JPH02198154A - 配線の形成方法及びこれを利用した半導体装置 - Google Patents

配線の形成方法及びこれを利用した半導体装置

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JPH02198154A JP1016133A JP1613389A JPH02198154A JP H02198154 A JPH02198154 A JP H02198154A JP 1016133 A JP1016133 A JP 1016133A JP 1613389 A JP1613389 A JP 1613389A JP H02198154 A JPH02198154 A JP H02198154A
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湯山　恭史
Motonori Kawaji
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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、配線の形成方法及び半導体装置に関し、特に
、Ｘ−Ｙ格子状仮想線を用いた自動配置配線システムに
よって形成する配線の形成方法及びそれを利用した半導
体装置に適用して有効な技術に関するものである。
〔従来技術〕
自動配置配線システムでは、例えば、以下の処理が行な
われている。
まず、例えば、設計された論理回路図に基づき、この論
理回路情報を自動配置配線システムに入力する。
次に、自動配置配線システムは、データベースに記憶さ
れているベーシックセルパターンを、仮想的に表現され
た半導体チップ上に配置する。そして、前記論理回路情
報に基づき、前記ベーシックセルパターンに沿って、論
理機能パターンを配置する。この論理機能パターンの配
置は、自動配置配線システムにより自動的に行なわれて
いる。
次に、自動配置配線システムは、半導体チップ上に、仮
想的に表現されたＸ−Ｙ格子状の仮想線を設ける。そし
て、前記Ｘ−Ｙ格子状の仮想線上で、各々の論理機能パ
ターン間を自動的に配線し、論理回路データを完成させ
る。
次に、自動配置配線システムで完成された論理回路のデ
ータは、この自動配置配線システムにおいて、デザイン
ルールに基づきマスク作成データに変換される。前記デ
ザインルールとは１例えば、配線部分間の間隔及び配線
間の間隔の最小間隔の取り決めのことである。前記デザ
インルールによれば、接続孔が隣り合う場合には、接続
部分の間隔によって配線ピッチを決定している。
この後、マスク作成データに基づき、描画装置で結線用
マスクを形成する。この際、接続孔及び接続部分の形状
は、正方形又は長方形としている。
そして、この結線用マスクを使用し、デバイスプロセス
を施こすことにより、所定の論理機能を有する半導体装
置が完成する。この種の技術に関しては１例えば、特開
昭６０−３４０３９号公報に開示されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら１本発明者は、前述の配線の形成方法を利
用した半導体装置を検討した結果、次のような問題点を
見い出した。
すなわち、前記Ｘ−Ｙ格子状の仮想線が正方形又は長方
形であるため、接続部分間の間隔が配線ピッチよりも小
さくなるので、配線ピッチは、短絡事故等の制限により
接続部分間の間隔によって決まる。このために、多層配
線の配線ピッチは、所定のピッチよりもノ］１さくでき
ないという問題があった。
本発明の目的は、自動配置配線システムによる配線形成
方法において、自動的に配線ピッチを小さくすることが
可能な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、自動配置配線システムを利用して
形成された半導体装置において、配線密度を高めて、配
線面積を縮小することが可能な技術を提供することにあ
る。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
〔課題を解決するための手段〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなわち、自動配置配線システムの設計上のＸ−Ｙ格子
状仮想線のＸ方向仮想線上にＸ配線を所定のピッチでそ
れぞれ平行に形成する段階と、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線
のＹ方向仮想線上にＹ配線を所定のピッチでそれぞれ平
行に形成する段階と、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線上で、所
定の回路パターシ間を自動的に配線し、回路データを完
成させる段階と、該回路データを完成させる段階の後、
前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＸ方向仮想線全体又はＹ方向
仮想線全体を一度に所定角度傾斜させる段階とを備えた
配線の形成方法である。
また、自動配置配線システムの設計上のＸ−Ｙ格子状仮
想線のＸ方向仮想線上に所定のピッチで平行に延在する
Ｘ配線層と、ｘ−ｙ格子状仮想線のＹ方向仮想線上に所
定のピッチで平行に延在するＸ配線層とを有し、前記ｘ
−ｙ格子状仮想線の所定の交差点でＸ配線層のＸ配線と
Ｘ配線層のＹ配線とを接続孔を介して接続した配線を有
する半導体装置において、Ｘ配線とＹ配線との各交差点
の接続部分間の距離をほぼ一定に保持し、かつ前記ｘ−
ｙ格子状仮想線のＸ方向仮想線又はＹ方向仮想線上に所
定のピッチで平行に延在するＹ配線を傾斜させたもので
ある。
また、前記接続部分を円形状又は正六角形状に形成させ
たものである。
〔作用〕
前述の手段によれば、自動配置配線システムの設計上の
Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＸ方向仮想線上にＸ配線を所定の
ピッチでそれぞれ平行に形成し、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想
線のＹ方向仮想線上にＹ配線を所定のピッチでそれぞれ
平行に形成し、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線上で、所定の回
路パターン間を自動的に配線し、回路データを完成させ
た後、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＸ方向仮想線全体又は
Ｙ方向仮想線全体を一度に所定角度傾斜させることによ
り、接続部分間の所定（一定）の間隔を保持し、かつ、
配線ピッチを小さくすることができるので、高密度で高
信頼度の多層配線を能率よく形成することができる。
また、自動配置配線システムの設計上のＸ−Ｙ平行に延
在するＸ配線層と、Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＹ方向仮想線
上に所定のピッチで平行に延在するＹ配置１ＱＭとを有
し、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線の所定の交差点でＸ配線層
のＸ配線とＹ配線層のＹ配線とを接続孔を介して接続し
た配線を有する半導体装置において、Ｘ配線とＹ配線と
の各交差点の接続部分間の距離をほぼ一定に保持し、か
つ前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＸ方向仮想線上に所定のピ
ッチで平行に延在するＸ配線又はＹ方向仮想線上に所定
のピッチで平行に延在するＹ配線を傾斜させたことによ
り、接続部分間の所定の間隔を保持し、かつ、配線ピッ
チを小さくした高密度で高信頼度の多層配線を得ること
ができるので、高集積度の半導体装置を提供することが
できる。
また、前記接続部分を円形状又は正六角形状に形成する
ことにより、前記接続部分間の所定の間隔をより保持し
易くすることができる。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。
なお、実施例を説明するための企図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
［実施例Ｉコ 本実施例Ｉの半導体装置は、第２図（本発明の実施例Ｉ
の半導体装置の全体構成の概略を示す平面図）に示すよ
うに、例えば、単結晶珪素（Ｓｉ）基板１５を有する半
導体チップ１０上には、その周辺部分に、外部端子（ポ
ンディングパッド）１１、人出力バッファ回路１２のそ
れぞれを複数配置している。
入出力バッファ回路１２で囲まれた半導体チップ１０の
中央部分には、セル列１３が行（Ｘ）方向に複数配置さ
れている。前記セル列１３間には、セル列１３間を結線
するための配線チャネル領域１４が設けられている。前
記セル列１３には、セル端子５が設けられている。前記
セル端子５は、各ベーシックセルの入出力用の端子であ
る。前記セル列１３間の配線は、前記配線チャネル領域
１４において、前記セル端子５間を結ぶように設けられ
ている。
次に１本実施例Ｉの半導体装置の要部の詳細構造を説明
する。
第３図（第１図のｔｕ−ｔｕ線で切った断面図）に示す
ように、前記半導体基板１５上に、該半導体基板１５の
主面を選択的に酸化して形成された素子間分離絶縁膜１
６が形成されている。前記素子間分離絶縁膜１６は、例
えば、酸化珪素（Ｓｉｎ２）で形成されている。前記素
子間分離絶縁膜１６上には、第１ＪｆＪ目の層間絶縁膜
１７が形成されている。前記層間絶縁膜１７は、例えば
酸化珪素膜で形成され堆積して形成されている。Ｘ配線
７は、前記層間絶縁膜１７上に形成された、第１層目の
配線層（Ｘ配線ＷＪ）に形成されている。前記Ｘ配線７
は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で形成され
ている。層間絶縁１１！１８は、前記Ｘ配線７上及び層
間絶縁膜１７上に形成されている。前記層間絶縁膜１８
は、例えば酸化珪素膜で形成され堆積して形成されてい
る。
前記Ｙ配線８は、前記層間絶縁膜１８上に形成された、
第２層目の配線層（Ｙ配線層）に形成されている。前記
Ｙ配線８は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で
形成されている。前記Ｘ配線７と前記Ｙ配線８は、第２
層目の居間絶縁膜１８によって絶縁されている。前記Ｘ
配線７と前記Ｙ配線８は１層間絶縁膜１８に形成された
接続孔（スルーホール）３を通して接続されている。第
３図には図示していないが、前記Ｙ配線８及び層間絶縁
膜１８上には、パッシベーシゴン膜が形成されている。
次に、本実施例Ｉの半導体装置の配線を自動配置配線シ
ステムにより形成する方法について説明する。
なお、本実施例■の半導体装置の配線を自動配置配線シ
ステムにより形成する方法において、前述した従来の半
導体装置の配線を自動配置配線システムを用いて形成す
る方法と下記の部分以外は同じであるので、ここではそ
の説明を省略する。
まず、第１図（第２図の一点鎖線で囲まれた部分の要部
拡大平面図）に示すように、配線チャネル領域１４に、
自動配置配線システムの設計上のＸ−Ｙ格子状のＸ方向
仮想線１及びＹ方向仮想線２がそれぞれ形成される。Ｘ
方向仮想線１は、Ｘ軸に平行に所定のピッチで形成され
る。Ｙ方向仮想線２は、Ｙ軸に平行に所定のピッチで形
成されている。
そして、前記Ｘ−Ｙ格子状の仮想線上で、例えば所定の
論理回路パターン間を自動的に配線し。
論理回路データを完成させる。
この論理回路データを完成させた後、前記Ｘ−Ｙ格子状
仮想線のＹ方向仮想線２全体（Ｘ方向仮想ｍｉ全体）を
−度に所定角度、例えばＸ軸に対して直角から３０”反
時計方向に傾けられる。
また、本実施例■は、前記Ｘ−Ｙ格子が菱形の場合を示
しており、接続部分４の形状は、円形のものを示しであ
る。接続孔３の形状は、前記接続部分４の形状の相似形
であり、円形である。
このようにすることにより、第１図に示すように、接続
部分４（前記Ｘ配線７と前記Ｙ配線８とを接続する接続
孔３に対応する接続部分）間の所定（一定）の間隔すを
保持し、かつ、配線ピッチＣを小さくすることができる
ので、高密度で高信頼度の多層配線を能率よく形成する
ことができる。
すなわち、第１図に示すように、例えば、前記接続部分
４の半径ａを２μｍとし、接続部分４間の間隔すを１μ
ｍとすると、前述の従来技術では、Ｘ−Ｙ格子は、正方
形又は長方形であるので、配線ピッチは、Ｘ配線７及び
Ｙ配線８ともに５μｍとなる。
これに対して、本実施例Ｉにおいては、前記Ｘ配線７は
、配線ピッチＣで設けられている。前記Ｙ配線８は、配
線ピッチ（ａ＋ｂ＋ａ）で設けられている。
前記Ｙ配線８の配線ピッチは、５μｍ（ａ＋ｂ＋ａ＝２
μ石＋１μｍ＋２μｍ＝５μｍ）である。
前記Ｘ配線７の配線ピッチは１ 、／７ ｃ＝５μｍＸ　　　弁４．３μｍ となり、従来のものより縮小されている。
また、この際、前記接続部分４の上下の形状も、前記接
続部分４間の間隔が制限以下とならないようにする必要
がある。本実施例■では、前記接続孔３及び前記接続部
分４の形状は、円形としているので、配線部分間の間隔
すは、常に一定の間隔に保持される。
これにより、接続部分間の所定の間隔を保持し、かつ、
配線ピッチを小さくした高密度で高信頼度の多層配線を
得ることができるので、高集積度の半導体装置を提供す
ることができる。
なお、前記接続部分を円形状に形成したのは、前記接続
部分間の所定の間隔をより保持し易くするためである。
口実施例■］ 本実施例Ｈの半導体装置は、第４図（本発明の実施例■
を示す、第２図の一点鎖線で囲まれた部分の要部拡大平
面図）に示すように、前記実施例■の前記接続孔３及び
前記接続部分４の円形状を正六角形状としたものである
。
このように前記接続孔３及び前記接続部分４の形状を正
六角形状としているので、前記接続部分４間の間隔すを
実施例■と同様に、常に一定の間隔に容易に保持するこ
とがでる。
これにより、接続部分間の所定の間隔を保持し、かつ、
配線ピッチを小さくした高密度で高信頼度の多層配線を
得ることができるので、高集積度の半導体装置を提供す
ることができる。
以上１本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが１
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。
例えば、本実施例！乃至■では、格子の形状が菱形の場
合を示したが、平行四辺形でも、配線ピッチを小さくす
ることは可能である。
また、本実施例■乃至■では、Ｘ方向仮想線及びＸ配線
またはＹ方向仮想線及びＹ配線を傾ける段階を、論理回
路情報の完成後に行なっている。
この段階を、例えば自動配置の後に設けることも、もち
ろん可能である。
また、本実施例！乃至■では、２Ｍの配線を有する半導
体装置に本発明を適用した例を示したが、３層以上の多
層配線層を有する半導体装置に適用することは、勿論可
能である。
また、本実施例Ｉ乃至■では、固定チャネル方式の半導
体装置に本発明を適用した例を示したが、敷詰め方式の
半導体装置に適用することは、勿論可能である。
また、本発明の配線形成方法は、配線基板にも応用でき
る。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
すなわち、自動配置配線システムをよる配線形成方法に
おいて、自動的に配線ピッチを小さくすることができる
。
また、自動配置配線システムを利用して形成された半導
体装置において、配線密度を高めて、配線面積を縮小す
ることがことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の実施例１を示す、第２図の一点鎖線
で囲まれた部分の拡大平面図、第２図は、本発明の実施
例Ｉの半導体装置の全体構成の概略を説明するための平
面図、第３図は、第１図のｍ　−ｎｙ線で切った断面図
。 第４図は、本発明の実施例■を示す、第２図の一点鎖線
で囲まれた部分の拡大平面図である。 図中、１，２・・・仮想線、３・・・接続孔、４・・・
接続部分、５・・・セル端子、７・・・Ｘ配線、８・・
・Ｙｉｉ！線、１０・・・半導体チップ、１１・・・外
部端子、１２・・・入出力バッファ回路、１３・・・セ
ル列、１４・・・配線チャネル領域。 １５・・・半導体基板、１６・・・素子間分離絶縁膜、
１７．１８・・・層間絶縁膜である。 第１図 ６・・Ｙ配醸 藁２図 １ｎ 第３ 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、自動配置配線システムの設計上のＸ−Ｙ格子状仮想
    線のＸ方向仮想線上にＸ配線を所定のピッチでそれぞれ
    平行に形成する段階と、前記Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＹ方
    向仮想線上にＹ配線を所定のピッチでそれぞれ平行に形
    成する段階と、前記Ｘ−Ｙ格子状の仮想線上で、所定の
    回路パターン間を自動的に配線し、回路データを完成さ
    せる段階と、該回路データを完成させる段階の後、前記
    Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＸ方向仮想線全体又はＹ方向仮想
    線全体を一度に所定角度傾斜させる段階とを備えたこと
    を特徴とする配線の形成方法。 ２、自動配置配線システムの設計上のＸ−Ｙ格子状仮想
    線のＸ方向仮想線上に所定のピッチで平行に延在するＸ
    配線層と、Ｘ−Ｙ格子状仮想線のＹ方向仮想線上に所定
    のピッチで平行に延在するＹ配線層とを有し、前記Ｘ−
    Ｙ格子状仮想線の所定の交差点でＸ配線層のＸ配線とＹ
    配線層のＹ配線とを接続孔を介して接続した配線を有す
    る半導体装置において、Ｘ配線とＹ配線との各交差点の
    接続部分間の距離をほぼ一定に保持し、かつ前記Ｘ−Ｙ
    格子状仮想線のＸ方向仮想線上に所定のピッチで平行に
    延在するＸ配線又はＹ方向仮想線上に所定のピッチで平
    行に延在するＹ配線を傾斜させたことを特徴とする半導
    体装置。 ３、前記接続部分の形状は、円形状又は正六角形状にし
    たことを特徴とする請求項２に記載の半導体装置。
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