JP3102281B2 - Layout design method of semiconductor integrated circuit chip and semiconductor integrated circuit chip - Google Patents

Layout design method of semiconductor integrated circuit chip and semiconductor integrated circuit chip

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JP3102281B2
JP3102281B2 JP06233066A JP23306694A JP3102281B2 JP 3102281 B2 JP3102281 B2 JP 3102281B2 JP 06233066 A JP06233066 A JP 06233066A JP 23306694 A JP23306694 A JP 23306694A JP 3102281 B2 JP3102281 B2 JP 3102281B2
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、作り込む電子回路に拘
らずに基本セルの少なくとも一部レイアウトパターンが
共通化された半導体集積回路チップでの、少なくとも一
部の配線や、該配線に係るビアやコンタクトを、作り込
む電子回路に応じてレイアウト設計する際の半導体集積
回路チップのレイアウト設計方法に係り、及び、このよ
うな半導体集積回路チップのレイアウト設計方法にて設
計された半導体集積回路チップに係り、特に、半導体集
積回路チップのビア不良やコンタクト不良等の製造上の
不良を低減することができる半導体集積回路チップのレ
イアウト設計方法及び半導体集積回路チップに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit chip in which a layout pattern of at least a part of a basic cell is shared irrespective of an electronic circuit to be formed, and at least a part of the wiring, The present invention relates to a layout design method for a semiconductor integrated circuit chip when designing a layout according to an electronic circuit to be formed with vias and contacts, and a semiconductor integrated circuit chip designed by such a layout design method for a semiconductor integrated circuit chip. In particular, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit chip layout design method and a semiconductor integrated circuit chip that can reduce manufacturing defects such as a via defect and a contact defect of the semiconductor integrated circuit chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子機器の半導体集積回路化は、その全
体の小型化や、信頼性の向上、消費電力の低減等の多く
の利点を有している。又、今日では半導体集積回路の様
々な設計方法があり、半導体集積回路の設計に係る設計
工数やTAT(turn around time)、又設計コストや製
造コストの低減等が図られている。例えば、設計工程や
製造工程中の少なくとも一部を共通化して予め準備して
おき、これ以外の工程をカスタム化するという設計方法
及び製造方法がある。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit of an electronic device has many advantages such as a reduction in the size of the entire electronic device, an improvement in reliability, and a reduction in power consumption. In addition, there are various design methods of semiconductor integrated circuits today, and design man-hours and TAT (turn around time) related to the design of semiconductor integrated circuits, design costs and manufacturing costs are reduced. For example, there is a design method and a manufacturing method in which at least a part of the design process and the manufacturing process is shared and prepared in advance, and the other processes are customized.

【0003】これには、セミカスタム方式と称するもの
で、例えばスタンダードセル方式やゲートアレイ方式が
ある。まず、前記スタンダードセル方式では、登録済み
のセル(機能ブロック)を半導体集積回路に組み込む回
路に従って配置し、相互配線するというものである。一
方、前記ゲートアレイ方式は、配線工程以前で加工され
る行列状に配置された基本セル群を共通化し、その半導
体集積回路に実際に組み込む電子回路に従って、これ以
降の配線工程を行うというものである。このようなセミ
カスタム方式によれば、設計時や生産時のTATの低減
や、コストの低減を図りながら、顧客に合わせた設計の
半導体集積回路を提供することができる。
[0003] This is what is called a semi-custom system, for example, a standard cell system or a gate array system. First, in the standard cell system, registered cells (functional blocks) are arranged and interconnected according to a circuit to be incorporated in a semiconductor integrated circuit. On the other hand, in the gate array method, a basic cell group arranged in a matrix processed before a wiring step is shared, and a subsequent wiring step is performed according to an electronic circuit actually incorporated in the semiconductor integrated circuit. is there. According to such a semi-custom method, it is possible to provide a semiconductor integrated circuit designed for a customer while reducing the TAT at the time of design and production and reducing the cost.

【0004】一方、半導体集積回路の製造上の不良を低
減するための様々な技術が開示されている。
[0004] On the other hand, various techniques have been disclosed for reducing manufacturing defects of semiconductor integrated circuits.

【0005】例えば特開平6−85080では、半導体
集積回路チップにおける製造時のビアやコンタクトの形
成の不均一を低減し、これを原因とする半導体集積回路
の不良を抑えるという技術が開示されている。この特開
平6−85080では、1つのチップ内でコンタクト孔
の配置が不均一となってしまった場合に、コンタクト孔
の分布が密な部分と疎な部分とでタングステン膜のエッ
チング速度が変わるために生じるローディング効果に着
目している。このため、該特開平6−85080では、
半導体集積回路チップ内で、実コンタクトの分布が疎な
部分に適当数のダミーコンタクトを配置することで、コ
ンタクト孔の配置分布の不均一を解消するようにしてい
る。これによって、コンタクトの形成不良等を低減する
ようにしている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-85080 discloses a technique for reducing non-uniformity of formation of vias and contacts in a semiconductor integrated circuit chip at the time of manufacturing, and suppressing a defect of the semiconductor integrated circuit due to this. . In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-85080, when the arrangement of contact holes in one chip becomes non-uniform, the etching rate of the tungsten film changes between a dense portion and a sparse portion of the contact hole distribution. We focus on the loading effect that occurs in For this reason, JP-A-6-85080 discloses that
In the semiconductor integrated circuit chip, an appropriate number of dummy contacts are arranged in portions where the distribution of actual contacts is sparse, so that the uneven distribution of the arrangement of contact holes is eliminated. In this way, contact formation defects and the like are reduced.

【0006】[0006]

【発明が達成しようとする課題】しかしながら、半導体
集積回路チップのビア不良やコンタクト不良は、前記特
開平6−85080で言及するような単なるビアやコン
タクトの配置分布の不均一を要因とするものだけではな
いことが見出された。即ち、本願発明の発明者らの調査
では、その半導体集積回路チップ上に配置されるビアや
コンタクトの数が少ない場合、その配置分布の均一や不
均一に関する要素以外で、ビア不良やコンタクト不良等
の製造上の不良がより多くなるという傾向が見出されて
いる。
However, a via defect and a contact defect of a semiconductor integrated circuit chip are only caused by a mere non-uniform distribution of vias and contacts as described in JP-A-6-85080. Not found. That is, according to the investigation by the inventors of the present invention, when the number of vias and contacts arranged on the semiconductor integrated circuit chip is small, via defects and contact defects other than factors related to the uniform or non-uniform distribution of the arrangement are considered. Has been found to be more prone to manufacturing defects.

【0007】例えば、前記セミカスタム方式にてレイア
ウト設計された半導体集積回路チップでは、論理ゲート
等が配置されていない未使用のレイアウト領域が広くな
る場合がある。例えば、前記ゲートアレイ方式では、作
り込む論理回路の回路規模(ゲート数)によっては、未
使用の基本セルが異常に多くなってしまう場合がある。
このような場合に、前記ビア不良や前記コンタクト不良
等が比較的多くなる傾向があることが見出されている。
For example, in a semiconductor integrated circuit chip layout-designed by the semi-custom method, an unused layout area where a logic gate or the like is not arranged may be widened. For example, in the gate array system, the number of unused basic cells may increase abnormally depending on the circuit scale (the number of gates) of the logic circuit to be manufactured.
In such a case, it has been found that the via failure and the contact failure tend to be relatively large.

【0008】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、ビア不良やコンタクト不良等の製造
上の不良をより効果的に低減することができる半導体集
積回路チップのレイアウト設計方法及び半導体集積回路
を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and a layout design method of a semiconductor integrated circuit chip capable of more effectively reducing manufacturing defects such as via defects and contact defects. And a semiconductor integrated circuit.

【0009】[0009]

【課題を達成するための手段】本願の第1発明の半導体
集積回路チップのレイアウト設計方法は、作り込む電子
回路に拘らずに基本セルの少なくとも一部レイアウトパ
ターンが共通化された半導体集積回路チップでの、少な
くとも一部の配線や、該配線に係るビアやコンタクト
を、作り込む電子回路に応じてレイアウト設計する際の
半導体集積回路チップのレイアウト設計方法において、
前記ビア及び前記コンタクトのレイアウト設計の後に、
前記半導体集積回路チップへ配置された前記ビアあるい
は前記コンタクトの総占有面積を求め、次に、該総占有
面積の、前記半導体集積回路チップの電子回路を作り込
む平面のチップ面積に対する比率を、開口率として求
め、又、該開口率が、所定の開口率基準値以下であるか
判定し、該開口率基準値以下であれば、ダミーセルと称
し、未使用の前記基本セルへ、作り込む電子回路とは無
関係の前記ビアあるいは前記コンタクトを、ダミービア
あるいはダミーコンタクトとして配置するようにレイア
ウト設計するようにしたことにより、前記課題を達成す
ることができる半導体集積回路チップのレイアウト設計
方法を提供したものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit chip layout design method in which at least a part of a basic cell has a common layout pattern regardless of an electronic circuit to be formed. In the layout design method of the semiconductor integrated circuit chip at the time of layout design at least a part of the wiring, vias and contacts related to the wiring, according to the electronic circuit to be manufactured,
After the layout design of the via and the contact,
The total area occupied by the vias or the contacts arranged on the semiconductor integrated circuit chip is determined. Next, the ratio of the total occupied area to the chip area of a plane on which the electronic circuit of the semiconductor integrated circuit chip is formed is determined by opening. The electronic circuit to be built into the unused basic cell is called a dummy cell if the aperture ratio is less than or equal to a predetermined aperture ratio reference value. independent of the via or the contact and, by which is adapted to the layout designed for placement as a dummy via or dummy contact, which has provided a method of designing a layout of a semiconductor integrated circuit chip which can achieve the above objects is there.

【0010】又、前記第1発明において、更に、少なく
とも2個以上の前記ダミービアあるいは前記ダミーコン
タクトを相互に接続する配線を、ダミー配線としてレイ
アウト設計するようにしたことにより、前記課題を達成
すると共に、どの配線にも接続されない孤立した前記ダ
ミービアあるいはダミーコンタクトにおいて、そのプラ
グを覆う(上層側の)島状の小さな独立した配線が製造
過程で欠落してしまったり、そのプラグの下敷き(下層
側)の島状の小さな独立した配線が該プラグ形成以前の
工程中で欠落してしまい、製造時のその半導体集積回路
チップに悪影響を及ぼし、製品不良を生じてしまうこと
を防止することができる。
[0010] In the first invention, further,
And two or more dummy vias or dummy
Lay the wiring that connects the tacts together as a dummy wiring.
The above design achieves the above-mentioned object and realizes the isolated die which is not connected to any wiring.
At the via or dummy contact,
Small island-shaped independent wiring (on the upper layer) covering the wiring
The plug may be missing during the process,
Side) island-shaped small independent wiring before the plug formation
Missing during the process, the semiconductor integrated circuit at the time of manufacturing
Adversely affect the chip and cause product defects
Can be prevented.

【0011】又、前記第1発明において、デザインルー
ルで許される範囲で、前記ダミーセルへと、より多くの
前記ダミービアあるいはより多くの前記ダミーコンタク
トを配置するようレイアウト設計することにより、前記
課題を達成すると共に、前記開口率が前記開口率基準値
以下である場合、前記開口率をより効果的に向上できる
ようにしたものである。
Further, in the first invention, the above-described object is achieved by designing a layout so that more dummy vias or more dummy contacts are arranged in the dummy cells within a range permitted by a design rule. In addition, when the aperture ratio is equal to or less than the aperture ratio reference value, the aperture ratio can be more effectively improved.

【0012】又、前記第1発明において、前記ダミービ
アあるいは前記ダミーコンタクトのレイアウトパターン
が、1つ分の前記ダミーセルのマクロパターンとして予
めレイアウト設計されていることにより、前記課題を達
成すると共に、前記ダミービアあるいは前記ダミーコン
タクトのレイアウト設計を、前記ダミーセル単位でより
能率良く行えるようにしたものである。
In the first aspect of the present invention, the above-described object is achieved and the layout pattern of the dummy via or the dummy contact is designed in advance as a macro pattern of one dummy cell. Or the dummy con
The layout design of the tact can be performed more efficiently for each dummy cell.

【0013】又、本願の第2発明の半導体集積回路チッ
プは、作り込む電子回路に拘らずに基本セルの少なくと
も一部レイアウトパターンが共通化された、又、作り込
む電子回路に応じて、少なくとも一部の配線や、該配線
に係るビアやコンタクトがレイアウト設計された半導体
集積回路チップにおいて、未使用の前記基本セルへ、作
り込む電子回路とは無関係の前記ビアあるいは前記コン
タクトである、ダミービアあるいはダミーコンタクトを
配置した、ダミーセルを備えると共に、更に、少なくと
も2個以上の前記ダミービアあるいは前記ダミーコンタ
クトを相互に接続するように配線するダミー配線を、こ
れらダミービアあるいはダミーコンタクトの上層及び下
層の両方に備えたことにより、前記課題を達成すると共
に、どの配線にも接続されない孤立した前記ダミービア
あるいはダミーコンタクトにおいて、そのプラグを覆う
(上層側の)島状の小さな独立した配線が製造過程で欠
落してしまったり、そのプラグの下敷き(下層側)の島
状の小さな独立した配線が該プラグ形成以前の工程中で
欠落してしまい、製造時のその半導体集積回路チップに
悪影響を及ぼし、製品不良を生じてしまうことを防止す
ることができる半導体集積回路チップを提供したもので
ある。
The semiconductor integrated circuit chip according to the second aspect of the present invention has a layout pattern common to at least a part of a basic cell irrespective of an electronic circuit to be manufactured. In a semiconductor integrated circuit chip in which some wirings and vias and contacts related to the wirings are layout-designed, to unused basic cells, the vias or the contacts irrelevant to an electronic circuit to be built, dummy vias or Dummy cells on which dummy contacts are arranged are provided, and further, at least two or more of the dummy vias or dummy wirings for interconnecting the dummy contacts are provided on both the upper layer and the lower layer of these dummy vias or dummy contacts. As a result, while achieving the above-mentioned subject, In the isolated dummy vias or dummy contacts that are not connected, small island-shaped independent wiring (on the upper layer side) covering the plug may be lost during the manufacturing process, or an island-shaped small island under the plug (lower layer side). Provided is a semiconductor integrated circuit chip capable of preventing an independent wiring from being lost in a process before forming the plug, adversely affecting the semiconductor integrated circuit chip at the time of manufacturing, and causing a product defect. Things.

【0014】[0014]

【作用】ここで、まず、前記ゲートアレイ方式を前提と
する。即ち、作り込む電子回路に拘らずに基本セルの少
なくとも一部レイアウトパターンが共通化された半導体
集積回路チップを前提とし、又、少なくとも一部の配線
や該配線に係るビアやコンタクトを、作り込む電子回路
に応じてレイアウト設計する半導体集積回路チップを前
提とする。
Here, first, the gate array system is assumed. That is, it is assumed that a semiconductor integrated circuit chip in which at least a part of a basic cell has a common layout pattern regardless of an electronic circuit to be formed, and that at least a part of wiring and vias and contacts related to the wiring are formed. It is assumed that a semiconductor integrated circuit chip whose layout is designed according to an electronic circuit is used.

【0015】本発明では、まず、前記ビア及び前記コン
タクトのレイアウト設計の後に、前記半導体集積回路チ
ップへ配置された前記ビア、あるいは前記コンタクトの
総占有面積を定義する。前記ビアや前記コンタクトは、
いずれも、所定のレイアウト面積を占有するものであ
る。従って、前記総占有面積は、前記ビア及び前記コン
タクトのレイアウト設計後に、実際にその半導体集積回
路チップへ配置された前記ビアのレイアウト上の占有面
積の合計であり、あるいは、前記コンタクトのレイアウ
ト上での占有面積の合計である。
In the present invention, first, after layout design of the via and the contact, a total occupied area of the via or the contact arranged on the semiconductor integrated circuit chip is defined. The via and the contact are
Each of them occupies a predetermined layout area. Therefore, the total occupied area is the total occupied area on the layout of the vias actually arranged on the semiconductor integrated circuit chip after the layout design of the vias and the contacts, or on the layout of the contacts. Is the total occupied area.

【0016】次に、該総占有面積の、その半導体集積回
路チップの電子回路を作り込む平面のチップ面積に対す
る比率、即ち開口率(=(前記総占有面積/前記チップ
面積))を定義する。
Next, a ratio of the total occupied area to a chip area of a plane on which the electronic circuit of the semiconductor integrated circuit chip is formed, that is, an aperture ratio (= (the total occupied area / the chip area)) is defined.

【0017】ここで、発明者らの調査によれば、前記開
口率が低下すると、前記ビア不良や前記コンタクト不良
が増加する傾向が確認されている。このような傾向は、
前記ビアの配置分布の均一あるいは不均一の相違、ある
いは、前記コンタクトの配置分布の均一あるいは不均一
の相違以外の要素となっている。
Here, according to the investigation by the inventors, it has been confirmed that when the aperture ratio decreases, the via failure and the contact failure tend to increase. This trend is
This is a factor other than the difference in the uniform or non-uniform distribution of the via arrangement or the difference in the uniform or non-uniform distribution of the contact arrangement.

【0018】例えば、ゲートアレイ方式のある半導体集
積回路チップの標準的な製品では、前記開口率が0.5
%程度であった。この製品において、前記開口率が0.
3%以上では、前記ビア不良や前記コンタクト不良を要
因とする製品不良が極僅かであった。一方、前記開口率
が0.2%以下の製品では、前記ビア不良や前記コンタ
クト不良を要因とする製品不良が発生している。
For example, in a standard product of a semiconductor integrated circuit chip having a gate array system, the aperture ratio is 0.5
%. In this product, the aperture ratio is 0.
At 3% or more, product defects due to the via defect and the contact defect were extremely small. On the other hand, in a product having an aperture ratio of 0.2% or less, a product defect occurs due to the via defect or the contact defect.

【0019】このような点に着目し、本発明において
は、前記開口率が所定の開口率基準値以下となるスタン
ダード方式の半導体集積回路チップについては、意図的
にその開口率を増加させるようにしている。
Focusing on this point, in the present invention, the aperture ratio of a standard type semiconductor integrated circuit chip whose aperture ratio is equal to or less than a predetermined aperture ratio reference value is intentionally increased. ing.

【0020】具体的には、前記開口率が前記開口率基準
値以下であれば、未使用の前記基本セルへダミービアあ
るいはダミーコンタクトを配置する。これらダミービア
あるいはダミーコンタクトは、作り込む電子回路とは無
関係のものであり、作り込む電子回路に対して電気的に
未接続のものである。又、本発明においては、このよう
に未使用の基本セルであって、これらダミービアあるい
はダミーコンタクトを配置したものを、ダミーセルと称
している。
Specifically, if the aperture ratio is equal to or less than the aperture ratio reference value, a dummy via or a dummy contact is arranged in the unused basic cell. These dummy vias or dummy contacts are irrelevant to the electronic circuit to be formed, and are not electrically connected to the electronic circuit to be formed. In the present invention, such unused basic cells, in which these dummy vias or dummy contacts are arranged, are referred to as dummy cells.

【0021】このように、本発明においては、前記開口
率が前記開口率基準値以下である場合、前記ダミービア
あるいは前記ダミーコンタクトを配置することで、その
開口率を前記開口率基準値以上まで向上させるようにし
ている。従って、本発明によれば、前記開口率が低いこ
とによる、前記ビア不良や前記コンタクト不良をより低
減することが可能である。
As described above, in the present invention, when the aperture ratio is equal to or less than the aperture ratio reference value, the dummy via or the dummy contact is arranged to improve the aperture ratio to the aperture ratio reference value or more. I try to make it. Therefore, according to the present invention, it is possible to further reduce the via failure and the contact failure due to the low aperture ratio.

【0022】なお、本発明はこれら限定されるものでは
ないが、前記ダミービアあるいは前記ダミーコンタクト
の構造について、特に配慮してもよい。例えば、前記ダ
ミービアあるいは前記ダミーコンタクトに関して、半導
体集積回路チップの製造時に障害を生じてしまうことが
あることを以下のように見出しているので、このための
対策を行ってもよい
The present invention is not limited to these.
However, special consideration may be given to the structure of the dummy via or the dummy contact . For example , it has been found that a failure may occur during the manufacture of a semiconductor integrated circuit chip with respect to the dummy via or the dummy contact as described below, and a countermeasure for this may be taken .

【0023】前述のように、前記ビア及び前記ダミーコ
ンタクトは、作り込む電子回路とは無関係であるため、
個々の前記ダミービア、あるいは個々の前記ダミーコン
タクトを、それぞれ孤立して作り込むことも考えられ
る。しかしながら、このようにどの配線にも接続されな
い孤立した前記ダミービアあるいはダミーコンタクトで
は、その製造過程において、そのプラグを覆う(上層側
の)島状の小さな独立した配線が欠落してしまったり、
そのプラグの下敷き(下層側)の島状の小さな独立した
配線が該プラグ形成以前の工程中で欠落してしまうこと
が、発明者らにより見い出されている。このように前記
ダミービアや前記ダミーコンタクトに関する配線等の一
部乃至は全部が欠落すると、製造時のその半導体集積回
路チップに悪影響を及ぼし、製品不良を生じてしまう。
As described above, since the via and the dummy contact are independent of the electronic circuit to be formed,
It is conceivable that each of the dummy vias or each of the dummy contacts is separately formed. However, in such an isolated dummy via or dummy contact that is not connected to any wiring, a small island-shaped independent wiring (on the upper layer side) covering the plug may be lost in the manufacturing process.
It has been found by the present inventors that small island-like independent wiring under the plug (lower layer side) is lost in a process before the plug is formed. If a part or all of the wiring or the like relating to the dummy vias and the dummy contacts is missing as described above, the semiconductor integrated circuit chip at the time of manufacture is adversely affected, resulting in a product defect.

【0024】このため、本発明はこれに限定されるもの
ではないが、前記ダミービアあるいは前記ダミーコンタ
クトについて、少なくとも2個以上を相互に接続するよ
うに、全てのこれらダミービア及びダミーコンタクトに
対してダミー配線を行うようにしてもよい。このような
ダミー配線によって、前記ダミービア自体や前記ダミー
コンタクト自体、又これらに関する配線等はその半導体
集積回路チップへより確実に密着されるため、その一部
が欠落してしまうことが低減される。
Therefore, the present invention is not limited to this.
However , dummy wiring may be performed for all of the dummy vias and the dummy contacts so that at least two or more of the dummy vias or the dummy contacts are connected to each other. With such a dummy wiring, the dummy via itself, the dummy contact itself, and the wiring related thereto are more surely adhered to the semiconductor integrated circuit chip, so that a part of the dummy via is reduced.

【0025】図1は、本発明の半導体集積回路チップの
レイアウト設計方法の要旨を示すフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flowchart showing the outline of a layout design method for a semiconductor integrated circuit chip according to the present invention.

【0026】この図1に示されるレイアウト設計方法
は、まず、前記ゲートアレイ方式の半導体集積回路を前
提としている。即ち、作り込む電子回路に拘らずに基本
セルの少なくとも一部レイアウトパターンが共通化され
た半導体集積回路チップを前提とし、又、少なくとも一
部の配線や該配線に係るビアやコンタクトを、作り込む
電子回路に応じてレイアウト設計するレイアウト設計方
法を前提としている。
The layout design method shown in FIG. 1 is based on the gate array type semiconductor integrated circuit. That is, it is assumed that a semiconductor integrated circuit chip in which at least a part of a basic cell has a common layout pattern regardless of an electronic circuit to be formed, and that at least a part of wiring and vias and contacts related to the wiring are formed. A layout design method for performing a layout design according to an electronic circuit is assumed.

【0027】この図1において、まずステップ112で
は、ユーザの電子回路をその半導体集積回路チップへ作
り込むよう、前記ビア及び前記コンタクトのレイアウト
設計を行った後に、半導体集積回路チップへ実際に配置
された前記ビアあるいは前記コンタクトの総占有面積を
求める。次に、ステップ114では、前記ステップ11
2で求めた前記総占有面積の、その半導体集積回路チッ
プの電子回路を作り込む平面のチップ面積に対する比率
を、開口率として求める。
In FIG. 1, first, in step 112, the layout of the vias and the contacts is designed so that the user's electronic circuit is built in the semiconductor integrated circuit chip, and then the electronic circuit is actually placed on the semiconductor integrated circuit chip. The total occupied area of the via or the contact is determined. Next, in step 114, step 11
The ratio of the total occupied area determined in 2 to the chip area of the plane on which the electronic circuit of the semiconductor integrated circuit chip is formed is determined as the aperture ratio.

【0028】このようにして前記開口率が求められる
と、続いてステップ116では、該開口率が所定の開口
率基準値以下であるか判定する。該開口率が前記開口率
基準値以下であると判定されれば、続くステップ118
で、前記ダミービアあるいは前記ダミーコンタクトを配
置するようレイアウト設計する。又、該ステップ118
では、本発明はこれに限定されるものではないが、前記
ダミー配線のレイアウト設計を行うようにしてもよい
一方、前記ステップ116で前記開口率が前記開口率基
準値より大きいと判定された場合、このような前記ダミ
ービアや前記ダミーコンタクトの配置や、前記ダミー配
線のレイアウト設計を特に行わない。
After the aperture ratio is obtained in this way, in step 116, it is determined whether the aperture ratio is equal to or less than a predetermined aperture ratio reference value. If it is determined that the aperture ratio is equal to or less than the aperture ratio reference value, the process proceeds to step 118.
Then, a layout design is performed to arrange the dummy vias or the dummy contacts. Step 118
Then, the present invention is not limited to this, but the layout of the dummy wiring may be designed.
On the other hand, if it is determined in step 116 that the aperture ratio is larger than the aperture ratio reference value, the layout of the dummy vias and the dummy contacts and the layout design of the dummy wiring are not particularly performed.

【0029】なお、発明者らは、前記ダミービア及び前
記ダミーコンタクトに関するレイアウト設計の容易化に
ついても検討している。本発明はこれに限定されるもの
ではないが、前記ダミービアや前記ダミーコンタクトは
前記ダミーセル単位でレイアウト設計されるため、前記
ダミービアあるいは前記ダミーコンタクト及び前記ダミ
ー配線のレイアウトパターンを、1つ分の前記ダミーセ
ルのマクロパターンとして予めレイアウト設計しておく
こともできる。このようにマクロパターンとして予めレ
イアウト設計しておけば、前記ダミービアあるいは前記
ダミーコンタクト及び前記ダミー配線等を配置する際に
は、該ダミーセル単位で設計することができ、該ダミー
セルに関する前記ダミービアや前記ダミーコンタクトや
前記ダミー配線のレイアウト設計を即座に行うことが可
能である。
The inventors are also studying how to facilitate layout design for the dummy vias and the dummy contacts. Although the present invention is not limited to this, the layout pattern of the dummy via or the dummy contact and the dummy wiring is reduced by one because the dummy via and the dummy contact are laid out in units of the dummy cells. The layout can be designed in advance as a macro pattern of the dummy cell. When the layout is designed in advance as a macro pattern in this way, when arranging the dummy via or the dummy contact and the dummy wiring, the dummy via can be designed in units of the dummy cell, and the dummy via or the dummy The layout design of the contact and the dummy wiring can be performed immediately.

【0030】なお、前記ダミービアや前記ダミーコンタ
クトの大きさ、又前記ダミー配線の幅等について、本発
明は具体的に限定するものではない。しかしながら、前
記ダミービアや前記ダミーコンタクトが大き過ぎると、
製造工程時に例えばエッチング工程でその中央部に凹み
部が生じてしまう恐れがある。逆に、小さ過ぎても、作
り込んだダミービアやダミーコンタクトが一部欠落して
しまう等の問題を生じてしまう。従って、これらダミー
ビア、ダミーコンタクトのレイアウト設計、又、これら
ダミービアやダミーコンタクトに関する前記ダミー配線
のレイアウト設計については、最小デザインルールによ
って行うことが望ましい。
The present invention does not specifically limit the size of the dummy via and the dummy contact, the width of the dummy wiring, and the like. However, if the dummy vias and the dummy contacts are too large,
During the manufacturing process, for example, there is a possibility that a concave portion will be formed at the center portion in the etching process. On the other hand, if the size is too small, there arises a problem that the formed dummy vias and dummy contacts are partially missing. Therefore, it is preferable that the layout design of the dummy vias and the dummy contacts and the layout design of the dummy wirings related to the dummy vias and the dummy contacts be performed according to the minimum design rule.

【0031】なお、本発明は、前記ダミーセルへ設ける
前記ダミービアの個数や、前記ダミーコンタクトの個数
を限定するものではない。しかしながら、半導体集積回
路チップのレイアウト設計の際、未使用の前記基本セル
の数が十分でないことも考えられる。従って、1つの前
記ダミーセルには、より多くの前記ダミービアや、より
多くの前記ダミーコンタクトを配置することが好まし
い。従って、本発明においては、デザインルールで許さ
れる範囲で、前記ダミーセルへと、より多くの前記ダミ
ービア、あるいはより多くの前記ダミーコンタクトを配
置するようレイアウト設計することが好ましいものであ
る。
The present invention does not limit the number of the dummy vias provided in the dummy cells or the number of the dummy contacts. However, when designing the layout of a semiconductor integrated circuit chip, the number of unused basic cells may not be sufficient. Therefore, it is preferable to arrange more dummy vias and more dummy contacts in one dummy cell. Therefore, in the present invention, it is preferable to design the layout so that more dummy vias or more dummy contacts are arranged in the dummy cells within the range permitted by the design rules.

【0032】なお、本発明は、前記開口率が低い場合に
前記ビア不良や前記コンタクト不良が増加するという点
に着目しなされたものである。ここで、まず、前記開口
率が低下すると前記ビア不良や前記コンタクト不良が増
加する原因は、次のように考えることができる。
The present invention focuses on the fact that the via failure and the contact failure increase when the aperture ratio is low. Here, first, the cause of the increase in the via defect and the contact defect when the aperture ratio decreases can be considered as follows.

【0033】図2は、半導体集積回路チップに設けられ
るダミービア等のビアの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a via such as a dummy via provided in a semiconductor integrated circuit chip.

【0034】この図2において、半導体集積回路チップ
上の絶縁膜、即ちLOCOS(local oxidation of sil
icon)層11上には、第1金属配線層による配線12
(例えば、ダミー配線)が形成される。又、前記LOC
OS層11上には、第1CVD膜15、SOG(spin o
n glass )層17及び第2CVD(chenical vapor dep
osition )膜が、この順に積層される。
In FIG. 2, an insulating film on a semiconductor integrated circuit chip, that is, LOCOS (local oxidation of silicide) is used.
icon) On the layer 11, the wiring 12 by the first metal wiring layer
(For example, dummy wiring) is formed. Also, the LOC
On the OS layer 11, a first CVD film 15, a SOG (spin o
n glass) layer 17 and second CVD (chemical vapor dep)
osition) The layers are stacked in this order.

【0035】又、前記第1CVD膜15及び前記第2C
VD膜を貫通するように、ビアホール5aが設けられて
いる。該ビアホール5aは、前記第2CVD膜16上に
設けられる第2金属配線層による配線と前記第1金属配
線層による配線12とを接続するビアを形成するための
ものである。
The first CVD film 15 and the second C
A via hole 5a is provided so as to penetrate the VD film. The via hole 5a is for forming a via for connecting a wiring made of a second metal wiring layer provided on the second CVD film 16 and a wiring 12 made of the first metal wiring layer.

【0036】ここで、前記SOG層17は、形成後にガ
スを発生する。このガスは、前記第1CVD膜15と前
記第2CVD膜16との界面7を経て、前記ビアホール
5aの壁面5bの符号5cで示される箇所から放出され
る。
Here, a gas is generated after the SOG layer 17 is formed. This gas is emitted from the location indicated by reference numeral 5c on the wall surface 5b of the via hole 5a via the interface 7 between the first CVD film 15 and the second CVD film 16.

【0037】ここで、レイアウト設計されたビアやコン
タクトが少なく、前記開口率が低い場合、結果として、
前記SOG層17から放出されるガスの放出経路が減少
してしまう。又、このようにガスの放出経路が減少して
しまうと、前記SOG層17へガスが残留してしまい、
前記ビアホール5aへはより長期間、より高濃度のガス
が放出され続ける。このように前記開口率が低下し、よ
り長期間、より高濃度のガス放出がなされると、前記ビ
ア不良や前記コンタクト不良が増加してしまうと考えら
れる。
Here, when the number of vias and contacts designed for layout is small and the aperture ratio is low, as a result,
The emission path of the gas emitted from the SOG layer 17 is reduced. In addition, when the gas release path is reduced in this way, the gas remains in the SOG layer 17, and
Higher concentration gas is continuously released into the via hole 5a for a longer period. As described above, when the aperture ratio is reduced and a higher concentration of gas is released for a longer period of time, it is considered that the via failure and the contact failure increase.

【0038】[0038]

【実施例】以下、図を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0039】図3は、本発明が適用された半導体集積回
路チップの3つの基本セルを中心とした集積回路レイア
ウト図である。
FIG. 3 is an integrated circuit layout diagram centering on three basic cells of a semiconductor integrated circuit chip to which the present invention is applied.

【0040】この図3においては、前記第1発明の半導
体集積回路チップのレイアウト設計方法にて設計された
半導体集積回路チップの、3つの基本セルを中心とした
集積回路レイアウト図が示される。あるいは、この図3
においては、前記第2発明の半導体集積回路チップが適
用された実施例の、3つの基本セルを中心とした集積回
路レイアウトが示される。
FIG. 3 shows an integrated circuit layout diagram centering on three basic cells of the semiconductor integrated circuit chip designed by the semiconductor integrated circuit chip layout designing method of the first invention. Alternatively, this FIG.
3 shows an integrated circuit layout centered on three basic cells of an embodiment to which the semiconductor integrated circuit chip of the second invention is applied.

【0041】この図3に示される如く、本実施例の半導
体集積回路チップにおいて、符号3あるいは符号3Aで
示される基本セルは、縦横にマトリックス状に隙間無く
配置されている。又、このような基本セル内には、作り
込む電子回路に拘らずに共通化されたパターンで、複数
のMOS(metal oxide semiconductor )トランジスタ
等が作り込まれている。
As shown in FIG. 3, in the semiconductor integrated circuit chip of the present embodiment, basic cells indicated by reference numerals 3 or 3A are arranged vertically and horizontally in a matrix without gaps. Further, in such a basic cell, a plurality of MOS (metal oxide semiconductor) transistors and the like are formed in a common pattern regardless of an electronic circuit to be formed.

【0042】又、当該半導体集積回路チップへ作り込む
電子回路に応じ、各基本セル内の配線や該配線に係るビ
アやコンタクトに関するレイアウト設計を行うことで、
その基本セル内で、例えばNAND論理ゲートやOR論
理ゲート、あるいはインバータゲート等を構成する。
又、このように所定の機能(論理ゲート)を作り込んだ
基本セルは、作り込む電子回路に応じて、配線や、ビア
やコンタクトに関するレイアウト設計をすることで、相
互に配線接続する。
In accordance with the electronic circuit to be built in the semiconductor integrated circuit chip, a layout design for wiring in each basic cell and vias and contacts for the wiring is performed.
In the basic cell, for example, a NAND logic gate, an OR logic gate, or an inverter gate is formed.
The basic cells having the predetermined functions (logic gates) are interconnected with each other by designing the layout of the wiring, vias, and contacts according to the electronic circuit to be built.

【0043】ここで、この図3に示される前記基本セル
3Aは、作り込む電子回路とは無関係の、未使用のもの
である。本実施例においては、この未使用の前記基本セ
ル3Aを、前記ダミーセルとしている。
Here, the basic cell 3A shown in FIG. 3 is an unused cell irrelevant to an electronic circuit to be formed. In this embodiment, the unused basic cell 3A is used as the dummy cell.

【0044】即ち、該ダミーセル3Aに対し、作り込む
電子回路とは無関係のビア5Aを、ダミービアとして配
置するようにレイアウト設計している。又、少なくとも
2個以上の前記ダミービア5Aを相互に接続するよう
に、全てのこれらダミービア5Aに対して行われる配線
を、ダミー配線としてレイアウト設計するようにしてい
る。
That is, with respect to the dummy cell 3A, the layout is designed so that the via 5A unrelated to the electronic circuit to be formed is arranged as a dummy via. Further, the layout of all the wirings provided for all the dummy vias 5A is designed as a dummy wiring so that at least two or more dummy vias 5A are connected to each other.

【0045】この図3では、具体的にはダミー配線9A
〜9Fがなされている。例えば、前記ダミー配線9A
は、合計3個の前記ダミービア5Aを相互に接続する。
前記ダミー配線9B〜9Eは、それぞれ、合計5個の前
記ダミービア5Aを相互に接続する。前記ダミー配線9
E、9Fは、それぞれ、合計3個の前記ダミービア5A
を相互に接続する。
In FIG. 3, specifically, dummy wiring 9A
To 9F. For example, the dummy wiring 9A
Connects three dummy vias 5A in total.
The dummy wirings 9B to 9E connect a total of five dummy vias 5A to each other. The dummy wiring 9
E and 9F represent a total of three dummy vias 5A, respectively.
Are connected to each other.

【0046】又、本実施例において、この図3に示され
る複数の前記ダミービア5A、及び前記ダミー配線9A
〜9Fは、いずれも、最小デザインルールに従ってレイ
アウト設計されている。即ち、複数の前記ダミービア5
Aの正方形のレイアウト形状の一辺の長さは、レイアウ
ト設計時の最小設計単位となっている。又、前記ダミー
配線9A〜9Fの幅はレイアウト設計の最小単位であ
り、長さはレイアウト設計の最小単位の倍数となってい
る。
In this embodiment, the plurality of dummy vias 5A and the dummy wirings 9A shown in FIG.
-9F are all designed in layout according to the minimum design rule. That is, the plurality of dummy vias 5
The length of one side of the layout shape of the square A is the minimum design unit at the time of layout design. The width of the dummy wirings 9A to 9F is the minimum unit of the layout design, and the length is a multiple of the minimum unit of the layout design.

【0047】又、本実施例においては、前記ダミービア
5Aは、デザインルールで許される範囲で、前記ダミー
セル3Aにおいて、より多く配置するようにされてい
る。この図3では、前記電源配線9V及び前記グランド
配線9Gの部分を除いて、前記ダミービア5Aは合計2
8個配置されている。
In this embodiment, more dummy vias 5A are arranged in the dummy cells 3A within the range permitted by the design rules. In FIG. 3, the dummy via 5A has a total of 2 except for the power supply wiring 9V and the ground wiring 9G.
Eight are arranged.

【0048】なお、符号9Vは電源配線であり、符号9
Gはグランド配線である。これら電源配線9V及びグラ
ンド配線9Gは、前述のように縦横にマトリックス状に
配置された前記基本セル3あるいは3Aに対して、該図
3で横方向に平行に配置されている。一対のこれら電源
配線9V及びグランド配線9Gによって、それぞれの前
記基本セル3あるいは3Aそれぞれへと、電源が供給さ
れる。
Reference numeral 9V indicates a power supply wiring, and reference numeral 9V
G is a ground wiring. The power supply wiring 9V and the ground wiring 9G are arranged in the horizontal direction in FIG. 3 with respect to the basic cells 3 or 3A arranged in a matrix in the vertical and horizontal directions as described above. Power is supplied to each of the basic cells 3 or 3A by a pair of the power supply line 9V and the ground line 9G.

【0049】なお、この図3に示される前記基本セル3
や前記ダミーセル3Aそれぞれについて、集積回路レイ
アウト上での長辺の長さは例えば24μmであり、短辺
は7.2μmである。又、正方形の前記ダミービア5A
の一辺は、例えば0.8μmである。又、この図3の前
記ダミーセル3A1つ分については、その開口率(=
(ダミーセル1つでのビアの総占有面積/ダミーセル1
つ分のチップ面積))は、約7%となっている。
The basic cell 3 shown in FIG.
For each of the dummy cells 3A, the length of the long side on the integrated circuit layout is 24 μm, for example, and the short side is 7.2 μm. Also, the square dummy via 5A
Is 0.8 μm, for example. The aperture ratio (= 1) of one dummy cell 3A in FIG.
(Total occupied area of via in one dummy cell / Dummy cell 1
Chip area) is about 7%.

【0050】図4は、本実施例に用いられる前記ダミー
セルの断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of the dummy cell used in this embodiment.

【0051】この図4の断面図には、前記図3に示され
ある部分の断面が示される
FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion shown in FIG .

【0052】この図4に示されるように、半導体基板上
の絶縁層、即ちLOCOS層11の上方には、第1金属
配線層によるダミー配線12がなされている。又、該L
OCOS層11の上方には第1CVD膜15及び第2C
VD膜16が形成されている。これらCVD膜15及び
16には、ビアホールが設けられ、ビア5が形成されて
いる。又、前記CVD膜15、16及び前記ビア5の上
方には、第2金属配線層によるダミー配線13が形成さ
れている。複数の前記ビア5によって、前記第1金属配
線層による1つのダミー配線12と、前記第2金属配線
層による他の1つのダミー配線13とが接続されてい
る。
As shown in FIG. 4, above the insulating layer on the semiconductor substrate, that is, above the LOCOS layer 11, a dummy wiring 12 of a first metal wiring layer is formed. Also, the L
Above the OCOS layer 11, the first CVD film 15 and the second C
A VD film 16 is formed. Via holes are provided in these CVD films 15 and 16, and vias 5 are formed. Above the CVD films 15, 16 and the via 5, a dummy wiring 13 made of a second metal wiring layer is formed. The plurality of vias 5 connect one dummy wiring 12 made of the first metal wiring layer to another dummy wiring 13 made of the second metal wiring layer.

【0053】この図4に示すように、あるいは前記図3
に示したように、本実施例においては、作り込む電子回
路には未使用の基本セルを前記ダミーセル3Aとし、該
ダミーセル3A1つ当りに合計28個の前記ダミービア
5Aを配置することで、前記開口率を向上させている。
従って、該開口率が前記開口率基準値以下であったとし
ても、このようなダミーセル3Aを用いることで、その
半導体集積回路チップの開口率を向上することができ
る。これによって、前記ビア不良や前記コンタクト不良
等の製造上の不良を低減することができる。
As shown in FIG. 4 or FIG.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the dummy cell 3A is used as an unused basic cell in an electronic circuit to be formed, and a total of 28 dummy vias 5A are arranged for each dummy cell 3A. The rate is improving.
Therefore, even if the aperture ratio is equal to or smaller than the aperture ratio reference value, the aperture ratio of the semiconductor integrated circuit chip can be improved by using such a dummy cell 3A. Thereby, manufacturing defects such as the via defect and the contact defect can be reduced.

【0054】更に、本実施例において、少なくとも2個
以上の前記ダミービア5Aが、前記第1金属配線層によ
るダミー配線12と、更に前記第2金属配線層によるダ
ミー配線13とにより、相互に接続されている。例えば
前記図4では、合計3個の前記ダミービア5Aがダミー
配線12及び13にて相互に接続されている。このた
め、製造工程中で前記ダミービア5Aや、該ダミービア
5Aに関する配線等が欠落してしまう恐れが低減されて
いる。
Further, in this embodiment, at least two or more dummy vias 5A are connected to each other by the dummy wiring 12 formed by the first metal wiring layer and the dummy wiring 13 formed by the second metal wiring layer. ing. For example, in FIG. 4, a total of three dummy vias 5A are interconnected by dummy wirings 12 and 13. For this reason, the possibility that the dummy via 5A and the wiring or the like relating to the dummy via 5A are lost during the manufacturing process is reduced.

【0055】特に、本実施例においては、前記第1金属
配線層によるダミー配線12にて、上方から複数の前記
ダミービア5Aを連結し、このような前記ダミービア5
Aの欠落を防止している。更に、本実施例においては、
これらダミービア5Aの下層には、前記第2金属配線層
によるダミー配線13がなされているため、前記ダミー
ビア5Aの下部の接続密着度が向上されている。
In particular, in the present embodiment, the plurality of dummy vias 5A are connected from above by the dummy wirings 12 of the first metal wiring layer, and
The lack of A is prevented. Further, in this embodiment,
Since the dummy wiring 13 of the second metal wiring layer is provided below the dummy vias 5A, the degree of connection adhesion under the dummy vias 5A is improved.

【0056】一般に、金属と金属との接合力は、金属と
シリコン基板との接合力よりも良好である。従って、前
記第2金属配線層13によるダミー配線13上に前記ダ
ミービア5Aを形成することで、該ダミービア5Aの欠
落をより効果的に防止することが可能である。
Generally, the bonding strength between a metal and a metal is better than the bonding strength between a metal and a silicon substrate. Therefore, by forming the dummy via 5A on the dummy wiring 13 by the second metal wiring layer 13, it is possible to more effectively prevent the dummy via 5A from being lost.

【0057】更に、本実施例においては、前記図3に示
したような前記ダミーセル3Aにおける、前記ダミービ
ア5Aの配置のレイアウトパターン、又前記ダミー配線
9A〜9Fのレイアウトパターンが、当該ダミーセル3
A単位で予め登録されている。従って、未使用セルに対
して、当該ダミーセル3Aの登録されたレイアウトパタ
ーンを配置すれば、該ダミーセル3A内の前記ダミービ
ア5Aや前記ダミー配線9A〜9Fのレイアウト設計を
一度に行うことができる。従って、このような前記ダミ
ーセル3Aに関するレイアウト設計をより容易に行うこ
とが可能となっている。
Further, in this embodiment, the layout pattern of the dummy vias 5A and the layout pattern of the dummy wirings 9A to 9F in the dummy cell 3A as shown in FIG.
It is registered in advance in units of A. Therefore, if the registered layout pattern of the dummy cell 3A is arranged for the unused cell, the layout design of the dummy via 5A and the dummy wirings 9A to 9F in the dummy cell 3A can be performed at one time. Therefore, it is possible to more easily perform the layout design for the dummy cell 3A.

【0058】なお、このようなダミーセル3Aのパター
ンは、この図3に示されるようなものに限定されるもの
ではない。例えば、図5に示すように、(A)のような
前記ダミービア5Aや前記ダミー配線のレイアウトパタ
ーンであってもよい。あるいは、この図5の(B)や
(C)それぞれに示されるような、前記ダミーセル3A
のレイアウトパターンであってもよい。これら(A)〜
(C)に示されるようなレイアウトパターンについて
も、予め登録することも可能である。
The pattern of such a dummy cell 3A is not limited to the pattern shown in FIG. For example, as shown in FIG. 5, a layout pattern of the dummy via 5A and the dummy wiring as shown in FIG. Alternatively, as shown in each of FIGS. 5B and 5C, the dummy cell 3A
Layout pattern. These (A) ~
It is also possible to register the layout pattern as shown in (C) in advance.

【0059】なお、前記図3や前記図5の(A)〜
(C)で示されるような前記ダミーセル3Aのレイアウ
トパターンについて、前記電源配線9Vあるいは前記グ
ランド配線9Gの部分では、前記ダミービア5Aの配置
を行わないようにしている。ここで、前記電源配線9V
や前記グランド配線9Gの配置経路が異なる場合があ
る。このような場合には、デフォルト等で設定されるこ
れら電源配線9Vやグランド配線9Gに対して、前記ダ
ミービア5Aや、該ダミービア5Aに係る前記ダミー配
線の配置を自動的に対応させるようにしてもよい。
It should be noted that FIG. 3 and FIG.
With respect to the layout pattern of the dummy cell 3A as shown in (C), the dummy via 5A is not arranged in the power supply wiring 9V or the ground wiring 9G. Here, the power supply wiring 9V
And the arrangement route of the ground wiring 9G may be different. In such a case, the arrangement of the dummy via 5A and the arrangement of the dummy wiring related to the dummy via 5A may be automatically made to correspond to the power supply wiring 9V and the ground wiring 9G set by default or the like. Good.

【0060】以下、図6〜図14を用い、本実施例の半
導体集積回路チップの製造工程を説明する。
Hereinafter, the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit chip of this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0061】まず、図6に示される如く、半導体基板上
のLOCOS層11上に、第1金属配線層12にて、ダ
ミー配線12を形成する。図7では、該ダミー配線12
上に、第1CVD膜15を形成している。該第1CVD
膜15は、プラズマCVDにて、シリコン酸化膜を80
00オングストローム堆積させたものである。このプラ
ズマCVDで使用する原料ガスには、SiH4 (シラ
ン)とO2 の混合ガスを用いる。又、このSiH4 の代
わりに、TEOS(有機オキシシラン)を用いてもよ
い。
First, as shown in FIG. 6, a dummy wiring 12 is formed in a first metal wiring layer 12 on a LOCOS layer 11 on a semiconductor substrate. In FIG. 7, the dummy wiring 12
The first CVD film 15 is formed thereon. The first CVD
The film 15 is made of a silicon oxide film 80 by plasma CVD.
00 angstrom deposited. As a source gas used in the plasma CVD, a mixed gas of SiH 4 (silane) and O 2 is used. Further, TEOS (organic oxysilane) may be used instead of SiH 4 .

【0062】続いて図8では、SOG層17を形成す
る。該SOG層17は、SOGを10000オングスト
ロームだけスピンコートした後、ベーキングを行って形
成したものである。続いて図9では、前記SOG層17
及び前記第1CVD膜15のエッチバックを行う。この
エッチバックは、酸化膜ドライエッチング装置で行うも
のであり、(CF4 /CHF3 )にて前記SOG層17
及び前記第1CVD膜15をエッチバックするものであ
る。この(CF4 /CHF3 )は、エッチングに用いる
一般的な混合ガスである。
Subsequently, in FIG. 8, an SOG layer 17 is formed. The SOG layer 17 is formed by spin-coating SOG by 10,000 angstroms and then performing baking. Subsequently, in FIG. 9, the SOG layer 17 is formed.
Then, the first CVD film 15 is etched back. This etch-back is performed by an oxide film dry etching apparatus, and the SOG layer 17 is formed by (CF 4 / CHF 3 ).
And etching back the first CVD film 15. This (CF 4 / CHF 3 ) is a general mixed gas used for etching.

【0063】続いて、図10では、「キャップ」となる
第2CVD膜16を形成する。これは、プラズマCVD
にて、シリコン酸化膜を6000オングストローム堆積
するというものである。続いて図11では、ビアホール
5aを形成する。該ビアホール5aは、例えばダミービ
アのためのものである。又、このようなビアホール5a
の形成は、フォトリソグラフィ・エッチング技術によ
る。なお、このように前記ビアホール5aが形成される
と、該ビアホール5aを経て前記SOG層17からガス
の放出がなされ始める。
Subsequently, in FIG. 10, a second CVD film 16 serving as a “cap” is formed. This is plasma CVD
In this case, a silicon oxide film is deposited at 6000 Å. Subsequently, in FIG. 11, a via hole 5a is formed. The via hole 5a is for a dummy via, for example. Also, such a via hole 5a
Is formed by a photolithography / etching technique. When the via hole 5a is formed as described above, the gas starts to be released from the SOG layer 17 through the via hole 5a.

【0064】続いて図12では、タングステン膜14の
形成を行う。該タングステン膜14は、ダミービアや一
般的なビアに用いる、タングステンプラグを形成するた
めのものである。このタングステン膜14の形成は、C
VDにて約8000オングストロームだけタングステン
を堆積するというものである(WF6 /H2 )。即ち、
このタングステン膜14は、WF6 ガスのH2 やSiH
4 による還元反応を利用して形成する。
Subsequently, in FIG. 12, a tungsten film 14 is formed. The tungsten film 14 is for forming a tungsten plug used for a dummy via or a general via. This tungsten film 14 is formed by C
About 8000 angstroms of tungsten is deposited by VD (WF 6 / H 2 ). That is,
This tungsten film 14 is made of H 2 of WF 6 gas or SiH
It is formed using the reduction reaction by 4 .

【0065】続いて図13では、前記ビアホール5aの
部分のみ残して、前記タングステン膜14をエッチバッ
クする。これによって、前記ダミービア5Aとなるタン
グステンプラグが形成される。図14では、前記第2金
属配線層によるダミー配線13を形成する(SF6 )。
このダミー配線13の形成は、SF6 をエッチング用ガ
スとして用い、堆積されているタングステン膜をエッチ
ングして行う。なお、このエッチング用ガスとしては、
一般にSF6 を用いるが、NF3 を用いてもよい。しか
し、一般にNF3 は高価である。
Subsequently, in FIG. 13, the tungsten film 14 is etched back while leaving only the via hole 5a. Thus, a tungsten plug serving as the dummy via 5A is formed. In FIG. 14, a dummy wiring 13 is formed by the second metal wiring layer (SF 6 ).
The formation of the dummy wiring 13 is performed by etching the deposited tungsten film using SF 6 as an etching gas. In addition, as this etching gas,
Generally, SF 6 is used, but NF 3 may be used. However, NF 3 is generally expensive.

【0066】本実施例においては、前記ダミービア5A
を設けることで、半導体集積回路チップの前記開口率を
向上することができている。従って、前記図11に示さ
れる段階等で、前記SOG層17からのガスをより多く
放出することが可能となっている。従って、該図11以
降、特に前記第2金属配線層による前記ダミー配線13
が設けられ、ガス放出がより困難となる以前に、前記S
OG層17からのガス放出を効果的に行うことができ
る。これによって、前記ビア不良や前記コンタクト不良
等の製造上の不良をより低減することが可能となってい
る。
In this embodiment, the dummy via 5A
Is provided, the aperture ratio of the semiconductor integrated circuit chip can be improved. Therefore, it is possible to discharge more gas from the SOG layer 17 at the stage shown in FIG. Therefore, in FIG. 11 and subsequent figures, in particular, the dummy wiring 13 by the second metal wiring layer
Before the outgassing becomes more difficult,
Outgassing from the OG layer 17 can be effectively performed. This makes it possible to further reduce manufacturing defects such as the via defect and the contact defect.

【0067】以上説明したように、本実施例において
は、基本セルを用いてユーザが作り込む電子回路のレイ
アウト設計をする際、その前記開口率が所定の開口率基
準値以下である場合、前記ダミーセル3Aを用い、その
開口率を向上させることができる。本実施例において、
前記開口率基準値は0.4%としている。これは、経験
的に、前記開口率が0.5%以上の場合、前記ビア不良
や前記コンタクト不良が少なくなり、前記開口率が0.
3%以下の場合これらビア不良やコンタクト不良が増加
することが確認されているためである。
As described above, in this embodiment, when designing the layout of an electronic circuit created by the user using the basic cells, if the aperture ratio is equal to or less than a predetermined aperture ratio reference value, By using the dummy cell 3A, the aperture ratio can be improved. In this embodiment,
The aperture ratio reference value is 0.4%. This is because, empirically, when the aperture ratio is 0.5% or more, the via failure and the contact failure are reduced, and the aperture ratio is reduced to 0.5%.
This is because it has been confirmed that when the content is 3% or less, these via defects and contact defects increase .

【0068】又、本実施例においては、このように前記
開口率が前記開口率基準値以下である場合、前述のよう
に、前記ダミーセル3Aの1つ当りの前記開口率が7%
の当該ダミーセル3Aを配置することで、その半導体集
積回路チップ全体の前記開口率を向上させることが可能
となっている。又、このように前記ダミーセル3Aを配
置する設計作業は、予め前記ダミーセル5Aや前記ダミ
ー配線9A〜9Fが設計され、登録されている該ダミー
セル3Aの1つ分のレイアウトパターンを用いるため、
より容易に行うことが可能である。
In this embodiment, when the aperture ratio is equal to or less than the aperture ratio reference value, the aperture ratio per dummy cell 3A is 7% as described above.
By arranging the dummy cell 3A, the aperture ratio of the entire semiconductor integrated circuit chip can be improved. The design work of arranging the dummy cell 3A in this manner uses the layout pattern for one dummy cell 3A in which the dummy cell 5A and the dummy wirings 9A to 9F are designed and registered in advance.
It can be done more easily.

【0069】又、本実施例において、前記ダミービア5
Aは、その上面の又下面の、少なくとも2個以上で、前
述のように相互に前記ダミー配線にて接続されているた
め、該ダミービア5Aのタングステンプラグや、該ダミ
ービア5Aに関する配線等の脱落が少なくされている。
このため、脱落物による製造上の不良がより低減されて
いる。
In the present embodiment, the dummy via 5
A is at least two of the upper surface and the lower surface, and is connected to each other by the dummy wiring as described above. Therefore, the tungsten plug of the dummy via 5A and the wiring of the dummy via 5A are not dropped. Has been reduced.
For this reason, manufacturing defects due to falling off products are further reduced.

【0070】なお、本実施例については、以上説明した
ように、前記ダミービア5Aに関するものである。しか
しながら、同様に、本発明をダミーコンタクトに適用す
ることも可能である。
This embodiment relates to the dummy via 5A as described above. However, it is equally possible to apply the invention to dummy contacts.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
半導体集積回路チップのビア不良やコンタクト不良等の
製造上の不良をより効果的に低減することができるとい
う優れた効果を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
An excellent effect that manufacturing defects such as via defects and contact defects of the semiconductor integrated circuit chip can be more effectively reduced can be obtained.

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

【図1】本願の第1発明の半導体集積回路チップのレイ
アウト設計方法の要旨を示すフローチャート
FIG. 1 is a flowchart showing the outline of a semiconductor integrated circuit chip layout design method according to a first invention of the present application;

【図2】前記第1発明又本願の第2発明の半導体集積回
路チップに設けられるダミービア等のビアの断面図
FIG. 2 is a sectional view of a via such as a dummy via provided in the semiconductor integrated circuit chip of the first invention or the second invention of the present application;

【図3】前記第1発明及び前記第2発明が適用された半
導体集積回路チップのダミーセルを中心とした集積回路
レイアウト図
FIG. 3 is an integrated circuit layout diagram centering on dummy cells of the semiconductor integrated circuit chip to which the first invention and the second invention are applied ;

【図4】前記実施例の前記ダミーセルの断面図FIG. 4 is a sectional view of the dummy cell of the embodiment.

【図5】前記ダミーセルのレイアウトパターン例を示す
集積回路レイアウト図
FIG. 5 is an integrated circuit layout diagram showing an example of a layout pattern of the dummy cell.

【図6】前記実施例の第1金属配線層の配線形成後の断
面図
FIG. 6 is a cross-sectional view of the first metal wiring layer of the embodiment after a wiring is formed.

【図7】前記実施例の第1CVD膜形成後の断面図FIG. 7 is a cross-sectional view after a first CVD film is formed in the embodiment.

【図8】前記実施例のSOG層の形成後の断面図FIG. 8 is a cross-sectional view after the formation of the SOG layer of the embodiment.

【図9】前記実施例の前記SOG層エッチバック後の断
面図
FIG. 9 is a cross-sectional view after etching back the SOG layer of the embodiment.

【図10】前記実施例の第2CVD膜形成後の断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of the embodiment after a second CVD film is formed.

【図11】前記実施例のビアホール形成後の断面図FIG. 11 is a cross-sectional view after forming a via hole in the embodiment.

【図12】前記実施例のタングステン膜形成後の断面図FIG. 12 is a cross-sectional view after forming a tungsten film in the embodiment.

【図13】前記実施例の前記タングステン膜エッチバッ
ク後の断面図
FIG. 13 is a sectional view of the embodiment after etching back the tungsten film.

【図14】前記実施例の第2金属配線層の配線形成後の
断面図
FIG. 14 is a cross-sectional view of the second metal wiring layer after the wiring is formed in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…半導体集積回路チップ 2…半導体基板 3…基本セル 3A…ダミーセル 5…ビア 5A…ダミービア 5a…ビアホール 5b…ビアの壁面 7…膜の界面 9A〜9F…ダミー配線 9G…グランド配線 9V…電源配線 11…LOCOS層 12…第1金属配線層によるダミー配線 13…第2金属配線層によるダミー配線 14…タングステン膜 15…第1CVD膜 16…第2CVD膜 17…SOG層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor integrated circuit chip 2 ... Semiconductor substrate 3 ... Basic cell 3A ... Dummy cell 5 ... Via 5A ... Dummy via 5a ... Via hole 5b ... Via wall surface 7 ... Film interface 9A-9F ... Dummy wiring 9G ... Ground wiring 9V ... Power supply wiring DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... LOCOS layer 12 ... Dummy wiring by 1st metal wiring layer 13 ... Dummy wiring by 2nd metal wiring layer 14 ... Tungsten film 15 ... 1st CVD film 16 ... 2nd CVD film 17 ... SOG layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 俊哉 東京都千代田区内幸町二丁目2番3号 川崎製鉄株式会社 東京本社内 (56)参考文献 特開 昭60−226140(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/82 H01L 27/118 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Toshiya Takahashi 2-3-2 Uchisaiwai-cho, Chiyoda-ku, Tokyo Kawasaki Steel Corporation, Tokyo Head Office (56) References JP-A-60-226140 (JP, A) (58) ) Surveyed field (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/82 H01L 27/118

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】作り込む電子回路に拘らずに基本セルの少
なくとも一部レイアウトパターンが共通化された半導体
集積回路チップでの、少なくとも一部の配線や、該配線
に係るビアやコンタクトを、作り込む電子回路に応じて
レイアウト設計する際の半導体集積回路チップのレイア
ウト設計方法において、 前記ビア及び前記コンタクトのレイアウト設計の後に、
前記半導体集積回路チップへ配置された前記ビアあるい
は前記コンタクトの総占有面積を求め、 次に、該総占有面積の、前記半導体集積回路チップの電
子回路を作り込む平面のチップ面積に対する比率を、開
口率として求め、 又、該開口率が、所定の開口率基準値以下であるか判定
し、 該開口率基準値以下であれば、ダミーセルと称し、未使
用の前記基本セルへ、作り込む電子回路とは無関係の前
記ビアあるいは前記コンタクトを、ダミービアあるいは
ダミーコンタクトとして配置するようにレイアウト設計
するようにしたことを特徴とする半導体集積回路チップ
のレイアウト設計方法。
1. A semiconductor integrated circuit chip in which at least a part of a basic cell has a common layout pattern irrespective of an electronic circuit to be formed, at least a part of wiring, a via and a contact related to the wiring are formed. In a layout design method of a semiconductor integrated circuit chip when performing a layout design according to an electronic circuit to be embedded, after the layout design of the via and the contact,
The total occupied area of the via or the contact arranged on the semiconductor integrated circuit chip is obtained. Next, the ratio of the total occupied area to the chip area of a plane on which the electronic circuit of the semiconductor integrated circuit chip is formed is determined by opening. It is determined whether the aperture ratio is equal to or less than a predetermined aperture ratio reference value. If the aperture ratio is equal to or less than the aperture ratio reference value, the electronic circuit is referred to as a dummy cell and is built into the unused basic cell. A layout design method for a semiconductor integrated circuit chip, wherein a layout design is performed such that the via or the contact irrelevant to the layout is arranged as a dummy via or a dummy contact.
【請求項2】請求項1において、 更に、少なくとも2個以上の前記ダミービアあるいは前
記ダミーコンタクトを相互に接続する配線を、ダミー配
線としてレイアウト設計するようにしたことを特徴とす
る半導体集積回路チップのレイアウト設計方法。
2. The semiconductor integrated circuit chip according to claim 1, further comprising a wiring for interconnecting at least two or more of the dummy vias or the dummy contacts as a dummy wiring. Layout design method.
【請求項3】請求項1又は2において、 デザインルールで許される範囲で、前記ダミーセルへ
と、より多くの前記ダミービアあるいはより多くの前記
ダミーコンタクトを配置するようレイアウト設計するこ
とを特徴とする半導体集積回路チップのレイアウト設計
方法。
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the layout is designed so that more dummy vias or more dummy contacts are arranged in the dummy cells within a range permitted by a design rule. Layout design method for integrated circuit chips.
【請求項4】請求項1乃至は3のいずれか1つにおい
て、 前記ダミービアあるいは前記ダミーコンタクトのレイア
ウトパターンが、1つ分の前記ダミーセルのマクロパタ
ーンとして予めレイアウト設計されていることを特徴と
する半導体集積回路チップのレイアウト設計方法。
4. The method according to claim 1, wherein a layout pattern of the dummy via or the dummy contact is designed in advance as a macro pattern of one dummy cell. A layout design method for a semiconductor integrated circuit chip.
【請求項5】 作り込む電子回路に拘らずに基本セルの少
なくとも一部レイアウトパターンが共通化された、又、
作り込む電子回路に応じて、少なくとも一部の配線や、
該配線に係るビアやコンタクトがレイアウト設計された
半導体集積回路チップにおいて、 未使用の前記基本セルへ、作り込む電子回路とは無関係
の前記ビアあるいは前記コンタクトである、ダミービア
あるいはダミーコンタクトを配置した、ダミーセルを備
えると共に、 更に、少なくとも2個以上の前記ダミービアあるいは前
記ダミーコンタクトを相互に接続するように配線するダ
ミー配線を、これらダミービアあるいはダミーコンタク
トの上層及び下層の両方に備えたことを特徴とする半導
体集積回路チップ。
5. A layout pattern of at least a part of a basic cell is shared irrespective of an electronic circuit to be manufactured.
Depending on the electronic circuit to be built, at least some of the wiring,
In a semiconductor integrated circuit chip in which vias and contacts related to the wiring are layout-designed, dummy vias or contacts, which are the vias or the contacts unrelated to the electronic circuit to be built, are arranged in unused basic cells, A dummy cell is provided, and further, a dummy wiring for wiring at least two or more of the dummy vias or the dummy contacts so as to connect them to each other is provided in both the upper layer and the lower layer of the dummy via or the dummy contact. Semiconductor integrated circuit chip.
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