JP3450258B2 - 集積回路装置、回路製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の表面に
下位電源層と複数の電極層と上位電源層とが積層されて
いる集積回路装置、この集積回路装置を製造する回路製
造方法、に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、各種構造の集積回路装置が各種用
途に利用されており、高集積化や多機能化が進行してい
る。しかし、多機能かつ高集積度な集積回路装置を良好
な生産性で製造することは困難であり、これを解消する
手法の一つとして行電極と列電極とを多層構造で事前に
規定しておくものがある。

【０００３】このような集積回路装置の一従来例を図９
および図１０を参照して以下に説明する。なお、図９は
集積回路装置の行／列電極等の構造を示す模式的な平面
図、図１０は要部の縦断側面図、である。

【０００４】ここで一従来例として例示する集積回路装
置１００は、四層構造のＡＳＩＣ(Application Specifi
c Integrated Circuit)であり、図１０に示すように、
半導体であるシリコン製の回路基板１０１を具備してい
る。この回路基板１０１の表層には拡散層１０２が形成
されており、その表面に下位電源層である第一の電極層
１１１、第二第三の電極層１１２，１１３、上位電源層
である第四の電極層１１４、が下方から順番に積層され
ている。

【０００５】これらの電極層１１１〜１１４は、大部分
は層間絶縁膜１０３からなるが、図９および図１０に示
すように、奇数番目の電極層１１１，１１３には、行方
向と各々平行な多数の行電極１１５が列方向に一定間隔
で配列されており、偶数番目の電極層１１２，１１４に
は、列方向と各々平行な多数の列電極１１６が行方向に
一定間隔で配列されている。

【０００６】この集積回路装置１００では、例えば、回
路基板１０１の拡散層１０２の内部や、第一の電極層１
１１の行電極１１５の間隙などの領域に、トランジスタ
やコンデンサなどの各種の機能回路１０５が形成されて
おり、このような機能回路１０５が外部から供給される
駆動電力を消費して動作する。

【０００７】なお、上述のように多層構造の集積回路装
置１００では、上層ほど表面の凹凸が顕著となるので、
図１０に示すように、最上位に位置する第四の電極層１
１４の列電極１１６は、断線を防止するために下層の電
極１１５，１１６より充分に厚膜に形成されている。

【０００８】そこで、このように厚膜の第四の電極層１
１４の列電極１１６を有効に利用するため、第四の電極
層１１４の列電極１１６は駆動電力の供給用に利用され
ている。また、前述のように大部分の機能回路１０５は
回路基板１０１や第一の電極層１１１の位置に形成され
るため、最下位に位置する第一の電極層１１１の行電極
１１５も駆動電力の供給用に利用されている。

【０００９】そこで、最下位である第一の電極層１１１
の行電極１１５は、奇数列目と偶数列目とで正極用と負
極用とに分類されており、最上位である第四の電極層１
１４の列電極１１６も、奇数行目と偶数行目とで正極用
と負極用とに分類されている。

【００１０】第一の電極層１１１の正極用の行電極１１
５と第四の電極層１１４の正極用の列電極１１６とが全
部の交点で正極用のスタックドヴィア１１７により接続
されており、第一の電極層１１１の負極用の行電極１１
５と第四の電極層１１４の負極用の列電極１１６とが全
部の交点で負極用のスタックドヴィア１１７により接続
されている。

【００１１】なお、回路基板１０１や第一の電極層１１
１の位置に点在している多数の機能回路１０５を相互に
接続する配線には、中間層である第二／第三の電極層１
１２，１１３の行／列電極１１５，１１６が利用されて
いる。このため、第二／第三の電極層１１２，１１３の
行／列電極１１５，１１６は所定形状にパターニングさ
れており、スタックドヴィア１１７には接続されていな
い。

【００１２】上述のような構造の集積回路装置１００
は、構造的に厚膜の第四の電極層１１４の列電極１１６
に外部から駆動電力が供給され、この駆動電力がスタッ
クドヴィア１１７により第一の電極層１１１の行電極１
１５まで供給される。そして、この行電極１１５から近
傍の機能回路１０５に駆動電力が供給されるので、この
機能回路１０５が駆動電力を消費して動作することがで
きる。

【００１３】第四の電極層１１４の列電極１１６は多数
が行方向に配列されており、第一の電極層１１１の行電
極１１５は多数が列方向に配列されており、これらの行
／列電極１１５，１１６が交点ごとにスタックドヴィア
１１７で接続されているので、駆動電力は集積回路装置
１００の全域にくまなく供給される。

【００１４】多数の機能回路１０５は回路基板１０１や
第一の電極層１１１の位置に点在しているが、第二／第
三の電極層１１２，１１３の各電極１１５，１１６によ
り相互に結線されている。このため、多数の機能回路１
０５は必要により相互に通信することができ、集積回路
装置１００は多彩な機能を発揮することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような集積回路
装置１００は、各所に点在する多数の機能回路１０５に
駆動電力をくまなく供給するため、第四の電極層１１４
の列電極１１６と第一の電極層１１１の行電極１１５と
が交点ごとにスタックドヴィア１１７で接続されてい
る。

【００１６】このため、図９に示すように、従来の集積
回路装置１００では多数のスタックドヴィア１１７が全
域に配列されているが、多数の機能回路１０５を相互に
結線する第二／第三の電極層１１２，１１３の各電極１
１５，１１６はスタックドヴィア１１７を回避する必要
がある。

【００１７】従って、第二／第三の電極層１１２，１１
３の各電極１１５，１１６を形成できる領域がスタック
ドヴィア１１７のために縮小されており、多数の機能回
路１０５を相互に結線する第二／第三の電極層１１２，
１１３の各電極１１５，１１６の形成が困難となってい
る。

【００１８】上述のような課題を解決するため、図１１
に示すように、第四の電極層１１４の列電極１１６を半
分に間引き、スタックドヴィア１１７の個数を半分とし
た集積回路装置２００もある。しかし、この集積回路装
置２００では、第四の電極層１１４の列電極１１６とス
タックドヴィア１１７との個数が半分となるため、駆動
電力を供給する経路の電気抵抗が過剰に増大する。

【００１９】例えば、第四の電極層１１４の列電極１１
６を間引いていない集積回路装置１００と、第四の電極
層１１４の列電極１１６を半分に間引いた集積回路装置
２００とを等価回路にすると、図１２ないし図１５に示
すように、この集積回路装置２００では、駆動電力の供
給経路で列電極１１６とスタックドヴィア１１７との電
気抵抗が二倍となることが分かる。

【００２０】また、集積回路装置１００，２００の各所
に点在する各種の機能回路１０５の消費電力は一様では
ないため、図９に示すように、消費電力が多大な部分が
存在することがある。しかし、上述の集積回路装置２０
０のように第四の電極層１１４の列電極１１６を一様に
間引くと、過大な消費電力が必要な部分では列電極１１
６とスタックドヴィア１１７とが不足することになる。

【００２１】本発明は上述のような課題に鑑みてなされ
たものであり、中間の電極層の各電極の形成を容易とし
ながらも駆動電力の供給能力の低下を最小限とする集積
回路装置、この集積回路装置を製造する回路製造方法、
を提供することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の集積回路
装置は、回路基板の表面に下位電源層と複数の電極層と
上位電源層とが積層されており、前記下位電源層には行
方向と各々平行な多数の行電極が列方向に一定間隔で配
列されて所定周期で正極用と負極用とに分類されてお
り、前記上位電源層には列方向と各々平行な多数の列電
極が行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極用と
負極用とに分類されており、複数の前記電極層の各々に
は行電極と列電極との一方が配列されており、前記下位
電源層の正極用の行電極と前記上位電源層の正極用の列
電極とが全部の交点の周期的な一部のみで正極用のスタ
ックドヴィアにより接続されており、前記下位電源層の
負極用の行電極と前記上位電源層の負極用の列電極とが
全部の交点の周期的な一部のみで負極用のスタックドヴ
ィアにより接続されている。

【００２３】従って、本発明の集積回路装置では、構造
的に上位電源層の列電極は厚膜に形成されて駆動電力の
供給に利用されるが、正極用の下位電源層の行電極と上
位電源層の列電極とが接続されており、負極用の下位電
源層の行電極と上位電源層の列電極とが接続されている
ので、上位電源層の列電極に供給される駆動電力は下位
電源層の行電極まで供給される。例えば、この下位電源
層の行電極の間隙には駆動電力を消費して動作する各種
の機能回路が形成され、このような各種の機能回路は中
間の電極層の行／列電極により相互に配線されるが、こ
のような機能回路の配線に利用される中間の電極層の行
／列電極は、下位電源層と上位電源層との行／列電極を
接続するスタックドヴィアを回避する必要がある。しか
し、このスタックドヴィアは正／負極用の下位電源層の
行電極と上位電源層の列電極とを一部の交点でしか接続
しないので、中間の電極層の行／列電極は全部の交点で
スタックドヴィアを回避する必要はない。しかも、正／
負極用のスタックドヴィアが位置する行／列電極の交点
が周期的なので、上位電源層の列電極から下位電源層の
行電極に周期的な位置から駆動電力が供給されることに
なり、下位電源層の行電極に全体的に駆動電力が均等に
供給される。

【００２４】

【００２５】

【００２６】本発明の第二の集積回路装置は、回路基板
の表面に下位電源層と複数の配線層と上位電源層とが積
層されており、前記下位電源層には行方向と各々平行な
多数の行電極が列方向に一定間隔で配列されて所定周期
で正極用と負極用とに分類されており、前記上位電源層
には列方向と各々平行な多数の列電極が行方向に一定間
隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
ており、複数の前記電極層の各々には行電極と列電極と
の一方が配列されており、前記下位電源層の正極用の行
電極と前記上位電源層の正極用の列電極とが交点ごとに
正極用のスタックドヴィアで接続されており、前記下位
電源層の負極用の行電極と前記上位電源層の負極用の列
電極とが交点ごとに負極用のスタックドヴィアで接続さ
れている集積回路装置であって、正極用の前記スタック
ドヴィアによる正極用の前記行電極と前記列電極との交
点での接続が周期的に間引かれており、負極用の前記ス
タックドヴィアによる負極用の前記行電極と前記列電極
との交点での接続が周期的に間引かれている。

【００２７】従って、本発明の集積回路装置では、構造
的に上位電源層の列電極は厚膜に形成されて駆動電力の
供給に利用されるが、正極用の下位電源層の行電極と上
位電源層の列電極とが接続されており、負極用の下位電
源層の行電極と上位電源層の列電極とが接続されている
ので、上位電源層の列電極に供給される駆動電力は下位
電源層の行電極まで供給される。例えば、この下位電源
層の行電極の間隙には駆動電力を消費して動作する各種
の機能回路が形成され、このような各種の機能回路は中
間の電極層の行／列電極により相互に配線されるが、こ
のような機能回路の配線に利用される中間の電極層の行
／列電極は、下位電源層と上位電源層との行／列電極を
接続するスタックドヴィアを回避する必要がある。しか
し、このスタックドヴィアによる正／負極用の下位電源
層の行電極と上位電源層の列電極と交点での接続は周期
的に間引かれているので、中間の電極層の行／列電極は
全部の交点でスタックドヴィアを回避する必要はない。
さらに、正／負極用のスタックドヴィアが位置する行／
列電極の交点が周期的なので、上位電源層の列電極から
下位電源層の行電極に周期的な位置から駆動電力が供給
されることになり、下位電源層の行電極に全体的に駆動
電力が均等に供給される。

【００２８】上述のような集積回路装置において、正極
用の全部の前記交点のうち行／列方向の少なくとも一方
でｎ分の一(ｎは所定の自然数)のみに正極用の前記スタ
ックドヴィアが位置しており、負極用の全部の前記交点
のうち行／列方向の少なくとも一方でｎ分の一のみに負
極用の前記スタックドヴィアが位置していることも可能
である。

【００２９】この場合、正／負極用のスタックドヴィア
がｎ分の一の交点にしか位置しないので、上位電源層の
列電極から下位電源層の行電極にｎ分の一の周期的な位
置から駆動電力が供給されることになり、下位電源層の
行電極に全体的に駆動電力が均等に供給される。

【００３０】上述のような集積回路装置において、正極
用の全部の前記交点のうち行／列方向の少なくとも一方
でｎ分のｍのみに正極用の前記スタックドヴィアが位置
しており、負極用の全部の前記交点のうち行／列方向の
少なくとも一方でｎ分のｍのみに負極用の前記スタック
ドヴィアが位置していることも可能である。

【００３１】この場合、正／負極用のスタックドヴィア
がｎ分のｍの交点にしか位置しないので、上位電源層の
列電極から下位電源層の行電極にｎ分のｍの周期的な位
置から駆動電力が供給されることになり、下位電源層の
行電極に全体的に駆動電力が均等に供給される。

【００３２】上述のような集積回路装置において、正／
負極用の前記スタックドヴィアは行／列方向の少なくと
も一方で正／負極用の前記交点の連続するｍ個に位置し
てから連続する(ｎ−ｍ)個に位置しないように配置され
ていることも可能である。この場合、所定方向で連続す
る(ｎ−ｍ)個の交点にはスタックドヴィアが位置しない
ので、このスタックドヴィアが位置しない連続した交点
の位置に中間の電極層の行／列電極が形成され、上位電
源層の列電極から下位電源層の行電極に連続するｍ個の
交点の位置から駆動電力が供給される。

【００３３】上述のような集積回路装置において、斜め
方向で直接に隣接して直線状に連続する正極用と負極用
との前記交点に位置しないように前記スタックドヴィア
が配列されていることも可能である。この場合、斜め方
向で直接に隣接して直線状に連続する多数のスタックド
ヴィアにより、中間の電極層の行／列電極を形成できる
領域が区分されない。

【００３４】本発明の第三の集積回路装置は、回路基板
の表面に下位電源層と複数の電極層と上位電源層とが積
層されており、前記下位電源層には行方向と各々平行な
多数の行電極が列方向に一定間隔で配列されて所定周期
で正極用と負極用とに分類されており、前記上位電源層
には列方向と各々平行な多数の列電極が行方向に一定間
隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
ており、複数の前記電極層の各々には行電極と列電極と
の一方が配列されており、前記下位電源層と前記上位電
源層との行／列電極から駆動電力が供給される各種の機
能回路も具備しており、下位電源層の正極用の行電極と
上位電源層の正極用の列電極とが全部の交点の一部のみ
で正極用のスタックドヴィアにより接続されており、下
位電源層の負極用の行電極と上位電源層の負極用の列電
極とが全部の交点の一部のみで負極用のスタックドヴィ
アにより接続されており、消費電力が小さい前記機能回
路の位置では前記スタックドヴィアが周期的な低密度に
配置されており、消費電力が大きい前記機能回路の位置
では前記スタックドヴィアが高密度に配置されている。

【００３５】この場合、上位電源層の列電極に供給され
る駆動電力がスタックドヴィアを介して下位電源層の行
電極まで供給され、このように供給される駆動電力を消
費して各種の機能回路が動作する。このとき、消費電力
が小さい機能回路に駆動電力を供給するスタックドヴィ
アは低密度に配置されているので、中間の電極層の行／
列電極が回避するスタックドヴィアは少数である。消費
電力が大きい機能回路には高密度に配置されているスタ
ックドヴィアから駆動電力が供給されるので、少数のス
タックドヴィアで過大な電力が供給されない。

【００３６】本発明の第四の集積回路装置は、回路基板
の表面に下位電源層と複数の電極層と上位電源層とが積
層されており、前記下位電源層には行方向と各々平行な
多数の行電極が列方向に一定間隔で配列されて所定周期
で正極用と負極用とに分類されており、前記上位電源層
には列方向と各々平行な多数の列電極が行方向に一定間
隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
ており、複数の前記電極層の各々には行電極と列電極と
の一方が配列されており、前記下位電源層の正極用の行
電極と前記上位電源層の正極用の列電極とが交点ごとに
正極用のスタックドヴィアで接続されており、前記下位
電源層の負極用の行電極と前記上位電源層の負極用の列
電極とが交点ごとに負極用のスタックドヴィアで接続さ
れており、前記下位電源層と前記上位電源層との行／列
電極から駆動電力が供給される各種の機能回路も具備し
ている集積回路装置であって、消費電力が小さい前記機
能回路の位置のみ正極用の前記スタックドヴィアによる
正極用の前記行電極と前記列電極との交点での接続が周
期的に間引かれており、消費電力が小さい前記機能回路
の位置のみ負極用の前記スタックドヴィアによる負極用
の前記行電極と前記列電極との交点での接続が周期的に
間引かれている。

【００３７】従って、本発明の集積回路装置では、構造
的に上位電源層の列電極は厚膜に形成されて駆動電力の
供給に利用されるが、正極用の下位電源層の行電極と上
位電源層の列電極とが接続されており、負極用の下位電
源層の行電極と上位電源層の列電極とが接続されている
ので、上位電源層の列電極に供給される駆動電力は下位
電源層の行電極まで供給される。例えば、この下位電源
層の行電極の間隙には駆動電力を消費して動作する各種
の機能回路が形成され、このような各種の機能回路は中
間の電極層の行／列電極により相互に配線されるが、こ
のような機能回路の配線に利用される中間の電極層の行
／列電極は、下位電源層と上位電源層との行／列電極を
接続するスタックドヴィアを回避する必要がある。しか
し、このスタックドヴィアによる正／負極用の下位電源
層の行電極と上位電源層の列電極と交点での接続は周期
的に間引かれているので、中間の電極層の行／列電極は
全部の交点でスタックドヴィアを回避する必要はない。
さらに、消費電力が小さい機能回路に駆動電力を供給す
るスタックドヴィアは周期的に間引かれているので、中
間の電極層の行／列電極が回避するスタックドヴィアは
少数である。しかし、このスタックドヴィアが位置する
行／列電極の交点は周期的なので、上位電源層の列電極
から下位電源層の行電極に周期的な位置から駆動電力が
供給されることになり、下位電源層の行電極に全体的に
駆動電力が均等に供給される。一方、消費電力が大きい
機能回路には間引きされていない高密度な配置のスタッ
クドヴィアから駆動電力が供給されるので、少数のスタ
ックドヴィアで過大な電力が供給されない。

【００３８】本発明の第一の回路製造方法は、回路基板
の表面に下位電源層と複数の電極層と上位電源層とが積
層されており、前記下位電源層には行方向と各々平行な
多数の行電極が列方向に一定間隔で配列されて所定周期
で正極用と負極用とに分類されており、前記上位電源層
には列方向と各々平行な多数の列電極が行方向に一定間
隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
ており、複数の前記電極層の各々には行電極と列電極と
の一方が配列されている集積回路装置の回路製造方法で
あって、下位電源層の正極用の行電極と上位電源層の正
極用の列電極とを全部の交点の周期的な一部のみで正極
用のスタックドヴィアにより接続し、下位電源層の負極
用の行電極と上位電源層の負極用の列電極とを全部の交
点の周期的な一部のみで負極用のスタックドヴィアによ
り接続するようにした。

【００３９】

【００４０】本発明の第二の回路製造方法は、回路基板
の表面に下位電源層と複数の電極層と上位電源層とが積
層されており、前記下位電源層には行方向と各々平行な
多数の行電極が列方向に一定間隔で配列されて所定周期
で正極用と負極用とに分類されており、前記上位電源層
には列方向と各々平行な多数の列電極が行方向に一定間
隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
ており、複数の前記電極層の各々には行電極と列電極と
の一方が配列されている集積回路装置の回路製造方法で
あって、前記下位電源層と前記上位電源層との行／列電
極から駆動電力が供給される各種の機能回路も形成し、
前記下位電源層の正極用の行電極と上位電源層の正極用
の列電極とを全部の交点の一部のみで正極用のスタック
ドヴィアにより接続し、前記下位電源層の負極用の行電
極と上位電源層の負極用の列電極とを全部の交点の一部
のみで負極用のスタックドヴィアにより接続し、消費電
力が小さい前記機能回路の位置では前記スタックドヴィ
アを周期的な低密度に配置し、消費電力が大きい前記機
能回路の位置では前記スタックドヴィアを高密度に配置
するようにした。

【００４１】なお、本発明で云う行／列方向とは、回路
基板の表面と各々平行で相互に直交する方向を意味して
いる。また、本発明で云う負極とは、正極と相反する極
性を意味しており、例えば、接地電極も許容する。さら
に、本発明では回路基板の表面に積層されている複数の
電極層に関して言及しているが、実際の装置では、本発
明の複数の電極層の上層や中間に本発明と関係ない電極
層が位置することも許容する。

【００４２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１ない
し図３を参照して以下に説明する。ただし、本実施の形
態に関して前述した一従来例と同一の部分は、同一の名
称および符号を使用して詳細な説明は省略する。なお、
図１は本実施の形態の集積回路装置の行／列電極等の構
造を示す模式的な平面図、図２は最上位／最下位の行／
列電極とスタックドヴィアとの等価回路を示す回路図、
図３は等価回路の要部を示す回路図、である。

【００４３】本実施の形態の集積回路装置３００も、前
述した集積回路装置１００と同様に、回路基板１０１の
表面に第一から第四の電極層１１１〜１１４が下方から
順番に積層されており、奇数番目の電極層１１１，１１
３には、行方向と各々平行な多数の行電極１１５が列方
向に一定間隔で配列されており、偶数番目の電極層１１
２，１１４には、列方向と各々平行な多数の列電極１１
６が行方向に一定間隔で配列されている。

【００４４】さらに、回路基板１０１の内部や第一の電
極層１１１の行電極１１５の間隙などの領域には各種の
機能回路１０５が形成されており、多数の機能回路１０
５が中間層である第二／第三の電極層１１２，１１３の
パターニングされた行／列電極１１５，１１６により相
互に接続されている。

【００４５】そして、下位電源層である第一の電極層１
１１の行電極１１５と上位電源層である第四の電極層１
１４の列電極１１６とが正極用と負極用とに分類されて
おり、これらの行／列電極１１５，１１６が正極ごとと
負極ごとにスタックドヴィア１１７で接続されている。

【００４６】ただし、本実施の形態の集積回路装置３０
０では、前述した集積回路装置１００とは相違して、正
極用のスタックドヴィア１１７による正極用の行電極１
１５と列電極１１６との交点での接続が行／列方向の両
方で二分の一に間引かれており、負極用のスタックドヴ
ィア１１７による負極用の行電極１１５と列電極１１６
との交点での接続も行／列方向の両方で二分の一に間引
かれている。

【００４７】上述のような構成において、本実施の形態
の集積回路装置３００でも、構造的に厚膜の第四の電極
層１１４の列電極１１６に外部から駆動電力が供給さ
れ、この駆動電力がスタックドヴィア１１７により第一
の電極層１１１の行電極１１５まで供給されるので、こ
の行電極１１５から近傍の機能回路１０５に駆動電力が
供給される。

【００４８】回路基板１０１や第一の電極層１１１の位
置に点在している多数の機能回路１０５は、第二／第三
の電極層１１２，１１３の各電極１１５，１１６により
相互に結線されているので相互に通信することができ、
集積回路装置３００は多彩な機能を発揮することができ
る。

【００４９】本実施の形態の集積回路装置３００でも、
駆動電力を全域にくまなく供給するため、第四の電極層
１１４の多数の列電極１１６と第一の電極層１１１の多
数の行電極１１５とがスタックドヴィア１１７で適宜接
続されているが、このスタックドヴィア１１７による正
／負極用の下位電源層の行電極１１５と上位電源層の列
電極１１６と交点での接続が二分の一に間引かれてい
る。

【００５０】このため、中間の電極層１１２，１１３の
行／列電極１１６が全部の交点でスタックドヴィア１１
７を回避する必要がなく、第二／第三の電極層１１２，
１１３の各電極１１５，１１６を形成できる領域が増大
しており、多数の機能回路１０５を相互に結線する第二
／第三の電極層１１２，１１３の各電極１１５，１１６
の形成が容易である。

【００５１】なお、本実施の形態の集積回路装置３００
では、スタックドヴィア１１７の個数は従来の集積回路
装置１００の半分となっているが、第四の電極層１１４
の列電極１１６と第一の電極層１１１の行電極１１５と
の個数は従来の集積回路装置１００と同一である。

【００５２】このため、図２および図３に示すように、
本実施の形態の集積回路装置３００では、駆動電力の供
給経路でスタックドヴィア１１７の電気抵抗しか二倍と
ならず、同様にスタックドヴィア１１７の個数を半分と
した従来の集積回路装置２００より駆動電力の供給性能
が良好である。

【００５３】しかも、本実施の形態の集積回路装置３０
０では、スタックドヴィア１１７は第一／第四の電極層
１１１，１１４の行／列電極１１６の交点の周期的な一
部のみに位置するので、上位電源層の列電極１１６から
下位電源層の行電極１１５に周期的な位置から駆動電力
が供給されることになり、下位電源層の行電極１１５に
全体的に駆動電力を均等に供給することができる。

【００５４】また、本実施の形態の集積回路装置３００
を製造する場合には、基本的には従来と同様に製造され
ることになるが、第一／第四の電極層１１１，１１４の
行／列電極１１６の交点の二分の一の位置のみスタック
ドヴィア１１７を形成すれば良い。

【００５５】なお、本発明は上記形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許
容する。例えば、上記形態では第四の電極層１１４の列
電極１１６と第一の電極層１１１の行電極１１５との正
／負極用の交点の二分の一のみにスタックドヴィア１１
７を配置することを例示したが、図４に例示する集積回
路装置４００のように、行／列方向の両方で正／負極用
の交点の三分の一のみにスタックドヴィア１１７を配置
することも可能である。

【００５６】また、前述のように機能回路１０５のため
に消費電力が多大な部分が存在する場合、図５に例示す
る集積回路装置５００のように、消費電力が多大な部分
ではスタックドヴィア１１７を間引くことなく高密度に
配置することも可能である。

【００５７】なお、この集積回路装置５００では、消費
電力が多大な部分ではスタックドヴィア１１７を一切間
引かず、それ以外の部分ではスタックドヴィア１１７を
一様に間引いているが、例えば、消費電力に対応して部
分ごとにスタックドヴィア１１７の配列の密度を変更す
るようなことも可能である。

【００５８】さらに、図６ないし図８に例示する集積回
路装置６００，７００，８００のように、第一／第四の
電極層１１１，１１４の行／列電極１１５，１１６の正
／負極への割付や、スタックドヴィア１１７の間引きの
周期などを工夫することにより、多数のスタックドヴィ
ア１１７の直線状の連続を解消することも可能である。

【００５９】図６に例示する集積回路装置６００では、
第四の電極層１１４の列電極１１６のみ三本ごとに正／
負極を割り付けており、正／負極の連続する三本の列電
極１１６では、中央の一本のみ正／負極用の交点に列方
向で三分の二の周期でスタックドヴィア１１７を位置さ
せているが、両側の二本では正／負極用の交点に列方向
で三分の一の周期でスタックドヴィア１１７を位置させ
ている。

【００６０】図７に例示する集積回路装置７００では、
前述した集積回路装置４００と同様に、行列方向で三分
の一の正／負極用の交点にスタックドヴィア１１７を位
置させているが、斜め方向に連続する正極(負極)用のス
タックドヴィア１１７の間隙に負極(正極)用のスタック
ドヴィア１１７が位置しないようにしている。

【００６１】図８に例示する集積回路装置８００では、
列方向で二個の正／負極用の交点にスタックドヴィア１
１７を位置させてから三個の交点にスタックドヴィア１
１７を位置させないことにより、五分の二の周期に正／
負極用のスタックドヴィア１１７を位置させている。

【００６２】なお、この集積回路装置８００の正／負極
用のスタックドヴィア１１７の列方向での五分の二の周
期の位置では、正／負極用のスタックドヴィア１１７が
列方向で正／負極用の交点の連続する二個に位置してか
ら連続する三個に位置しないように配置されている。

【００６３】これらの集積回路装置６００，７００，８
００では、多数のスタックドヴィア１１７が直線状に連
続する部分により、第二／第三の電極層１１２，１１３
の行／列電極１１５，１１６を形成できる領域が区分さ
れることがないため、さらに容易に各所の機能回路１０
５を結線することができる。

【００６４】

【発明の効果】本発明の集積回路装置では、スタックド
ヴィアが正／負極用の下位電源層の行電極と上位電源層
の列電極とを一部の交点でしか接続しないことにより、
中間の電極層の行／列電極は全部の交点でスタックドヴ
ィアを回避する必要がないので、離反した位置を結線す
る配線などを中間の電極層の行／列電極により簡易に形
成することができる。

【００６５】また、上述のような集積回路装置におい
て、正／負極用のスタックドヴィアが位置する行／列電
極の交点が周期的に配置されていることにより、上位電
源層の列電極から下位電源層の行電極に周期的な位置か
ら駆動電力が供給されるので、下位電源層の行電極に全
体的に駆動電力を均等に供給することができる。

【００６６】また、斜め方向で直接に隣接して直線状に
連続する正極用と負極用との交点に位置しないようにス
タックドヴィアを配列することにより、斜め方向で直接
に隣接して直線状に連続する多数のスタックドヴィアに
より、中間の電極層の行／列電極を形成できる領域が区
分されないので、例えば、離反した位置の機能回路を中
間の電極層の行／列電極で容易に結線することができ
る。

【００６７】また、消費電力が小さい機能回路に駆動電
力を供給するスタックドヴィアは低密度に配置されてお
り、消費電力が大きい機能回路には高密度に配置されて
いるスタックドヴィアから駆動電力が供給されることに
より、中間の電極層の行／列電極が回避するスタックド
ヴィアを少数とすることができ、それでいて、過大な電
力が少数のスタックドヴィアで供給されることも防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の集積回路装置の行／列
電極等の構造を示す模式的な平面図である。

【図２】最上位／最下位の行／列電極とスタックドヴィ
アとの等価回路を示す回路図である。

【図３】等価回路の要部を示す回路図である。

【図４】第一の変形例の集積回路装置を示す模式的な平
面図である。

【図５】第二の変形例の集積回路装置を示す模式的な平
面図である。

【図６】第三の変形例の集積回路装置を示す模式的な平
面図である。

【図７】第四の変形例の集積回路装置を示す模式的な平
面図である。

【図８】第五の変形例の集積回路装置を示す模式的な平
面図である。

【図９】第一の従来例の集積回路装置を示す模式的な平
面図である。

【図１０】要部の縦断側面図である。

【図１１】第二の従来例の集積回路装置を示す模式的な
平面図である。

【図１２】第一の従来例の集積回路装置の最上位／最下
位の行／列電極とスタックドヴィアとの等価回路を示す
回路図である。

【図１３】等価回路の要部を示す回路図である。

【図１４】第二の従来例の集積回路装置の等価回路を示
す回路図である。

【図１５】等価回路の要部を示す回路図である。

【符号の説明】

１０１ 回路基板 １０５ 機能回路 １１１ 下位電源層である第一の電極層 １１２，１１３ 第二第三の電極層 １１４ 上位電源層である第四の電極層 １１５ 行電極 １１６ 列電極 １１７ スタックドヴィア ３００，４００，５００，６００，７００，８００
集積回路装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/822 H01L 21/3205 H01L 21/768 H01L 21/82 H01L 27/04

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回路基板の表面に下位電源層と複数の電
   極層と上位電源層とが積層されており、 前記下位電源層には行方向と各々平行な多数の行電極が
   列方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極用と負極
   用とに分類されており、 前記上位電源層には列方向と各々平行な多数の列電極が
   行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極用と負極
   用とに分類されており、 複数の前記電極層の各々には行電極と列電極との一方が
   配列されており、 下位電源層の正極用の行電極と上位電源層の正極用の列
   電極とが全部の交点の周期的な一部のみで正極用のスタ
   ックドヴィアにより接続されており、 下位電源層の負極用の行電極と上位電源層の負極用の列
   電極とが全部の交点の周期的な一部のみで負極用のスタ
   ックドヴィアにより接続されている集積回路装置。
2. 【請求項２】 回路基板の表面に下位電源層と複数の電
   極層と上位電源層とが積層されており、前記下位電源層
   には行方向と各々平行な多数の行電極が列方向に一定間
   隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
   ており、前記上位電源層には列方向と各々平行な多数の
   列電極が行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極
   用と負極用とに分類されており、複数の前記電極層の各
   々には行電極と列電極との一方が配列されており、前記
   下位電源層の正極用の行電極と前記上位電源層の正極用
   の列電極とが交点ごとに正極用のスタックドヴィアで接
   続されており、前記下位電源層の負極用の行電極と前記
   上位電源層の負極用の列電極とが交点ごとに負極用のス
   タックドヴィアで接続されている集積回路装置であっ
   て、 正極用の前記スタックドヴィアによる正極用の前記行電
   極と前記列電極との交点での接続が周期的に間引かれて
   おり、 負極用の前記スタックドヴィアによる負極用の前記行電
   極と前記列電極との交点での接続が周期的に間引かれて
   いる集積回路装置。
3. 【請求項３】 正極用の全部の前記交点のうち行／列方
   向の少なくとも一方でｎ分の一(ｎは所定の自然数)のみ
   に正極用の前記スタックドヴィアが位置しており、 負極用の全部の前記交点のうち行／列方向の少なくとも
   一方でｎ分の一のみに負極用の前記スタックドヴィアが
   位置している請求項１または２に記載の集積回路装置。
4. 【請求項４】 正極用の全部の前記交点のうち行／列方
   向の少なくとも一方でｎ分のｍ(ｎとｍは所定の自然数)
   のみに正極用の前記スタックドヴィアが位置しており、 負極用の全部の前記交点のうち行／列方向の少なくとも
   一方でｎ分のｍのみに負極用の前記スタックドヴィアが
   位置している請求項１または２に記載の集積回路装置。
5. 【請求項５】 正／負極用の前記スタックドヴィアは行
   ／列方向の少なくとも一方で正／負極用の前記交点の連
   続するｍ個に位置してから連続する(ｎ−ｍ)個に位置し
   ないように配置されている請求項４に記載の集積回路装
   置。
6. 【請求項６】 斜め方向で直接に隣接して直線状に連続
   する正極用と負極用との前記交点に位置しないように前
   記スタックドヴィアが配列されている請求項１ないし５
   の何れか一項に記載の集積回路装置。
7. 【請求項７】 回路基板の表面に下位電源層と複数の電
   極層と上位電源層とが積層されており、 前記下位電源層には行方向と各々平行な多数の行電極が
   列方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極用と負極
   用とに分類されており、 前記上位電源層には列方向と各々平行な多数の列電極が
   行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極用と負極
   用とに分類されており、 複数の前記電極層の各々には行電極と列電極との一方が
   配列されており、 前記下位電源層と前記上位電源層との行／列電極から駆
   動電力が供給される各種の機能回路も具備しており、下位電源層の正極用の行電極と上位電源層の正極用の列
   電極とが全部の交点の一部のみで正極用のスタックドヴ
   ィアにより接続されており、 下位電源層の負極用の行電極と上位電源層の負極用の列
   電極とが全部の交点の一部のみで負極用のスタックドヴ
   ィアにより接続されており、 消費電力が小さい前記機能回路の位置では前記スタック
   ドヴィアが周期的な低密度に配置されており、 消費電力が大きい前記機能回路の位置では前記スタック
   ドヴィアが高密度に配置されている集積回路装置。
8. 【請求項８】 回路基板の表面に下位電源層と複数の電
   極層と上位電源層とが積層されており、前記下位電源層
   には行方向と各々平行な多数の行電極が列方向に一定間
   隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類され
   ており、前記上位電源層には列方向と各々平行な多数の
   列電極が行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正極
   用と負極用とに分類されており、複数の前記電極層の各
   々には行電極と列電極との一方が配列されており、前記
   下位電源層の正極用の行電極と前記上位電源層の正極用
   の列電極とが交点ごとに正極用のスタックドヴィアで接
   続されており、前記下位電源層の負極用の行電極と前記
   上位電源層の負極用の列電極とが交点ごとに負極用のス
   タックドヴィアで接続されており、前記下位電源層と前
   記上位電源層との行／列電極から駆動電力が供給される
   各種の機能回路も具備している集積回路装置であって、 消費電力が小さい前記機能回路の位置のみ正極用の前記
   スタックドヴィアによる正極用の前記行電極と前記列電
   極との交点での接続が周期的に間引かれており、 消費電力が小さい前記機能回路の位置のみ負極用の前記
   スタックドヴィアによる負極用の前記行電極と前記列電
   極との交点での接続が周期的に間引かれている集積回路
   装置。
9. 【請求項９】 少なくとも消費電力が小さい前記機能回
   路の位置では正極用の全部の前記交点のうち行／列方向
   の少なくとも一方でｎ分の一(ｎは所定の自然数)のみに
   正極用の前記スタックドヴィアが位置しており、 少なくとも消費電力が小さい前記機能回路の位置では負
   極用の全部の前記交点のうち行／列方向の少なくとも一
   方でｎ分の一のみに負極用の前記スタックドヴィアが位
   置している請求項７または８に記載の集積回路装置。
10. 【請求項１０】 少なくとも消費電力が小さい前記機能
    回路の位置では正極用の全部の前記交点のうち行／列方
    向の少なくとも一方でｎ分のｍ(ｎとｍは所 定の自然数)
    のみに正極用の前記スタックドヴィアが位置しており、 少なくとも消費電力が小さい前記機能回路の位置では負
    極用の全部の前記交点のうち行／列方向の少なくとも一
    方でｎ分のｍのみに負極用の前記スタックドヴィアが位
    置している請求項７または８に記載の集積回路装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも消費電力が小さい前記機能
    回路の位置では正／負極用の前記スタックドヴィアは行
    ／列方向の少なくとも一方で正／負極用の前記交点の連
    続するｍ個に位置してから連続する(ｎ−ｍ)個に位置し
    ないように配置されている請求項１０に記載の集積回路
    装置。
12. 【請求項１２】 少なくとも消費電力が小さい前記機能
    回路の位置では斜め方向で直接に隣接して直線状に連続
    する正極用と負極用との前記交点に位置しないように前
    記スタックドヴィアが配列されている請求項７ないし１
    １の何れか一項に記載の集積回路装置。
13. 【請求項１３】 回路基板の表面に下位電源層と複数の
    電極層と上位電源層とが積層されており、前記下位電源
    層には行方向と各々平行な多数の行電極が列方向に一定
    間隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類さ
    れており、前記上位電源層には列方向と各々平行な多数
    の列電極が行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正
    極用と負極用とに分類されており、複数の前記電極層の
    各々には行電極と列電極との一方が配列されている集積
    回路装置の回路製造方法であって、 前記下位電源層の正極用の行電極と上位電源層の正極用
    の列電極とを全部の交点の周期的な一部のみで正極用の
    スタックドヴィアにより接続し、 前記下位電源層の負極用の行電極と上位電源層の負極用
    の列電極とを全部の交点の周期的な一部のみで負極用の
    スタックドヴィアにより接続するようにした回路製造方
    法。
14. 【請求項１４】 回路基板の表面に下位電源層と複数の
    電極層と上位電源層とが積層されており、前記下位電源
    層には行方向と各々平行な多数の行電極が列方向に一定
    間隔で配列されて所定周期で正極用と負極用とに分類さ
    れており、前記上位電源層には列方向と各々平行な多数
    の列電極が行方向に一定間隔で配列されて所定周期で正
    極用と負極用とに分類されており、複数の前記電極層の
    各々には行電極と列電極との一方が配列されている集積
    回路装置の回路製造方法であって、前記下位電源層と前記上位電源層との行／列電極から駆
    動電力が供給される各種の機能回路も形成し、 前記下位電源層の正極用の行電極と上位電源層の正極用
    の列電極とを全部の交点の一部のみで正極用のスタック
    ドヴィアにより接続し、 前記下位電源層の負極用の行電極と上位電源層の負極用
    の列電極とを全部の交点の一部のみで負極用のスタック
    ドヴィアにより接続し、 消費電力が小さい前記機能回路の位置では前記スタック
    ドヴィアを周期的な低密度に配置し、 消費電力が大きい前記機能回路の位置では前記スタック
    ドヴィアを高密度に配置するようにした 回路製造方法。