JPH07297188A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH07297188A
JPH07297188A JP8637194A JP8637194A JPH07297188A JP H07297188 A JPH07297188 A JP H07297188A JP 8637194 A JP8637194 A JP 8637194A JP 8637194 A JP8637194 A JP 8637194A JP H07297188 A JPH07297188 A JP H07297188A
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JP
Japan
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power supply
wirings
wiring
integrated circuit
circuit device
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JP8637194A
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English (en)
Inventor
Katsumi Tsuneno
克己 常野
Jinko Ichikawa
仁子 市川
Hiroo Masuda
弘生 増田
Hisako Sato
久子 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路装置の動作の信頼性を向上す
る。また、半導体集積回路装置の電源ノイズの低減を簡
単な工程で実現する。 【構成】 複数の電源配線2A,2B,2C,2Dとア
ース配線3A,3B,3Cが半導体基板上の同一層上に
交互に隣接して並列に設けられている。また、前記電源
配線とアース配線の配置関係を保持した複数の電源配線
とアース配線が設けられた配線層を、多層に設けられて
いる。また、前記電源配線とアース配線の間及び近傍に
誘電率の大きな絶縁材料からなる絶縁膜が設けられてい
る。電源配線とアース配線が半導体基板上の異なる層上
に互に電気的に絶縁されて設けられ、かつ、前記電源配
線層もしくはアース配線層に穴が設けられ、該穴の中に
電気的に絶縁された前記アース配線層もしくは電源配線
層と電気的に接続されたアース配線もしくは電源配線の
一部が対向アース電極として配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、特に、ゲートアレイ型半導体集積回路装置の電源
配線とアース配線に適用して有効な技術に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】微細加工技術の進歩に伴い、半導体集積
回路装置の電源電圧は低下傾向を示している。このた
め、半導体集積回路装置を安定して動作させるには、電
源の安定化が必要となるが、この問題解決として通常、
ノイズフィルターとして電源とアース間に外付けの容量
を接続する手段がとられている。この容量の付加手段は
例えばコンデンサをハンダ付け等で行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者は前記従来技術を検討した結果、次の問題点があるこ
とを見出した。
【0004】すなわち、前記容量の付加手段では、余分
な工程と部品を必要とする問題があった。また、ハンダ
付け等で行うため信頼性の点で問題があった。
【0005】本発明の目的は、半導体集積回路装置の電
源ノイズの低減を簡単な工程で実現可能な技術を提供す
ることにある。
【0006】本発明の他の目的は、半導体集積回路装置
の動作の信頼性を向上することが可能な技術を提供する
ことにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的及び新規
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。
【0008】
【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
の通りである。
【0009】半導体集積回路装置において、(1)複数
の電源配線と複数のアース配線が半導体基板上の同一層
上に交互に隣接して並列に設けられている。
【0010】(2)前記(1)の電源配線とアース配線
の配置関係を保持した複数の電源配線と複数のアース配
線が設けられた配線層を、複数層設けて各層間の電源配
線同志及び各層間のアース配線同志がそれぞれ連結線で
電気的に接続されている。
【0011】(3)半導体集積回路装置において、1枚
のベタ導電膜からなる電源配線層と他の1枚のベタ導電
膜からなるアース配線層が半導体基板上の異なる層上に
互に電気的に絶縁されて設けられ、かつ、前記電源配線
層に穴が設けられ、該穴の中に電気的に絶縁された前記
アース配線層と電気的に接続されたアース配線もしくは
電源配線の一部が対向アース電極として配置されてい
る。
【0012】(4)半導体集積回路装置において、1枚
のベタ導電膜からなる電源配線層と他の1枚のベタ導電
膜からなるアース配線層が半導体基板上の異なる層上に
互に電気的に絶縁されて設けられ、かつ、前記アース配
線層に穴が設けられ、該穴の中に電気的に絶縁された前
記電源配線層と電気的に接続された電源配線の一部が対
向電源配線として配置されている。
【0013】(5)前記(1)乃至(4)のうちいずれ
か一つの半導体集積回路装置において、前記電源配線と
アース配線の間及びそれらの近傍に誘電率の大きな絶縁
材料からなる絶縁膜が設けられている。
【0014】
【作用】前記手段の(1)〜(5)によれば、半導体集
積回路装置の同層において、電源配線とアース配線との
間に容量を設けることができるので、電源電圧の安定化
をはかることができる。これにより、半導体集積回路装
置の動作の信頼性を向上することができる。
【0015】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一名称及び同一符号を付
与し、その繰り返しの説明は省略する。
【0016】(実施例1)図1は本発明をゲートアレイ
型の半導体集積回路装置に適用した実施例1の電源配線
とアース配線のみを示した平面図、図2は本実施例1の
実際の半導体集積回路装置の平面であり、1は半導体素
子(M)、2は電源配線(Vcc)の連結線、2A,2
B,2C,2Dは各電源配線(Vcc)、3はアース配
線(Vss)の連結線、3A,3B,3Cは各アース配
線(Vss)である。
【0017】本実施例1のゲートアレイ型の半導体集積
回路装置の電源配線とアース配線は、図1に示すよう
に、複数の電源配線2A,2B,2C,2Dと複数のア
ース配線3A,3B,3Cとが半導体基板(図示してい
ない)上の同一層上に交互に電気的に絶縁(絶縁材は図
示していない)され、隣接して並列に設けられている。
すなわち、前記電源配線またはアース配線の左右に前記
アース配線または電源配線が並列に隣接(近接)して設
けられている。このように構成することにより、同層に
おいて、電源配線とアース配線との間に容量を発生させ
ることができる。
【0018】(実施例2)図3は本発明をゲートアレイ
型の半導体集積回路装置に適用した実施例2の電源配線
とアース配線の構成を説明するための模式図である。
【0019】本実施例2のゲートアレイ型の半導体集積
回路装置の電源配線とアース配線は、図3に示すよう
に、半導体基板上の第1層に一枚のベタ導電膜からなる
アース配線(Vss)用の導電膜20が設けられ、この
アース配線用の導電膜20の上層の同一面上に一枚のベ
タ導電膜からなる電源配線(Vcc)用の導電膜10が
設けられている。この電源配線用の導電膜10上に複数
の長方形状穴11を複数並列に設けて電源配線2A,2
B,2C,2Dを形成し、前記複数の長方形状穴11の
内に前記アース配線用の導電膜20に連結線3で電気的
に接続された複数の平板状アース配線3A,3B,3C
を前記電源配線2A,2B,2C,2Dと互に電気的に
絶縁されて配置されている。
【0020】このように構成することにより、同層にお
いて、電源配線とアース配線との間にさらに大きな容量
を発生させることができる。
【0021】また、本実施例2では、電源配線用の導電
膜10上に複数の長方形状穴11を複数並列に設けて電
源配線2A,2B,2C,2Dを形成し、前記複数の長
方形状穴11の内に前記アース配線用の導電膜20に連
結線3で電気的に接続された複数の平板状アース配線3
A,3B,3Cを前記電源配線2A,2B,2C,2D
と互に電気的に絶縁されて配置されている構成にした
が、アース配線用の導電膜20上に複数の長方形状穴1
1を複数並列に設けて複数のアース配線を形成し、前記
複数の長方形状穴11の内に前記電源配線用の導電膜1
0に連結線2で電気的に接続された電源配線を前記アー
ス配線と互に電気的に絶縁されて配置されている構成に
しても同様の効果を得ることができる。
【0022】(実施例3)図4は本発明をゲートアレイ
型の半導体集積回路装置に適用した実施例3の電源配線
とアース配線の構成を説明するための模式図である。
【0023】本実施例3のゲートアレイ型の半導体集積
回路装置の電源配線とアース配線は、図4に示すよう
に、半導体基板上の第1層の同一面上に電源配線(2
A,2B)とアース配線(3A,3B,3C)とが交互
に電気的に絶縁されて隣接して並列に設けられている。
そして、第2層の同一面上にも第1層と同じ構成の電源
配線(2A,2B)とアース配線(3A,3B,3C)
とが交互に隣接して並列に電気的に絶縁されて設けら
れ、第3層の同一面上に電源配線2Aとアース配線3A
が電気的に絶縁されて隣接して並列に設けられている。
前記各層間の電源配線2A,2Bを連結線2で電気的に
接続し、各層間のアース配線3A,3B,3Cを連結線
3で電気的に接続したものである。このように構成する
ことにより、同層において、電源配線とアース配線との
間にさらに大きな容量を発生させることができる。
【0024】(実施例4)図5は本発明をゲートアレイ
型の半導体集積回路装置に適用した実施例4の電源配線
とアース配線の構成を説明するための模式図である。
【0025】本実施例4のゲートアレイ型の半導体集積
回路装置の電源配線とアース配線は、図5に示すよう
に、半導体基板上の第1層の同一面上に一枚のベタ導電
膜からなるアース配線用の導電膜20が設けられ、第2
層の同一面上に一枚のベタ導電膜からなる電源配線用の
導電膜10が設けられている。この電源配線用の導電膜
10上に複数の正方形状穴11A,11B,11C,1
1D・・・がマトリクス状に設けられて格子状の電源配
線2Nを形成し、前記正方形状穴11A,11B,11
C,11D・・・の内に前記アース配線用の導電膜10
に連結線3で電気的に接続された複数のアース配線電極
4A,4B,4C・・・が配置されている。このように
構成することにより、同層において前記格子状の電源配
線2Nとアース配線電極4A,4B,4C・・・との間
にさらに大きな容量を発生させることができる。
【0026】また、本実施例4では、電源配線用の導電
膜10上に複数の正方形状穴11A,11B,11C,
11D・・・がマトリクス状に設けられて格子状の電源
配線2Nを形成し、前記正方形状穴11A,11B,1
1C,11D・・・の内に前記アース配線用の導電膜2
0に連結線3で電気的に接続された複数のアース配線電
極4A,4B,4C・・・が配置されている構成にした
が、アース配線用の導電膜20上に複数の正方形状穴1
1A,11B,11C,11D・・・がマトリクス状に
設けられて格子状のアース配線を形成し、前記正方形状
穴11A,11B,11C,11D・・・の内に前記電
源配線用の導電膜10に連結線2で電気的に接続された
複数の電源配線電極が配置されている構成にしても同様
の効果を得ることができる。
【0027】(実施例5)図6は本発明をゲートアレイ
型の半導体集積回路装置に適用した実施例5の電源配線
とアース配線の構成を説明するための模式図である。
【0028】本実施例5のゲートアレイ型の半導体集積
回路装置の電源配線とアース配線は、図6に示すよう
に、前記実施例4の第2層の同一面上に設けられた一枚
のベタ導電膜からなる電源配線用の導電膜10の上に、
さらに、第3層として、同一構成の電源配線用の導電膜
10を設けたものである。このように構成することによ
り、電源配線電極及びアース配線電極を多数設けること
ができ、かつ、同層において、電源配線とアース配線と
の間にさらに大きな容量を発生させることができる。
【0029】(実施例6)図7は本発明をゲートアレイ
型の半導体集積回路装置に適用した実施例6の電源配線
とアース配線の構成を説明するための模式図である。
【0030】本実施例6のゲートアレイ型の半導体集積
回路装置の電源配線とアース配線は、図7に示すよう
に、複数の電源配線2A,2B,2Cと複数のアース配
線3A,3Bとが半導体基板(図示していない)上の同
一層上に交互に電気的に絶縁(絶縁材は図示していな
い)されて設けられている。前記電源配線2A,2B,
2Cと複数のアース配線3A,3Bとの間及びその近傍
に誘電率の大きい絶縁材料5、例えば、窒化シリコン
(SiN4)が設けられている。このように構成するこ
とにより、同層の電源配線2A,2B,2Cとアース配
線3A,3Bとの間に、さらに、大きな容量を発生させ
ることができる。
【0031】以上、本発明を実施例に基づき具体的に説
明したが、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し得
ることはいうまでもない。
【0032】
【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
の通りである。
【0033】すなわち、半導体集積回路装置の同層にお
いて、電源配線とアース配線との間に容量を設けること
ができるので、電源電圧の安定化をはかることができ
る。これにより、半導体集積回路装置の動作の信頼性を
向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をゲートアレイ型の半導体集積回路装置
に適用した実施例1の電源配線とアース配線のみを示し
た平面図である。
【図2】本実施例1の実際の半導体集積回路装置の平面
である。
【図3】本発明をゲートアレイ型の半導体集積回路装置
に適用した実施例2の電源配線とアース配線の構成を説
明するための模式図である。
【図4】本発明をゲートアレイ型の半導体集積回路装置
に適用した実施例3の電源配線とアース配線の構成を説
明するための模式図である。
【図5】本発明をゲートアレイ型の半導体集積回路装置
に適用した実施例4の電源配線とアース配線の構成を説
明するための模式図である。
【図6】本発明をゲートアレイ型の半導体集積回路装置
に適用した実施例5の電源配線とアース配線の構成を説
明するための模式図である。
【図7】本発明をゲートアレイ型の半導体集積回路装置
に適用した実施例6の電源配線とアース配線の構成を説
明するための模式図である。
【符号の説明】
1…半導体素子(M)、2…電源配線(Vcc)の連結
線、2A,2B,2C,2D…各電源配線(Vcc)、
2N…格子状の電源配線、3はアース配線(Vss)の
連結線、3A,3B,3C,3D…各アース配線(Vs
s)、4A,4B,4C…アース配線電極、5…誘電率
の大きい材料、10…電源配線用の導電膜、11…長方
形状穴、11A,11B,11C,11D…正方形状
穴、20…アース配線用の導電膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/41 H01L 27/04 D 29/44 F (72)発明者 佐藤 久子 東京都青梅市今井2326番地 株式会社日立 製作所デバイス開発センタ内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路装置において、複数の電
    源配線と複数のアース配線が半導体基板上の同一層上に
    交互に隣接して並列に設けられていることを特徴とする
    半導体集積回路装置。
  2. 【請求項2】 前記請求項1に記載の電源配線とアース
    配線の配置関係を保持した複数の電源配線と複数のアー
    ス配線が設けられた配線層を、複数層設けて各層間の電
    源配線同志及び各アース配線同志がそれぞれ連結線で電
    気的に接続されていることを特徴とする半導体集積回路
    装置。
  3. 【請求項3】 半導体集積回路装置において、1枚のベ
    タ導電膜からなる電源配線層と他の1枚のベタ導電膜か
    らなるアース配線層が半導体基板上の異なる層上に互に
    電気的に絶縁されて設けられ、かつ、前記電源配線層に
    穴が設けられ、該穴の中に電気的に絶縁された前記アー
    ス配線層と電気的に接続されたアース配線の一部が対向
    アース電極として配置されていることを特徴とする半導
    体集積回路装置。
  4. 【請求項4】 半導体集積回路装置において、1枚のベ
    タ導電膜からなる電源配線層と他の1枚のベタ導電膜か
    らなるアース配線層が半導体基板上の異なる層上に互に
    電気的に絶縁されて設けられ、かつ、前記アース配線層
    に穴が設けられ、該穴の中に電気的に絶縁された前記電
    源配線層と電気的に接続された電源配線の一部が対向電
    源配線として配置されていることを特徴とする半導体集
    積回路装置。
  5. 【請求項5】 前記請求項1乃至4のうちいずれか1項
    に記載の半導体集積回路装置において、前記電源配線と
    アース配線の間及びそれらの近傍に誘電率の大きな絶縁
    材料からなる絶縁膜が設けられていることを特徴とする
    半導体集積回路装置。
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