JP3346334B2 - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路の製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路に関
し、特に電源(VDD)配線及び接地(GND)配線に
接続する回路素子をVDD、GND電位にクランプする
ためのクランプ配線を備える半導体集積回路製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路では、半導体基板に形成
される複数の素子に対してVDD、GNDの各配線を電
気接続し、当該素子をVDD、GNDの各電位にクラン
プしている。このような電位クランプを実現するため
に、前記素子とVDD、GNDとを電気配線接続するク
ランプ配線を形成している。図3はその一例を示す図で
あり、半導体集積回路の半導体基板201には素子とし
ての機能ブロック202が形成され、さらにVDD配線
203、GND配線204が形成されている。そして、
前記機能ブロック202に対してVDD電位を供給する
ためのクランプ配線205として、ここでは前記VDD
配線203に直接的に接続されるクランプセル206を
形成しておき、このクランプセル206の内部配線20
7に対して前記クランプ配線205を接続し、このクラ
ンプ配線205によって前記機能ブロック202をVD
D配線203に接続している。このように、VDDやG
NDのクランプ配線205を形成する場合、従来では、
クランプセル206を利用しているが、これは、前記ク
ランプ配線204を半導体集積回路における図外の信号
配線と同時にレイアウト設計しているためである。
【0003】すなわち、図3に示したクランプ配線20
5のように、図示の水平方向(X方向)部分208と、
上下方向(Y方向)部分209のそれぞれに向けて延長
されるクランプ配線204では、X方向とY方向の各部
分208,209をそれぞれ異なる配線層として形成し
ている。例えば、この場合には、X方向の部分208を
1層配線で、Y方向の部分209を2層配線で形成して
いる。このようにすれば、前記機能ブロック202、ク
ランプセル206に対してそれぞれ1層配線208をコ
ンタクト210,211で接続し、さらに前記1層配線
208にコンタクト212で接続する2層配線209を
形成すれば目的とするクランプ配線205を容易に形成
することが可能となる。この場合、図4に示すように、
クランプセル(206)を用いずに、クランプ配線20
5を構成するY方向の2層配線209の一部を直接VD
D配線203に接続しようとすると、2層配線209に
は1層配線208と接続するためのコンタクト212と
は深さが異なるコンタクト213を新たに設ける必要が
あり、前記コンタクト212の他にこのようなVDD配
線用のコンタクト213を設けることは、半導体集積回
路の製造工程が複雑化し、製造が困難なものとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このように従来のクラ
ンプ配線では、そのレイアウト設計においては、半導体
集積回路における信号配線と同時に形成される1層配線
と2層配線を利用しており、しかもクランプセルを利用
して配線を形成することが行われている。そのため、素
子とクランプセルとが離れている場合には、クランプ配
線の長さが長くなり、クランプ配線が半導体集積回路上
で占める面積が大きくなって他の信号配線の配設スペー
スが制限され、他の信号配線の設計の自由度が低下され
る。また、他の信号線の配線リソースがクランプ配線に
よって消費されるため、信号配線の配線性を悪化させ、
半導体集積回路の集積度が低下される。さらに、クラン
プ配線と他の信号配線とを同時に形成しているため、ク
ランプ配線の配置に制限を受けすることになり、優先的
にクランプ配線を形成することができないこともある。
【0005】本発明の目的は、クランプ配線を優先配置
するとともに、他の信号配線の配線リソースを消費する
ことがなく、信号配線の配線性を改善し、かつ集積度を
向上することが可能な半導体集積回路製造方法を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の製造方法は、
導体基板に形成された素子に接続される1層配線の一部
を電源配線に接続するクランプ配線として構成し、前記
1層配線の他の部分を信号配線として構成する半導体集
積回路の製造に際し、半導体基板に素子を配置する工程
と、前記半導体基板上に電源配線を配置する工程と、前
記素子と前記電源配線を接続するクランプ配線を構成す
る1層配線の一部を他の部分に先立って優先的に配置す
る工程と、しかる後に前記素子に接続する信号配線を前
記クランプ配線と干渉しない領域に前記1層配線の他の
部分を配置する工程と、前記1層配線で構成される信号
配線に接続されて前記信号配線を形成する2層配線を配
置する工程とを含んでいる。
【0007】ここで、1層配線のうち他の部分と2層配
線とで素子に接続される信号配線を形成する。この場
合、1層配線を高融点金属で形成し、2層配線をアルミ
ニウムで形成してもよい。さらに、電源配線は、VDD
配線及びGND配線の少なくとも一方で構成される。
【0008】本発明の半導体集積回路の製造方法では、
クランプ配線を1層配線で形成する際に、他の部分に先
立って優先的に形成し、しかる後に当該1層配線の他の
部分で信号配線を形成するため、クランプ配線を任意の
位置に配置することができ、クランプ配線は素子に近接
した電源配線に対して最短距離で接続を行うことがで
き、クランプ配線による信号配線の配置面積の低減や信
号配線の設計自由度が低下されることがなく、信号配線
の配線性を向上し、集積度を向上することが可能な半導
体装集積回路の製造が可能になる。また、クランプ配線
を1層配線のみで構成することにより、クランプ配線上
に2層配線を延設することも可能となり、集積度をさら
に向上することが可能となり、さらには、2層配線の全
てを信号配線として利用することができ、信号配線の配
線リソースを高め、前記した配線性を更に向上すること
も可能となる。また、クランプ配線を電源配線に直接に
接続する構造を採用した場合でも、クランプ配線と電源
配線を接続するコンタクトは、クランプ配線と素子を接
続するコンタクトと同時に形成することが可能となり、
製造工程の煩雑化、複雑化を生じることもない。
【0009】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は本発明の半導体集積回路の要
部の平面レイアウト図、図2はそのAA線断面図であ
る。半導体基板101には素子で構成される機能ブロッ
ク102が配置されるとともに、VDD配線103とG
ND配線104がそれぞれX方向に延設されている。そ
して、前記機能ブロック102の内部配線105につな
がるVDD端子106をVDD電位にクランプするため
のクランプ配線として、前記機能ブロック102のVD
D端子106と前記VDD配線103とを直接に接続す
るL字型のクランプ配線107を形成している。ここ
で、前記クランプ配線107は、同一配線層、ここでは
下層配線層111上に形成されたタングステン(W)か
らなる1層配線で一体に形成されており、X方向に延長
される部分の一部において前記VDD端子106にコン
タクト108を介して接続され、Y方向に延長される部
分の一部において前記VDD配線103にコンタクト1
09を介して接続されている。
【0010】ここで、前記クランプ配線107を構成す
る1層配線は、その一部が信号配線110としても利用
されるものであり、前記半導体基板101上にX方向に
延長される。また、前記1層配線上には層間絶縁膜11
2を介してアルミニウム(Al)からなる2層配線が信
号線113として形成されており、この信号配線(2層
配線)112は前記半導体基板101のY方向に延長さ
れ、かつその一部において前記1層配線の信号配線11
0にコンタクト114を介して電気接続され、前記2層
配線と前記1層配線とで所要の回路の信号配線115が
構築されている。なお、実際に本実施形態の半導体集積
回路を形成する場合には、1層配線の設計時に、クラン
プ配線107を優先してレイアウトし、しかる上で前記
クランプ配線107と干渉しない位置に信号配線110
を構成する1層配線をX方向に向けて形成する。
【0011】このように構成された半導体集積回路で
は、クランプ配線107は、その一端においてコンタク
ト108により機能ブロック102に接続され、他端に
おいてコンタクト109によりVDD配線103に接続
され、機能ブロック102をVDD電位にクランプす
る。このため、クランプ配線107は機能ブロック10
2に近接したVDD配線103に対して最短距離で接続
を行うことができ、クランプ配線107による信号配線
115の配置面積の低減や信号配線115の設計自由度
が低下されることがなく、信号配線115の配線性を向
上し、集積度を向上することが可能となる。特に、クラ
ンプ配線107は1層配線のみで構成されるため、図1
に示したように、クランプ配線107上に信号配線11
3の2層配線を延設することも可能であり、前記した配
線性、集積度をさらに向上することが可能となる。ま
た、これにより2層配線の全てを信号配線として利用す
ることができ、信号配線の配線リソースを高め、前記し
た配線性を更に向上することも可能となる。また、電気
抵抗が1層配線のタングステンよりも低いアルミニウム
で構成される2層配線を信号配線に利用することによ
り、信号配線115の全体を低抵抗化し、信号伝送速度
を向上する上でも有利となる。さらに、このように、ク
ランプ配線107をVDD配線103に直接に接続する
構造を採用した場合でも、クランプ配線107とVDD
配線103を接続するコンタクト109は、クランプ配
線107と機能ブロック102を接続するコンタクト1
08と同時に形成することが可能であるため、製造工程
の煩雑化、複雑化を生じることもない。
【0012】なお、前記したようにクランプ配線はVD
D、GNDの電位をクランプするためのものであること
から、通常の信号配線のように抵抗や配線を十分に考慮
する必要がなく、したがって、電気抵抗がアルミニウム
に比較して大きな1層配線のタングステンのみでクラン
プ配線を形成しても、実際上問題になることはない。
【0013】ここで、前記実施形態では、1層配線をタ
ングステン、2層配線をアルミニウムで構成した例を示
しているが、1層配線と2層配線をそれぞれアルミニウ
ムで構成した半導体集積回路においても本発明を同様に
適用できることは言うまでもない。ただし、前記したよ
うにクランプ配線を1層配線のみで構成し、その分だけ
2層配線を信号配線として利用することが増大できるこ
とからみれば、近年において主流とされている、1層配
線をタングステンあるいは他の高融点金属で構成してい
る半導体集積回路に本発明を適用すれば、それだけ信号
配線の全体の配線抵抗を低減する上で好ましい。
【0014】また、前記実施形態では、VDD配線に対
してクランプ配線を接続した例であるが、GND配線に
対してクランプ配線を接続することも可能であることは
言うまでもない。さらに、前記実施形態では、クランプ
配線を直接VDD配線に接続しているが、機能ブロック
とクランプセルが近接配置されている場合には、クラン
プセルに対してクランプ配線を接続することも可能であ
り、このようなクランプ配線を形成しても、信号配線に
与える制約を増大することはない。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、クランプ
配線を1層配線で形成する際に、他の部分に先立って優
先的に形成し、しかる後に当該1層配線の他の部分で信
号配線を形成するため、クランプ配線を任意の位置に配
置することができ、クランプ配線は素子に近接した電源
配線に対して最短距離で接続を行うことができ、クラン
プ配線による信号配線の配置面積の低減や信号配線の設
計自由度が低下されることがなく、信号配線の配線性を
向上し、集積度を向上することが可能となる。また、ク
ランプ配線を1層配線のみで構成することにより、クラ
ンプ配線上に2層配線を延設することも可能となり、集
積度をさらに向上することが可能となり、さらには、2
層配線の全てを信号配線として利用することができ、信
号配線の配線リソースを高め、前記した配線性を更に向
上することも可能となる。また、クランプ配線を電源配
線に直接に接続する構造を採用した場合でも、クランプ
配線と電源配線を接続するコンタクトは、クランプ配線
と素子を接続するコンタクトと同時に形成することが可
能となり、製造工程の煩雑化、複雑化を生じることもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の要部の平面レイアウト図で
ある。
【図2】図1のAA線断面図である。
【図3】従来のクランプ配線の一例を示す平面レイアウ
ト図である。
【図4】従来のクランプ配線の他の例を示す平面レイア
ウト図である。
【符号の説明】
101 半導体基板 102 機能ブロック(回路素子) 103 VDD配線 104 GND配線 106 VDD端子 107 クランプ配線 108,109 コンタクト 110 信号配線(1層配線) 111,112 絶縁膜 113 信号配線(2層配線) 114 コンタクト 115 信号配線(全体)
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−326192(JP,A) 特開 平6−112448(JP,A) 特開 平4−269851(JP,A) 特開 平7−22512(JP,A) 特開 昭60−25250(JP,A) 特開 平2−199850(JP,A) 特開 平7−249630(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/822 H01L 21/82 H01L 27/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板に形成された素子に接続され
    る1層配線の一部を電源配線に接続するクランプ配線と
    して構成し、前記1層配線の他の部分を信号配線として
    構成する半導体集積回路の製造に際し、前記半導体基板
    に素子を配置する工程と、前記半導体基板上に電源配線
    を配置する工程と、前記素子と前記電源配線を接続する
    クランプ配線を構成する1層配線の一部を他の部分に先
    立って優先的に配置する工程と、しかる後に前記素子に
    接続する信号配線を前記クランプ配線と干渉しない領域
    に前記1層配線の他の部分を配置する工程と、前記1層
    配線で構成される信号配線に接続されて前記信号配線を
    形成する2層配線を配置する工程とを含むことを特徴と
    する半導体集積回路の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記1層配線を高融点金属で形成し、前
    記2層配線をアルミニウムで形成することを特徴とする
    請求項1に記載の半導体集積回路の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記電源配線は、VDD配線及びGND
    配線の少なくとも一方であることを特徴とする請求項
    または2に記載の半導体集積回路の製造方法。
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