JP3447673B2 - 半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法Info
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Description
方法及び半導体装置の製造方法に関し、特に、半導体装
置の製造コストを低減することができる半導体装置の設
計方法及び半導体装置の製造方法に関する。
造方法においては、半導体装置の製造コストを低減する
ことが重要な課題の1つとなっている。
製造プロセスで規定されている、半導体装置の構造、配
線ピッチ、配線幅、配線間隔で、半導体チップのチップ
サイズをできるだけ小さくするように半導体装置を設計
してマスクを製造し、その後、製造したマスクで半導体
装置を製造し、製造コストを低減する方法が一部で採用
されている。
たような方法では、半導体チップ製造工程と配線工程と
が1つの製造プロセスとして一体となっており、チップ
の仕様を満足するために微細な半導体チップ製造工程の
プロセスを選択した場合は、配線工程のプロセスも同様
に微細な配線プロセスとなる。
が小さい場合、配線ピッチ、配線幅を大きく変更しても
半導体チップのレイアウト変更が可能であるにもかかわ
らず、配線ピッチ、配線幅の小さい設計ルールのマス
ク、半導体製造装置を使用していた。
マスク、半導体製造装置を使用する場合の製造コスト
は、配線ピッチ、配線幅の大きい設計ルールのマスク、
半導体製造装置を使用する場合の製造コストより大きい
ため、半導体装置の製造コストの低減に関し、十分とは
言えない。
る問題点に鑑みてなされたものであって、半導体装置の
製造コストを低減することができる半導体装置の設計方
法及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とす
る。
とにより、回路の高速化を容易に図ることができる半導
体装置の設計方法及び半導体装置の製造方法を提供する
ことにある。
に本発明は、複数の半導体チップと、該複数の半導体チ
ップ同士を接続するための複数の配線層とを少なくとも
有してなる半導体装置の設計方法において、前記複数の
配線層の配線ピッチを、前記半導体チップが所定の動作
周波数の条件下で動作する場合の該半導体チップの消費
電力が所定値以下となる範囲内で最大となるように決定
することを特徴とする。
づいて、前記複数の配線層の配線幅及び配線間隔と前記
半導体チップが実装されるコンタクト幅とを決定するこ
とを特徴とする。
に基づいて配線層を選択し、該選択した配線層の配線ピ
ッチのみを、前記半導体チップが所定の動作周波数の条
件下で動作する場合の該半導体チップの消費電力が所定
値以下となる範囲内で最大となるように決定することを
特徴とする。
導体チップ同士を接続するための複数の配線層とを少な
くとも有してなる半導体装置の製造方法において、前記
複数の配線層の配線ピッチを、前記半導体チップが所定
の動作周波数の条件下で動作する場合の該半導体チップ
の消費電力が所定値以下となる範囲内で最大となるよう
に決定するステップと、前記複数の配線層の配線ピッチ
に基づいて、前記複数の配線層の配線幅及び配線間隔と
前記半導体チップが実装されるコンタクト幅とを決定す
るステップと、前記配線ピッチ及び前記配線幅を実現可
能なマスク及び製造プロセスで当該半導体装置を製造す
るステップとを有することを特徴とする。
に基づいて配線層を選択し、該選択した配線層の配線ピ
ッチのみを、前記半導体チップが所定の動作周波数の条
件下で動作する場合の該半導体チップの消費電力が所定
値以下となる範囲内で最大となるように決定することを
特徴とする。
現可能なマスク及び製造プロセスのうち所定の条件に基
づいてマスク及び製造プロセスを選択し、該選択したマ
スク及び製造プロセスで当該半導体装置を製造すること
を特徴とする。
おいては、半導体チップが所定の動作周波数の条件下で
動作する場合の該半導体チップの消費電力が所定値以下
となる範囲内で、配線ピッチが最大となるように決定さ
れる。
スで半導体装置を製造することなく、設計ルールが緩和
された製造コストの小さなマスク、製造プロセスで半導
体装置が製造されることになり、これにより、半導体装
置の製造コストが低減される。
り、配線間容量が小さくなるため、回路の高速化及びク
ロストークノイズの低減が図れる。
いて図面を参照して説明する。
び製造方法を説明するためのフローチャートである。
導体装置の構造、配線ピッチ、配線幅、配線間隔で、半
導体チップのチップサイズをできるだけ小さくするよう
に半導体装置を設計する(ステップS1)。
の動作周波数の条件下で動作する場合の該半導体チップ
の消費電力が所定値以下となる範囲内、例えば、動作周
波数100MHzの条件下で消費電力100mW以下と
なる範囲内で最大となるように決定し、この配線ピッチ
に基づいて配線幅、配線間隔、コンタクト幅を決定し、
半導体装置を設計する(ステップS2)。
チ、配線幅を実現可能なマスク及び製造プロセスのう
ち、製造のコストの低いマスク及び製造プロセスを選択
する(ステップS3)。
ク、製造プロセスで半導体装置を製造する(ステップS
4)。
チップが所定の動作周波数の条件下で動作する場合の該
半導体チップの消費電力が所定値以下となる範囲内で、
配線ピッチが最大となるように決定される。
スで半導体装置を製造することなく、設計ルールが緩和
された製造コストの小さなマスク、製造プロセスで半導
体装置を製造することができ、これにより、半導体装置
の製造コストを低減することができるという効果が得ら
れる。
各配線ピッチは可能な限り等ピッチにすることが好まし
い。
導体装置の設計方法及び製造方法の第1の実施の形態を
示す図であり、(a)は配線ピッチを大きく変更する前
の半導体装置のレイアウト図、(b)は配線ピッチを大
きく変更した後の半導体装置のレイアウト図である。
導体装置の構造、配線ピッチ、配線幅、配線間隔、半導
体チップが実装されるコンタクト幅で、図2(a)に示
すようなレイアウトの半導体装置を設計する。
層(信号線、VDD、GND)及び第2メタル配線層
(信号線)について、図1に示したステップS2の処理
を適用して、半導体チップが所定の動作周波数の条件下
で動作する場合の該半導体チップの消費電力が所定値以
下となる範囲内で、配線ピッチを可能な限り大きくす
る。
て配線幅、配線間隔及びコンタクト幅を決定する。ここ
では、配線ピッチを大きくしたことに伴い、配線幅及び
配線間隔を大きくする。
線間隔、コンタクト幅で、図2(b)に示すようなレイ
アウトの半導体装置を設計する。
半導体装置を製造する場合には、配線ピッチ、配線幅が
小さいため、微細化したマスク、製造プロセスで半導体
装置を製造する必要がある。
ウトの半導体装置を製造する場合には、配線ピッチ、配
線幅を大きくしているため、図2(a)に示したレイア
ウトの半導体装置を製造するためのマスク、製造プロセ
スよりも設計ルールが緩和されたマスク、製造プロセス
で半導体装置を製造することが可能となる。
装置を製造する場合の製造コストは、微細化していない
マスク、製造プロセスで半導体装置を製造する場合の製
造コストよりも高いため、図2(b)に示すような配線
ピッチを大きくした半導体装置の製造コストは、図2
(a)に示した半導体装置の製造コストと比較して低減
できることがわかる。
法及び製造方法による効果を説明するための図である。
ピッチを大きくすることにより、配線間容量が小さくな
るため、回路の高速化及びクロストークノイズの低減を
図ることができるという効果も得ることができる。
導体装置の設計方法及び製造方法の第2の実施の形態を
示す図であり、(a)は配線ピッチを大きく変更する前
の半導体装置のレイアウト図、(b)は配線ピッチを大
きく変更した後の半導体装置のレイアウト図である。
第1の実施の形態に対して、第1及び第2メタル配線層
のうち第2メタル配線層のみについて、図1に示したス
テップS2の処理を適用した点が異なるものである。
1メタル配線層の配線ピッチを大きくすると、コンタク
トの間隔、つまり、半導体チップのサイズが大きくなる
おそれがあり、これにより、半導体装置のサイズが大き
くなり、半導体装置の製造コストが増大する可能性があ
る。
2メタル配線層のうち、半導体チップのチップサイズを
大きくすることなく配線ピッチを大きくすることができ
る第2メタル配線層を選択し、該第2メタル配線層のみ
の配線ピッチを、図1に示したステップS2の処理を適
用して大きくする(図4(b)参照)。
製造プロセスの設計ルールが緩和されるため、半導体装
置の製造コストが低減される。
び第2のメタル配線層のうち、半導体チップのチップサ
イズを大きくすることなく配線ピッチを大きくすること
ができる第2メタル配線層を選択し、該配線層のみの配
線ピッチを大きくしているため、第1の実施の形態と比
較して効果的に半導体装置の製造コストを低減すること
ができるという効果が得られる。
のサイズを大きくすることがないため、半導体装置のレ
イアウト設計が完了した後に、半導体装置の遅延を増加
させることがないという効果も得られる。
チップサイズを大きくすることなく配線ピッチを大きく
することができるという条件下で配線層を選択し、該配
線層のみの配線ピッチを大きくする方法について説明し
たが、本発明においては、例えば、半導体チップのサイ
ズが大きくなったとしても該サイズが2μmを超えるこ
となく配線ピッチを大きくすることができるという条件
下で配線層を選択し、該配線層のみの配線ピッチを大き
くする方法であっても良い。
半導体チップが所定の動作周波数の条件下で動作する場
合の該半導体チップの消費電力が所定値以下となる範囲
内で、配線ピッチが最大となるように決定されるため、
微細化したマスク、製造プロセスで半導体装置を製造す
ることなく、設計ルールが緩和された製造コストの小さ
なマスク、製造プロセスで半導体装置を製造することが
でき、これにより、半導体装置の製造コストを低減する
ことができる。
り、配線間容量が小さくなるため、回路の高速化を容易
に図ることができるとともに、クロストークノイズの低
減を図ることができる。
示すフローチャートである。
第1の実施の形態を示す図であり、(a)は配線ピッチ
を大きく変更する前の半導体装置のレイアウト図、
(b)は配線ピッチを大きく変更した後の半導体装置の
レイアウト図である。
法による効果を説明するための図である。
第2の実施の形態を示す図であり、(a)は配線ピッチ
を大きく変更する前の半導体装置のレイアウト図、
(b)は配線ピッチを大きく変更した後の半導体装置の
レイアウト図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 複数の半導体チップと、該複数の半導体
チップ同士を接続するための複数の配線層とを少なくと
も有してなる半導体装置の設計方法において、 前記複数の配線層の配線ピッチを、前記半導体チップが
所定の動作周波数の条件下で動作する場合の該半導体チ
ップの消費電力が所定値以下となる範囲内で最大となる
ように決定することを特徴とする半導体装置の設計方
法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の半導体装置の設計方法
において、 前記複数の配線層の配線ピッチに基づいて、前記複数の
配線層の配線幅及び配線間隔と前記半導体チップが実装
されるコンタクト幅とを決定することを特徴とする半導
体装置の設計方法。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の半導体
装置の設計方法において、 前記複数の配線層のうち所定の条件に基づいて配線層を
選択し、該選択した配線層の配線ピッチのみを、前記半
導体チップが所定の動作周波数の条件下で動作する場合
の該半導体チップの消費電力が所定値以下となる範囲内
で最大となるように決定することを特徴とする半導体装
置の設計方法。 - 【請求項4】 複数の半導体チップと、該複数の半導体
チップ同士を接続するための複数の配線層とを少なくと
も有してなる半導体装置の製造方法において、 前記複数の配線層の配線ピッチを、前記半導体チップが
所定の動作周波数の条件下で動作する場合の該半導体チ
ップの消費電力が所定値以下となる範囲内で最大となる
ように決定するステップと、 前記複数の配線層の配線ピッチに基づいて、前記複数の
配線層の配線幅及び配線間隔と前記半導体チップが実装
されるコンタクト幅とを決定するステップと、 前記配線ピッチ及び前記配線幅を実現可能なマスク及び
製造プロセスで当該半導体装置を製造するステップとを
有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載の半導体装置の製造方法
において、 前記複数の配線層のうち所定の条件に基づいて配線層を
選択し、該選択した配線層の配線ピッチのみを、前記半
導体チップが所定の動作周波数の条件下で動作する場合
の該半導体チップの消費電力が所定値以下となる範囲内
で最大となるように決定することを特徴とする半導体装
置の製造方法。 - 【請求項6】 請求項4または請求項5に記載の半導体
装置の製造方法において、 前記配線ピッチ及び前記配線幅を実現可能なマスク及び
製造プロセスのうち所定の条件に基づいてマスク及び製
造プロセスを選択し、該選択したマスク及び製造プロセ
スで当該半導体装置を製造することを特徴とする半導体
装置の製造方法。
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