JPH02140934A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH02140934A
JPH02140934A JP29500388A JP29500388A JPH02140934A JP H02140934 A JPH02140934 A JP H02140934A JP 29500388 A JP29500388 A JP 29500388A JP 29500388 A JP29500388 A JP 29500388A JP H02140934 A JPH02140934 A JP H02140934A
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JP
Japan
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wiring
capacitance
dummy pattern
signal line
interval
Prior art date
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Application number
JP29500388A
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English (en)
Inventor
Tadashi Iwasaki
正 岩崎
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に関し、特に機能素子間の配線に
よる信号遅延時間を定量的に与える配線構造に関する。
〔従来の技術〕
従来、この種の半導体基板上に信号配線を形成する技術
としては、例えば第7図のように、半導体基板22上に
酸化膜23を形成した後層間絶縁膜26を介してアルミ
ニウム等の電極材料を用いて信号線24.25を配線す
る構造であり、信号線24と、信号線25との間の配線
間隔が変化した場合、フリンジ効果などの寄生容量によ
り配線容量が異なるものとなっていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来技術は、信号線間の距離により、フリンジ
効果による容量のつき方が変わることから、信号配線の
配線容量が変化する。
信号線間隔が広い場合は、第8図に示すように信号線2
4から見える容量は、配線底面と基板22との間の容量
と、配線側壁面と基板22との間のフリンジ容量とをた
し合わせたものになる。逆に、配線間隔が狭い場合は、
第9図に示すように、第8図でのフリンジ容量のかわり
に隣接する信号線との間の容量が見えてくる。
また、例えば、第10図に示すように零電位に固定した
信号線27.29との間の信号線28の配線容量と第1
1図に示すように、信号線30を単独配線した場合の配
線容量とを比較すると、たとえば比誘電率を4.配線幅
を1.5μm、配線の厚さを1μm、配線底面と基板間
の厚さを1μmとすると、信号線28の配線容量はCo
 + 2 Cr= 103.9 [pF/mコ、信号線
30の配線容量はCo + 202= 84.5 [p
F/mコとなり約1゜23倍の差がある。
このように、配線容量は信号線間隔の広さに依存するこ
とから、計算機を用いた遅延シミュレーションで配線容
量負荷を単位長さ当たりとして一律に与える場合には、
半導体装置内で一義的に単位配線容量を決めることがで
きないので、配線長負荷による正確な遅延時間を求める
ことができないという欠点がある。
〔目的〕
本発明の目的は、配線容量負荷を近似的に単一化するこ
とによって配線容量に伴う遅延時間の計算を容易にし、
かつ、正確に行なえる配線構造を提供するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体装置は、半導体基板上の同一層内の配線
パターンにおいて、配線間隔が最小配線ピッチでない領
域に、配線材料を用いてフローティング状態のダミーパ
ターンを形成し、そのダミーパターンと配線との間隔が
最小ピッチになるようにダミーパターンを配置した構造
と、前記のフローティング状態のダミーパターン群を第
2層目の配線により全部、もしくは部分的に接続した構
造を有している。
このような構成によりMO8形トランジスタ(以下MO
3FETと略記する)の半導体装置において、選択酸化
膜(以下、LOCO8膜と記す)上の信号線の単位長さ
当たりの配線容量をその配線の間隔に依存せず一律に与
えることができるようにするものである。
〔実施例〕
次に、本発明の第1の実施例について図面を参照して説
明する。本発明の半導体装置は、第1図及び第2図に示
すように半導体基板1上に、熱酸化膜2を形成し、その
上に信号配線3,4.5と、その配線材料と同じ材料で
フローティング状態のダミーパターン6.7を形成し、
ガラス質の層間絶縁膜8でおおわれた構造を有する。
第1図は、第2図の表面の絶縁膜8を取り除いた図であ
り、信号線3,4,5とダミーパターン6.7との位置
関係を表わしている。(図中配線部には便宜上斜線を施
しているが断面を示すものではない。) 信号線3,4.5は最小配線間隔ピッチで配線し、信号
線3と、ダミーパターン6との間隔、及び信号線5とダ
ミーパターン7との間隔は最小配線間隔ピッチである。
信号線4から見える配線容量は、第3図に示すように信
号線4と隣接する信号線3との間の容量Csと、信号線
4と隣接する信号線5との間の容#CSと、信号線4と
半導体基板1との間の容量Coを合成したものである。
信号線3から見える配線容量は信号線3と信号線4との
間の容量C8と、信号線3と半導体基板1との間の容量
Coと、信号線3とダミーパターン6との間の容量C3
及びダミーパターン6と半導体基板lとの間の容量CB
を直列に接続した容量を合成したものである。
ここで、フローティング状態のダミーパターン6の面積
が十分に大きく、すなわち、ダミーパターン6と半導体
基板1との間の容量CIlが配線間容1:csよりも十
分大きい場合には、信号線3と、ダミーパターン6を介
した半導体基板1との間の容量は、信号線3とダミーパ
ターン6との間の容′!kC3に十分に近い値となり、
信号線4と同じ配線容量を持つことができる。
例えば、ダミーパターン6と半導体基板1との間の容量
CBが仮りに信号配線間の容量C3の10倍である時、
信号線3からダミーパターン6を介して半導体基板1と
の間の容量は(1/10・C3量は、1・TTC,+C
oとなる。このとき、信号線4の配線容量は2 C,+
 Coであり、ダミーパターン6を付加したことにより
信号線3と信号線4のそれぞれの配線容量をほぼ等しく
することができる。
信号線5についても、信号線3と全く同様にして配線容
量を見積ることができる。
このように、最小配線間隔ピッチで、横一列に並んだ多
数の信号配線の最外部の配線容量は、フローティング状
態のダミーパターンを最小配線間隔ピッチ分だけ最外部
の配線から離して配置することで、内部の配線容量と同
程度になる。
次に、本発明の第2の実施例について本実施例では、第
4図および第5図に示すように半導体基板9上に熱酸化
膜10を形成し、さらに、その上の第1層配線領域には
、信号線11,12.13とその配線材料と同じ材料で
フローティング状態のダミーパターン14,15.16
とを形成し、第2層の配線領域には信号線17.18,
19゜20が層間絶縁膜21を介して配線された構造を
有している。(第4図中配線部には便宜上斜線を施した
が断面を示すものではない。) 信号線12は最小配線間隔ピッチで信号線11と13間
に隣接して設けられており、配線の端部で第2層目の配
線17.18にスルーホールを介して接続されている。
フローティング状態のダミーパターン15は配線の都合
上途中で切断されている信号線12の空いた領域を補な
うように配置されており、第2層配線19と20で大面
積を有するフローティング状態のダミーパターン14と
16に接続されている。第4図のC−C’線に沿う断面
において、信号線11,12.13が最小配線間隔ピッ
チで平行にならんでいる領域では、第1の実施例と同様
に信号線11,12.13の単位長さ当たりの配線容量
はほぼ同じである。
信号線12のかわりに、フローティング状態のダミーパ
ターン15が置きかわったB−B’線に沿う断面は第5
図のようになり、この領域での信号線13から見える配
線容量は第6図の模式図のように信号線13とダミーパ
ターン16との間の容量C8及び、ダミーパターン16
と半導体基板9との間の容量CBを直列に接続した容量
と、信号線13とダミーパターン15との間の容量C3
及びダミーパターン15と半導体基板9との間の容量C
oを直列に接続した容量と、信号線13と半導体基板9
との間の容&Coとを合成したものである。
ここで、フローティング状態のダミーパターン16の面
積が十分に大きく、すなわち、ダミーパターン16と半
導体基板9との間の容量CBが配線容#S3よりも十分
に大きい場合には、信号線13とダミーパターン16を
介した半導体基板9との間の容量は信号線13とダミー
パターン16間の容量C3に十分近い値となる。また、
信号線13からダミーパターン15側に見える容量は、
ダミーパターン15とダミーパターン16とが第2層の
配線材料で接続されていることからダミーパターン15
と半導体基板9との間の容量Coと、ダミーパターン1
6と半導体基板9との間の容量CBとの並列接続容量と
、信号線13とダミーパターン15との間の容fir 
Cs 、との直列接続容量であり(1/ Cs + 1
 / (Co + CB) −’と表わせる。ここでC
BがC9よりも十分に大きい場合には、信号線13とダ
ミーパターン15を介した半導体基板9との間の容量は
、信号線13とダミーパターン16間の容量C8に十分
近い値となる。
このため、信号線13から見える容量は、最小配線間隔
ピッチで配線した時の配線間容量とほぼ等しくなる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、同一層内の配線間の領域
で配線間隔が最小配線ピッチでない領域に、配線材料を
用いてフローティング状態のダミーパターンを形成し、
そのダミーパターンと配線との間隔が最小ピッチになる
ようにダミーパターンを配置することにより、いかなる
配線に対しても、その単位長さ当たりの配線容量は最小
配線間隔で配線した場合の単位長さ当たりの配線容量と
ほぼ等しくできる効果がある。そのため計算機を用いた
遅延シミュレーションにおいても、配線パターンにかか
わらず一義的に単位配線容量を決めることができるため
、正確な遅延時間を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の第1の実施例を示す平面図、第2図
は第1図のA−A’線断面図、第3図は、第2図での配
線容量を説明する為の模式図、第4図は、本発明の第2
の実施例を示す平面図、第5図は第4図のB−B’線断
面図、第6図は第5図での配線容量を説明する為の模式
図、第7図は、従来技術を示す断面図、第8図〜第11
図は従来技術における配線容量を説明する模式図である
。 1.9.22・・・・・・半導体基板、2,10,23
・・・・・・酸化膜、3,4,5,11,12,13,
24゜25、27.28.29.30・・・・・・信号
線、6,7゜14.15.16・・・・・・ダミーパタ
ーン、8,21゜26・・・・・・層間絶縁膜。 代理人 弁理士  内 原   晋 翳2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上の同一層内の配線層において、配線間隔が
    所定の配線ピッチより広い配線に隣接して該配線との間
    隔が前記所定の配線ピッチになるように形成されたダミ
    ーパターンを有することを特徴とする半導体装置。
JP29500388A 1988-11-21 1988-11-21 半導体装置 Pending JPH02140934A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6294841B1 (en) * 1998-06-08 2001-09-25 Siemens Aktiengesellschaft Integrated semiconductor circuit having dummy structures
JP2009237673A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Epson Imaging Devices Corp 静電容量型入力装置、入力機能付き表示装置および電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60119749A (ja) * 1983-12-02 1985-06-27 Hitachi Ltd 多層配線部材
JPS60183784A (ja) * 1984-03-01 1985-09-19 キヤノン株式会社 配線装置

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