なくとも一方の一部の配線を含んでいればよい。また、制御線133の一部を含むVictim導体ループと、信号線132の一部を含むVictim導体ループとがそれぞれ独立のVictim導体ループとして存在してもよい。さらに、Victim導体ループは、その一部または全部が第2の半導体基板102に含まれていてもよい。さらに、Victim導体ループは、ループ経路が可変であってもよいし、固定であってもよい。
Victim導体ループを成す制御線133と信号線132の配線方向は互いに略直交することが望ましいが、互いに略平行であってもよい。
なお、他の導体ループの近傍に存在する導体ループは、Victim導体ループになり得る。
例えば、近傍のAggressorループに流れる電流の変化によって磁界強度に変化が生じても、影響を受けない導体ループであっても、Victim導体ループとなり得る。
Victim導体ループでは、その近傍に存在する配線(Aggressor導体ループ)に高周波信号が流れて、Aggressor導体ループの周辺の磁界強度が変化すると、その影響によりVictim導体ループに誘導起電力が生じ、Victim導体ループにノイズが発生することがあった。
特に、Victim導体ループの近傍に、互いに同一の方向に電流が流れる配線が密集する場合、磁界強度の変化が大きくなり、Victim導体ループに発生する誘導起電力(すなわちノイズ)も大きくなる。
そこで、本開示では、Aggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向を調整し、その磁界がAggressor導体ループを通過させないようにする。
<3.ホットキャリア発光に対する遮光構造>
図6は、固体撮像装置100の断面構造例を示す図である。
上述したように、固体撮像装置100は、第1の半導体基板101と、第2の半導体基板102とが積層されて構成される。
第1の半導体基板101には、例えば、光電変換部となるフォトダイオード141と、複数の画素トランジスタ(図5の転送トランジスタ142乃至セレクトトランジスタ145)とからなる画素単位が2次元的に複数配列された画素アレイが形成される。
フォトダイオード141は、例えば、半導体基体152に形成されたウェル領域内にn型半導体領域と基体表面側(図中、下側)のp型半導体領域を有して形成される。半導体基体152上には、複数の画素トランジスタ(図5の転送トランジスタ142乃至セレクトトランジスタ145)が形成される。
半導体基体152の表面側には、層間絶縁膜を介して複数層の配線が配置された多層配線層153が形成される。配線は、例えば銅配線で形成される。画素トランジスタ及び垂直走査部123等は、異なる配線層の配線同士が、配線層間を貫通する接続導体により所要箇所で接続される。半導体基体152の裏面(図中、上側の面)上には、例えば、反射防止膜、所定領域を遮光する遮光膜、及び、各フォトダイオード141に対応する位置に設けられたカラーフィルタやマイクロレンズ等の光学部材155が形成される。
一方、第2の半導体基板102には、デジタル処理部112(図2)としてのロジック回路が形成される。ロジック回路は、例えば、半導体基体162のp型の半導体ウェル領域に形成された、複数のMOSトランジスタ164からなる。
さらに、半導体基体162上には、層間絶縁膜を介して配線が配置された配線層を複数備える多層配線層163が形成される。図6では、多層配線層163を形成する複数の配線層のうちの2層の配線層(配線層165A,165B)を示している。
固体撮像装置100においては、配線層165Aおよび配線層165Bによって遮光構造151を成している。
ここで、第2の半導体基板102において、MOSトランジスタ164等の能動素子が形成されている領域を能動素子群167とする。第2の半導体基板102では、例えば、複数のnMOSトランジスタやpMOSトランジスタ等の能動素子を組み合わせて一つの機能を実現するための回路が構成される。そして、この能動素子群167が形成された領域を、回路ブロック(図7の回路ブロック202乃至204に相当)とする。なお、第2の半導体基板102に形成される能動素子としては、MOSトランジスタ164以外にダイオード等も存在し得る。
そして、第2の半導体基板102の多層配線層163において、配線層165Aと配線層165Bから成る遮光構造151が、能動素子群167とフォトダイオード141との間に存在することにより、能動素子群167から発生するホットキャリア発光がフォトダイオード141に漏れ込むことを抑制している(詳細は後述する)。
以下、遮光構造151を成す配線層165Aと配線層165Bのうち、フォトダイオード141等が形成された第1の半導体基板101に近い方の配線層165Aを導体層A(第1の導体層)と称することにする。また、能動素子群167に近い方の配線層165Bを導体層B(第2の導体層)と称することにする。
ただし、フォトダイオード141等が形成された第1の半導体基板101に近い方の配線層165Aを導体層B、能動素子群167に近い方の配線層165Bを導体層Aとしてもよい。さらに、導体層A及びBの間には、絶縁層、半導体層、他の導体層等のいずれかが設けられていてもよい。また、導体層A及びBの間以外にも、絶縁層、半導体層、他の導体層等のいずれかが設けられていてもよい。
導体層Aや導体層Bは、回路基板や半導体基板や電子機器の中で最も電流の流れやすい導体層であることが望ましいが、その限りではない。
導体層Aと導体層Bの一方が、回路基板や半導体基板や電子機器の中で1番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、回路基板や半導体基板や電子機器の中で2番目に電流の流れやすい導体層であることが望ましいが、その限りではない。
導体層Aと導体層Bの一方が、回路基板や半導体基板や電子機器の中で最も電流の流れにくい導体層ではないことが望ましいが、その限りではない。導体層Aと導体層Bの両方が、回路基板や半導体基板や電子機器の中で最も電流の流れにくい導体層ではないことが望ましいが、その限りではない。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第1の半導体基板101の中で1番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、第1の半導体基板101の中で2番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第2の半導体基板102の中で1番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、第2の半導体基板102の中で2番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第1の半導体基板101の中で1番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、第2の半導体基板102の中で1番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第1の半導体基板101の中で1番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、第2の半導体基板102の中で2番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第1の半導体基板101の中で2番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、第2の半導体基板102の中で1番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第1の半導体基板101の中で2番目に電流の流れやすい導体層であり、他方が、第2の半導体基板102の中で2番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの一方が、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で最も電流の流れにくい導体層ではなくてもよい。
例えば、導体層Aと導体層Bの両方が、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で最も電流の流れにくい導体層ではなくてもよい。
なお、上述した1番目は、3番目や4番目やN番目(Nは正数)として置き換え可能であり、上述した2番目も、3番目や4番目やN番目(Nは正数)として置き換え可能である。
なお、上述した回路基板や半導体基板や電子機器の中で電流の流れやすい導体層は、回路基板の中で電流の流れやすい導体層、半導体基板の中で電流の流れやすい導体層、電子機器の中で電流の流れやすい導体層、の何れかであると考えてもよい。また、上述した回路基板や半導体基板や電子機器の中で電流の流れにくい導体層は、回路基板の中で電流の流れにくい導体層、半導体基板の中で電流の流れにくい導体層、電子機器の中で電流の流れにくい導体層、の何れかであると考えてもよい。また、上述した電流の流れやすい導体層をシート抵抗の低い導体層とし、電流の流れにくい導体層をシート抵抗の高い導体層としても、それぞれ置き換え可能である。
なお、導体層A及びBに用いる導体の材料としては、銅、アルミ、タングステン、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン、チタン、金、銀、鉄等の金属、若しくは、これらの何れかを少なくとも含む混合物、化合物、または、合金が主に用いられる。また、シリコン、ゲルマニウム、化合物半導体、有機半導体等の半導体が含まれていてもよい。さらに、綿、紙、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、天然ゴム、ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、合成樹脂、マイカ、石綿、ガラス繊維、磁器等の絶縁体が含まれていてもよい。
遮光構造151を成す導体層A及びBは、電流が流されることによってAggressor導体ループと成り得る。
次に、遮光構造151によって遮光される領域(遮光対象領域)について説明する。
図7は、半導体基体162における、能動素子群167が形成された領域から成る回路ブロックの平面配置例を示す概略構成図である。
図7のAは、複数の回路ブロック202乃至204が一括して遮光構造151による遮光対象領域とされる場合の例であり、回路ブロック202,203および204の全てを含む領域205が遮光対象領域となる。
図7のBは、複数の回路ブロック202乃至204が個別に遮光構造151による遮光対象領域とされる場合の例であり、回路ブロック202,203、および204のそれぞれを含む領域206,207、および208が個別に遮光対象領域となり、領域206乃至208以外の領域209が遮光非対象領域とされる。
図7のBに示した例の場合、遮光構造151を成す導体層A及びBのレイアウトの自由度が制限されることを回避することができる。しかしながら、導体層A及びBのレイアウトが複雑化するため、導体層A及びBのレイアウトを設計するために多大な労力が必要となる。
遮光構造151を成す導体層A及びBのレイアウトを容易に設計するためには、図7のAに示した例を採用し、複数の回路ブロックを一括して遮光対象領域とすることが望ましい。
そこで、本開示では、導体層A及びBのレイアウトの自由度が制限されることを回避しつつ、レイアウトを容易に設計できる導体層A及びBの構造を提案する。
なお、本実施の形態における遮光対象領域には、ホットキャリア発光の発光源となる能動素子群167の領域を表す回路ブロックに加えて、回路ブロックの周辺にも遮光対象領域となるように緩衝領域を設けるようにする。回路ブロックの周囲に緩衝領域を設けることにより、回路ブロックから斜め方向に射出されるホットキャリア発光がフォトダイオード141に漏れ込むことを抑止できる。
図8は、遮光構造151による遮光対象領域と、能動素子群の領域および緩衝領域との位置関係例を示す図である。
図8に示す例では、能動素子群167が形成された領域と、能動素子群167の周囲の緩衝領域191が遮光対象領域194としており、遮光対象領域194に対向するように、遮光構造151が形成される。
ここで、能動素子群167から遮光構造151までの長さを層間距離192とする。また、能動素子群167の端部から配線による遮光構造151の端部までの長さを緩衝領域幅193とする。
遮光構造151は、緩衝領域幅193が、層間距離192よりも大きくなるように形成する。これにより、点光源として発生するホットキャリア発光の斜め成分についても遮光することが可能となる。
なお、緩衝領域幅193の適切な値は、遮光構造151と能動素子群167との層間距離192に依存して変わる。例えば、層間距離192が長い場合、能動素子群167からのホットキャリア発光の斜め成分を十分に遮蔽できるように緩衝領域191を大きく設ける必要がある。一方、層間距離192が短い場合、緩衝領域191を大きく設けなくても能動素子群167からのホットキャリア発光を十分に遮光することができる。従って、多層配線層163を構成する複数の配線層のうち、能動素子群167に近い配線層を用いて遮光構造151を形成するようにすれば、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。ただし、能動素子群167に近い配線層を用いて遮光構造151を形成することは、能動素子群167に近い配線層のレイアウト制約などにより、難しい場合が多い。本技術では、能動素子群167から遠い配線層を用いて遮光構造151を形成する場合でも、高いレイアウト自由度が得られる。
<4.導体層A及びBの構成例>
以下、本技術を適用した固体撮像装置100におけるAggressor導体ループと成り得る、遮光構造151を成す導体層A(配線層165A)および導体層B(配線層165B)の構成例について説明するが、その前に、構成例の比較対象とする比較例について説明する。
<第1の比較例>
図9は、遮光構造151を成す導体層A及びBの、後述する複数の構成例と比較するための第1の比較例を示す平面図である。なお、図9のAは導体層Aを、図9のBは導体層Bを示している。図9における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第1の比較例における導体層Aは、Y方向に長い直線状導体211が、X方向に導体周期FXAで周期的に配置されている。なお、導体周期FXA=X方向の導体幅WXA+X方向の間隙幅GXAである。各直線状導体211は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第1の比較例における導体層Bは、Y方向に長い直線状導体212が、X方向に導体周期FXBで周期的に配置されている。なお、導体周期FXB=X方向の導体幅WXB+X方向の間隙幅GXBである。各直線状導体212は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。ここで、導体周期FXB=導体周期FXAである。
なお、各直線状導体211をVdd配線とし、各直線状導体212をVss配線とするように、導体層A及びBの接続先を入れ替えてもよい。
図9のCは、図9のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。第1の比較例の場合、図9のCに示されるように、導体層Aを構成する直線状導体211と、導体層Bを構成する直線状導体212とを重ねて配置した場合に、導体部分が重畳する重複部分が生じるように、直線状導体211,212が形成されるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を十分に遮光することができる。なお、重複部分の幅を重複幅とも称する。
図10は、第1の比較例(図9)に流れる電流条件を示す図である。
導体層Aを構成する直線状導体211と、導体層Bを構成する直線状導体212に対しては、端部では均等にAC電流が流れるものとする。ただし、電流方向は、時間によって変化し、例えば、Vdd配線である直線状導体212に、電流が、図面の上側から下側に流れるとき、Vss配線である直線状導体211に、電流が、図面の下側から上側に流れるものとする。
第1の比較例に、図10に示したように電流が流れる場合、Vss配線である直線状導体211と、Vdd配線である直線状導体212との間には、図10の平面図において、隣接する直線状導体211及び212を含んで形成される、ループ面がXY平面にほぼ平行な導体ループによって、略Z方向の磁束が発生し易くなる。
一方、導体層A及びBから成る遮光構造151が形成された第2の半導体基板102に積層された第1の半導体基板101の画素アレイ121においては、図10に示されるように信号線132と制御線133から成るVictim導体ループがXY平面に形成される。XY平面に形成されるVictim導体ループは、Z方向の磁束によって誘導起電力が生じ易く、誘導起電力の変化が大きいほど、固体撮像装置100から出力される画像が悪化する(誘導性ノイズが増す)ことになる。
さらに、Aggressor導体ループの構成次第では、誘導起電力はVictim導体ループの寸法に比例するので、画素アレイ121において選択画素が移動されることにより、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループの実効的な寸法が変化されると、誘導起電力の変化が顕著になる。
第1の比較例の場合、導体層A及びBから成る遮光構造151のAggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向(略Z方向)と、Victim導体ループに誘導起電力を生じさせ易い磁束の方向(Z方向)とが略一致するので、固体撮像装置100から出力される画像の悪化(誘導性ノイズの発生)が予想される。
図11は、第1の比較例を、固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果を示している。
図11のAは、固体撮像装置100から出力される、誘導性ノイズが生じた画像を示している。図11のBは、図11のAに示した画像の線分X1-X2における画素信号の変化を示している。図11のCは、画像に誘導性ノイズを生じさせた誘導起電力を表す実線L1を示している。図11のCの横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
以下、図11のCに示した実線L1を、遮光構造151を成す導体層A及びBの構成例を固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果との比較に用いることにする。
<第1の構成例>
図12は、導体層A及びBの第1の構成例を示している。なお、図12のAは導体層Aを、図12のBは導体層Bを示している。図12における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第1の構成例における導体層Aは、面状導体213から成る。面状導体213は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第1の比較例における導体層Bは、面状導体214から成る。面状導体214は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
なお、面状導体213をVdd配線とし、面状導体214をVss配線とするように、導体層A及びBの接続先を入れ替えてもよい。以降に説明する各構成例においても同様とする。
図12のCは、図12のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図12のCにおける斜線が交差するハッチングの領域215は、導体層Aの面状導体213と、導体層Bの面状導体214とが重複する領域を示している。したがって、図12のCの場合は、導体層Aの面状導体213と、導体層Bの面状導体214との全面が重なっていることを示している。第1の構成例の場合、導体層Aの面状導体213と、導体層Bの面状導体214との全面が重なるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を確実に遮光することができる。
図13は、第1の構成例(図12)に流れる電流条件を示す図である。
導体層Aを構成する面状導体213と、導体層Bを構成する面状導体214に対しては、端部では均等にAC電流が流れるものとする。ただし、電流方向は、時間によって変化し、例えば、Vdd配線である面状導体214に、電流が、図面の上側から下側に流れるとき、Vss配線である面状導体213に、電流が、図面の下側から上側に流れるものとする。
第1の構成例に、図13に示したように電流が流れる場合、Vss配線である面状導体213と、Vdd配線である面状導体214との間には、面状導体213及び214が配置された断面において、面状導体213及び214(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
一方、導体層A及びBから成る遮光構造151が形成された第2の半導体基板102に積層された第1の半導体基板101の画素アレイ121においては、図13に示されるように信号線132と制御線133から成るVictim導体ループがXY平面に形成される。XY平面に形成されるVictim導体ループは、Z軸方向の磁束によって誘導起電力が生じ易く、誘導起電力の変化が大きいほど、固体撮像装置100から出力される画像が悪化する(誘導性ノイズが増す)ことになる。
さらに、画素アレイ121において選択画素が移動されることにより、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループの実効的な寸法が変化されると、誘導起電力の変化が顕著になる。
第1の構成例の場合、導体層A及びBから成る遮光構造151のAggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向(略X方向や略Y方向)と、Victim導体ループに誘導起電力を生じさせる磁束の方向(Z方向)とが略直交して略90度異なる。換言すれば、Aggressor導体ループから磁束が発生するループ面の方向と、Victim導体ループに誘導起電力を発生させるループ面の方向とが略90度異なる。そのため、固体撮像装置100から出力される画像の悪化(誘導性ノイズの発生)は、第1の比較例の場合に比べて少ないことが予想される。
図14は、第1の構成例(図12)を、固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果を示している。
図14のAは、固体撮像装置100から出力される、誘導性ノイズが生じ得る画像を示している。図14のBは、図14のAに示した画像の線分X1-X2における画素信号の変化を示している。図14のCは、画像に誘導性ノイズを生じさせた誘導起電力を表す実線L11を示している。図14のCの横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。なお、図14のCの点線L1は、第1の比較例(図9)に対応するものである。
図14のCに示した実線L11と点線L1を比較して明らかなように、第1の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができる。よって、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を抑止することができる。
<第2の構成例>
図15は、導体層A及びBの第2の構成例を示している。なお、図15のAは導体層Aを、図15のBは導体層Bを示している。図15における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第2の構成例における導体層Aは、網目状導体216から成る。網目状導体216におけるX方向の導体幅をWXA、間隙幅をGXA、導体周期をFXA(=導体幅WXA+間隙幅GXA)、端部幅をEXA(=導体幅WXA/2)とする。また、網目状導体216におけるY方向の導体幅をWYA、間隙幅をGYA、導体周期をFYA(=導体幅WYA+間隙幅GYA)、端部幅をEYA(=導体幅WYA/2)とする。網目状導体216は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第2の構成例における導体層Bは、網目状導体217から成る。網目状導体217におけるX方向の導体幅をWXB、間隙幅をGXB、導体周期をFXB(=導体幅WXB+間隙幅GXB)、端部幅をEXB(=導体幅WXB/2)とする。また、網目状導体217におけるY方向の導体幅をWYB、間隙幅をGYB、導体周期をFYB(=導体幅WYB+間隙幅GYB)、端部幅をEYB(=導体幅WYB/2)とする。網目状導体217は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
なお、網目状導体216と網目状導体217は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WXA=導体幅WYA=導体幅WXB=導体幅WYB
間隙幅GXA=間隙幅GYA=間隙幅GXB=間隙幅GYB
端部幅EXA=端部幅EYA=端部幅EXB=端部幅EYB
導体周期FXA=導体周期FYA=導体周期FXB=導体周期FYB
図15のCは、図15のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図15のCにおける斜線が交差するハッチングの領域218は、導体層Aの網目状導体216と、導体層Bの網目状導体217とが重複する領域を示している。第2の構成例の場合、導体層Aを成す網目状導体216の間隙と導体層Bを成す網目状導体217の間隙が一致するので、能動素子群167からのホットキャリア発光を十分に遮光することはできない。ただし、後述するように、誘導性ノイズの発生を抑えることはできる。
図16は、第2の構成例(図15)に流れる電流条件を示す図である。
導体層Aを構成する網目状導体216と、導体層Bを構成する網目状導体217に対しては、端部では均等にAC電流が流れるものとする。ただし、電流方向は、時間によって変化し、例えば、Vdd配線である網目状導体217に、電流が、図面の上側から下側に流れるとき、Vss配線である網目状導体216に、電流が、図面の下側から上側に流れるものとする。
第2の構成例に、図16に示したように電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体216と、Vdd配線である網目状導体217との間には、網目状導体216及び217が配置された断面において、網目状導体216及び217(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
一方、導体層A及びBから成る遮光構造151が形成された第2の半導体基板102に積層された第1の半導体基板101の画素アレイ121においては、図16に示されるように信号線132と制御線133から成るVictim導体ループがXY平面に形成される。XY平面に形成されるVictim導体ループは、Z方向の磁束によって誘導起電力が生じ易く、誘導起電力の変化が大きいほど、固体撮像装置100から出力される画像が悪化する(誘導性ノイズが増す)ことになる。
さらに、画素アレイ121において選択画素が移動されることにより、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループの実効的な寸法が変化されると、誘導起電力の変化が顕著になる。
第2の構成例の場合、導体層A及びBから成る遮光構造151のAggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向(略X方向や略Y方向)と、Victim導体ループに誘導起電力を生じさせる磁束の方向(Z方向)とが略直交して略90度異なる。換言すれば、Aggressor導体ループから磁束が発生するループ面の方向と、Victim導体ループに誘導起電力を発生させるループ面の方向とが略90度異なる。そのため、固体撮像装置100から出力される画像の悪化(誘導性ノイズの発生)は、第1の比較例に比べて少ないことが予想される。
図17は、第2の構成例(図15)を、固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果を示している。
図17のAは、固体撮像装置100から出力される、誘導性ノイズが生じ得る画像を示している。図17のBは、図17のAに示した画像の線分X1-X2における画素信号の変化を示している。図17のCは、画像に誘導性ノイズを生じさせた誘導起電力を表す実線L21を示している。図17のCの横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。なお、図17のCの点線L1は、第1の比較例(図9)に対応するものである。
図17のCに示した実線L21と点線L1を比較して明らかなように、第2の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができる。よって、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を抑止することができる。
<第2の比較例>
第2の構成例(図15)では、導体層Aを成す網目状導体216と導体層Bを成す網目状導体217の関係として、導体周期FXA=導体周期FYA=導体周期FXB=導体周期FYBを満たすようにしている。
このように、導体層AのX方向の導体周期FXAと、導体層AのY方向の導体周期FYAと、導体層BのX方向の導体周期FXBと、導体層BのX方向の導体周期FYBとを一致させると、誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
図18および図19は、導体層Aと導体層Bの全ての導体周期を一致させると、誘導性ノイズの発生を抑えることができることを説明するための図である。
図18のAは、図15に示した第2の構成例と比較するための、第2の構成例を変形した第2の比較例を示している、この第2の比較例は、第2の構成例における導体層Aを成す網目状導体216のX方向の間隙幅GXAとY方向の間隙幅GYAを広げて、X方向の導体周期FXAとY方向の導体周期FYAを、第2の構成例の5倍にしたものである。なお、第2の比較例における導体層Bを成す網目状導体217は、第2の構成例と同じものとする。
図18のBは、図15のCに示した第2の構成例を図18のAと同倍率で示したものである。
図19は、第2の比較例(図18のA)と、第2の構成例(図18のB)を固体撮像装置100に適用した場合のミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、第2の比較例に流れる電流条件は、図16に示した場合と同様とする。図19の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図19における実線L21は、第2の構成例に対応し、点線L31は第2の比較例に対応するものである。
実線L21と点線L31を比較して明らかなように、第2の構成例は、第2の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができ、誘導性ノイズを抑制できることがわかる。
<第3の比較例>
ところで、第2の比較例における導体層Aを成す網目状導体の導体幅を広げた場合にも誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
図20および図21は、導体層Aを成す網目状導体の導体幅を広げると、誘導性ノイズの発生を抑えることができることを説明するための図である。
図20のAは、図18のAに示した第2の比較例を再掲したものである。
図20のBは、第2の比較例と比べるための、第2の構成例を変形した第3の比較例を示している、この第3の比較例は、第2の構成例における導体層Aを成す網目状導体216のX方向とY方向の導体幅WXA,WYAを第2の構成例の5倍に広げたものである。なお、第3の比較例における導体層Bを成す網目状導体217は、第2の構成例と同じものとする。
図21は、第3の比較例と、第2の比較例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、第3の比較例に流れる電流条件は、図16に示した場合と同様とする。図21の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図21における実線L41は、第3の比較例に対応し、点線L31は第2の比較例に対応するものである。
実線L41と点線L31を比較して明らかなように、第3の比較例は、第2の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができ、誘導性ノイズを抑制できることがわかる。
<第3の構成例>
次に、図22は、導体層A及びBの第3の構成例を示している。なお、図22のAは導体層Aを、図22のBは導体層Bを示している。図22における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第3の構成例における導体層Aは、面状導体221から成る。面状導体221は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第3の構成例における導体層Bは、網目状導体222から成る。網目状導体222におけるX方向の導体幅をWXB、間隙幅をGXB、導体周期をFXB(=導体幅WXB+間隙幅GXB)とする。また、網目状導体222におけるY方向の導体幅をWYB、間隙幅をGYB、導体周期をFYB(=導体幅WYB+間隙幅GYB)、端部幅をEYBとする。網目状導体222は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
なお、網目状導体222は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WXB=導体幅WYB
間隙幅GXB=間隙幅GYB
端部幅EYB=導体幅WYB/2
導体周期FXB=導体周期FYB
上述した関係のように、X方向とY方向で導体幅、導体周期、間隙幅を揃えることにより、網目状導体222のX方向とY方向とで配線抵抗や配線インピーダンスが均一になるので、X方向とY方向とで磁界耐性や電圧降下を均等にすることができる。
また、端部幅EYBを導体幅WYBの1/2とすることにより、網目状導体222の端部周辺で発生する磁界によってVictim導体ループに生じる誘導起電力を抑制することができる。
図22のCは、図22のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図22のCにおける斜線が交差するハッチングの領域223は、導体層Aの面状導体221と、導体層Bの網目状導体222とが重複する領域を示している。第3の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
図23は、第3の構成例(図22)に流れる電流条件を示す図である。
導体層Aを構成する面状導体221と、導体層Bを構成する網目状導体222に対しては、端部では均等にAC電流が流れるものとする。ただし、電流方向は、時間によって変化し、例えば、Vdd配線である網目状導体222に、電流が、図面の上側から下側に流れるとき、Vss配線である面状導体221に流れる電流は、図面の下側から上側に流れるものとする。
第3の構成例に、図23に示したように電流が流れる場合、Vss配線である面状導体221と、Vdd配線である網目状導体222との間には、面状導体221と網目状導体222が配置された断面において、面状導体221と網目状導体222(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
一方、導体層A及びBから成る遮光構造151が形成された第2の半導体基板102に積層された第1の半導体基板101の画素アレイ121においては、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループがXY平面に形成される。XY平面に形成されるVictim導体ループは、Z方向の磁束によって誘導起電力が生じ易く、誘導起電力の変化が大きいほど、固体撮像装置100から出力される画像が悪化する(誘導性ノイズが増す)ことになる。
さらに、画素アレイ121において選択画素が移動されることにより、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループの実効的な寸法が変化されると、誘導起電力の変化が顕著になる。
第3の構成例の場合、導体層A及びBから成る遮光構造151のAggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向(略X方向や略Y方向)と、Victim導体ループに誘導起電力を生じさせる磁束の方向(Z方向)とが略直交して略90度異なる。換言すれば、Aggressor導体ループから磁束が発生するループ面の方向と、Victim導体ループに誘導起電力を発生させるループ面の方向とが略90度異なる。そのため、固体撮像装置100から出力される画像の悪化(誘導性ノイズの発生)は、第1の比較例に比べて少ないことが予想される。
図24は、第3の構成例(図22)を、固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果を示している。
図24のAは、固体撮像装置100から出力される、誘導性ノイズが生じ得る画像を示している。図24のBは、図24のAに示した画像の線分X1-X2における画素信号の変化を示している。図24のCは、画像に誘導性ノイズを生じさせた誘導起電力を表す実線L51を示している。図24のCの横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。なお、図24のCの点線L1は、第1の比較例(図9)に対応するものである。
図24のCに示した実線L51と点線L1を比較して明らかなように、第3の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができる。よって、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を抑止することができる。
<第4の構成例>
次に、図25は、導体層A及びBの第4の構成例を示している。なお、図25のAは導体層Aを、図25のBは導体層Bを示している。図25における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第4の構成例における導体層Aは、網目状導体231から成る。網目状導体231におけるX方向の導体幅をWXA、間隙幅をGXA、導体周期をFXA(=導体幅WXA+間隙幅GXA)、端部幅をEXA(=導体幅WXA/2)とする。また、網目状導体231におけるY方向の導体幅をWYA、間隙幅をGYA、導体周期をFYA(=導体幅WYA+間隙幅GYA)とする。網目状導体231は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第4の構成例における導体層Bは、網目状導体232から成る。網目状導体232におけるX方向の導体幅をWXB、間隙幅をGXB、導体周期をFXB(=導体幅WXB+間隙幅GXB)とする。また、網目状導体232におけるY方向の導体幅をWYB、間隙幅をGYB、導体周期をFYB(=導体幅WYB+間隙幅GYB)、端部幅をEYB(=導体幅WYB/2)とする。網目状導体232は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
なお、網目状導体231と網目状導体232は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WXA=導体幅WYA=導体幅WXB=導体幅WYB
間隙幅GXA=間隙幅GYA=間隙幅GXB=間隙幅GYB
端部幅EXA=端部幅EYB
導体周期FXA=導体周期FYA=導体周期FXB=導体周期FYB
導体幅WYA=2×重複幅+間隙幅GYA、導体幅WXA=2×重複幅+間隙幅GXA
導体幅WYB=2×重複幅+間隙幅GYB、導体幅WXB=2×重複幅+間隙幅GXB
ここで、重複幅とは、導体層Aの網目状導体231と、導体層Bの網目状導体232とを重ねて配置した場合に、導体部分が重複する重複部分の幅である。
上述した関係のように、網目状導体231と網目状導体232のX方向とY方向の導体周期を全て揃えることにより、網目状導体231の電流分布と、網目状導体232の電流分布とを略均等、且つ、逆特性にできるので、網目状導体231の電流分布によって生じる磁界と、網目状導体232の電流分布によって生じる磁界とを効果的に相殺できる。
また、網目状導体231と網目状導体232のX方向とY方向の導体周期、導体幅、間隙幅を全て揃えることにより、網目状導体231と網目状導体232のX方向とY方向とで配線抵抗や配線インピーダンスが均一になるので、X方向とY方向とで磁界耐性や電圧降下を均等にすることができる。
また、網目状導体231の端部幅EXAを導体幅WXAの1/2とすることにより、網目状導体231の端部周辺で発生する磁界によってVictim導体ループに生じる誘導起電力を抑制することができる。また、網目状導体232の端部幅EYBを導体幅WYBの1/2とすることにより、網目状導体231の端部周辺で発生する磁界によってVictim導体ループに生じる誘導起電力を抑制することができる。
なお、導体層Aの網目状導体231のX方向に端部を設ける代わりに、導体層Bの網目状導体232のX方向の端部を設けるようにしてもよい。また、導体層Bの網目状導体232のY方向の端部を設ける代わりに、導体層Aの網目状導体231のY方向に端部を設けるようにしてもよい。
図25のCは、図25のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図25のCにおける斜線が交差するハッチングの領域233は、導体層Aの網目状導体231と、導体層Bの網目状導体232とが重複する領域を示している。第4の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
ただし、導体層Aの網目状導体231と、導体層Bの網目状導体232とにより、完全にホットキャリア発光を遮光するためには、以下の関係を満たす必要がある。
導体幅WYA≧間隙幅GYA
導体幅WXA≧間隙幅GXA
導体幅WYB≧間隙幅GYB
導体幅WXB≧間隙幅GXB
この場合、以下の関係が満たされることになる。
導体幅WYA=2×重複幅+間隙幅GYA
導体幅WXA=2×重複幅+間隙幅GXA
導体幅WYB=2×重複幅+間隙幅GYB
導体幅WXB=2×重複幅+間隙幅GXB
第4の構成例に、図23に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体231と、Vdd配線である網目状導体232との間には、網目状導体231及び232が配置された断面において、網目状導体231及び232(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
<第5の構成例>
次に、図26は、導体層A及びBの第5の構成例を示している。なお、図26のAは導体層Aを、図26のBは導体層Bを示している。図26における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第5の構成例における導体層Aは、網目状導体241から成る。網目状導体241は、第4の構成例(図25)における導体層Aを成す網目状導体231をY方向に導体周期FYA/2だけ移動したものである。網目状導体241は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第5の構成例における導体層Bは、網目状導体242から成る。網目状導体242は、第4の構成例(図25)における導体層Bを成す網目状導体232と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体242は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
なお、網目状導体241と網目状導体242は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WXA=導体幅WYA=導体幅WXB=導体幅WYB
間隙幅GXA=間隙幅GYA=間隙幅GXB=間隙幅GYB
端部幅EXA=端部幅EYB
導体周期FXA=導体周期FYA=導体周期FXB=導体周期FYB
導体幅WYA=2×重複幅+間隙幅GYA、導体幅WXA=2×重複幅+間隙幅GXA
導体幅WYB=2×重複幅+間隙幅GYB、導体幅WXB=2×重複幅+間隙幅GXB
ここで、重複幅とは、導体層Aの網目状導体241と、導体層Bの網目状導体242とを重ねて配置した場合に、導体部分が重複する重複部分の幅である。
図26のCは、図26のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図26のCにおける斜線が交差するハッチングの領域243は、導体層Aの網目状導体241と、導体層Bの網目状導体242とが重複する領域を示している。第5の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
また、第5の構成例の場合、網目状導体241と網目状導体242との重複する領域243がX方向に連なる。網目状導体241と網目状導体242との重複する領域243では、網目状導体241と網目状導体242に互いに極性が異なる電流が流れるので、領域243から生じる磁界が互いに打ち消されることになる。よって、領域243付近における誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
第5の構成例に、図23に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体241と、Vdd配線である網目状導体242との間には、網目状導体241及び242が配置された断面において、網目状導体241及び242(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
<第6の構成例>
次に、図27は、導体層A及びBの第6の構成例を示している。なお、図27のAは導体層Aを、図27のBは導体層Bを示している。図27における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第6の構成例における導体層Aは、網目状導体251から成る。網目状導体251は、第4の構成例(図25)における導体層Aを成す網目状導体231と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体251は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第6の構成例における導体層Bは、網目状導体252から成る。網目状導体252は、第4の構成例(図25)における導体層Bを成す網目状導体232をX方向に導体周期FXB/2だけ移動したものである。網目状導体252は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
なお、網目状導体251と網目状導体252は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WXA=導体幅WYA=導体幅WXB=導体幅WYB
間隙幅GXA=間隙幅GYA=間隙幅GXB=間隙幅GYB
端部幅EXA=端部幅EYB
導体周期FXA=導体周期FYA=導体周期FXB=導体周期FYB
導体幅WYA=2×重複幅+間隙幅GYA、導体幅WXA=2×重複幅+間隙幅GXA
導体幅WYB=2×重複幅+間隙幅GYB、導体幅WXB=2×重複幅+間隙幅GXB
ここで、重複幅とは、導体層Aの網目状導体251と、導体層Bの網目状導体252とを重ねて配置した場合に、導体部分が重複する重複部分の幅である。
図27のCは、図27のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図27のCにおける斜線が交差するハッチングの領域253は、導体層Aの網目状導体251と、導体層Bの網目状導体252とが重複する領域を示している。第6の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
第6の構成例に、図23に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体251と、Vdd配線である網目状導体252との間には、網目状導体251及び252が配置された断面において、網目状導体251及び252(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
さらに、第6の構成例の場合、網目状導体251と網目状導体252の重複する領域253がY方向に連なる。この網目状導体251と網目状導体252との重複する領域253では、網目状導体251と網目状導体252に互いに極性が異なる電流が流れるので、領域253から生じる磁界が互いに打ち消されることになる。よって、領域253付近における誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
<第4乃至第6の構成例のシミュレーション結果>
図28は、第4乃至第6の構成例(図25乃至図27)を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、第4乃至第6の構成例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図28の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図28のAにおける実線L52は、第4の構成例(図25)に対応するものであり、点線L1は第1の比較例(図9)に対応するものである。実線L52と点線L1を比較して明らかなように、第4の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができ、誘導性ノイズを抑制できることがわかる。
図28のBにおける実線L53は、第5の構成例(図26)に対応するものであり、点線L1は第1の比較例(図9)に対応するものである。実線L53と点線L1を比較して明らかなように、第5の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができ、誘導性ノイズを抑制できることがわかる。
図28のCにおける実線L54は、第6の構成例(図27)に対応するものであり、点線L1は第1の比較例(図9)に対応するものである。実線L54と点線L1を比較して明らかなように、第6の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができ、誘導性ノイズを抑制できることがわかる。
また、実線L52乃至L54を比較して明らかなように、第6の構成例は、第4の構成例及び第5の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化をより抑えることができ、誘導性ノイズをより抑制できることがわかる。
<第7の構成例>
次に、図29は、導体層A及びBの第7の構成例を示している。なお、図29のAは導体層Aを、図29のBは導体層Bを示している。図29における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第7の構成例における導体層Aは、面状導体261から成る。面状導体261は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第7の構成例における導体層Bは、網目状導体262と中継導体301から成る。網目状導体262は、第3の構成例(図22)における導体層Bの網目状導体222と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体262は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
中継導体(他の導体)301は、網目状導体262の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体262と電気的に絶縁されており、導体層Aの面状導体261が接続されたVssに接続される。
中継導体301の形状は任意であり、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体301は、網目状導体262の間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体301は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体301は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体301は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
図29のCは、図29のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図29のCにおける斜線が交差するハッチングの領域263は、導体層Aの面状導体261と、導体層Bの網目状導体262とが重複する領域を示している。第7の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
また、第7の構成例の場合、中継導体301を設けたことにより、Vss配線である面状導体261を略最短距離または短距離で能動素子群167と接続することができる。面状導体261と能動素子群167とを略最短距離または短距離で接続することにより、面状導体261と能動素子群167の間の電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図30は、第7の構成例(図29)に流れる電流条件を示す図である。
導体層Aを構成する面状導体261と、導体層Bを構成する網目状導体262に対しては、端部では均等にAC電流が流れるものとする。ただし、電流方向は、時間によって変化し、例えば、Vdd配線である網目状導体262に、電流が、図面の上側から下側に流れるとき、Vss配線である面状導体261に、電流が、図面の下側から上側に流れるものとする。
第7の構成例に、図30に示したように電流が流れる場合、Vss配線である面状導体261と、Vdd配線である網目状導体262との間には、面状導体261と網目状導体262が配置された断面において、面状導体261と網目状導体262(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
一方、導体層A及びBから成る遮光構造151が形成された第2の半導体基板102に積層された第1の半導体基板101の画素アレイ121においては、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループがXY平面に形成される。XY平面に形成されるVictim導体ループは、Z方向の磁束によって誘導起電力が生じ易く、誘導起電力の変化が大きいほど、固体撮像装置100から出力される画像が悪化する(誘導性ノイズが増す)ことになる。
さらに、画素アレイ121において選択画素が移動されることにより、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループの実効的な寸法が変化されると、誘導起電力の変化が顕著になる。
第7の構成例の場合、導体層A及びBから成る遮光構造151のAggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向(略X方向や略Y方向)と、Victim導体ループに誘導起電力を生じさせる磁束の方向(Z方向)とが略直交して略90度異なる。換言すれば、Aggressor導体ループから磁束が発生するループ面の方向と、Victim導体ループに誘導起電力を発生させるループ面の方向とが略90度異なる。そのため、固体撮像装置100から出力される画像の悪化(誘導性ノイズの発生)は、第1の比較例に比べて少ないことが予想される。
図31は、第7の構成例(図29)を、固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果を示している。
図31のAは、固体撮像装置100から出力される、誘導性ノイズが生じ得る画像を示している。図31のBは、図31のAに示した画像の線分X1-X2における画素信号の変化を示している。図31のCは、画像に誘導性ノイズを生じさせた誘導起電力を表す実線L61を示している。図31のCの横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。なお、図31のCの点線L51は、第3の構成例(図22)に対応するものである。
図31のCに示した実線L61と点線L51を比較して明らかなように、第7の構成例は、第3の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を悪化させないことがわかる。すなわち、導体層Bの網目状導体262の間隙に中継導体301が配置された第7の構成例でも、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を、第3の構成例と同じ程度に抑制することができる。ただし、このシミュレーション結果は、面状導体261が能動素子群167と接続されておらず、かつ、網目状導体262が能動素子群167と接続されていない場合のシミュレーション結果である。例えば、面状導体261と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合や、網目状導体262と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合には、面状導体261や網目状導体262に流れる電流量が位置に応じて徐々に小さくなる。このような場合には、中継導体301を設けたことにより、電圧降下やエネルギ損失や誘導性ノイズが半分以下へ大幅に改善される条件もある。
<第8の構成例>
次に、図32は、導体層A及びBの第8の構成例を示している。なお、図32のAは導体層Aを、図32のBは導体層Bを示している。図32における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第8の構成例における導体層Aは、網目状導体271から成る。網目状導体271は、第4の構成例(図25)における導体層Aの網目状導体231と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体271は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第8の構成例における導体層Bは、網目状導体272と中継導体302から成る。網目状導体272は、第4の構成例(図25)における導体層Bの網目状導体232と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体232は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
中継導体(他の導体)302は、網目状導体272の導体ではない間隙領域に配置されて、網目状導体272と電気的に絶縁されており、導体層Aの網目状導体271が接続されたVssに接続される。
なお、中継導体302の形状は任意であり、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体302は、網目状導体272の間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体302は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体302は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体302は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
図32のCは、図32のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図32のCにおける斜線が交差するハッチングの領域273は、導体層Aの網目状導体271と、導体層Bの網目状導体272とが重複する領域を示している。第8の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
第8の構成例に、図30に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体271と、Vdd配線である網目状導体272との間には、網目状導体271及び272が配置された断面において、網目状導体271及び272(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
また、第8の構成例の場合、中継導体302を設けたことにより、Vss配線である網目状導体271を略最短距離または短距離で能動素子群167と接続することができる。網目状導体271と能動素子群167とを略最短距離または短距離で接続することにより、網目状導体271と能動素子群167の間の電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<第9の構成例>
次に、図33は、導体層A及びBの第9の構成例を示している。なお、図33のAは導体層Aを、図33のBは導体層Bを示している。図33における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第9の構成例における導体層Aは、網目状導体281から成る。網目状導体281は、第5の構成例(図26)における導体層Aの網目状導体241と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体281は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第9の構成例における導体層Bは、網目状導体282と中継導体303から成る。網目状導体282は、第5の構成例(図26)における導体層Bの網目状導体242と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体282は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
中継導体(他の導体)303は、網目状導体282の導体ではない間隙領域に配置されて、網目状導体282と電気的に絶縁されており、導体層Aの網目状導体281が接続されたVssに接続される。
なお、中継導体303の形状は任意であり、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体303は、網目状導体282の間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体303は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体303は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体303は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
図33のCは、図33のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図33のCにおける斜線が交差するハッチングの領域283は、導体層Aの網目状導体281と、導体層Bの網目状導体282とが重複する領域を示している。第9の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
第9の構成例に、図30に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体281と、Vdd配線である網目状導体282との間には、網目状導体281及び282が配置された断面において、網目状導体281及び282(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
また、第9の構成例の場合、中継導体303を設けたことにより、Vss配線である網目状導体281を略最短距離または短距離で能動素子群167と接続することができる。網目状導体281と能動素子群167とを略最短距離または短距離で接続することにより、網目状導体281と能動素子群167の間の電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<第10の構成例>
次に、図34は、導体層A及びBの第10の構成例を示している。なお、図34のAは導体層Aを、図34のBは導体層Bを示している。図34における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第10の構成例における導体層Aは、網目状導体291から成る。網目状導体291は、第6の構成例(図27)における導体層Aの網目状導体251と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体291は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第10の構成例における導体層Bは、網目状導体292と中継導体304から成る。網目状導体292は、第6の構成例(図27)における導体層Bの網目状導体252と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体292は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
中継導体(他の導体)304は、網目状導体292の導体ではない間隙領域に配置されて、網目状導体292と電気的に絶縁されており、導体層Aの網目状導体291が接続されたVssに接続される。
なお、中継導体304の形状は任意であり、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体304は、網目状導体292の間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体304は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体304は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体304は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
図34のCは、図34のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図34のCにおける斜線が交差するハッチングの領域293は、導体層Aの網目状導体291と、導体層Bの網目状導体292とが重複する領域を示している。第10の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
第10の構成例に、図30に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体291と、Vdd配線である網目状導体292との間には、網目状導体291及び292が配置された断面において、網目状導体291及び292(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
また、第10の構成例の場合、中継導体304を設けたことにより、Vss配線である網目状導体291を略最短距離または短距離で能動素子群167と接続することができる。
網目状導体291と能動素子群167とを略最短距離または短距離で接続することにより、網目状導体291と能動素子群167の間の電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<第8乃至第10の構成例のシミュレーション結果>
図35は、第8乃至第10の構成例(図32乃至図34)を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、第8乃至第10の構成例に流れる電流条件は、図30に示した場合と同様とする。図35の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図35のAにおける実線L62は、第8の構成例(図32)に対応するものであり、点線L52は、第4の構成例(図25)に対応するものである。実線L62と点線L52を比較して明らかなように、第8の構成例は、第4の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を悪化させないことがわかる。すなわち、導体層Bの網目状導体272の間隙に中継導体302が配置された第8の構成例でも、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を第4の構成例と同じ程度に抑制することができる。ただし、このシミュレーション結果は、網目状導体271が能動素子群167と接続されておらず、かつ、網目状導体272が能動素子群167と接続されていない場合のシミュレーション結果である。例えば、網目状導体271と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合や、網目状導体272と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合には、網目状導体271や網目状導体272に流れる電流量が位置に応じて徐々に小さくなる。このような場合には、中継導体302を設けたことにより、電圧降下やエネルギ損失や誘導性ノイズが半分以下へ大幅に改善される条件もある。
図35のBにおける実線L63は、第9の構成例(図33)に対応するものであり、点線L53は、第5の構成例(図26)に対応するものである。実線L63と点線L53を比較して明らかなように、第9の構成例は、第5の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を悪化させないことがわかる。すなわち、導体層Bの網目状導体282の間隙に中継導体303が配置された第9の構成例でも、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を第5の構成例と同じ程度に抑制することができる。ただし、このシミュレーション結果は、網目状導体281が能動素子群167と接続されておらず、かつ、網目状導体282が能動素子群167と接続されていない場合のシミュレーション結果である。例えば、網目状導体281と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合や、網目状導体282と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合には、網目状導体281や網目状導体282に流れる電流量が位置に応じて徐々に小さくなる。このような場合には、中継導体303を設けたことにより、電圧降下やエネルギ損失や誘導性ノイズが半分以下へ大幅に改善される条件もある。
図35のCにおける実線L64は、第10の構成例に(図34)対応するものであり、点線L54は、第6の構成例(図27)に対応するものである。実線L64と点線L54を比較して明らかなように、第10の構成例は、第6の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を悪化させないことがわかる。すなわち、導体層Bの網目状導体292の間隙に中継導体304が配置された第10の構成例でも、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズの発生を第6の構成例と同じ程度に抑制することができる。ただし、このシミュレーション結果は、網目状導体291が能動素子群167と接続されておらず、かつ、網目状導体292が能動素子群167と接続されていない場合のシミュレーション結果である。例えば、網目状導体291と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合や、網目状導体292と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合には、網目状導体291や網目状導体292に流れる電流量が位置に応じて徐々に小さくなる。このような場合には、中継導体304を設けたことにより、電圧降下やエネルギ損失や誘導性ノイズが半分以下へ大幅に改善される条件もある。
また、実線L62乃至L64を比較して明らかなように、第10の構成例は、第8の構成例及び第9の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化をより抑えることができ、誘導性ノイズをより抑制できることがわかる。
<第11の構成例>
次に、図36は、導体層A及びBの第11の構成例を示している。なお、図36のAは導体層Aを、図36のBは導体層Bを示している。図36における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第11の構成例における導体層Aは、X方向(第1の方向)の抵抗値とY方向(第2の方向)の抵抗値が異なる網目状導体311から成る。網目状導体311は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
網目状導体311におけるX方向の導体幅をWXA、間隙幅をGXA、導体周期をFXA(=導体幅WXA+間隙幅GXA)、端部幅をEXA(=導体幅WXA/2)とする。また、網目状導体311におけるY方向の導体幅をWYA、間隙幅をGYA、導体周期をFYA(=導体幅WYA+間隙幅GYA)、端部幅をEYA(=導体幅WYA/2)とする。網目状導体311においては、間隙幅GYA>間隙幅GXAが満たされる。したがって、網目状導体311の間隙領域は、Y方向がX方向よりも長い形状を有しており、X方向とY方向とで抵抗値が異なり、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さくなる。
第11の構成例における導体層Bは、X方向の抵抗値とY方向の抵抗値が異なる網目状導体312から成る。網目状導体312は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
網目状導体312におけるX方向の導体幅をWXB、間隙幅をGXB、導体周期をFXB(=導体幅WXB+間隙幅GXB)とする。また、網目状導体312におけるY方向の導体幅をWYB、間隙幅をGYB、導体周期をFYB(=導体幅WYB+間隙幅GYB)、端部幅をEYB(=導体幅WYB/2)とする。網目状導体312においては、間隙幅GYB>間隙幅GXBが満たされる。したがって、網目状導体312の間隙領域は、Y方向がX方向よりも長い形状を有しており、X方向とY方向とで抵抗値が異なり、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さくなる。
なお、網目状導体311のシート抵抗値が網目状導体312のシート抵抗値よりも大きい場合、網目状導体311と網目状導体312は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WYA≧導体幅WYB
導体幅WXA≧導体幅WXB
間隙幅GXA≦間隙幅GXB
間隙幅GYA≦間隙幅GYB
反対に、網目状導体311のシート抵抗値が網目状導体312のシート抵抗値よりも小さい場合、網目状導体311と網目状導体312は、以下の関係を満たすことが望ましい。
導体幅WYA≦導体幅WYB
導体幅WXA≦導体幅WXB
間隙幅GXA≧間隙幅GXB
間隙幅GYA≧間隙幅GYB
さらに、網目状導体311,312のシート抵抗値と導体幅については、以下の関係を満たすことが望ましい。
(網目状導体311のシート抵抗値)/(網目状導体312のシート抵抗値)
≒導体幅WYA/導体幅WYB
(網目状導体311のシート抵抗値)/(網目状導体312のシート抵抗値)
≒導体幅WXA/導体幅WXB
本明細書で開示する寸法関係に関わる限定は必須ではなく、網目状導体311の電流分布と、網目状導体312の電流分布とが、略均等、略同一、または、略類似した電流分布であり、且つ、逆特性な電流分布となるように構成されていることが望ましい。
例えば、網目状導体311のX方向の配線抵抗と網目状導体311のY方向の配線抵抗との比と、網目状導体312のX方向の配線抵抗と網目状導体312のY方向の配線抵抗との比とが、略同一となるように構成されていることが望ましい。
また、網目状導体311のX方向の配線インダクタンスと網目状導体311のY方向の配線インダクタンスとの比と、網目状導体312のX方向の配線インダクタンスと網目状導体312のY方向の配線インダクタンスとの比とが、略同一となるように構成されていることが望ましい。
また、網目状導体311のX方向の配線キャパシタンスと網目状導体311のY方向の配線キャパシタンスとの比と、網目状導体312のX方向の配線キャパシタンスと網目状導体312のY方向の配線キャパシタンスとの比とが、略同一となるように構成されていることが望ましい。
また、網目状導体311のX方向の配線インピーダンスと網目状導体311のY方向の配線インピーダンスとの比と、網目状導体312のX方向の配線インピーダンスと網目状導体312のY方向の配線インピーダンスとの比とが、略同一となるように構成されていることが望ましい。
換言すると、(網目状導体311のX方向の配線抵抗×網目状導体312のY方向の配線抵抗)≒(網目状導体312のX方向の配線抵抗×網目状導体311のY方向の配線抵抗)、
(網目状導体311のX方向の配線インダクタンス×網目状導体312のY方向の配線インダクタンス)≒(網目状導体312のX方向の配線インダクタンス×網目状導体311のY方向の配線インダクタンス)、
(網目状導体311のX方向の配線キャパシタンス×網目状導体312のY方向の配線キャパシタンス)≒(網目状導体312のX方向の配線キャパシタンス×網目状導体311のY方向の配線キャパシタンス)、または、
(網目状導体311のX方向の配線インピーダンス×網目状導体312のY方向の配線インピーダンス)≒(網目状導体312のX方向の配線インピーダンス×網目状導体311のY方向の配線インピーダンス)、
の何れかの関係を満たすことが望ましいが、この関係を満たすことが必須ではない。
なお、上述した配線抵抗、配線インダクタンス、配線キャパシタンス、および、配線インピーダンスは、それぞれ、導体抵抗、導体インダクタンス、導体キャパシタンス、および、導体インピーダンスに、置き換え可能である。
なお、上述したインピーダンスZ、抵抗R、インダクタンスL、キャパシタンスCの間には、角周波数ωおよび虚数単位jによってZ=R+jωL+1÷(jωC)の関係がある。
なお、これらの比の関係は、網目状導体311および網目状導体312の全体として満たされていてもよいし、網目状導体311および網目状導体312における一部の範囲内で満たされていてもよく、任意の範囲内で満たされていればよい。
さらに、電流分布が略均等または略同一または略類似、且つ、逆特性となるように調整する回路が設けられていてもよい。
上述した関係を満たすことにより、網目状導体311の電流分布と、網目状導体312の電流分布とを略均等、且つ、逆特性にできるので、網目状導体311の電流分布によって生じる磁界と、網目状導体312の電流分布によって生じる磁界とを効果的に相殺できる。
図36のCは、図36のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図36のCにおける斜線が交差するハッチングの領域313は、導体層Aの網目状導体311と、導体層Bの網目状導体312とが重複する領域を示している。第11の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
また、第11の構成例の場合、網目状導体311と網目状導体312との重複する領域313がX方向に連なる。網目状導体311と網目状導体312との重複する領域313では、網目状導体311と網目状導体312に互いに極性が異なる電流が流れるので、領域313から生じる磁界が互いに打ち消されることになる。よって、領域313付近における誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
また、第11の構成例の場合、網目状導体311のY方向の間隙幅GYAとX方向の間隙幅GXAが異なるように形成されるとともに、網目状導体312のY方向の間隙幅GYBとX方向の間隙幅GXBが異なるように形成される。
このように、網目状導体311,312をX方向とY方向の間隙幅に差異を設けた形状とすることにより、実際に導体層を設計、製造する際の、配線領域の寸法、空隙領域の寸法、各導体層における配線領域の占有率等の制約を守ることができ、配線レイアウトの設計の自由度を高めることができる。また、間隙幅に差異を設けない場合に比較して、電圧降下(IR-Drop)や誘導性ノイズなどの観点で有利なレイアウトに配線を設計することができる。
図37は、第11の構成例(図36)に流れる電流条件を示す図である。
導体層Aを構成する網目状導体311と、導体層Bを構成する網目状導体312に対しては、端部では均等にAC電流が流れるものとする。ただし、電流方向は、時間によって変化し、例えば、Vdd配線である網目状導体312に、電流が、図面の上側から下側に流れるとき、Vss配線である網目状導体311に、電流が、図面の下側から上側に流れるものとする。
第11の構成例に、図37に示したように電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体311と、Vdd配線である網目状導体312との間には、網目状導体311及び312が配置された断面において、網目状導体311及び312(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
一方、導体層A及びBから成る遮光構造151が形成された第2の半導体基板102に積層された第1の半導体基板101の画素アレイ121においては、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループがXY平面に形成される。XY平面に形成されるVictim導体ループは、Z方向の磁束によって誘導起電力が生じ易く、誘導起電力の変化が大きいほど、固体撮像装置100から出力される画像が悪化する(誘導性ノイズが増す)ことになる。
さらに、画素アレイ121において選択画素が移動されることにより、信号線132と制御線133から成るVictim導体ループの実効的な寸法が変化されると、誘導起電力の変化が顕著になる。
第11の構成例の場合、導体層A及びBから成る遮光構造151のAggressor導体ループのループ面から生じる磁束の方向(略X方向や略Y方向)と、Victim導体ループに誘導起電力を生じさせる磁束の方向(Z方向)とが略直交して略90度異なる。換言すれば、Aggressor導体ループから磁束が発生するループ面の方向と、Victim導体ループに誘導起電力を発生させるループ面の方向とが略90度異なる。そのため、固体撮像装置100から出力される画像の悪化(誘導性ノイズの発生)は、第1の比較例に比べて少ないことが予想される。
図38は、第11の構成例(図36)を、固体撮像装置100に適用した場合に生じる誘導性ノイズのシミュレーション結果を示している。
図38のAは、固体撮像装置100から出力される、誘導性ノイズが生じ得る画像を示している。図38のBは、図38のAに示した画像の線分X1-X2における画素信号の変化を示している。図38のCは、画像に誘導性ノイズを生じさせた誘導起電力を表す実線L71を示している。図38のCの横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。なお、図38のCの点線L1は、第1の比較例(図9)に対応するものである。
図38のCに示した実線L71と点線L1を比較して明らかなように、第11の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化を抑えることができ、誘導性ノイズを抑制できることがわかる。
なお、第11の構成例は、XY平面状で90度回転させて用いてもよい。また、90度に限らず任意の角度に回転させて用いてもよい。例えば、X軸やY軸に対して斜めに構成してもよい。
<第12の構成例>
次に、図39は、導体層A及びBの第12の構成例を示している。なお、図39のAは導体層Aを、図39のBは導体層Bを示している。図39における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第12の構成例における導体層Aは、網目状導体321から成る。網目状導体321は、第11の構成例(図36)における導体層Aの網目状導体311と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体321は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第12の構成例における導体層Bは、網目状導体322と中継導体305から成る。網目状導体322は、第11の構成例(図36)における導体層Bの網目状導体312と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体322は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
中継導体(他の導体)305は、網目状導体322の導体ではないY方向に長い長方形の間隙領域に配置されて、網目状導体322と電気的に絶縁されており、導体層Aの網目状導体321が接続されたVssに接続される。
なお、中継導体305の形状は任意であり、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体305は、網目状導体322の間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体305は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体305は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体305は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
図39のCは、図39のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図39のCにおける斜線が交差するハッチングの領域323は、導体層Aの網目状導体321と、導体層Bの網目状導体322とが重複する領域を示している。第12の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
第12の構成例に、図37に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体321と、Vdd配線である網目状導体322との間には、網目状導体321及び322が配置された断面において、網目状導体321及び322(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
さらに、第12の構成例の場合、網目状導体321と網目状導体322との重複する領域323がX方向に連なる。網目状導体321と網目状導体322との重複する領域323では、網目状導体321と網目状導体322に互いに極性が異なる電流が流れるので、領域323から生じる磁界が互いに打ち消されることになる。よって、領域323付近における誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
また、第12の構成例の場合、中継導体305を設けたことにより、Vss配線である網目状導体321を略最短距離または短距離で能動素子群167と接続することができる。
網目状導体321と能動素子群167とを略最短距離または短距離で接続することにより、網目状導体321と能動素子群167の間の電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
なお、第12の構成例は、XY平面状で90度回転させて用いてもよい。また、90度に限らず任意の角度に回転させて用いてもよい。例えば、X軸やY軸に対して斜めに構成してもよい。
<第13の構成例>
次に、図40は、導体層A及びBの第13の構成例を示している。なお、図40のAは導体層Aを、図40のBは導体層Bを示している。図40における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第13の構成例における導体層Aは、網目状導体331から成る。網目状導体331は、第11の構成例(図36)における導体層Aの網目状導体311と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体331は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
第13の構成例における導体層Bは、網目状導体332と中継導体306から成る。網目状導体332は、第11の構成例(図36)における導体層Bの網目状導体312と同様の形状を有するので、その説明は省略する。網目状導体332は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
中継導体(他の導体)306は、第12の構成例(図39)における中継導体305を、間隔を空けて複数(図40の場合は10)に分割したものである。中継導体306は、網目状導体332のY方向に長い長方形の間隙領域に配置されて、網目状導体332と電気的に絶縁されており、導体層Aの網目状導体331が接続されたVssに接続される。中継導体の分割数やVssへの接続の有無は、領域によって異ならせてもよい。この場合には、設計時に電流分布を微調整できるので、誘導性ノイズ抑制や電圧降下(IR-Drop)低減に繋げることができる。
なお、中継導体306の形状は任意であり、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体306の分割数は、任意に変更することができる。中継導体306は、網目状導体332の間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体306は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体306は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体306は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
図40のCは、図40のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBをフォトダイオード141側(裏面側)から見た状態を示している。ただし、図40のCにおける斜線が交差するハッチングの領域333は、導体層Aの網目状導体331と、導体層Bの網目状導体332とが重複する領域を示している。第13の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われていることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
第13の構成例に、図37に示した場合と同様に電流が流れる場合、Vss配線である網目状導体331と、Vdd配線である網目状導体332との間には、網目状導体331及び332が配置された断面において、網目状導体331及び332(の断面)を含んで形成される、ループ面がX軸にほぼ垂直な導体ループおよびループ面がY軸にほぼ垂直な導体ループによって、略X方向および略Y方向の磁束が発生し易くなる。
さらに、第13の構成例の場合、網目状導体331と網目状導体332との重複する領域333がX方向に連なる。領域333では、網目状導体331と網目状導体332に互いに極性が異なる電流が流れるので、領域333から生じる磁界が互いに打ち消されることになる。よって、領域333付近における誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
また、第13の構成例の場合、中継導体306を設けたことにより、Vss配線である網目状導体331を略最短距離または短距離で能動素子群167と接続することができる。
網目状導体331と能動素子群167とを略最短距離または短距離で接続することにより、網目状導体331と能動素子群167の間の電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
さらに、第13の構成例では、中継導体306が複数に分割されていることにより、導体層Aにおける電流分布と、導体層Bとにおける電流分布とを、略均一、かつ、逆極性にすることができるので、導体層Aから生じる磁界と導体層Bから生じる磁界とを互いに打ち消すことができる。したがって、第13の構成例では、外的要因によるVdd配線とVss配線との電流分布差を生じさせ難くすることができる。よって、第16の構成例は、XY平面の電流分布が複雑である場合や、網目状導体331,332に接続される導体のインピーダンスがVdd配線とVss配線とで異なる場合に好適である。
なお、第13の構成例は、XY平面状で90度回転させて用いてもよい。また、90度に限らず任意の角度に回転させて用いてもよい。例えば、X軸やY軸に対して斜めに構成してもよい。
<第12及び第13の構成例のシミュレーション結果>
図41は、第12の構成例(図39)及び第13の構成例(図40)を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、第12及び第13の構成例に流れる電流条件は、図37に示した場合と同様とする。図41の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図41のAにおける実線L72は、第12の構成例(図39)に対応するものであり、点線L1は、第1の比較例(図9)に対応するものである。実線L72と点線L1を比較して明らかなように、第12の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力を変化させないことがわかる。よって、第12の構成例は、第1の比較例に比べて、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズを抑制することができる。ただし、このシミュレーション結果は、網目状導体321が能動素子群167と接続されておらず、かつ、網目状導体322が能動素子群167と接続されていない場合のシミュレーション結果である。例えば、網目状導体321と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合や、網目状導体322と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合には、網目状導体321や網目状導体322に流れる電流量が位置に応じて徐々に小さくなる。このような場合には、中継導体305を設けたことにより、電圧降下やエネルギ損失や誘導性ノイズが半分以下へ大幅に改善される条件もある。
図41のBにおける実線L73は、第13の構成例(図40)に対応するものであり、点線L1は、第1の比較例(図9)に対応するものである。実線L73と点線L1を比較して明らかなように、第13の構成例は、第1の比較例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力を変化させないことがわかる。よって、第13の構成例は、第1の比較例に比べて、固体撮像装置100から出力される画像における誘導性ノイズを抑制することができる。ただし、このシミュレーション結果は、網目状導体331が能動素子群167と接続されておらず、かつ、網目状導体332が能動素子群167と接続されていない場合のシミュレーション結果である。例えば、網目状導体331と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合や、網目状導体332と能動素子群167の少なくとも一部が導体ビア等を介して略最短距離または短距離で接続されている場合には、網目状導体331や網目状導体332に流れる電流量が位置に応じて徐々に小さくなる。このような場合には、中継導体306を設けたことにより、電圧降下やエネルギ損失や誘導性ノイズが半分以下へ大幅に改善される条件もある。
<5.導体層A及びBが形成される半導体基板における電極の配置例>
次に、上述した導体層A及びBの第11乃至第13の構成例のように、X方向とY方向とで抵抗値が異なる導体が形成される半導体基板における電極の配置について説明する。
なお、以下の説明では、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さい導体(網目状導体331,332)を含む導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が半導体基板に形成される場合を例にして説明する。ただし、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さい導体を含む導体層A及びBの第11および第12の構成例が半導体基板に形成される場合についても同様とする。
半導体基板に形成される導体層A及びBの第13の構成例では、導体(網目状導体331,332)のY方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さいので、Y方向に電流が流れ易い。したがって、導体層A及びBの第13の構成例の導体における電圧降下(IR-Drop)をできるだけ小さくするためには、半導体基板に配置する複数のパッド(電極)を、抵抗値が小さい方向であるY方向よりも、抵抗値が大きい方向であるX方向に密に配置することが望ましいが、X方向よりもY方向に密に配置してもよい。
<半導体基板におけるパッドの第1の配置例>
図42は、半導体基板においてY方向よりもX方向に密にパッドを配置した第1の配置例を示す平面図である。なお、図42における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図42のAは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の1辺にパッドを配置した場合を示している。図42のBは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400のY方向で対向する2辺にパッドを配置した場合を示している。なお、図中の点線矢印は、そこに流れる電流の向きの一例を示しており、点線矢印で示した電流による電流ループ411が生じる。点線矢印で示した電流の方向は、時々刻々と変化する。
図42のCは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の3辺にパッドを配置した場合を示している。図42のDは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の4辺にパッドを配置した場合を示している。図42のEは配線領域400に複数形成される導体層A及びBの第13の構成例の向きを示している。
配線領域400に配置されるパッド401はVdd配線に接続され、パッド402は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
図42に示した第1の配置例の場合、パッド401及び402は、それぞれ、1又は隣接して配置された複数(図42の場合、2)のパッドから成る。パッド401と402とは、隣接して配置される。1のパッドからなるパッド401と1のパッドからなるパッド402とは、隣接して配置され、2のパッドからなるパッド401と2のパッドからなるパッド402とは、隣接して配置される。パッド401と402との極性(接続先がVdd配線またはVss配線)は逆極性とされている。配線領域400に配置するパッド401の数と、パッド402の数は略同数とする。
これにより、配線領域400に形成される導体層A及びBのそれぞれに流れる電流分布を略均一、かつ、逆極性にできるので、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力を効果的に相殺することができる。
また、図42のB,C,Dに示されるように、配線領域400の2辺以上にパッドを形成した場合、対向する辺で向かい合うパッドの極性が逆極性とされている。これにより、図42のBに点線矢印で示したように、配線領域400のX座標が共通であってY座標が異なる位置には、同じ方向の電流が分布し易くなる。
<半導体基板におけるパッドの第2の配置例>
次に、図43は、半導体基板においてY方向よりもX方向に密にパッドを配置した第2の配置例を示す平面図である。なお、図43における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図43のAは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400のY方向で対向する2辺にパッドを配置した場合を示している。なお、図中の点線矢印は、そこに流れる電流の向きを示しており、点線矢印で示した電流による電流ループ412が生じる。点線矢印で示した電流の方向は、時々刻々と変化する。
図43のBは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の3辺にパッドを配置した場合を示している。図43のCは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の4辺にパッドを配置した場合を示している。図43のDは、配線領域400に複数形成される導体層A及びBの第13の構成例の向きを示している。
配線領域400に配置されるパッド401はVdd配線に接続され、パッド402は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
図43に示した第2の配置例の場合、パッド401及び402は、隣接して配置された複数(図43の場合、2)のパッドから成る。パッド401と402とは、隣接して配置される。1のパッドからなるパッド401と1のパッドからなるパッド402とは、隣接して配置され、2のパッドからなるパッド401と2のパッドからなるパッド402とは、隣接して配置される。パッド401と402との極性(接続先がVdd配線またはVss配線)は逆極性とされている。配線領域400に配置するパッド401の数と、パッド402の数は略同数とする。
これにより、配線領域400に形成される導体層A及びBのそれぞれに流れる電流分布を略均一、かつ、逆極性にできるので、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力を効果的に相殺することができる。
さらに、第2の配置例では、対向する辺で向かい合うパッドの極性を同極性としている。ただし、対向する辺で向かい合うパッドの一部は極性が逆極性であってもよい。これにより、配線領域400には、図42のBに示した電流ループ411に比べて小さい電流ループ412が生じることになる。電流ループは、その大きさが磁界の分布範囲に影響し、電界ループが小さい程、磁界の分布範囲が狭くなる。したがって、第2の配置例は、第1の配置例に比べて、磁界の分布範囲が狭くなる。よって、第2の配置例は、第1の配置例に比べて、生じる誘導起電力と、それに基づく誘導性ノイズを小さくすることができる。
<半導体基板におけるパッドの第3の配置例>
次に、図44は、半導体基板においてY方向よりもX方向に密にパッドを配置した第3の配置例を示す平面図である。なお、図44における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図44のAは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の1辺にパッドを配置した場合を示している。図44のBは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400のY方向で対向する2辺にパッドを配置した場合を示している。なお、図中の点線矢印は、そこに流れる電流の向きを示しており、点線矢印で示した電流による電流ループ413が生じる。
図44のCは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の3辺にパッドを配置した場合を示している。図44のDは、導体層A及びBから成る第13の構成例(図40)が複数形成される配線領域400の4辺にパッドを配置した場合を示している。図44のEは、配線領域400に複数形成される導体層A及びBの第13の構成例の向きを示している。
配線領域400に配置されるパッド401はVdd配線に接続され、パッド402は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
図44に示した第3の配置例の場合、隣接して配置した複数(図44の場合、2)のパッドから成るパッド群を成す各パッドの極性(接続先がVdd配線またはVss配線)が逆極性とされている。配線領域400の1辺または全ての辺に配置したパッド401の数と、パッド402の数は略同数とする。
さらに、第3の配置例では、対向する辺で向かい合うパッドの極性を同極性としている。ただし、対向する辺で向かい合うパッドの一部は、極性が逆極性であってもよい。
これにより、配線領域400には、図43のAに示した電流ループ412よりも小さい電流ループ413が生じることになる。したがって、第3の配置例は、第2の配置例に比べて、磁界の分布範囲が狭くなる。よって、第3の配置例は、第2の配置例に比べて、生じる誘導起電力と、それに基づく誘導性ノイズを小さくすることができる。
<Y方向の抵抗値とX方向の抵抗値とが異なる導体の例>
図45は、導体層A及びBを構成する導体の他の例を示す平面図である。すなわち、図45は、Y方向の抵抗値とX方向の抵抗値とが異なる導体の例を示す平面図である。なお、図45のA乃至Cは、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さい例を示し、図45のD乃至Fは、X方向の抵抗値がY方向の抵抗値よりも小さい例を示している。
図45のAは、X方向の導体幅WXとY方向の導体幅WYが等しく、X方向の間隙幅GXがY方向の間隙幅GYよりも狭い網目状導体を示している。図45のBは、X方向の導体幅WXがY方向の導体幅WYよりも広く、X方向の間隙幅GXがY方向の間隙幅GYよりも狭い網目状導体を示している。図45のCは、X方向の導体幅WXとY方向の導体幅WYが等しく、X方向の間隙幅GXがY方向の間隙幅GYと等しく、導体幅WYを有するX方向に長い部分の、導体幅WXを有するY方向に長い部分と交差しない領域に穴が設けられた網目状導体を示している。
図45のDは、X方向の導体幅WXとY方向の導体幅WYが等しく、X方向の間隙幅GXがY方向の間隙幅GYよりも広い網目状導体を示している。図45のEは、X方向の導体幅WXがY方向の導体幅WYよりも狭く、X方向の間隙幅GXがY方向の間隙幅GYよりも広い網目状導体を示している。図45のFは、X方向の導体幅WXとY方向の導体幅WYが等しく、X方向の間隙幅GXがY方向の間隙幅GYと等しく、導体幅WXを有するY方向に長い部分の、導体幅WYを有するX方向に長い部分と交差しない領域に穴が設けられた網目状導体を示している。
図42乃至図44に示した配線領域400におけるパッドの第1乃至第3の配置例は、図45のA乃至Cに示したようなY方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さく、Y方向に電流が流れ易い導体を配線領域400に形成した場合に、その導体における電圧降下(IR-Drop)を抑制する効果がある。
また、図42乃至図44に示した配線領域400におけるパッドの第1乃至第3の配置例は、図45のD乃至Fに示したようなX方向の抵抗値がY方向の抵抗値よりも小さく、X方向に電流が流れ易い導体を配線領域400に形成した場合に、電流がX方向に拡散し易くなり、配線領域400の辺に配置されたパッドの近傍における磁界が集中しにくくなるので、誘導性ノイズの発生を抑制できる効果が期待できる。
<6.導体層A及びBの構成例の変形例>
次に、上述した導体層A及びBの第1乃至第13の構成例のうちのいくつかの構成例についての変形例について説明する。
図46は、導体層A及びBの第2の構成例(図15)のX方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図46のAは導体層A及びBの第2の構成例、図46のBは導体層A及びBの第2の構成例の変形例を示している。
図46のCは、図46のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図13に示した場合と同様とする。図46の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図46のCにおける実線L81は、図46のBに示した変形例に対応するものであり、点線L21は第2の構成例(図15)に対応するものである。実線L81と点線L21を比較して明らかなように、この変形例は、第2の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が若干少ない。よって、この変形例は、第2の構成例に比較して誘導性ノイズを若干抑制できることがわかる。
図47は、導体層A及びBの第5の構成例(図26)のX方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図47のAは導体層A及びBの第5の構成例、図47のBは導体層A及びBの第5の構成例の変形例を示している。
図47のCは、図47のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図47の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図47のCにおける実線L82は、図47のBに示した変形例に対応するものであり、点線L53は第5の構成例(図26)に対応するものである。実線L82と点線L53を比較して明らかなように、この変形例は、第5の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化がとても少ない。よって、この変形例は、第5の構成例に比較して誘導性ノイズをより一層抑制できることがわかる。
図48は、導体層A及びBの第6の構成例(図27)のX方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図48のAは導体層A及びBの第6の構成例、図48のBは導体層A及びBの第6の構成例の変形例を示している。
図48のCは、図48のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図48の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図48のCにおける実線L83は、図48のBに示した変形例に対応するものであり、点線L54は第6の構成例(図27)に対応するものである。実線L83と点線L54を比較して明らかなように、この変形例は、第6の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が少ない。よって、この変形例は、第6の構成例に比較して誘導性ノイズをより抑制できることがわかる。
図49は、導体層A及びBの第2の構成例(図15)のY方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図49のAは導体層A及びBの第2の構成例、図49のBは導体層A及びBの第2の構成例の変形例を示している。
図49のCは、図49のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図13に示した場合と同様とする。図49の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図49のCにおける実線L111は、図49のBに示した変形例に対応するものであり、点線L21は第2の構成例に対応するものである。実線L111と点線L21を比較して明らかなように、この変形例は、第2の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が若干少ない。よって、この変形例は、第2の構成例に比較して誘導性ノイズを若干抑制できることがわかる。
図50は、導体層A及びBの第5の構成例(図26)のY方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図50のAは導体層A及びBの第5の構成例、図50のBは導体層A及びBの第5の構成例の変形例を示している。
図50のCは、図50のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図50の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図50のCにおける実線L112は、図50のBに示した変形例に対応するものであり、点線L53は第5の構成例に対応するものである。実線L112と点線L53を比較して明らかなように、この変形例は、第5の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化がとても少ない。よって、この変形例は、第5の構成例に比較して誘導性ノイズをより一層抑制できることがわかる。
図51は、導体層A及びBの第6の構成例(図27)のY方向の導体周期を1/2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図51のAは導体層A及びBの第6の構成例、図51のBは導体層A及びBの第6の構成例の変形例を示している。
図51のCは、図51のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図51の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図51のCにおける実線L113は、図51のBに示した変形例に対応するものであり、点線L54は第6の構成例に対応するものである。実線L113と点線L54を比較して明らかなように、この変形例は、第6の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が少ない。よって、この変形例は、第6の構成例に比較して誘導性ノイズをより抑制できることがわかる。
図52は、導体層A及びBの第2の構成例(図15)のX方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図52のAは導体層A及びBの第2の構成例、図52のBは導体層A及びBの第2の構成例の変形例を示している。
図52のCは、図52のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図13に示した場合と同様とする。図52の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図52のCにおける実線L121は、図52のBに示した変形例に対応するものであり、点線L21は第2の構成例に対応するものである。実線L121と点線L21を比較して明らかなように、この変形例は、第2の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が若干少ない。よって、この変形例は、第2の構成例に比較して誘導性ノイズを若干抑制できることがわかる。
図53は、導体層A及びBの第5の構成例(図26)のX方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図53のAは導体層A及びBの第5の構成例、図53のBは導体層A及びBの第5の構成例の変形例を示している。
図53のCは、図53のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図53の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図53のCにおける実線L122は、図53のBに示した変形例に対応するものであり、点線L53は第5の構成例に対応するものである。実線L122と点線L53を比較して明らかなように、この変形例は、第5の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化がとても少ない。よって、この変形例は、第5の構成例に比較して誘導性ノイズをより一層抑制できることがわかる。
図54は、導体層A及びBの第6の構成例(図27)のX方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図54のAは導体層A及びBの第6の構成例、図54のBは導体層A及びBの第6の構成例の変形例を示している。
図54のCは、図54のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図54の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図54のCにおける実線L123は、図54のBに示した変形例に対応するものであり、点線L54は第6の構成例に対応するものである。実線L123と点線L54を比較して明らかなように、この変形例は、第6の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が少ない。よって、この変形例は、第6の構成例に比較して誘導性ノイズをより抑制できることがわかる。
図55は、導体層A及びBの第2の構成例(図15)のY方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図55のAは導体層A及びBの第2の構成例、図55のBは導体層A及びBの第2の構成例の変形例を示している。
図55のCは、図55のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図13に示した場合と同様とする。図55の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図55のCにおける実線L131は、図55のBに示した変形例に対応するものであり、点線L21は第2の構成例に対応するものである。実線L131と点線L21を比較して明らかなように、この変形例は、第2の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が若干少ない。よって、この変形例は、第2の構成例に比較して誘導性ノイズを若干抑制できることがわかる。
図56は、導体層A及びBの第5の構成例(図26)のY方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図56のAは導体層A及びBの第5の構成例、図56のBは導体層A及びBの第5の構成例の変形例を示している。
図56のCは、図56のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図56の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図56のCにおける実線L132は、図56のBに示した変形例に対応するものであり、点線L53は第5の構成例に対応するものである。実線L132と点線L53を比較して明らかなように、この変形例は、第5の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化がとても少ない。よって、この変形例は、第5の構成例に比較して誘導性ノイズをより一層抑制できることがわかる。
図57は、導体層A及びBの第6の構成例(図27)のY方向の導体幅を2倍に変形した変形例とその効果を示す図である。なお、図57のAは導体層A及びBの第6の構成例、図57のBは導体層A及びBの第6の構成例の変形例を示している。
図57のCは、図57のBに示した変形例を固体撮像装置100に適用した場合のシミュレーション結果として、画像に誘導性ノイズを生じさせる誘導起電力の変化を示している。なお、この変形例に流れる電流条件は、図23に示した場合と同様とする。図57の横軸は画像のX軸座標、縦軸は誘導起電力の大きさを示している。
図57のCにおける実線L133は、図57のBに示した変形例に対応するものであり、点線L54は第6の構成例に対応するものである。実線L133と点線L54を比較して明らかなように、この変形例は、第6の構成例に比べて、Victim導体ループに生じさせる誘導起電力の変化が少ない。よって、この変形例は、第6の構成例に比較して誘導性ノイズをより抑制できることがわかる。
<7.網目状導体の変形例>
次に、図58は、上述した導体層A及びBの各構成例に適用できる網目状導体の変形例を示す平面図である。
図58のAは、上述した導体層A及びBの各構成例に採用されている網目状導体の形状を簡略化して示したものである。上述した導体層A及びBの各構成例に採用されている網目状導体は、間隙領域が矩形であり、矩形の各間隙領域がX方向とY方向にそれぞれ直線状に配置されていた。
図58のBは、網目状導体の第1の変形例を簡略化して示したものである。網目状導体の第1の変形例は、間隙領域が矩形であり、各間隙領域がX方向には直線状に配置され、Y方向には段毎にずれて配置される。
図58のCは、網目状導体の第2の変形例を簡略化して示したものである。網目状導体の第2の変形例は、間隙領域が菱形であり、各間隙領域が斜め方向には直線状に配置される。
図58のDは、網目状導体の第3の変形例を簡略化して示したものである。網目状導体の第3の変形例は、間隙領域が矩形以外の円形または多角形(図58のDの場合、8角形)であり、各間隙領域がX方向とY方向にそれぞれ直線状に配置される。
図58のEは、網目状導体の第4の変形例を簡略化して示したものである。網目状導体の第4の変形例は、間隙領域が矩形以外の円形または多角形(図58のEの場合、8角形)であり、各間隙領域がX方向には直線状に配置され、Y方向には段毎にずれて配置される。
図58のFは、網目状導体の第5の変形例を簡略化して示したものである。網目状導体の第5の変形例は、間隙領域が矩形以外の円形または多角形(図58のFの場合、8角形)であり、各間隙領域が斜め方向に直線状に配置される。
なお、導体層A及びBの各構成例に適用できる網目状導体の形状は、図58に示した変形例に限らず、網目状であればよい。
<8.様々な効果>
<レイアウト設計自由度の向上>
上述したように、導体層A及びBの各構成例では、面状導体または網目状導体を採用している。一般に、網目状導体(格子状導体)は、X方向およびY方向に対して周期的な配線構造を有している。よって、周期構造の単位(1周期分)となる基本周期構造を有する網目状導体を設計すれば、その基本周期構造をX方向やY方向に繰り返して配置することにより、直線状導体を用いる場合に比較して、簡単に配線のレイアウトが設計できる。換言すると、網目状導体を用いた場合、直線状導体を用いるよりもレイアウト自由度が向上する。
したがって、レイアウト設計に要する工数や時間や費用を圧縮できる。
図59は、所定の条件を満たす回路配線のレイアウトを、直線状導体を用いて設計する場合の設計工数と、網目状導体(格子状導体)を用いて設計する場合の設計工数とをシミュレーションした結果を示す図である。
図59の場合、直線状導体を用いて設計する場合の設計工数を100%とすれば、網目状導体(格子状導体)を用いて設計するときの設計工数は40%程度となり、大幅に設計工数を減らすことができることがわかる。
<電圧降下(IR-drop)の低減>
図60は、XY平面に配置された同じ材質であって形状が異なる導体に対して同じ条件でDC電流をY方向に流した場合における電圧変化を示す図である。
図60のAは直線状導体、図60のBは網目状導体、図60のCは面状導体のそれぞれに対応し、色の濃淡が電圧を表している。図60のA,B,Cを比較すると、電圧変化は、直線状導体が最も大きく、次に網目状導体、面状導体の順であることがわかる。
図61は、図60のAに示した直線状導体の電圧降下を100%として、網目状導体と面状導体の電圧降下を相対的にグラフ化して示す図である。
図61からも明らかなように、面状導体および網目状導体は、直線状導体に比較して、半導体装置の駆動にとって致命的な障害となり得る電圧降下(IR-Drop)を低減できることがわかる。
ただし、現在の半導体基板の加工プロセスでは、面状導体を製造できない場合が多いことが知られている。よって、導体層A及びBには、ともに網目状導体を用いる構成例を採用することが現実的である。ただし、半導体基板の加工プロセスが進化して面状導体を製造できるようになった場合には、その限りではない。メタル層の中でも最上層メタルや最下層メタルについては、面状導体を製造できる場合もある。
<容量性ノイズの低減>
導体層A及びBを形成する導体(面状導体または網目状導体)は、信号線132および制御線133から成るVictim導体ループに対して誘導性ノイズだけでなく、容量性ノイズを生じさせることが考えられる。
ここで、容量性ノイズとは、導体層A及びBを形成する導体に電圧が印加された場合に、その導体と信号線132や制御線133との間の容量結合によって、信号線132や制御線133に電圧が発生し、さらに、印加電圧が変化することにより、信号線132や制御線133に電圧ノイズが生じることを指す。この電圧ノイズは、画素信号のノイズとなる。
容量性ノイズの大きさは、導体層A及びBを形成する導体と、信号線132や制御線133等の配線との間の静電容量や電圧にほぼ比例すると考えられる。静電容量については、2枚の導体(一方が導体、他方が配線でもよい)の重なり合う面積がSであり、2枚の導体の間隔がdで平行に配置され、導体の間に誘電率εの誘電体が均一に充てんされている場合、2枚の導体間の静電容量C=ε*S/dである。したがって、2枚の導体の重なり合う面積Sが広いほど、容量性ノイズは大きくなることがわかる。
図62は、XY平面に配置された同じ材質であって形状が異なる導体と、他の導体(配線)との静電容量の違いを説明するための図である。
図62のAは、Y方向に長い直線状導体と、その直線状導体とZ方向に間隔を空けてY方向に直線状に形成されている配線501,502(信号線132や制御線133に相当する)を示している。ただし、配線501は、その全体が直線状導体の導体領域と重なり合うが、配線502は、その全体が直線状導体の間隙領域と重なり合い、導体領域と重なり合う面積を有していない。
図62のBは、網目状導体と、その網目状導体とZ方向に間隔を空けてY方向に直線状に形成されている配線501,502を示している。ただし、配線501は、その全体が網目状導体の導体領域と重なり合うが、配線502は、その略半分が網目状導体の導体領域と重なり合う。
図62のCは、面状導体と、その面状導体とZ方向に間隔を空けてY方向に直線状に形成されている配線501,502を示している。ただし、配線501,502は、その全体が面状導体の導の領域と重なり合う。
図62のA,B,Cにおける導体(直線状導体、網目状導体、または面状導体)と配線501の静電容量と、導体(直線状導体、網目状導体、または面状導体)と配線502の静電容量との差分を比較した場合、直線状導体が最も大きく、次に、網目状導体、面状導体の順となる。
すなわち、直線状導体では、配線のXY座標の違いによる、直線状導体と配線との静電容量の差が大きく、容量性ノイズの発生も大きく異なることになる。よって、画像においては視認性が高い画素信号のノイズになる可能性が有る。
これに対して、網目状導体や面状導体では、直線状導体に比較して、配線のXY座標の違いによる、導体と配線との静電容量の差が小さいので、容量性ノイズの発生をより小さくすることができる。よって、容量性ノイズに起因する画素信号のノイズを抑制することができる。
<放射性ノイズの低減>
上述したように、導体層A及びBの各構成例のうち、第1の構成例以外の構成例では、網目状導体を用いている。網目状導体には、放射性ノイズを低減する効果が期待できる。ここで、放射性ノイズは、固体撮像装置100の内部から外部への放射性ノイズ(不要輻射)と、固体撮像装置100の外部から内部への放射性ノイズ(伝達されるノイズ)を含むものとする。
固体撮像装置100の外部から内部への放射性ノイズは、信号線132等における電圧ノイズや画素信号のノイズを発生させ得るので、導体層A及びBの少なくとも一方に網目状導体を用いた構成例を採用した場合、電圧ノイズや画素信号のノイズを抑制する効果を期待できる。
網目状導体の導体周期は、網目状導体が低減できる放射性ノイズの周波数帯に影響するので、導体層A及びBのそれぞれに導体周期が異なる網目状導体を用いた場合、導体層A及びBに同じ導体周波数の網目状導体を用いた場合に比べて、より広い周波数帯の放射性ノイズを低減させることができる。
なお、上述した効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、他の効果があってもよい。
<9.引き出し部が異なる構成例>
ところで、例えば、導体層Aである配線層165Aまたは導体層Bである配線層165Bがパッド401または402に接続される場合には、図42乃至図44に示したように、パッド401または402に接続するための配線引出部が設けられる。配線引出し部は、通常、パッドのサイズに合わせて、配線幅が狭く形成される。
そこで、例えば、配線層165A(導体層A)を、図63のAに示されるように、主導体部165Aaと、引出し導体部165Abとに分けて考える。主導体部165Aaは、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光するとともに、誘導性ノイズの発生を抑止することを主目的とする部分であり、引出し導体部165Abよりも広い面積を有する。引出し導体部165Abは、主導体部165Aaとパッド402とを接続し、GNDやマイナス電源(Vss)等の所定の電圧を主導体部165Aaに供給することを主目的とする部分である。引出し導体部165Abは、X方向(第1の方向)またはY方向(第2の方向)の少なくとも一方の長さ(幅)が、主導体部165Aaの長さ(幅)よりも短く(狭く)なっている。図63のAにおいて一点鎖線で示される主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの接続部分を、接合部と称する。
同様に、配線層165B(導体層B)を、図63のBに示されるように、主導体部165Baと、引出し導体部165Bbとに分けて考える。主導体部165Baは、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光するとともに、誘導性ノイズの発生を抑止することを主目的とする部分であり、引出し導体部165Bbよりも広い面積を有する。引出し導体部165Bbは、主導体部165Baとパッド401とを接続し、プラス電源(Vdd)等の所定の電圧を主導体部165Baに供給することを主目的とする部分である。引出し導体部165Bbは、X方向(第1の方向)またはY方向(第2の方向)の少なくとも一方の長さ(幅)が、主導体部165Baの長さ(幅)よりも短く(狭く)なっている。図63のBにおいて一点鎖線で示される主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの接続部分を、接合部と称する。
なお、配線層165A(導体層A)と配線層165B(導体層B)を区別することなく、主導体部165Aaと主導体部165Baを総称する場合、および、引出し導体部165Abと引出し導体部165Bbを総称する場合には、それぞれ、主導体部165aと引出し導体部165bのように称する。
図63では、理解を容易にするため、引出し導体部165Abおよび引出し導体部165Bbは、パッド401または402に接続されることを前提として説明したが、必ずしもパッド401または402に接続される必要はなく、他の配線または電極と接続されればよい。
また、図63では、パッド401とパッド402が、略同一な形状で、略同一な位置に配置される例を示したがこの限りではない。例えば、パッド401とパッド402とが、互いに異なる形状であってもよく、互いに異なる位置に配置されていてもよい。また、パッド401とパッド402とが、図63で示した一例よりも小さい寸法で構成されていてもよく、配線層165Aでは互いに接触ないように構成されていてもよく、配線層165Bでは互いに接触ないように構成されていてもよく、複数設けられていてもよい。
さらに、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとで、Y方向の端部位置が略一致している例を図63で示したがこの限りではない。例えば、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとで、端部位置が一致しないように構成されていてもよい。同様に、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとで、Y方向の端部位置が略一致している例を図63で示したがこの限りではない。例えば、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとで、端部位置が一致しないように構成されていてもよい。これらの主導体部165aと引出し導体部165bの形状および位置、パッド401および402との関係については、以下で説明する各構成例についても同様である。
上述した第1乃至第13の構成例では、配線層165Aについて、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとを特に区別することなく、主導体部165Aaと引出し導体部165Abの両方が、面状導体や網目状導体等の同一の配線パタンで形成されていた。
配線層165Bについても、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとを特に区別することなく、主導体部165Baと引出し導体部165Bbの両方が、面状導体や網目状導体等の同一の配線パタンで形成されていた。
図64は、上述した第1乃至第13の構成例の一例として、図36に示した第11の構成例を、異なる配線パタンを用いて配線層165Aおよび配線層165Bに適用した例を示している。
図64のAは導体層A(配線層165A)を、図64のBは導体層B(配線層165B)を示している。図64における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図36に示した第11の構成例では、図36のAに示した導体層Aの網目状導体311は、X方向における導体幅WXAが間隙幅GXAよりも広い形状の例であったが、図64のAの導体層Aの網目状導体811は、X方向における導体幅WXAが間隙幅GXAよりも狭い形状となっている。また、Y方向については、図36のAに示した網目状導体311は、導体幅WYAが間隙幅GYAよりも狭い形状の例であったが、図64のAの導体層Aの網目状導体811は、導体幅WYAが間隙幅GYAよりも広い形状となっている。図36のAに示した導体層Aの網目状導体311は、導体幅WYAと導体幅WXAとが略同一な形状の例であったが、図64のAの導体層Aの網目状導体811は、導体幅WYAが導体幅WXAよりも広い形状となっている。そして、図64のAの導体層Aの網目状導体811は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abのいずれにおいても、X方向については導体周期FXAで同一パタンが周期的に配置されており、Y方向については、導体周期FYAで同一パタンが周期的に配置されている。
導体層Bについては、図64のBの導体層Bの網目状導体812の、X方向における導体幅WXBに対する間隙幅GXBの比(間隙幅GXB/導体幅WXB)が、図36のBに示した導体層Bの網目状導体312の、X方向における導体幅WXBに対する間隙幅GXBの比(間隙幅GXB/導体幅WXB)よりも大きな形状となっている。換言すれば、図64のBの導体層Bの網目状導体812では、導体幅WXBと間隙幅GXBとの差が、図36のBに示した導体層Bの網目状導体312よりも大きくなっている。Y方向については、図64のBの導体層Bの網目状導体812の導体幅WYBに対する間隙幅GYBの比(間隙幅GYB/導体幅WYB)が、図36のBに示した導体層Bの網目状導体312の導体幅WYBに対する間隙幅GYBの比(間隙幅GYB/導体幅WYB)よりも小さくなっている。図36のBに示した導体層Bの網目状導体312は、導体幅WYBと導体幅WXBとが略同一な形状の例であったが、図64のBの導体層Bの網目状導体812は、導体幅WYBが導体幅WXBよりも広い形状となっている。そして、図64のBの導体層Bの網目状導体812は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbのいずれにおいても、X方向については導体周期FXBで同一パタンが周期的に配置されており、Y方向については、導体周期FYBで同一パタンが周期的に配置されている。
図64のCは、図64のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側(フォトダイオード141側)から見た状態を示している。図64のCでは、導体層Aと重なって隠れる導体層Bの領域は示されていない。
図64のCに示されるように、第11の構成例の場合、導体層Aまたは導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われることになるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができるとともに、誘導性ノイズの発生を抑えることができる。
このように、上述した第1乃至第13の構成例は、配線層165A(導体層A)について、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとを、特に区別することなく、同一の配線パタンで形成し、配線層165B(導体層B)についても、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとを、特に区別することなく、同一の配線パタンで形成した例であった。
しかしながら、引出し導体部165bは、主導体部165aよりも小さい面積で形成されるため、電流が集中する部分であり、配線抵抗を小さくしたり、主導体部165aにおいて電流が拡散しやすい構成にすることが望ましい。
そこで、以下では、配線層165A(導体層A)のうち、引出し導体部165Abの配線パタンを主導体部165Aaと異なる配線パタンにし、配線層165B(導体層B)についても、引出し導体部165Bbの配線パタンを主導体部165Baと異なる配線パタンにした構成例について説明する。
<第14の構成例>
図65は、導体層A及びBの第14の構成例を示している。なお、図65のAは導体層Aを、図65のBは導体層Bを示している。図65における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第14の構成例における導体層Aは、図65のAに示されるように、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体821Abとからなる。網目状導体821Aaと網目状導体821Abは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
主導体部165Aaの網目状導体821Aaは、X方向においては、導体幅WXAaおよび間隙幅GXAaを有し、導体周期FXAaで同一パタンが周期的に配置されて構成され、Y方向においては、導体幅WYAaおよび間隙幅GYAaを有し、導体周期FYAaで同一パタンが周期的に配置されて構成されている。したがって、網目状導体821Aaは、X方向またはY方向の少なくとも一方において、所定の基本パタンが導体周期で繰り返し配列される繰り返しパタンを含む形状である。
引出し導体部165Abの網目状導体821Abは、X方向においては、導体幅WXAbおよび間隙幅GXAbを有し、導体周期FXAbで同一パタンが周期的に配置されて構成され、Y方向においては、導体幅WYAbおよび間隙幅GYAbを有する。したがって、網目状導体821Abは、X方向またはY方向の少なくとも一方において、所定の基本パタンが導体周期で繰り返し配列される繰り返しパタンを含む形状である。
また、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体821Abの、対応する導体幅WXA、間隙幅GXA、導体幅WYA、および、間隙幅GYAどうしを比較すると、少なくとも一つは異なる値となっており、引出し導体部165Abの網目状導体821Abの繰り返しパタンは、主導体部165Aaの網目状導体821Aaの繰り返しパタンと異なるパタンである。
主導体部165Aaの網目状導体821AaのY方向の全長LAaと、引出し導体部165Abの網目状導体821AbのY方向の全長LAbとを比較すると、網目状導体821Aaの全長LAaは、網目状導体821Abの全長LAbよりも長い。したがって、引出し導体部165Abの網目状導体821Abは、主導体部165Aaの網目状導体821Aaよりも局所的に電流が集中するため、電圧降下(特にIR-Drop)が大きい。
ここで、引出し導体部165Abの網目状導体821Abの繰り返しパタンは、主導体部165Aaに向かうX方向を第1の方向として、少なくとも第1の方向に電流が流れる形状であり、第1の方向に直交する第2の方向(Y方向)の導体幅(配線幅)WYAbは、主導体部165Aaの網目状導体821Aaの第2の方向の導体幅(配線幅)WYAaよりも大きく形成されている。これにより、電流集中箇所である引出し導体部165Abの網目状導体821Abの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。なお、導体幅WYAbが導体幅WYAaよりも大きい例を用いて説明したがこの限りではなく、例えば導体幅WXAbが導体幅WXAaよりも大きく形成されていてもよい。これにより、網目状導体821Abの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。
また、主導体部165Aaの網目状導体821Aaの少なくとも一部は、X方向(第1の方向)よりもY方向(第2の方向)に電流が流れやすいパタン(形状)となっている。具体的には、配線幅(導体幅WXAa、導体幅WYAa)、配線間隔(間隙幅GXAa、間隙幅GYAa)の少なくとも一方が異なることにより、X方向よりもY方向の配線抵抗が小さく形成されている。これにより、網目状導体821Abの全長LAbよりも長い全長LAaを有する主導体部165Aaにおいて、Y方向へ電流が拡散しやすくなるので、主導体部165Aaと引出し導体部165Abの接合部周辺における電極集中を緩和でき、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
第14の構成例における導体層Bは、図65のBに示されるように、主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbとからなる。網目状導体822Baと網目状導体822Bbは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
主導体部165Baの網目状導体822Baは、X方向においては、導体幅WXBaおよび間隙幅GXBaを有し、導体周期FXBaで同一パタンが周期的に配置されて構成され、Y方向においては、導体幅WYBaおよび間隙幅GYBaを有し、導体周期FYBaで同一パタンが周期的に配置されて構成されている。したがって、網目状導体822Baは、X方向またはY方向の少なくとも一方において、所定の基本パタンが導体周期で繰り返し配列される繰り返しパタンを含む形状である。
引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbは、X方向においては、導体幅WXBbおよび間隙幅GXBbを有し、導体周期FXBbで同一パタンが周期的に配置されて構成され、Y方向においては、導体幅WYBbおよび間隙幅GYBbを有する。したがって、網目状導体822Bbは、X方向またはY方向の少なくとも一方において、所定の基本パタンが導体周期で繰り返し配列される繰り返しパタンを含む形状である。
また、主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの、対応する導体幅WXB、間隙幅GXB、導体幅WYB、および、間隙幅GYBどうしを比較すると、少なくとも一つは異なる値となっており、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの繰り返しパタンは、主導体部165Baの網目状導体822Baの繰り返しパタンと異なるパタンである。
主導体部165Baの網目状導体822BaのY方向の全長LBaと、引出し導体部165Bbの網目状導体822BbのY方向の全長LBbとを比較すると、網目状導体822Baの全長LBaは、網目状導体822Bbの全長LBbよりも長い。したがって、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbは、主導体部165Baの網目状導体822Baよりも局所的に電流が集中するため、電圧降下(特にIR-Drop)が大きい。
ここで、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの繰り返しパタンは、主導体部165Baに向かうX方向を第1の方向として、少なくとも第1の方向に電流が流れる形状であり、第1の方向に直交する第2の方向(Y方向)の導体幅(配線幅)WYBbは、主導体部165Baの網目状導体822Baの第2の方向の導体幅(配線幅)WYBaよりも大きく形成されている。これにより、電流集中箇所である引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。なお、導体幅WYBbが導体幅WYBaよりも大きい例を用いて説明したがこの限りではなく、例えば導体幅WXBbが導体幅WXBaよりも大きく形成されていてもよい。これにより、網目状導体822Bbの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。
また、主導体部165Baの網目状導体822Baの少なくとも一部は、X方向(第1の方向)よりもY方向(第2の方向)に電流が流れやすいパタン(形状)となっている。具体的には、配線幅(導体幅WXBa、導体幅WYBa)、配線間隔(間隙幅GXBa、間隙幅GYBa)の少なくとも一方が異なることにより、X方向よりもY方向の配線抵抗が小さく形成されている。これにより、網目状導体822Bbの全長LBbよりも長い全長LBaを有する主導体部165Baにおいて、Y方向へ電流が拡散しやすくなるので、主導体部165Baと引出し導体部165Bbの接合部周辺における電極集中を緩和でき、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
以上のように、第14の構成例によれば、配線層165A(導体層A)において、引出し導体部165Abの網目状導体821Abの繰り返しパタンを、主導体部165Aaの網目状導体821Aaの繰り返しパタンと異なるパタンで形成し、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとを電気的に接続することにより、引出し導体部165Abの配線抵抗を小さくし、電圧降下をさらに改善することができる。配線層165B(導体層B)についても、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの繰り返しパタンを、主導体部165Baの網目状導体822Baの繰り返しパタンと異なるパタンで形成し、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとを電気的に接続することにより、引出し導体部165Bbの配線抵抗を小さくし、電圧降下をさらに改善することができる。
また、図65のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われる。すなわち、配線層165Aの主導体部165Aaと配線層165Bの主導体部165Baとは遮光構造を成し、配線層165Aの引出し導体部165Abと配線層165Bの引出し導体部165Bbとは遮光構造を成している。これにより、上述した第1乃至第13の構成例と同様に、第14の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
<第14の構成例の変形例>
図66乃至図68は、第14の構成例の第1乃至第3変形例を示している。なお、図66乃至図68のA乃至Cは、図65のA乃至Cにそれぞれ対応し、同一の符号を付してあるので、共通する部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図65に示した第14の構成例では、配線層165A(導体層A)において、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの接合部は、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の辺上に配置されていたが、これに限られない。
例えば、図66のAに示されるように、引出し導体部165Abの網目状導体821Abが、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の内側に入り込むように、主導体部165Aaと引出し導体部165Abが接続されてもよい。
また例えば、図67のAおよび図68のAに示されるように、引出し導体部165Abの網目状導体821Abの主導体部165Aaに向かって伸びる導体幅WYAbの複数の配線のうち、一部の配線のみが、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の内側に入り込むように、主導体部165Aaと引出し導体部165Abが接続されてもよい。図67のAの引出し導体部165Abの網目状導体821Abは、導体幅WYAbの2本の配線のうち、上側の配線が、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の内側に入り込むように伸びており、図68のAの引出し導体部165Abの網目状導体821Abは、下側の配線が、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の内側に入り込むように伸びている。
配線層165B(導体層B)についても同様である。すなわち、図65に示した第14の構成例では、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの接合部は、主導体部165Baの外周を囲む矩形の辺上に配置されていたが、これに限られない。
例えば、図66のBに示されるように、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbが、主導体部165Baの外周を囲む矩形の内側に入り込むように、主導体部165Baと引出し導体部165Bbが接続されてもよい。
また例えば、図67のBおよび図68のBに示されるように、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの主導体部165Baに向かって伸びる導体幅WYBbの複数の配線のうち、一部の配線のみが、主導体部165Baの外周を囲む矩形の内側に入り込むように、主導体部165Baと引出し導体部165Bbが接続されてもよい。図67のBの引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbは、導体幅WYBbの2本の配線のうち、上側の配線が、主導体部165Baの外周を囲む矩形の内側に入り込むように伸びており、図68のBの引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbは、下側の配線が、主導体部165Baの外周を囲む矩形の内側に入り込むように伸びている。
図66乃至図68のように、主導体部165aと引出し導体部165bとの接続する部分の形状は、複雑に構成されていてもよい。
図66乃至図68に示した第14の構成例の第1乃至第3変形例は、引出し導体部165Abの網目状導体821Abが、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の内側に入り込むように、主導体部165Aaと引出し導体部165Abが接続されていたが、主導体部165Aaの網目状導体821Aaが、主導体部165Aaの外周を囲む矩形の外側に張り出し、引出し導体部165Ab側へ入り込んでもよい。また、主導体部165Baの網目状導体822Baが、主導体部165Baの外周を囲む矩形の外側に張り出し、引出し導体部165Bb側へ入り込んでもよい。
<第15の構成例>
図69は、導体層A及びBの第15の構成例を示している。なお、図69のAは導体層Aを、図69のBは導体層Bを示している。図69における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第15の構成例における導体層Aは、図69のAに示されるように、主導体部165Aaの網目状導体831Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体831Abとからなる。網目状導体831Aaと網目状導体831Abは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
主導体部165Aaの網目状導体831Aaは、図65に示した第14の構成例における主導体部165Aaの網目状導体821Aaと同様である。一方、引出し導体部165Abの網目状導体831Abは、図65に示した第14の構成例における引出し導体部165Abの網目状導体821Abと異なる。
具体的には、引出し導体部165Abの網目状導体831AbのY方向の間隙幅GYAbが、主導体部165Aaの網目状導体831AaのY方向の間隙幅GYAaよりも小さく形成されている。図65に示した第14の構成例では、引出し導体部165Abの網目状導体821AbのY方向の間隙幅GYAbは、主導体部165Aaの網目状導体821AaのY方向の間隙幅GYAaと同一である。
このように、引出し導体部165Abの網目状導体831AbのY方向の間隙幅GYAbを、主導体部165Aaの網目状導体831AaのY方向の間隙幅GYAaよりも小さく形成することにより、電流集中箇所である引出し導体部165Abの網目状導体831Abの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。なお、間隙幅GYAbが間隙幅GYAaよりも小さい例を用いて説明したがこの限りではなく、例えば間隙幅GXAbが間隙幅GXAaよりも小さく形成されていてもよい。これにより、網目状導体831Abの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。
第15の構成例における導体層Bは、図69のBに示されるように、主導体部165Baの網目状導体832Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体832Bbとからなる。網目状導体832Baと網目状導体832Bbは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
主導体部165Baの網目状導体832Baは、図65に示した第14の構成例における主導体部165Baの網目状導体822Baと同様である。一方、引出し導体部165Bbの網目状導体832Bbは、図65に示した第14の構成例における引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbと異なる。
具体的には、引出し導体部165Bbの網目状導体832BbのY方向の間隙幅GYBbが、主導体部165Baの網目状導体832BaのY方向の間隙幅GYBaよりも小さく形成されている。図65に示した第14の構成例では、引出し導体部165Bbの網目状導体822BbのY方向の間隙幅GYBbは、主導体部165Baの網目状導体822Baの第2の方向の間隙幅GYBaと同一である。
このように、引出し導体部165Bbの網目状導体832BbのY方向の間隙幅GYBbを、主導体部165Baの網目状導体832BaのY方向の間隙幅GYBaよりも小さく形成することにより、電流集中箇所である引出し導体部165Bbの網目状導体832Bbの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。なお、間隙幅GYBbが間隙幅GYBaよりも小さい例を用いて説明したがこの限りではなく、例えば間隙幅GXBbが間隙幅GXBaよりも小さく形成されていてもよい。これにより、網目状導体832Bbの配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。
また、図69のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われる。すなわち、配線層165Aの主導体部165Aaと配線層165Bの主導体部165Baとは遮光構造を成し、配線層165Aの引出し導体部165Abと配線層165Bの引出し導体部165Bbとは遮光構造を成している。これにより、第15の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
<第15の構成例の第1変形例>
図70は、第15の構成例の第1変形例を示している。なお、図70のAは導体層Aを、図70のBは導体層Bを示している。図70のCは、図70のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図70における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第15の構成例の第1変形例では、配線層165Aの引出し導体部165AbのY方向の全ての間隙幅GYAbが均等でない点が、図69に示した第15の構成例と異なる。具体的には、図70のAに示されるように、配線層165Aの引出し導体部165Abの網目状導体831Abは、小さい間隙幅GYAb1と、大きい間隙幅GYAb2の2種類の間隙幅GYAbを有する。
また、配線層165Bの引出し導体部165BbのY方向の全ての間隙幅GYBbが均等でない点が、図69に示した第15の構成例と異なる。具体的には、図70のBに示されるように、配線層165Bの引出し導体部165Bbの網目状導体832Bbは、小さい間隙幅GYBb1と、大きい間隙幅GYBb2の2種類の間隙幅GYBbを有する。
第15の構成例の第1変形例においても、図70のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、配線層165Aの引出し導体部165Abと配線層165Bの引出し導体部165Bbとは遮光構造を成している。
<第15の構成例の第2変形例>
図71は、第15の構成例の第2変形例を示している。なお、図71のAは導体層Aを、図71のBは導体層Bを示している。図71のCは、図71のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図71における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
第15の構成例の第2変形例では、配線層165Aの引出し導体部165AbのY方向の全ての導体幅WYAbが均等でない点が、図69に示した第15の構成例と異なる。具体的には、図71のAに示されるように、配線層165Aの引出し導体部165Abの網目状導体831Abは、小さい導体幅WYAb1と、大きい導体幅WYAb2の2種類の導体幅WYAbを有する。
また、配線層165Bの引出し導体部165BbのY方向の全ての導体幅WYBbが均等でない点が、図69に示した第15の構成例と異なる。具体的には、図71のBに示されるように、配線層165Bの引出し導体部165Bbの網目状導体832Bbは、小さい導体幅WYBb1と、大きい導体幅WYBb2の2種類の導体幅WYBbを有する。
第15の構成例の第2変形例においても、図71のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、配線層165Aの引出し導体部165Abと配線層165Bの引出し導体部165Bbとは遮光構造を成している。
第15の構成例の第1変形例および第2変形例のように、配線層165Aの引出し導体部165Abの間隙幅GYAbまたは導体幅WYAb、配線層165Bの引出し導体部165Bbの間隙幅GYBbまたは導体幅WYBbを不均一にすることで、配線の自由度を高めることができる。
各導体層では、一般的に導体領域の占有率に関する制約があるが、配線の自由度が高まることで、占有率の制約内で、引出し導体部165Abおよび165Bbの配線抵抗を、最大限に小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。なお、全ての間隙幅GYAbが均等でない例と、全ての間隙幅GYBbが均等でない例と、全ての導体幅WYAbが均等でない例と、全ての導体幅WYBbが均等でない例とを用いて説明したが、この限りではない。例えば、X方向の全ての間隙幅GXAb、X方向の全ての間隙幅GXBb、X方向の全ての導体幅WXAb、または、X方向の全ての導体幅WXBbが、均等でないように構成されていてもよい。これらの場合にも配線の自由度を高めることができるため、上記と同様の理由で電圧降下をさらに改善することができる。
<第16の構成例>
図72は、導体層A及びBの第16の構成例を示している。なお、図72のAは導体層Aを、図72のBは導体層Bを示している。図72における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図72のAに示される第16の構成例の導体層Aは、図65に示した第14の構成例の導体層Aと同様であるので、説明は省略する。
図72のBに示される第16の構成例の導体層Bは、図65に示した第14の構成例の導体層Bに、中継導体841がさらに追加された構成を有する。より詳しくは、主導体部165Baは、網目状導体822Baと複数の中継導体841で構成され、引出し導体部165Bbは、第14の構成例と同様の網目状導体822Bbからなる。
主導体部165Baにおいて、中継導体841は、網目状導体822Baの導体ではないY方向に長い長方形の間隙領域に配置されて、網目状導体822Baと電気的に絶縁されており、例えば、導体層Aの網目状導体821Aaが接続されたVss配線に接続される。中継導体841は、網目状導体822Baの間隙領域内に、1または複数個配置される。図72のBは、2行1列の配置で計2個の中継導体841が網目状導体822Baの間隙領域内に配置された例を示している。
図72のBでは、主導体部165Baの全領域のうち、網目状導体822Baの一部の間隙領域内のみに中継導体841を配置している。
しかしながら、主導体部165Baの全領域の間隙領域内に、中継導体841を配置してもよい。また、第16の構成例の導体層Bは、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内には、中継導体841を配置していないが、網目状導体822Bbの間隙領域内にも、中継導体841を配置してもよい。
<第16の構成例の第1変形例>
図73は、第16の構成例の第1変形例を示している。
図73の第16の構成例の第1変形例では、導体層Bの主導体部165Baの全領域の間隙領域内に、中継導体841が配置されるとともに、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内にも、中継導体841が配置されている。図73の第1変形例におけるその他の構成は、図72に示した第16の構成例と同様である。
<第16の構成例の第2変形例>
図74は、第16の構成例の第2変形例を示している。
図74の第16の構成例の第2変形例は、導体層Bの主導体部165Baの全領域の間隙領域内に、中継導体841を配置した点で、第1変形例と同様である。一方、第16の構成例の第2変形例は、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内に、中継導体841と異なる中継導体842が配置されている点で、第1変形例と異なる。図74の第2変形例におけるその他の構成は、図72に示した第16の構成例と同様である。
第2変形例のように、導体層Bの主導体部165Baの網目状導体822Baの間隙領域内に配置される中継導体841と、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内に配置される中継導体842とは、個数や形状が異なっていてもよい。
図72に示した第16の構成例の導体層Bのように、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内に、中継導体841を配置しない場合には、配線(網目状導体822Bb)の自由度を高めることができる。各導体層では、一般的に導体領域の占有率に関する制約があるが、配線の自由度が高まることで、占有率の制約内で、引出し導体部165Bbの配線抵抗を、最大限に小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。
一方、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内に、中継導体841または中継導体842等を配置した場合には、引出し導体部165Bbの領域内や、引出し導体部165Bbと同じ平面位置の上下層に、MOSトランジスタやダイオード等の能動素子を配置する場合に、電圧降下をさらに改善することができる。
また、導体層Bの主導体部165Baの網目状導体822Baの間隙領域内に配置される中継導体841と、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbの間隙領域内に配置される中継導体842とで、個数や形状を異ならせることにより、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとで、各導体層の導体領域の占有率を最大限に活用することができるので、配線抵抗を小さくすることで、電圧降下をさらに改善することができる。
なお、中継導体841の形状は任意であるが、回転対称または鏡面対称などのように対称な円形または多角形が望ましい。中継導体841は、網目状導体822Baの間隙領域の中央その他の任意の位置に配置することができる。中継導体841は、導体層Aとは異なるVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体841は、導体層Bよりも能動素子群167に近い側のVss配線としての導体層に接続されるようにしてもよい。中継導体841は、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)を介して、導体層Aとは異なる導体層や、導体層Bよりも能動素子群167に近い側の導体層等に接続することができる。
中継導体842についても同様である。
図72乃至図74の第16の構成例では、導体層Bの網目状導体822Baおよび822Bbの間隙領域内に中継導体841または842を配置する例を示したが、導体層Aの網目状導体821Aaおよび821Abの間隙領域内に、同一のまたは異なる中継導体を配置してもよい。
<第17の構成例>
図75は、導体層A及びBの第17の構成例を示している。なお、図75のAは導体層Aを、図75のBは導体層Bを示している。図75における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図75のAに示される第17の構成例における導体層Aを、図65のAに示した第14の構成例の導体層Aと比較すると、主導体部165Aaの網目状導体851Aaの形状、および、引出し導体部165Abの網目状導体851Abの形状が異なる。
換言すれば、図65のAに示した第14の構成例における網目状導体821Aaの間隙領域が、縦長の長方形状であったのに対して、図75のAに示される第17の構成例における網目状導体851Aaの間隙領域は、横長の長方形状である。また、図65のAの網目状導体821Abの間隙領域が、縦長の長方形状であったのに対し、図75のAの網目状導体851Abの間隙領域は、横長の長方形状である。
図75のAの引出し導体部165Abの網目状導体851Abは、主導体部165Aaに向かうX方向(第1の方向)に直交するY方向(第2の方向)よりも、X方向に電流が流れやすい点で、図65のAの第14の構成例における網目状導体821Abと共通する。
一方、図75のAの主導体部165Aaの網目状導体851Aaは、Y方向よりも、X方向に電流が流れやすい形状となっているのに対して、図65のAの第14の構成例における主導体部165Aaの網目状導体821Aaは、Y方向に電流が流れやすい形状となっている。
すなわち、図75のAに示される第17の構成例における導体層Aは、主導体部165Aaの電流が流れやすい方向が、図65のAの第14の構成例の導体層Aと異なる。
また、第17の構成例における導体層Aの主導体部165Aaは、X方向よりもY方向に電流が流れやすいように補強した補強導体853を含む。補強導体853の導体幅WXAcは、網目状導体851AaのX方向の導体幅WXAaおよびY方向の導体幅WYAaの一方または両方より大きく形成されることが望ましい。補強導体853の導体幅WXAcは、網目状導体851AaのX方向の導体幅WXAaおよびY方向の導体幅WYAaのいずれか小さい方の導体幅よりも大きく形成される。なお、図75の例では、補強導体853が形成されたX方向の位置は、主導体部165Aaの領域内のうち、引出し導体部165Abに最も近い位置とされているが、接合部の近傍の位置であればよい。
主導体部165Aaの網目状導体851Aaを、X方向に電流が流れやすい形状で形成できることで、最小限の基本パタンの繰り返しでレイアウトを作成できるので、配線レイアウトの設計の自由度が高まる。また、MOSトランジスタやダイオード等の能動素子の配置によっては電圧降下をさらに改善することができる。
そして、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体853を設けることで、主導体部165AaにおいてY方向へ電流が拡散しやすくなるので、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
図75のBに示される第17の構成例における導体層Bを、図65のBに示した第14の構成例の導体層Bと比較すると、主導体部165Baの網目状導体852Baの形状、および、引出し導体部165Bbの網目状導体852Bbの形状が異なる。
換言すれば、図65のBに示した第14の構成例における網目状導体822Baの間隙領域が、縦長の長方形状であったのに対して、図75のBに示される第17の構成例における網目状導体852Baの間隙領域は、横長の長方形状である。また、図65のBの網目状導体822Bbの間隙領域が、縦長の長方形状であったのに対し、図75のBの網目状導体852Bbの間隙領域は、横長の長方形状である。
図75のBの引出し導体部165Bbの網目状導体852Bbは、主導体部165Baに向かうX方向(第1の方向)に直交するY方向(第2の方向)よりも、X方向に電流が流れやすい点で、図65のBの第14の構成例における網目状導体822Bbと共通する。
一方、図75のBの主導体部165Baの網目状導体852Baは、Y方向よりも、X方向に電流が流れやすい形状となっているのに対して、図65のBの第14の構成例における主導体部165Baの網目状導体822Baは、Y方向に電流が流れやすい形状となっている。
すなわち、図75のBに示される第17の構成例における導体層Bは、主導体部165Baの電流が流れやすい方向が、図65のBの第14の構成例の導体層Bと異なる。
また、第17の構成例における導体層Bの主導体部165Baは、X方向よりもY方向に電流が流れやすいように補強した補強導体854を含む。補強導体854の導体幅WXBcは、網目状導体852BaのX方向の導体幅WXBaおよびY方向の導体幅WYBaの一方または両方より大きく形成されることが望ましい。補強導体854の導体幅WXBcは、網目状導体852BaのX方向の導体幅WXBaおよびY方向の導体幅WYBaのいずれか小さい方の導体幅よりも大きく形成される。図75の例では、補強導体854が形成されたX方向の位置は、主導体部165Baの領域内のうち、引出し導体部165Bbに最も近い位置とされているが、接合部の近傍の位置であればよい。
図75のCに示されるように、導体層Aの補強導体853と、導体層Bの補強導体854は、重なる位置に形成される。導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第17の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。なお、例えば補強導体853または補強導体854の付近での遮光が必要ない場合は、補強導体853と補強導体854とが重なる位置に形成されていなくてもよい。また、例えば主導体部165aの電流分布次第では、補強導体853と補強導体854のうちの少なくとも一方を設けないようにしてもよい。
主導体部165Baの網目状導体852Baを、X方向に電流が流れやすい形状で形成できることで、最小限の基本パタンの繰り返しでレイアウトを作成できるので、配線レイアウトの設計の自由度が高まる。また、MOSトランジスタやダイオード等の能動素子の配置によっては電圧降下をさらに改善することができる。
そして、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体854を設けることで、主導体部165Baにおいて第2の方向へ電流が拡散しやすくなるので、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
さらに、図75のBに示される第17の構成例における導体層Bは、主導体部165Baの網目状導体852Baの少なくとも一部の間隙領域内に、中継導体855が配置されている点で、図65のBの第14の構成例の導体層Bと異なる。この中継導体855は、配置してもよいし、しなくてもよい。
<第17の構成例の第1変形例>
図76は、第17の構成例の第1変形例を示している。
第17の構成例の第1変形例では、図76のAに示される導体層Aの補強導体853が、主導体部165AaのY方向の全長に渡って形成されるのではなく、Y方向の一部に形成されている点が、図75のAに示した第17の構成例の導体層Aと異なる。より具体的には、図76の第1変形例では、導体層Aの補強導体853が、接合部のY方向位置を除いたY方向位置に形成されている。第1変形例における導体層Aのその他の構成は、図75のAに示した第17の構成例の導体層Aと同様である。
導体層Bについても同様に、図76のBに示される導体層Bの補強導体854が、主導体部165BaのY方向の全長に渡って形成されるのではなく、Y方向の一部に形成されている点が、図75のBに示した第17の構成例の導体層Bと異なる。より具体的には、図76の第1変形例では、導体層Bの補強導体854が、接合部のY方向位置を除いたY方向位置に形成されている。第1変形例における導体層Bのその他の構成は、図75のAに示した第17の構成例の導体層Bと同様である。
<第17の構成例の第2変形例>
図77は、第17の構成例の第2変形例を示している。
第17の構成例の第2変形例では、図77のAに示される導体層Aの補強導体853が、主導体部165AaのY方向の全長に渡って形成されるのではなく、Y方向の一部に形成されている点が、図75のAに示した第17の構成例の導体層Aと異なる。より具体的には、図77の第2変形例では、導体層Aの補強導体853が、接合部のY方向位置のみに形成されている。第2変形例における導体層Aのその他の構成は、図75のAに示した第17の構成例の導体層Aと同様である。
導体層Bについても同様に、図77のBに示される導体層Bの補強導体854が、主導体部165BaのY方向の全長に渡って形成されるのではなく、Y方向の一部に形成されている点が、図75のBに示した第17の構成例の導体層Bと異なる。より具体的には、図77の第2変形例では、導体層Bの補強導体854が、接合部のY方向位置のみに形成されている。第2変形例における導体層Bのその他の構成は、図75のAに示した第17の構成例の導体層Bと同様である。
第17の構成例の第1変形例および第2変形例のように、導体層Aの補強導体853および導体層Bの補強導体854は、必ずしも主導体部165AaのY方向の全長に渡って形成される必要はなく、所定の一部のY方向領域に形成してもよい。
<第18の構成例>
図78は、導体層A及びBの第18の構成例を示している。なお、図78のAは導体層Aを、図78のBは導体層Bを示している。図78のCは、図78のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図78における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図78に示される第18の構成例は、図75に示した第17の構成例の一部を変更した構成を有する。図78において、図75と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図78のAに示される第18の構成例の導体層Aは、X方向に電流が流れやすい形状の網目状導体851Aaと、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体853とを備える点で、図75に示した第17の構成例と共通する。
一方、第18の構成例の導体層Aは、Y方向よりもX方向に電流が流れやすいように補強した補強導体856をさらに備える点で、図75に示した第17の構成例と異なる。補強導体856の導体幅WYAcは、網目状導体851AaのX方向の導体幅WXAaおよびY方向の導体幅WYAaの一方または両方より大きく形成されることが望ましい。補強導体856の導体幅WYAcは、網目状導体851AaのX方向の導体幅WXAaおよびY方向の導体幅WYAaのいずれか小さい方の導体幅よりも大きく形成される。補強導体856は、主導体部165Aaの領域内に、Y方向の所定の間隔で複数本配置してもよいし、所定のY方向位置に1本でもよい。
X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体856を設けることで、補強導体853によるY方向だけでなく、X方向へも電流が流れやすくすることができ、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
図78のBに示される第18の構成例の導体層Bは、X方向に電流が流れやすい形状の網目状導体852Baと、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体854とを備える点で、図75に示した第17の構成例と共通する。
一方、第18の構成例の導体層Bは、Y方向よりもX方向に電流が流れやすいように補強した補強導体857をさらに備える点で、図75に示した第17の構成例と異なる。補強導体857の導体幅WYBcは、網目状導体852BaのX方向の導体幅WXBaおよびY方向の導体幅WYBaの一方または両方より大きく形成されることが望ましい。補強導体857の導体幅WYBcは、網目状導体852BaのX方向の導体幅WXBaおよびY方向の導体幅WYBaのいずれか小さい方の導体幅よりも大きく形成される。補強導体857は、主導体部165Baの領域内に、Y方向の所定の間隔で複数本配置してもよいし、所定のY方向位置に1本でもよい。
図78のCに示されるように、導体層Aの補強導体856と、導体層Bの補強導体857は、重なる位置に形成される。導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第18の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。なお、例えば補強導体856または補強導体857の付近での遮光が必要ない場合は、補強導体856と補強導体857とが重なる位置に形成されていなくてもよい。また、例えば主導体部165aの電流分布次第では、補強導体856と補強導体857のうちの少なくとも一方を設けないようにしてもよい。
X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体857を設けることで、補強導体854によるY方向だけでなく、X方向へも電流が流れやすくすることができ、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
図75の第17の構成例では、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体853および854を備える構成を示し、図78の第18の構成例では、補強導体853および854に加えて、X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体856および857を備える構成を示した。
図示は省略するが、第17の構成例または第18の構成例の変形例として、導体層Aが、補強導体853を備えず、補強導体856を備え、導体層Bが、補強導体854を備えず、補強導体857を備えた構成としてもよい。換言すれば、補強導体としては、補強導体856と857のみを備えた構成としてもよい。
X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体856を設けることで、補強導体853を備えない場合であっても、配線抵抗の関係性によってはY方向へ電流が拡散しやすくすることができ、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体857を設けることで、補強導体854を備えない場合であっても、配線抵抗の関係性によってはY方向へ電流が拡散しやすくすることができ、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<第19の構成例>
図79は、導体層A及びBの第19の構成例を示している。なお、図79のAは導体層Aを、図79のBは導体層Bを示している。図79のCは、図79のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図79における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図79に示される第19の構成例は、図75に示した第17の構成例の一部を変更した構成を有する。図79において、図75と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図79のAに示される第19の構成例の導体層Aは、図75に示した第17の構成例の補強導体853が補強導体871に置き換えられている点で相違し、その他の点で共通する。補強導体871は、Y方向に伸びる複数本の配線からなる。補強導体871を構成する各配線は、間隙幅GXAdでX方向に均等に離れて配置されている。間隙幅GXAdは、主導体部165Aaの網目状導体851Aaの間隙幅GXAaよりも小さく構成されている。
図79のBに示される第19の構成例の導体層Bは、図75に示した第17の構成例の補強導体854が補強導体872に置き換えられている点で相違し、その他の点で共通する。補強導体872は、Y方向に伸びる複数本の配線からなる。補強導体872を構成する各配線は、間隙幅GXBdでX方向に均等に離れて配置されている。間隙幅GXBdは、主導体部165Baの網目状導体852Baの間隙幅GXBaよりも小さく構成されている。
図79のCに示されるように、導体層Aの補強導体871と、導体層Bの補強導体872は、重なる位置に形成される。導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第19の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。なお、例えば補強導体871または補強導体872の付近での遮光が必要ない場合は、補強導体871と補強導体872とが重なる位置に形成されていなくてもよい。また、例えば主導体部165aの電流分布次第では、補強導体871と補強導体872のうちの少なくとも一方を設けないようにしてもよい。
<第19の構成例の変形例>
図80は、第19の構成例の変形例を示している。
図79に示した第19の構成例では、導体層Aの補強導体871を構成する複数本の配線が間隙幅GXAdでX方向に均等に離れて配置されていた。導体層Bの補強導体872を構成する複数本の配線も、間隙幅GXAdでX方向に均等に離れて配置されていた。
これに対して、第19の構成例の変形例である図80では、導体層Aの補強導体871を構成する複数本の配線において、隣接する配線の間隙幅GXAdが、それぞれ異なる幅となっている。各間隙幅GXAdの少なくとも一つは、主導体部165Aaの網目状導体851Aaの間隙幅GXAaよりも小さく構成されている。導体層Bの補強導体872を構成する複数本の配線において、隣接する配線の間隙幅GXBdが、それぞれ異なる幅となっている。各間隙幅GXBdの少なくとも一つは、主導体部165Baの網目状導体852Baの間隙幅GXBaよりも小さく構成されている。
なお、図80の例では、複数の間隙幅GXAdおよび間隙幅GXBdは、左側から徐々に短くなるように形成されているが、これに限らず、右側から徐々に短くなるように形成してもよいし、ランダムな幅としてもよい。
以上のように、間隙幅GXAdおよびGXBdが、均等ではなく、変調されている点を除いて、図80の第19の構成例の変形例は、図79に示した第19の構成例と同様である。
図79および図80に示した第19の構成例およびその変形例のように、導体層Aの補強導体871および導体層Bの補強導体872は、所定の間隙幅GXAdまたはGXBdで配置した複数本の配線で構成することができる。
Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体871および872を設けることで、Y方向へ電流が拡散しやすくなるので、接合部周辺における電流集中を緩和できる。局所的に電流集中する場合は、集中箇所に起因して誘導性ノイズが悪化するが、電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。図79および図80に示した第19の構成例およびその変形例では、X方向の間隙幅GXAaまたは間隙幅GXBaよりも小さい間隙幅を少なくとも含み、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体871および872を備える構成を示したがこの限りではない。例えば、図示は省略するが、Y方向の間隙幅GYAaまたは間隙幅GYBaよりも小さい間隙幅を少なくとも含み、図78の第18の構成例と同様にX方向に電流が流れやすいように補強した補強導体を備える構成としてもよい。また、X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体を備える構成、Y方向に電流が流れやすいように補強した補強導体を備える構成、X方向に電流が流れやすいように補強した補強導体とY方向に電流が流れやすいように補強した補強導体とを両方備える構成、の何れであってもよい。これらの場合にも、配線抵抗の関係性によっては電流集中を緩和できるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<第20の構成例>
図81は、導体層A及びBの第20の構成例を示している。なお、図81のAは導体層Aを、図81のBは導体層Bを示している。図81のCは、図81のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図81における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図81に示される第20の構成例は、図72に示した第16の構成例の一部を変更した構成を有する。図81において、図72と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図81のAに示される第20の構成例の導体層Aは、主導体部165Aaが網目状導体821Aaからなる点で、図72に示した第16の構成例の導体層Aと共通する。一方、第20の構成例の導体層Aは、引出し導体部165Abが網目状導体821Abとは異なる網目状導体881Abからなる点で、図72に示した第16の構成例の導体層Aと相違する。
図81のBに示される第20の構成例の導体層Bは、主導体部165Baが、網目状導体822Baと間隙領域内に配置された中継導体841とを有する点で、図72に示した第16の構成例の導体層Bと共通する。第20の構成例の導体層Bは、引出し導体部165Bbが網目状導体822Bbとは異なる網目状導体882Bbからなる点で、図72に示した第16の構成例の導体層Bと相違する。
すなわち、第20の構成例は、図72に示した第16の構成例と、引出し導体部165bの繰り返しパタンの形状が異なる。
図81のCに示されるように、導体層Aと導体層Bとを重ねた状態では、引出し導体部165bの一部の領域が開口された領域となっている。
このように、導体層Aと導体層Bの全ての領域で遮光構造を採用する必要はなく、例えば、MOSトランジスタやダイオード等の能動素子を配置しない領域では、遮光しなくてもよい。
図81の第20の構成例は、導体層Aおよび導体層Bの引出し導体部165bの一部の領域が、遮光しない構成であるが、導体層Aおよび導体層Bの主導体部165aの一部の領域を、遮光しない構成としてもよい。遮光が不要な領域については、遮光構造を採用しないことで、配線レイアウトの設計の自由度がさらに増大するので、誘導性ノイズをさらに改善し、電圧降下もさらに改善する配線パタンを採用することができる。
<第21の構成例>
上述した第14乃至第20の構成例では、主導体部165aと接続される引出し導体部165bの導体層が、いずれも網目状導体で構成される例であった。
しかしながら、引出し導体部165bの導体層は、網目状導体に限定されず、主導体部165aと同様に、面状導体や直線状導体で構成されてもよい。
以下の第21乃至第24の構成例では、引出し導体部165bの導体層が面状導体や直線状導体で形成された構成例について説明する。
図82は、導体層A及びBの第21の構成例を示している。なお、図82のAは導体層Aを、図81のBは導体層Bを示している。図82のCは、図82のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図82における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図82に示される第21の構成例は、図72に示した第16の構成例の引出し導体部165bの導体層を変更した構成を有する。図82において、図72と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図82のAに示される第21の構成例の導体層Aの引出し導体部165Abには、第16の構成例の網目状導体821Abに代えて、X方向に長い直線状導体891Abが、Y方向に導体周期FYAbで周期的に配置されている。導体周期FYAbは、Y方向の導体幅WYAbとY方向の間隙幅GYAbとの和に等しい(導体周期FYAb=Y方向の導体幅WYAb+Y方向の間隙幅GYAb)。
図82のBに示される第21の構成例の導体層Bの引出し導体部165Bbには、第16の構成例の網目状導体822Bbに代えて、X方向に長い直線状導体892Bbが、Y方向に導体周期FYBbで周期的に配置されている。導体周期FYBbは、Y方向の導体幅WYBbとY方向の間隙幅GYBbとの和に等しい(導体周期FYBb=Y方向の導体幅WYBb+Y方向の間隙幅GYBb)。
図82のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第21の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
<第22の構成例>
図83は、導体層A及びBの第22の構成例を示している。なお、図83のAは導体層Aを、図83のBは導体層Bを示している。図83のCは、図83のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図83における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図83に示される第22の構成例は、図72に示した第16の構成例の引出し導体部165bの導体層を変更した構成を有する。図83において、図72と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図83のAに示される第22の構成例の導体層Aの引出し導体部165Abには、第16の構成例の網目状導体821Abに代えて、面状導体901Abが配置されている。面状導体901Abは、Y方向の導体幅WYAbを有する。
図83のBに示される第22の構成例の導体層Bの引出し導体部165Bbには、第16の構成例の網目状導体822Bbに代えて、面状導体902Bbが配置されている。面状導体902Bbは、Y方向の導体幅WYBbを有する。
図83のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第22の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
なお、第22の構成例においては、図83のBに示した導体層Bに代えて、図84のAまたはBの導体層Bを採用してもよい。
図84のAおよびBに示される導体層Bは、図83のBに示した導体層Bと、引出し導体部165bのみが異なる。
図84のAの導体層Bの引出し導体部165Bbには、図83のBに示した面状導体901Abに代えて、X方向に長い直線状導体903Bbが、Y方向に導体周期FYBbで周期的に配置されている。なお、導体周期FYBb=Y方向の導体幅WYBb+Y方向の間隙幅GYBbである。
図84のBの導体層Bの引出し導体部165Bbには、図83のBに示した面状導体901Abに代えて、網目状導体904Bbが設けられている。網目状導体904Bbは、X方向においては、導体幅WXBbおよび間隙幅GXBbを有し、導体周期FXBbで同一パタンが周期的に配置されて構成され、Y方向においては、導体幅WYBbおよび間隙幅GYBbを有し、導体周期FYBbで同一パタンが周期的に配置されて構成される。したがって、網目状導体904Bbは、X方向またはY方向の少なくとも一方において、所定の基本パタンが導体周期で繰り返し配列される繰り返しパタンを含む形状である。
図84のAまたはBの導体層Bと、図83のAに示した導体層Aとを重ねた状態の平面図は、図83のCと同様となる。
<第23の構成例>
図85は、導体層A及びBの第23の構成例を示している。なお、図85のAは導体層Aを、図85のBは導体層Bを示している。図85のCは、図85のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図85における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図85に示される第23の構成例は、図72に示した第16の構成例の引出し導体部165bの導体層を変更した構成を有する。図85において、図72と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図85のAに示される第23の構成例の導体層Aの引出し導体部165Abには、第16の構成例の網目状導体821Abに代えて、X方向に長い直線状導体911Abが、Y方向に導体周期FYAbで周期的に配置されるとともに、X方向に長い直線状導体912Abが、Y方向に導体周期FYAbで周期的に配置されている。直線状導体911Abは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体912Abは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体周期FYAbは、Y方向の導体幅WYAbとY方向の間隙幅GYAbとの和に等しい(導体周期FYAb=導体幅WYAb+間隙幅GYAb)。
図85のBに示される第23の構成例の導体層Bの引出し導体部165Bbには、第16の構成例の網目状導体822Bbに代えて、X方向に長い直線状導体913Bbが、Y方向に導体周期FYBbで周期的に配置されるとともに、X方向に長い直線状導体914Bbが、Y方向に導体周期FYBbで周期的に配置されている。直線状導体913Bbは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体914Bbは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体周期FYBbは、Y方向の導体幅WYBbとY方向の間隙幅GYBbとの和に等しい(導体周期FYBb=導体幅WYBb+間隙幅GYBb)。
導体層Aの引出し導体部165Abの直線状導体912Abは、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと電気的に接続されるとともに、導体層Bの引出し導体部165Bbの直線状導体914Bbと、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されている。
導体層Bの引出し導体部165Bbの直線状導体913Bbは、主導体部165Baの網目状導体822Baと電気的に接続されるとともに、導体層Aの引出し導体部165Abの直線状導体911Abと、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されている。
図85のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第21の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
上述した第14乃至第22の構成例では、引出し導体部165bにおいて、極性が異なるVdd配線とVss配線が、同じ平面領域に重なるように配置されていたが、図85の第23の構成例のように、極性が異なるVdd配線とVss配線が、異なる平面領域となるようにずらして配置し、導体層Aと導体層Bの両方を用いて、GNDやマイナス電源、プラス電源を伝送するようにしてもよい。
なお、導体層Aの引出し導体部165Abの直線状導体911Abは、導体層Bの引出し導体部165Bbの直線状導体913Bbと電気的に接続せずに、ダミー配線としてもよい。導体層Bの引出し導体部165Bbの直線状導体914Bbは、導体層Aの引出し導体部165Abの直線状導体912Abと電気的に接続せずに、ダミー配線としてもよい。
なお、1群の直線状導体911Abと1群の直線状導体912Abとが、隣接配置される一例を図85で示したが、この限りではない。例えば、複数群の直線状導体911Abと複数群の直線状導体912Abとが設けられており、1群の直線状導体911Abと1群の直線状導体912Abとが、交互に配置されていてもよい。
また、複数本の直線状導体を含む直線状導体911Abと複数本の直線状導体を含む直線状導体912Abとが、隣接配置される一例を図85で示したが、この限りではない。例えば、1本の直線状導体911Abと1本の直線状導体912Abとが、交互に配置されていてもよい。
また、1群の直線状導体913Bbと1群の直線状導体914Bbとが、隣接配置される一例を図85で示したが、この限りではない。例えば、複数群の直線状導体913Bbと複数群の直線状導体914Bbとが設けられており、1群の直線状導体913Bbと1群の直線状導体914Bbとが、交互に配置されていてもよい。
また、複数本の直線状導体を含む直線状導体913Bbと複数本の直線状導体を含む直線状導体914Bbとが、隣接配置される一例を図85で示したが、この限りではない。例えば、1本の直線状導体913Bbと1本の直線状導体914Bbとが、交互に配置されていてもよい。
<第24の構成例>
図86は、導体層A及びBの第24の構成例を示している。なお、図86のAは導体層Aを、図86のBは導体層Bを示している。図86のCは、図86のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図86における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図86に示される第24の構成例は、図72に示した第16の構成例の引出し導体部165bの導体層を変更した構成を有する。図86において、図72と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図86のAに示される第24の構成例の導体層Aの引出し導体部165Abには、第16の構成例の網目状導体821Abに代えて、Y方向に長い直線状導体921Abが、X方向に導体周期FXAbで周期的に配置されるとともに、Y方向に長い直線状導体922Abが、X方向に導体周期FXAbで周期的に配置されている。直線状導体921Abは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体922Abは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体周期FXAbは、X方向の導体幅WXAbとX方向の間隙幅GXAbとの和に等しい(導体周期FXAb=導体幅WXAb+間隙幅GXAb)。
図86のBに示される第24の構成例の導体層Bの引出し導体部165Bbには、第16の構成例の網目状導体822Bbに代えて、Y方向に長い直線状導体923Bbが、X方向に導体周期FXBbで周期的に配置されるとともに、Y方向に長い直線状導体924Bbが、X方向に導体周期FXBbで周期的に配置されている。直線状導体923Bbは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体924Bbは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体周期FXBbは、X方向の導体幅WXBbとX方向の間隙幅GXBbとの和に等しい(導体周期FXBb=導体幅WXBb+間隙幅GXBb)。
導体層Aの引出し導体部165Abの直線状導体922Abは、導体層Bの引出し導体部165Bbの直線状導体924Bbと、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されるとともに、直線状導体924Bbを介して、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと電気的に接続されている。
すなわち、例えばGNDやマイナス電源は、引出し導体部165bにおいて、導体層Aの直線状導体922Abと、導体層Bの直線状導体924Bbとを交互に伝送されて、主導体部165Aaの網目状導体821Aaに到達する。
導体層Bの引出し導体部165Bbの直線状導体923Bbは、導体層Aの引出し導体部165Abの直線状導体921Abと、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されるとともに、直線状導体921Abを介して、主導体部165Baの網目状導体822Baと電気的に接続されている。
すなわち、例えばプラス電源は、引出し導体部165bにおいて、導体層Aの直線状導体921Abと、導体層Bの直線状導体923Bbとを交互に伝送されて、主導体部165Baの網目状導体822Baに到達する。
図86のCに示されるように、導体層Aと導体層Bを重ねた状態では、導体層Aと導体層Bの少なくとも一方によって能動素子群167が覆われるので、第21の構成例においても、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
上述した第14乃至第22の構成例では、引出し導体部165bにおいて、極性が異なるVdd配線とVss配線が、同じ平面領域に重なるように配置されていたが、図86の第24の構成例のように、極性が異なるVdd配線とVss配線が、異なる平面領域となるようにずらして配置し、導体層Aと導体層Bの両方を用いて、GNDやマイナス電源、プラス電源を伝送するようにしてもよい。
以上、図82乃至図86に示した第21乃至第24の構成例のように、引出し導体部165bの導体層は、網目状導体に限定されず、面状導体や直線状導体で構成してもよい。
また、導体層AまたはBの1層だけではなく、導体層AおよびBの2層を用いてもよい。
このような構成とすることにより、配線のレイアウト制約を満たす、配線レイアウトの設計の自由度をさらに改善する、誘導性ノイズをさらに改善する、電圧降下をさらに改善する、などのいずれかの効果を奏することができる。
<第25の構成例>
図87は、導体層A及びBの第25の構成例を示している。なお、図87のAは導体層Aを、図87のBは導体層Bを示している。図87のCは、図87のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図87における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図87に示される第25の構成例は、図72に示した第16の構成例に一部を追加した構成を有する。図86において、図72と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図87のAに示される第25の構成例の導体層Aは、図72に示した第16の構成例における主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体821Abとの間に、それらと異なる繰り返しパタンを任意で含む形状の導体941が追加されている。なお、導体941は、配線レイアウトを効率よく設計するために繰り返しパタンを含む形状であることが望ましいが、繰り返しパタンを含まない形状であってもよい。導体941のパタンは任意の形状を取り得るため、図87のAの導体941では、特に規定せず、面状で表している。導体941は、網目状導体821Aaと網目状導体821Abの両方と電気的に接続されている。換言すれば、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体821Abとが、導体941を介して電気的に接続されている。
図87のBに示される第25の構成例の導体層Bは、図72に示した第16の構成例における主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbとの間に、それらと異なる繰り返しパタンを任意で含む形状の導体942が追加されている。なお、導体942は、配線レイアウトを効率よく設計するために繰り返しパタンを含む形状であることが望ましいが、繰り返しパタンを含まない形状であってもよい。導体942のパタンは任意の形状を取り得るため、図87のBの導体942では、特に規定せず、面状で表している。導体942は、網目状導体822Baと網目状導体822Bbの両方と電気的に接続されている。換言すれば、主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbとが、導体942を介して電気的に接続されている。
第25の構成例によれば、導体層Aにおいて、所定の導体941を介して、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体821Abとを接続することにより、配線レイアウトの設計の自由をさらに改善することができ、パッド近傍の自由度を特に改善することができる。
導体層Bにおいても、所定の導体942を介して、主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbとを接続することにより、配線レイアウトの設計の自由をさらに改善することができ、パッド近傍の自由度を特に改善することができる。
<第26の構成例>
図88は、導体層A及びBの第26の構成例を示している。なお、図88のAは導体層Aを、図88のBは導体層Bを示している。図88のCは、図88のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図88における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図88に示される第26の構成例は、図87に示した第25の構成例の一部を変更した構成を有する。図86において、図87と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図88のAに示される第26の構成例の導体層Aは、主導体部165Aaについては、図87に示した第25の構成例と同様の網目状導体821Aaを備える。また、引出し導体部165Abについては、第26の構成例の導体層Aは、第25の構成例と同様の網目状導体821Abと導体941をY方向に所定の間隔で複数備える。換言すれば、図88のAの第26の構成例の導体層Aは、図87に示した第25の構成例の引出し導体部165Abの網目状導体821Abと導体941を、Y方向に所定の間隔で複数設けるように変形した構成である。なお、複数の導体941は、それらの全てが同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
図88のBに示される第26の構成例の導体層Bは、主導体部165Baについては、図87に示した第25の構成例と同様の網目状導体822Baを備える。また、引出し導体部165Bbについては、第26の構成例の導体層Bは、第25の構成例と同様の網目状導体822Bbと導体942をY方向に所定の間隔で複数備える。換言すれば、図88のBの第26の構成例の導体層Bは、図87に示した第25の構成例の引出し導体部165Bbの網目状導体822Bbと導体942を、Y方向に所定の間隔で複数設けるように変形した構成である。なお、複数の導体942は、それらの全てが同一であってもよいし、同一でなくてもよい。
このような構成とすることにより、配線のレイアウト制約を満たす、配線レイアウトの設計の自由度をさらに改善する、誘導性ノイズをさらに改善する、電圧降下をさらに改善する、などのいずれかの効果を奏することができる。
<第27の構成例>
図89は、導体層A及びBの第27の構成例を示している。なお、図89のAは導体層Aを、図89のBは導体層Bを示している。図89のCは、図89のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図89における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図89に示される第27の構成例は、図88に示した第26の構成例の一部を変更した構成を有する。図89において、図88と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図89のAに示される第27の構成例の導体層Aの主導体部165Aaは、図88に示した第26の構成例と同様の網目状導体821Aaを備える。第27の構成例の導体層Aの引出し導体部165Abは、網目状導体951Abと網目状導体952Abを備える。網目状導体951Abおよび網目状導体952Abの形状は、いずれも、X方向の導体幅WXAbおよび間隙幅GXAb並びにY方向の導体幅WYAbおよび間隙幅GYAbからなる。ただし、網目状導体952Abは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)であり、網目状導体951Abは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体951Abとの間に、それらと異なる繰り返しパタンを任意で含む形状の導体961が配置されている。主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165Abの網目状導体952Abとの間に、それらと異なる繰り返しパタンを任意で含む形状の導体962が配置されている。なお、導体961または962は、配線レイアウトを効率よく設計するために繰り返しパタンを含む形状であることが望ましいが、繰り返しパタンを含まない形状であってもよい。導体961および962のパタンは任意の形状を取り得るため、図89のAの導体961および962では、特に規定せず、面状で表している。
図89のBに示される第27の構成例の導体層Bの主導体部165Baは、図88に示した第26の構成例と同様の網目状導体822Baを備える。第27の構成例の導体層Bの引出し導体部165Bbは、網目状導体953Bbと網目状導体954Bbを備える。網目状導体953Bbおよび網目状導体954Bbの形状は、いずれも、X方向の導体幅WXBbおよび間隙幅GXBb並びにY方向の導体幅WYBbおよび間隙幅GYBbからなる。ただし、網目状導体954Bbは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)であり、網目状導体953Bbは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体953Bbとの間に、それらと異なる繰り返しパタンを任意で含む形状の導体963が配置されている。主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165Bbの網目状導体954Bbとの間に、それらと異なる繰り返しパタンを任意で含む形状の導体964が配置されている。なお、導体963または964は、配線レイアウトを効率よく設計するために繰り返しパタンを含む形状であることが望ましいが、繰り返しパタンを含まない形状であってもよい。導体963および964のパタンは任意の形状を取り得るため、図89のBの導体963および964では、特に規定せず、面状で表している。
導体層Aの導体961は、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165bの網目状導体951Abまたは953Bbのうちの少なくとも一方と、直接的または例えば導体963の少なくとも一部のような導体を介して間接的に、電気的に接続されている。換言すれば、主導体部165Aaの網目状導体821Aaと、引出し導体部165bの網目状導体951Abまたは953Bbのうちの少なくとも一方とが、導体961を介して電気的に接続されている。また、引出し導体部165Abの網目状導体951Abは、導体層Bの引出し導体部165Bbの網目状導体953Bbと、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されていてもよい。導体961と導体963も、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
導体層Bの導体964は、主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165bの網目状導体952Abまたは954Bbのうちの少なくとも一方と、直接的または例えば導体962の少なくとも一部のような導体を介して間接的に、電気的に接続されている。換言すれば、主導体部165Baの網目状導体822Baと、引出し導体部165bの網目状導体952Abまたは954Bbのうちの少なくとも一方とが、導体964を介して電気的に接続されている。また、引出し導体部165Abの網目状導体952Abは、導体層Bの引出し導体部165Bbの網目状導体954Bbと、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されていてもよい。導体962と導体964も、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
例えば、上述した図88の第26の構成例において、主導体部165aおよび引出し導体部165bのそれぞれについて、同じ平面位置の導体層Aと導体層Bの極性を見ると、導体層Aの主導体部165Aaと導体層Bの主導体部165Baは、極性がVss配線とVdd配線とで異なる極性となっており、導体層Aの引出し導体部165Abと導体層Bの引出し導体部165Bbも、異なる極性となっている。
これに対して、図89の第27の構成例において、主導体部165aおよび引出し導体部165bのそれぞれについて、同じ平面位置の導体層Aと導体層Bの極性を見ると、導体層Aの主導体部165Aaと導体層Bの主導体部165Baは、極性がVss配線とVdd配線とで異なる極性となっているが、導体層Aの引出し導体部165Abと導体層Bの引出し導体部165Bbは、同じ極性となっている。このような極性配置により、上下の導体層Aおよび導体層Bを構成した場合、上下の導体層Aと導体層Bが電気的に接続された引出し導体部165bを、パッド(電極)とすることができる。
第27の構成例によれば、配線のレイアウト制約を満たす、配線レイアウトの設計の自由度をさらに改善する、誘導性ノイズをさらに改善する、電圧降下をさらに改善する、などのいずれかの効果を奏することができる。
<第28の構成例>
図90は、導体層A及びBの第28の構成例を示している。なお、図90のAは導体層Aを、図90のBは導体層Bを示している。図90のCは、図90のAとBにそれぞれ示した導体層A及びBを導体層A側から見た状態を示している。図90における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図90に示される第28の構成例は、図89に示した第27の構成例の一部を変更した構成を有する。図90において、図89と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略する。
図90に示される第28の構成例は、導体層Aの引出し導体部165Abの形状のみが、図89の第27の構成例と異なり、その他の点は、図89の第27の構成例と共通する。
具体的には、図89の第27の構成例における導体層Aの引出し導体部165Abには、X方向の導体幅WXAbおよび間隙幅GXAb並びにY方向の導体幅WYAbおよび間隙幅GYAbの形状からなる網目状導体951Abおよび網目状導体952Abが形成されていた。
これに対して、図90の第28の構成例における導体層Aの引出し導体部165Abには、X方向の導体幅WXAbおよびY方向の導体幅WYAbの形状からなる面状導体971Abおよび面状導体972Abが形成されている。
換言すれば、図90の第28の構成例では、導体層Aの引出し導体部165Abにおいて、図89の第27の構成例における網目状導体951Abに代えて、面状導体971Abが設けられ、網目状導体952Abに代えて、面状導体972Abが設けられている。
図89に示した第27の構成例は、上下の導体層Aおよび導体層Bの引出し導体部165bの形状を同一形状とした例であるが、図90の第28の構成例のように、異なる形状としてもよい。
さらに言えば、図90の第28の構成例では、導体層Aの引出し導体部165Abの形状を面状としたが、図91のAに示される導体層Aの引出し導体部165Abの網目状導体973Abおよび網目状導体974Abのように、同じ網目状であっても、図91のAの導体層Aの網目状導体973Abと図90のBの導体層Bの網目状導体953Bbとで遮光構造を成し、図91のAの導体層Aの網目状導体974Abと図90のBの導体層Bの網目状導体954Bbとで遮光構造を成すように構成してもよい。さらに、X方向の導体幅WXAbまたは間隙幅GXAbやY方向の導体幅WYAbまたは間隙幅GYAbを、導体層Bの引出し導体部165Bbの網目状導体953Bbまたは網目状導体954Bbと略同一な大きさの形状としてもよい。
あるいはまた、図91のBに示される導体層Aの引出し導体部165Abの網目状導体975Abおよび網目状導体976Abのように、X方向の導体幅WXAbまたは間隙幅GXAbを、図90のBの導体層Bの引出し導体部165Bbの網目状導体953Bbまたは網目状導体954Bbよりも小さい形状としてもよい。さらに、図91のBの導体層Aの網目状導体975Abと図90のBの導体層Bの網目状導体953Bbとで遮光構造を成し、図91のBの導体層Aの網目状導体976Abと図90のBの導体層Bの網目状導体954Bbとで遮光構造を成すように構成してもよい。加えて、図示は省略するが、導体層Aの引出し導体部165AbのY方向の導体幅WYAbまたは間隙幅GYAbを、導体層Bの引出し導体部165Bbの網目状導体953Bbまたは網目状導体954Bbよりも小さい形状としてもよく、導体層Aの引出し導体部165AbのX方向の導体幅WXAbまたは間隙幅GXAbや、Y方向の導体幅WYAbまたは間隙幅GYAbを、導体層Bの引出し導体部165Bbの網目状導体953Bbまたは網目状導体954Bbよりも大きい形状としてもよい。
図91のAおよびBは、図90の第28の構成例における導体層Aのその他の構成例を示している。
<第14乃至第28の構成例のまとめ>
図65乃至図90で示した第14乃至第28の構成例は、導体層Aおよび導体層Bのいずれも、主導体部165aと引出し導体部165bの繰り返しパタンが、異なるパタン(形状)で構成される。
導体層A(第1の導体層)は、面状、直線状、または、網目状の繰り返しパタン(第1の基本パタン)をX方向またはY方向の同一平面上に繰り返し配列した形状の導体を含む主導体部165Aa(第1導体部)と、面状、直線状、または、網目状の繰り返しパタン(第4の基本パタン)をX方向またはY方向の同一平面上に繰り返し配列した形状の導体を含む引出し導体部165Ab(第4導体部)とを備える。ここで、主導体部165Aaの導体の繰り返しパタンと引出し導体部165Abの導体の繰り返しパタンは異なる形状であり、主導体部165Aaの導体と引出し導体部165Abの導体との間には、それらのパタンとパタンの異なる導体があってもよい。
導体層B(第2の導体層)は、面状、直線状、または、網目状の繰り返しパタン(第2の基本パタン)をX方向またはY方向の同一平面上に繰り返し配列した形状の導体を含む主導体部165Ba(第2導体部)と、面状、直線状、または、網目状の繰り返しパタン(第3の基本パタン)をX方向またはY方向の同一平面上に繰り返し配列した形状の導体を含む引出し導体部165Bb(第3導体部)とを備える。ここで、主導体部165Baの導体の繰り返しパタンと引出し導体部165Bbの導体の繰り返しパタンは異なる形状であり、主導体部165Baの導体と引出し導体部165Bbの導体との間には、それらのパタンとパタンの異なる導体があってもよい。
上述した各構成例において、例えばGNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)として説明した導体は、例えばプラス電源に接続される配線(Vdd配線)であってもよく、例えばプラス電源に接続される配線(Vdd配線)として説明した導体は、例えばGNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)でもよい。
上述した各構成例において、主導体部165Aaの導体のY方向の全長LAaが、引出し導体部165Abの導体のY方向の全長LAbよりも長い構成としたが、全長LAaと全長LAbとが同一若しくは略同一、または、全長LAaが全長LAbよりも短い構成であってもよい。
同様に、主導体部165BaのY方向の全長LBaが、引出し導体部165BbのY方向の全長LBbよりも長い構成としたが、全長LBaと全長LBbとが同一若しくは略同一、または、全長LBaが全長LBbよりも短い構成であってもよい。
上述した各構成例において、主導体部165Aaおよび主導体部165Baの繰り返しパタンの例として、電流がX方向よりもY方向へ流れやすい繰り返しパタンを用いた構成例については、電流がX方向へ流れやすい繰り返しパタン例にしてもよいし、逆に、電流がY方向よりもX方向へ流れやすい繰り返しパタンを用いた構成例については、電流がY方向へ流れやすい繰り返しパタン例にしてもよい。また、電流がX方向およびY方向へ同程度に流れやすい繰り返しパタン例でもよい。
上述した各構成例において、導体層A(配線層165A)の主導体部165Aaと、導体層B(配線層165B)の主導体部165Baの導体のパタンは、第1乃至第13の構成例で説明したパタンのいずれの構成でもよい。なお、上述した各構成例の一部では、全ての導体周期や全ての導体幅や全ての間隙幅が均等である一例を用いて説明したが、この限りではない。例えば、導体周期や導体幅や間隙幅は、不均等であってもよく、位置によって導体周期や導体幅や間隙幅を変調させた形状であってもよい。また、上述した各構成例の一部では、Vdd配線とVss配線とで、導体周期、導体幅、間隙幅、配線形状、配線位置、または配線本数などが略同一である一例を用いて説明したが、この限りではない。例えば、Vdd配線とVss配線とで、導体周期が異なっていてもよく、導体幅が異なっていてもよく、間隙幅が異なっていてもよく、配線形状が異なっていてもよく、配線位置が異なっていてもよく、配線位置にズレやズラシがあってもよく、配線本数が異なっていてもよい。
<10.パッドとの接続構成例>
次に、図92乃至図108を参照して、導体層AおよびBとパッドとの関係について説明する。
図92は、基板上に形成された導体層Aの全体を示す平面図である。
導体層A(配線層165A)は、上述したように、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとで構成される。
導体層Aとは別にパッドが設けられる場合、図92のAに示されるように、引出し導体部165Abは、パッド1001に近い位置に設けられ、主導体部165Aaとパッド1001とを接続する。一方、図92のBに示されるように、引出し導体部165Abがパッド1001を構成する場合もある。
主導体部165Aaは、基板1000の主要な領域、例えば、基板中央領域に、引出し導体部165Abよりも広い面積で形成され、主導体部165Aaの領域内またはその領域面に垂直なZ方向の他層に形成されているMOMSトランジスタやダイオード等の能動素子を遮光する。
なお、図92は、導体層Aの配置および形状の一例を示すものであり、導体層Aの配置および形状は、この例に限られない。したがって、主導体部165Aa、引出し導体部165Ab、および、パッド1001が形成される基板1000内の位置および面積は任意であり、主導体部165Aaおよび引出し導体部165Abの領域内またはその領域面に垂直なZ方向の他層に能動素子が形成されていなくてもよい。引出し導体部165Abは、パッド1001に近い位置に設けられていなくてもよい。また、主導体部165Aaに対する引出し導体部165Abおよびパッド1001の配置は、図92のように、主導体部165Aaの四辺のX方向側の辺でなく、Y方向側の辺でもよいし、X方向側およびY方向側の両方の辺でもよい。さらに、パッド1001の個数も、図92のように、各辺に2個ではなく、1個または3個以上でもよい。
図92は、導体層A(配線層165A)の例を示したが、導体層B(配線層165B)についても同様である。
このような構成とすることにより、配線のレイアウト制約を満たす、配線レイアウトの設計の自由度をさらに改善する、誘導性ノイズをさらに改善する、電圧降下をさらに改善する、などのいずれかの効果を奏することができる。
図92では、パッド1001が、例えば、プラス電源に接続される電極(Vdd電極)であるか、GNDやマイナス電源に接続される電極(Vss電極)であるかは特に区別しなかったが、これらを区別した場合のパッド1001の配置について、以下説明する。
<パッドの第4の配置例>
図93は、パッドの第4の配置例を示している。
図93のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図93のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図93のCは、図93のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図93において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源(Vss)が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源(Vdd)が供給されるパッド1001を表す。
図93のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、例えば、図89に示した第27の構成例のように引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図93のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺であって、導体層Aにおいてパッド1001sが配置された辺と同じ辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、例えば、図89に示した第27の構成例のように引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図93のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、それらをY方向に交互に配置した交互配置となっている。この場合、図42乃至図44を参照して説明したように、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力を効果的に相殺することができるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。ただし、Y方向に対して対称配置ではないため、広範囲にパッド1001が配置される場合には、つまり、主導体部165Aa若しくは165Ba、引出し導体部165Ab若しくは165Bb、または、導体1011若しくは1012が、パッド1001の配列方向へ長い場合(図93ではX方向よりもY方向が長い場合)には、相殺しきれない磁界が存在し、Victim導体ループが大きくなるにつれて蓄積されて誘導起電力が増大して、誘導性ノイズが悪化する場合もあり得る。
<パッドの第5の配置例>
図94は、パッドの第5の配置例を示している。
図94のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図94のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図94のCは、図94のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図94において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図94のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図94のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺であって、導体層Aにおいてパッド1001sが配置された辺と同じ辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図94のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。この場合、図93に示した交互配置と比較して、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力をさらに効果的に相殺することができるので、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第6の配置例>
図95は、パッドの第6の配置例を示している。
図95のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図95のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図95のCは、図95のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図95において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図95のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図95のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺であって、導体層Aにおいてパッド1001sが配置された辺と同じ辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図95のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。さらに、1組を構成する4個のパッド1001sおよびパッド1001dも、Y方向の中心線を基準に片方の2個のパッド1001をY方向に折り返して配置した鏡面対称配置となっている。このような鏡面配置の2段構成とした場合、図94に示した1段構成の鏡面配置と比較して、残存磁界の蓄積される範囲が狭いので、誘導起電力がさらに効果的に相殺され、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第7の配置例>
図96は、パッドの第7の配置例を示している。
図96のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図96のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図96のCは、図96のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図96において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図96のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図96のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図96のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、それらをY方向に交互に配置された交互配置となっている。この場合、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力を効果的に相殺することができるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。ただし、Y方向に対して対称配置ではないため、広範囲にパッド1001が配置される場合には、つまり、主導体部165Aa若しくは165Ba、引出し導体部165Ab若しくは165Bb、または、導体1011若しくは1012が、パッド1001の配列方向へ長い場合(図96ではX方向よりもY方向が長い場合)には、相殺しきれない磁界が存在し、Victim導体ループが大きくなるにつれて蓄積されて誘導起電力が増大して、誘導性ノイズが悪化する場合もあり得る。
<パッドの第8の配置例>
図97は、パッドの第8の配置例を示している。
図97のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図97のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図97のCは、図97のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図97において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図97のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図97のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図97のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。この場合、図96に示した交互配置と比較して、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力をさらに効果的に相殺することができるので、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第9の配置例>
図98は、パッドの第9の配置例を示している。
図98のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図98のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図98のCは、図98のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図98において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図98のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図98のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図98のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。さらに、1組を構成する4個のパッド1001sおよびパッド1001dも、Y方向の中心線を基準に片方の2個のパッド1001をY方向に折り返して配置した鏡面対称配置となっている。このような鏡面配置の2段構成とした場合、図97に示した1段構成の鏡面配置と比較して、残存磁界の蓄積される範囲が狭いので、誘導起電力がさらに効果的に相殺され、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第10の配置例>
図99は、パッドの第10の配置例を示している。
図99のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図99のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図99のCは、図99のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図99において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図99のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、1つのパッド1001sが接続されている。導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図99のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、1つのパッド1001dが接続されている。導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図99のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、それらをY方向に交互に配置した交互配置となっている。この場合、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力を効果的に相殺することができるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。ただし、Y方向に対して対称配置ではないため、広範囲にパッド1001が配置される場合には、つまり、主導体部165Aa若しくは165Ba、引出し導体部165Ab若しくは165Bb、または、導体1011若しくは1012が、パッド1001の配列方向へ長い場合(図99ではX方向よりもY方向が長い場合)には、相殺しきれない磁界が存在し、Victim導体ループが大きくなるにつれて蓄積されて誘導起電力が増大して、誘導性ノイズが悪化する場合もあり得る。
<パッドの第11の配置例>
図100は、パッドの第11の配置例を示している。
図100のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図100のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図100のCは、図100のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図100において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図100のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、1つのパッド1001sが接続されている。導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図100のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、1つのパッド1001dが接続されている。導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図100のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。この場合、図99に示した交互配置と比較して、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力をさらに効果的に相殺することができるので、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第12の配置例>
図101は、パッドの第12の配置例を示している。
図101のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図101のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図101のCは、図101のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図101において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図101のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、1つのパッド1001sが接続されている。導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図101のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、1つのパッド1001dが接続されている。導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図101のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。さらに、1組を構成する4個のパッド1001sおよびパッド1001dも、Y方向の中心線を基準に片方の2個のパッド1001をY方向に折り返して配置した鏡面対称配置となっている。このような鏡面配置の2段構成とした場合、図100に示した1段構成の鏡面配置と比較して、残存磁界の蓄積される範囲が狭いので、誘導起電力がさらに効果的に相殺され、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第13の配置例>
図102は、パッドの第13の配置例を示している。
図102のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図102のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図102のCは、図102のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図102において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図102のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011が接続されている。また、複数の引出し導体部165Abの一部には、導体1011を介して、1つのパッド1001sが接続されている。
導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図102のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012が接続されている。また、複数の引出し導体部165Bbの一部には、導体1012を介して、1つのパッド1001dが配置されている。
導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図102のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、それらをY方向に交互に配置した交互配置となっている。この場合、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力を効果的に相殺することができるので、誘導性ノイズをさらに改善することができる。ただし、Y方向に対して対称配置ではないため、広範囲にパッド1001が配置される場合には、つまり、主導体部165Aa若しくは165Ba、引出し導体部165Ab若しくは165Bb、または、導体1011若しくは1012が、パッド1001の配列方向へ長い場合(図102ではX方向よりもY方向が長い場合)には、相殺しきれない磁界が存在し、Victim導体ループが大きくなるにつれて蓄積されて誘導起電力が増大して、誘導性ノイズが悪化する場合もあり得る。
<パッドの第14の配置例>
図103は、パッドの第14の配置例を示している。
図103のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図103のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図103のCは、図103のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図103において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図103のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011が接続されている。また、複数の引出し導体部165Abの一部には、導体1011を介して、1つのパッド1001sが接続されている。
導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図103のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012が接続されている。また、複数の引出し導体部165Bbの一部には、導体1012を介して、1つのパッド1001dが配置されている。
導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図103のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。この場合、図102に示した交互配置と比較して、導体層A及びBのそれぞれから生じる磁界とそれに基づく誘導起電力をさらに効果的に相殺することができるので、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
<パッドの第15の配置例>
図104は、パッドの第15の配置例を示している。
図104のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図104のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図104のCは、図104のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図104において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図104のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Abが接続され、各引出し導体部165Abの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011が接続されている。また、複数の引出し導体部165Abの一部には、導体1011を介して、1つのパッド1001sが接続されている。
導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1011は、主導体部165Aaと引出し導体部165Abとの間にあってもよい。
図104のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの所定の一辺に、複数の引出し導体部165Bbが接続され、各引出し導体部165Bbの外周部に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012が接続されている。また、複数の引出し導体部165Bbの一部には、導体1012を介して、1つのパッド1001dが配置されている。
導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。また、導体1012は、主導体部165Baと引出し導体部165Bbとの間にあってもよい。
図104のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、Y方向に連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。さらに、1組を構成する4個のパッド1001sおよびパッド1001dも、Y方向の中心線を基準に片方の2個のパッド1001をY方向に折り返して配置した鏡面対称配置となっている。このような鏡面配置の2段構成とした場合、図103に示した1段構成の鏡面配置と比較して、残存磁界の蓄積される範囲が狭いので、誘導起電力がさらに効果的に相殺され、パッド以外のレイアウト次第では誘導性ノイズをさらに改善することができる。
図93乃至図104を参照して説明したパッドの配置例では、導体層AおよびBの主導体部165aの所定の一辺に接続されるパッド総数が8個であって、Y方向に連続する8個のパッド1001の配列を、交互配置、1段構成の鏡面配置、および、2段構成の鏡面配置とした例を説明したが、8個以外のパッド総数で、交互配置、1段構成の鏡面配置、および、2段構成の鏡面配置としてもよい。交互配置または鏡面配置とする1組のパッド数も、上述した2個や4個に限らず、任意である。
また、1つの引出し導体部165bに接続されるパッドの個数も、図93乃至図104に示した1個または2個の例に限らず、3個以上でもよい。
さらに、図93乃至図104では、簡単のため、矩形形状の導体層AおよびBの主導体部165aの所定の一辺のみ複数のパッド1001が接続される例を示したが、図93乃至図104に示した辺以外の一辺でもよいし、任意の二辺、三辺、または、四辺でもよい。
パッド総数が8の場合を例に説明したが、この限りではない。パッド数を増やしてもよく、パッド数を減らしてもよい。
パッド配置例として示した各構成要素は、その一部または全部が省略されていてもよく、その一部または全部が変化していてもよく、その一部または全部が変更されていてもよく、その一部または全部が他の構成要素で置き換えられていてもよく、その一部または全部に他の構成要素が追加されていてもよい。また、パッド配置例として示した各構成要素はその一部または全部が複数に分割されていてもよく、その一部または全部が複数に分離されていてもよく、分割または分離された複数の構成要素の少なくとも一部で機能や特徴を異ならせていてもよい。さらに、パッド配置例として示した各構成要素の少なくとも一部を任意に組み合わせて、異なるパッド配置としてもよい。さらに、パッド配置例として示した各構成要素の少なくとも一部を移動させて、異なるパッド配置としてもよい。さらに、パッド配置例として示した各構成要素の少なくとも一部の組み合わせに結合要素や中継要素を加えて、異なるパッド配置としてもよい。さらに、パッド配置例として示した各構成要素の少なくとも一部の組み合わせに切り替え要素や切り替え機能を加えて、異なるパッド配置としてもよい。
<パッドの第16の配置例>
次に、図105乃至図108を参照して、導体層AおよびBの矩形形状の主導体部165aの隣接する二辺に複数のパッド1001を配置する場合の直交パッド配置例について説明する。
図105は、パッドの第16の配置例を示している。
図105のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図105のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図105のCは、図105のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図105において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図105のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図105のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図105のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、矩形形状の主導体部165aの隣接する二辺に、パッド1001sおよびパッド1001dが交互に配置された交互配置となっている。また、交互に配置された二辺のパッド1001sおよびパッド1001dのうち、各辺の端部のパッド1001の極性は、いずれも、GNDやマイナス電源に接続されるパッド1001sとなっている。このように、パッド1001sおよびパッド1001dを交互に配置した二辺の複数のパッド1001のうち、基板1000の角部に最も近い端部のパッド1001の極性を同相とし、かつ、ESD(electrostatic discharge)耐性が高い方の極性であるパッド1001sとすることにより、ESD耐性を高めることができる。
なお、ESD耐性を考慮すると、パッド1001sおよびパッド1001dを交互に配置した二辺の端部のパッド1001の極性を、例えばGNDやマイナス電源に接続されるパッド1001sとすることが好ましいが、例えばプラス電源に接続されるパッド1001dとしてもよい。
<パッドの第17の配置例>
図106は、パッドの第17の配置例を示している。
図106のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図106のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図106のCは、図106のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図106において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図106のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図106のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図106のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、図95のCに示したパッド配置例と同様に、連続する4個のパッド1001sおよびパッド1001dを1組として、1組のパッド1001をY方向に折り返して順次配置した鏡面対称配置となっている。また、鏡面対称に配置された二辺のパッド1001sおよびパッド1001dのうち、各辺の端部のパッド1001の極性は、いずれも、GNDやマイナスに接続されるパッド1001sとなっている。このように、パッド1001sおよびパッド1001dを鏡面対称に配置した二辺の複数のパッド1001のうち、基板1000の角部に最も近い端部のパッド1001の極性を同相とし、かつ、ESD耐性が高い方の極性であるパッド1001sとすることにより、ESD耐性を高めることができる。また、鏡面対称に配置することにより、Vss配線とVdd配線とでインピーダンス差が小さく、電流差が小さくなるので、図105の第16の配置例よりもさらに、誘導性ノイズを改善することができる。
なお、ESD耐性を考慮すると、パッド1001sおよびパッド1001dを鏡面対称に配置した二辺の端部のパッド1001の極性を、例えばGNDやマイナス電源に接続されるパッド1001sとすることが好ましいが、例えばプラス電源に接続されるパッド1001dとしてもよい。
<パッドの第18の配置例>
図107は、パッドの第18の配置例を示している。
図107のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図107のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図107のCは、図107のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図107において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図107のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図107のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図107のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、図105に示したパッド配置例と同様に、パッド1001sおよびパッド1001dが交互に配置された交互配置となっている。ただし、二辺に配置されたパッド1001sおよびパッド1001dのうち、各辺の端部のパッド1001の極性がパッド1001sとパッド1001dの逆相となっている点が、図105に示したパッド配置例と異なる。このように、パッド1001sおよびパッド1001dを交互に配置した二辺の複数のパッド1001のうち、基板1000の角部に最も近い端部のパッド1001の極性を逆相とすることにより、Vss配線とVdd配線とのインピーダンス差をさらに小さくすることができ、電流差がさらに小さくなるので、図106の第17の配置例よりもさらに、誘導性ノイズを改善することができる。
<パッドの第19の配置例>
図108は、パッドの第19の配置例を示している。
図108のAは、導体層A(配線層165A)と、それに接続されるパッド1001sの配置例を示す平面図である。
図108のBは、導体層B(配線層165B)と、それに接続されるパッド1001dの配置例を示す平面図である。
図108のCは、図108のAとBにそれぞれ示した導体層AおよびBと、パッド1001sおよびパッド1001dを積層した状態の平面図である。
図108において、パッド1001sは、例えばGNDやマイナス電源が供給されるパッド1001を表し、パッド1001dは、例えばプラス電源が供給されるパッド1001を表す。
図108のAに示されるように、矩形形状の主導体部165Aaの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1011を介して、複数のパッド1001sが所定の間隔で接続されている。各パッド1001sは、引出し導体部165Abで構成してもよいし、導体1011が引出し導体部165Abで構成されてもよい。また、パッド1001sが引出し導体部165Abである場合、導体1011は省略されてもよいし、あってもよい。
図108のBに示されるように、矩形形状の主導体部165Baの隣接する二辺に、所定の繰り返しパタンを任意で含む形状の導体1012を介して、複数のパッド1001dが所定の間隔で接続されている。各パッド1001dは、引出し導体部165Bbで構成してもよいし、導体1012が引出し導体部165Bbで構成されてもよい。また、パッド1001dが引出し導体部165Bbである場合、導体1012は省略されてもよいし、あってもよい。
図108のCに示されるように、導体層AとBが積層された状態では、パッド1001sおよびパッド1001dの配置は、図106に示したパッド配置例と同様に、パッド1001sおよびパッド1001dが鏡面対称配置となっている。ただし、二辺に配置されたパッド1001sおよびパッド1001dのうち、各辺の端部のパッド1001の極性がパッド1001sとパッド1001dの逆相となっている点が、図106に示したパッド配置例と異なる。このように、パッド1001sおよびパッド1001dを鏡面対称に配置した二辺の複数のパッド1001のうち、基板1000の角部に最も近い端部のパッド1001の極性を逆相とすることにより、Vss配線とVdd配線とのインピーダンス差をさらに小さくすることができ、電流差がさらに小さくなるので、図106の第17の配置例よりもさらに、誘導性ノイズを改善することができる。
図105乃至図108を参照して説明したパッドの第16乃至第19の配置例では、矩形形状の主導体部165aの隣接する二辺に、導体1011または1012を介して、複数のパッド1001が所定の間隔で配置された例について説明したが、パッド1001が配置される辺は、二辺に限らず、三辺または四辺でもよい。
また、図105乃至図108を参照して説明したパッドの第16乃至第19の配置例では、一辺に配置されるパッド1001の形態として、図93の交互配置と、図95の2段構成の鏡面配置を採用した例を示したが、図94の1段構成の鏡面配置を採用し、かつ、角部に最も近い端部のパッド1001の極性を同相または逆相とする形態でもよい。
さらに、図105乃至図108を参照して説明したパッドの第16乃至第19の配置例は、引出し導体部165bが省略された形態であるが、図96乃至図104のように、矩形形状の主導体部165Aaの辺に引出し導体部165bを備えた構成に対して、図93の交互配置、図94の1段構成の鏡面配置、または、図95の2段構成の鏡面配置を採用し、かつ、角部に最も近い端部のパッド1001の極性を同相または逆相とする形態でもよい。
なお、引出し導体部165Abおよび165Bb、並びに、導体1011および1012は、例えば、GNDまたはマイナス電源が、パッド1001sから主導体部165Aaへ供給され、逆極性のプラス電源が、パッド1001dから主導体部165Baへ供給されるように構成することが望ましいが、その限りではない。換言すれば、引出し導体部165Abおよび165Bb、並びに、導体1011および1012は、パッド1001から供給される、例えばGNDまたはマイナス電源と逆極性のプラス電源とが完全短絡しないように構成することが望ましいが、その限りではない。なお、図92乃至図108の少なくとも一部では、複数のパッド1001sを配置する例、複数のパッド1001dを配置する例、複数の導体1011を配置する例、複数の導体1012を配置する例、複数の引出し導体部165Abを配置する例、複数の引出し導体部165Bbを配置する例、などを示したが、それぞれの図において、全てのパッド1001sが同一であってもよいし、全てのパッド1001sが同一ではなくてもよいし、全てのパッド1001dが同一であってもよいし、全てのパッド1001dが同一ではなくてもよいし、全ての導体1011が同一であってもよいし、全ての導体1011が同一ではなくてもよいし、全ての導体1012が同一であってもよいし、全ての導体1012が同一ではなくてもよいし、全ての引出し導体部165Abが同一であってもよいし、全ての引出し導体部165Abが同一ではなくてもよいし、全ての引出し導体部165Bbが同一であってもよいし、全ての引出し導体部165Bbが同一ではなくてもよい。なお、基板1000において主導体部165aへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の隣接する二辺において主導体部165aへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の対向する二辺において主導体部165aへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の一辺において主導体部165aへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の隣接する二辺において少なくとも2つの引出し導体部165bへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の対向する二辺において少なくとも2つの引出し導体部165bへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の一辺において少なくとも1つの引出し導体部165bへ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の隣接する二辺において少なくとも2組の導体1011および1012へ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の対向する二辺において少なくとも2組の導体1011および1012へ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、基板1000の所定の一辺において少なくとも1組の導体1011および1012へ直接的または間接的に接続されるパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数または略同数であること、のうちの少なくとも何れかを満たすことが望ましいが、その限りではない。例えば、上記のパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが同数ではなくてもよいし、上記のパッド1001sの総数とパッド1001dの総数とが略同数ではなくてもよい。
<Victim導体ループとAggressor導体ループの基板配置例>
図109は、Victim導体ループとAggressor導体ループの基板配置例を示している。
図109のAは、上述してきたVictim導体ループとAggressor導体ループの基板配置例を模式的に示した断面図である。
上述した各構成例においては、図109のAに示されるように、Victim導体ループ1101が第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが第2の半導体基板102に含まれ、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が積層された構造について説明した。
しかしながら、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102とを積層せず、図109のBのように、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が隣接して配置された構造、または、図109のCのように、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が所定の間隔を開けて、同一平面に配置された構造でもよい。
さらに、Victim導体ループとAggressor導体ループの基板配置は、図110のA乃至Iに示されるような各種の配置構成を採用することができる。
図110のAは、Victim導体ループ1101が第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが第2の半導体基板102に含まれて、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102の間に、第3の半導体基板103が挿入されて、第1の半導体基板101乃至第3の半導体基板103が積層された構造を示している。
図110のBは、Victim導体ループ1101が第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aが第2の半導体基板102に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bが第3の半導体基板103に含まれて、かつ、第1の半導体基板101乃至第3の半導体基板103が、その順で積層された構造を示している。
図110のCは、Victim導体ループ1101が第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが第2の半導体基板102に含まれて、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102の間に、支持基板104が挿入されて、第1の半導体基板101、支持基板104、および第2の半導体基板102が、その順で積層された構造を示している。支持基板104は省略され、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が所定の間隙を開けて配置されてもよい。
図110のDは、Victim導体ループ1101が第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが第2の半導体基板102に含まれて、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が、支持基板104上に載置されて、所定の間隔を開けて同一平面に配置された構造を示している。支持基板104は省略され、別の箇所で第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が同一平面に配置されるように支持されてもよい。
図110のEは、Victim導体ループ1101およびAggressor導体ループ1102Aが第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bが第2の半導体基板102に含まれて、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が積層された構造を示している。ここで、第1の半導体基板101内のVictim導体ループ1101が形成されたXY平面上の領域は、第2の半導体基板102内のAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが形成されたXY平面上の領域と、少なくとも一部で重なっている。
図110のFは、Victim導体ループ1101が第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが第2の半導体基板102に含まれて、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が積層された構造を示している。ここで、第1の半導体基板101内のVictim導体ループ1101が形成されたXY平面上の領域は、第2の半導体基板102内のAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが形成されたXY平面上の領域と完全に異なる領域でもよいし、一部が重なる領域でもよい。
図110のGは、Victim導体ループ1101およびAggressor導体ループ1102Aが第1の半導体基板101に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bが第2の半導体基板102に含まれて、かつ、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102が積層された構造を示している。ここで、第1の半導体基板101内のVictim導体ループ1101が形成されたXY平面上の領域は、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが形成されたXY平面上の領域と異なる領域となっている。
図110のHは、Victim導体ループ1101と、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bとが、1枚の半導体基板105に含まれた構造を示している。ただし、1枚の半導体基板105内で、Victim導体ループ1101が形成されたXY平面上の領域は、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが形成されたXY平面上の領域と、少なくとも一部で重なっている。
図110のIは、Victim導体ループ1101と、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bとが、1枚の半導体基板105に含まれた構造を示している。ただし、1枚の半導体基板105内で、Victim導体ループ1101が形成されたXY平面上の領域は、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが形成されたXY平面上の領域と異なる領域となっている。
図110のA乃至Iに示した各基板の積層順を反対にして、Victim導体ループ1101と、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bの位置を上下逆にしてもよい。
以上のように、Victim導体ループ1101と、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが含まれる半導体基板の枚数、配置、支持基板の有無は、各種の構造をとり得る。
Victim導体ループのループ面を通過する磁束を発生させるAggressor導体ループは、Victim導体ループと重畳していてもよいし、重畳していなくてもよい。さらに、Aggressor導体ループは、Victim導体ループが形成される半導体基板に積層された複数の半導体基板に形成されるようにしてもよいし、Victim導体ループと同一の半導体基板に形成されるようにしてもよい。
さらに、Aggressor導体ループは、半導体基板ではなく、例えばプリント基板、フレキシブルプリント基板、インターポーザ基板、パッケージ基板、無機基板、または、有機基板など、様々な基板が考えられるが、導体を含むまたは導体を形成できる何かしらの基板であればよく、半導体基板が封止されたパッケージ等の半導体基板以外の回路に存在してもよい。一般的に、Victim導体ループに対するAggressor導体ループの距離は、Aggressor導体ループが半導体基板に形成された場合、Aggressor導体ループがパッケージに形成された場合、Aggressor導体ループがプリント基板に形成された場合の順に短くなる。Victim導体ループに生じ得る誘導性ノイズや容量性ノイズは、Victim導体ループに対するAggressor導体ループの距離が短いほど増大し易くなるので、本技術は、Victim導体ループに対するAggressor導体ループの距離が短いほど効果を奏することができる。さらに、基板のみに限定されず、ボンディングワイヤやリード線やアンテナ線や電力線やGND線や同軸線やダミー線や板金などのような、導線や導板に代表される導体自体に対しても、本技術を適用することができる。
次に、図111に示されるように、半導体基板1121、パッケージ基板1122、および、プリント基板1123の3種類の基板が積層された構造において、Victim導体ループの少なくとも一部である導体1101(以下、Victim導体ループ1101と称する。)と、Aggressor導体ループの少なくとも一部である導体1102Aおよび1102B(以下、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bと称する。)が配置される配置例について説明する。なお、図示は省略するが、上述したVictim導体ループまたはAggressor導体ループは、半導体基板1121、パッケージ基板1122、および、プリント基板1123、のうちの2つ以上の基板に配置される導体を少なくとも含んで構成される場合もある。半導体基板1121は、パッケージ基板、インターポーザ基板、プリント基板、フレキシブルプリント基板、無機基板、有機基板、導体を含む基板、または、導体を形成できる基板、の何れかに置き換え可能である。また、パッケージ基板1122は、半導体基板、インターポーザ基板、プリント基板、フレキシブルプリント基板、無機基板、有機基板、導体を含む基板、または、導体を形成できる基板、の何れかに置き換え可能である。さらに、プリント基板1123は、半導体基板、パッケージ基板、インターポーザ基板、フレキシブルプリント基板、無機基板、有機基板、導体を含む基板、または、導体を形成できる基板、の何れかに置き換え可能である。
図112のA乃至Rは、図111に示した3種類の基板が積層された積層構造におけるVictim導体ループとAggressor導体ループの配置例を示している。
図112のAは、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bの全てが、半導体基板1121に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないパッケージ基板1122およびプリント基板1123は、省略されてもよい。
図112のBは、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aが、半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bが、パッケージ基板1122に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないプリント基板1123は、省略されてもよい。
図112のCは、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aが、半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bが、プリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないパッケージ基板1122は、省略されてもよい。
図112のDは、Victim導体ループ1101が半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bがパッケージ基板1122に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないプリント基板1123は、省略されてもよい。
図112のEは、Victim導体ループ1101が半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aがパッケージ基板1122に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bがプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。
図112のFは、Victim導体ループ1101が半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bがプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないパッケージ基板1122は、省略されてもよい。
図112のGは、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが半導体基板1121に含まれ、Victim導体ループ1101がパッケージ基板1122に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないプリント基板1123は、省略されてもよい。
図112のHは、Aggressor導体ループ1102Aが半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102BおよびVictim導体ループ1101がパッケージ基板1122に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないプリント基板1123は、省略されてもよい。
図112のIは、Aggressor導体ループ1102Aが半導体基板1121に含まれ、Victim導体ループ1101がパッケージ基板1122に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bがプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。
図112のJは、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bの全てが、パッケージ基板1122に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されない半導体基板1121およびプリント基板1123は、省略されてもよい。
図112のKは、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aが、パッケージ基板1122に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bがプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されない半導体基板1121は、省略されてもよい。
図112のLは、Victim導体ループ1101がパッケージ基板1122に含まれ、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bがプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されない半導体基板1121は、省略されてもよい。
図112のMは、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bが半導体基板1121に含まれ、Victim導体ループ1101がプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないパッケージ基板1122は、省略されてもよい。
図112のNは、Aggressor導体ループ1102Aが半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102Bがパッケージ基板1122に含まれ、Victim導体ループ1101がプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。
図112のOは、Aggressor導体ループ1102Aが半導体基板1121に含まれ、Aggressor導体ループ1102BおよびVictim導体ループ1101がプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されないパッケージ基板1122は、省略されてもよい。
図112のPは、Aggressor導体ループ1102Aおよび1102Bがパッケージ基板1122に含まれ、Victim導体ループ1101がプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されない半導体基板1121は、省略されてもよい。
図112のQは、Aggressor導体ループ1102Aがパッケージ基板1122に含まれ、Aggressor導体ループ1102BおよびVictim導体ループ1101がプリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されない半導体基板1121は、省略されてもよい。
図113のRは、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bの全てが、プリント基板1123に含まれた積層構造の模式図を示している。Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bのいずれも形成されない半導体基板1121およびパッケージ基板1122は、省略されてもよい。
図112のA乃至Rに示した各基板の積層順を反対にして、Victim導体ループ1101、Aggressor導体ループ1102A、または、Aggressor導体ループ1102Bの位置を上下逆にしてもよい。
以上のように、Victim導体ループ1101とAggressor導体ループ1102Aおよび1102Bは、半導体基板1121、パッケージ基板1122、プリント基板1123の任意の領域に形成することができる。
<固体撮像装置100を成す第1の半導体基板101と第2の半導体基板102とのパッケージ積層例>
図113は、固体撮像装置100を成す第1の半導体基板101と第2の半導体基板102とのパッケージ積層例を示す図である。
第1の半導体基板101と第2の半導体基板102は、パッケージとして、互いにどのように積層されていてもよい。
例えば、図113のAに示されるように、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102をそれぞれ個別に封止材を用いて封止し、その結果得られるパッケージ601とパッケージ602とを積層してもよい。
また、図113のBまたはCに示されるように、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102を積層した状態で封止材により封止し、パッケージ603を生成してもよい。
この場合、ボンディングワイヤ604は、図113のBに示されるように、第2の半導体基板102に接続してもよいし、図113のCに示されるように、第1の半導体基板101に接続してもよい。
また、パッケージとしては、どのような形態であってもよい。例えば、CSP(Chip Size Package)やWL-CSP(Wafer Level Chip Size Package)であってもよく、パッケージでインターポーザ基板や再配線層が用いられていてもよい。また、パッケージがないどのような形態であってもよい。例えば、COB(Chip On Board)として半導体基板が実装されていてもよい。例えば、BGA(Ball Grid Array)、COB(Chip On Board)、COT(Chip On Tape)、CSP(Chip Size Package/Chip Scale Package)、DIMM(Dual In-line Memory Module)、DIP(Dual In-line Package)、FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array)、FLGA(Fine-pitch Land Grid Array)、FQFP(Fine-pitch Quad Flat Package)、HSIP(Single In-line Package with Heatsink)、LCC(Leadless Chip Carrier)、LFLGA(Low profile Fine pitch Land Grid Array)、LGA(Land Grid Array)、LQFP(Low-profile Quad Flat Package)、MC-FBGA(Multi-Chip Fine-pitch Ball Grid Array)、MCM(Multi-Chip Module)、MCP(Multi-Chip Package)、M-CSP(Molded Chip Size Package)、MFP(Mini Flat Package)、MQFP(Metric Quad Flat Package)、MQUAD(Metal Quad)、MSOP(Micro Small Outline Package)、PGA(Pin Grid Array)、PLCC(Plastic Leaded Chip Carrie)、PLCC(Plastic Leadless Chip Carrie)、QFI(Quad Flat I-leaded Package)、QFJ(Quad Flat J-leaded Package)、QFN(Quad Flat non-leaded Package)、QFP(Quad Flat Package)、QTCP(Quad Tape Carrier Package)、QUIP(Quad In-line Package)、SDIP(Shrink Dual In-line Package)、SIMM(Single In-line Memory Module)、SIP(Single In-line Package)、S-MCP(Stacked Multi Chip Package)、SNB(Small Outline Non-leaded Board)、SOI(Small Outline I-leaded Package)、SOJ(Small Outline J-leaded Package)、SON(Small Outline Non-leaded Package)、SOP(Small Outline Package)、SSIP(Shrink Single In-line Package)、SSOP(Shrink Small Outline Package)、SZIP(Shrink Zigzag In-line Package)、TAB(Tape-Automated Bonding)、TCP(Tape Carrier Package)、TQFP(Thin Quad Flat Package)、TSOP(Thin Small Outline Package)、TSSOP(Thin Shrink Small Outline Package)、UCSP(Ultra Chip Scale Package)、UTSOP(Ultra Thin Small Outline Package)、VSO(Very Short Pitch Small Outline Package)、VSOP(Very Small Outline Packag)、WL-CSP(Wafer Level Chip Size Package)、ZIP(Zigzag In-line Package)、μMCP(Micro Multi-Chip Package)、の何れの形態であってもよい。
本技術は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)イメージセンサ、CCDセンサ、CMOSセンサ、MOSセンサ、IR(Infrared)センサ、UV(Ultraviolet)センサ、ToF(Time of Flight)センサ、測距センサのような何れのセンサや回路基板や装置や電子機器などにも適用できる。
また、本技術は、トランジスタやダイオードやアンテナのような何かしらデバイスをアレイ配置したセンサや回路基板や装置や電子機器で好適であり、何かしらデバイスを略同一平面上にアレイ配置したセンサや回路基板や装置や電子機器で特に好適であるが、その限りではない。
本技術は、例えば、メモリデバイスが関わる各種のメモリセンサ、メモリ用回路基板、メモリ装置、または、メモリを含む電子機器、CCDが関わる各種のCCDセンサ、CCD用回路基板、CCD装置、または、CCDを含む電子機器、CMOSが関わる各種のCMOSセンサ、CMOS用回路基板、CMOS装置、または、CMOSを含む電子機器、MOSが関わる各種のMOSセンサ、MOS用回路基板、MOS装置、または、MOSを含む電子機器、発光デバイスが関わる各種のディスプレイセンサ、ディスプレイ用回路基板、ディスプレイ装置、または、ディスプレイを含む電子機器、発光デバイスが関わる各種のレーザセンサ、レーザ用回路基板、レーザ装置、または、レーザを含む電子機器、アンテナデバイスが関わる各種のアンテナセンサ、アンテナ用回路基板、アンテナ装置、または、アンテナを含む電子機器、などにも適用できる。これらの中でも、ループ経路が可変のVictim導体ループを含むセンサ、回路基板、装置、または、電子機器、制御線若しくは信号線を含むセンサ、回路基板、装置、または、電子機器、水平制御線若しくは垂直信号線を含むセンサ、回路基板、装置、または、電子機器などで好適だが、その限りではない。
<11.導電性シールドの配置例>
上述した構成例では、導体層A(配線層165A)と導体層B(配線層165B)の構成を工夫することにより、誘導性ノイズを小さくできることについて説明したが、導電性シールドをさらに設けることで、誘導性ノイズをさらに改善する構成について説明する。
図114および図115は、図6に示した第1の半導体基板101と第2の半導体基板102とが積層された固体撮像装置100に対して、導電性シールドを設けた構成例を示す断面図である。
なお、図114および図115において、導電性シールド以外の構成については、図6に示した構造と同様であるので、その説明は適宜省略する。
図114のAは、図6に示した固体撮像装置100に対して導電性シールドを設けた第1の構成例を示す断面図である。
図114のAでは、第1の半導体基板101の多層配線層153内に、導電性シールド1151が形成されている。
図114のBは、図6に示した固体撮像装置100に対して導電性シールドを設けた第2の構成例を示す断面図である。
図114のBでは、第2の半導体基板102の多層配線層163内に、導電性シールド1151が形成されている。
図114のCは、図6に示した固体撮像装置100に対して導電性シールドを設けた第3の構成例を示す断面図である。
図114のCでは、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102の多層配線層それぞれに、導電性シールド1151が形成されている。より具体的には、第1の半導体基板101の多層配線層153内に、導電性シールド1151Aが形成され、第2の半導体基板102の多層配線層163内に、導電性シールド1151Bが形成されている。
図115のAは、図6に示した固体撮像装置100に対して導電性シールドを設けた第4の構成例を示す断面図である。
図115のAでは、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102の多層配線層それぞれに導電性シールド1151が形成され、かつ、それらが接合されている。より具体的には、第1の半導体基板101の多層配線層153内の、第2の半導体基板102の多層配線層163との接合面に、導電性シールド1151Aが形成され、第2の半導体基板102の多層配線層163内の、第1の半導体基板101の多層配線層153との接合面に、導電性シールド1151Bが形成され、導電性シールド1151Aと1151Bとが、例えば、Cu-Cu接合、Au-Au接合、またはAl-Al接合などの同種金属接合や、Cu-Au接合、Cu-Al接合、またはAu- Al接合などの異種金属接合により接合されている。
なお、図114のCおよび図115のAは、導電性シールド1151Aと1151Bの平面領域が一致している例であるが、少なくとも一部が重畳し、接合されていればよい。
図115のBは、図6に示した固体撮像装置100に対して導電性シールドを設けた第5の構成例を示す断面図である。
図115のBでは、導体層Aである配線層165Aが、導電性シールド1151としての機能を兼ね備える構成である。配線層165Aの一部が、導電性シールド1151であってもよい。
図115のCは、図6に示した固体撮像装置100に対して導電性シールドを設けた第6の構成例を示す断面図である。
図115のCの第6の構成例は、図114のAに示した第1の構成例と同様に、多層配線層153内に導電性シールド1151が形成されているが、導電性シールド1151が形成されている平面領域が、導体層Aである配線層165A、および、導体層Bである配線層165Bの平面領域よりも小さく構成されている。
図114のAの第1の構成例のように、導電性シールド1151が形成されている平面領域の面積は、導体層Aである配線層165A、および、導体層Bである配線層165Bの平面領域の面積以上である方が好ましいが、図115のBのように、小さく構成されていてもよい。
図114および図115の第1乃至第6の構成例のように、導電性シールド1151を設けることにより、誘導性ノイズをさらに改善することができる。
図114および図115の第1乃至第6の構成例は、導電性シールド1151で遮蔽する配線層が、配線層165Aおよび165Bの2層の例であるが、1層でもよい。
図114および図115の第1乃至第6の構成例において、導電性シールド1151の代わりに、磁性シールドを用いてもよい。この磁性シールドは、導電性であっても、非導電性であってもよい。磁性シールドが導電性である場合には、誘導性ノイズおよび容量性ノイズをさらに改善することができる。
次に、図116乃至図119を参照して、第1の半導体基板101内に形成されている信号線132に対する導電性シールド1151の配置と平面形状について説明する。
図116乃至図119は、導電性シールド1151の信号線132に対する配置と平面形状の第1乃至第4の構成例を示している。図116乃至図119の第1乃至第4の構成例において、導電性シールド1151の平面形状以外は同一である。
図116のAは、第1の半導体基板101においてアナログの画素信号が伝送される信号線132と、導電性シールド1151、および、配線層165AとのZ方向の位置関係を示す断面図である。図116のBは、導電性シールド1151の平面形状を示す平面図である。
図116のAに示されるように、信号線132と配線層165Aとの間に、導電性シールド1151が配置される。図116のBに示されるように、導電性シールド1151の平面形状は面状に形成することができる。
あるいはまた、図117のAおよびBの第2の構成例のように、導電性シールド1151の平面形状は直線状に形成され、各直線状領域が、信号線132と1対1に対応して重畳するように形成することができる。
あるいはまた、図117のAおよびBの第2の構成例のように導電性シールド1151の各直線状領域が信号線132と1対1に対応する必要はなく、例えば、図118のAおよびBの第3の構成例のように、複数本の信号線132に対して1つの直線状領域が重畳するように形成されてもよい。図118は、2本の信号線132に対して導電性シールド1151の1つの直線状領域が対応する平面形状であるが、3本以上の信号線132に対応する平面形状でもよい。
あるいはまた、導電性シールド1151の平面形状が直線状に形成されるのではなく、図119のAおよびBの第4の構成例のように、網目状に形成されてもよい。網目状の導電性シールド1151の縦方向(Y方向)に伸びる縦導体と、横方向(X方向)に伸びる横導体の導体幅、間隙幅、および、導体周期は、異なっていても同一でもよい。
図116乃至図119の第1乃至第4の構成例において、導電性シールド1151は1層であったが、図114のCおよび図115のAに示したように2層とすることもできる。
また、図116乃至図119に示した配線層165Aは、配線層165Bとしても同様である。
導電性シールド1151は、信号線132の全領域と重畳する位置に形成されていたが、一部の領域と重畳する位置でもよいし、重畳しない位置でもよい。ただし、ノイズは信号線経由で伝搬されることが多いため、信号線132と重畳する位置にあることが好ましい。
第1の半導体基板101においてアナログの画素信号が伝送される信号線132に対する導電性シールド1151の形成位置を説明したが、画素信号伝送用の信号線132ではなく、他の信号伝送用の信号線でもよいし、制御線、配線、導体、GNDであってもよい。
ノイズを効率的に逃がすため、導電性シールド1151は、GNDやマイナス電源に接続されることが好ましいが、他の制御線、他の信号線、他の導体、他の配線に接続されてもよい。あるいは、導電性シールド1151は、他の制御線、他の信号線、他の導体、他の配線等に接続されていなくてもよい。
導電性シールド1151を設けることにより、誘導性ノイズおよび容量性ノイズをさらに改善することができる。
<12.導体層が3層ある場合の構成例>
<導体層が3層ある場合の配置例>
上述した各構成例では、配線層165Aである導体層Aと、配線層165Bである導体層Bの2層の導体層の配線パタンについて説明した。
しかしながら、配線層165A(導体層A)と配線層165B(導体層B)の2層の導体層の近傍に、さらに第3の導体層が配置される場合がある。
第3の導体層は、例えば、配線層165Aである導体層AのVss配線に、GNDやマイナス電源を中継するための配線、配線層165Bである導体層BのVdd配線に、プラス電源を中継するための配線、あるいは、導体層Aまたは導体層Bの電圧降下(IR-Drop)をできるだけ小さくするための補強用の配線などとして用いられる。
第3の導体層を、上述した各構成例の配線層165Aおよび165Bや導体層Aおよび導体層Bの呼称に対応して、配線層165Cまたは導体層Cと称することとすると、第3の導体層である配線層165Cは、配線層165Aおよび165Bに対して、図120のA乃至Cのいずれかの位置関係で配置される。
図120のA乃至Cは、配線層165Aおよび165Bに対する配線層165Cの配置例を示す断面模式図である。
第1の半導体基板101には、画素131のトランジスタを制御する制御線133の少なくとも一部、または、画素信号を伝送する信号線132の少なくとも一部を含む配線層170(第4の導体層)が形成され、第2の半導体基板102には、MOSトランジスタ164等の能動素子を含む能動素子層171が形成されている。この制御線133の少なくとも一部または信号線132の少なくとも一部が、前述したVictim導体ループ(Victim導体ループ11やVictim導体ループ1101)の少なくとも一部を構成していてもよいが、その限りではない。
図6等を参照して説明したように、配線層165Aは、第1の半導体基板101の配線層170側、配線層165Bは、能動素子層171側に配置されている。
この配線層165Aおよび165Bの配置に対して、配線層165C(導体層C)は、図120のAに示されるように、配線層165Bと能動素子層171との間に配置される場合がある。この場合、各配線層は、第1の半導体基板101側から、配線層170、配線層165A、配線層165B、配線層165C、能動素子層171の順序で積層される。
あるいはまた、配線層165C(導体層C)は、図120のBに示されるように、配線層165Aと配線層165Bとの間に配置される場合がある。この場合、各配線層は、第1の半導体基板101側から、配線層170、配線層165A、配線層165C、配線層165B、能動素子層171の順序で積層される。
さらには、配線層165C(導体層C)は、図120のCに示されるように、配線層170と配線層165Aとの間に配置される場合がある。この場合、各配線層は、第1の半導体基板101側から、配線層170、配線層165C、配線層165A、配線層165B、能動素子層171の順序で積層される。
なお、図120は、配線層165A乃至165Cの3つの導体層の位置関係を説明した図であり、第1の半導体基板101の配線層170や、第2の半導体基板102の能動素子層171の配置は逆でもよい。また、第1の半導体基板101が信号線132または制御線133の何れか一方を備えていなくてもよく、第1の半導体基板101が信号線132および制御線133を両方とも備える場合であっても、信号線132または制御線133の何れか一方の少なくとも一部が配線層170に形成されていればよい。また、信号線132または制御線133は、第1の半導体基板101ではなく、第2の半導体基板102が備えていてもよい。また、信号線132または制御線133は、第1の半導体基板101および第2の半導体基板102が少なくとも一部を備えていてもよく、例えば第1の半導体基板101および第2の半導体基板102を少なくとも跨いで構成されていてもよい。また、配線層165A、配線層165B、および、配線層165Cのうちの少なくとも1つの何れかの配線層は、第1の半導体基板101ではなく、第2の半導体基板102が備えていてもよい。また、第1の半導体基板101の配線層170や、第2の半導体基板102の能動素子層171の配置は省略されてもよい。また、第1の半導体基板101と第2の半導体基板102とは、別体ではなくて、1つの半導体基板として一体で構成させていてもよい。また、配線層170をVictim導体ループ1101、配線層165AをAggressor導体ループ1102A、配線層165BをAggressor導体ループ1102B、としてそれぞれ解釈し、図109乃至図112で示した基板配置例の任意の位置に配線層165Cが配置されていてもよく、配線層165A乃至165Cの3つの導体層の位置関係が図120に示す位置関係であることが望ましいが、その限りではない。
<導体層が3層ある場合の問題>
上述した各構成例では、導体層A(配線層165A)と導体層B(配線層165B)の2層の導体層において、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光し、かつ、誘導性ノイズ、容量性ノイズ、または電圧降下を少なくとも改善する配線レイアウトを提案したが、第3の導体層の配線レイアウトによっては、誘導性ノイズが悪化してしまうことがあり得る。
図121は、配線層165Cの配線パタンの一例を示す図である。
図121のAは導体層C(配線層165C)を、図121のBは導体層A(配線層165A)を、図121のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図121のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図121のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図121のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図121における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図121の導体層A(配線層165A)および導体層B(配線層165B)には、図36を参照して説明した、X方向(第1の方向)の抵抗値とY方向(第2の方向)の抵抗値が異なる網目状導体を用いた第11の構成例が採用されている。
図121のBの導体層Aは、網目状導体1201から成る。網目状導体1201は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。網目状導体1201は、導体周期FXAおよび導体周期FYAの基本パタン(第1の基本パタン)を同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体1201は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
網目状導体1201においては、導体幅WXA>導体幅WYA、かつ、間隙幅GYA>間隙幅GXAである。網目状導体1201の間隙領域は、Y方向がX方向よりも長い形状を有しており、X方向とY方向とで抵抗値が異なり、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さくなる。したがって、網目状導体1201は、X方向よりもY方向の方が、電流が流れやすい。
図121のCの導体層Bは、網目状導体1202から成る。網目状導体1202は、X方向の導体幅WXB、間隙幅GXB、および、導体周期FXBを有し、Y方向の導体幅WYB、間隙幅GYB、および、導体周期FYBを有する。網目状導体1202は、導体周期FXBおよび導体周期FYBの基本パタン(第2の基本パタン)を同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体1202は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
網目状導体1202においては、導体幅WXB>導体幅WYB、かつ、間隙幅GYB>間隙幅GXBである。網目状導体1202の間隙領域は、Y方向がX方向よりも長い形状を有しており、X方向とY方向とで抵抗値が異なり、Y方向の抵抗値がX方向の抵抗値よりも小さくなる。したがって、網目状導体1202は、X方向よりもY方向の方が、電流が流れやすい。
導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202とは差動構造となっている。すなわち、第11の構成例等において説明したように、導体層Aの網目状導体1201の電流分布と、導体層Bの網目状導体1202の電流分布とが、略均等、且つ、逆特性である。ここで、略均等とは、均等とみなせる範囲の差とするが、例えば、少なくとも2倍を超えない範囲の差であればよい。さらに具体的に言えば、導体層Aの網目状導体1201と、導体層Bの網目状導体1202の端部では、略均等にAC電流が流れ、電流方向が、網目状導体1201と網目状導体1202とで逆向きである。その結果、網目状導体1201の電流分布によって生じる磁界と、網目状導体1202の電流分布によって生じる磁界とが効果的に相殺される。これにより、誘導性ノイズを抑制することができる。
また、図121のFに示されるように、導体層Aと導体層Bの積層により、開口される領域が存在しなくなるので、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができる。
一方、図121のAの導体層Cは、電流の流れやすいシート抵抗の低い導体層であり、X方向に長い直線状導体1211Aと、X方向に長い直線状導体1211Bとが、Y方向に交互に周期的に配置されている。直線状導体1211Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1211Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体1211Aは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Aの網目状導体1201と電気的に接続されている。導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1211Aとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。直線状導体1211Bは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Bの網目状導体1202と電気的に接続されている。導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1211Bとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
直線状導体1211Aは、Y方向の導体幅WYCAを有し、直線状導体1211Bは、Y方向の導体幅WYCBを有し、直線状導体1211Aの導体幅WYCAは、直線状導体1211Bの導体幅WYCBよりも大きい(導体幅WYCA>導体幅WYCB)。Y方向の直線状導体1211Aと直線状導体1211Bとの間は、間隙幅GYCの間隙となっている。そして、1本の直線状導体1211Aおよび直線状導体1211Bが、導体周期FYC(=導体幅WYCA+導体幅WYCB+2×間隙幅GYC)で、Y方向に周期的に配置されている。
直線状導体1211Aおよび直線状導体1211Bが、導体周期FYCでY方向に周期的に配置された導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1211Aの導体幅WYCAと、直線状導体1211Bの導体幅WYCBとが異なるため、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1211Aの導体幅WYCAの総和と、複数本の直線状導体1211Bの導体幅WYCBの総和とが大きく異なる。この場合、直線状導体1211Aの電流分布と、直線状導体1211Bの電流分布とが大きく異なるため、誘導性ノイズの発生を抑圧できず、誘導性ノイズが悪化する。具体的には、直線状導体1211Aと直線状導体1211BとでX方向の抵抗値が大きく異なるので、直線状導体1211Aと直線状導体1211Bとで電流分布が大きく異なり、直線状導体1211Bに流れる総電流量よりも直線状導体1211Aに流れる総電流量が大きくなる。また、電流保存の法則(キルヒホッフの第一法則)に従って、網目状導体1201に流れる総電流量よりも網目状導体1202に流れる総電流量が大きくなる。これにより、網目状導体1201と網目状導体1202とで電流分布が大きく異なるため、誘導性ノイズの発生を抑圧できず、誘導性ノイズが悪化する。
したがって、導体層Cの配線レイアウトによっては、導体層Aまたは導体層Bの2層の導体層において誘導性ノイズを抑制した効果が削減されてしまう。
そこで、以下では、配線層165A乃至165Cの3つの導体層の積層構造を有する場合に、誘導性ノイズを効果的に削減する構成について説明する。なお、誘導性ノイズの大きさ次第では、図121の構成例を適用できる場合もあるため、図121の構成例は排除されない。
<3層導体層の第1の構成例>
図122は、3層導体層の第1の構成例を示している。
図122のAは導体層C(配線層165C)を、図122のBは導体層A(配線層165A)を、図122のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図122のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図122のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図122のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図122のBの導体層Aは、図121と同じ網目状導体1201で構成される。すなわち、網目状導体1201は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。網目状導体1201は、導体周期FXAおよび導体周期FYAの基本パタン(第1の基本パタン)を同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体1201は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
図122のCの導体層Bは、図121と同じ網目状導体1202で構成される。すなわち、網目状導体1202は、X方向の導体幅WXB、間隙幅GXB、および、導体周期FXBを有し、Y方向の導体幅WYB、間隙幅GYB、および、導体周期FYBを有する。網目状導体1202は、導体周期FXBおよび導体周期FYBの基本パタン(第2の基本パタン)を同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体1202は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。網目状導体1201と網目状導体1202の導体周期は同一である。すなわち、導体周期FXA=導体周期FXBおよび導体周期FYA=導体周期FYBである。なお、略同一でもよい。ここで、略同一とは、同一とみなせる範囲の差とするが、例えば、少なくとも2倍を超えない範囲の差であればよい。
図122のAの導体層Cは、電流の流れやすいシート抵抗の低い導体層であり、X方向に長い直線状導体1221A(第3の基本パタン)と、X方向に長い直線状導体1221B(第4の基本パタン)とを、Y方向に交互に周期的に配置して構成されている。
直線状導体1221Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1221Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体1221Aと直線状導体1221Bは、電流方向が互いに逆方向となる差動導体(差動構造)である。直線状導体1221Aは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Aの網目状導体1201と電気的に接続されている。導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1221Aとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。直線状導体1221Bは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Bの網目状導体1202と電気的に接続されている。導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1221Bとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
直線状導体1221Aは、Y方向の導体幅WYCAを有し、直線状導体1221Bは、Y方向の導体幅WYCBを有し、直線状導体1221Aの導体幅WYCAと、直線状導体1221Bの導体幅WYCBとは同一である(導体幅WYCA=導体幅WYCB)。なお、導体幅WYCAと導体幅WYCBとは、同一でなくても略同一でもよい(導体幅WYCA≒導体幅WYCB)。Y方向の直線状導体1221Aと直線状導体1221Bとの間は、間隙幅GYCの間隙となっている。
そして、1本の直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bが、導体周期FYC(=導体幅WYCA+導体幅WYCB+2×間隙幅GYC)で、Y方向に周期的に配置されている。直線状導体1221Aの導体周期FYCと、直線状導体1221Bの導体周期FYCとが、同一または略同一である。
また、導体層Cの直線状導体1221Aの繰り返し周期である導体周期FYCは、導体層Aの網目状導体1201のY方向の繰り返し周期である導体周期FYAの整数倍である。図122は、導体周期FYCが、導体周期FYAの2倍の例である。
導体層Cの直線状導体1221Bの繰り返し周期である導体周期FYCは、導体層Bの網目状導体1202のY方向の繰り返し周期である導体周期FYBの整数倍である。図122は、導体周期FYCが、導体周期FYBの2倍の例である。
なお、導体幅WYCA、導体幅WYCB、および、間隙幅GYCは、任意の値に設計することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bが、導体周期FYCでY方向に周期的に配置された導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの導体幅WYCAと、直線状導体1221Bの導体幅WYCBとが同一または略同一であるため、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1221Aの導体幅WYCAの総和と、複数本の直線状導体1221Bの導体幅WYCBの総和とが同一または略同一となる。これにより、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
また、例えば、導体層Cが、図120のCに示したように、配線層170の近傍に配置されている場合、導体層Cの直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bと、配線層170の信号線132や制御線133との間の容量結合による容量性ノイズが生じ得るが、直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図122のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができることは勿論、図122のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和することができるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善することができる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1221Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1221Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくすることができるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善することができる。
<3層導体層の第2の構成例>
図123は、3層導体層の第2の構成例を示している。
図123のAは導体層C(配線層165C)を、図123のBは導体層A(配線層165A)を、図123のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図123のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図123のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図123のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図123のBの導体層Aは、図122の第1の構成例と同じ網目状導体1201であり、図123のCの導体層Bは、図122の第1の構成例と同じ網目状導体1202であるので、その説明は省略する。
図123のAの導体層Cは、X方向に長い直線状導体1222Aと、X方向に長い直線状導体1222Bとを、それぞれ2本単位で、Y方向に交互に周期的に配置して構成されている。
直線状導体1222Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1222Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体1222Aと直線状導体1222Bは、電流方向が互いに逆方向となる差動導体である。直線状導体1222Aは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Aの網目状導体1201と電気的に接続されている。導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1222Aとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。直線状導体1222Bは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Bの網目状導体1202と電気的に接続されている。導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1222Bとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
直線状導体1222Aは、Y方向の導体幅WYCAを有し、直線状導体1222Bは、Y方向の導体幅WYCBを有し、直線状導体1222Aの導体幅WYCAと、直線状導体1222Bの導体幅WYCBとは同一である(導体幅WYCA=導体幅WYCB)。なお、導体幅WYCAと導体幅WYCBとは、同一でなくても略同一でもよい(導体幅WYCA≒導体幅WYCB)。Y方向に隣接する直線状導体1222Aどうし、直線状導体1222Bどうし、または、直線状導体1222Aと直線状導体1222Bとの間は、間隙幅GYCの間隙となっている。
そして、2本の直線状導体1222Aおよび2本の直線状導体1222Bが、導体周期FYC(=2×導体幅WYCA+2×導体幅WYCB+4×間隙幅GYC)で、Y方向に周期的に配置されている。換言すれば、2本の直線状導体1222Aの導体周期FYCと、2本の直線状導体1222Bの導体周期FYCとが、同一または略同一である。
なお、導体幅WYCA、導体幅WYCB、および、間隙幅GYCは、任意の値に設計することができる。また、図123では2本の直線状導体1222Aおよび1222Bが周期的に配置されている例を示したがこの限りではなく、例えば3本以上の直線状導体が周期的に配置されていてもよい。また、図123では直線状導体1222Aと直線状導体1222Bとで同じ本数の直線状導体が周期的に配置されている例を示したがこの限りではなく、直線状導体1222Aと直線状導体1222Bとで異なる本数の直線状導体が周期的に配置されていてもよい。
直線状導体1222Aおよび直線状導体1222Bが、導体周期FYCでY方向に周期的に配置された導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1222Aの導体幅WYCAと、直線状導体1222Bの導体幅WYCBとが同一または略同一であるため、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1222Aの導体幅WYCAの総和と、複数本の直線状導体1222Bの導体幅WYCBの総和とが同一または略同一となる。これにより、直線状導体1222Aの電流分布と、直線状導体1222Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
また、例えば、導体層Cが、図120のCに示したように、配線層170の近傍に配置されている場合、導体層Cの直線状導体1222Aおよび直線状導体1222Bと、配線層170の信号線132や制御線133との間の容量結合による容量性ノイズが生じ得るが、直線状導体1222Aおよび直線状導体1222Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図123のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができ、図123のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても一定範囲の遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を緩和することができるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善することができる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1222Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1222Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくすることができるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善することができる。
<3層導体層の第2の構成例の変形例>
図124は、3層導体層の第2の構成例の第1変形例を示している。
図124のA乃至Fは、図123のA乃至Fにそれぞれ対応し、同一の符号を付した共通する部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図123の第2の構成例では、導体層Cにおいて、Y方向に隣接する2本の直線状導体1222AのY方向の導体幅WYCAは同一であった。これに対して、図124の第1変形例では、Y方向に隣接する2本の直線状導体1222Aの導体幅が導体幅WYCA1と導体幅WYCA2とで異なる(導体幅WYCA1<導体幅WYCA2)。なお、導体幅WYCA1、および、導体幅WYCA2は、任意の値に設計することができる。
同様に、図123の第2の構成例では、導体層Cにおいて、Y方向に隣接する2本の直線状導体1222BのY方向の導体幅WYCBは同一であった。これに対して、図124の第1変形例では、Y方向に隣接する2本の直線状導体1222Bの導体幅が導体幅WYCB1と導体幅WYCB2とで異なる(導体幅WYCB1<導体幅WYCB2)。なお、導体幅WYCB1、および、導体幅WYCB2は、任意の値に設計することができる。
図124の第1変形例において、直線状導体1222Aおよび1222Bの導体幅の違い以外は、図123の第2の構成例と同様である。
図125は、3層導体層の第2の構成例の第2変形例を示している。
図125のA乃至Fは、図123のA乃至Fにそれぞれ対応し、同一の符号を付した共通する部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図125の第2変形例では、導体層Cにおいて、Y方向に隣接する2本の直線状導体1222Aの導体幅が異なる点で、図123の第2の構成例と相違し、図124の第1変形例と共通する。また、Y方向に隣接する2本の直線状導体1222Bの導体幅が異なる点で、図123の第2の構成例と相違し、図124の第1変形例と共通する。
一方、図124に示した第1変形例では、導体幅が異なる2本の直線状導体1222Aの配列が、2本の直線状導体1222Bの配列と同じであった。具体的には、2本の直線状導体1222Aが、導体幅の細い(導体幅WYCA1の)直線状導体1222A、導体幅の導体幅の太い(導体幅WYCA2の)直線状導体1222A、の順でY方向に配列されている場合、2本の直線状導体1222Bも、導体幅の細い(導体幅WYCB1の)直線状導体1222B、導体幅の導体幅の太い(導体幅WYCB2の)直線状導体1222B、の順でY方向に配列されていた。
これに対して、図125の第2変形例では、導体幅が異なる2本の直線状導体1222Aの配列が、2本の直線状導体1222Bの配列と異なる。具体的には、2本の直線状導体1222Aが、導体幅の細い(導体幅WYCA1の)直線状導体1222A、導体幅の太い(導体幅WYCA2の)直線状導体1222A、の順でY方向に配列されている場合、2本の直線状導体1222Bは、導体幅の導体幅の太い(導体幅WYCB1の)直線状導体1222B、導体幅の細い(導体幅WYCB2の)直線状導体1222B、の順でY方向に配列されている。換言すれば、導体幅の異なる2本の直線状導体1222Aと1222Bとが、Y方向で鏡面対称に配置されている。
図125の第2変形例において、直線状導体1222Aおよび1222Bの導体幅の違い以外は、図123の第2の構成例と同様である。
図124および図125の第1変形例および第2変形例においても、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1222Aの導体幅WYCA1およびWYCA2の総和と、複数本の直線状導体1222Bの導体幅WYCB1およびWYCB2の総和とが同一または略同一となる。これにより、直線状導体1222Aの電流分布と、直線状導体1222Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制できる。
図124および図125の第1変形例および第2変形例においても、容量性ノイズを大きく改善し、導体層AとBの遮光制約を緩和できる。また、配線抵抗を下げて、電圧降下を改善できる。さらに、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
<3層導体層の第3の構成例>
図126は、3層導体層の第3の構成例を示している。
図126のAは導体層C(配線層165C)を、図126のBは導体層A(配線層165A)を、図126のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図126のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図126のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図126のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図126のBの導体層Aは、図122の第1の構成例と同じ網目状導体1201であり、図126のCの導体層Bは、図122の第1の構成例と同じ網目状導体1202であるので、その説明は省略する。
図126のAの導体層Cは、X方向に長い直線状導体1223Aと、X方向に長い直線状導体1223Bのそれぞれが、Y方向に交互に周期的に配置されている点で、図122の第1の構成例と同様である。ただし、図122の第1の構成例では、Y方向に順に配列される直線状導体1221Aの導体幅は、全て導体幅WYCAで同一であった。
これに対して、図126の第3の構成例では、Y方向に交互に周期的に配置される直線状導体1223Aと直線状導体1223Bのうち、直線状導体1223Aについては、異なる導体幅WYCA1と導体幅WYCA2の直線状導体1223AがY方向に交互に配列されているのに対して、直線状導体1223Bについては、同じ導体幅WYCBの直線状導体1223Aが配列されている。
図126の第3の構成例において、直線状導体1223Aおよび1223Bの導体幅の違い以外は、図122の第1の構成例と同様である。
すなわち、直線状導体1223Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1223Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体1223Aと直線状導体1223Bは、電流方向が互いに逆方向となる差動導体である。直線状導体1223Aは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Aの網目状導体1201と電気的に接続されている。導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1223Aとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。直線状導体1223Bは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Bの網目状導体1202と電気的に接続されている。導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1223Bとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
Y方向に隣接する直線状導体1223Aと直線状導体1223Bとの間は、間隙幅GYCの間隙となっている。そして、2本の直線状導体1223Aおよび2本の直線状導体1223Bが、導体周期FYC(=導体幅WYCA1+導体幅WYCA2+2×導体幅WYCB+4×間隙幅GYC)で、Y方向に周期的に配置されている。なお、導体幅WYCA1、導体幅WYCA2、導体幅WYCB、および、間隙幅GYCは、任意の値に設計できる。また、図126では2本の直線状導体1223Aおよび1223Bが周期的に配置されている例を示したがこの限りではなく、例えば3本以上の直線状導体が周期的に配置されていてもよい。また、図126では直線状導体1223Aと直線状導体1223Bとで同じ本数の直線状導体が周期的に配置されている例を示したがこの限りではなく、直線状導体1223Aと直線状導体1223Bとで異なる本数の直線状導体が周期的に配置されていてもよい。
直線状導体1223Aおよび直線状導体1223Bが、導体周期FYCでY方向に周期的に配置された導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1223Aの導体幅WYCA1およびWYCA2の総和と、複数本の直線状導体1223Bの導体幅WYCBの総和とが同一または略同一となる。これにより、直線状導体1223Aの電流分布と、直線状導体1223Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制できる。
図126の第3の構成例においても、容量性ノイズを大きく改善し、導体層AとBの遮光制約を緩和できる。また、配線抵抗を下げて、電圧降下を改善できる。さらに、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
<3層導体層の第3の構成例の変形例>
図127は、3層導体層の第3の構成例の変形例を示している。
図127のA乃至Fは、図126のA乃至Fにそれぞれ対応し、同一の符号を付した共通する部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図126の第3の構成例では、導体層Cにおいて、Y方向に交互に周期的に配置される直線状導体1223Aと直線状導体1223Bのうち、直線状導体1223Aの導体幅が導体幅WYCA1と導体幅WYCA2の2種類存在し、各直線状導体1223Bは同じ導体幅WYCBであった。
これに対して、図127の第3の構成例の変形例では、導体層Cにおいて、Y方向に交互に周期的に配置される直線状導体1223Aと直線状導体1223Bのうち、各直線状導体1223Aが同じ導体幅WYCAであり、直線状導体1223Bの導体幅が導体幅WYCB1と導体幅WYCB2の2種類存在する。図127の第3の構成例の変形例では、直線状導体1223Bについては、異なる導体幅WYCB1と導体幅WYCB2の直線状導体1223BがY方向に交互に配列されている。
図127の第3の構成例の変形例において、直線状導体1223Aおよび1223Bの導体幅の違い以外は、図126の第3の構成例と同様である。
直線状導体1223Aおよび直線状導体1223Bが、導体周期FYCでY方向に周期的に配置された導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1223Aの導体幅WYCAの総和と、複数本の直線状導体1223Bの導体幅WYCB1およびWYCB2の総和とが同一または略同一となる。これにより、直線状導体1223Aの電流分布と、直線状導体1223Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制できる。
図127の第3の構成例の変形例においても、容量性ノイズを大きく改善し、導体層AとBの遮光制約を緩和できる。また、配線抵抗を下げて、電圧降下を改善できる。さらに、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
<3層導体層の第4の構成例>
図128は、3層導体層の第4の構成例を示している。
図128のAは導体層C(配線層165C)を、図128のBは導体層A(配線層165A)を、図128のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図128のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図128のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図128のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図128の第4の構成例において、図122に示した第1の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
図128のAの導体層Cは、図122に示した第1の構成例の導体層Cと同様である。すなわち、導体層Cは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとを、導体周期FYCでY方向に交互に周期的に配置して構成されている。
図128のBの導体層Aは、図121と同じ網目状導体1201を有する。また、導体層Aは、網目状導体1201のX方向の間隙幅GXAおよびY方向の間隙幅GYAを有する間隙の内側に、中継導体1241(第1の中継導体)を有する。中継導体1241は、網目状導体1201の全ての間隙に、1対1に配置されている。中継導体1241どうしの間隔、換言すれば、中継導体1241の周期も、導体周期FXAおよびFYAである。
中継導体1241は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)であり、図120のCに示した積層順の場合には、導体層Bの網目状導体1202と、導体層Cの直線状導体1221Bとを、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続する。換言すれば、導体層Bの網目状導体1202と、導体層Cの直線状導体1221Bとが、導体層Aの中継導体1241を介して、電気的に接続されている。また、中継導体1241は、例えば、図120のAに示した積層順の場合には、導体層Bの網目状導体1202と、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体とを、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続してもよい。また、中継導体1241は、例えば、図120のBに示した積層順の場合には、導体層Cの直線状導体1221Bと、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体とを、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続してもよい。また、中継導体1241は、その全てが電気的な接続に用いられていなくてもよく、その全てが電気的な接続に用いられていてもよく、その一部が電気的な接続に用いられていてもよい。
中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1221Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図128のCの導体層Bは、図121と同じ網目状導体1202を有する。また、導体層Bは、網目状導体1202のX方向の間隙幅GXBおよびY方向の間隙幅GYBを有する間隙の内側に、中継導体1242(第2の中継導体)を有する。中継導体1242は、網目状導体1202の全ての間隙に、1対1に配置されている。中継導体1242どうしの間隔、換言すれば、中継導体1242の周期も、導体周期FXBおよびFYBである。
中継導体1242は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)であり、図120のAに示した積層順の場合には、導体層Aの網目状導体1201と、導体層Cの直線状導体1221Aとを、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続する。換言すれば、導体層Bの網目状導体1201と、導体層Cの直線状導体1221Aとが、導体層Bの中継導体1242を介して、電気的に接続されている。また、中継導体1242は、例えば、図120のCに示した積層順の場合には、導体層Aの網目状導体1201と、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体とを、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続してもよい。また、中継導体1242は、例えば、図120のBに示した積層順の場合には、導体層Cの直線状導体1221Aと、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体とを、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続してもよい。また、中継導体1242は、その全てが電気的な接続に用いられていなくてもよく、その全てが電気的な接続に用いられていてもよく、その一部が電気的な接続に用いられていてもよい。
中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1221Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
また、図128のAの直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、X方向に長い導体であるので、電流が流れやすい方向はX方向である。また、図128のBおよびCの網目状導体1201および1202の電流が流れやすい方向は、Y方向である。したがって、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
図128のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっている。また、図128のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できる。また、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
<3層導体層の第4の構成例の変形例>
図129は、3層導体層の第4の構成例の第1変形例を示している。
図129のAは導体層C(配線層165C)を、図129のBは導体層A(配線層165A)を、図129のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図129のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図129のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図129のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図129において、図128に示した第4の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第4の構成例の第1変形例では、図129のAの導体層Cの構成のみが、図128と異なる。
図128のAの導体層Cでは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとが、導体周期FYCでY方向に交互に周期的に配置して構成されていた。また、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なっていた。
これに対して、図129のAの導体層Cでは、Y方向に長い直線状導体1251Aと、Y方向に長い直線状導体1251Bとが、X方向に交互に周期的に配置して構成されている。
また、図129のAの直線状導体1251Aおよび直線状導体1251BはY方向に長い導体であるので、電流が流れやすい方向はY方向である。また、図128のBおよびCの網目状導体1201および1202の電流が流れやすい方向は、Y方向である。これにより、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。略90度と、方向についての略同一とは、2つの方向の差分が90度または同一角度とみなせる範囲であればよいが、90度または同一角度に対して、少なくとも45度以上の差はない状態とする。
直線状導体1251Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1251Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体1251Aと直線状導体1251Bは、電流方向が互いに逆方向となる差動導体である。直線状導体1251Aは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Aの網目状導体1201と電気的に接続されている。導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1251Aとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。直線状導体1251Bは、例えば、半導体基板の外周部のパッド(不図示)に接続され、導体層Bの網目状導体1202と電気的に接続されている。導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1251Bとが、例えばZ方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。
直線状導体1251Aは、X方向の導体幅WXCAを有し、直線状導体1251Bは、X方向の導体幅WXCBを有し、直線状導体1251Aの導体幅WXCAと、直線状導体1251Bの導体幅WXCBとは同一または略同一である(導体幅WXCA=導体幅WXCB,導体幅WXCA≒導体幅WXCB)。Y方向の直線状導体1251Aと直線状導体1251Bとの間は、間隙幅GXCの間隙となっている。
そして、1本の直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bが、導体周期FXC(=導体幅WXCA+導体幅WXCB+2×間隙幅GXC)で、X方向に周期的に配置されている。換言すれば、直線状導体1251Aの導体周期FXCと、直線状導体1251Bの導体周期FXCとが、同一または略同一である。
また、導体層Cの直線状導体1251Aの繰り返し周期である導体周期FXCは、導体層Aの網目状導体1201のX方向の繰り返し周期である導体周期FXAの整数倍である。図129は、導体周期FXCが、導体周期FYAの2倍の例である。
導体層Cの直線状導体1251Bの繰り返し周期である導体周期FXCは、導体層Bの網目状導体1202のX方向の繰り返し周期である導体周期FXBの整数倍である。図129は、導体周期FXCが、導体周期FXBの2倍の例である。
なお、導体幅WXCA、導体幅WXCB、および、間隙幅GXCは、任意の値に設計できる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bが、導体周期FXCでX方向に周期的に配置された導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの導体幅WXCAと、直線状導体1251Bの導体幅WXCBとが同一または略同一であるため、所定の平面範囲における複数本の直線状導体1251Aの導体幅WXCAの総和と、複数本の直線状導体1251Bの導体幅WXCBの総和とが同一または略同一となる。これにより、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制できる。
また、例えば、導体層Cが、図120のCに示したように、配線層170の近傍に配置されている場合、導体層Cの直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bと、配線層170の信号線132や制御線133との間の容量結合による容量性ノイズが生じ得るが、直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善できる。
図129のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図129のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1251Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1251Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくできるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善できる。
図130は、3層導体層の第4の構成例の第2変形例を示している。
図130のA乃至Fは、図129のA乃至Fにそれぞれ対応し、同一の符号を付した共通する部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図129の第1変形例では、導体層Aの網目状導体1201および導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を見ると、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。
一方、図130の第2変形例の、導体層Aの網目状導体1201および導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を見ると、X方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
換言すれば、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202の、配線層170の信号線132が伸びる方向(Y方向)と同一または略同一の方向の導体を、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202とで比較すると、積層方向からみて全ての導体が重複している。このような構成の導体層Aと導体層Bは、図27で示した導体層A及びBの第6の構成例に相当し、図28のCのシミュレーション結果で示したように誘導性ノイズを大幅に改善することができる。
導体層Aの中継導体1241と、導体層Bの中継導体1242の位置を比較すると、図129の第1変形例では、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。一方、図130の第2変形例では、X方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
図129の第1変形例では、導体層AとBの積層、および、導体層AとCの積層が遮光構造となっており、遮光性が保たれている。一方、図130の第2変形例では、導体層AとCの積層、および、導体層BとCの積層が遮光構造となっており、遮光性が保たれている。
図130の第2変形例において、上述した点以外は、図129の第1の変形例と同様である。
図130の第2変形例においても、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制できる。
また、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能なので、容量性ノイズを大きく改善できる。導体層AとCの積層、および、導体層BとCの積層が遮光構造であるので、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できる。また、配線抵抗を下げて、電圧降下を改善できる。さらに、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
<3層導体層の第5の構成例>
図131は、3層導体層の第5の構成例を示している。
図131のAは導体層C(配線層165C)を、図131のBは導体層A(配線層165A)を、図131のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図131のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図131のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図131のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図131の第5の構成例において、図128に示した第4の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
図131のBの導体層Aは、網目状導体1261を有する。網目状導体1261が、図128に示した第4の構成例の網目状導体1201と異なる点は、X方向の間隙幅GXAとY方向の間隙幅GYAとの比である。具体的には、図128に示した第4の構成例の導体層Aの網目状導体1201は、(間隙幅GYA/間隙幅GXA)>1であるが、図131のBの第5の構成例の導体層Aの網目状導体1261は、(間隙幅GYA/間隙幅GXA)<1である。
換言すれば、図128に示した第4の構成例の導体層Aの網目状導体1201は、導体幅WXA>導体幅WYA、かつ、間隙幅GYA>間隙幅GXAであり、Y方向に電流が流れやすい導体であるのに対して、図131のBの第5の構成例の導体層Aの網目状導体1261は、導体幅WXA<導体幅WYA、かつ、間隙幅GYA<間隙幅GXAであり、X方向に電流が流れやすい導体である。
さらに、換言すれば、図128に示した第4の構成例の導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なっているのに対して、図131のBの第5の構成例の導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。図131の第5の構成例の場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
図128に示した第4の構成例では、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を比較すると、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。
一方、図131のBの第5の構成例では、導体層Aの網目状導体1261と導体層Bの網目状導体1262の間隙のX方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
換言すれば、導体層Aの網目状導体1261と導体層Bの網目状導体1262の、配線層170の信号線132が伸びる方向(Y方向)と同一または略同一の方向の導体を、導体層Aの網目状導体1261と導体層Bの網目状導体1262とで比較すると、積層方向からみて全ての導体が重複している。このような構成の導体層Aと導体層Bは、図27で示した導体層A及びBの第6の構成例に相当し、図28のCのシミュレーション結果で示したように誘導性ノイズを大幅に改善することができる。
図130の第2変形例において、上述した点以外は、図128に示した第4の構成例と同様である。
図131のAの導体層Cについては、図128に示した第4の構成例の導体層Cと同一である。したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図131のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図131のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1261と導体層Cの直線状導体1221Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1262と導体層Cの直線状導体1221Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくできるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善できる。
<3層導体層の第6の構成例>
図132は、3層導体層の第6の構成例を示している。
図132のAは導体層C(配線層165C)を、図132のBは導体層A(配線層165A)を、図132のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図132のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図132のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図132のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図132の第6の構成例において、図128に示した第4の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
図132の第6の構成例は、図128に示した第4の構成例における、導体層Aの中継導体1241の一部を省略した構成である。具体的には、図128の第4の構成例では、網目状導体1201の行列状の全ての間隙内に、中継導体1241が形成されていたのに対して、図132の第6の構成例では、中継導体1241が形成された行と、中継導体1241が形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されている。導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1221BのXY平面領域内に位置する。
このように、網目状導体1201の各間隙内に形成される中継導体1241は、全ての間隙内に配置せずに間引いて、間隙の一部に対して配置するようにしてもよい。導体層Aにおける配線領域の占有率等の制約を守ることができ、配線レイアウトの設計の自由度を高めることができる。
図132の第6の構成例において、上述した点以外は、図128に示した第4の構成例と同様である。
図132のAの導体層Cについては、図128に示した第4の構成例の導体層Cと同一である。したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図132のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図132のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1221Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1221Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図132の第6の構成例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
<3層導体層の第6の構成例の変形例>
図133は、3層導体層の第6の構成例の変形例を示している。
図133のAは導体層C(配線層165C)を、図133のBは導体層A(配線層165A)を、図133のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図133のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図133のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図133のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図133において、図132に示した第6の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第6の構成例の変形例では、導体層Aと導体層Cの構成が、図132の第6の構成例と異なる。
図132のAの導体層Cでは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとが、Y方向に交互に周期的に配置して構成されていた。これにより、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なっていた。
これに対して、図133のAの導体層Cでは、Y方向に長い直線状導体1251Aと、Y方向に長い直線状導体1251Bとが、X方向に交互に周期的に配置して構成されている。これにより、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
次に、図132のBの導体層Aでは、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された行と、形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されていた。
これに対して、図133のBの導体層Aでは、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、列単位で交互に配置されている。導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1251BのXY平面領域内に位置する。
図133の第6の構成例の変形例において、上述した点以外は、図132に示した第6の構成例と同様である。
図133のAの導体層Cについては、図129に示した第4の構成例の第1変形例の導体層Cと同一である。したがって、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図133のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図133のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1251Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1251Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくできるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善できる。
なお、図133の第6の構成例の変形例では、導体層Aの中継導体1241が間引かれ、導体層Bの中継導体1242は間引かれない構成としたが、導体層Aの中継導体1241が間引かれずに、導体層Bの中継導体1242が間引かれる構成も可能である。
<3層導体層の第7の構成例>
図134は、3層導体層の第7の構成例を示している。
図134のAは導体層C(配線層165C)を、図134のBは導体層A(配線層165A)を、図134のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図134のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図134のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図134のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図134の第7の構成例において、図131に示した第5の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第7の構成例では、図134のBの導体層Aの構成のみが、図131の第5の構成例と異なる。第7の構成例の導体層BおよびCは、図131の第5の構成例の導体層BおよびCと同様である。
第7の構成例における図134のBの導体層Aは、網目状導体1271を有する。また、導体層Aでは、網目状導体1271のX方向の間隙幅GXAおよびY方向の間隙幅GYAを有する間隙の内側に、中継導体1241が形成されていない。
換言すれば、図134のBの網目状導体1271の間隙幅GXAおよび間隙幅GYAは、図131のBの網目状導体1261の間隙幅GXAおよび間隙幅GYAよりも小さく、中継導体1241を形成するほど十分な間隙がない。
図134の第7の構成例において、上述した点以外は、図131に示した第5の構成例と同様である。
図134のAの導体層Cについては、図131に示した第5の構成例の導体層Cと同一である。したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図134のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図134のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図134の第7の構成例は、特に、導体層A乃至Cの3層を電気的に接続できる積層順、具体的には、図120のBに示した積層順に好適である。図120のBに示した導体層A、C、Bの積層順の場合、導体層Aの網目状導体1271と、導体層Cの直線状導体1221Aとが、平面領域が重複する領域の一部において、Z方向の導体ビアで接続でき、導体層Bの網目状導体1262および中継導体1242が、それぞれ、導体層Cの直線状導体1221Bおよび1221Aと、電流特性が共通の導体どうしで、かつ、平面領域が重複する領域の一部において、Z方向の導体ビアで接続できる。
<3層導体層の第8の構成例>
図135は、3層導体層の第8の構成例を示している。
図135のAは導体層C(配線層165C)を、図135のBは導体層A(配線層165A)を、図135のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図135のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図135のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図135のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図135の第8の構成例は、図128に示した第4の構成例の一部を変更した構成を有しており、第4構成例と比較して、図135の第8構成例について説明する。なお、図135においては、図128と対応する部分については同一の符号を付してある。
図135のAの導体層Cは、図128のAに示した第4構成例の導体層Cと同様である。すなわち、導体層Cは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとを、Y方向に交互に周期的に配置して構成されている。
図128のBの導体層Aは、図128に示した第4の構成例における、導体層Aの中継導体1241の一部を省略した構成である。具体的には、図128の第4の構成例では、網目状導体1201の行列状の全ての間隙内に、中継導体1241が形成されていたのに対して、図135の第8の構成例では、中継導体1241が形成された行と、中継導体1241が形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されている。
図128のCの導体層Bも、同様に、図128に示した第4の構成例における、導体層Bの中継導体1242の一部を省略した構成である。具体的には、図128の第4の構成例では、網目状導体1201の行列状の全ての間隙内に、中継導体1242が形成されていたのに対して、図135の第8の構成例では、中継導体1242が形成された行と、中継導体1242が形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されている。
したがって、図135の第8の構成例は、図128に示した第4の構成例から、導体層Aについては、網目状導体1201の行列状の各間隙に配置された中継導体1241を行単位で1行おきに間引き、導体層Bについては、網目状導体1202の行列状の各間隙に配置された中継導体1242を行単位で1行おきに間引いた構成を有する。
図135の第8の構成例において、上述した点以外は、図128に示した第4の構成例と同様である。
図135のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図135のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図135のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1221Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1221Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図135の第8の構成例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
<3層導体層の第8の構成例の第1変形例>
図136は、3層導体層の第8の構成例の第1変形例を示している。
図136のAは導体層C(配線層165C)を、図136のBは導体層A(配線層165A)を、図136のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図136のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図136のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図136のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図136において、図135に示した第8の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第8の構成例の第1変形例では、導体層A乃至Cの構成が、図135の第8の構成例と異なる。
図135のAに示した導体層Cでは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとが、Y方向に交互に周期的に配置して構成されていた。これにより、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なっていた。
これに対して、図136のAの導体層Cでは、Y方向に長い直線状導体1251Aと、Y方向に長い直線状導体1251Bとが、X方向に交互に周期的に配置して構成されている。これにより、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
次に、図135のBに示した導体層Aでは、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された行と、形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されていた。
これに対して、図136のBの導体層Aでは、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、列単位で交互に配置されている。導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1251BのXY平面領域内に位置する。
また、図135のCに示した導体層Bでは、網目状導体1202の行列状の間隙内に、中継導体1242が形成された行と、形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されていた。
これに対して、図136のCの導体層Bでは、網目状導体1202の行列状の間隙内に、中継導体1242が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、列単位で交互に配置されている。
図136の第8の構成例の第1変形例において、上述した点以外は、図135に示した第8の構成例と同様である。
図136のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図136のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図136のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1251Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1251Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくできるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1251Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1251Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第8の構成例の第2変形例>
図137は、3層導体層の第8の構成例の第2変形例を示している。
図137のAは導体層C(配線層165C)を、図137のBは導体層A(配線層165A)を、図137のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図137のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図137のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図137のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図137において、図135に示した第8の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第8の構成例の第2変形例では、導体層Aと導体層Bの構成が、図135の第8の構成例と異なる。
図137のBの導体層Aは、図135に示した第8の構成例と比較すると、網目状導体1201の中継導体1241が形成されていない間隙内に、Y方向の導体幅WYAd1を有する補強導体1281が新たに追加されている。補強導体1281は、X方向の導体幅が間隙幅GXAで、X方向に長い直線状導体である。
図137のCの導体層Bは、図135に示した第8の構成例と比較すると、網目状導体1202の中継導体1242が形成されていない間隙内に、Y方向の導体幅WYBd1を有する補強導体1282が新たに追加されている。補強導体1282は、X方向の導体幅が間隙幅GXBで、X方向に長い直線状導体である。
図137の第8の構成例の第2変形例において、上述した点以外は、図135に示した第8の構成例と同様である。
図137のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図137のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図137のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1221Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1221Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図137の第8の構成例の第2変形例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
導体層Aにおいて、中継導体1241を間引きした位置に、X方向に長い補強導体1281を配置したことにより、配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。電圧降下が改善されることにより、誘導性ノイズも改善できる。
導体層Bにおいて、中継導体1242を間引きした位置に、X方向に長い補強導体1282を配置したことにより、配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。電圧降下が改善されることにより、誘導性ノイズも改善できる。
<3層導体層の第8の構成例の第3変形例>
図138は、3層導体層の第8の構成例の第3変形例を示している。
図138のAは導体層C(配線層165C)を、図138のBは導体層A(配線層165A)を、図138のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図138のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図138のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図138のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図138において、図135に示した第8の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第8の構成例の第3変形例では、導体層Aと導体層Bの構成が、図135の第8の構成例と異なる。
最初に、導体層Aについて見ると、図135に示した第8の構成例では、網目状導体1201の行列状の各間隙は、Y方向の間隙幅GYAを共通に有していた。換言すれば、Y方向の間隙幅GYAは、網目状導体1201の行列状の全ての間隙で同一であった。
これに対して、図138のBの導体層Aでは、中継導体1241が形成されている間隙は、Y方向の間隙幅GYAを有し、中継導体1241が形成されていない間隙は、間隙幅GYAよりも小さいY方向の間隙幅GYAd1(間隙幅GYA>間隙幅GYAd1)を有する。
次に、導体層Bについて見ると、図135に示した第8の構成例では、網目状導体1202の行列状の各間隙は、Y方向の間隙幅GYBを共通に有していた。換言すれば、Y方向の間隙幅GYBは、網目状導体1202の行列状の全ての間隙で同一であった。
これに対して、図138のBの導体層Aでは、中継導体1242が形成されている間隙は、Y方向の間隙幅GYBを有し、中継導体1242が形成されていない間隙は、間隙幅GYBよりも小さいY方向の間隙幅GYBd1(間隙幅GYB>間隙幅GYBd1)を有する。
図138の第8の構成例の第3変形例において、上述した点以外は、図135に示した第8の構成例と同様である。
図138のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図138のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図138のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1221Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1221Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図138の第8の構成例の第3変形例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
導体層Aにおいて、中継導体1241を間引きした位置の間隙幅GYAd1を、中継導体1241が形成されている位置の間隙幅GYAよりも小さくしたことにより、配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。電圧降下が改善されることにより、誘導性ノイズも改善できる。
導体層Bにおいて、中継導体1242を間引きした位置の間隙幅GYBd1を、中継導体1242が形成されている位置の間隙幅GYBよりも小さくしたことにより、配線抵抗を小さくできるため、電圧降下をさらに改善することができる。電圧降下が改善されることにより、誘導性ノイズも改善できる。
なお、図138の第8の構成例の第3変形例において、導体層Aの網目状導体1201のY方向の導体幅WYAを太くすることで、中継導体1241を間引きした位置の間隙幅GYAd1を、中継導体1241が形成されている位置の間隙幅GYAよりも小さくしてもよいし、Y方向の導体幅WYAは図135の第8の構成例と同じでもよい。導体層Bの網目状導体1202についても同様である。
<3層導体層の第8の構成例の第4変形例>
図139は、3層導体層の第8の構成例の第4変形例を示している。
図139のAは導体層C(配線層165C)を、図139のBは導体層A(配線層165A)を、図139のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図139のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図139のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図139のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図139の第8の構成例の第4変形例は、図136の第8の構成例の第1変形例の一部を変更した構成を有する。図139では、図136と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図136の第1変形例では、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を比較すると、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。
一方、図139の第4変形例では、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を比較すると、X方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
図139の第8の構成例の第4変形例において、上述した点以外は、図136の第1変形例と同様である。例えば、導体層Aにおいて、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、列単位で交互に配置されている点、導体層Bにおいて、網目状導体1202の行列状の間隙内に、中継導体1242が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、列単位で交互に配置されている点も同様である。
また、図139の第8の構成例の第4変形例は、図130に示した第4の構成例の第2変形例から、導体層Aにおいて、中継導体1241を列単位で1列おきに間引き、導体層Bにおいて、中継導体1242を列単位で1列おきに間引いた構成に相当する。
図139のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図139のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層において遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1251Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1251Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくできるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善できる。
図139のAの導体層Cでは、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1251Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1251Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第8の構成例の第5変形例>
図140は、3層導体層の第8の構成例の第5変形例を示している。
図140のAは導体層C(配線層165C)を、図140のBは導体層A(配線層165A)を、図140のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図140のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図140のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図140のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図140の第8の構成例の第5変形例は、図136に示した第8の構成例の第1変形例の一部を変更した構成を有する。図140では、図136と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第8の構成例の第5変形例では、導体層Bの構成のみが、図136の第8の構成例の第1変形例と異なる。
図136の第1変形例では、導体層Bは、網目状導体1202の行列状の間隙内に、中継導体1242が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、列単位で交互に配置されていた。換言すれば、中継導体1241が列単位で1列おきに間引かれていた。
これに対して、図140の導体層Bは、網目状導体1202の行列状の間隙内に、中継導体1242が形成された列と、形成されていない列とが、X方向に、2列単位で交互に配置されている。換言すれば、中継導体1241が2列単位で2列おきに間引かれている。
図140の第8の構成例の第5変形例において、上述した点以外は、図136の第8の構成例の第1変形例と同様である。
図140のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図140のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図140のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
さらに、導体層Aの網目状導体1201と導体層Cの直線状導体1251Aとが電気的に接続され、導体層Bの網目状導体1202と導体層Cの直線状導体1251Bとが電気的に接続される場合には、導体層AおよびBの電流量を小さくできるので、導体層AまたはBからの誘導性ノイズや電圧降下をさらに改善できる。
図140のAの導体層Cでは、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、網目状導体1202と直線状導体1251Bとを略最短距離または短距離で接続して電源を引き込むことが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、網目状導体1201と直線状導体1251Aとを略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第9の構成例>
図141は、3層導体層の第9の構成例を示している。
図141のAは導体層C(配線層165C)を、図141のBは導体層A(配線層165A)を、図141のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図141のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図141のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図141のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図141の第9の構成例は、図132の第6の構成例の一部を変更した構成を有する。
図141では、図132と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第9の構成例では、導体層Aの構成のみが、図132の第6の構成例と異なる。
図132の第6の構成例の導体層Aは、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された行と、中継導体1241が形成されていない行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されていた。
図141の第9の構成例の導体層Aは、図132の第6の構成例の導体層Aの中継導体1241が形成されていない行の間隙に、中継導体1243(第3の中継導体)が新たに設けられた構成を有する。中継導体1243は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
すなわち、図141の第9の構成例の導体層Aは、網目状導体1201を有し、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された行と、中継導体1243が形成された列とが、Y方向に、行単位で交互に配置された構成を有する。
例えば、図141の第9の構成例の導体層A乃至Cが、導体層B、導体層C、導体層Aの順で、導体層Cが真ん中に配置される積層順である場合、導体層Bの中継導体1242は、導体層Cの直線状導体1221AとZ方向の導体ビアで接続し、導体層Bの網目状導体1202は、導体層Cの直線状導体1221Bと、Z方向の導体ビアで接続できる。また、導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1221BとZ方向の導体ビアで接続し、中継導体1243は、導体層Cの直線状導体1221AとZ方向の導体ビアで接続できる。さらに、導体層Aの網目状導体1201と、導体層Cの直線状導体1221Aとを、Z方向の導体ビアで接続できる。また、中継導体1243は、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体と、Z方向の導体ビアで接続してもよい。また、中継導体1243は、その全てが電気的な接続に用いられていなくてもよく、その全てが電気的な接続に用いられていてもよく、その一部が電気的な接続に用いられていてもよい。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1221Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Aに中継導体1243を設けたことにより、直線状導体1221Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1221Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図141の第9の構成例において、上述した点以外は、図132の第6の構成例と同様である。
図141のAの導体層Cについては、図132の第6の構成例の導体層Cと同一である。
したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図141のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図141のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図141の第9の構成例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
<3層導体層の第9の構成例の第1変形例>
図142は、3層導体層の第9の構成例の第1変形例を示している。
図142のAは導体層C(配線層165C)を、図142のBは導体層A(配線層165A)を、図142のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図142のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図142のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図142のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
第9の構成例の第1変形例は、図133の第6の構成例の第1変形例の一部を変更した構成を有する。図142では、図133と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第9の構成例の第1変形例では、導体層Aの構成のみが、図133の第6の構成例の第1変形例と異なる。
図133の第6の構成例の第1変形例の導体層Aは、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された列と、中継導体1241が形成されていない列とが、Y方向に、列単位で交互に配置されていた。
図142の第9の構成例の第1変形例の導体層Aは、図133の第6の構成例の第1変形例の導体層Aの中継導体1241が形成されていない列の間隙に、中継導体1243が新たに設けられた構成を有する。
すなわち、図142の第9の構成例の第1変形例の導体層Aは、網目状導体1201を有し、網目状導体1201の行列状の間隙内に、中継導体1241が形成された列と、中継導体1243が形成された列とが、X方向に、列単位で交互に配置された構成を有する。
例えば、図142の第9の構成例の導体層A乃至Cが、導体層B、導体層C、導体層Aの順で、導体層Cが真ん中に配置される積層順である場合、導体層Bの中継導体1242は、導体層Cの直線状導体1251Aと接続し、導体層Bの網目状導体1202は、導体層Cの直線状導体1251Bと、Z方向の導体ビアで接続できる。また、導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1251Bと接続し、中継導体1243は、導体層Cの直線状導体1251Aと接続できる。さらに、導体層Aの網目状導体1201と、導体層Cの直線状導体1251Aとを、Z方向の導体ビアで接続できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1251Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Aに中継導体1243を設けたことにより、直線状導体1251Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1251Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図142の第9の構成例の第1変形例において、上述した点以外は、図133の第6の構成例の第1変形例と同様である。
図142のAの導体層Cについては、図132の第6の構成例の導体層Cと同一である。
したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図142のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図142のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図142の第9の構成例の第1変形例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
<3層導体層の第9の構成例の第2変形例>
図143は、3層導体層の第9の構成例の第2変形例を示している。
図143のAは導体層C(配線層165C)を、図143のBは導体層A(配線層165A)を、図143のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図143のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図143のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図143のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
第9の構成例の第2変形例は、図141の第9の構成例の一部を変更した構成を有する。図143では、図141と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第9の構成例の第2変形例では、導体層Bの構成のみが、図141の第9の構成例と異なる。
図141の第9の構成例の導体層Bは、網目状導体1202を有し、網目状導体1202の行列状の全ての間隙内に、中継導体1242が形成されていた。
これに対して、図143の第9の構成例の第2変形例では、網目状導体1201の各間隙内に、中継導体1242が形成された行と、中継導体1244(第4の中継導体)が形成された行とが、Y方向に、行単位で交互に配置されている。中継導体1244は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
例えば、図143の第9の構成例の第2変形例の導体層A乃至Cが、導体層B、導体層A、導体層Cの順で、導体層Aが真ん中に配置される積層順である場合、導体層Bの中継導体1242は、導体層Aの網目状導体1201とZ方向の導体ビアで接続し、導体層Bの中継導体1244は、導体層Bの網目状導体1202と、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体を介して接続する。また、導体層Bの網目状導体1202は、導体層Aの中継導体1241と、Z方向の導体ビアで接続できる。導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1221BとZ方向の導体ビアで接続し、中継導体1243は、導体層Cの直線状導体1221AとZ方向の導体ビアで接続できる。さらに、導体層Aの網目状導体1201は、導体層Cの直線状導体1221Aと、Z方向の導体ビアで接続できる。なお、中継導体1244は、その全てが電気的な接続に用いられていなくてもよく、その全てが電気的な接続に用いられていてもよく、その一部が電気的な接続に用いられていてもよい。図143の第9の構成例の第2変形例では、位置ずれがあるものの、導体層A及びBおけるVdd配線の形状とVss配線の形状とが同一または略同一である。そのため、導体層A乃至Cのレイアウトを容易に設計できる場合があり、Vdd配線とVss配線とを好適な電流関係または電圧関係にしやすい場合がある。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1221Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Aに中継導体1243を設けたことにより、直線状導体1221Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1221Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1244を設けたことにより、直線状導体1221Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図143の第9の構成例の第2変形例において、上述した点以外は、図141の第9の構成例と同様である。
図143のAの導体層Cについては、図141の第9の構成例の導体層Cと同一である。
したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図143のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図143のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図143の第9の構成例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
<3層導体層の第9の構成例の第3変形例>
図144は、3層導体層の第9の構成例の第3変形例を示している。
図144のAは導体層C(配線層165C)を、図144のBは導体層A(配線層165A)を、図144のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図144のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図144のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図144のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
第9の構成例の第3変形例は、図142の第9の構成例の第1変形例の一部を変更した構成を有する。図144では、図142と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第9の構成例の第3変形例では、導体層Bの構成のみが、図142の第9の構成例の第1変形例と異なる。
図142の第9の構成例の第1変形例の導体層Bは、網目状導体1202を有し、網目状導体1202の行列状の全ての間隙内に、中継導体1242が形成されていた。
これに対し、図144の第9の構成例の第3変形例の導体層Bは、網目状導体1202を有し、網目状導体1202の行列状の間隙内に、中継導体1242が形成された列と、中継導体1244が形成された列とが、X方向に、列単位で交互に配置された構成を有する。
例えば、図144の第9の構成例の第3変形例の導体層A乃至Cが、導体層B、導体層A、導体層Cの順で、導体層Aが真ん中に配置される積層順である場合、導体層Bの中継導体1242は、導体層Aの網目状導体1201とZ方向の導体ビアで接続し、導体層Bの中継導体1244は、導体層Bの網目状導体1202と、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体を介して接続する。また、導体層Bの網目状導体1202は、導体層Aの中継導体1241と、Z方向の導体ビアで接続できる。導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1251BとZ方向の導体ビアで接続し、中継導体1243は、導体層Cの直線状導体1251AとZ方向の導体ビアで接続できる。さらに、導体層Aの網目状導体1201は、導体層Cの直線状導体1251Aと、Z方向の導体ビアで接続できる。図144の第9の構成例の第3変形例では、位置ずれがあるものの、導体層A及びBにおけるVdd配線の形状とVss配線の形状とが同一または略同一である。そのため、導体層A乃至Cのレイアウトを容易に設計できる場合があり、Vdd配線とVss配線とを好適な電流関係または電圧関係にしやすい場合がある。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1251Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Aに中継導体1243を設けたことにより、直線状導体1251Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1251Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1244を設けたことにより、直線状導体1251Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図144の第9の構成例の第3変形例において、上述した点以外は、図142の第9の構成例の第1変形例と同様である。
図144のAの導体層Cについては、図142の第9の構成例の第1変形例の導体層Cと同一である。したがって、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図144のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図144のDに示されるように、導体層AとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図144の第9の構成例の第3変形例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
<3層導体層の第9の構成例の第4変形例>
図145は、3層導体層の第9の構成例の第4変形例を示している。
図145のAは導体層C(配線層165C)を、図145のBは導体層A(配線層165A)を、図145のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図145のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図145のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図145のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
第9の構成例の第4変形例は、図144の第9の構成例の第3変形例の一部を変更した構成を有する。図145では、図144と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
図144の第3変形例では、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を比較すると、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。
一方、図145の第4変形例では、導体層Aの網目状導体1201と導体層Bの網目状導体1202の間隙の位置を比較すると、X方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
また例えば、導体層Aの中継導体1241と、導体層Bの中継導体1244の位置を比較すると、図144の第3変形例では、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。一方、図145の第4変形例では、X方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
また例えば、導体層Aの中継導体1243と、導体層Bの中継導体1242の位置を比較すると、図144の第3変形例では、X方向の位置が異なり、Y方向の位置が一致している。一方、図145の第4変形例では、X方向の位置が一致し、Y方向の位置が異なる。
図144の第3変形例では、導体層AとBの積層、および、導体層AとCの積層が遮光構造となっており、遮光性が保たれている。一方、図145の第4変形例では、導体層AとCの積層、および、導体層BとCの積層が遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
また、例えば、図145の第9の構成例の第4変形例の導体層A乃至Cが、導体層B、導体層C、導体層Aの順で、導体層Cが真ん中に配置される積層順である場合、導体層Bの中継導体1242は、導体層Cの直線状導体1251AとZ方向の導体ビアで接続し、導体層Bの中継導体1244は、導体層Cの直線状導体1251BとZ方向の導体ビアで接続する。また、導体層Bの網目状導体1202は、導体層Cの直線状導体1251Bと、Z方向の導体ビアで接続できる。導体層Aの中継導体1241は、導体層Cの直線状導体1251BとZ方向の導体ビアで接続し、中継導体1243は、導体層Cの直線状導体1251AとZ方向の導体ビアで接続できる。さらに、導体層Aの網目状導体1201は、導体層Cの直線状導体1251Aと、Z方向の導体ビアで接続できる。また、中継導体1244は、導体層A乃至Cとは異なる導体層の導体と、Z方向の導体ビアで接続してもよい。
図145の第4変形例において、上述した点以外は、図144の第3の変形例と同様である。
図145のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1251Aの電流分布と、直線状導体1251Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1251Aおよび直線状導体1251Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図145の第9の構成例の第4変形例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、同一または略同一である。この場合、配線レイアウトによっては、電圧降下をさらに改善できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1251Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Aに中継導体1243を設けたことにより、直線状導体1251Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1251Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1244を設けたことにより、直線状導体1251Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第10の構成例>
図146は、3層導体層の第10の構成例を示している。
図146のAは導体層C(配線層165C)を、図146のBは導体層A(配線層165A)を、図146のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図146のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図146のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図146のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
第10の構成例は、図128の第4の構成例の一部を変更した構成を有する。図146では、図128と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第10の構成例では、導体層Cの構成のみが、図128の第4の構成例と異なる。
図146のAの導体層Cは、X方向に長い直線状導体1291Aと、X方向に長い直線状導体1291Bとを、Y方向に交互に周期的に配置して構成されている。直線状導体1219Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1291Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
図128の第4の構成例において、図128のAの導体層Cの直線状導体1221Aの繰り返し周期である導体周期FYCは、図128のBの導体層Aの網目状導体1201のY方向の繰り返し周期である導体周期FYAの2倍であった。
これに対して、図146のAの導体層Cの直線状導体1291Aの繰り返し周期である導体周期FYCは、図146のBの導体層Aの網目状導体1201のY方向の繰り返し周期である導体周期FYAの1倍である。
同様に、図128の第4の構成例では、図128のAの導体層Cの直線状導体1221Bの導体周期FYCは、図128のCの導体層Bの網目状導体1202の導体周期FYBの2倍であったが、図146のAの導体層Cの直線状導体1291Bの導体周期FYCは、図146のCの導体層Bの網目状導体1202の導体周期FYBの1倍である。
図146の第10の構成例において、上述した点以外は、図128の第4の構成例と同様である。
図146のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1291Aの電流分布と、直線状導体1291Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1291Aおよび直線状導体1291Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図146のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図132のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても、一定範囲で、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図146の第10の構成例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1291Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1291Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第10の構成例の変形例>
図147は、3層導体層の第10の構成例の変形例を示している。
図147のAは導体層C(配線層165C)を、図147のBは導体層A(配線層165A)を、図147のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図147のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図147のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図147のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
第10の構成例の変形例は、図128の第4の構成例の一部を変更した構成を有する。
図147では、図128と対応する部分については同一の符号を付し、その部分の説明は適宜省略し、異なる部分について説明する。
第10の構成例の変形例では、導体層Cの構成のみが、図128の第4の構成例と異なる。
図147のAの導体層Cは、X方向に長い直線状導体1301Aと、X方向に長い直線状導体1301Bとを、Y方向に交互に周期的に配置して構成されている。直線状導体1301Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。直線状導体1301Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体1301Aと直線状導体1301Bとの間隔は、間隙幅GYC1と間隙幅GYC2とで交互に配置されている。
図128の第4の構成例において、図128のAの導体層Cの直線状導体1221Aの繰り返し周期である導体周期FYCは、図128のBの導体層Aの網目状導体1201のY方向の繰り返し周期である導体周期FYAの2倍であった。
これに対して、図147のAの導体層Cの直線状導体1301Aの繰り返し周期である導体周期FYCは、図147のBの導体層Aの網目状導体1201のY方向の繰り返し周期である導体周期FYAの(1/整数)倍である。図147は、導体周期FYCが、導体周期FYAの1/2倍の例である。
同様に、図128の第4の構成例では、図128のAの導体層Cの直線状導体1221Bの導体周期FYCは、図128のCの導体層Aの網目状導体1202の導体周期FYBの2倍であったが、図147のAの導体層Cの直線状導体1301Bの導体周期FYCは、図147のCの導体層Bの網目状導体1202の導体周期FYBの(1/整数)倍である。図147は、導体周期FYCが、導体周期FYBの1/2倍の例である。
図147の第10の構成例の変形例において、上述した点以外は、図128の第4の構成例と同様である。
図147のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1301Aの電流分布と、直線状導体1301Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1301Aおよび直線状導体1301Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図147のFに示されるように、導体層AとBの積層により、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できることは勿論、図132のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても、一定範囲で、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図147の第10の構成例の変形例において、導体層Cの電流が流れやすい方向と、導体層AおよびBの電流が流れやすい方向は、略直交して略90度異なる。これにより、電流が拡散しやすくなる(電流が集中しにくくなる)ので、誘導性ノイズをさらに改善できる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、直線状導体1301Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1301Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第11の構成例>
上述した3層導体層の第1乃至第10の構成例では、導体層Aおよび導体層Bの構成として、X方向の抵抗値とY方向の抵抗値が異なる網目状導体を用いた第11の構成例を採用して説明した。換言すれば、導体層Aおよび導体層Bとして、図128の第4の構成例の網目状導体1201および1202や、図131の第5の構成例の網目状導体1261および1602のように、X方向の間隙幅GXAとY方向の間隙幅GYAとが異なり、X方向の間隙幅GXBとY方向の間隙幅GYBとが異なる構成を採用して説明した。
しかしながら、導体層Aおよび導体層Bは、図12乃至図41で説明した導体層A及びBの第1乃至第13の構成例のいずれをも採用することができる。
次の、図148乃至図152では、導体層C(配線層165C)については、図122等で採用した構成で統一し、導体層Aおよび導体層Bが、X方向とY方向の抵抗値が同一の網目状導体を採用した構成について説明する。
図148は、3層導体層の第11の構成例を示している。
図148のAは導体層C(配線層165C)を、図148のBは導体層A(配線層165A)を、図148のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図148のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図148のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図148のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図148の第11の構成例において、図128に示した第4の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
図148のAの導体層Cは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとを、導体周期FYCでY方向に交互に周期的に配置して構成されている。
図148のBの導体層Aは、網目状導体1311から成る。網目状導体1311は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。ここで、導体幅WXA=導体幅WYA、間隙幅GXA=間隙幅GYA、および、導体周期FXA=導体周期FYAである。また、網目状導体1201の各間隙には、中継導体1241が配置されている。中継導体1241どうしの間隔、換言すれば、中継導体1241の周期も、導体周期FXAおよびFYAである。網目状導体1311は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
図128のCの導体層Bは、網目状導体1312から成る。網目状導体1312は、X方向の導体幅WXB、間隙幅GXB、および、導体周期FXBを有し、Y方向の導体幅WYB、間隙幅GYB、および、導体周期FYBを有する。ここで、導体幅WXB=導体幅WYB、間隙幅GXB=間隙幅GYB、および、導体周期FXB=導体周期FYBである。また、網目状導体1312の各間隙には、中継導体1242が配置されている。中継導体1242どうしの間隔、換言すれば、中継導体1242の周期も、導体周期FXBおよびFYBである。網目状導体1312は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
図148のBおよびCに示されるように、導体層Aに形成された中継導体1241の平面位置と、導体層Bに形成された中継導体1242の平面位置は同じである。換言すれば、導体層Aの網目状導体1311と、導体層Bの網目状導体1312とは、積層方向から見て全て重複している。このような構成の導体層Aと導体層Bは、図15で示した導体層A及びBの第2の構成例に相当し、図17のシミュレーション結果で示したように誘導性ノイズを大幅に改善することができる。
そのため、導体層C(配線層165C)を、図120のBに示したように、導体層A(配線層165A)と導体層B(配線層165B)の間に配置して、導体層Aの網目状導体1311と、導体層Cの直線状導体1221Aとが、Z方向の導体ビアで接続され、導体層Bの網目状導体1312と、導体層Cの直線状導体1221Bとが、Z方向の導体ビアで接続される積層順に好適である。
導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
導体層Cの直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。
容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図148のFに示されるように、導体層Aと導体層Bの積層は、遮光構造となっていないが、図148のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層によって遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光できる。また、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
<3層導体層の第12の構成例>
図149は、3層導体層の第12の構成例を示している。
図149のAは導体層C(配線層165C)を、図149のBは導体層A(配線層165A)を、図149のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図149のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図149のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図149のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図149の第12の構成例において、図128に示した第4の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
図149のAの導体層Cは、X方向に長い直線状導体1221Aと、X方向に長い直線状導体1221Bとを、導体周期FYCでY方向に交互に周期的に配置して構成されている。
図149のBの導体層Aは、面状導体1321から成る。面状導体1321は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。
図149のCの導体層Bは、面状導体1322から成る。面状導体1322は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1222Aおよび直線状導体1222Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図149のFに示されるように、導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができ、図149のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和することができるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善することができる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
この3層導体層の第12の構成例は、図120のBに示したような、導体層C(配線層165C)を、導体層A(配線層165A)と導体層B(配線層165B)の間に配置して、導体層Aの面状導体1321と、導体層Cの直線状導体1221Aとが、Z方向の導体ビアで接続され、導体層Bの面状導体1322と、導体層Cの直線状導体1221Bとが、Z方向の導体ビアで接続される積層順に好適である。
<3層導体層の第12の構成例の変形例>
図150は、3層導体層の第12の構成例の第1変形例を示している。
図150のAは導体層C(配線層165C)を、図150のBは導体層A(配線層165A)を、図150のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図150のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図150のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図150のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図150において、図148および図149に示した第11および第12の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第12の構成例の第1変形例では、図150のCの導体層Bの構成のみが、図149と異なる。
図150のCの導体層Bは、網目状導体1312と、その間隙に形成された中継導体1242とから成る。
図149に示した第12の構成例は、導体層Aについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例の網目状導体1311および中継導体1241を、面状導体1321に変更し、導体層Bについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例の網目状導体1312および中継導体1242を、面状導体1322に変更した構成である。
これに対して、図150の第12の構成例の第1変形例は、導体層Aについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例の網目状導体1311および中継導体1241を、面状導体1321に変更し、導体層Bについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例と同じ、網目状導体1312および中継導体1242とした構成である。
図151は、3層導体層の第12の構成例の第2変形例を示している。
図151のAは導体層C(配線層165C)を、図151のBは導体層A(配線層165A)を、図151のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図151のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図151のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図151のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図151において、図148および図149に示した第11および第12の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第12の構成例の第2変形例では、図151のBの導体層Aの構成のみが、図149と異なる。
図149に示した第12の構成例は、導体層Aについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例の網目状導体1311および中継導体1241を、面状導体1321に変更し、導体層Bについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例の網目状導体1312および中継導体1242を、面状導体1322に変更した構成である。
これに対して、図151の第12の構成例の第2変形例は、導体層Aについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例と同じ、網目状導体1311および中継導体1241とし、導体層Bについては、図148に示した3層導体層の第11の構成例の網目状導体1312および中継導体1242を、面状導体1322に変更した構成である。
第1変形例および第2変形例においても、図149に示した第12の構成例と同様の作用効果を奏する。
すなわち、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1222Aおよび直線状導体1222Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
導体層AとBの積層が遮光構造となっており、能動素子群167からのホットキャリア発光を遮光することができることは勿論、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層においても遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和することができるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善することができる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図150の第1変形例は、特に、導体層A乃至Cの3層を電気的に接続できる積層順、具体的には、図120のAおよびBに示した積層順に好適である。例えば、図120のAに示した導体層A、B、Cの積層順の場合、導体層Aの面状導体1321と、導体層Bの中継導体1242とが接続でき、導体層Bの網目状導体1312および中継導体1242が、それぞれ、導体層Cの直線状導体1221Bおよび1221Aと、電流特性が共通の導体どうしで、かつ、平面領域が重複する領域の一部において、Z方向の導体ビアで接続できる。
図151の第2変形例は、特に、導体層A乃至Cの3層を電気的に接続できる積層順、具体的には、図120のBおよびCに示した積層順に好適である。例えば、図120のBに示した導体層A、C、Bの積層順の場合、導体層Aの網目状導体1311および中継導体1241が、それぞれ、導体層Cの直線状導体1221Aおよび1221Bと、電流特性が共通の導体どうしで、かつ、平面領域が重複する領域の一部において、Z方向の導体ビアで接続でき、導体層Bの面状導体1322と、導体層Cの直線状導体1221Bとが、接続できる。
<3層導体層の第13の構成例>
図152は、3層導体層の第13の構成例を示している。
図152のAは導体層C(配線層165C)を、図152のBは導体層A(配線層165A)を、図152のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図152のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図152のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図152のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図152の第12の構成例において、図148に示した第11の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第13の構成例では、図152のBの導体層Aの構成のみが、図148と異なる。
図152のBの導体層Aは、網目状導体1331から成る。網目状導体1331は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。網目状導体1331は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。ここで、導体幅WXA=導体幅WYA、間隙幅GXA=間隙幅GYA、および、導体周期FXA=導体周期FYAである。ただし、網目状導体1331の間隙の間隙幅GXAおよび間隙幅GYAは、導体層Bの網目状導体1312の間隙の間隙幅GXBおよび間隙幅GYBよりも小さい(間隙幅GXA=間隙幅GYA<間隙幅GXB=間隙幅GYB)。また、網目状導体1331の間隙内には、中継導体は形成されていない。
図152の第13の構成例において、上述した点以外は、図148の第11の構成例と同様である。
図152のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、直線状導体1221Aの電流分布と、直線状導体1221Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
直線状導体1221Aおよび直線状導体1221Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図152のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層のそれぞれが遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、直線状導体1221Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
図152の第13の構成例は、特に、導体層A乃至Cの3層を電気的に接続できる積層順、具体的には、図120のBに示した積層順に好適である。例えば、図120のBに示した導体層A、C、Bの積層順の場合、導体層Aの網目状導体1331が、導体層Cの直線状導体1221AとZ方向の導体ビアで接続でき、導体層Bの網目状導体1312および中継導体1242が、それぞれ、導体層Cの直線状導体1221Bおよび1221Aと、電流特性が共通の導体どうしで、かつ、平面領域が重複する領域の一部において、Z方向の導体ビアで接続できる。
<3層導体層の第14の構成例>
上述した3層導体層の第1乃至第13の構成例では、導体層Cの構成として、いわゆる縦縞または横縞の配線パタンである、X方向に長い直線状導体か、または、Y方向に長い直線状導体を用いた構成を採用して説明した。
しかしながら、導体層Cは、縦縞または横縞の配線パタンに限られない。
次の、図153乃至図163では、導体層Cが、縦縞または横縞の配線パタン以外の構成を有する場合について説明する。
図153は、3層導体層の第14の構成例を示している。
図153のAは導体層C(配線層165C)を、図153のBは導体層A(配線層165A)を、図153のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図153のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図153のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図153のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図153の第14の構成例において、図148に示した第11の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第14の構成例では、図153のAの導体層Cの構成のみが、図148と異なる。
図153のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1341Aおよび1341Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。矩形状導体1341Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。矩形状導体1341Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
具体的には、矩形状導体1341Aを、X方向に間隙幅GXCを空けて繰り返し配置した行と、矩形状導体1341Bを、X方向に間隙幅GXCを空けて繰り返し配置した行とが、Y方向に交互に周期的に配置されている。矩形状導体1341Aおよび1341Bは、X方向には導体周期FXCで繰り返し配置され、Y方向には導体周期FYCで繰り返し配置されている。矩形状導体1341Aと矩形状導体1341BとのY方向の間には、間隙幅GYCの間隙がある。
矩形状導体1341Aは、X方向の導体幅WXCAおよびY方向の導体幅WYCAを有し、矩形状導体1341Bは、X方向の導体幅WXCBおよびY方向の導体幅WYCBを有する。ここで、導体幅WXCA、WYCA、WXCB、および、WYCBは同一である(導体幅WXCA=導体幅WYCA=導体幅WXCB=導体幅WYCB)。
図153の第14の構成例において、上述した点以外は、図148の第11の構成例と同様である。
図153のAの導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、矩形状導体1341Aの電流分布と、矩形状導体1341Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
矩形状導体1341Aおよび矩形状導体1341Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図153のDおよびEに示されるように、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層のそれぞれが遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、矩形状導体1341Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、矩形状導体1341Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第14の構成例の変形例>
図154は、3層導体層の第14の構成例の第1変形例を示している。
図154のAは導体層C(配線層165C)を、図154のBは導体層A(配線層165A)を、図154のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図154のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図154のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図154のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図154において、図153に示した第14の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第14の構成例の第1変形例では、図154のAの導体層Cの構成のみが、図153と異なり、導体層AおよびBの構成は、図153と同様である。
図154のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1341Aおよび1341Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図153と共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/4だけ、配置がずれている点が異なる。X方向の繰り返し周期である導体周期FXCは、2列単位となる。
図155は、3層導体層の第14の構成例の第2変形例を示している。
図155のAは導体層C(配線層165C)を、図155のBは導体層A(配線層165A)を、図155のCは導体層B(配線層165B)を示している。
また、図155のDは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図155のEは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図155のFは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図である。
図155において、図153に示した第14の構成例と対応する部分については同一の符号を付してあり、その部分の説明は適宜省略して、異なる部分に着目して説明する。
第14の構成例の第2変形例では、図155のAの導体層Cの構成のみが、図149と異なり、導体層AおよびBの構成は、図149と同様である。
図155のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1341Aおよび1341Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図149と共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/2だけ、配置がずれている点が異なる。X方向の繰り返し周期である導体周期FXCは、2列単位となる。なお、矩形状導体1341Aおよび1341Bの、隣接する列でのY方向のずらし量は、任意の値に設計することができる。
図154および図155の第14の構成例の第1変形例および第2変形例において、導体層Cを所定の平面範囲(平面領域)で見ると、矩形状導体1341Aの電流分布と、矩形状導体1341Bの電流分布とが同一または略同一となるため、誘導性ノイズの発生を抑制することができる。
また、第14の構成例の第1変形例および第2変形例において、矩形状導体1341Aおよび矩形状導体1341Bは、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図155の第14の構成例の第2変形例では、さらに、矩形状導体1341Aおよび矩形状導体1341Bは、X方向に同じ配線パタンの繰り返しとなっているので、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図154の第14の構成例の第1変形例では、導体層AとBの積層、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層により、一定範囲で、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を若干緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
図155の第14の構成例の第2変形例では、導体層AとCとの積層、および、導体層BとCとの積層のそれぞれが遮光構造となっており、遮光性が保たれている。これにより、導体層AとBの遮光制約を大幅に緩和できるので、導体層AとBの導体面積を最大限に利用することができ、配線抵抗を下げて、電圧降下をさらに改善できる。また、導体層A及びBのレイアウトの自由度を向上させることができる。
導体層Aに中継導体1241を設けたことにより、矩形状導体1341Bと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
導体層Bに中継導体1242を設けたことにより、矩形状導体1341Aと略最短距離または短距離で接続することが可能となり、電圧降下、エネルギ損失、または、誘導性ノイズを低減できる。
<3層導体層の第14の構成例におけるその他の変形例>
以下では、図156乃至図163を参照して、図153に示した3層導体層の第14の構成例のその他の変形例について説明する。
なお、第14の構成例の変形例は、図154および図155の第1および第2変形例と同様に、導体層Cの構成のみが変更されるため、図156乃至図163では、導体層Cの構成のみを図示する。また、図156乃至図163では、図153のAに示した第14の構成例の導体層Cと比較して、導体層Cの構成を説明する。
図156のAは、3層導体層の第14の構成例の第3変形例の導体層Cを示している。
図156のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1342Aおよび1342Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。矩形状導体1342Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。矩形状導体1342Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
図156のAの導体層Cが図153のAの導体層Cと異なる点は、矩形状導体1342Aおよび1342Bの導体サイズ、即ち、導体幅WXCA、WYCA、WXCB、および、WYCBである。なお、導体幅WXCA、WYCA、WXCB、および、WYCBは同一である(導体幅WXCA=導体幅WYCA=導体幅WXCB=導体幅WYCB)。
図156のAの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
また、矩形状導体1342Aおよび1342Bの導体サイズを、図153のAに示した第14の構成例よりも大きくすることにより、配線抵抗をより下げることができる。
図156のBは、3層導体層の第14の構成例の第4変形例の導体層Cを示している。
図156のBの導体層Cは、複数の矩形状導体1342Aおよび1342Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図156のAと共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/4だけ、配置がずれている点が異なる。X方向の繰り返し周期である導体周期FXCは、2列単位となる。
図156のBの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図156のCは、3層導体層の第14の構成例の第5変形例の導体層Cを示している。
図156のCの導体層Cは、複数の矩形状導体1342Aおよび1342Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図156のAと共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/2だけ、配置がずれている点が異なる。隣接する行で、X方向の導体周期FXCの1/2だけ、配置がずれているとも言える。X方向の導体周期FXCは、2列単位であり、Y方向の導体周期FYCは、2行単位である。なお、矩形状導体1342Aおよび1342Bの、隣接する列でのY方向のずらし量は、任意の値に設計することができる。
図156のCの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
さらに、図156のCの導体層Cは、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図157のAは、3層導体層の第14の構成例の第6変形例の導体層Cを示している。
図157のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1343Aおよび1343Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。矩形状導体1343Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。矩形状導体1343Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
図157のAの導体層Cが図153のAの導体層Cと異なる点は、矩形状導体1343Aおよび1343Bの導体サイズ、具体的には、導体幅WXCAおよびWXCBである。なお、矩形状導体1343Aおよび1343Bは長方形であり、導体幅WXCA>導体幅WYCA、かつ、導体幅WXCB>導体幅WYCBである。また、導体幅WXCAと導体幅WXCBとが等しく、導体幅WYCAと導体幅WYCBとが等しい(導体幅WXCA=導体幅WXCB,導体幅WYCA=導体幅WYCB)。
図157のAの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図157のBは、3層導体層の第14の構成例の第7変形例の導体層Cを示している。
図157のBの導体層Cは、複数の矩形状導体1343Aおよび1343Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図157のAと共通するが、隣接する行で、X方向の導体周期FXCの1/2だけ、配置がずれている点が異なる。Y方向の繰り返し周期である導体周期FYCは、2行単位となる。なお、矩形状導体1343Aおよび1343Bの、隣接する行でのX方向のずらし量は、任意の値に設計することができる。
図157のBの導体層Cは、矩形状導体1343Aおよび矩形状導体1343Bが、Y方向に同じ配線パタンの繰り返しではないので、容量性ノイズをY方向で完全相殺できないX位置が存在する。
そこで、X方向の導体周期FXCの1/2だけずらす場合には、図157のCの導体層Cのように構成することができる。
図157のCは、3層導体層の第14の構成例の第8変形例の導体層Cを示している。
図157のCの導体層Cは、Y方向に隣接する矩形状導体1343Aおよび1343Bの2行単位で、X方向の導体周期FXCの1/2だけ配置をずらし、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される。
図157のCの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
なお、矩形状導体1343Aおよび1343Bの、隣接する2行単位でのX方向のずらし量は、任意の値に設計することができる。また、矩形状導体1343Aおよび1343Bの2行単位でのX方向のずらしは、隣接する2行の矩形状導体ではなく、隣接しない2行の矩形状導体をずらしてもよい。また、矩形状導体1343Aおよび1343Bの2行単位でのX方向のずらしは、所定の平面範囲(平面領域)で見る場合の、矩形状導体1343AのY方向の導体幅の総和と、矩形状導体1343BのY方向の導体幅の総和とが同一であれば容量性ノイズをY方向で完全相殺することができるので、2行単位である必要はない。換言すると、矩形状導体1343Aおよび1343Bを、隣接する隣接しないに関わらず、2行以上の複数行単位で、任意の値に設計したずらし量で、X方向にずらしてもよく、所定の平面範囲(平面領域)で見る場合の、矩形状導体1343AのY方向の導体幅の総和と、矩形状導体1343BのY方向の導体幅の総和とが同一または略同一である場合に好適だが、その限りではない。
図158のAは、3層導体層の第14の構成例の第9変形例の導体層Cを示している。
図158のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1344Aおよび1344Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。矩形状導体1344Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。矩形状導体1344Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
図158のAの導体層Cが図157のAの導体層Cと異なる点は、矩形状導体1344Aおよび1344Bの導体サイズ、具体的には、導体幅WXCAおよびWXCBである。図158のAの矩形状導体1344Aと1344Bの導体幅WXCAおよびWXCBは、図157のAの矩形状導体1343Aと1343Bの導体幅WXCAおよびWXCBよりも大きい。
なお、矩形状導体1344Aおよび1344Bは長方形であり、導体幅WXCA>導体幅WYCA、かつ、導体幅WXCB>導体幅WYCBである。また、導体幅WXCAと導体幅WXCBとが等しく、導体幅WYCAと導体幅WYCBとが等しい(導体幅WXCA=導体幅WXCB,導体幅WYCA=導体幅WYCB)。
図158のAの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図158のBは、3層導体層の第14の構成例の第10変形例の導体層Cを示している。
図158のBの導体層Cは、複数の矩形状導体1344Aおよび1344Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図158のAと共通するが、隣接する行で、X方向の導体周期FXCの1/3だけ、配置がずれている点が異なる。Y方向の繰り返し周期である導体周期FYCは、6行単位となる。
図158のBの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図158のCは、3層導体層の第14の構成例の第11変形例の導体層Cを示している。
図158のCの導体層Cは、Y方向に隣接する矩形状導体1344Aおよび1344Bの2行単位で、X方向の導体周期FXCの1/3だけ、配置をずらし、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される。
図158のCの導体層Cは、容量性ノイズをY方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図159のAは、3層導体層の第14の構成例の第12変形例の導体層Cを示している。
図159のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1341Aおよび1341Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。
図159のAの導体層Cが図153のAの導体層Cと異なる点は、矩形状導体1341Aおよび1341Bの配列方向である。具体的には、図153のAの導体層Cでは、矩形状導体1341Aおよび1341Bのそれぞれは、導体周期FXCでX方向に繰り返し配置され、矩形状導体1341Aおよび1341Bは、Y方向に交互に周期的に配置されていた。これに対して、図159のAの導体層Cでは、矩形状導体1341Aおよび1341Bのそれぞれは、導体周期FYCでY方向に繰り返し配置され、矩形状導体1341Aおよび1341Bは、X方向に交互に周期的に配置されている。
図159のAの導体層Cは、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図159のBは、3層導体層の第14の構成例の第13変形例の導体層Cを示している。
図159のBの導体層Cは、複数の矩形状導体1361Aおよび1361Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。矩形状導体1361Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。矩形状導体1361Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
図159のBの導体層Cが図159のAの導体層Cと異なる点は、矩形状導体1361Aおよび1361Bの導体サイズ、具体的には、導体幅WYCAおよびWYCBである。なお、矩形状導体1361Aおよび1361Bは長方形であり、導体幅WXCA<導体幅WYCA、かつ、導体幅WXCB<導体幅WYCBである。また、導体幅WXCAと導体幅WXCBとが等しく、導体幅WYCAと導体幅WYCBとが等しい(導体幅WXCA=導体幅WXCB,導体幅WYCA=導体幅WYCB)。
図159のBの導体層Cは、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
なお、図示は省略するが、矩形状導体1361Aおよび1361Bを、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/2だけずらし、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置する構成や、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/3だけずらす構成も可能である。また、矩形状導体1361Aおよび1361Bの、隣接する列でのY方向のずらし量は、任意の値に設計することができる。また、矩形状導体1361Aおよび1361Bを、隣接する隣接しないに関わらず、2列以上の複数列単位で、任意の値に設計したずらし量で、Y方向にずらしてもよく、所定の平面範囲(平面領域)で見る場合の、矩形状導体1361AのX方向の導体幅の総和と、矩形状導体1361BのX方向の導体幅の総和とが同一または略同一である場合に好適だが、その限りではない。
図159のCは、3層導体層の第14の構成例の第14変形例の導体層Cを示している。
図159のCの導体層Cは、X方向に隣接する矩形状導体1361Aおよび1361Bの2列単位で、Y方向の導体周期FYCの1/2だけ、配置をずらし、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される。
図159のCの導体層Cは、容量性ノイズをX方向で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図160のAは、3層導体層の第14の構成例の第15変形例の導体層Cを示している。
図160のAの導体層Cは、2個の矩形状導体1341Aと2個の矩形状導体1341Bを、X方向およびY方向に所定の繰り返し周期で同一平面上に配置して構成されている。隣接する矩形状導体1341Aどうしの間隙、隣接する矩形状導体1341Bどうしの間隙、および、隣接する矩形状導体1341Aと1341Bとの間隙は、X方向に間隙幅GXC、Y方向に間隙幅GYCを有する。2個の矩形状導体1341Aと2個の矩形状導体1341Bは、X方向には導体周期FXCで繰り返し配置され、Y方向には導体周期FYCで繰り返し配置されている。
図160のBは、3層導体層の第14の構成例の第16変形例の導体層Cを示している。
図160のBの導体層Cは、複数の矩形状導体1343Aおよび1343Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図157のAと共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/2だけ、配置がずれている点が異なる。隣接する行で、配置がX方向の導体周期FXCの1/2だけずれているとも言える。X方向の導体周期FXCは、2列単位であり、Y方向の導体周期FYCは、2行単位である。
図160のCは、3層導体層の第14の構成例の第17変形例の導体層Cを示している。
図160のCの導体層Cは、複数の矩形状導体1344Aおよび1344Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図158のAと共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/2だけ、配置がずれている点が異なる。隣接する行で、配置がX方向の導体周期FXCの1/2だけずれているとも言える。X方向の導体周期FXCは、2列単位であり、Y方向の導体周期FYCは、2行単位である。図160のBの導体層Cと、図160のCの導体層Cとは、X方向の導体幅WXCAおよびWXCBが異なるだけである。
図160のA乃至Cの導体層Cは、容量性ノイズをX方向およびY方向の両方で完全相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図161のAは、3層導体層の第14の構成例の第18変形例の導体層Cを示している。
図161のAの導体層Cは、2個の矩形状導体1341Aと2個の矩形状導体1341Bを、X方向およびY方向に所定の繰り返し周期で同一平面上に配置して構成される点で図156のAと共通するが、2列単位で、Y方向の導体周期FYCの1/4だけ、配置がずれている点が異なる。
図161のBは、3層導体層の第14の構成例の第19変形例の導体層Cを示している。
図161のBの導体層Cは、複数の矩形状導体1343Aおよび1343Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図157のAと共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/4だけ、配置がずれている点が異なる。
図161のCは、3層導体層の第14の構成例の第20変形例の導体層Cを示している。
図161のCの導体層Cは、導体1381Aおよび1381Bを、Y方向に所定の繰り返し周期で同一平面上に配置して構成されている。導体1381Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体1381Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
導体1381Aは、図161のBのX方向に配列された全ての矩形状導体1343Aを最短経路で接続した形状を有する。導体1381Bは、図161のBのX方向に配列された全ての矩形状導体1343Bを最短経路で接続した形状を有する。図161のCの間隙幅GXCおよび間隙幅GYCは、隣接する導体間のX方向およびY方向の最小幅に相当する。なお、導体1381Aおよび導体1381Bは、図161のBのX方向に配列された全ての矩形状導体を最短経路で接続した形状でなくてもよく、例えば、ミアンダ形状であってもよく、蛇行した形状であってもよい。
図161のA乃至Cの導体層Cは、Y方向については容量性ノイズを完全相殺し、X方向については一部の容量性ノイズを相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図162のAは、3層導体層の第14の構成例の第21変形例の導体層Cを示している。
図162のAの導体層Cは、複数の矩形状導体1341Aおよび1341Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図153のAと共通するが、隣接する列で、Y方向の導体周期FYCの1/4だけ、配置がずれている点が異なる。
図162のBは、3層導体層の第14の構成例の第22変形例の導体層Cを示している。
図162のBの導体層Cは、導体1382Aおよび1382Bを、X方向の導体周期FXCおよびY方向の導体周期FYCで同一平面上に周期的に配置して構成されている。導体1382Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体1382Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。導体1382Aは、X方向の導体幅WXCAおよびY方向の導体幅WYCAを有し、導体1382Bは、X方向の導体幅WXCBおよびY方向の導体幅WYCBを有する。図162のBの間隙幅GXCおよび間隙幅GYCは、隣接する導体間のX方向およびY方向の最小幅に相当する。
導体1382Aは、図162のAのX方向に配列された2個の矩形状導体1341Aを最短経路で接続した形状を有する。導体1382Bは、図162のAのX方向に配列された2個の矩形状導体1341Bを最短経路で接続した形状を有する。なお、導体1382Aおよび導体1382Bは、最短経路で接続した形状でなくてもよく、図162のAのX方向に配列された2個以上の矩形状導体を電気的に接続した形状であればよい。
図162のCは、3層導体層の第14の構成例の第23変形例の導体層Cを示している。
図162のCの導体層Cは、導体1383Aおよび1383Bを、Y方向に所定の繰り返し周期で同一平面上に配置して構成されている。導体1383Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体1383Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。導体1383Aは、Y方向の導体幅WYCAを有し、導体1382Bは、Y方向の導体幅WYCBを有する。図162のCの間隙幅GXCおよび間隙幅GYCは、隣接する導体間のX方向およびY方向の最小幅に相当する。
導体1383Aは、図162のAのX方向に配列された全ての矩形状導体1341Aを最短経路で接続した形状を有する。導体1383Bは、図162のAのX方向に配列された全ての矩形状導体1341Bを最短経路で接続した形状を有する。なお、導体1383Aおよび導体1383Bは、図162のAのX方向に配列された全ての矩形状導体を最短経路で接続した形状でなくてもよく、例えば、ミアンダ形状であってもよく、蛇行した形状であってもよい。
図162のA乃至Cの導体層Cは、Y方向については容量性ノイズを完全相殺し、X方向については一部の容量性ノイズを相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。
図163のAは、3層導体層の第14の構成例の第24変形例の導体層Cを示している。
図163のAの導体層Cは、矩形状導体1341Aおよび1341Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成される点で図153のAと共通するが、隣接する列で、配置がY方向の導体周期FYCの1/4だけずれている領域と、ずれていない領域が混在する点が異なる。図163のAの導体層Cは、Y方向の位置ずれがない2個の矩形状導体1341Aおよび1341BのX方向中心を基準として、導体周期FXCでX方向に折り返して繰り返し配置した構成を有する。
図163のBは、3層導体層の第14の構成例の第25変形例の導体層Cを示している。
図163のBの導体層Cは、矩形状導体1371Aおよび1371Bを配置し、導体1382Aおよび1382Bを、所定の繰り返し周期で同一平面上に繰り返し配置して構成されている。
図163のBの導体層Cは、矩形状導体1371Aおよび1371BのX方向中心で導体1382Aおよび1382Bを折り返した構成を有し、導体1382Aおよび1382Bを導体周期FXCでX方向に繰り返し配置した構成を有する。
図163のCは、3層導体層の第14の構成例の第26変形例の導体層Cを示している。
図163のCの導体層Cは、導体1391Aおよび1391Bを、Y方向に所定の繰り返し周期で同一平面上に配置して構成されている。導体1391Aは、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。導体1391Bは、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。導体1391Aは、Y方向の導体幅WYCAを有し、導体1391Bは、Y方向の導体幅WYCBを有する。図163のCの間隙幅GXCおよび間隙幅GYCは、隣接する導体間のX方向およびY方向の最小幅に相当する。
導体1391Aは、図163のBのX方向に配列された全ての矩形状導体1371Aおよび導体1382Aを最短経路で接続した形状を有する。導体1391Bは、図163のBのX方向に配列された全ての矩形状導体1371Bおよび導体1382Bを最短経路で接続した形状を有する。なお、導体1391Aおよび導体1391Bは、図163のBのX方向に配列された全ての矩形状導体を最短経路で接続した形状でなくてもよく、例えば、ミアンダ形状であってもよく、蛇行した形状であってもよい。
図163のCの導体層Cは、図163のBの導体層Cと同じ領域単位で、導体周期FXCでX方向に折り返して繰り返し配置した構成を有する。
図163のA乃至Cの導体層Cは、X方向に鏡面対称な導体配置となっている。
図163のA乃至Cの導体層Cは、Y方向については容量性ノイズを完全相殺し、X方向については一部の容量性ノイズを相殺することが可能である。容量性ノイズは、導体層Cが配線層170に近いほど、大きく改善することができる。一部の具体例を上述したが、第1乃至第14の構成例またはその変形例(図122乃至図163)は、特に、導体層A乃至Cの3層を、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続できる積層順に好適である。具体的には、図122乃至図127、図134、図148、図149、および、図152乃至図163に示した構成例並びにその変形例は、図120のBに示した積層順に好適である。また、図150に示した構成例およびその変形例は、図120のAおよびBに示した積層順に好適である。また、図129、図131、図133、図135乃至図138、図140、図142乃至図144、図146、図147、および、図151に示した構成例並びにその変形例は、図120のBおよびCに示した積層順に好適である。また、図128、図130、図132、図139、図141、および、図145に示した構成例並びにその変形例は、図120のA乃至Cに示した積層順に好適である。
<3層導体層のその他の変形例>
上述した各構成例において、例えばGNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)として説明した導体は、例えばプラス電源に接続される配線(Vdd配線)であってもよく、例えばプラス電源に接続される配線(Vdd配線)として説明した導体は、例えばGNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)でもよい。VddまたはVssとする電圧は、GNDと電源でもよいし、電圧が異なる2種類の電源でもよい。VddまたはVssとする電圧は、2つの極性が異なることが望ましいが、その限りではない。導体層A、B、C間をZ方向に延伸して接続する導体ビア(VIA)の個数または総面積は、所定の平面範囲(平面領域)において、VddとVssとで同じであることが望ましいが、その限りではない。間隙内に配置する中継導体を間引く場合には、上述した例以外の間引き方、例えば、ランダムに間引くなどしてもよい。
導体層Cは、電流の流れやすいシート抵抗の低い導体層としたが、電流の流れにくいシート抵抗の高い導体層としてもよい。導体層Cは、回路基板や半導体基板や電子機器の中で最も電流の流れにくい導体層ではないことが望ましいが、その限りではない。導体層Cは、回路基板や半導体基板や電子機器の中で最も電流の流れやすい導体層であることが望ましいが、その限りではない。導体層Cは、導体層Aと導体層Bとの少なくとも一方よりも電流の流れやすい導体層であることが望ましいが、その限りではない。導体層Cは、回路基板や半導体基板や電子機器の中で導体層Aの次に電流の流れやすい導体層であることが望ましいが、その限りではない。導体層Cは、回路基板や半導体基板や電子機器の中で導体層Bの次に電流の流れやすい導体層であることが望ましいが、その限りではない。例えば、導体層Cは、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で1番目に電流の流れにくい導体層であってもよい。例えば、導体層Cは、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で1番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。
例えば、導体層Cは、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で2番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。例えば、導体層Cは、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で3番目に電流の流れやすい導体層であってもよい。例えば、導体層Cは、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で導体層Aの次に電流の流れやすい導体層であってもよい。例えば、導体層Cは、第1の半導体基板101または第2の半導体基板102の中で導体層Bの次に電流の流れやすい導体層であってもよい。
なお、上述した回路基板や半導体基板や電子機器の中で電流の流れやすい導体層は、回路基板の中で電流の流れやすい導体層、半導体基板の中で電流の流れやすい導体層、電子機器の中で電流の流れやすい導体層、の何れかであると考えてもよい。また、上述した回路基板や半導体基板や電子機器の中で電流の流れにくい導体層は、回路基板の中で電流の流れにくい導体層、半導体基板の中で電流の流れにくい導体層、電子機器の中で電流の流れにくい導体層、の何れかであると考えてもよい。また、上述した電流の流れやすい導体層をシート抵抗の低い導体層とし、電流の流れにくい導体層をシート抵抗の高い導体層としても、それぞれ置き換え可能である。
導体層Cに用いる導体の材料としては、銅、アルミ、タングステン、クロム、ニッケル、タンタル、モリブデン、チタン、金、銀、鉄等の金属、若しくは、これらの何れかを少なくとも含む混合物、化合物、または、合金が主に用いられる。また、シリコン、ゲルマニウム、化合物半導体、有機半導体等の半導体が含まれていてもよい。さらに、綿、紙、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、天然ゴム、ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、合成樹脂、マイカ、石綿、ガラス繊維、磁器等の絶縁体が含まれていてもよい。また、導体層Cは、最上層メタルまたは最下層メタル、つまり最上層または最下層の導体層であってもよく、Cu-Cu接合、Au-Au接合、またはAl-Al接合などの同種金属接合や、Cu-Au接合、Cu-Al接合、またはAu- Al接合などの異種金属接合に用いられる導体層であってもよい。
導体層A乃至Cの各導体層の平面配置は、X方向を反転させてもよいし、Y方向を反転させてもよい。また、時計回りに所定角度(例えば、90度)回転させてもよいし、反時計回りに所定角度(例えば、-90度)回転させてもよい。また、上述した各構成例の一部では、全ての導体周期や全ての導体幅や全ての間隙幅が均等である一例を用いて説明したが、この限りではない。例えば、導体周期や導体幅や間隙幅は、不均等であってもよく、位置によって導体周期や導体幅や間隙幅を変調させた形状であってもよい。また、上述した各構成例の一部では、Vdd配線とVss配線とで、導体周期、導体幅、間隙幅、配線形状、配線位置、または配線本数などが略同一である一例を用いて説明したが、この限りではない。例えば、Vdd配線とVss配線とで、導体周期が異なっていてもよく、導体幅が異なっていてもよく、間隙幅が異なっていてもよく、配線形状が異なっていてもよく、配線位置が異なっていてもよく、配線位置にズレやズラシがあってもよく、配線本数が異なっていてもよい。
<13.応用例>
本開示による技術は、上記各実施の形態および、その変形例または応用例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。上記各実施の形態および、その変形例または応用例における各構成要素は、その一部が省略されていてもよく、その一部または全部が変化していてもよく、その一部または全部が変更されていてもよく、その一部が他の構成要素で置き換えられていてもよく、その一部または全部に他の構成要素が追加されていてもよい。また、上記各実施の形態および、その変形例または応用例における各構成要素は、その一部または全部が複数に分割されていてもよく、その一部または全部が複数に分離されていてもよく、分割または分離された複数の構成要素の少なくとも一部で機能や特徴を異ならせていてもよい。さらに、上記各実施の形態および、その変形例または応用例における各構成要素の少なくとも一部を組み合わせて、異なる実施の形態としてもよい。さらに、上記各実施の形態および、その変形例または応用例における各構成要素の少なくとも一部を移動させて、異なる実施の形態としてもよい。さらに、上記各実施の形態および、その変形例または応用例における各構成要素の少なくとも一部の組み合わせに結合要素や中継要素を加えて、異なる実施の形態としてもよい。さらに、上記各実施の形態および、その変形例または応用例における各構成要素の少なくとも一部の組み合わせに切り替え要素や切り替え機能を加えて、異なる実施の形態としてもよい。
本実施の形態である固体撮像装置100においてAggressor導体ループと成り得る導体層A及びBをそれぞれ形成する導体は、Vdd配線またはVss配線とされていた。つまり、導体層A及びBには、少なくとも一部の領域で互いに逆方向に電流が流れており、ある時刻において、導体層Aには図中上から下方向に電流が流れるとき、導体層Bには図中下から上方向に電流が流れていた。なお、電流の大きさは互いに同一であることが望ましい。なお、導体層A及びBを形成する導体が第2の半導体基板内に構成される例を用いて説明したが、この限りではない。例えば、第1の半導体基板内に構成されていてもよく、一部または全部が第2の半導体基板以外に構成されていてもよい。
導体層A及びBに流れる信号としては、時間方向に電流の方向が変化する差動信号であれば、VddやVss以外のどのような信号が流れるようにしてもよい。つまり、導体層A及びBは、時間tに応じて電流Iが変化する(微小時間dtの微小電流変化がdIである)信号が流れていればよい。なお、導体層A及びBに基本的にはDC電流が流れていても、電流の立ち上がり、電流の時間遷移、電流の立ち下がり、などがある場合は、時間tに応じて電流Iが変化している。
例えば、導体層Aに流れる電流の大きさと、導体層Bに流れる電流の大きさとが互いに同一でなくてもよい。逆に、導体層Aに流れる電流の大きさと、導体層Bに流れる電流の大きさとが互いに同一である(導体層A及びBに、時間に応じて変化する電流が略同一のタイミングで流れる)ようにしてもよい。一般的には、導体層A及びBに、時間に応じて変化する電流が略同一のタイミングで流れる場合の方が、導体層Aに流れる電流の大きさと、導体層Bに流れる電流の大きさとが互いに同一でない場合よりも、Victim導体ループに発生する誘導起電力の大きさをより抑制することができる。一方、導体層A及びBに流れる信号が差動信号でなくてもよい。例えば、両方ともVdd配線、両方ともVss配線、両方ともGND配線、同じ種類の信号線、異なる種類の信号線、などの何れであってもよい。また、導体層A及びBを形成する導体が、電源や信号源とは接続されない導体であってもよい。これらの場合には、誘導性ノイズを抑制できるという効果が低下するものの、それ以外の発明効果は得られる。
また、導体層A及びBには、例えばクロック信号のような、所定の周波数の周波数信号が流れるようにしてもよい。また、導体層A及びBには、例えば、交流電源電流が流れるようにしてもよい。また、導体層A及びBには、例えば、同一の周波数信号が流れるようにしてもよい。また、導体層A及びBには、複数の周波数成分を含む信号が流れるようにしてもよい。一方、時間tに応じて電流Iが全く変化しないDC信号が流れていてもよい。この場合には、誘導性ノイズを抑制できるという効果は得られないが、それ以外の発明効果は得られる。一方、信号が流れないようにしてもよい。この場合には、誘導性ノイズ抑制、容量性ノイズ抑制、電圧降下(IR-Drop)低減、の効果は得られないが、それ以外の発明効果は得られる。
<14.網目状導体のずらし構成例>
<網目状導体の第1のずらし構成例>
ところで、上述した導体層A及び導体層Bにおいて、網目状導体を採用した構成例をいくつか提案してきた。
例えば、図15に示した第2の構成例では、網目状導体216から成る導体層Aと、網目状導体217から成る導体層Bを示した。図25に示した第4の構成例では、網目状導体231から成る導体層Aと、網目状導体232から成る導体層Bを示した。
また、網目状導体の間隙領域内に、中継導体が配置された構成例も提案されている。
例えば、図32に示した第8の構成例では、網目状導体271から成る導体層Aと、網目状導体272と中継導体302から成る導体層Bを示した。中継導体302は、網目状導体272の導体ではない間隙領域内に配置された非網目状の導体である。網目状導体の間隙領域内に配置される中継導体の個数は1個に限られない。例えば、図40の導体層Bの中継導体306のように複数配置される場合もある。
さらに、例えば、図128に示した3層導体層の第4の構成例のように、導体層Aと導体層Bのそれぞれが、中継導体を有している場合もある。
上述したような、網目状導体がXY方向に同一位置への繰り返しとなっている配線パタンでは、容量性ノイズについては不利な側面がある。
具体的には、例えば、図164の左側に示されるように、網目状導体1501と、その間隙領域内に配置された中継導体1502とで構成される導体層1511がある。網目状導体1501は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。中継導体1502は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
網目状導体1501と中継導体1502とで構成される導体層1511の上側または下側の層には、Victim導体ループの一部を構成する配線1512が配置されている。配線1512は、例えば、固体撮像装置100の信号線132や制御線133に相当する。
信号線132は、X方向よりもY方向に長く配線され、画素アレイ121に複数本、所定の周期幅(例えば画素単位)で周期的に配置される。信号線132は、各画素131のセレクトトランジスタ145によって選択されたとき、信号が伝送される。制御線133は、Y方向よりもX方向に長く配線され、画素アレイ121に複数本、所定の周期幅(例えば画素単位)で周期的に配置される。制御線133は、垂直走査部123によって選択されたとき、信号が伝送される。
配線1512のようにY方向に長い直線状導体に対して、導体層1511の網目状導体1501と中継導体1502とが影響を及ぼす部分、すなわち、配線1512と重なるようなY方向の直線状に、Vdd配線およびVss配線をそれぞれ積算すると、図164の右側に示されるように、Vddによる総電荷量と、Vssによる総電荷量とが、大きく異なる。このVdd配線によるプラス側容量とVss配線によるマイナス側容量との差分が、容量性ノイズを発生させる。
容量性ノイズとは、図62等を参照して説明したように、導体層を形成する導体に電圧が印加された場合に、その導体と配線との間の容量結合によって、配線に電圧が発生し、さらに、印加電圧が変化することにより、配線に電圧ノイズが生じることを指す。この電圧ノイズは、画素信号のノイズとなる。
これに対して、図165の左側の導体層1611のように、Victim導体ループの一部を構成する配線1512の長手方向に直交する方向に対して、所定のずらし量を設定した導体層が、本件発明者らによって考えられた。
導体層1611は、網目状導体1601と、その間隙領域内に配置された中継導体1602とで構成される。網目状導体1601は、例えば、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)である。中継導体1602は、例えば、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)である。
このように、配線1512の長手方向に直交する方向に対して所定のずらし量を設けた場合、Y方向の直線状に、Vdd配線およびVss配線をそれぞれ積算すると、図165の右側に示されるように、Vddによる総電荷量と、Vssによる総電荷量とを略同一にすることができる。また、網目状導体1601と中継導体1602の電圧の極性は、VddとVssとで反対(逆極性)である。そのため、導体層1611によれば、Victim導体である配線1512における容量性ノイズを相殺することができる。Y方向積算のVdd配線とVss配線とが一致する場合には、容量性ノイズは完全相殺することができる。
以下では、網目状導体の導体層において、Victim導体の長手方向に直交する方向に対して所定のずらし量を設けることにより、容量性ノイズを軽減、好ましくは完全相殺する構成例について説明する。
最初に、図166を参照して、ずらし量を設けた網目状導体の第1の構成例(網目状導体の第1のずらし構成例)としての導体層1611を構成する網目状導体1601と中継導体1602の導体幅および間隙幅について説明する。
網目状導体1601は、X方向については、導体幅WDXと間隙幅GDXとを有し、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)による導体幅WDXおよび間隙幅GDXの繰り返しパタンである。
また、Y方向については、網目状導体1601は、導体幅WDYと間隙幅GDYとを有し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)による導体幅WDYおよび間隙幅GDYの繰り返しパタンである。ただし、網目状導体1601では、Y方向の周期幅FDYが繰り返されるごとに、X方向の導体幅WDXと間隙幅GDXの導体配置が、所定のずれ量PDXだけ、X方向にずれている。この周期幅FDY単位のX方向のずれ量PDXを、以下、周期ずれPDXとも称する。
中継導体1602は、網目状導体1601のX方向の間隙幅GDXとY方向の間隙幅GDYの間隙領域内に配置されている。中継導体1602は、X方向の導体幅CDXと、Y方向の導体幅CDYとを有する矩形であり、X方向の導体幅CDXよりも、Y方向の導体幅CDYが大きい(CDY>CDX)縦長の長方形である。
中継導体1602のX方向の一方の端面は、網目状導体1601に対して第1の間隙幅GDX1だけ離れており、X方向の他方の端面は、網目状導体1601に対して第2の間隙幅GDX2だけ離れている。網目状導体1601のX方向の間隙幅GDXは、中継導体1602のX方向の導体幅CDXと、第1の間隙幅GDX1と、第2の間隙幅GDX2との合計に等しい。すなわち、GDX=CDX+GDX1+GDX2である。
中継導体1602のY方向の一方の端面は、網目状導体1601に対して第1の間隙幅GDY1だけ離れており、Y方向の他方の端面は、網目状導体1601に対して第2の間隙幅GDY2だけ離れている。網目状導体1601のY方向の間隙幅GDYは、中継導体1602のY方向の導体幅CDYと、第1の間隙幅GDY1と、第2の間隙幅GDY2との合計に等しい。すなわち、GDY=CDY+GDY1+GDY2である。
ここで、網目状導体1601と中継導体1602の導体幅と間隙の大小関係は、以下のようであると定義する。
図166に示されるように、任意の実数をAとして、網目状導体1601のX方向の導体幅WDXと、Y方向の導体幅WDYとは、2Aとなる幅である。換言すれば、網目状導体1601のX方向の導体幅WDXとY方向の導体幅WDYの1/2を実数Aとする。また、X方向の第1の間隙幅GDX1と第2の間隙幅GDX2も、2Aとする。
中継導体1602のX方向の導体幅CDXは、6Aに設定され、Y方向の導体幅CDYは、7Aに設定される。Y方向の第1の間隙幅GDY1と第2の間隙幅GDY2は、1Aに設定される。
したがって、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)は、任意の実数Aを用いて表すと、12Aに相当し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)は、11Aに相当する。
図167および図168は、周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1611の平面図である。
図167のAは、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1611の平面図である。なお、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1611は、図164の網目状導体1501に相当する。
図167のBは、X方向の周期ずれPDXを1A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の1/12に設定した導体層1611の平面図である。
図167のCは、周期ずれPDXを2A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の2/12に設定した導体層1611の平面図である。
図167のDは、周期ずれPDXを3A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の3/12に設定した導体層1611の平面図である。
図168のAは、周期ずれPDXを4A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の4/12に設定した導体層1611の平面図である。
図168のBは、周期ずれPDXを5A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の5/12に設定した導体層1611の平面図である。
図168のCは、周期ずれPDXを6A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の6/12に設定した導体層1611の平面図である。
図169は、図167および図168のように周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1611の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図169の横軸は、導体層1611のX方向の位置を示す座標を表し、縦軸は、各X位置におけるVdd配線とVss配線の容量性ノイズを表す。なお、Vdd配線の印加電圧(Vdd印加電圧)とVss配線の印加電圧(Vss印加電圧)の絶対値は同一であるとする。例えば、Vdd印加電圧が+1Vで、Vss印加電圧が-1Vであるような場合が想定される。
図169に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12、2/12、または、5/12とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。
その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の3/12、4/12、または、6/12とした場合には、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
図170は、中継導体1602を省略した導体層1611において、周期ずれPDXを様々な値に設定した場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。中継導体1602を省略した導体層1611の図示は省略するが、図167および図168の各導体層1611から、中継導体1602を取り除いたものに相当する。
中継導体1602がない場合には、図170に示されるように、容量性ノイズの絶対値はゼロにはならないが、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1602がある場合と同じである。すなわち、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12、2/12、または、5/12とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の3/12、4/12、または、6/12とした場合には、容量性ノイズの変化量はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
図169と図170のグラフより、容量性ノイズの変化量がゼロとなる場合は、以下の条件のときである。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1601のX方向の周期幅FDX(=12A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが2A、すなわち網目状導体1601のX方向の導体幅WDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。また、周期ずれPDXが1Aである場合と、周期ずれPDXが5Aである場合にも、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが1Aまたは5Aである場合には、12行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。これに対して、周期ずれPDXが2Aである場合には、6行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。周期ずれPDXが網目状導体1601の導体幅WDXと等しい場合には、少ない行数で容量性ノイズの変化量をゼロにすることができるので、配線レイアウトの自由度を高めることができる。
周期ずれPDXが網目状導体1601のX方向の繰り返し周期の3/12(=3A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷4ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1601のX方向の繰り返し周期の4/12(=4A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷3ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1601のX方向の繰り返し周期の6/12(=6A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
中継導体1602がある場合には、容量性ノイズの変化量がゼロとなるだけではなく、容量性ノイズの絶対値もゼロにすることができる。中継導体1602がない場合には、容量性ノイズの変化量はゼロとなるが、容量性ノイズの絶対値はゼロにはならない。
また、中継導体1602がある場合の方が、中継導体1602がない場合よりも、容量性ノイズの改善効果が大きい。
図167乃至図170の例では、周期ずれPDXが、周期幅FDX(=12A)の半分である6Aとなるまで、X軸のプラス方向へずらした例について説明したが、X軸のマイナス方向へずらした場合も同様である。より詳しくは、周期ずれPDXを、X軸のマイナス方向へ1A、2A、3A、4A、5A、6Aずらした場合の容量性ノイズは、それぞれ、図169および図170において、X軸のプラス方向へ1A、2A、3A、4A、5A、6Aずらした場合の容量性ノイズの理論値と同様である。
また、周期ずれPDXを、X軸のプラス方向へ7A、8A、9A、10A、11Aずらした場合の容量性ノイズは、それぞれ、図169および図170において、X軸のマイナス方向へ5A、4A、3A、2A、1Aずらした場合の容量性ノイズの理論値と同様である。換言すれば、周期ずれPDXを、X軸のプラス方向へ7A、8A、9A、10A、11Aずらした場合の容量性ノイズは、それぞれ、X軸のプラス方向へ5A、4A、3A、2A、1Aずらした場合の容量性ノイズの理論値と同様である。
さらに言えば、周期ずれPDXを、X軸のプラス方向へ13A、14A、15A、16A、17A、18Aずらした場合の容量性ノイズは、それぞれ、図169および図170において、X軸のプラス方向へ1A、2A、3A、4A、5A、6Aずらした場合の容量性ノイズの理論値と同様である。X軸のマイナス方向へ13A、14A、15A、16A、17A、18Aずらした場合も同様である。
以上の網目状導体の第1のずらし構成例である導体層1611によれば、X方向の周期ずれPDXを設けることにより、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。そしてさらに、例えば、周期ずれPDXを、網目状導体1601のX方向の導体幅WDXと同じに設定した場合など、周期ずれPDXが所定の条件の場合には、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
さらに、網目状導体1601の間隙領域内に、中継導体1602を設けた場合には、容量性ノイズの変化量がゼロの場合には、容量性ノイズの絶対値もゼロにすることができる。
以下の3つの条件を満たす場合には、容量性ノイズの変化量も絶対値もゼロ、即ち、容量性ノイズを完全相殺することができる。以下、完全相殺の第1乃至第3条件という。
1.所定範囲内のVdd導体の面積=所定範囲内のVss導体の面積
(導体幅CDX)×(導体幅CDY)=
{(導体幅CDY)+(第1の間隙幅GDY1)+(第2の間隙幅GDY2)}×(導体幅WDX)
+{(導体幅CDX)+(第1の間隙幅GDX1)+(第2の間隙幅GDX2)}×(導体幅WDY)
+(導体幅WDX)×(導体幅WDY)
2.(導体幅CDY)×{最少行数-{(導体幅WDX)+(第1の間隙幅GDX1)+(第2の間隙幅GDX2)}÷導体幅WDX}=(導体幅WDY)×最少行数+(導体幅CDY)+(第1の間隙幅GDY1)+(第2の間隙幅GDY2)
3.周期ずれPDX×相殺行数=整数N×{(導体幅WDX)+(第1の間隙幅GDX1)+(導体幅CDX)+(第2の間隙幅GDX2)}
完全相殺の第1条件は、所定範囲内の網目状導体1601の導体面積と、所定範囲内の中継導体1602の導体面積が一致することを意味するが、厳密な一致ではなく、略同一であってもよい。略同一とは、同一とみなすことができる所定の範囲(誤差)で一致していることをいう。第2条件における最少行数とは、周期ずれPDXが導体幅WDXである場合に容量性ノイズを完全相殺できる、網目状導体1601の最も少ない行数を表す。例外はあるが、網目状導体1601の行数が最少行数の整数倍である場合に、容量性ノイズを完全相殺できる条件が存在する。第2条件は、「最少行数={(第1の間隙幅GDY1)+(第2の間隙幅GDY2)+(導体幅CDY)+(導体幅CDY)×{(導体幅WDX)+(第1の間隙幅GDX1)+(第2の間隙幅GDX2)}÷導体幅WDX}÷{(導体幅CDY)-(導体幅WDY)}」へ変形できるので、最少行数を計算可能であり、数式左辺(最少行数)が整数値であるため数式右辺も整数値となる。なお、第2条件は、所定範囲内の網目状導体1601のY方向の導体長さの総和と、所定範囲内の中継導体1602のY方向の導体長さの総和と、が一致する場合に完全相殺できることから導出した数式である。つまり、最少行数に関わらず、所定範囲内の網目状導体1601のY方向の導体長さの総和と、所定範囲内の中継導体1602のY方向の導体長さの総和と、が同一または略同一であることが望ましい。第3条件における相殺行数とは、容量性ノイズを完全相殺できる網目状導体1601の行数を表す。第3条件における整数Nとは、容量性ノイズを完全相殺できる条件を表す。例外はあるが、相殺行数は整数であり、「周期ずれPDX×相殺行数」が「(導体幅WDX)+(第1の間隙幅GDX1)+(導体幅CDX)+(第2の間隙幅GDX2)」の整数倍(N倍)となる場合に、すなわち周期幅FDXの整数倍(N倍)となる場合に、容量性ノイズを完全相殺できる条件が存在する。換言すると、相殺行数分の周期ずれPDXの総和(周期ずれPDX×相殺行数)と、周期幅FDXの整数倍(N倍)と、が同一または略同一であることが望ましい。また、例外もあり得るが、相殺行数が最少行数の整数倍となる場合に、容量性ノイズを完全相殺できる条件が存在する。また、網目状導体1601の行数が相殺行数をさらに整数倍した行数であれば容量性ノイズを完全相殺できる。なお、容量性ノイズを完全相殺するためには第1条件を少なくとも満たす必要があると考えられるが、第1乃至第3条件のうち第2条件または第3条件の少なくとも一方を満たす場合にも容量性ノイズの少なくとも一部を相殺できる場合があるので、第1乃至第3条件のうちの少なくとも一部のみ満たしてもよい。また、その場合に、最少行数または相殺行数を網目状導体1601の行数として解釈してもよい。
周期ずれPDXを多少なりとも設けることにより、容量性ノイズの変化量がゼロではない場合であっても、容量性ノイズの改善効果を大きくすることができる。
なお、上述した第1のずらし構成例では、Vdd印加電圧とVss印加電圧の絶対値は同一であるとしたが、必ずしも同一でなくてもよい。例えば、Vdd印加電圧がプラス電源(+1V)で、Vss印加電圧がGND(0V)であってもよい。Vdd印加電圧とVss印加電圧とで絶対値が同一でない場合であっても、X方向の周期ずれPDXを設けることにより、容量性ノイズの少なくとも一部は相殺されるので、容量性ノイズの改善効果が得られる。また、Vdd印加電圧とVss印加電圧とが同一でない場合であっても、例えばVdd導体とVss導体とで電流方向が異なり(特に略逆向き)、電圧降下(IR-Drop)の電圧変化によって生じる容量性ノイズがVdd導体とVss導体とで逆極性となることで、容量性ノイズが完全相殺される場合もある。
図171を参照して、X方向の周期ずれPDXを有する網目状導体1601を定義する。
網目状導体1601は、X方向へ配線された複数本の導体1651と、隣接する2本の導体1651の間にY方向へ配線された複数本の導体1652とに分けることができる。
網目状導体1601は、Y方向(第1の方向)へ、周期幅FDY(第1の周期幅)で配置された導体幅WDY(第1の導体幅)の2本以上の導体1651で構成される第1の導体群1661と、Y方向に直交するX方向(第2の方向)へ周期幅FDX(第2の周期幅)で配置された導体幅WDX(第2の導体幅)の2本以上の導体1652で構成される第2の導体群1662とを含む。
さらに、網目状導体1601は、2本以上の導体1652で構成される第2の導体群1662の少なくとも一部(例えば、全部)を、Y方向へ周期幅FDYの1倍を移動させて、かつ、X方向へ周期ずれPDX(第3の周期幅)の1倍を移動させた位置に配置される第1の移動体群1663を含む。ここで、周期ずれPDXと周期幅FDXとは異なる。
また、網目状導体1601が、2本以上の導体1652で構成される第2の導体群1662の少なくとも一部(例えば、全部)を、Y方向へ周期幅FDYのM倍を移動させて、かつ、X方向へ周期ずれPDX(第3の周期幅)のM倍を移動させた位置に配置される第Mの移動体群1663(M=2,3,4,5,・・,L(Lは2以上の整数))をさらに含む場合、網目状導体1601は、図172に示されるようになる。
図171及び図172のように、網目状導体1601が、周期幅FDXとは異なる周期ずれPDXを設けた構成を有することにより、X方向およびY方向に直交するZ方向から見て、網目状導体1601の少なくとも一部に対して重畳する位置に配置される配線(導体)に対する容量性ノイズを軽減、好ましくは完全相殺することができる。この配線としては、例えば、図164および図165で説明したように、固体撮像装置100の信号線132や制御線133などが挙げられる。
<網目状導体の第1のずらし構成例の変形例>
図173乃至図181は、網目状導体の第1のずらし構成例の各種の変形例を示している。
なお、図173乃至図181では、周期ずれPDXは、2A、即ち、網目状導体1601の導体幅WDXとされている。また、図173乃至図181の各種の変形例の説明では、簡単のため、図167および図168に示した網目状導体の第1のずらし構成例を、周期ずらしの基本構成例と称し、周期ずらしの基本構成例と異なる部分についてのみ説明する。
図173のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第1変形例を示す平面図である。
図173のAの第1変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602の配置が、間隙領域内の左寄りに変更されている点が異なる。周期ずらしの基本構成例では、(第1の間隙幅GDX1)=(第2の間隙幅GDX2)であったが、第1変形例では、(第1の間隙幅GDX1)<(第2の間隙幅GDX2)となっている。
図173のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第2変形例を示す平面図である。
図173のBの第2変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602の配置が、間隙領域内の右寄りに変更されている点が異なる。周期ずらしの基本構成例では、(第1の間隙幅GDX1)=(第2の間隙幅GDX2)であったが、第2変形例では、(第1の間隙幅GDX1)>(第2の間隙幅GDX2)となっている。
図174のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第3変形例を示す平面図である。
図174のAの第3変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602の配置が、間隙領域内の上寄りに変更されている点が異なる。周期ずらしの基本構成例では、(第1の間隙幅GDY1)=(第2の間隙幅GDY2)であったが、第3変形例では、(第1の間隙幅GDY1)<(第2の間隙幅GDY2)となっている。
図174のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第4変形例を示す平面図である。
図174のBの第4変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602の配置が、間隙領域内の下寄りに変更されている点が異なる。周期ずらしの基本構成例では、(第1の間隙幅GDY1)=(第2の間隙幅GDY2)であったが、第4変形例では、(第1の間隙幅GDY1)>(第2の間隙幅GDY2)となっている。
図175のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第5変形例を示す平面図である。
図175のAの第5変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602の配置が、上寄りと下寄りが1列ごとの交互配置に変更されている点が異なる。上寄りと下寄りそれぞれにおける(第1の間隙幅GDY1)と(第2の間隙幅GDY2)の大小関係は、第3変形例と第4変形例と同様である。
図175のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第6変形例を示す平面図である。
図175のBの第6変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602の配置が、上寄りと下寄りが1行ごと、かつ、1列ごとの交互配置に変更されている点が異なる。上寄りと下寄りそれぞれにおける(第1の間隙幅GDY1)と(第2の間隙幅GDY2)の大小関係は、第3変形例と第4変形例と同様である。
なお、図示は省略するが、同様に、右寄りと左寄りが1列ごとの交互配置や、右寄りと左寄りが1行ごと、かつ、1列ごとの交互配置も可能である。
図176のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第7変形例を示す平面図である。
図176のAの第7変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、ペアとなる2行で内側寄りとされた2行をY方向へ繰り返した配置に変更されている点が異なる。上寄りと下寄りそれぞれにおける(第1の間隙幅GDY1)と(第2の間隙幅GDY2)の大小関係は、第3変形例と第4変形例と同様である。
図176のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第8変形例を示す平面図である。
図176のBの第8変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、ペアとなる2行で内側寄りと外側寄りが2列ごと、かつ、2行ごととされた2行をY方向へ繰り返した配置に変更されている点が異なる。上寄りと下寄りそれぞれにおける(第1の間隙幅GDY1)と(第2の間隙幅GDY2)の大小関係は、第3変形例と第4変形例と同様である。
図177のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第9変形例を示す平面図である。
図177のAの第9変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、左右方向に均等に2つに分離された構成となっている点が異なる。分離された2つの中継導体1602は、分離方向(X方向)に鏡面対称に配置されている。
図177のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第10変形例を示す平面図である。
図177のBの第10変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、左右方向に2つに分離され、それら2つの上下方向(Y方向)の配置が異なる構成となっている点が異なる。
図178のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第11変形例を示す平面図である。
図178のAの第11変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、左右方向に不均等に2つの分離された構成となっている点が異なる。図178のAの第11変形例では、分離された2つのうち、左側が、右側よりも大きい構成となっているが、右側が、左側よりも大きい構成も取り得る。また、上下方向に不均等に2つに分離された構成も取り得る。
図178のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第12変形例を示す平面図である。
図178のBの第12変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、分離せずに左右方向に2分割し、上下方向にずらした構成となっている点が異なる。図178のBの第12変形例では、上下方向にずらした左側と右側の2つのうち、左側を上方向へ、右側を下方向へずらした構成となっているが、右側を上方向、左側を下方向へすらした構成も取り得る。また、上下方向の中心から左右方向にずらした構成も取り得る。
図179のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第13変形例を示す平面図である。
図179のAの第13変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、左右方向に均等に3つに分離された構成となっている点が異なる。
なお、図示は省略するが、このような左右方向に均等3分離構成の他、2分離構成において示した図177および図178と同様の構成も可能である。例えば、上下方向の均等3分離構成、不均等な左右方向の3分離構成、不均等な上下方向の3分離構成、左右方向の均等3分離で上下方向にずらした構成、上下方向の均等3分離で左右方向にずらした構成、分離せずに3分割を上下方向にずらした構成、分離せずに3分割を左右方向にずらした構成、なども可能である。
図179のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第14変形例を示す平面図である。
図179のBの第14変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、上下左右方向に均等に4つに分離された構成となっている点が異なる。
中継導体1602を4分離した構成においても、不均等な分離や、分離した4つを上下方向または左右方向の少なくとも一方にずらした構成、分離せずにずらした構成なども取り得る。
図177乃至図179では、中継導体1602が2分離、3分離、または、4分離で構成される例について説明したが、5分離以上の任意の分離数も可能である。図180では、5分離と9分離の例について説明する。
図180のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第15変形例を示す平面図である。
図180のAの第15変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、5つに分離された構成となっている点が異なる。図180のAの例では、分離された5つのうち、真ん中の1つの領域が大きいが、このような5つのサイズ関係や配置関係も一例であり、これに限定されない。
図180のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第16変形例を示す平面図である。
図180のBの第16変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、9つに分離された構成となっている点が異なる。図180のBの例では、分離された9つのうち、真ん中の1つの領域が大きいが、このような9つのサイズ関係や配置関係も一例であり、これに限定されない。
図181のAは、網目状導体の第1のずらし構成例の第17変形例を示す平面図である。
図181のAの第17変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、内側に1つ以上の間隙(穴)を有する構成となっている点が異なる。間隙の個数や位置、および、形状は、この例に限定されない。
図181のBは、網目状導体の第1のずらし構成例の第18変形例を示す平面図である。
図181のBの第18変形例では、周期ずらしの基本構成例と比較して、中継導体1602が、内側の導体を外側の導体で包囲するような構成となっている点が異なる。導体の個数や位置、および、形状は、この例に限定されない。
図173乃至図181を参照して説明したように、中継導体1602は、網目状導体1601の間隙領域内に中央配置されている必要はない。中継導体1602は、例えば、X方向またはY方向に偏りをもった配置であってもよく、複数配置されていてもよい。また、中継導体1602は、X方向またはY方向に非対称形状であってもよく、X方向またはY方向に対称形状であってもよく、回転対称形状であってもよい。なお、図173乃至図181のそれぞれの変形例における容量性ノイズの理論値は、第1のずらし構成例において周期ずれPDXが2Aである場合と同様に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロである。
なお、中継導体1602が、どのような形状、配置であっても、中継導体1602は、上述した完全相殺の第1条件を少なくとも満たすように形成される。
図173乃至図181で示した第1変形例乃至第18変形例では、例えば、設計の自由度や、間隙領域内に対する別の導体、何かしらの素子または物体の配置の自由度が向上する。
さらに、中継導体1602は、他の導体層と他の導体層を電気的に接続する導体でなく、他の導体層と他の導体層を電気的に接続しない導体である非網目状導体でもよい。ただし、中継導体1602は、他の導体層どうしを電気的に接続しない非網目状体ではなく、他の導体層どうしを電気的に中継する導体であることが望ましい。中継導体1602とした場合には、電源引き込みのための配線レイアウトの自由度が向上する。また、MOSトランジスタやダイオード等の能動素子の配置によっては、電圧降下をさらに改善することができる。また、中継導体1602があることで誘導性ノイズが改善され、中継導体1602を複数配置(分離配置、分割配置)することで誘導性ノイズがさらに改善される場合もある。
<網目状導体の第2のずらし構成例>
図182は、網目状導体の第2のずらし構成例を示す平面図である。
網目状導体の第2のずらし構成例では、網目状導体または中継導体の寸法の一部を変更した場合であっても、容量性ノイズの変化量をゼロとすることができることを示す。
図182の導体層1711は、網目状導体1701と中継導体1702とで構成される。
図182の導体層1711は、中継導体1702のY方向の導体幅CDYと、第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2の寸法が、上述した第1のずらし構成例と異なるように変更されている。
具体的には、図166に示したように、網目状導体1601のX方向の導体幅WDXとY方向の導体幅WDYの1/2を実数Aとして、上述した第1のずらし構成例では、中継導体1702のY方向の導体幅CDYが7A、第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2が、それぞれ、1Aとされていた。
これに対して、図182の第2のずらし構成例では、中継導体1702のY方向の導体幅CDYが8A、第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2が、それぞれ、2Aとされている。
換言すれば、上述した第1のずらし構成例では、網目状導体1601のY方向の間隙幅GDYが、9Aであったのに対して、第2のずらし構成例では、12Aに拡大されている。
第2のずらし構成例において、その他の導体幅や間隙幅の寸法は、第1のずらし構成例と同様である。第2のずらし構成例においても、上述した完全相殺の第1条件を少なくとも満たしている。
図183は、第2のずらし構成例において、第1のずらし構成例と同様に、周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1711の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図183のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図183のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。
図183に示されるように、第2のずらし構成例においても、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12、2/12、または、5/12とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。
その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の3/12、4/12、または、6/12とした場合には、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
Y方向の寸法を拡大した第2のずらし構成例では、図183において破線で示される、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合の容量性ノイズが、第1のずらし構成例のときの周期ずれなしの場合の容量性ノイズよりも悪化している。これによって、周期ずれPDXを設定したことによって、改善効果が高まっていることが分かる。
図184は、第2のずらし構成例において、中継導体1702がない場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図184のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図184のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。
中継導体1602がない場合には、図184に示されるように、容量性ノイズの絶対値はゼロにはならないが、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1602がある場合と同じである。すなわち、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12、2/12、または、5/12とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。
図183と図184のグラフより、第2のずらし構成例において、容量性ノイズの変化量がゼロとなる条件は、第1のずらし構成例のときと同様である。
即ち、周期ずれPDXは、網目状導体1701のX方向の周期幅FDX(=12A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが2A、すなわち網目状導体1701のX方向の導体幅WDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。また、周期ずれPDXが1Aである場合と、周期ずれPDXが5Aである場合にも、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが1Aまたは5Aである場合には、12行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。これに対して、周期ずれPDXが2Aである場合には、6行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。周期ずれPDXが網目状導体1701の導体幅WDXと等しい場合には、少ない行数で容量性ノイズの変化量をゼロにすることができるので、配線レイアウトの自由度を高めることができる。
周期ずれPDXが網目状導体1701のX方向の繰り返し周期の3/12(=3A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷4ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1701のX方向の繰り返し周期の4/12(=4A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷3ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1701のX方向の繰り返し周期の6/12(=6A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
中継導体1702がある場合には、容量性ノイズの変化量がゼロとなるだけではなく、容量性ノイズの絶対値もゼロにすることができる。中継導体1702がない場合には、容量性ノイズの変化量はゼロとなるが、容量性ノイズの絶対値はゼロにはならない。
また、中継導体1702がある場合の方が、中継導体1702がない場合よりも、容量性ノイズの改善効果が大きい。
<網目状導体の第3のずらし構成例>
上述した第1および第2のずらし構成例では、容量性ノイズの変化量がゼロとなるときの周期ずれPDXの条件が、中継導体が有る場合と無い場合で同じであった。
次に、中継導体が有る場合と無い場合で、容量性ノイズの変化量がゼロとなるときの周期ずれPDXの条件が異なる例を、第3のずらし構成例として示す。
図185は、網目状導体の第3のずらし構成例としての導体層の導体幅および間隙幅を説明する平面図である。
図185の導体層1731は、網目状導体1721と中継導体1722とで構成される。
網目状導体1721は、任意の実数をAとして、3Aに設定された導体幅WDXと、1Aに設定された導体幅WDYとを有する。網目状導体1721の間隙領域内は、6Aに設定された間隙幅GDXと、17Aに設定された間隙幅GDYとで形成されている。
網目状導体1721の間隙領域内に配置された中継導体1722は、4Aに設定された導体幅CDXと、15Aに設定された導体幅CDYとを有する矩形であり、X方向の導体幅CDXよりも、Y方向の導体幅CDYが大きい(CDY>CDX)縦長の長方形である。網目状導体1721と中継導体1722との間は、X方向の第1の間隙幅GDX1および第2の間隙幅GDX2のいずれも、1Aに設定されている。また、Y方向の第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2のいずれも、1Aに設定されている。
したがって、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)は、任意の実数Aを用いて表すと、9Aに相当し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)は、18Aに相当する。第3のずらし構成例において、実数Aは、網目状導体1721のX方向の導体幅WDXの1/3に等しい。
第3のずらし構成例においても、上述した完全相殺の第1条件は少なくとも満たしている。
図186および図187は、網目状導体の第3のずらし構成例としての導体層1731において周期ずれPDXを様々な値に設定した平面図である。
図186のAは、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1731の平面図である。
図186のBは、X方向の周期ずれPDXを1A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の1/9に設定した導体層1731の平面図である。
図186のCは、周期ずれPDXを2A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の2/9に設定した導体層1731の平面図である。
図187のAは、周期ずれPDXを3A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の3/9に設定した導体層1731の平面図である。
図187のBは、周期ずれPDXを4A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の4/9に設定した導体層1731の平面図である。
図188は、図186および図187のように周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1731の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図188のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図188のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。Vdd印加電圧とVss印加電圧の条件も同様とする。
図188に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/9、2/9、または、4/9とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/9(=1A)、2/9(=2A)、または、4/9(=4A)とした場合、9行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の3/9とした場合には、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
以上より、中継導体1722を備える第3のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1721のX方向の周期幅FDX(=9A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが1A、2A、または、4Aである場合に、9行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。また、周期ずれPDXが網目状導体1721のX方向の繰り返し周期の3/9(=3A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=9A)÷3ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
図189は、中継導体1722を省略した導体層1731において、周期ずれPDXを様々な値に設定した場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。中継導体1722を省略した導体層1731の図示は省略するが、図186および図187の各導体層1731から、中継導体1722を取り除いたものに相当する。
中継導体1722がない場合には、図189に示されるように、容量性ノイズの絶対値はゼロにはならないが、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1722がある場合と異なる。具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/9、2/9、3/9、または、4/9とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/9(=1A)、2/9(=2A)、または、4/9(=4A)とした場合、9行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の3/9(=3A)とした場合、3行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
以上より、中継導体1722を備えない第3のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1721のX方向の周期幅FDX(=9A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが1A、2A、または、4Aである場合に、9行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。また、周期ずれPDXが網目状導体1721のX方向の繰り返し周期の3/9(=3A)と同じ場合にも、3行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
したがって、第3のずらし構成例において、周期ずれPDXを網目状導体1721の導体幅WDX=3Aと同じに設定した場合、中継導体1722がある場合には、容量性ノイズの変化量がゼロとならないが、中継導体1722がない場合には、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。すなわち、第3のずらし構成例では、中継導体1722がある場合とない場合で、容量性ノイズの変化量がゼロとなるときの周期ずれPDXの条件が異なっている。
網目状導体1721の導体部と間隙領域との形状関係により、網目状導体1721の導体幅WDXの整数倍と周期幅FDXとが一致し、周期ずれPDXと導体幅WDXとが一致する場合には、容量性ノイズが均等に分散されるので、中継導体1722がないと容量性ノイズ変化量をゼロにすることができる。
<網目状導体の第4のずらし構成例>
上述した第1乃至第3のずらし構成例では、中継導体がX方向よりもY方向が長い縦長形状の例について説明した。
次に、中継導体がX方向よりもY方向が短い横長形状の例を、第4のずらし構成例として示す。
図190は、網目状導体の第4のずらし構成例としての導体層の導体幅および間隙幅を説明する平面図である。
図190の導体層1771は、網目状導体1761と中継導体1762とで構成される。
網目状導体1761は、任意の実数をAとして、2Aに設定された導体幅WDXと、2Aに設定された導体幅WDYとを有する。網目状導体1761の間隙領域は、12Aに設定された間隙幅GDXと、10Aに設定された間隙幅GDYとで形成されている。
網目状導体1761の間隙領域内に配置された中継導体1762は、8Aに設定された導体幅CDXと、6Aに設定された導体幅CDYとを有する矩形であり、Y方向の導体幅CDYよりも、X方向の導体幅CDXが大きい(CDX>CDY)横長の長方形である。網目状導体1761と中継導体1762との間は、X方向の第1の間隙幅GDX1および第2の間隙幅GDX2のいずれも、2Aに設定されている。また、Y方向の第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2のいずれも、2Aに設定されている。
したがって、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)は、任意の実数Aを用いて表すと、14Aに相当し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)は、12Aに相当する。第4のずらし構成例において、実数Aは、網目状導体1761のX方向の導体幅WDXの1/2に等しい。
第4のずらし構成例においても、上述した完全相殺の第1条件は少なくとも満たしている。
図191および図192は、網目状導体の第4のずらし構成例としての導体層1771において周期ずれPDXを様々な値に設定した平面図である。
図191のAは、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1771の平面図である。
図191のBは、X方向の周期ずれPDXを1A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の1/14に設定した導体層1771の平面図である。
図191のCは、周期ずれPDXを2A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の2/14に設定した導体層1771の平面図である。
図191のDは、周期ずれPDXを3A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の3/14に設定した導体層1771の平面図である。
図192のAは、周期ずれPDXを4A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の4/14に設定した導体層1771の平面図である。
図192のBは、周期ずれPDXを5A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の5/14に設定した導体層1771の平面図である。
図192のCは、周期ずれPDXを6A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の6/14に設定した導体層1771の平面図である。
図192のDは、周期ずれPDXを7A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の7/14に設定した導体層1771の平面図である。
図193は、図191および図192のように周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1771の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図193のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図193のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。Vdd印加電圧とVss印加電圧の条件も同様とする。
図193に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/14、2/14、3/14、4/14、5/14、または、6/14とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/14(=1A)、3/14(=3A)、または、5/14(=5A)とした場合、14行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の2/14(=2A)、4/14(=4A)、または、6/14(=6A)とした場合、7行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。これは、周期ずれPDXが網目状導体1721の導体幅WDXと等しい場合に加えて、導体幅WDXの整数倍と等しい場合にも、少ない行数で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。導体幅WDXの整数倍が、周期幅FDX(=14A)÷3、周期幅FDX(=14A)÷4と一致しない場合には、周期ずれPDXが導体幅WDXの整数倍と等しい場合にも、少ない行数で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。
その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の7/14とした場合には、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
以上より、中継導体1762を備える第4のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1761のX方向の周期幅FDX(=14A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが2A、すなわち網目状導体1761のX方向の導体幅WDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとなる。また、周期ずれPDXが1A、3A、4A、5A、および、6Aである場合にも、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとなる。
逆に言えば、周期ずれPDXが網目状導体1761のX方向の繰り返し周期の7/14(=7A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=14A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量および絶対値がゼロとなる。
図194は、中継導体1762を省略した導体層1771において、周期ずれPDXを様々な値に設定した場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。中継導体1762を省略した導体層1771の図示は省略するが、図191および図192の各導体層1771から、中継導体1762を取り除いたものに相当する。
図194に示されるように、中継導体1762がない場合においても、容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1762がある場合と同じである。ただし、容量性ノイズの絶対値はゼロとならない。
以上より、中継導体1762を備えない第4のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1761のX方向の周期幅FDX(=14A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが2A、すなわち網目状導体1761のX方向の導体幅WDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。また、周期ずれPDXが1A、3A、4A、5A、および、6Aである場合にも、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。
逆に言えば、周期ずれPDXが網目状導体1761のX方向の繰り返し周期の7/14(=7A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=14A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
<網目状導体の第5のずらし構成例>
次に、網目状導体のX方向の導体幅WDXが広い場合の例を、第5のずらし構成例として示す。
図195は、網目状導体の第5のずらし構成例としての導体層の導体幅および間隙幅を説明する平面図である。
図195の導体層1791は、網目状導体1781と中継導体1782とで構成される。
網目状導体1781は、任意の実数をAとして、4Aに設定された導体幅WDXと、2Aに設定された導体幅WDYとを有する。網目状導体1781の間隙領域は、12Aに設定された間隙幅GDXと、16Aに設定された間隙幅GDYとで形成されている。
網目状導体1781の間隙領域内に配置された中継導体1782は、8Aに設定された導体幅CDXと、12Aに設定された導体幅CDYとを有する矩形であり、X方向の導体幅CDXよりも、Y方向の導体幅CDYが大きい(CDY>CDX)縦長の長方形である。網目状導体1781と中継導体1782との間は、X方向の第1の間隙幅GDX1および第2の間隙幅GDX2のいずれも、2Aに設定されている。また、Y方向の第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2のいずれも、2Aに設定されている。
したがって、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)は、任意の実数Aを用いて表すと、16Aに相当し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)は、18Aに相当する。第5のずらし構成例において、実数Aは、網目状導体1781のX方向の導体幅WDXの1/4に等しい。
第5のずらし構成例においても、上述した完全相殺の第1条件は少なくとも満たしている。
図196乃至図198は、網目状導体の第5のずらし構成例としての導体層1791において周期ずれPDXを様々な値に設定した平面図である。
図196のAは、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1791の平面図である。
図196のBは、X方向の周期ずれPDXを1A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の1/16に設定した導体層1791の平面図である。
図196のCは、周期ずれPDXを2A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の2/16に設定した導体層1791の平面図である。
図197のAは、周期ずれPDXを3A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の3/16に設定した導体層1791の平面図である。
図197のBは、周期ずれPDXを4A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の4/16に設定した導体層1791の平面図である。
図197のCは、周期ずれPDXを5A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の5/16に設定した導体層1791の平面図である。
図198のAは、周期ずれPDXを6A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の6/16に設定した導体層1791の平面図である。
図198のBは、周期ずれPDXを7A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の7/16に設定した導体層1791の平面図である。
図198のCは、周期ずれPDXを8A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の8/16に設定した導体層1791の平面図である。
図193は、図191および図192のように周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1771の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図199のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図199のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。Vdd印加電圧とVss印加電圧の条件も同様とする。
図199に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/16(=1A)、2/16(=2A)、3/16(=3A)、4/16(=4A)、5/16(=5A)、6/16(=6A)、または、7/16(=7A)とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値がゼロとなっている。
逆に言えば、周期ずれPDXが網目状導体1781のX方向の繰り返し周期の8/16(=8A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=16A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量および絶対値がゼロとなる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/16(=1A)、3/16(=3A)、5/16(=5A)、または、7/16(=7A)とした場合、16行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の2/16(=2A)、または、6/16(=6A)とした場合、8行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の4/16(=4A)した場合、4行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となる。
その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の8/16とした場合には、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
以上より、中継導体1762を備える第5のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1781のX方向の周期幅FDX(=16A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが4A、すなわち網目状導体1781のX方向の導体幅WDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとなる。
また、周期ずれPDXが2Aおよび6Aである場合にも、容量性ノイズの変化量および絶対値はゼロとなる。周期ずれPDXを2Aとした場合、周期ずれPDXは導体幅WDXの半分の1倍に等しい。周期ずれPDXを6Aとした場合、周期ずれPDXは導体幅WDXの半分の3倍に等しい。
さらに言えば、周期ずれPDXを4Aとした場合、周期ずれPDXは導体幅WDXの半分の2倍に等しい。
上述した第4のずらし構成例のように、網目状導体のX方向の導体幅WDXを狭く設定した場合には、周期ずれPDXが網目状導体1721の導体幅WDXの整数倍と等しい場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となった。
これに対して、網目状導体のX方向の導体幅WDXを広く設定した場合には、周期ずれPDXが網目状導体1721の導体幅WDXの半分の整数倍と等しい場合に、容量性ノイズの変化量がゼロ、かつ、容量性ノイズの絶対値となっている。
このように、周期ずれPDXが、導体幅WDXの整数倍だけでなく、導体幅WDXの半分の整数倍に等しい場合に、容量性ノイズの変化量および絶対値がゼロとなる場合もある。
図200は、中継導体1782を省略した導体層1791において、周期ずれPDXを様々な値に設定した場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。中継導体1782を省略した導体層1791の図示は省略するが、図196乃至図198の各導体層1791から、中継導体1782を取り除いたものに相当する。
図200に示されるように、中継導体1782がない場合においても、容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1782がある場合と同じである。ただし、容量性ノイズの絶対値はゼロとならない。
<網目状導体の第6のずらし構成例>
上述した第1乃至第5のずらし構成例では、網目状導体のX方向の導体幅WDXと間隙幅GDXとの関係に着目すると、間隙幅GDXが導体幅WDXよりも大きい例(間隙幅GDX>導体幅WDX)を説明した。
次の第6のずらし構成例では、間隙幅GDXが導体幅WDXよりも小さい例(間隙幅GDX<導体幅WDX)について説明する。
図201は、網目状導体の第6のずらし構成例としての導体層の導体幅および間隙幅を説明する平面図である。
図201の導体層1811は、網目状導体1801と中継導体1802とで構成される。
網目状導体1801は、任意の実数をAとして、6Aに設定された導体幅WDXと、6Aに設定された導体幅WDYとを有する。網目状導体1801の間隙領域は、4Aに設定された間隙幅GDXと、4Aに設定された間隙幅GDYとで形成されている。したがって、導体幅WDX(=6A)が間隙幅GDX(=4A)よりも大きくなっている。
網目状導体1801の間隙領域内に配置された中継導体1802は、2Aに設定された導体幅CDXと、2Aに設定された導体幅CDYとを有する矩形であり、X方向の導体幅CDXとY方向の導体幅CDYとが同じ(CDY=CDX)正方形である。網目状導体1801と中継導体1802との間は、X方向の第1の間隙幅GDX1および第2の間隙幅GDX2のいずれも、1Aに設定されている。また、Y方向の第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2のいずれも、1Aに設定されている。
したがって、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)は、任意の実数Aを用いて表すと、10Aに相当し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)は、10Aに相当する。
第6のずらし構成例では、所定範囲内における網目状導体1801の導体面積と中継導体1802の導体面積を比較すると、網目状導体1801の導体面積の方が大きくなっており、上述した完全相殺の第1条件は満たしていない。
図202および図203は、網目状導体の第6のずらし構成例としての導体層1811において周期ずれPDXを様々な値に設定した平面図である。
図202のAは、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1811の平面図である。
図202のBは、X方向の周期ずれPDXを1A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の1/10に設定した導体層1811の平面図である。
図202のCは、周期ずれPDXを2A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の2/10に設定した導体層1811の平面図である。
図203のAは、周期ずれPDXを3A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の3/10に設定した導体層1811の平面図である。
図203のBは、周期ずれPDXを4A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の4/10に設定した導体層1811の平面図である。
図203のCは、周期ずれPDXを5A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の5/10に設定した導体層1811の平面図である。
図204は、図202および図203のように周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1811の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図204のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図204のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。Vdd印加電圧とVss印加電圧の条件も同様とする。
図204に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/10(=1A)、2/10(=2A)、3/10(=3A)、または、4/10(=4A)とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。なお、容量性ノイズの絶対値はゼロとならない。
逆に言えば、周期ずれPDXが網目状導体1801のX方向の繰り返し周期の5/10(=5A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=10A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/10(=1A)、または、3/10(=3A)とした場合、10行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の2/10(=2A)、または、4/10(=4A)とした場合、5行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
その他の周期ずれPDXの場合、具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の5/10とした場合には、容量性ノイズの変化量はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
以上より、中継導体1802を備える第6のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1801のX方向の周期幅FDX(=10A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが4A、すなわち網目状導体1801のX方向の間隙幅GDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。また、周期ずれPDXが1A、2A、および3Aである場合にも、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。
図204のグラフにはないが、周期ずれPDXが間隙幅GDX(=4A)の2倍である8Aである場合、周期幅FDXは10Aであり、8/10=(10-2)/10なので、周期ずれPDXが2Aである場合と等価となるので、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。また、周期ずれPDXが間隙幅GDX(=4A)の3倍である12Aである場合、周期幅FDXは10Aであり、12/10=(10+2)/10なので、周期ずれPDXが2Aである場合と等価となるので、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。
したがって、間隙幅GDXが導体幅WDXよりも大きい網目状導体1801を有する導体層1811では、間隙幅GDXの整数倍であるとき、容量性ノイズの変化量をゼロとすることができる。ただし、周期ずれPDXが1Aまたは3Aである場合も、容量性ノイズの変化量はゼロとなるので、間隙幅GDXの整数倍に限定されるわけではない。
図205は、中継導体1802を省略した導体層1811において、周期ずれPDXを様々な値に設定した場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。中継導体1802を省略した導体層1811の図示は省略するが、図202および図203の各導体層1811から、中継導体1802を取り除いたものに相当する。
図205に示されるように、中継導体1802がない場合においても、容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1802がある場合と同じである。ただし、容量性ノイズの絶対値はゼロとならない。
<網目状導体の第7のずらし構成例>
次に、網目状導体のX方向の導体幅WDXと間隙幅GDXとが等しい場合の例(導体幅WDX=間隙幅GDX)を、第7のずらし構成例として示す。
図206は、網目状導体の第7のずらし構成例としての導体層の導体幅および間隙幅を説明する平面図である。
図206の導体層1831は、網目状導体1821と中継導体1822とで構成される。
網目状導体1821は、任意の実数をAとして、6Aに設定された導体幅WDXと、6Aに設定された導体幅WDYとを有する。網目状導体1821の間隙領域は、6Aに設定された間隙幅GDXと、6Aに設定された間隙幅GDYとで形成されている。したがって、導体幅WDX(=6A)と間隙幅GDX(=6A)とが等しくなっている。
網目状導体1821の間隙領域内に配置された中継導体1822は、2Aに設定された導体幅CDXと、2Aに設定された導体幅CDYとを有する矩形であり、X方向の導体幅CDXとY方向の導体幅CDYとが同じ(CDY=CDX)正方形である。網目状導体1821と中継導体1822との間は、X方向の第1の間隙幅GDX1および第2の間隙幅GDX2のいずれも、2Aに設定されている。また、Y方向の第1の間隙幅GDY1および第2の間隙幅GDY2のいずれも、2Aに設定されている。
したがって、周期幅FDX(=導体幅WDX+間隙幅GDX)は、任意の実数Aを用いて表すと、12Aに相当し、周期幅FDY(=導体幅WDY+間隙幅GDY)は、12Aに相当する。
第7のずらし構成例では、所定範囲内における網目状導体1801の導体面積と中継導体1802の導体面積を比較すると、網目状導体1801の導体面積の方が大きくなっており、上述した完全相殺の第1条件は満たしていない。
図207および図208は、網目状導体の第7のずらし構成例としての導体層1831において周期ずれPDXを様々な値に設定した平面図である。
図207のAは、周期ずれPDXをゼロに設定した導体層1831の平面図である。
図207のBは、X方向の周期ずれPDXを1A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の1/12に設定した導体層1831の平面図である。
図207のCは、周期ずれPDXを2A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の2/12に設定した導体層1831の平面図である。
図207のDは、周期ずれPDXを3A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の3/12に設定した導体層1831の平面図である。
図208のAは、周期ずれPDXを4A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の4/12に設定した導体層1831の平面図である。
図208のBは、周期ずれPDXを5A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の5/12に設定した導体層1831の平面図である。
図208のCは、周期ずれPDXを6A、即ち、X方向の繰り返し周期(周期幅FDX)の6/12に設定した導体層1831の平面図である。
図209は、図207および図208のように周期ずれPDXを様々な値に設定した導体層1831の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。
図209のグラフの横軸および縦軸は図169と同様であるので、説明は省略する。なお、図209のグラフのスケールも、図169に合わせて示している。Vdd印加電圧とVss印加電圧の条件も同様とする。
図209に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。より具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12(=1A)、2/12(=2A)、または、5/12(=5A)とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。なお、容量性ノイズの絶対値はゼロとならない。
逆に言えば、周期ずれPDXが網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の3/12(=3A)、4/12(=4A)、および、6/12(=6A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが、周期幅FDX(=12A)÷4、周期幅FDX(=12A)÷3、および、周期幅FDX(=12A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12(=1A)、または、5/12(=5A)とした場合、12行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の2/12(=2A)とした場合、6行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。X方向の導体幅WDXと間隙幅GDXとが等しい網目状導体1821では、周期ずれPDXが、中継導体1822のX方向の導体幅CDX(=2A)と同じ場合に、少ない行数で、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。周期ずれPDXが、網目状導体1821のX方向の導体幅WDX(=6A)と同じ場合には、容量性ノイズの変化量をゼロにならない。
周期ずれPDXを、網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の3/12(=3A)、4/12(=4A)、および、6/12(=6A)とした場合には、容量性ノイズの変化量はゼロとならないが、周期ずれPDXがゼロ、即ち、周期ずれなしの場合よりも、容量性ノイズの変化量を少なくすることができる。
以上より、中継導体1822を備える第7のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1821のX方向の周期幅FDX(=12A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが2A、すなわち中継導体1822のX方向の導体幅CDXと同じ場合に、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。また、周期ずれPDXが1A、および、5Aである場合にも、容量性ノイズの変化量はゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の3/12(=3A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷4ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の4/12(=4A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷3ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXが網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の6/12(=6A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷2ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
図210は、中継導体1822を省略した導体層1831において、周期ずれPDXを様々な値に設定した場合の容量性ノイズの理論値を示したグラフである。中継導体1822を省略した導体層1831の図示は省略するが、図207および図208の各導体層1831から、中継導体1822を取り除いたものに相当する。
中継導体1822がない場合においても、図210に示されるように、周期ずれPDXが所定の値の場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。ただし、容量性ノイズの変化量がゼロとなるずらし量は、中継導体1822がある場合と異なる。具体的には、周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の1/12、2/12、3/12、5/12、または、6/12とした場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなっている。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の3/12(=3A)とした場合、4行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の2/12(=2A)とした場合、6行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の6/12(=6A)とした場合、2行単位で、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
以上より、中継導体1822を備えない第7のずらし構成例においては、以下の条件の場合に、容量性ノイズの変化量をゼロにすることができる。
まず、前提として、周期ずれPDXは、網目状導体1821のX方向の周期幅FDX(=12A)とは異なる値に設定される。
周期ずれPDXが網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の1/12(=1A)、2/12(=2A)、3/12(=3A)、5/12(=5A)、または、6/12(=6A)である場合、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の1/12(=1A)、2/12(=2A)、3/12(=3A)、および、6/12(=6A)は、それぞれ、周期ずれPDXが、周期幅FDX(=12A)÷12、周期幅FDX(=12A)÷6、周期幅FDX(=12A)÷4、および、周期幅FDX(=12A)÷2であると言い換えることができる。したがって、周期ずれPDXが、周期幅FDX÷偶数の整数である場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。周期ずれPDXを、X方向の繰り返し周期の6/12(=6A)とした場合である、周期ずれPDXが周期幅FDX(=12A)÷2である場合に、最も少ない行数で、容量性ノイズの変化量がゼロとなり好適であるが、これに限られない。
また、周期ずれPDXが網目状導体1821のX方向の繰り返し周期の4/12(=4A)とは異なる場合、換言すれば、周期ずれPDXが、周期幅FDX(=12A)÷3ではない場合に、容量性ノイズの変化量がゼロとなる。
したがって、第7のずらし構成例においては、中継導体1822がある場合とない場合で、容量性ノイズの変化量がゼロとなるときの周期ずれPDXの条件が異なっている。
網目状導体1821の導体部と間隙領域との形状関係により、周期ずれPDXの偶数の整数倍と周期幅FDXとが一致する場合には、容量性ノイズが均等に分散されるので、中継導体1822がないと容量性ノイズ変化量をゼロにすることができる。
<網目状導体のずらし構成例の変形例>
上述した網目状導体の第1乃至第7のずらし構成例の少なくとも1つに対して、以下のような変形を行った構成も可能である。
例えば、網目状導体のY方向の導体幅WDYを間隙幅GDYよりも大きくしたり(導体幅WDY>間隙幅GDY)、X方向の導体幅WDXを間隙幅GDXよりも大きくしてもよい(導体幅WDX>間隙幅GDX)。この場合、遮光性や導体占有率の観点で有利になる。
反対に、例えば、網目状導体のY方向の導体幅WDYを間隙幅GDYと同じか、または、それより小さくしたり(導体幅WDY≦間隙幅GDY)、X方向の導体幅WDXを間隙幅GDXと同じか、または、それより小さくしてもよい(導体幅WDX≦間隙幅GDX)。この場合、容量性ノイズの相殺性の観点で有利になる。
上述した網目状導体のずらし構成例では、X軸のプラス方向へずらした例を用いて説明したが、X軸のマイナス方向へずらしてもよい。また、X軸のプラス方向への1行または複数行のずらしと、X軸のマイナス方向への1行または複数行のずらしとを交互に配置するなど、X軸のプラス方向へのずらしとマイナス方向へのずらしを組み合わせて構成してもよい。
上述した網目状導体のずらし構成を有する導体層は、Victim導体に近い導体層である場合に特に好適だが、その限りではない。網目状導体のずらし構成を有する導体層は、上述した導体層A(配線層165A)または導体層B(配線層165B)の網目状導体に適用される例として説明したが、導体層AまたはB以外の導体層にも適用可能である。例えば、導体層C(配線層165C)でもよいし、回路基板、半導体基板、または、電子機器のなかの何れかの導体層に適用されてもよい。また、網目状導体のずらし構成を有する導体層を2層以上備えてもよく、その場合にはこの2層のそれぞれ導体層における周期ずれ量が互いに同一または略同一であることが誘導性ノイズの観点で望ましいが、周期ずれ量を互いに異ならせてもよい。また、網目状導体を有する導体層を2層以上備え、一部の導体層の網目状導体には周期ずれを設けて、他の導体層の網目状導体には周期ずれを設けないようにしてもよい。また、一つの導体層内に、周期ずれ量が互いに異なる網目状導体を複数備えてもよく、周期ずれを設けた網目状導体と周期ずれを設けない網目状導体との両方を備えてもよい。
網目状導体または中継導体としての配線の周期(配線周期)、配線の幅(配線幅)、配線の間隙幅、配線の周期ずれは、位置によって変調された構造であってもよい。例えば、配線周期、配線幅、間隙幅、周期ずれは、X方向またはY方向の距離に応じて徐々に大きくなる構造であってもよく、X方向またはY方向の距離に応じて徐々に小さくなる構造であってもよい。さらに、X方向またはY方向の距離に応じて徐々に大きくなる構造と、X方向またはY方向の距離に応じて徐々に小さくなる構造を組み合わせた構造や交互に配置した構造であってもよい。
網目状導体または中継導体の少なくとも一部の導体は、複数個または複数本に分離されていてもよく、図178のBのように、分離されてはいないが、複数個または複数本に分割された形状が結合した形状でもよい。また、網目状導体の少なくとも一部が、切断して分離された形状であってもよい。
上述した網目状導体のずらし構成例では、網目状導体が、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)であり、中継導体が、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)であるとして説明した。また、Vdd印加電圧とVss印加電圧の絶対値が同一である例について説明した。
しかしながら、Vdd印加電圧とVss印加電圧は、反対でもよい。すなわち、網目状導体が、プラス電源に接続される配線(Vdd配線)であり、中継導体が、GNDやマイナス電源に接続される配線(Vss配線)であってもよい。また、Vdd印加電圧とVss印加電圧の絶対値が同一ではない電圧でもよい。例えば、例えば、Vdd印加電圧がプラス電源(例えば、+1V)で、Vss印加電圧がGND(0V)であってもよい。
網目状導体に印加される電圧と、中継導体に印加される電圧は、上記の例に限らず、別の電源であってもよく、何かしらの2種類の電源であればよい。この場合、2種類の電源の極性が互いに異なることが望ましいが、その限りではない。
網目状導体のずらし構成を有する導体層の平面配置は、X方向を反転させてもよいし、Y方向を反転させてもよい。また、時計回りに所定角度(例えば、90度)回転させてもよいし、反時計回りに所定角度(例えば、-90度)回転させてもよい。
本開示では、網目状導体の周期ずれによって容量性ノイズが改善される効果を示したが、周期ずれがない網目状導体と中継導体を除外するものではない。上述したように、周期ずれがない導体層についても、中継導体の有り無しいずれも、導体層A(配線層165A)または導体層B(配線層165B)の網目状導体として適用できる。
中継導体は、例えば、円形、多角形、対称形状、非対称形状、星形状、放射形状など、どのような形状でもよく、複雑な形状でもよい。また、上述した網目状導体のずらし構成において、中継導体とした導体は、他の導体層どうしを電気的に中継しない導体でもよく、網目状導体の間隙領域内に配置される非網目状の導体(非網目状導体)であればよい。
中継導体を含む非網目状導体は、網目状導体の各間隙領域の全てに配置されていてもよいし、所定の一部の間隙領域のみに配置されていてもよい。
<15.3電源の構成例>
次に、固体撮像装置100が3電源を有する場合の導体層(配線層165)の構成例について説明する。
上述した各種の構成例において、導体層AおよびB(配線層165Aおよび165B)の2層や、導体層A乃至C(配線層165A乃至165C)の3層のいずれの場合においても、配線層に供給される電源は、例えば、プラス電源とされるVddと、例えば、GNDやマイナス電源とされるVssの2つであるとして説明した。
しかしながら、固体撮像装置100は、例えば、第1の電源Vdd、第2の電源Vss1、第3の電源Vss2の3電源で制御される場合もある。
図211は、固体撮像装置100が2電源と3電源を取る場合の概念図を示している。
図211のAは、これまで説明した固体撮像装置100が2電源で制御される場合の概念図である。
固体撮像装置100に含まれる回路ブロック2001には、配線2011を介して電源Vddが供給されるとともに、配線2012を介して電源Vssが供給される。回路ブロック2001は、能動素子群167が形成された回路ブロックであり、例えば、図7の回路ブロック202乃至204などに相当する。配線2011および2012は、上述した各種の構成例において、2層の場合の導体層AおよびBや、3層の場合の導体層A乃至Cに含まれる配線(導体)に相当する。ただし、配線2011および2012には、他の導体層の導体が含まれていてもよく、上述した各種の構成例において説明した配線(導体)とは異なる構成の導体が含まれていてもよい。
図211のBは、固体撮像装置100が3電源で制御される場合の第1構成例の概念図である。
3電源で制御される場合の第1構成例では、配線2021を介して第1の電源Vddが回路ブロック2001に供給されるとともに、配線2022を介して第2の電源Vss1が回路ブロック2001に供給され、配線2023を介して第3の電源Vss2が回路ブロック2001に供給される。第2の電源Vss1および第3の電源Vss2は、配線2022および2023を介して回路ブロック2001に常時供給される構成でもよいし、回路ブロック2001が内部で配線2022および2023との接続を制御し、動作モード等に応じて第2の電源Vss1または第3の電源Vss2のいずれか一方を選択してもよい。
図211のCは、固体撮像装置100が3電源で制御される場合の第2構成例の概念図である。
3電源で制御される場合の第2構成例では、選択部2002が、回路ブロック2001とは別に設けられている。選択部2002は、回路ブロック2001の制御にしたがい、動作モード等に応じて第2の電源Vss1または第3の電源Vss2の少なくとも一方を選択する。換言すれば、選択部2002は、第1の電源Vdd、配線2021、回路ブロック2001、配線2022、および、第2の電源Vss1を含む第1の経路か、または、第1の電源Vdd、配線2021、回路ブロック2001、配線2023、および、第3の電源Vss2を含む第2の経路の少なくとも一方を選択する。
図211のDは、固体撮像装置100が3電源で制御される場合の第3構成例の概念図である。
3電源で制御される場合の第3構成例は、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2の選択を制御する制御部2003も、回路ブロック2001とは別に設けられた構成である。制御部2003は、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2の選択を判断して選択部2002に指令し、選択部2002は、制御部2003の指令に基づいて、第2の電源Vss1または第3の電源Vss2の少なくとも一方を選択する。
図211のB乃至Dの3電源の各構成は、いずれも、回路ブロック2001が、配線2021を介して第1の電源Vddに電気的に接続され、配線2022を介して第2の電源Vss1に電気的に接続され、配線2023を介して第3の電源Vss2に電気的に接続される構成である。
なお、図211のB乃至Dの3電源の各構成で、第2の電源Vss1および第3の電源Vss2を選択して動作する場合には、第2の電源Vss1または第3の電源Vss2のいずれか一方を択一的に選択する構成でもよいし、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2とが同時に選択されてもよい。
3電源の電源電圧の大小関係は、第1の電源Vddが第2の電源Vss1よりも大きく、第1の電源Vddが第3の電源Vss2よりも大きい。第2の電源Vss1および第3の電源Vss2は同じか、または、第2の電源Vss1の方が第3の電源Vss2よりも大きい。すなわち、第1の電源Vdd>第2の電源Vss1、第1の電源Vdd>第3の電源Vss2、第2の電源Vss1≧第3の電源Vss2である。固体撮像装置100が、第2の電源Vss1を選択したときの総消費電力は、第3の電源Vss2を選択したときの総消費電力と同じか、または、それより大きい。また、固体撮像装置100が、第2の電源Vss1を選択したときの総電流量は、第3の電源Vss2を選択したときの総電流量と同じか、または、それより大きい。これらの場合には、「第1の電源Vddが電気的に接続されるパッド(Vddパッド)の総数≧第3の電源Vss2が電気的に接続されるパッド(Vss2パッド)の総数」、「第2の電源Vss1が電気的に接続されるパッド(Vss1パッド)の総数≧第3の電源Vss2が電気的に接続されるパッド(Vss2パッド)の総数」とすることができる。すなわち、総消費電力や総電流量による制約が小さいため、第3の電源Vss2が電気的に接続されるパッドの総数を、第1の電源Vddまたは第2の電源Vss1が電気的に接続されるパッドの総数よりも小さくすることが可能である。さらに、「第1の電源Vddが電気的に接続されるパッドの総数≒第2の電源Vss1が電気的に接続されるパッドの総数」としてもよい。なお、3電源の場合のパッド配置については、上述した2電源の場合のパッド配置例を応用すればよいので、詳細を割愛する。例えば、Vddパッド、Vss1パッド、および、Vss2パッドを、任意の一辺、二辺、三辺、または、四辺において、上述した交互配置や鏡面対称配置とすればよい。
第1の電源Vddは、例えば、0V以上の電源であり、固定電圧でもよいし、可変電圧であってもよい。第2の電源Vss1および第3の電源Vss2は、例えば、GNDやマイナス電源である。より具体的には、例えば、第2の電源Vss1がGND(接地)であり、第3の電源Vss2がマイナス電源の構成や、第2の電源Vss1が第1の負の電源電圧であり、第3の電源Vss2が第1の負の電源電圧と異なる第2の負の電源電圧の構成などを取り得る。本実施の形態において、第1の電源Vdd、第2の電源Vss1および第3の電源Vss2とは、回路ブロック2001に供給される電源電圧レベルを区別するものであり、GND(接地)も含むものとする。また、第2の電源Vss1および第3の電源Vss2が、どちらもGNDであったり、同一電圧のマイナス電源でもよい。換言すれば、第1の電源Vdd、第2の電源Vss1、および、第3の電源Vss2は、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2が同じ電源電圧である2系統の3電源でもよいし、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2が異なる電源電圧である3系統の3電源でもよい。
なお、以下では、第1の電源Vddに接続される導体をVdd導体、第2の電源Vss1に接続される導体をVss1導体、第3の電源Vss2に接続される導体をVss2導体とも称する。
また、3電源の組合せとしては、第1の電源Vdd1、第2の電源Vdd2、および、第3の電源Vssのように、0以上の電源電圧を2つにした構成も取り得る。第1の電源Vdd1、第2の電源Vdd2、および、第3の電源Vssの構成は、以下で説明する第1の電源Vdd、第2の電源Vss1、および、第3の電源Vss2の構成を適宜置き換えて適用可能であるので、説明は省略する。第1の電源Vdd1、第2の電源Vdd2、および、第3の電源Vssの構成の場合、第1の電源Vdd1または第2の電源Vdd2の択一的選択または同時選択となり、第3の電源Vssが共通に利用される要素となる。
<3電源の第1の構成例>
以下、固体撮像装置100が3電源で制御される場合の配線層の構成例について説明する。初めに、多層配線層163を形成する複数の配線層のうちの2層の配線層(配線層165A、165B)に3電源の配線を配置する場合の構成例を説明し、次に、3層の配線層(配線層165A乃至165C)に3電源の配線を配置する場合の構成例を説明する。上述した例と同様に、配線層165Aは導体層A、配線層165Bは導体層B、配線層165Cは導体層Cと称して説明する。
図212および図213は、3電源の第1の構成例を示している。
図212および図213における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図212のAは、導体層A(配線層165A)の平面図であり、図212のBは、導体層B(配線層165B)の平面図を示している。なお、図212は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図212のAの導体層Aは、Y方向に長い3本の直線状導体2101乃至2103を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2101乃至2103を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2101は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2102は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2103は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
したがって、図212のAでは、3本の直線状導体2101乃至2103は、Vdd配線、Vss2配線、Vss1配線の順番でX軸のプラス方向に配置されているが、3本の直線状導体2101乃至2103が配置される順番は、この例に限られず、任意の順番とすることができる。
直線状導体2101は、X方向の導体幅WXADを有し、直線状導体2102は、X方向の導体幅WXAS1を有し、直線状導体2103は、X方向の導体幅WXAS2を有している。直線状導体2101の導体幅WXAD、直線状導体2102の導体幅WXAS1、および、直線状導体2103の導体幅WXAS2は、例えば同一である(導体幅WXAD=導体幅WXAS1=導体幅WXAS2)。また、直線状導体2101乃至2103の隣り合う2本の間は、間隙幅GXAの間隙となっている。
直線状導体2101は、導体周期FXADでX方向に周期的に配置され、直線状導体2102は、導体周期FXAS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2103は、導体周期FXAS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXAD、導体周期FXAS1、および、導体周期FXAS2は、例えば同一である(導体周期FXAD=導体周期FXAS1=導体周期FXAS2)。
したがって、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2101のX方向の導体幅WXADの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2102のX方向の導体幅WXAS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2103のX方向の導体幅WXAS2の総和とが、同一となる。また、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2101の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2102の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2103の導体面積とが、同一となる。
図212のBの導体層Bは、Y方向に長い3本の直線状導体2111乃至2113を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2111乃至2113を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2111は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2112は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2113は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
したがって、図212のBでは、3本の直線状導体2111乃至2113は、Vdd配線、Vss2配線、Vss1配線の順番でX軸のプラス方向に配置されているが、3本の直線状導体2101乃至2103が配置される順番は、この例に限られず、任意の順番とすることができる。
直線状導体2111は、X方向の導体幅WXBDを有し、直線状導体2112は、X方向の導体幅WXBS1を有し、直線状導体2113は、X方向の導体幅WXBS2を有している。直線状導体2111の導体幅WXBD、直線状導体2112の導体幅WXBS1、および、直線状導体2113の導体幅WXBS2は、例えば同一である(導体幅WXBD=導体幅WXBS1=導体幅WXBS2)。直線状導体2111乃至2113の隣り合う2本の間は、間隙幅GXBの間隙となっている。
そして、直線状導体2111は、導体周期FXBDでX方向に周期的に配置されている。直線状導体2112は、導体周期FXBS1でX方向に周期的に配置され、直線状導体2113は、導体周期FXBS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXBD、導体周期FXBS1、および、導体周期FXBS2は、例えば同一である(導体周期FXBD=導体周期FXBS1=導体周期FXBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2111のX方向の導体幅WXBDの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2112のX方向の導体幅WXBS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2113のX方向の導体幅WXBS2の総和とが、同一である。また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2111の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2112の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2113の導体面積とが、同一である。
次に、導体層Aおよび導体層Bにおいて、同じ第1の電源Vddに接続される直線状導体2101と直線状導体2111とを比較すると、導体幅WXADおよび導体幅WXBDは同一であり、導体周期FXADおよび導体周期FXBDも同一である。ただし、直線状導体2101と直線状導体2111のX方向の位置が異なる。直線状導体2101と直線状導体2111のX方向位置のずれ量は、X方向の間隙幅GXAおよびGXB以上であり、かつ、X方向の導体幅WXADおよびWXBD以下となる関係、より好適には、X方向の間隙幅GXAおよびGXBより大きく、かつ、X方向の導体幅WXADおよびWXBDより小さくなる関係を有する。
また、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2102と直線状導体2112とを比較すると、導体幅WXAS1および導体幅WXBS1は同一であり、導体周期FXAS1および導体周期FXBS1も同一である。ただし、直線状導体2102と直線状導体2112のX方向の位置が異なる。直線状導体2102と直線状導体2112のX方向位置のずれ量も、X方向の間隙幅GXAおよびGXB以上であり、かつ、X方向の導体幅WXAS1およびWXBS1以下となる関係、より好適には、X方向の間隙幅GXAおよびGXBより大きく、かつ、X方向の導体幅WXAS1およびWXBS1より小さくなる関係を有する。
さらに、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2103と直線状導体2113とを比較すると、導体幅WXAS2および導体幅WXBS2は同一であり、導体周期FXAS2および導体周期FXBS2も同一である。ただし、直線状導体2103と直線状導体2113のX方向の位置が異なる。直線状導体2103と直線状導体2113のX方向位置のずれ量も、X方向の間隙幅GXAおよびGXB以上であり、かつ、X方向の導体幅WXAS2およびWXBS2以下となる関係、より好適には、X方向の間隙幅GXAおよびGXBより大きく、かつ、X方向の導体幅WXAS2およびWXBS2より小さくなる関係を有する。
図213は、図212のAの導体層Aと図212のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
導体層Aと導体層Bの直線状導体のX方向位置のずれ量と、X方向の導体幅および間隙幅との間に、上述した好適な関係を有する場合、図213に示されるように、導体層Aと導体層Bの積層により遮光構造を成すことができ、ホットキャリア発光を遮光することができる。
また、導体層Aと導体層Bの直線状導体のX方向位置のずれ量と、X方向の間隙幅および導体幅との間に、上述した好適な関係を有する場合、導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア(VIA)等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下(IR-Drop)の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
また例えば、図211の選択部2002等によって、第2の電源Vss1または第3の電源Vss2のいずれか一方が選択された場合、導体層AおよびBは、いずれも差動構造を構成する。具体的には、第2の電源Vss1が選択された場合、導体層Aにおいては、第1の電源Vddに接続される直線状導体2101の電流分布と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2102の電流分布とが略均等、且つ、逆特性となり、第3の電源Vss2が選択された場合、第1の電源Vddに接続される直線状導体2101の電流分布と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2103の電流分布とが略均等、且つ、逆特性となる。また、導体層Bにおいては、第2の電源Vss1が選択された場合、第1の電源Vddに接続される直線状導体2111の電流分布と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2112の電流分布とが略均等、且つ、逆特性となり、第3の電源Vss2が選択された場合、第1の電源Vddに接続される直線状導体2111の電流分布と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2113の電流分布とが略均等、且つ、逆特性となる。ここで、略均等とは、均等とみなせる範囲の差とするが、例えば、少なくとも2倍を超えない範囲の差であればよい。これにより、非差動構造よりも誘導性ノイズを抑制することができる。また、対称構造であるため、ノイズ設計が容易となる。
<3電源の第1の構成例の第1変形例>
図214および図215は、3電源の第1の構成例の第1変形例を示している。
図214および図215における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図214のAは、導体層Aの平面図であり、図214のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図214は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図214のAの導体層Aは、図212のAに示した第1の構成例の導体層Aと同じであるので、説明は省略する。
図214のBの導体層Bでは、Y方向に長い直線状導体2121乃至2123が、それぞれ2本単位で所定の順番でX方向に並んで配置されている。また、2本単位の直線状導体2121乃至2123は、X方向に周期的に配置されている。
換言すれば、第2の構成例の導体層Bは、第1の構成例の導体層BのVdd配線、Vss2配線、および、Vss1配線である直線状導体2111乃至2113を、それぞれ、2本の直線状導体2121乃至2123に置き換え、X方向に周期的に配置した構成である。
直線状導体2121は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2122は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2123は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
したがって、図214のBでは、2本単位の直線状導体2121乃至2123は、Vdd配線、Vss2配線、Vss1配線の順番でX軸のプラス方向に配置されているが、2本単位の直線状導体2121乃至2123が配置される順番は、この例に限られず、任意の順番とすることができる。
直線状導体2121は、X方向の導体幅WXBDを有し、直線状導体2122は、X方向の導体幅WXBS1を有し、直線状導体2123は、X方向の導体幅WXBS2を有している。直線状導体2121の導体幅WXBD、直線状導体2122の導体幅WXBS1、および、直線状導体2123の導体幅WXBS2は、例えば同一である(導体幅WXBD=導体幅WXBS1=導体幅WXBS2)。直線状導体2121乃至2123の隣り合う2本の間は、間隙幅GXBの間隙となっている。
そして、2本の直線状導体2121は、導体周期FXBDでX方向に周期的に配置されている。2本の直線状導体2122は、導体周期FXBS1でX方向に周期的に配置され、2本の直線状導体2123は、導体周期FXBS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXBD、導体周期FXBS1、および、導体周期FXBS2は、例えば同一である(導体周期FXBD=導体周期FXBS1=導体周期FXBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2121のX方向の導体幅WXBDの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2122のX方向の導体幅WXBS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2123のX方向の導体幅WXBS2の総和とが、同一である。また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2121の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2122の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2123の導体面積とが、同一である。
導体層Bにおいて、第2の電源Vss1または第3の電源Vss2のいずれか一方が選択された場合、導体層Bは差動構造を構成するので、非差動構造よりも誘導性ノイズを抑制することができ、ノイズ設計が容易となる。
図215は、図214のAの導体層Aと図214のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
導体層Aと導体層Bの直線状導体のX方向位置のずれ量と、X方向の導体幅および間隙幅とを所定の条件に設定することで、図215に示されるように、導体層Aと導体層Bの積層状態で遮光構造とすることができ、ホットキャリア発光を遮光することができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしは、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
図214に示した第1の構成例の第1変形例では、図212に示した3電源の第1の構成例の導体層AおよびBのうち、導体層BのVdd配線、Vss2配線、および、Vss1配線である直線状導体2111乃至2113を、それぞれ、2本の直線状導体2121乃至2123に置き換え、X方向に周期的に配置した構成とした。
しかしながら、2本単位の直線状導体2121乃至2123の周期的配置ではなく、3本以上の所定本数の周期的配置としてもよい。
また例えば、図212に示した3電源の第1の構成例の導体層AおよびBのうち、導体層AのVdd配線、Vss2配線、および、Vss1配線である直線状導体2101乃至2103を、それぞれ、2本の直線状導体2121乃至2123に置き換え、X方向に周期的に配置した構成も可能である。
あるいはまた、導体層AおよびBの両方のVdd配線、Vss2配線、および、Vss1配線を、それぞれ、2本以上の所定本数の直線状導体2121乃至2123に置き換え、X方向に周期的に配置した構成とすることも可能である。この場合、導体層AおよびBの直線状導体2121乃至2123の導体幅、導体周期、および間隙幅は、導体層Aと導体層Bとで同一であってもよいし、異なっていてもよい。導体幅、導体周期、および間隙幅のいずれか1つまたは2つが導体層Aと導体層Bとで同一で、他が異なっていてもよい。
<3電源の第1の構成例の第2変形例>
図216および図217は、3電源の第1の構成例の第2変形例を示している。
図216および図217における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図216のAは、導体層Aの平面図であり、図216のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図216は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図212のAに示した第1構成例の導体層Aは、X方向に周期的に配置される3本のVdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体が同一の導体幅で構成されていたが、図216のAの第2変形例の導体層Aでは、Vdd導体とVss1導体とは同一の導体幅であるが、Vss2導体の導体幅が、Vdd導体とVss1導体の導体幅よりも小さく構成されている(導体幅WXAD=導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。
具体的には、図216のAの導体層Aは、Y方向に長い3本の直線状導体2131乃至2133を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2131乃至2133を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2131は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2132は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2133は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2131は、X方向の導体幅WXADを有し、直線状導体2132は、X方向の導体幅WXAS1を有し、直線状導体2133は、X方向の導体幅WXAS2を有している。直線状導体2131の導体幅WXADと直線状導体2132の導体幅WXAS1は、例えば同一であり(導体幅WXAD=導体幅WXAS1)、直線状導体2133の導体幅WXAS2は、直線状導体2131の導体幅WXADおよび直線状導体2132の導体幅WXAS1よりも小さく構成されている(導体幅WXAD=導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。また、直線状導体2131乃至2133の隣り合う2本の間は、間隙幅GXAの間隙となっている。
直線状導体2131は、導体周期FXADでX方向に周期的に配置され、直線状導体2132は、導体周期FXAS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2133は、導体周期FXAS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXAD、導体周期FXAS1、および、導体周期FXAS2は、例えば同一である(導体周期FXAD=導体周期FXAS1=導体周期FXAS2)。
したがって、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2131のX方向の導体幅WXADの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2132のX方向の導体幅WXAS1の総和とが、同一である。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2133のX方向の導体幅WXAS2の総和は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2132のX方向の導体幅WXAS1の総和よりも小さい。
また、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2131の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2132の導体面積とが、同一である。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2133の導体面積は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2132の導体面積よりも小さい。
図216のBの第2変形例の導体層Bも、第2変形例の導体層Aと同様に、Vdd導体とVss1導体が同一の導体幅で構成され、Vss2導体の導体幅が、Vdd導体とVss1導体の導体幅よりも小さく構成されている。
具体的には、図216のBの導体層Bは、Y方向に長い3本の直線状導体2141乃至2143を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2141乃至2143を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2141は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2142は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2143は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2141は、X方向の導体幅WXBDを有し、直線状導体2142は、X方向の導体幅WXBS1を有し、直線状導体2143は、X方向の導体幅WXBS2を有している。直線状導体2141の導体幅WXBDと、直線状導体2142の導体幅WXBS1は、例えば同一であり(導体幅WXBD=導体幅WXBS1)、直線状導体2143の導体幅WXBS2は、直線状導体2141の導体幅WXBDおよび直線状導体2142の導体幅WXBS1よりも小さく構成されている(導体幅WXBD=導体幅WXBS1>導体幅WXBS2)。また、直線状導体2141乃至2143の隣り合う2本の間は、間隙幅GXBの間隙となっている。
直線状導体2141は、導体周期FXBDでX方向に周期的に配置され、直線状導体2142は、導体周期FXBS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2143は、導体周期FXBS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXBD、導体周期FXBS1、および、導体周期FXBS2は、例えば同一である(導体周期FXBD=導体周期FXBS1=導体周期FXBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2141のX方向の導体幅WXBDの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2142のX方向の導体幅WXBS1の総和とが、同一である。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2143のX方向の導体幅WXBS2の総和は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2142のX方向の導体幅WXBS1の総和よりも小さい。
また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2141の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2142の導体面積とが、同一である。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2143の導体面積は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2142の導体面積よりも小さい。
図217は、図216のAの導体層Aと図216のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
導体層Aと導体層Bの直線状導体のX方向位置のずれ量と、X方向の導体幅および間隙幅とを所定の条件に設定することで、図217に示されるように、導体層Aと導体層Bの積層状態で遮光構造とすることができ、ホットキャリア発光を遮光することができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしは、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
以上のように構成される3電源の第1の構成例の第2変形例の導体層Aおよび導体層Bにおいては、Vss2導体のX方向の導体幅の総和が、Vss1導体のX方向の導体幅の総和よりも小さいため、第3の電源Vss2を選択したときの総電流量が、第2の電源Vss1を選択したときの総電流量よりも小である場合には、Vss2導体に流れる総電流量が、Vss1導体に流れる総電流量よりも小さく、Vss1導体よりもVss2導体の方が電圧降下しにくくなる。これにより、電圧降下の許容レベルを満たす範囲内であれば、Vss2導体の導体抵抗を、Vss1導体よりも大きくすることが可能である。Vss2導体の導体幅WXAS2が小さくなると、Vdd導体およびVss1導体を密に配置することができるので、配線領域が同一面積である前提で比較すると、Vdd導体およびVss1導体の電圧降下が改善されることにつながる。また、導体周期が短くなることで、磁界を生じさせるAggressorループの面積が小さくなることから、図46乃至図57を参照して説明したように、誘導性ノイズも改善することができる。
<3電源の第1の構成例の第3変形例>
図218および図219は、3電源の第1の構成例の第3変形例を示している。
図218および図219における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図218のAは、導体層Aの平面図であり、図218のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図218は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図212のAに示した第1構成例の導体層Aは、X方向に周期的に配置される3本のVdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体が同一の導体幅で構成されていたが、図218のAの第3変形例の導体層Aでは、Vss1導体の導体幅が、Vdd導体の導体幅よりも小さく構成され、さらに、Vss2導体の導体幅が、Vss1導体の導体幅よりも小さく構成されている(導体幅WXAD>導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。
具体的には、図218のAの導体層Aは、Y方向に長い3本の直線状導体2151乃至2153を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2151乃至2153を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2151は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2152は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2153は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2151は、X方向の導体幅WXADを有し、直線状導体2152は、X方向の導体幅WXAS1を有し、直線状導体2153は、X方向の導体幅WXAS2を有している。直線状導体2151の導体幅WXADは、直線状導体2152の導体幅WXAS1よりも大きく(導体幅WXAD>導体幅WXAS1)、直線状導体2153の導体幅WXAS2は、直線状導体2152の導体幅WXAS1よりも小さく構成されている(導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。また、直線状導体2151乃至2153の隣り合う2本の間は、間隙幅GXAの間隙となっている。
直線状導体2151は、導体周期FXADでX方向に周期的に配置され、直線状導体2152は、導体周期FXAS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2153は、導体周期FXAS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXAD、導体周期FXAS1、および、導体周期FXAS2は、例えば同一である(導体周期FXAD=導体周期FXAS1=導体周期FXAS2)。
したがって、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2152のX方向の導体幅WXAS1の総和は、第1の電源Vddに接続される直線状導体2151のX方向の導体幅WXADの総和よりも小さい。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2153のX方向の導体幅WXAS2の総和は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2152のX方向の導体幅WXAS1の総和よりも小さい。
導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2152の導体面積は、第1の電源Vddに接続される直線状導体2151の導体面積よりも小さい。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2153の導体面積は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2152の導体面積よりも小さい。すなわち、導体層AのVdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の各導体面積が異なる。
図218のBの第3変形例の導体層Bも、第3変形例の導体層Aと同様に、Vss1導体の導体幅が、Vdd導体の導体幅よりも小さく構成され、Vss2導体の導体幅が、Vss1導体の導体幅よりも小さく構成されている(導体幅WXBD>導体幅WXBS1>導体幅WXBS2)。
具体的には、図218のBの導体層Bは、Y方向に長い3本の直線状導体2161乃至2163を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2161乃至2163を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2161は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2162は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2163は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2161は、X方向の導体幅WXBDを有し、直線状導体2162は、X方向の導体幅WXBS1を有し、直線状導体2163は、X方向の導体幅WXAB2を有している。直線状導体2161の導体幅WXBDは、直線状導体2162の導体幅WXBS1よりも大きく(導体幅WXBD>導体幅WXBS1)、直線状導体2163の導体幅WXBS2は、直線状導体2162の導体幅WXBS1よりも小さく構成されている(導体幅WXBS1>導体幅WXBS2)。また、直線状導体2161乃至2163の隣り合う2本の間は、間隙幅GXBの間隙となっている。
直線状導体2161は、導体周期FXBDでX方向に周期的に配置され、直線状導体2162は、導体周期FXBS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2163は、導体周期FXBS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXBD、導体周期FXBS1、および、導体周期FXBS2は、例えば同一である(導体周期FXBD=導体周期FXBS1=導体周期FXBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2162のX方向の導体幅WXBS1の総和は、第1の電源Vddに接続される直線状導体2161のX方向の導体幅WXBDの総和よりも小さい。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2163のX方向の導体幅WXBS2の総和は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2162のX方向の導体幅WXBS1の総和よりも小さい。
また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2162の導体面積は、第1の電源Vddに接続される直線状導体2161の導体面積よりも小さい。そして、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2163の導体面積は、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2162の導体面積よりも小さい。すなわち、導体層BのVdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の各導体面積が異なる。
図219は、図218のAの導体層Aと図218のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
導体層Aと導体層Bの直線状導体のX方向位置のずれ量と、X方向の導体幅および間隙幅とを所定の条件に設定することで、図219に示されるように、導体層Aと導体層Bの積層状態で遮光構造とすることができ、ホットキャリア発光を遮光することができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしは、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
以上のように構成される3電源の第1の構成例の第3変形例の導体層Aおよび導体層Bにおいては、Vss2導体のX方向の導体幅の総和が、Vss1導体のX方向の導体幅の総和よりも小さいため、第3の電源Vss2を選択したときの総電流量が、第2の電源Vss1を選択したときの総電流量よりも小である場合には、Vss2導体に流れる総電流量が、Vss1導体に流れる総電流量よりも小さく、Vss1導体よりもVss2導体の方が電圧降下しにくくなる。これにより、電圧降下の許容レベルを満たす範囲内であれば、Vss2導体の導体抵抗を、Vss1導体よりも大きくすることが可能である。
第2の電源Vss1と第3の電源Vss2を選択して切り替える構成では、Vdd導体は共通に利用される要素となる。Vss1導体およびVss2導体よりも共通に利用されるVdd導体を電圧降下しにくくすることで、Vdd導体およびVss1導体の組合せと、Vdd導体およびVss2導体の組合せとの両方の電圧降下を改善できる場合がある。また、第3変形例は、第2変形例よりも導体が密に配置されるので、電圧降下や誘導性ノイズをさらに改善できる場合がある。
<3電源の第1の構成例の第4変形例>
図220および図221は、3電源の第1の構成例の第4変形例を示している。
図220および図221における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図220のAは、導体層Aの平面図であり、図220のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図220は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図220のAに示した第1構成例の導体層Aは、X方向に周期的に配置される3本のVdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体が同一の導体幅で構成されていたが、図220のAの第4変形例の導体層Aでは、Vss1導体およびVss2導体の導体幅が、Vdd導体の導体幅よりも小さく構成され、かつ、Vss1導体およびVss2導体の導体幅が同一に構成されている(導体幅WXAD>導体幅WXAS1=導体幅WXAS2)。
具体的には、図220のAの導体層Aは、Y方向に長い3本の直線状導体2171乃至2173を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2171乃至2173を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2171は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2172は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2173は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2171は、X方向の導体幅WXADを有し、直線状導体2172は、X方向の導体幅WXAS1を有し、直線状導体2173は、X方向の導体幅WXAS2を有している。直線状導体2171の導体幅WXADは、直線状導体2172の導体幅WXAS1と、直線状導体2173の導体幅WXAS2の両方よりも大きく、直線状導体2172の導体幅WXAS1と、直線状導体2173の導体幅WXAS2は、例えば同一である(導体幅WXAD>導体幅WXAS1=導体幅WXAS2)。また、直線状導体2171乃至2173の隣り合う2本の間は、間隙幅GXAの間隙となっている。
直線状導体2171は、導体周期FXADでX方向に周期的に配置され、直線状導体2172は、導体周期FXAS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2173は、導体周期FXAS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXAD、導体周期FXAS1、および、導体周期FXAS2は、例えば同一である(導体周期FXAD=導体周期FXAS1=導体周期FXAS2)。
したがって、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2172のX方向の導体幅WXAS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2173のX方向の導体幅WXAS2の総和のそれぞれは、第1の電源Vddに接続される直線状導体2171のX方向の導体幅WXADの総和よりも小さい。そして、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2172のX方向の導体幅WXAS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2173のX方向の導体幅WXAS2の総和は、等しい。
また、導体層Aの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2172の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2173の導体面積のそれぞれは、第1の電源Vddに接続される直線状導体2171の導体面積よりも小さい。そして、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2172の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2173の導体面積は、等しい。
図220のBの第4変形例の導体層Bも、第4変形例の導体層Aと同様に、Vss1導体およびVss2導体の導体幅が、Vdd導体の導体幅よりも小さく構成され、かつ、Vss1導体およびVss2導体の導体幅が同一に構成されている(導体幅WXBD>導体幅WXBS1=導体幅WXBS2)。
具体的には、図220のBの導体層Bは、Y方向に長い3本の直線状導体2181乃至2183を所定の順番でX方向に配置し、その3本の直線状導体2181乃至2183を、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2181は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2182は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2183は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2181は、X方向の導体幅WXBDを有し、直線状導体2182は、X方向の導体幅WXBS1を有し、直線状導体2183は、X方向の導体幅WXAB2を有している。直線状導体2181の導体幅WXBDは、直線状導体2182の導体幅WXBS1と、直線状導体2183の導体幅WXBS2の両方よりも大きく、直線状導体2182の導体幅WXBS1と、直線状導体2183の導体幅WXBS2は、例えば同一である(導体幅WXBD>導体幅WXBS1=導体幅WXBS2)。また、直線状導体2181乃至2183の隣り合う2本の間は、間隙幅GXBの間隙となっている。
直線状導体2181は、導体周期FXBDでX方向に周期的に配置され、直線状導体2182は、導体周期FXBS1でX方向に周期的に配置されている。同様に、直線状導体2183は、導体周期FXBS2でX方向に周期的に配置されている。この導体周期FXBD、導体周期FXBS1、および、導体周期FXBS2は、同一である(導体周期FXBD=導体周期FXBS1=導体周期FXBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2182のX方向の導体幅WXBS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2183のX方向の導体幅WXBS2の総和のそれぞれは、第1の電源Vddに接続される直線状導体2181のX方向の導体幅WXBDの総和よりも小さい。そして、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2182のX方向の導体幅WXBS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2183のX方向の導体幅WXBS2の総和は、等しい。
また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2182の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2183の導体面積のそれぞれは、第1の電源Vddに接続される直線状導体2181の導体面積よりも小さい。そして、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2182の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2183の導体面積は、等しい。
図221は、図220のAの導体層Aと図220のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
導体層Aと導体層Bの直線状導体のX方向位置のずれ量と、X方向の導体幅および間隙幅とを所定の条件に設定することで、図221に示されるように、導体層Aと導体層Bの積層状態で遮光構造とすることができ、ホットキャリア発光を遮光することができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしは、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
以上のように構成される3電源の第1の構成例の第4変形例の導体層Aおよび導体層Bにおいては、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2を選択して切り替える構成において、Vdd導体およびVss1導体の組合せと、Vdd導体およびVss2導体の組合せとの構造差を小さく構成することができる。これにより、例えば、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2が同一の電源電圧である場合、電圧降下の差や誘導性ノイズの差を小さくすることができる。また、第4変形例は、第3変形例よりも導体が密に配置されるので、電圧降下や誘導性ノイズをさらに改善できる場合がある。
上述した3電源の第1の構成例と、その第1変形例乃至第4変形例では、導体層Aおよび導体層Bとで遮光構造を成す例を説明したが、導体層Aおよび導体層Bの積層状態が必ずしも遮光構造となる必要はない。例えば、X方向の間隙幅が、X方向の位置ズレよりも大きい構成や、X方向の位置ずれがX方向の導体幅よりも大きい構成、X方向の位置ずれがゼロまたはゼロに近い値であってもよい。なお、導体層Aおよび導体層Bの直線状導体の構成次第では、X方向の位置ずれがX方向の導体幅よりも大きい構成であっても、導体層Aおよび導体層Bの積層状態が遮光構造となる場合もある。また、導体層Aおよび導体層Bのいずれか一方を設けない構成としてもよいし、導体層Aおよび導体層Bのいずれかが上述した構成以外の導体配置であってもよい。導体層Aおよび導体層Bの積層状態が遮光構造ではない場合であっても、電圧降下や誘導性ノイズを改善できる。
<3電源の第2の構成例>
図222および図223は、3電源の第2の構成例を示している。
図222および図223における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図222のAは、導体層Aの平面図であり、図222のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図222は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
上述した第1の構成例およびその変形例が、導体層Aと導体層Bの直線状導体の繰り返し方向が同じX方向であったのに対して、第2の構成例は、導体層Aの直線状導体の繰り返し方向と、導体層Bの直線状導体の繰り返し方向とが、X方向とY方向で直交する方向となる構成である。
図222のAの導体層Aは、図212のAに示した第1の構成例の導体層Aと同じであるので、説明は省略する。導体層AのY方向に長い直線状導体2101乃至2103の繰り返し方向は、X方向である。
これに対して、図222のBの導体層Bの直線状導体の繰り返し方向は、導体層Aの繰り返し方向であるX方向に直交するY方向となっている。
具体的には、導体層Bは、X方向に長い3本の直線状導体2191乃至2193を所定の順番でY方向に配置し、その3本の直線状導体2191乃至2193を、Y方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2191は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2192は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2193は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
したがって、図222のBでは、3本の直線状導体2191乃至2193は、Vdd配線、Vss2配線、Vss1配線の順番でY軸のプラス方向に配置されているが、3本の直線状導体2191乃至2193が配置される順番は、この例に限られず、任意の順番とすることができる。
直線状導体2191は、Y方向の導体幅WYBDを有し、直線状導体2192は、Y方向の導体幅WYBS1を有し、直線状導体2193は、Y方向の導体幅WYBS2を有している。直線状導体2191の導体幅WYBD、直線状導体2192の導体幅WYBS1、および、直線状導体2193の導体幅WYBS2は、例えば同一である(導体幅WYBD=導体幅WYBS1=導体幅WYBS2)。直線状導体2191乃至2193の隣り合う2本の間は、間隙幅GYBの間隙となっている。
そして、直線状導体2191は、導体周期FYBDでY方向に周期的に配置されている。直線状導体2192は、導体周期FYBS1でY方向に周期的に配置され、直線状導体2193は、導体周期FYBS2でY方向に周期的に配置されている。この導体周期FYBD、導体周期FYBS1、および、導体周期FYBS2は、例えば同一である(導体周期FYBD=導体周期FYBS1=導体周期FYBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2191のY方向の導体幅WYBDの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2192のY方向の導体幅WYBS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2193のY方向の導体幅WYBS2の総和とが、同一である。
また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2191の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2192の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2193の導体面積とが、同一である。
図223は、図222のAの導体層Aと図222のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
図223に示されるように、第2の構成例による導体層Aと導体層Bとの積層、すなわち、Y方向に長い直線状導体2101乃至2103の周期的配置を有する導体層Aと、X方向に長い直線状導体2191乃至2193の周期的配置を有する導体層Bとの積層では、完全な遮光構造を実現することはできないが、一定程度の遮光性を備えることができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
図224のAは、導体層Aと導体層BのVdd導体である直線状導体2101と直線状導体2191のみの積層状態を示す平面図である。
図224のBは、導体層Aと導体層BのVss1導体である直線状導体2102と直線状導体2192のみの積層状態を示す平面図である。
図225は、導体層Aと導体層BのVss2導体である直線状導体2103と直線状導体2193のみの積層状態を示す平面図である。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしをZ方向の導体ビア等により電気的に接続した場合には、図224および図225に示されるように、導体層Aと導体層Bの2層で、Vdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の3電源の網目状構造を実現することができる。例えば、図25に示した導体層A及びBの第4の構成例のように、網目状導体の導体層を用いて3電源を実現する場合には、3層の導体層が必要になるため、3電源の第2の構成例によれば少ない積層数で、配線のレイアウト自由度を高めることができる。
導体層Aと導体層Bの2層で3電源の網目状構造を実現することにより、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
上述した3電源の第2の構成例によれば、導体層Aおよび導体層Bにおいて、同じ第1の電源Vddに接続される直線状導体2101と直線状導体2191とを比較すると、導体幅WXADと導体幅WYBDは異なるが、導体幅WXADと導体幅WYBDとを同一の構成としてもよい。同様に、導体周期FXADと導体周期FYBDも異なるが、導体周期FXADと導体周期FYBDとを同一の構成としてもよい。
<3電源の第2の構成例の第1変形例>
図226は、3電源の第2の構成例の第1変形例を示している。
図226における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図226のAは、導体層Aの平面図であり、図226のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図226は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。第2の構成例の第1変形例においては、導体層Aと導体層Bとの積層状態を示す平面図は、省略する。
図226のAの導体層Aは、図216のAに示した第1の構成例の第2変形例の導体層Aと同じである。換言すれば、図222のAに示した第2の構成例の導体層Aは、Vdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体が同一の導体幅で構成されていたが、図226の第1変形例の導体層Aは、Vdd導体とVss1導体が同一の導体幅で構成され、Vss2導体の導体幅が、Vdd導体とVss1導体の導体幅よりも小さく設定された構成である(導体幅WXAD=導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。これにより、第1変形例では、X方向の導体周期FXAD、導体周期FXAS1、および、導体周期FXAS2が、第2の構成例よりも小さくなっている。
図226のBの導体層Bは、図222のBに示した第2の構成例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
<3電源の第2の構成例の第2変形例>
図227は、3電源の第2の構成例の第2変形例を示している。
図227における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図227のAは、導体層Aの平面図であり、図227のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図227は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。第2の構成例の第2変形例においては、導体層Aと導体層Bとの積層状態を示す平面図は、省略する。
図227のAの導体層Aは、図226のAに示した第2の構成例の第1変形例の導体層Aと同じである。即ち、導体層Aは、Vss2導体の導体幅が、同一の導体幅で形成されたVdd導体とVss1導体の導体幅よりも小さく設定された構成である(導体幅WXAD=導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。
図227のBの導体層Bは、図226のBに示した第2の構成例の第1変形例の導体層Bと比較して、第3の電源Vss2に接続されるVss2導体の導体幅を小さくした構成を有する。
具体的には、導体層Bは、X方向に長い3本の直線状導体2201乃至2203を所定の順番でY方向に配置し、その3本の直線状導体2201乃至2203を、Y方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2201は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2202は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2203は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
直線状導体2201は、Y方向の導体幅WYBDを有し、直線状導体2202は、Y方向の導体幅WYBS1を有し、直線状導体2203は、Y方向の導体幅WYBS2を有している。直線状導体2201の導体幅WYBDと、直線状導体2202の導体幅WYBS1は、例えば同一であり、直線状導体2203の導体幅WYBS2は、直線状導体2201の導体幅WYBDおよび直線状導体2202の導体幅WYBS1よりも小さく構成されている(導体幅WYBD=導体幅WYBS1>導体幅WYBS2)。直線状導体2201乃至2203の隣り合う2本の間は、間隙幅GYBの間隙となっている。
そして、直線状導体2201は、導体周期FYBDでY方向に周期的に配置されている。直線状導体2202は、導体周期FYBS1でY方向に周期的に配置され、直線状導体2203は、導体周期FYBS2でY方向に周期的に配置されている。この導体周期FYBD、導体周期FYBS1、および、導体周期FYBS2は、例えば同一である(導体周期FYBD=導体周期FYBS1=導体周期FYBS2)。第2変形例では、Y方向の導体周期FYBD、導体周期FYBS1、および、導体周期FYBS2が、図222に示した第2の構成例よりも小さくなっている。
図226に示した第1変形例のように、第2の構成例と比較して、導体層AのVss2導体の導体幅WXBS2を小さくして、X方向の導体周期(導体周期FXAD、導体周期FXAS1、および、導体周期FXAS2)を小さくした構成や、図227に示した第2変形例のように、導体層Aだけでなく、導体層BのVss2導体の導体幅WYBS2も小さくして、導体層AのX方向の導体周期と、導体層BのY方向の導体周期(導体周期FYBD、導体周期FYBS1、および、導体周期FYBS2)の両方を小さくした構成が可能である。導体周期を小さくすることで、誘導性ノイズを改善でき、電圧降下も改善できる場合がある。
第1変形例および第2変形例では、導体層Aおよび導体層Bのいずれにおいても、Vss2導体のみの導体幅を、Vdd導体よりも小さくしたが、Vss1導体とVss2導体の両方の導体幅を、Vdd導体よりも小さく構成しても良い。その場合のVss1導体とVss2導体の導体幅は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
導体層Aと導体層Bとで、Vdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の電流分布を同一にするためには、Vdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の導体幅の比率を、導体層Aおよび導体層Bとで同一にすることが望ましいが、異なっていてもよい。例えば、2倍以上、3倍以上、4倍以上・・・のように導体層Aよりも導体層Bのシート抵抗が大きければ大きいほど、導体層Aと導体層Bとでの導体幅の比率の大きな不一致を許容できる。
<3電源の第3の構成例>
図228および図229は、3電源の第3の構成例を示している。
図228および図228における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図228のAは、導体層Aの平面図であり、図228のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図228は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
導体層Aについては、上述した第1の構成例および第2の構成例が、同じX位置では、Y位置が異なっても同一の電源に接続されるY方向に長い直線状導体であったのに対して、図228のAの導体層Aは、矩形状のVdd導体、矩形状のVss1導体、および、矩形状のVss2導体が、Y方向に、所定の周期で繰り返し配置されている点が異なる。
より詳しくは、導体層Aの所定のX位置において、第1の電源Vddに接続される矩形状導体2211(以下、矩形状Vdd導体2211と称する。)、第2の電源Vss1に接続される矩形状導体2212(以下、矩形状Vss1導体2212と称する。)、および、第3の電源Vss2に接続される矩形状導体2213(以下、矩形状Vss2導体2213と称する。)が、その順番で、Y軸のプラス方向に周期的に配置されている。ただし、3本の矩形状導体2211乃至2213が配置される順番は、この例に限られず、任意の順番とすることができる。矩形状Vdd導体2211は、X方向の導体幅WXADおよびY方向の導体幅WYADを有する。矩形状Vss1導体2212は、X方向の導体幅WXAS1およびY方向の導体幅WYAS1を有する。矩形状Vss2導体2213は、X方向の導体幅WXAS2およびY方向の導体幅WYAS2を有する。隣接する矩形状導体どうしの間は、X方向に間隙幅GXA、Y方向に間隙幅GYBの間隙となっている。
矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、または、矩形状Vss2導体のいずれかである矩形状導体が配置されるX方向の周期(矩形状導体周期)は、X方向の導体幅+X方向の間隙幅であり、Y方向の周期(矩形状導体周期)は、Y方向の導体幅+Y方向の間隙幅である。
また、導体層Aは、矩形状Vdd導体2211、矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213のセットがY方向に周期的に配置された列を、隣接する3列で1つのグループとし、X方向に隣接するグループどうしの間隙の位置が、隣りのグループの間隙位置のY方向の中間となるように、矩形状導体のY方向位置がグループ単位でずらされている。
さらに、1つのグループを構成する3列について、各列の矩形状Vdd導体2211、矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213の配置に注目すると、各列の同じY方向位置には、同じ電源に接続される矩形状導体が配置されないように、各列の矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体のY方向位置がずらされている。一方、接続される電源別に3列内の矩形状導体の配置を見ると、例えば、矩形状Vdd導体2211は、Y軸のプラス方向に矩形状導体周期ずれるごとに、・・・、左列、中央列、右列、左列、中央列、右列、・・・の位置に配置されている。矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213の配置についても同様である。
矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体の位置を列ごとにずらした配置とすることで、磁界の分布が分散されるので、誘導性ノイズを低減できる。また、1列内に、Vdd導体(矩形状Vdd導体)と、Vss導体(矩形状Vss1導体および矩形状Vss2導体)とを交互に配置することで、容量性ノイズを低減できる。さらに、3列を1つのグループとし、矩形状導体のY方向位置をグループ単位でずらすことで、磁界の分布がさらに分散され、誘導性ノイズをさらに低減できる。
一方、図228のBの導体層Bは、図222のBに示した第2の構成例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
図229は、図228のAの導体層Aと図228のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
図229に示されるように、矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体のY方向位置を列ごとにずらした3列を1つのグループとし、かつ、矩形状導体のY方向位置をグループ単位でずらした導体層Aと、X方向に長い直線状導体2191乃至2193の周期的配置を有する導体層Bとの積層では、完全な遮光構造を実現することはできないが、一定程度の遮光性を備えることができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
図230のAは、導体層Aと導体層BのVdd導体である矩形状Vdd導体2211と直線状導体2191のみの積層状態を示す平面図である。
図230のBは、導体層Aと導体層BのVss1導体である矩形状Vss1導体2212と直線状導体2192のみの積層状態を示す平面図である。
図231は、導体層Aと導体層BのVss2導体である矩形状Vss2導体2213と直線状導体2193のみの積層状態を示す平面図である。
3電源の第3の構成例によれば、矩形状導体のY方向位置をグループ単位でずらした構成としたことによって、導体層AおよびBの同一の電源に接続される導体どうしを電気的に接続した場合には、図230および図231に示されるように、導体層Aと導体層Bの2層で、擬似的な網目状構造を構成することができるので、X方向およびY方向の両方へ電流を流すことができ、配線のレイアウト自由度を高めることができる。導体層BがX方向またはY方向の直線状導体の周期的配置で構成される場合には、導体層Aのグループ単位のY方向の周期ずれを無くすると、導体層Aと導体層Bの2層で、X方向およびY方向の両方へ電流を流すことは難しくなるが、導体層Aがグループ単位のY方向の周期ずれを設けることによって、擬似的な網目状構造が実現できるので、配線のレイアウト自由度を高めることができる。例えば、導体層BがX方向またはY方向の斜め方向に伸びる斜線状導体や階段状導体である場合には、導体層Aのグループ単位のY方向の周期ずれは設けなくてもよい。勿論、導体層Aのグループ単位のY方向の周期ずれを設けてもよい。
導体層Aと導体層Bの2層で3電源の擬似的な網目状構造を実現することにより、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
<3電源の第3の構成例の第1変形例>
図232および図233は、3電源の第3の構成例の第1変形例を示している。
図232および図233における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図232のAは、導体層Aの平面図であり、図232のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図232は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図232のAの導体層Aは、図228のAに示した第3の構成例の導体層Aと同じであるので、説明は省略する。
図232のBの導体層Bは、図228のBに示した第3の構成例の導体層Bと比較すると、Vdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の各導体幅が、より小さく構成されている点が異なる。
具体的には、導体層Bは、X方向に長い3本の直線状導体2221乃至2223を所定の順番でY方向に配置し、その3本の直線状導体2221乃至2223を、Y方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2221は、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2222は、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2223は、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。
したがって、図232のBでは、3本の直線状導体2221乃至2223は、Vdd配線、Vss2配線、Vss1配線の順番でY軸のプラス方向に配置されているが、3本の直線状導体2221乃至2223が配置される順番は、この例に限られず、任意の順番とすることができる。
直線状導体2221は、Y方向の導体幅WYBDを有し、直線状導体2222は、Y方向の導体幅WYBS1を有し、直線状導体2223は、Y方向の導体幅WYBS2を有している。直線状導体2221の導体幅WYBD、直線状導体2222の導体幅WYBS1、および、直線状導体2223の導体幅WYBS2は、例えば同一である(導体幅WYBD=導体幅WYBS1=導体幅WYBS2)。直線状導体2221乃至2223の隣り合う2本の間は、間隙幅GYBの間隙となっている。
そして、直線状導体2221の導体幅WYBD、直線状導体2222の導体幅WYBS1、および、直線状導体2223の導体幅WYBS2は、図228のBに示した第3の構成例における直線状導体2191の導体幅WYBD、直線状導体2192の導体幅WYBS1、および、直線状導体2193の導体幅WYBS2よりも小さい。例えば、導体幅WYBD、導体幅WYBS1、および、導体幅WYBS2は、図232のBでは、間隙幅GYBと同一の幅である。
直線状導体2221は、導体周期FYBDでY方向に周期的に配置されている。直線状導体2222は、導体周期FYBS1でY方向に周期的に配置され、直線状導体2223は、導体周期FYBS2でY方向に周期的に配置されている。この導体周期FYBD、導体周期FYBS1、および、導体周期FYBS2は、例えば同一である(導体周期FYBD=導体周期FYBS1=導体周期FYBS2)。
したがって、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2221のY方向の導体幅WYBDの総和と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2222のY方向の導体幅WYBS1の総和と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2223のY方向の導体幅WYBS2の総和とが、同一である。
また、導体層Bの所定範囲内の矩形領域では、第1の電源Vddに接続される直線状導体2221の導体面積と、第2の電源Vss1に接続される直線状導体2222の導体面積と、第3の電源Vss2に接続される直線状導体2223の導体面積とが、同一である。
図233は、図232のAの導体層Aと図232のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
図233に示されるように、矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体のY方向位置を列ごとにずらした3列を1つのグループとし、かつ、矩形状導体のY方向位置がグループ単位でずらした導体層Aと、X方向に長い直線状導体2221乃至2223の周期的配置を有する導体層Bとの積層では、完全な遮光構造を実現することはできないが、一定程度の遮光性を備えることができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
第3の構成例の第1変形例のように、導体層Bの直線状導体の導体幅を極めて小さくして、導体層Aと導体層Bの導体幅が異なるように構成してもよい。この場合、導体層Bの導体周期も、導体層Aの導体周期よりも小さくなる。導体周期が短くなることで、磁界を生じさせるAggressorループの面積が小さくなることから、誘導性ノイズを改善することができる。
<3電源の第3の構成例の第2変形例>
図234は、3電源の第3の構成例の第2変形例を示している。
図234における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図234のAは、導体層Aの平面図であり、図234のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図234は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。第3の構成例の第2変形例においては、導体層Aと導体層Bとの積層状態を示す平面図は、省略する。
図234のAの導体層Aは、図228のAに示した第3の構成例の導体層Aと比較すると、どちらも「(導体幅WYAD+間隙幅GYA)=(導体幅WYAS1+間隙幅GYA)=(導体幅WYAS2+間隙幅GYA)=(5×導体周期FYBD)=(5×導体周期FYBS1)=(5×導体周期FYBS2)」の関係となっているが、グループ単位のY方向の周期ずれが異なる。
即ち、図228のAに示した第3の構成例の導体層Aでは、隣接する3列で構成されるグループは、X軸のプラス側に隣接する他のグループと、間隙の位置が、隣りのグループの間隙位置のY方向の中間となるように、Y方向の矩形状導体周期の1/2だけ、ずらされていた。
これに対して、図234のAに示される導体層Aでは、隣接する3列で構成される所定のグループに対して、X軸のプラス側に隣接する他のグループの間隙の位置が、Y軸のプラス方向に、導体周期FYBDの2倍(≠Y方向の矩形状導体周期の1/2)だけ、ずらされている。基準とする所定のグループに対して、X軸のプラス側に隣接する他のグループは、導体周期FYBDの2倍(≠Y方向の矩形状導体周期の1/2)だけ、Y軸のプラス方向に規則的にずらされている。このように、「(導体幅WYAD+間隙幅GYA)=(導体幅WYAS1+間隙幅GYA)=(導体幅WYAS2+間隙幅GYA)=(整数N1×導体周期FYBD)=(整数N1×導体周期FYBS1)=(整数N1×導体周期FYBS2)」の関係を満たし、Y軸のプラス方向のずらし量が「整数N2×導体周期FYBD」である場合には、所定範囲内の矩形領域において、矩形状導体2211に接続される直線状導体2221の本数と、矩形状導体2212に接続される直線状導体2222の本数と、矩形状導体2213に接続される直線状導体2223の本数と、を同一にすることができる。換言すると、所定範囲内の矩形領域において、矩形状導体2211に接続される直線状導体2221の導体面積の総和と、矩形状導体2212に接続される直線状導体2222の導体面積の総和と、矩形状導体2213に接続される直線状導体2223の導体面積の総和と、を同一にすることができる。このような場合には、Vdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の電流分布を同一の電流分布に近づけられるため、誘導性ノイズを改善できる。なお、斜線状導体や階段状導体を用いずに、X方向およびY方向の両方へ電流を流すためには、「(導体幅WYAD+間隙幅GYA)=(導体幅WYAS1+間隙幅GYA)=(導体幅WYAS2+間隙幅GYA)>(導体周期FYBD=導体周期FYBS1=導体周期FYBS2)」の条件を満たす必要がある。つまり、「整数N1>1」であることが望ましいが、X方向およびY方向の両方へ電流を流すためには、さらに「整数N1>整数N2≧1」の条件を満たす必要がある。ただし、誘導性ノイズの許容レベルを満たす範囲内であれば、これらの関係を満たさないようにしてもよい。
図234のBの導体層Bは、図232のBに示した第3の構成例の第1変形例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
<3電源の第3の構成例の第3変形例>
図235は、3電源の第3の構成例の第3変形例を示している。
図235における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図235のAは、導体層Aの平面図であり、図235のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図235は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。第3の構成例の第3変形例においては、導体層Aと導体層Bとの積層状態を示す平面図は、省略する。
図235のAの導体層Aは、図228のAに示した第3の構成例の導体層Aと比較すると、グループ単位のY方向の周期ずれが異なる。
即ち、図228のAに示した第3の構成例の導体層Aでは、隣接する3列で構成されるグループは、X軸のプラス側に隣接する他のグループと、間隙の位置が、隣りのグループの間隙位置のY方向の中間となるように、Y方向の矩形状導体周期の1/2だけ、ずらされていた。
これに対して、図235のAに示される導体層Aでは、隣接する3列で構成される所定のグループに対して、X軸のプラス側に隣接する他のグループの間隙の位置が、導体周期FYBDの2倍(≠Y方向の矩形状導体周期の1/2)だけ、ずらされている。
ただし、図234に示した第2変形例では、基準とする所定のグループに対して、X軸のプラス側に隣接する他のグループが、Y軸のプラス方向に導体周期FYBDの2倍だけずらす配置と、Y軸のマイナス方向に導体周期FYBDの2倍だけずらす配置とが交互に配置されていたのに対して、図235の第3変形例では、X軸のプラス側に隣接する他のグループが、常にY軸のプラス方向に導体周期FYBDの2倍だけずらされている。
図235のBの導体層Bは、図232のBに示した第3の構成例の第1変形例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
第3変形例および第4変形例のように、グループ単位のY方向の周期ずれは、プラス方向でも、マイナス方向でもよく、また、プラス方向とマイナス方向の任意の組合せでもよい。導体層Aと導体層Bとの積層状態を示す平面図は省略するが、図230および図231のように、導体層Aと導体層Bの2層で3電源の擬似的な網目状構造を実現することができ、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、配線のレイアウト自由度を高めることができる。さらに、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
<3電源の第3の構成例の第4変形例および第5変形例>
図236は、3電源の第3の構成例の第4変形例および第5変形例を示している。
図236における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図236のAおよびBは、いずれも導体層Aの平面図を示している。図236のAは、第3の構成例の第4変形例の導体層Aの平面図であり、図236のBは、第3の構成例の第5変形例の導体層Aの平面図である。
導体層Bの平面図は省略するが、導体層Bは、例えば、図228のBに示した第3の構成例の導体層Bや、図232のBに示した第3の構成例の第1変形例の導体層Bとされる。導体層Aと導体層Bの積層状態を示す平面図も省略する。
図236のAに示される第4変形例の導体層A、および、図236のBに示される第5変形例の導体層Aは、矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体のY方向位置を列ごとにずらした3列を1つのグループとし、かつ、矩形状導体のY方向位置がグループ単位でずらされている点で、図235のAに示した第3の構成例の第3変形例の導体層Aと共通する。
一方、図235のAに示した第3の構成例の第3変形例の導体層Aは、矩形状導体のX方向の導体幅が、矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体で同一であった。これに対して、図236のAの第4変形例の導体層Aは、矩形状Vss2導体のX方向の導体幅が、矩形状Vdd導体、および、矩形状Vss1導体のX方向の導体幅よりも小さく構成されている。
より詳しくは、第1の電源Vddに接続される矩形状導体2251(以下、矩形状Vdd導体2251と称する。)は、X方向の導体幅WXADおよびY方向の導体幅WYADを有する。第2の電源Vss1に接続される矩形状導体2252(以下、矩形状Vss1導体2252と称する。)は、X方向の導体幅WXAS1およびY方向の導体幅WYAS1を有する。第3の電源Vss2に接続される矩形状導体2253(以下、矩形状Vss2導体2253と称する。)は、X方向の導体幅WXAS2およびY方向の導体幅WYAS2を有する。そして、矩形状Vdd導体2251のX方向の導体幅WXADと矩形状Vss1導体2252のX方向の導体幅WXAS1とは等しく、矩形状Vss2導体2253のX方向の導体幅WXAS2は、導体幅WXADおよび導体幅WXAS1よりも小さい。
一方、図236のBの第5変形例の導体層Aは、矩形状Vss1導体および矩形状Vss2導体の両方のX方向の導体幅が、矩形状Vdd導体のX方向の導体幅よりも小さく構成されている。
より詳しくは、矩形状Vss1導体2252のX方向の導体幅WXAS1と、矩形状Vss2導体2253のX方向の導体幅WXAS2とが等しく、その導体幅WXAS1と導体幅WXAS2は、矩形状Vdd導体2251のX方向の導体幅WXADよりも小さい(導体幅WXAD>導体幅WXAS1=導体幅WXAS2)。
このように、矩形状Vdd導体、矩形状Vss1導体、および、矩形状Vss2導体のX方向の導体幅は、同一でもよいし、異なっていてもよい。図示は省略するが、矩形状Vss1導体2252のX方向の導体幅WXAS1が、矩形状Vdd導体2251のX方向の導体幅WXADよりも小さく、矩形状Vss2導体2253のX方向の導体幅WXAS2が、矩形状Vss1導体2252のX方向の導体幅WXAS1よりも小さくてもよい(導体幅WXAD>導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。
Vss2導体の導体幅が小さくなると、Vdd導体およびVss1導体を密に配置することができるので、配線領域が同一面積である前提で比較すると、Vdd導体およびVss1導体の電圧降下が改善されることにつながる。Vss1導体およびVss2導体の両方のX方向の導体幅が小さくなると、配線領域が同一面積である前提で比較すると、Vdd導体の電圧降下が改善されることにつながる。また、導体周期が短くなることで、磁界を生じさせるAggressorループの面積が小さくなることから、誘導性ノイズも改善することができる。
<3電源の第4の構成例>
図237および図238は、3電源の第4の構成例を示している。
図237および図238における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図237のAは、導体層Aの平面図であり、図237のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図237は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
導体層Aは、図228のAに示した第3の構成例の導体層Aと同様に、矩形状Vdd導体2211、矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213のセットを、X方向およびY方向に配列して構成される点で共通するが、第3の構成例の導体層Aとは配列の規則が異なる。
具体的には、第4の構成例の導体層Aは、矩形状Vdd導体2211、矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213のセットがY方向に周期的に配置された列を、X方向の矩形状導体周期でX方向に周期的に配置して構成されている。導体層Aの所定の列と、X軸のプラス側に隣接する他の列との間隙の位置を比較すると、矩形状導体の間隙の位置が、隣りの列の間隙位置のY方向の中間となるように、Y方向の矩形状導体周期の1/2だけ、ずらされている。これにより、導体層Aは、各列の矩形状Vdd導体2211、矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213のY方向の位置が、X軸のプラス側に行くごとに、Y軸のプラス側にY方向の矩形状導体周期の1/2だけずれた、擬似的な階段状構造となっている。ただし、Y方向の矩形状導体周期のずらし量は、Y方向の矩形状導体周期の1/2である必要はなく、導体周期FYBDの整数倍であることが望ましいが、任意の値に設計できる。
一方、図237のBの導体層Bは、図228のBに示した第3の構成例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
図238は、図237のAの導体層Aと図237のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
図238に示されるように、矩形状Vdd導体2211、矩形状Vss1導体2212、および、矩形状Vss2導体2213のセットをY方向に周期的に配置した列を擬似的な階段状にずらしてX軸プラス方向に周期的に配置した導体層Aと、X方向に長い直線状導体2191乃至2193の周期的配置を有する導体層Bとの積層では、完全な遮光構造を実現することはできないが、一定程度の遮光性を備えることができる。
導体層AおよびBの同一の電源に接続される直線状導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される直線状導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
図239のAは、導体層Aと導体層BのVdd導体である矩形状Vdd導体2211と直線状導体2191のみの積層状態を示す平面図である。
図239のBは、導体層Aと導体層BのVss1導体である矩形状Vss1導体2212と直線状導体2192のみの積層状態を示す平面図である。
図240は、導体層Aと導体層BのVss2導体である矩形状Vss2導体2213と直線状導体2193のみの積層状態を示す平面図である。
3電源の第4の構成例によれば、各電源に接続される矩形状導体のY方向位置が階段状となるように、矩形状導体のY方向位置を列単位でずらした構成としたことによって、導体層AおよびBの同一の電源に接続される導体どうしをZ方向の導体ビア等で電気的に接続した場合には、図239および図240に示されるように、導体層Aと導体層Bの2層で、擬似的な網目状構造を構成することができるので、X方向およびY方向の両方へ電流を流すことができ、配線のレイアウト自由度を高めることができる。
導体層Aと導体層Bの2層で3電源の擬似的な網目状構造を実現することにより、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
<3電源の第5の構成例>
図241および図242は、3電源の第5の構成例を示している。
図241および図242における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図241のAは、導体層Aの平面図であり、図241のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図241は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図241のAの導体層Aは、第1の電源Vddに接続される1本の直線状導体2271の1列と、その両隣りの、第2の電源Vss1に接続される矩形状導体2272(以下、矩形状Vss1導体2272と称する。)と、第3の電源Vss2に接続される矩形状導体2273(以下、矩形状Vss2導体2273と称する。)とがY方向に交互に配置された2列とからなる3列のグループを、X方向に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2171は、X方向の導体幅WXADで、Y方向に延伸して配置されている。矩形状Vss1導体2272は、X方向の導体幅WXAS1およびY方向の導体幅WYAS1を有する。矩形状Vss2導体2273は、X方向の導体幅WXAS2およびY方向の導体幅WYAS2を有する。X方向の導体幅WXAD、導体幅WXAS1、および、導体幅WXAS2は、例えば同一である(導体幅WXAD=導体幅WYAS1=導体幅WYAS2)。隣接する導体どうしの間は、X方向に間隙幅GXA、Y方向に間隙幅GYBの間隙となっている。
1つのグループを構成する3列において、両側の各列に配置された矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273の配置に注目すると、一方の列の矩形状Vss1導体2272が配置されている箇所に対応する他方の列には矩形状Vss2導体2273を配置するようにして、同じY位置の直線状導体2271の両側に、矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273が配置されている。また、両側の2列の矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273との間のY方向の間隙位置は同じである。
さらに、X方向に隣接する2つのグループの矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273の配置に注目すると、隣接する2つのグループの矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273のY方向位置は、Y方向の矩形状導体周期の1/2だけ、ずらして配置されている。
図241のBの導体層Bは、図228のBに示した第3の構成例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
図242は、図241のAの導体層Aと図241のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
図242に示されるように、Y方向に長い直線状導体2271の1列と、その両側の、矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273とが交互に配置された2列とからなる3列のグループをX方向に周期的に配置した導体層Aと、X方向に長い直線状導体2191乃至2193のY方向への周期的配置を有する導体層Bとの積層では、完全な遮光構造を実現することはできないが、一定程度の遮光性を備えることができる。
同一の電源に接続される導体層AおよびBの導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向の導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される導体層AおよびBの導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
図243のAは、導体層Aと導体層BのVdd導体である直線状導体2271と直線状導体2191のみの積層状態を示す平面図である。
図243のBは、導体層Aと導体層BのVss1導体である矩形状Vss1導体2272と直線状導体2192のみの積層状態を示す平面図である。
図244は、導体層Aと導体層BのVss2導体である矩形状Vss2導体2273と直線状導体2193のみの積層状態を示す平面図である。
3電源の第5の構成例によれば、導体層AおよびBの同一の電源に接続される導体どうしを電気的に接続した場合には、図243および図244に示されるように、Vdd導体については導体層Aと導体層Bの2層で網目状構造を構成し、Vss1導体とVss2導体については導体層Aと導体層Bの2層で擬似的な網目状構造を構成することができるので、X方向およびY方向の両方へ電流を流すことができ、配線のレイアウト自由度を高めることができる。第2の電源Vss1と第3の電源Vss2を選択して切り替える構成において共通に利用されるVdd導体を網目状構造とし、Vss1導体とVss2導体を擬似的な網目状構造とすることで、共通に利用されるVdd導体の方を、Vss1導体とVss2導体よりも電圧降下を小さくすることができる。共通に利用される要素であるVdd導体の電圧降下を改善することで、積層の導体層全体としての電圧降下を改善できる。
導体層Aと導体層Bの2層で3電源の擬似的な網目状構造を実現することにより、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
<3電源の第5の構成例の第1変形例>
図245および図246は、3電源の第5の構成例の第1変形例を示している。
図245および図246における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図245のAは、導体層Aの平面図であり、図245のBは、導体層Bの平面図を示している。なお、図245は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図245のAの導体層Aは、図241のAに示した第5の構成例の導体層Aと比較すると、Y方向に長い直線状導体2271の1列と、その両側の、矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273とが交互に配置された2列とからなる3列のグループをX方向に周期的に配置した点で共通する。
しかし、Y方向に長い直線状導体2271の両側の2列の矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273の配置が、図241のAに示した第5の構成例の導体層Aと異なる。
すなわち、図241のAに示した第5の構成例の導体層Aでは、Y方向に長い直線状導体2271の両側に配置される矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273のY方向の間隙位置が同じとなっていた。
これに対して、図245のAの導体層Aでは、Y方向に長い直線状導体2271の両側に配置される矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273のY方向の間隙位置が異なる。具体的には、右側の列のY方向の間隙位置と、左側の列のY方向の間隙位置とは、Y方向の矩形状導体周期の1/2だけ、ずれている。ただし、Y方向の矩形状導体周期のずらし量は、Y方向の矩形状導体周期の1/2である必要はなく、導体周期FYBDの整数倍であることが望ましいが、任意の値に設計できる。
また、Y方向に長い直線状導体2271と、その両側の2列を1つのグループとして、X方向に隣接する2つのグループの矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273の配置に注目すると、隣接する2つのグループの矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273の配置が反対となっている。
図245のBの導体層Bは、図241のBに示した第5の構成例の導体層Bと同じであるので、説明は省略する。
図246は、図245のAの導体層Aと図245のBの導体層Bとの積層状態を示す平面図である。
図246に示されるように、Y方向に長い直線状導体2271の1列と、その両側の、矩形状Vss1導体2272と矩形状Vss2導体2273とが交互に配置された2列とからなる3列のグループをX方向に周期的に配置した導体層Aと、X方向に長い直線状導体2191乃至2193の周期的配置を有する導体層Bとの積層では、完全な遮光構造を実現することはできないが、一定程度の遮光性を備えることができる。
同一の電源に接続される導体層AおよびBの導体どうしが、位置が重複する所定の一部の領域で、Z方向の導体ビア等を介して電気的に接続されてもよい。電圧降下の観点では、同一の電源に接続される導体層AおよびBの導体どうしを電気的に接続することが望ましいが、その限りではなく、接続されなくてもよい。
第5の構成例の第1変形例においても、導体層AおよびBの同一の電源に接続される導体どうしを電気的に接続した場合には、Vdd導体については導体層Aと導体層Bの2層で網目状構造を構成し、Vss1導体とVss2導体については導体層Aと導体層Bの2層で擬似的な網目状構造を構成することができるので、X方向およびY方向の両方へ電流を流すことができ、配線のレイアウト自由度を高めることができる。第2の電源Vss1と第3の電源Vss2を選択して切り替える構成において共通に利用されるVdd導体を網目状構造とし、Vss1導体とVss2導体を擬似的な網目状構造とすることで、共通に利用されるVdd導体の方を、Vss1導体とVss2導体よりも電圧降下を小さくすることができる。共通に利用される要素であるVdd導体の電圧降下を改善することで、積層の導体層全体としての電圧降下を改善できる。
導体層Aと導体層Bの2層で3電源の擬似的な網目状構造を実現することにより、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
<3電源の第5の構成例の第2変形例および第3変形例>
図247は、3電源の第5の構成例の第2変形例および第3変形例を示している。
図247における座標系は、いずれも、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図247のAおよびBは、いずれも導体層Aの平面図を示している。図247のAは、第5の構成例の第2変形例の導体層Aの平面図であり、図247のBは、第5の構成例の第3変形例の導体層Aの平面図である。
導体層Bの平面図は省略するが、導体層Bは、例えば、図241のBに示した第5の構成例の導体層Bと同じである。導体層Aと導体層Bの積層状態を示す平面図も省略する。
図247のAの第2変形例の導体層Aは、矩形状Vss1導体および矩形状Vss2導体の両方のX方向の導体幅が、矩形状Vdd導体のX方向の導体幅よりも小さく構成されている。
すなわち、図241のAに示した第5の構成例の導体層Aでは、直線状導体2171のX方向の導体幅WXADと、矩形状Vss1導体2272のX方向の導体幅WXAS1と、矩形状Vss2導体2273のX方向の導体幅WXAS2とが同じに構成されていた(導体幅WXAD=導体幅WYAS1=導体幅WYAS2)。
これに対して、図247のAの第2変形例の導体層Aでは、矩形状Vss1導体2272のX方向の導体幅WXAS1と、矩形状Vss2導体2273のX方向の導体幅WXAS2とが等しく、その導体幅WXAS1と導体幅WXAS2は、直線状導体2171のX方向の導体幅WXADよりも小さく構成されている(導体幅WXAD>導体幅WXAS1=導体幅WXAS2)。その他の構成は、図241のAに示した第5の構成例の導体層Aと同様である。
なお、図247のAの導体層Aは、矩形状Vss1導体2272のX方向の導体幅WXAS1と、矩形状Vss2導体2273のX方向の導体幅WXAS2とが同じ幅であるが、異なる構成としても良い。すなわち、矩形状Vss1導体2272のX方向の導体幅WXAS1が、直線状導体2171のX方向の導体幅WXADよりも小さく、矩形状Vss2導体2273のX方向の導体幅WXAS2が、矩形状Vss1導体2272のX方向の導体幅WXAS1よりも小さくなるように構成してもよい(導体幅WXAD>導体幅WXAS1>導体幅WXAS2)。
図247のAの第2変形例によれば、Vss1導体およびVss2導体のX方向の導体幅を小さくすることで密に配置することができるので、X方向の導体周期を小さくすることで、誘導性ノイズを改善でき、電圧降下も改善できる場合がある。共通に利用されるVdd導体を電圧降下しにくくすることで、Vdd導体およびVss1導体の組合せと、Vdd導体およびVss2導体の組合せとの両方の電圧降下を改善できる場合がある。
Vdd導体については導体層Aと導体層Bの2層で網目状構造を構成し、Vss1導体とVss2導体については導体層Aと導体層Bの2層で擬似的な網目状構造を構成することができるので、X方向およびY方向の両方へ電流を流すことができ、配線のレイアウト自由度を高めることができる。
一方、図247のBの第3変形例の導体層Aは、第3の電源Vss2に接続される1本の直線状導体2283と、その両隣りの、第1の電源Vddに接続される第1の電源Vddに接続される矩形状導体2281(以下、矩形状Vdd導体2281と称する。)と、第2の電源Vss1に接続される矩形状導体2282(以下、矩形状Vss1導体2282と称する。)と、がY方向に交互に配置された2列とからなる3列のグループを、X方向に周期的に配置して構成されている。
したがって、図247のBの第3変形例の導体層Aは、図241のAに示した第5の構成例の導体層AのVdd導体、Vss1導体、および、Vss2導体の配置を入れ替えた構成であり、1つのグループを構成する3列の真ん中の列を、Vdd導体ではなく、Vss2導体とし、その両側を、Vdd導体とVss1導体とした構成である。Y方向にVdd導体とVss1導体とが交互に配置されているので、容量性ノイズをキャンセルできる。
また、図247のBの第3変形例によれば、導体層Aと導体層Bの2層で3電源の擬似的な網目状構造を実現することにより、電流がX方向へ拡散しやすくなるので、誘導性ノイズを改善できる。また、パッド配置によっては、パッド端からみた導体抵抗を小さくできるので、電圧降下を改善できる。
<3電源の第6の構成例>
次に、3層の配線層(配線層165A乃至165C)によって3電源を実現する構成例について説明する。
図248は、3電源の第6の構成例を示している。
図248における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図248のAは導体層A(配線層165A)を、図248のBは導体層B(配線層165B)を、図248のCは導体層C(配線層165C)を示している。
また、図248のDは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図であり、図248のEは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図248のFは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図である。なお、図248は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図248のAの導体層Aは、網目状導体2301で構成される。すなわち、網目状導体2301は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。網目状導体2301は、導体周期FXAおよび導体周期FYAの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2301は、例えば、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。
図248のBの導体層Bは、網目状導体2302で構成される。すなわち、網目状導体2302は、X方向の導体幅WXB、間隙幅GXB、および、導体周期FXBを有し、Y方向の導体幅WYB、間隙幅GYB、および、導体周期FYBを有する。網目状導体2302は、導体周期FXBおよび導体周期FYBの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2302は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。網目状導体2301と網目状導体2302の導体周期は、例えば同一で、導体周期FXA=導体周期FXBおよび導体周期FYA=導体周期FYBである。
図248のCの導体層Cは、網目状導体2303で構成される。すなわち、網目状導体2303は、X方向の導体幅WXC、間隙幅GXC、および、導体周期FXCを有し、Y方向の導体幅WYC、間隙幅GYC、および、導体周期FYCを有する。網目状導体2303は、導体周期FXCおよび導体周期FYCの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2303は、例えば、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。網目状導体2301と網目状導体2303の導体周期は、例えば同一で、導体周期FXB=導体周期FXCおよび導体周期FYB=導体周期FYCである。
図248の導体層A乃至Cは、例えば、導体層Bが真ん中となるように、導体層A、B、Cの順で積層される。この場合、Vdd導体とVss1導体との距離と、Vdd導体とVss2導体との距離との両方を小さくすることができ、誘導性ノイズを改善することができる。しかしながら、導体層Bが必ずしも真ん中である必要はない。
Vss1導体である網目状導体2301、Vdd導体である網目状導体2302、および、Vss2導体である網目状導体2303の形状が完全に一致した例を示しているが、他の領域では、形状が異なる領域があってもよい。
<3電源の第6の構成例の第1変形例>
図249乃至図253は、図248に示した第6の構成例の第1変形例乃至第5変形例を示している。
図249乃至図253において、導体層A(配線層165A)、導体層B(配線層165B)、導体層C(配線層165C)、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図の配列は、図248と同様である。座標系についても同様である。
図249は、3電源の第6の構成例の第1変形例を示している。
図248に示した第6の構成例では、導体層Aを、第2の電源Vss1に接続されるVss1導体とし、導体層Cを、第3の電源Vss2に接続されるVss2導体としたが、図249の第1変形例は、導体層AとCの両方を、同一の電源Vss(第2の電源Vss1または第3の電源Vss2)に接続されるVss導体とした構成である。
図249の例では、導体層Aは、網目状導体2301aで構成され、導体層Cは、網目状導体2301cで構成されており、網目状導体2301aおよび2301cは、いずれも、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2301と同一である。
図249のBの導体層Bは、図248に示した第6の構成例と同様、網目状導体2302で構成される。
第6の構成例の第1変形例は、導体層BのVdd導体を、2層のVss導体で挟み込んだ構造とすることにより、誘導性ノイズのさらなる改善を期待でき、2層の積層構造から3層の積層構造にすることで、電圧降下のさらなる改善も期待できる。なお、導体層Bのシート抵抗と、導体層Aおよび導体層Bを合わせたシート抵抗とが略同一であることが好ましいが、その限りではない。
<3電源の第6の構成例の第2変形例>
図250は、3電源の第6の構成例の第2変形例を示している。
図250のAの導体層Aは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2301と中継導体2304からなる。中継導体2304は、網目状導体2301の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2301と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Bの網目状導体2302と他の導体層に電気的に接続される。
図250のBの導体層Bは、図248に示した第6の構成例と同様、第1の電源Vddに接続される網目状導体2302で構成される。
図250のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2303と中継導体2305からなる。中継導体2305は、網目状導体2303の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2303と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Bの網目状導体2302と他の導体層に電気的に接続される。
図250の例では、中継導体2304および中継導体2305の平面形状は、内側に間隙を有する所定の導体幅の矩形形状とされているが、これに限らず、間隙領域内に形成可能な形状であればよい。
<3電源の第6の構成例の第3変形例>
図251は、3電源の第6の構成例の第3変形例を示している。
図251に示される第6の構成例の第3変形例は、導体層Aおよび導体層Cが第6の構成例の第2変形例と同様に構成され、導体層Bのみが第6の構成例の第2変形例と異なる構成とされている。
具体的には、図251のAの導体層Aは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2301と中継導体2304からなる。
図251のBの導体層Bは、矩形状の導体を間隙を設けて所定の周期でY方向に配置した列と、内側に間隙を有する所定の導体幅の矩形状の導体を間隙を設けて所定の周期でY方向に配置した列とをX方向に交互に配置した形状である網目状導体2306で構成される。網目状導体2306は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。
図251のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2303と中継導体2305からなる。
<3電源の第6の構成例の第4変形例>
図252は、3電源の第6の構成例の第4変形例を示している。
図252に示される第6の構成例の第4変形例は、図250に示した第6の構成例の第2変形例の導体層Aおよび導体層Cの中継導体を置き換えた構成である。
具体的には、図252のAの導体層Aは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2301と中継導体2311からなる。図250に示した第2変形例の導体層Aの中継導体2304は、内側に間隙を有する所定の導体幅の矩形状の導体とされていた。これに対して、第4変形例の中継導体2311は、網目状導体2301の間隙領域内に4か所に分散配置された矩形状の導体とされている。
図252のBの導体層Bは、図248に示した第6の構成例と同様、第1の電源Vddに接続される網目状導体2302で構成される。
図252のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2303と中継導体2312からなる。図250に示した第2変形例の導体層Cの中継導体2305は、内側に間隙を有する所定の導体幅の矩形状の導体とされていた。これに対して、第4変形例の中継導体2312は、網目状導体2303の間隙領域内に4か所に分散配置された矩形状の導体とされている。
<3電源の第6の構成例の第5変形例>
図253は、3電源の第6の構成例の第5変形例を示している。
図253に示される第6の構成例の第5変形例は、図252に示した第6の構成例の第4変形例に対し、共通の中継導体を有し、網目状導体を置き換えた構成である。
具体的には、図253のAの導体層Aは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2321と中継導体2311からなる。網目状導体2321は、X方向の導体幅WXAとY方向の導体幅WYAが図252に示した第4変形例の網目状導体2301よりも太く、X方向の間隙幅GXAとY方向の間隙幅GYAが狭く形成されており、間隙領域の四隅を非導体部として、そこに中継導体2311が配置されている。
図253のBの導体層Bは、矩形状の導体を間隙を設けて所定の周期でY方向に配置した列と、内側に間隙を有する所定の導体幅の矩形形状を間隙を設けて所定の周期でY方向に配置した列とをX方向に交互に配置した形状である網目状導体2322で構成される。網目状導体2322は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。
図253のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2323と中継導体2312からなる。網目状導体2323は、X方向の導体幅WXCとY方向の導体幅WYCが図252に示した第4変形例の網目状導体2303よりも太く、X方向の間隙幅GXCとY方向の間隙幅GYCが狭く形成されており、間隙領域の四隅を非導体部として、そこに中継導体2312が配置されている。
図250乃至図253の第2変形例乃至第5変形例は、いずれも、導体層Aと導体層Cの形状が完全に一致し、導体層Aと導体層Bの形状、および、導体層Bと導体層Cの形状は一致していない構成である。しかしながら、どの2つの導体層の形状を一致させるか否かは任意に設計できる。また、導体層の一部の領域で形状が一致し、他の領域では、形状が一致していない構成でもよい。
<3電源の第7の構成例>
図254は、3電源の第7の構成例を示している。
図254における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図254のAは導体層A(配線層165A)を、図254のBは導体層B(配線層165B)を、図254のCは導体層C(配線層165C)を示している。
また、図254のDは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図であり、図254のEは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図254のFは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図である。なお、図254は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図254のAの導体層Aは、網目状導体2331で構成される。すなわち、網目状導体2331は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。網目状導体2331は、導体周期FXAおよび導体周期FYAの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2331は、例えば、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。
図254のBの導体層Bは、網目状導体2332で構成される。すなわち、網目状導体2332は、X方向の導体幅WXB、間隙幅GXB、および、導体周期FXBを有し、Y方向の導体幅WYB、間隙幅GYB、および、導体周期FYBを有する。網目状導体2332は、導体周期FXBおよび導体周期FYBの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2332は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。網目状導体2331と網目状導体2332の導体周期は、例えば同一で、導体周期FXA=導体周期FXBおよび導体周期FYA=導体周期FYBである。
図254のCの導体層Cは、網目状導体2333で構成される。すなわち、網目状導体2333は、X方向の導体幅WXC、間隙幅GXC、および、導体周期FXCを有し、Y方向の導体幅WYC、間隙幅GYC、および、導体周期FYCを有する。網目状導体2333は、導体周期FXCおよび導体周期FYCの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2333は、例えば、第3の電源Vss2に接続される配線(Vss2配線)である。網目状導体2331と網目状導体2333の導体周期は同一で、導体周期FXB=導体周期FXCおよび導体周期FYB=導体周期FYCである。
導体層Aの網目状導体2331と導体層Cの網目状導体2333の導体部の位置は、X方向およびY方向のいずれにおいても重複しているが、導体層Aの網目状導体2331と導体層Bの網目状導体2332の導体部の位置は、X方向位置は重複しているがY方向位置がずれている。換言すれば、導体層Aの網目状導体2331の間隙領域は、導体層Bの網目状導体2332の導体部に位置し、導体層Cの網目状導体2333の間隙領域は、導体層Bの網目状導体2332の導体部に位置している。これにより、図254のDおよびFに示されるように、導体層Aと導体層Bの積層が遮光構造を成し、導体層Bと導体層Cの積層が遮光構造を成している。これにより、ホットキャリア発光を遮光することができる。
<3電源の第7の構成例の変形例>
図255は、3電源の第7の構成例の変形例を示している。
図255における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図255のAは導体層A(配線層165A)を、図255のBは導体層B(配線層165B)を、図255のCは導体層C(配線層165C)を示している。
また、図255のDは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図であり、図255のEは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図255のFは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図である。なお、図255は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図255のAの導体層Aは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2331と、矩形形状の中継導体2341で構成される。換言すれば、図255のAの導体層Aは、図254のAに示した網目状導体2331の間隙領域に、中継導体2341を追加した構成であるが、中継導体2341を配置するため、網目状導体2331の間隙領域が、図254のAの網目状導体2331よりも大きく形成されている。中継導体2341は、網目状導体2331の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2331と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Bの網目状導体2332と他の導体層に電気的に接続される。
図255のBの導体層Bは、図254に示した第7の構成例と同様、第1の電源Vddに接続される網目状導体2332で構成される。
図255のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、矩形形状の中継導体2342で構成される。換言すれば、図255のCの導体層Cは、図254のCに示した網目状導体2333の間隙領域に、中継導体2342を追加した構成であるが、中継導体2342を配置するため、網目状導体2333の間隙領域が、図254のCの網目状導体2333よりも大きく形成されている。中継導体2342は、網目状導体2333の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2333と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Bの網目状導体2332と他の導体層に電気的に接続される。
第7の構成例の変形例においても、図255のDおよびFに示されるように、導体層Aと導体層Bの積層が遮光構造を成し、導体層Bと導体層Cの積層が遮光構造を成している。これにより、ホットキャリア発光を遮光することができる。
なお、図254および図255の第7の構成例およびその変形例においては、2層の積層により遮光構造を実現する構成としたが、2層の積層では遮光構造を成さないが、3層の積層により遮光構造を成すように構成してもよい。
<3電源の第8の構成例>
図256は、3電源の第8の構成例を示している。
図256における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図256のAは導体層A(配線層165A)を、図256のBは導体層B(配線層165B)を、図256のCは導体層C(配線層165C)を示している。
また、図256のDは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図であり、図256のEは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図256のFは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図である。なお、図256は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図256のAの導体層Aは、図254に示した第7の構成例と同様、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2331で構成される。
図256のBの導体層Bは、第1の電源Vddに接続される網目状導体2332と、矩形形状の中継導体2351で構成される。換言すれば、図256のBの導体層Bは、図254のBに示した第7の構成例の網目状導体2332の間隙領域に、中継導体2351を追加した構成であるが、中継導体2351を配置するため、網目状導体2332の間隙領域が、図254のBの網目状導体2332よりも大きく形成されている。中継導体2351は、網目状導体2332の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2332と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Aの網目状導体2331、および、導体層Cの中継導体2353に電気的に接続される。
図256のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、矩形形状の中継導体2352および2353とで構成される。換言すれば、図256のCの導体層Cは、図254のCに示した第7の構成例の網目状導体2333の間隙領域に、中継導体2352および2353を追加した構成であるが、中継導体2352および2353を配置するため、網目状導体2333の間隙領域が、図254のCの網目状導体2333よりも大きく形成されている。中継導体2352は、網目状導体2333の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2333と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Bの網目状導体2332と他の導体層に電気的に接続される。中継導体2353は、網目状導体2333の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2333と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Bの中継導体2351と他の導体層に電気的に接続される。
導体層Aの網目状導体2331と、導体層Bの網目状導体2332の導体部の位置は、X方向位置は一部重複しているがY方向位置がずれている。これにより、導体層Aと導体層Bの積層が遮光構造を成している。また、導体層Aの網目状導体2331と、導体層Cの網目状導体2333の導体部の位置は、X方向位置およびY方向位置のいずれもずれている。これにより、導体層Aと導体層Cの積層が遮光構造を成している。これにより、ホットキャリア発光を遮光することができる。
図256の第8の構成例においては、網目状導体の導体部のX方向位置を導体層Bと導体層Cとでずらして配置することで、導体層Aおよび導体層BのVdd導体やVss導体を、導体層Cよりも下層または上層へ短い経路で、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続することができる。
なお、図256の第8の構成例では、導体層A乃至Cのなかで、導体幅が最も大きい網目状導体で構成される導体層Aには中継導体を設けていないが、導体層Aにも中継導体を設けてもよい。
<3電源の第8の構成例の第1変形例>
図257乃至図260は、3電源の第8の構成例の第1変形例乃至第4変形例を示している。
図257乃至図260において、導体層A(配線層165A)、導体層B(配線層165B)、導体層C(配線層165C)、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図の配列は、図248と同様である。座標系についても同様である。
図257は、3電源の第8の構成例の第1変形例を示している。
図257のAの導体層Aは、網目状導体2361で構成される。すなわち、網目状導体2361は、X方向の導体幅WXA、間隙幅GXA、および、導体周期FXAを有し、Y方向の導体幅WYA、間隙幅GYA、および、導体周期FYAを有する。網目状導体2361は、導体周期FXAおよび導体周期FYAの基本パタンを同一平面上に繰り返し配置した形状の導体となっている。網目状導体2361は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。
図257のBの導体層Bは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2362と、矩形形状の中継導体2363で構成される。中継導体2363は、網目状導体2362の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2362と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Aの網目状導体2361と、導体層Cの中継導体2352に電気的に接続される。
図257のCの導体層Cは、図256に示した第8の構成例と同様、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2352と、第2の電源Vss1に接続される矩形形状の中継導体2353とで構成される。
したがって、図257の第1変形例は、図256の第8の構成例に対して、導体層Aと導体層Bにおける電源の接続先を入れ替えた構成である。図257の第1変形例は、例えば、導体層Aが導体層Bまたは導体層Cよりもシート抵抗の小さい導体層である場合に、シート抵抗が小さい導体層Aを、Vdd導体とした構成である。このような場合には、導体層Aが中継導体を設けない構成とすることが、電圧降下の観点では望ましい。このように、シート抵抗が小さい導体層Aには、第2の電源Vss1と第3の電源Vss2を選択して切り替える構成において共通に利用される電源に接続されている導体層(Vdd導体)とすることができる。
<3電源の第8の構成例の第2変形例>
図258は、3電源の第8の構成例の第2変形例を示している。
図258のAの導体層Aは、図257のAの第1変形例と同様、第1の電源Vddに接続される網目状導体2361で構成される。
図258のBの導体層Bは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2362と、矩形形状の中継導体2371および2372とで構成される。中継導体2371は、網目状導体2362の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2362と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Aの網目状導体2361と、導体層Cの中継導体2352に電気的に接続される。中継導体2372は、網目状導体2362の導体ではない間隙領域に配置されて網目状導体2362と電気的に絶縁されており、例えば、導体層Cの網目状導体2333と他の導体層に電気的に接続される。
図258のCの導体層Cは、図256に示した第8の構成例と同様、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2352と、第2の電源Vss1に接続される矩形形状の中継導体2353とで構成される。
したがって、図258の第2変形例は、図257の第1変形例に対して、導体層Bの中継導体を置き換えた構成である。
<3電源の第8の構成例の第3変形例>
図259は、3電源の第8の構成例の第3変形例を示している。
図259のAの導体層Aは、図258のAの第2変形例と同様、第1の電源Vddに接続される網目状導体2361で構成される。
図259のBの導体層Bは、図258のBの第2変形例と同様、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2362と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2371と、第3の電源Vss2に接続される矩形形状の中継導体2372とで構成される。
図259のCの導体層Cは、図258のCの第2変形例と同様、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2352と、第2の電源Vss1に接続される矩形形状の中継導体2353とで構成される。
したがって、図259の第3変形例は、図258に示した第2変形例と導体構成は同じであるが、導体層A乃至Cの位置関係が第2変形例と異なる。
具体的には、導体層Aと導体層BのX方向位置について、図258に示した第2変形例と、図259の第3変形例とを比較すると、図258に示した第2変形例では、導体層Aの網目状導体2361の間隙領域の位置に、導体層Bの網目状導体2362の導体部が配置されているが、図259の第3変形例では、導体層Aの網目状導体2361の導体部の位置に、導体層Bの網目状導体2362の導体部が配置されている。導体層Bと導体層Cの位置関係は、第2変形例と第3変形例とで同じである。
図259のD乃至Fの2層の積層状態は、第2変形例と第3変形例とで同じである。
図258に示した第2変形例と、図259の第3変形例とは、導体層Bと導体層CがVss1導体またはVss2導体として網目状導体を備えるとともに、その間隙領域内に矩形状の2つの中継導体を配置した構成である点で共通する。この第2変形例と第3変形例の構成では、Vss1導体の形状とVss2導体の形状とが擬似的に同一となるので、Vdd導体およびVss1導体の組合せと、Vdd導体およびVss2導体の組合せとで電圧降下の差や、誘導性ノイズの差を小さくできるため、好適な場合がある。なお、勿論、Vss1導体の形状とVss2導体の形状とを擬似的に同一としない構成も可能である。
<3電源の第8の構成例の第4変形例>
図260は、3電源の第8の構成例の第4変形例を示している。
図260のAの導体層Aは、図258のAの第2変形例と同様、第1の電源Vddに接続される網目状導体2361で構成される。
図260のBの導体層Bは、第2の電源Vss1に接続される網目状導体2362と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2363で構成される。したがって、導体層Bは、網目状導体2362と、矩形形状の中継導体2363を備える点で、図257のBに示した第1変形例の導体層Bと共通するが、中継導体2363の矩形形状が、第1変形例と異なる。中継導体2363の矩形形状は、第1変形例では、X方向とY方向の導体幅の差が大きい矩形形状であったが、第4変形例では、X方向とY方向の導体幅の差が小さく、正方形に近い矩形形状とされている。
図260のCの導体層Cは、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2352と、第2の電源Vss1に接続される矩形形状の中継導体2353とで構成される。したがって、導体層Cは、網目状導体2333と、中継導体2352と、中継導体2353とを備える点で、図257のCに示した第1変形例の導体層Cと共通するが、網目状導体2333の導体幅(導体幅WXBおよび導体幅WYB)と間隙幅(間隙幅GXBおよび間隙幅GYB)が異なる。図260のCの第4変形例の導体幅が、図257のCに示した第1変形例の導体幅よりも極めて細く形成されている。これにより、網目状導体2333の間隙領域が大きく変更され、第4変形例の中継導体2352および2353のX方向およびY方向の導体幅は、逆に、第1変形例の中継導体2352および2353よりも大きく変更されている。
したがって、第4変形例では、Vss2導体である網目状導体2333の導体幅が、Vdd導体である網目状導体2361の導体幅と、Vss1導体である網目状導体2362の導体幅よりも極めて小さく構成されている。このように、Vdd導体とVss1導体の導体幅をできるだけ大きく確保することで、電圧降下の観点で、Vdd導体とVss1導体を優先させた構成とすることができる。あるいはまた、Vss1導体である網目状導体2362の導体幅も、Vdd導体である網目状導体2361の導体幅よりも極めて小さく構成し、電圧降下の観点で、Vdd導体のみを優先させた構成としてもよい。逆に、Vss1導体またはVss2導体の少なくとも一方を、Vdd導体よりも電圧降下の観点で優先させた構成としてもよい。
<3電源の第9の構成例>
図261は、3電源の第9の構成例を示している。
図261における座標系は、横方向をX軸、縦方向をY軸、XY平面に対して垂直な方向をZ軸とする。
図261のAは導体層A(配線層165A)を、図261のBは導体層B(配線層165B)を、図261のCは導体層C(配線層165C)を示している。
また、図261のDは、導体層Aと導体層Bとの積層状態の平面図であり、図261のEは、導体層Aと導体層Cとの積層状態の平面図であり、図261のFは、導体層Bと導体層Cとの積層状態の平面図である。なお、図261は、各導体層の全領域と考えても良いし、一部の領域と考えても良い。
図261のAの導体層Aは、X方向に長い直線状導体2411と、X方向に長い直線状導体2412とを、Y方向に交互に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2411は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2412は、例えば、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2411と直線状導体2412は、電流方向が互いに逆方向となる差動導体(差動構造)である。
直線状導体2411は、Y方向の導体幅WYADを有し、直線状導体2412は、Y方向の導体幅WYAS1を有し、直線状導体2411の導体幅WYADと、直線状導体2412の導体幅WYAS1とは、例えば同一である(導体幅WYAD=導体幅WYAS1)。Y方向の直線状導体2411と直線状導体2412との間は、間隙幅GYAの間隙となっている。
X方向に長い直線状導体2411は、導体周期FYAD(=導体幅WYAD+導体幅WYAS1+2×間隙幅GYA)で、Y方向に周期的に配置されている。X方向に長い直線状導体2412は、導体周期FYAS1(=導体幅WYAD+導体幅WYAS1+2×間隙幅GYA)で、Y方向に周期的に配置されている。直線状導体2411の導体周期FYADと、直線状導体2412の導体周期FYAS1は、例えば同一である(導体周期FYAD=導体周期FYAS1)。
図261のBの導体層Bは、Y方向に長い直線状導体2421と、Y方向に長い直線状導体2422とを、X方向に交互に周期的に配置して構成されている。
直線状導体2421は、例えば、第1の電源Vddに接続される配線(Vdd配線)である。直線状導体2422は、例えば、第2の電源Vss1に接続される配線(Vss1配線)である。直線状導体2421と直線状導体2422は、電流方向が互いに逆方向となる差動導体(差動構造)である。
直線状導体2421は、X方向の導体幅WXBDを有し、直線状導体2422は、X方向の導体幅WXBS1を有し、直線状導体2421の導体幅WXBDと、直線状導体2422の導体幅WXBS1とは、例えば同一である(導体幅WXBD=導体幅WXBS1)。X方向の直線状導体2421と直線状導体2422との間は、間隙幅GXBの間隙となっている。
Y方向に長い直線状導体2421は、導体周期FXBD(=導体幅WXBD+導体幅WXBS1+2×間隙幅GXB)で、X方向に周期的に配置されている。Y方向に長い直線状導体2422は、導体周期FXBS1(=導体幅WXBD+導体幅WXBS1+2×間隙幅GXB)で、X方向に周期的に配置されている。直線状導体2421の導体周期FXBDと、直線状導体2422の導体周期FXBS1は、例えば同一である(導体周期FXBD=導体周期FXBS1)。
図261のCの導体層Cは、図256に示した第8の構成例と同様、第3の電源Vss2に接続される網目状導体2333と、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2352と、第2の電源Vss1に接続される矩形形状の中継導体2353とで構成される。
図261のDおよびFに示されるように、導体層Aと導体層Bとの積層、および、導体層Bと導体層Cとの積層では、完全な遮光構造とならないが、図261のEに示されるように、導体層Aと導体層Cとの積層が遮光構造を成している。
図261のように、第9の構成例は、導体層AをVdd導体とVss1導体の差動構成とし、導体層BをVdd導体とVss1導体の差動構成とし、導体層Aと導体層Bとで、配線方向を直交させた構成とされる。そして、導体層Cが、第3の電源Vss2に接続される網目状導体(Vss2導体)で構成される。また、導体層Cには、第1の電源Vddに接続される矩形形状の中継導体2352と、第2の電源Vss1に接続される矩形形状の中継導体2353とが設けられる。中継導体2352と中継導体2353の一方、または、両方は省略してもよい。
<3電源の第1乃至第9の構成例の変形例>
上述した3電源を備える第1の構成例乃至第9の構成例の直線状導体、網目状導体、または、矩形状導体において、同一であるとして説明したものは、略同一であってもよい。例えば、同一の導体幅、同一の導体周期、および、同一の導体面積は、それぞれ、略同一の導体幅、略同一の導体周期、略同一の導体面積であってもよい。ここで、略同一とは、同一とみなせる範囲の差とするが、例えば、少なくとも2倍を超えない範囲の差であればよい。
導体層A乃至Cの任意の2つの導体層どうしで、同一の電源に接続される導体の重なる領域では、必要に応じて、Z方向に延伸された導体ビア等を介して電気的に接続することができる。
上述した導体層Aと導体層Bの2層、または、導体層A乃至Cの3層の積層の例において、導体層Aと導体層Bの積層順は任意に決定することができる。また、上述した各構成例において、第1の電源Vddに接続される導体(Vdd導体)として説明した導体を、第2の電源Vss1または第3の電源Vss2に接続される導体としてもよいし、第2の電源Vss1に接続される導体(Vss1導体)として説明した導体を、第1の電源Vddまたは第3の電源Vss2に接続される導体としてもよいし、第3の電源Vss2に接続される導体(Vss2導体)として説明した導体を、第1の電源Vddまたは第2の電源Vss1に接続される導体としてもよい。上述した各構成例では、間隙幅GXA、GXB、GYA、および、GYBのそれぞれが位置によらず同一である例を用いて説明したが、これらの間隙幅は、位置によって異ならせてもよく、位置に応じて変調させてもよい。また、導体幅WXAD、WXAS1、WXAS2、WXBD、WXBS1、WXBS2、WYAD、WYAS1、WYAS2、WYBD、WYBS1、および、WYBS2のそれぞれが位置によらず同一である例を一部に用いて説明したが、これらの導体幅は位置によって異ならせてもよく、位置に応じて変調させてもよい。また、「導体幅WYAD=導体幅WYAS1=導体幅WYAS2」を満たすことが好適だと考えられるが、満たさないように構成してもよい。また、導体周期FXAD、FXAS1、FXAS2、FXBD、FXBS1、FXBS2、FYAD、FYAS1、FYBD、FYBS1、FYBS2、FXA、FXB、FXC、FYA、FYB、および、FYCのそれぞれが位置によらず同一である例を一部に用いて説明したが、これらの導体周期は、位置によって異ならせてもよく、位置に応じて変調させてもよい。また、「導体周期FXAD=導体周期FXAS1=導体周期FXAS2」、「導体周期FXBD=導体周期FXBS1=導体周期FXBS2」、「導体周期FYAD=導体周期FYAS1」、「導体周期FYBD=導体周期FYBS1=導体周期FYBS2」、「導体周期FXA=導体周期FXB=導体周期FXC」、または、「導体周期FYA=導体周期FYB=導体周期FYC」の条件を満たすことが好適だと考えられるが、満たさない構成でもよい。また、上述した網目状導体の少なくとも一部または全部を面状導体または直線状導体としてもよい。なお、固体撮像装置が3電源を取る場合の構成例および変形例を説明したが、これらを応用して、固体撮像装置が4電源以上を取りうる構成例および変形例も可能である。例えば4電源の場合、第1乃至第3の電源のうちの少なくとも1つを第4の電源と置き換えてもよく、第1の経路と第2の経路とのうちの少なくとも1つを、第4の電源に接続された第3の経路と置き換えてもよい。また、第1乃至第3の電源に加えて第4の電源を追加し、第1の経路と第2の経路に加えて、第4の電源に接続された第3の経路を追加してもよい。固体撮像装置が5電源以上を取る場合についても同様に考えて適用できる。
<16.撮像装置の構成例>
上述した固体撮像装置100は、例えば、デジタルカメラやビデオカメラ等のカメラシステム、撮像機能を有する携帯電話、撮像機能を備えた他の機器、又は、フラッシュメモリ等の高感度アナログ素子を有する半導体装置を備える電子機器に適用することができる。
図262は、電子機器の一例として、撮像装置700の構成例を示すブロック図である。
撮像装置700は、固体撮像素子701、固体撮像素子701に入射光を導く光学系702、固体撮像素子701と及び光学系702間に設けられたシャッタ機構703と、固体撮像素子701を駆動する駆動回路704を有する。さらに、撮像装置700は、固体撮像素子701の出力信号を処理する信号処理回路705を有する。
固体撮像素子701は、上述した固体撮像装置100に相当する。光学系702は、光学レンズ群等から成り、被写体からの像光(入射光)を固体撮像素子701に入射させる。これにより、固体撮像素子701内に、一定期間、信号電荷が蓄積される。シャッタ機構703は、入射光の固体撮像素子701への光照射期間及び遮光期間を制御する。
駆動回路704は、固体撮像素子701及びシャッタ機構703に駆動信号を供給する。そして、駆動回路704は、供給した駆動信号により、固体撮像素子701の信号処理回路705への信号出力動作、及び、シャッタ機構703のシャッタ動作を制御する。すなわち、この例では、駆動回路704から供給される駆動信号(タイミング信号)により、固体撮像素子701から信号処理回路705への信号転送動作を行う。
信号処理回路705は、固体撮像素子701から転送された信号に対して、各種の信号処理を施す。そして、各種信号処理が施された信号(映像信号)は、メモリなどの記憶媒体(不図示)に記憶される、又は、モニタ(不図示)に出力される。
上述の撮像装置700等の電子機器によれば、固体撮像素子701において、周辺回路部における動作時のMOSトランジスタ、ダイオード等の能動素子からのホットキャリア発光等の光の受光素子へ漏れ込みによるノイズ発生を抑制することができる。従って、画質が向上した高品質の電子機器を提供することができる。
<17.体内情報取得システムへの応用例>
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムに適用されてもよい。
図263は、本開示に係る技術が適用され得る、カプセル型内視鏡を用いた患者の体内情報取得システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。
体内情報取得システム10001は、カプセル型内視鏡10100と、外部制御装置10200とから構成される。
カプセル型内視鏡10100は、検査時に、患者によって飲み込まれる。カプセル型内視鏡10100は、撮像機能及び無線通信機能を有し、患者から自然排出されるまでの間、胃や腸等の臓器の内部を蠕動運動等によって移動しつつ、当該臓器の内部の画像(以下、体内画像ともいう)を所定の間隔で順次撮像し、その体内画像についての情報を体外の外部制御装置10200に順次無線送信する。
外部制御装置10200は、体内情報取得システム10001の動作を統括的に制御する。また、外部制御装置10200は、カプセル型内視鏡10100から送信されてくる体内画像についての情報を受信し、受信した体内画像についての情報に基づいて、表示装置(図示せず)に当該体内画像を表示するための画像データを生成する。
体内情報取得システム10001では、このようにして、カプセル型内視鏡10100が飲み込まれてから排出されるまでの間、患者の体内の様子を撮像した体内画像を随時得ることができる。
カプセル型内視鏡10100と外部制御装置10200の構成及び機能についてより詳細に説明する。
カプセル型内視鏡10100は、カプセル型の筐体10101を有し、その筐体10101内には、光源部10111、撮像部10112、画像処理部10113、無線通信部10114、給電部10115、電源部10116、及び制御部10117が収納されている。
光源部10111は、例えばLED(Light Emitting Diode)等の光源から構成され、撮像部10112の撮像視野に対して光を照射する。
撮像部10112は、撮像素子、及び当該撮像素子の前段に設けられる複数のレンズからなる光学系から構成される。観察対象である体組織に照射された光の反射光(以下、観察光という)は、当該光学系によって集光され、当該撮像素子に入射する。撮像部10112では、撮像素子において、そこに入射した観察光が光電変換され、その観察光に対応する画像信号が生成される。撮像部10112によって生成された画像信号は、画像処理部10113に提供される。
画像処理部10113は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサによって構成され、撮像部10112によって生成された画像信号に対して各種の信号処理を行う。画像処理部10113は、信号処理を施した画像信号を、RAWデータとして無線通信部10114に提供する。
無線通信部10114は、画像処理部10113によって信号処理が施された画像信号に対して変調処理等の所定の処理を行い、その画像信号を、アンテナ10114Aを介して外部制御装置10200に送信する。また、無線通信部10114は、外部制御装置10200から、カプセル型内視鏡10100の駆動制御に関する制御信号を、アンテナ10114Aを介して受信する。無線通信部10114は、外部制御装置10200から受信した制御信号を制御部10117に提供する。
給電部10115は、受電用のアンテナコイル、当該アンテナコイルに発生した電流から電力を再生する電力再生回路、及び昇圧回路等から構成される。給電部10115では、いわゆる非接触充電の原理を用いて電力が生成される。
電源部10116は、二次電池によって構成され、給電部10115によって生成された電力を蓄電する。図263では、図面が煩雑になることを避けるために、電源部10116からの電力の供給先を示す矢印等の図示を省略しているが、電源部10116に蓄電された電力は、光源部10111、撮像部10112、画像処理部10113、無線通信部10114、及び制御部10117に供給され、これらの駆動に用いられ得る。
制御部10117は、CPU等のプロセッサによって構成され、光源部10111、撮像部10112、画像処理部10113、無線通信部10114、及び、給電部10115の駆動を、外部制御装置10200から送信される制御信号に従って適宜制御する。
外部制御装置10200は、CPU,GPU等のプロセッサ、又はプロセッサとメモリ等の記憶素子が混載されたマイクロコンピュータ若しくは制御基板等で構成される。外部制御装置10200は、カプセル型内視鏡10100の制御部10117に対して制御信号を、アンテナ10200Aを介して送信することにより、カプセル型内視鏡10100の動作を制御する。カプセル型内視鏡10100では、例えば、外部制御装置10200からの制御信号により、光源部10111における観察対象に対する光の照射条件が変更され得る。また、外部制御装置10200からの制御信号により、撮像条件(例えば、撮像部10112におけるフレームレート、露出値等)が変更され得る。また、外部制御装置10200からの制御信号により、画像処理部10113における処理の内容や、無線通信部10114が画像信号を送信する条件(例えば、送信間隔、送信画像数等)が変更されてもよい。
また、外部制御装置10200は、カプセル型内視鏡10100から送信される画像信号に対して、各種の画像処理を施し、撮像された体内画像を表示装置に表示するための画像データを生成する。当該画像処理としては、例えば現像処理(デモザイク処理)、高画質化処理(帯域強調処理、超解像処理、NR(Noise reduction)処理及び/若しくは手ブレ補正処理等)、並びに/又は拡大処理(電子ズーム処理)等、各種の信号処理を行うことができる。外部制御装置10200は、表示装置の駆動を制御して、生成した画像データに基づいて撮像された体内画像を表示させる。あるいは、外部制御装置10200は、生成した画像データを記録装置(図示せず)に記録させたり、印刷装置(図示せず)に印刷出力させてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る体内情報取得システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、撮像部10112に適用することができる。具体的には、撮像部10112として、上述した固体撮像装置100を適用することができる。撮像部10112に本開示に係る技術を適用することにより、撮像部10112に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの発生が抑制され、より鮮明な術部画像を得ることができるため、検査の精度が向上する。
<18.内視鏡手術システムへの応用例>
本開示に係る技術(本技術)は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
図264は、本開示に係る技術(本技術)が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
図264では、術者(医師)11131が、内視鏡手術システム11000を用いて、患者ベッド11133上の患者11132に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム11000は、内視鏡11100と、気腹チューブ11111やエネルギ処置具11112等の、その他の術具11110と、内視鏡11100を支持する支持アーム装置11120と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート11200と、から構成される。
内視鏡11100は、先端から所定の長さの領域が患者11132の体腔内に挿入される鏡筒11101と、鏡筒11101の基端に接続されるカメラヘッド11102と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒11101を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡11100を図示しているが、内視鏡11100は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
鏡筒11101の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡11100には光源装置11203が接続されており、当該光源装置11203によって生成された光が、鏡筒11101の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者11132の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡11100は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
カメラヘッド11102の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光(観察光)は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、RAWデータとしてカメラコントロールユニット(CCU: Camera Control Unit)11201に送信される。
CCU11201は、CPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)等によって構成され、内視鏡11100及び表示装置11202の動作を統括的に制御する。さらに、CCU11201は、カメラヘッド11102から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理(デモザイク処理)等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
表示装置11202は、CCU11201からの制御により、当該CCU11201によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
光源装置11203は、例えばLED(Light Emitting Diode)等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡11100に供給する。
入力装置11204は、内視鏡手術システム11000に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置11204を介して、内視鏡手術システム11000に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡11100による撮像条件(照射光の種類、倍率及び焦点距離等)を変更する旨の指示等を入力する。
処置具制御装置11205は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギ処置具11112の駆動を制御する。気腹装置11206は、内視鏡11100による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者11132の体腔を膨らめるために、気腹チューブ11111を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ11207は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ11208は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
なお、内視鏡11100に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置11203は、例えばLED、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。RGBレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色(各波長)の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置11203において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。
また、この場合には、RGBレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド11102の撮像素子の駆動を制御することにより、RGBそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
また、光源装置11203は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド11102の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
また、光源装置11203は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光(すなわち、白色光)に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察(Narrow Band Imaging)が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること(自家蛍光観察)、又はインドシアニングリーン(ICG)等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置11203は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び/又は励起光を供給可能に構成され得る。
図265は、図264に示すカメラヘッド11102及びCCU11201の機能構成の一例を示すブロック図である。
カメラヘッド11102は、レンズユニット11401と、撮像部11402と、駆動部11403と、通信部11404と、カメラヘッド制御部11405と、を有する。CCU11201は、通信部11411と、画像処理部11412と、制御部11413と、を有する。カメラヘッド11102とCCU11201とは、伝送ケーブル11400によって互いに通信可能に接続されている。
レンズユニット11401は、鏡筒11101との接続部に設けられる光学系である。
鏡筒11101の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド11102まで導光され、当該レンズユニット11401に入射する。レンズユニット11401は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
撮像部11402は、撮像素子で構成される。撮像部11402を構成する撮像素子は、1つ(いわゆる単板式)であってもよいし、複数(いわゆる多板式)であってもよい。
撮像部11402が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってRGBそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部11402は、3D(Dimensional)表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための1対の撮像素子を有するように構成されてもよい。3D表示が行われることにより、術者11131は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部11402が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット11401も複数系統設けられ得る。
また、撮像部11402は、必ずしもカメラヘッド11102に設けられなくてもよい。例えば、撮像部11402は、鏡筒11101の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
駆動部11403は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部11405からの制御により、レンズユニット11401のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部11402による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
通信部11404は、CCU11201との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部11404は、撮像部11402から得た画像信号をRAWデータとして伝送ケーブル11400を介してCCU11201に送信する。
また、通信部11404は、CCU11201から、カメラヘッド11102の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部11405に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに/又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてCCU11201の制御部11413によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるAE(Auto Exposure)機能、AF(Auto Focus)機能及びAWB(Auto White Balance)機能が内視鏡11100に搭載されていることになる。
カメラヘッド制御部11405は、通信部11404を介して受信したCCU11201からの制御信号に基づいて、カメラヘッド11102の駆動を制御する。
通信部11411は、カメラヘッド11102との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部11411は、カメラヘッド11102から、伝送ケーブル11400を介して送信される画像信号を受信する。
また、通信部11411は、カメラヘッド11102に対して、カメラヘッド11102の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
画像処理部11412は、カメラヘッド11102から送信されたRAWデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
制御部11413は、内視鏡11100による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部11413は、カメラヘッド11102の駆動を制御するための制御信号を生成する。
また、制御部11413は、画像処理部11412によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置11202に表示させる。この際、制御部11413は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部11413は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギ処置具11112の使用時のミスト等を認識することができる。制御部11413は、表示装置11202に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者11131に提示されることにより、術者11131の負担を軽減することや、術者11131が確実に手術を進めることが可能になる。
カメラヘッド11102及びCCU11201を接続する伝送ケーブル11400は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
ここで、図示する例では、伝送ケーブル11400を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド11102とCCU11201との間の通信は無線で行われてもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。
本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、カメラヘッド11102の撮像部11402に適用することができる。具体的には、撮像部11402として、上述した固体撮像装置100を適用することができる。撮像部11402に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの発生が抑制され、より鮮明な術部画像を得ることができるため、術者が術部を確実に確認することが可能になる。
なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
<19.移動体への応用例>
さらに、本開示に係る技術は、例えば、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
図266は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
車両制御システム12000は、通信ネットワーク12001を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図266に示した例では、車両制御システム12000は、駆動系制御ユニット12010、ボディ系制御ユニット12020、車外情報検出ユニット12030、車内情報検出ユニット12040、及び統合制御ユニット12050を備える。また、統合制御ユニット12050の機能構成として、マイクロコンピュータ12051、音声画像出力部12052、及び車載ネットワークI/F(interface)12053が図示されている。
駆動系制御ユニット12010は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット12010は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
ボディ系制御ユニット12020は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット12020は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット12020には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット12020は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
車外情報検出ユニット12030は、車両制御システム12000を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット12030には、撮像部12031が接続される。車外情報検出ユニット12030は、撮像部12031に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット12030は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
撮像部12031は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部12031は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部12031が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
車内情報検出ユニット12040は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット12040には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部12041が接続される。運転者状態検出部12041は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット12040は、運転者状態検出部12041から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030又は車内情報検出ユニット12040で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット12010に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ12051は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むADAS(Advanced Driver Assistance System)の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030又は車内情報検出ユニット12040で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
また、マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット12020に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ12051は、車外情報検出ユニット12030で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
音声画像出力部12052は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図266の例では、出力装置として、オーディオスピーカ12061、表示部12062及びインストルメントパネル12063が例示されている。表示部12062は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
図267は、撮像部12031の設置位置の例を示す図である。
図267では、車両12100は、撮像部12031として、撮像部12101,12102,12103,12104,12105を有する。
撮像部12101,12102,12103,12104,12105は、例えば、車両12100のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部12101及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部12105は、主として車両12100の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部12102,12103は、主として車両12100の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部12104は、主として車両12100の後方の画像を取得する。撮像部12101及び12105で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
なお、図267には、撮像部12101ないし12104の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲12111は、フロントノーズに設けられた撮像部12101の撮像範囲を示し、撮像範囲12112,12113は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部12102,12103の撮像範囲を示し、撮像範囲12114は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部12104の撮像範囲を示す。例えば、撮像部12101ないし12104で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両12100を上方から見た俯瞰画像が得られる。
撮像部12101ないし12104の少なくとも1つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部12101ないし12104の少なくとも1つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
例えば、マイクロコンピュータ12051は、撮像部12101ないし12104から得られた距離情報を基に、撮像範囲12111ないし12114内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化(車両12100に対する相対速度)を求めることにより、特に車両12100の進行路上にある最も近い立体物で、車両12100と略同じ方向に所定の速度(例えば、0km/h以上)で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ12051は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御(追従停止制御も含む)や自動加速制御(追従発進制御も含む)等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
例えば、マイクロコンピュータ12051は、撮像部12101ないし12104から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、2輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ12051は、車両12100の周辺の障害物を、車両12100のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ12051は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ12061や表示部12062を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット12010を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
撮像部12101ないし12104の少なくとも1つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ12051は、撮像部12101ないし12104の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部12101ないし12104の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。
マイクロコンピュータ12051が、撮像部12101ないし12104の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部12052は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部12062を制御する。また、音声画像出力部12052は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部12062を制御してもよい。
以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部12031に適用することができる。具体的には、撮像部12031として、上述した固体撮像装置100を適用することができる。撮像部12031に本開示に係る技術を適用することにより、ノイズの発生が抑制され、より見やすい撮影画像を得ることができるため、ドライバによる運転を適切に支援することが可能になる。
本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、本明細書に記載されたもの以外の効果があってもよい。
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
(1)
第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、
前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、
前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体と
を備え、
前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である
回路基板。
(2)
前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つが、同一または略同一の周期で、前記第1の方向へ周期的に配置されている
前記(1)に記載の回路基板。
(3)
前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体を介して、前記第1の電源と前記第2の電源と前記第3の電源と電気的に接続される回路ブロックを備える
前記(1)または(2)に記載の回路基板。
(4)
前記第1の電源と前記回路ブロックと前記第2の電源とを少なくも含む第1の経路と、
前記第1の電源と前記回路ブロックと前記第3の電源とを少なくも含む第2の経路とを選択可能な選択部を備える
前記(3)に記載の回路基板。
(5)
前記第1の経路が選択された場合の総消費電力は、前記第2の経路を選択した場合の総消費電力と同じか、または、それより大きい
前記(4)に記載の回路基板。
(6)
前記第1の経路が選択された場合の総電流量は、前記第2の経路を選択した場合の総電流量と同じか、または、それより大きい
前記(4)または(5)に記載の回路基板。
(7)
前記第2の電源の電源電圧値は、前記第3の電源の電源電圧値と同じか、または、それより大きい
前記(1)乃至(6)のいずれかに記載の回路基板。
(8)
前記第1の電源、前記第2の電源、および、前記第3の電源それぞれの電源電圧値が異なる
前記(1)乃至(7)のいずれかに記載の回路基板。
(9)
所定範囲内の前記第1の導体の導体面積と、前記所定範囲内の前記第2の導体の導体面積とが、同一または略同一である
前記(1)乃至(8)のいずれかに記載の回路基板。
(10)
所定範囲内の前記第1の導体の導体面積と、前記所定範囲内の前記第3の導体の導体面積とが、異なる
前記(1)乃至(9)のいずれかに記載の回路基板。
(11)
所定範囲内の前記第2の導体の導体面積と、前記所定範囲内の前記第3の導体の導体面積とが、異なる
前記(1)乃至(10)のいずれかに記載の回路基板。
(12)
前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つは、前記第1の方向に直交する第2の方向へ周期的に配置されている
前記(1)乃至(11)のいずれかに記載の回路基板。
(13)
前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つは、前記第1の方向の位置に応じた前記第2の方向の周期ずれを設けて配置されている
前記(12)に記載の回路基板。
(14)
前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つは、1層の導体層に配置されている
前記(1)乃至(13)のいずれかに記載の回路基板。
(15)
前記第1の導体は第1の導体層に配置され、
前記第2の導体は第2の導体層に配置され、
前記第3の導体は第3の導体層に配置されている
前記(1)乃至(14)のいずれかに記載の回路基板。
(16)
前記第1の電源に接続される第4の導体と、
前記第2の電源に接続される第5の導体と、
前記第3の電源に接続される第6の導体と
をさらに備え、
前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体は、第1の導体層に配置され、
前記第4の導体、前記第5の導体、および、前記第6の導体は、第2の導体層に配置される
前記(1)乃至(15)のいずれかに記載の回路基板。
(17)
前記第4の導体、前記第5の導体、および、前記第6の導体は、前記第1の方向へ周期的に配置されている
前記(16)に記載の回路基板。
(18)
前記第4の導体、前記第5の導体、および、前記第6の導体は、前記第1の方向に直交する第2の方向へ周期的に配置されている
前記(16)または(17)に記載の回路基板。
(19)
第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、
前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、
前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体と
を備え、
前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である
回路基板を備える半導体装置。
(20)
第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、
前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、
前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体と
を備え、
前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である
回路基板を備える半導体装置
を備える電子機器。
10 ピクセル基板, 11 Victim導体ループ, 20 ロジック基板, 21 電源配線, 100 固体撮像装置, 101 第1の半導体基板, 102 第2の半導体基板, 111 画素・アナログ処理部, 112 デジタル処理部, 121 画素アレイ, 122 A/D変換部, 123 垂直走査部, 131 画素, 132 信号線, 133 制御線, 141 フォトダイオード, Vdd 第1の電源, Vss1 第2の電源, Vss2 第3の電源, 165A乃至165C 配線層, 2001 回路ブロック, 2002 選択部, 2003 制御部, 2021乃至2023 配線, 2101乃至2103 直線状導体, 2111乃至2113 直線状導体, 2121乃至2123 直線状導体, 2131乃至2133 直線状導体, 2141乃至2143 直線状導体, 2151乃至2153 直線状導体, 2161乃至2163 直線状導体, 2171乃至2173 直線状導体, 2181乃至2183 直線状導体, 2191乃至2193 直線状導体, 2201乃至2203 直線状導体, 2211乃至2213 矩形状導体, 2221乃至2223 直線状導体, 2251乃至2253 矩形状導体, 2271 直線状導体, 2272,2273 矩形状導体, 2281,2282 矩形状導体, 2283 直線状導体, 2301乃至2303 網目状導体, 2304,2305 中継導体, 2306 網目状導体, 2311,2312 中継導体, 2321乃至2323 網目状導体, 2331乃至2333 網目状導体, 2341,2342 中継導体, 2251乃至2253 中継導体, 2361,2362 網目状導体, 2363 中継導体, 2371,2372 中継導体, 2411,2412 直線状導体, 2421,2422 直線状導体

Claims (20)

  1. 第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、
    前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、
    前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体と
    を備え、
    前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である
    回路基板。
  2. 前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つが、同一または略同一の周期で、前記第1の方向へ周期的に配置されている
    請求項1に記載の回路基板。
  3. 前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体を介して、前記第1の電源と前記第2の電源と前記第3の電源と電気的に接続される回路ブロックを備える
    請求項1に記載の回路基板。
  4. 前記第1の電源と前記回路ブロックと前記第2の電源とを少なくも含む第1の経路と、
    前記第1の電源と前記回路ブロックと前記第3の電源とを少なくも含む第2の経路とを選択可能な選択部を備える
    請求項3に記載の回路基板。
  5. 前記第1の経路が選択された場合の総消費電力は、前記第2の経路を選択した場合の総消費電力と同じか、または、それより大きい
    請求項4に記載の回路基板。
  6. 前記第1の経路が選択された場合の総電流量は、前記第2の経路を選択した場合の総電流量と同じか、または、それより大きい
    請求項4に記載の回路基板。
  7. 前記第2の電源の電源電圧値は、前記第3の電源の電源電圧値と同じか、または、それより大きい
    請求項1に記載の回路基板。
  8. 前記第1の電源、前記第2の電源、および、前記第3の電源それぞれの電源電圧値が異なる
    請求項1に記載の回路基板。
  9. 所定範囲内の前記第1の導体の導体面積と、前記所定範囲内の前記第2の導体の導体面積とが、同一または略同一である
    請求項1に記載の回路基板。
  10. 所定範囲内の前記第1の導体の導体面積と、前記所定範囲内の前記第3の導体の導体面積とが、異なる
    請求項1に記載の回路基板。
  11. 所定範囲内の前記第2の導体の導体面積と、前記所定範囲内の前記第3の導体の導体面積とが、異なる
    請求項1に記載の回路基板。
  12. 前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つは、前記第1の方向に直交する第2の方向へ周期的に配置されている
    請求項1に記載の回路基板。
  13. 前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つは、前記第1の方向の位置に応じた前記第2の方向の周期ずれを設けて配置されている
    請求項12に記載の回路基板。
  14. 前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体のうちの少なくとも2つは、1層の導体層に配置されている
    請求項1に記載の回路基板。
  15. 前記第1の導体は第1の導体層に配置され、
    前記第2の導体は第2の導体層に配置され、
    前記第3の導体は第3の導体層に配置されている
    請求項1に記載の回路基板。
  16. 前記第1の電源に接続される第4の導体と、
    前記第2の電源に接続される第5の導体と、
    前記第3の電源に接続される第6の導体と
    をさらに備え、
    前記第1の導体、前記第2の導体、および、前記第3の導体は、第1の導体層に配置され、
    前記第4の導体、前記第5の導体、および、前記第6の導体は、第2の導体層に配置される
    請求項1に記載の回路基板。
  17. 前記第4の導体、前記第5の導体、および、前記第6の導体は、前記第1の方向へ周期的に配置されている
    請求項16に記載の回路基板。
  18. 前記第4の導体、前記第5の導体、および、前記第6の導体は、前記第1の方向に直交する第2の方向へ周期的に配置されている
    請求項16に記載の回路基板。
  19. 第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、
    前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、
    前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体と
    を備え、
    前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である
    回路基板を備える半導体装置。
  20. 第1の方向へ周期的に配置された第1の導体と、
    前記第1の方向へ周期的に配置された第2の導体と、
    前記第1の方向へ周期的に配置された第3の導体と
    を備え、
    前記第1の導体に接続される第1の電源と、前記第2の導体に接続される第2の電源と、前記第3の導体に接続される第3の電源とが異なる電源である
    回路基板を備える半導体装置
    を備える電子機器。
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