JPH08306773A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH08306773A
JPH08306773A JP7106727A JP10672795A JPH08306773A JP H08306773 A JPH08306773 A JP H08306773A JP 7106727 A JP7106727 A JP 7106727A JP 10672795 A JP10672795 A JP 10672795A JP H08306773 A JPH08306773 A JP H08306773A
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signal
wiring
signal wiring
dummy
semiconductor device
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JP7106727A
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Toshio Ishii
稔士 石井
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微細化やプロセス簡略化による層間絶縁膜等
の絶縁膜の薄層化により、信号配線の容量が増大して
も、該信号配線の容量増大による信号の遅延を抑制す
し、微細化やプロセス簡略化が高速化の妨げとなるのを
抑える。 【構成】 前段のインバータ13出力を後段のインバー
タ15に伝送する信号配線1と、該信号配線1とともに
寄生容量を形成する半導体基板(導体領域)4との間
に、信号配線1及び半導体基板4とは電気的に絶縁した
状態となるようN+拡散領域7を設けて、これをアルミ
配線に接続してダミー信号配線1aとし、該ダミー信号
配線1aには、信号配線1と同位相の信号を印加するよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置に関し、特
に、絶縁ゲート型電界効果トランジスタを含む半導体装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体装置における配線層は、半
導体基板に形成された素子上に、厚い層間絶縁膜を介し
て設けられており、この配線層には、1層構造や多層構
造のものがある。
【0003】図3は従来の一般的な半導体装置の構造を
説明するための図であり、例えば一層のポリシリコンと
一層のメタルからなるプロセスにより形成された半導体
装置の配線部分を示している。ここで、図3(a)は上
記配線部分を示す平面図、図3(b)は図3(a)のII
Ib−IIIb線部分の断面構造を示す図である。
【0004】図において、104はその表面に絶縁膜1
06が形成された半導体基板で、該基板104上には該
絶縁膜106及び層間絶縁膜105を介して信号配線1
01及びグランド配線102が形成されている。これら
の配線101及び102は、上記層間絶縁膜105上に
形成されたアルミ層をパターニングして形成されてい
る。このため該両配線101及び102の交差部分で
は、一方の配線をこれらの配線の上側あるいは下側に層
間絶縁膜を介して位置する配線につなぎ変える必要があ
る。
【0005】ここでは、上記配線101は上記配線10
2の両側で分断され、この分断された配線部分の端部
を、該配線101下側に層間絶縁膜105を介して形成
したポリシリコン配線103にコンタクトホール103
aにより接続している。このポリシリコン配線103
は、上記基板104の表面の絶縁膜106上に形成され
たポリシリコン層をパターニングして、トランジスタの
ゲート等と同時に形成したものであり、このようにポリ
シリコン層のパターニングにより形成した配線103
は、上記アルミ層のパターニングにより形成される配線
101,102等とは層間絶縁膜105により絶縁され
る。
【0006】このようにともにアルミ層のパターニング
により形成される信号配線101とグランド配線102
との交差部分では、上記信号配線101を、その下側の
ポリシリコン配線103につなぎ変えることにより、該
両配線を立体交差させるようにしている。
【0007】図3(c)は、図3(a)に示す配線とイ
ンバータとにより構成されるバッファ回路を示してい
る。図3(c)において、110及び111はそれぞれ
上記信号配線101により接続された前段及び後段のイ
ンバータで、該両インバータ間には、ポリシリコン配線
103の配線抵抗107が介在している。
【0008】ここで、上記信号配線101は、そのグラ
ンド配線102と交差する部分がポリシリコン配線10
3により構成されているため、上記信号配線101は、
ポリシリコン配線103とグランド配線102としての
アルミ層との間の浮遊容量108、及びポリシリコン配
線103と半導体基板104との間の浮遊容量109を
有することとなる。
【0009】このため、前段のインバータ110に入力
信号B1を入力すると、その出力ノード,つまり後段の
インバータ111の入力ノードでは、上記入力信号B1
に対応する出力信号B2が、図4の従来バッファ回路の
シミュレーション結果に示すようになまることとなり、
この結果、後段のインバータ111の出力波形B3は、
上記入力波形B1に対して遅延したものとなる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】ところが、安価な半導
体装置を供給するため、微細化や半導体製造期問の短縮
のためのプロセス簡略化が進むにつれ、LOCOS層や
配線層間膜(層間絶縁膜)が薄くなる傾向にあり、例え
ば図3(b)に示す構造では、ポリシリコン配線103
とグランド配線としてのアルミ層102との間の層間絶
縁膜105や、ポリシリコン配線103と半導体基板1
04との間の絶縁膜106が薄くなり、信号配線に付随
する浮遊容量が増大することとなる。この結果、回路間
を接続する信号配線での信号の遅延が増大し、信号処理
の高速化の妨げとなる。
【0011】ところで、一般に信号の遅延時間は、バッ
ファの駆動能力と、配線抵抗と配線容量との積である時
定数により決定される。
【0012】図3(c)に示す回路構成では、入力信号
B1に対する出力信号B3の遅延時間は、配線抵抗10
7の値と、配線容量108及び109の値の和との積に
よる時定数により規定されるが、ここでバッファの駆動
能力や配線抵抗の値は同じであると仮定して、より微細
化したプロセスを使用して配線層間膜の厚みが半分にな
った場合を考える。
【0013】この場合、配線抵抗107の値には変化が
なく、配線層間膜の厚みが半分になったことにより配線
容量108及び109の値の和は2倍となるため、信号
遅延時間を決定する時定数も2倍となる。従って、バッ
ファの駆動能力が同じであれば信号の遅延時間も2倍と
なる。
【0014】本発明は上記のような従来の問題点を解決
するためになされたもので、微細化やプロセス簡略化に
よる層間絶縁膜等の絶縁膜の薄層化により、信号配線の
容量が増大しても、該信号配線の容量増大による信号の
遅延を抑制することができ、微細化やプロセス簡略化が
高速化の妨げとなるのを抑えることができる半導体装置
を得ることが本発明の目的である。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明(請求項1)に
係る半導体装置は、半導体基板上に形成され、回路間で
の信号の伝送を行うための信号配線と、該信号配線と、
該信号配線とともに寄生容量を形成する導体領域との間
に介在し、かつ該信号配線及び導体領域とは電気的に絶
縁した状態となるよう該半導体基板上に設けられたダミ
ー信号配線とを備え、該ダミー信号配線には、該信号配
線と同位相の信号が印加されるよう構成したものであ
り、そのことにより上記目的が達成される。
【0016】この発明(請求項2)は、請求項1記載の
半導体装置において、前記信号配線を、前記半導体基板
上に絶縁膜を介して形成された半導体層からなる半導体
配線部を有するものとし、前記ダミー信号配線を、前記
導体領域としての半導体基板の表面領域に、該半導体配
線部と対向するよう形成された不純物拡散領域を有する
ものとしたものである。
【0017】この発明(請求項3)は、請求項2記載の
半導体装置において、前記信号配線を、前記半導体配線
部以外の部分として、前記半導体層上に層間絶縁膜を介
して形成された金属層からなる金属配線部を有し、該半
導体配線部にて、該金属層からなる他の信号配線と立体
交差するよう構成したものである。
【0018】この発明(請求項4)は、入力信号を受
け、これに対応する信号を出力する第1の信号処理回路
と、該第1の信号処理回路の出力を受け、これに対応す
る信号を出力する第2の信号処理回路とを備えた半導体
装置であって、半導体基板上に形成され、該第1の信号
処理回路の出力端と第2の信号処理回路の入力端とを接
続する信号配線と、該信号配線とは電気的に絶縁され、
平行に該半導体基板上に設けられたダミー信号配線とを
備え、該ダミー信号配線には、該信号配線と同位相の信
号が印加されるよう構成したものであり、そのことによ
り上記目的が達成される。
【0019】ここで、前記ダミー信号配線は、前記第1
の信号処理回路の出力端に接続されていることが好まし
い。
【0020】この発明(請求項5)は、請求項4記載の
半導体装置において、前記第1の信号処理回路と同一の
回路構成を有し、前記入力信号を受け、これに対応する
信号を出力するダミー信号処理回路を備え、前記ダミー
信号配線には、該ダミー信号処理回路の出力信号が供給
されるよう構成したものである。
【0021】この発明(請求項6)は、請求項4記載の
半導体装置において、前記信号配線を、前記半導体基板
上に形成された第1の導体層をパターニングしてなり、
一部に分断部分を有する配線本体部と、該第1の導体層
と層間絶縁膜を介して形成された第2の導体層をパター
ニングしてなり、該配線本体部の分断部分を接続する配
線接続部とから構成し、該信号配線を構成する配線本体
部の分断部分には、該信号配線と交差するよう、該第1
の導体層のパターニングにより形成された第2の信号配
線を配置したものである。
【0022】なお、請求項4ないし6のいずれかに記載
の半導体装置において、前記信号処理回路は例えばイン
バータ回路とすることができる。
【0023】
【作用】この発明(請求項1)においては、回路間での
信号の伝送を行うための信号配線と、該信号配線ととも
に寄生容量を形成する導体領域との間に、信号配線及び
導体領域とは電気的に絶縁した状態となるようダミー信
号配線を設けたから、上記寄生容量は、ダミー信号配線
と信号配線との間に形成される第1の寄生容量と、ダミ
ー信号配線と導体領域との間に形成される第2の寄生容
量とを直列接続したものとなる。このため、該ダミー信
号配線と信号配線とに同位相の信号を印加すると、ダミ
ー信号配線の電位の変化により、ダミー信号配線と導体
領域との間に形成される第2の寄生容量の充放電は行わ
れるが、上記第1の寄生容量の対向電極となっているダ
ミー信号配線と信号配線とは、ほぼ同電位となるため、
該第1の寄生容量の充放電が行われることはほとんどな
い。これにより、微細化やプロセス簡略化による層間絶
縁膜等の絶縁膜の薄層化により、信号配線の容量が増大
しても、該信号配線の容量増大による信号の遅延を抑制
することができ、微細化やプロセス簡略化が高速化の妨
げとなるのを抑えることができる。
【0024】この発明(請求項2)においては、請求項
1記載の半導体装置において、前記ダミー信号配線の、
前記導体領域としての半導体基板と信号配線との間に介
在する部分を、該半導体基板の表面領域に形成された不
純物拡散領域から構成したので、ダミー信号配線の、半
導体基板と信号配線との間に介在する部分は、半導体基
板上の素子の形成プロセスにて形成することができ、工
程の増加を回避できる。
【0025】この発明(請求項3)においては、請求項
2記載の半導体装置において、前記信号配線を、前記半
導体配線部以外の部分として、前記半導体層上に層間絶
縁膜を介して形成された金属層からなる金属配線部を有
し、該半導体配線部にて、該金属層からなる他の信号配
線と立体交差するよう構成しているため、信号配線の交
差部分等の大きな寄生容量が形成される部分での容量増
大による信号の遅延を抑制できる。
【0026】この発明(請求項4)においては、第1の
信号処理回路の出力を第2の信号処理回路に伝送する信
号配線とは電気的に絶縁されたダミー信号配線を平行に
半導体基板上に設けたので、第2の信号処理回路の入力
ノードに付く寄生容量は、ダミー信号配線と信号配線と
の間に形成される第1の寄生容量と、ダミー信号配線と
導体領域との間に形成される第2の寄生容量とを直列接
続したものとなる。このため該ダミー信号配線と信号配
線とに同位相の信号を印加すると、ダミー信号配線の電
位の変化により、ダミー信号配線と導体領域との間に形
成される第2の寄生容量の充放電は行われるが、上記第
1の寄生容量の対向電極となっているダミー信号配線と
信号配線とは、ほぼ同電位となるため、該第1の寄生容
量の充放電が行われることはほとんどない。これによ
り、上記第2の信号処理回路の入力ノードに付く寄生容
量による信号の遅延を抑制でき、微細化やプロセス簡略
化が高速化の妨げとなるのを抑えることができる。
【0027】ここで、前記ダミー信号配線を前記第1の
信号処理回路の出力端に接続することにより、簡単な構
成により、上記ダミー信号配線に信号配線と同位相の信
号を供給可能となる。
【0028】この発明(請求項5)においては、請求項
4記載の半導体装置において、前記第1の信号処理回路
と同一の回路構成を有し、前記入力信号を受け、これに
対応する信号を出力するダミー信号処理回路を備え、前
記ダミー信号配線には、該ダミー信号処理回路の出力信
号が供給されるよう構成したので、ダミー信号配線に対
する駆動能力が大きなものとなり、ダミー信号配線と導
体領域との間に形成される第2の寄生容量によるダミー
信号配線での信号なまりが低減され、ダミー信号配線と
信号配線とにおける信号波形をより近いものとできる。
これにより上記第2の信号処理回路の入力ノードに付く
寄生容量による信号の遅延をより一層抑制できる。
【0029】この発明(請求項6)においては、請求項
4記載の半導体装置において、前記信号配線を、第1の
導体層からなり、分断部分を有する配線本体部と、該第
1の導体層と層間絶縁膜を介して形成された第2の導体
層からなり、該配線本体部の分断部分を接続する配線接
続部とから構成し、該信号配線を構成する配線本体部の
分断部分には、該信号配線と交差するよう、該第1の導
体層のパターニングにより形成された第2の信号配線を
配置したので、信号配線の交差部分等の大きな寄生容量
が形成される部分での容量増大による信号の遅延を抑制
できる。
【0030】さらに、この発明(請求項4ないし6)に
おいては、前記信号処理回路がインバータ回路である場
合、微細化やプロセス簡略化による層間絶縁膜等の絶縁
膜の薄層化により、インバータ回路を含む信号伝送経路
での寄生容量が増大しても、この容量増大による信号の
遅延を抑制することができる。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0032】(実施例1)図1は本発明の第1の実施例
による半導体装置を説明するための図であり、図1
(a)は該半導体装置の配線部分を示す平面図、図1
(b)は図1(a)のIb−Ib線部分の断面構造を示
している。
【0033】図において、1,2はそれぞれ半導体基板
4上に絶縁膜6及び層間絶縁膜5を介して設けられた信
号配線,グランド配線で、該信号配線1及びグランド配
線2は、図3に示す従来の半導体装置における信号配線
101及びグランド配線102に相当するものである。
また、これらの配線1,2の交差部分では、上記信号配
線1とグランド配線2とを立体交差させている点も従来
の半導体装置と同一である。
【0034】簡単に説明すると、上記配線1及び2は、
上記層間絶縁膜5上に形成されたアルミ層をパターニン
グして形成されている。このため該両配線1及び2の交
差部分では、一方の配線をこれらの配線の上側あるいは
下側に層間絶縁膜を介して位置する配線につなぎ変える
必要がある。
【0035】ここでは、上記信号配線1は上記グランド
配線2の両側で分断し、分断された配線部分の端部を、
該信号配線1の下側に層間絶縁膜5を介して形成したポ
リシリコン配線3にコンタクトホール3aにより接続し
ている。このポリシリコン配線3は、上記基板1の表面
の絶縁膜6上に形成されたポリシリコン層をパターニン
グして、トランジスタのゲート等と同時に形成したもの
であり、このようにポリシリコン層のパターニングによ
り形成した配線3は、上記アルミ層のパターニングによ
り形成される配線1,2等とは層間絶縁膜5により絶縁
される。
【0036】そして、本実施例では、上記半導体基板4
の表面領域の、上記ポリシリコン配線3と対向する部分
には、N+型拡散領域7が形成されており、このN+拡散
領域7は、コンタクトホール7aを介してダミー信号配
線1aに接続されており、このダミー信号配線1aには
上記信号配線1と同位相の信号が供給されるようになっ
ている。
【0037】つまり、上記信号配線1とグランド配線2
の交差部分では、ポリシリコン配線3と、これとは電位
が異なる導電領域である半導体基板4との間に、信号配
線1,つまりポリシリコン配線3に供給される信号と同
位相の信号が供給される信号配線としてのN+拡散領域
7が位置する構造となっている。
【0038】もちろん、多層構造の金属配線を使用して
信号配線の交差箇所を立体交差構造とすることも可能で
あるが、このように多層構造の金属配線の使用は、コス
トアップにつながり、安価な半導体装置を供給するに
は、できるだけ層数の少ない配線構造が有効である。
【0039】このため、本実施例では、ゲートの形成前
にソース,ドレイン領域を形成するトランジスタの製造
プロセスにおいて、ソース,ドレイン領域としての拡散
層と同時に形成したN+拡散領域を、上記信号配線1と
同位相の信号が供給されるダミー信号配線1aの一部と
して使用するようにしている。この場合、新たな層形成
のための工程増加を回避できる。
【0040】図1(c)は、図1(a)に示す配線とイ
ンバータとにより構成されるバッファ回路を示してい
る。図1(c)において、13及び15はそれぞれ上記
信号配線1により接続された前段及び後段のインバータ
(第1及び第2の信号処理回路)で、該両インバータ1
3,15間には、ポリシリコン配線3の配線抵抗8が介
在している。また、上記N+拡散領域7を含むダミー信
号配線1aには、ダミーインバータ(ダミー信号処理回
路)14の出力が接続されており、このダミー信号配線
1aは、上記N+拡散領域7による配線抵抗9を有して
いる。
【0041】また、上記前段のインバータ13の入力と
ダミーインバータ14の入力とは接続され、上記信号配
線1及びダミー信号配線1aには同位相の信号が供給さ
れるようになっている。
【0042】ここで、上記信号配線1のグランド配線2
と交差している,つまりポリシリコン配線3が層間絶縁
膜5を介して該グランド配線2と対向しているため、信
号配線1とグランド配線2との間には、浮遊容量10が
形成されている。また該ポリシリコン配線3の下側の基
板表面には、これと対応するようN+拡散領域7が形成
されているため、上記信号配線1とダミー信号配線1a
との間には浮遊容量11が形成され、さらに、N+拡散
領域7と半導体基板4との間には、接合容量として浮遊
容量12が介在している。ここで、上記半導体基板4
は、グランド配線2と同様、接地電位に接続されてい
る。
【0043】図2は、図1(c)に示すバッファ回路の
シミュレーション結果を示す図であり、上記インバータ
13及びダミーインバータ14の入力ノードに入力信号
1を印加した時の、これらのインバータ13,14の
出力ノードでの信号波形A2,A4、及び後段のインバー
タ15の出力ノードでの信号波形A3を示している。
【0044】上記インバータ13,14の入力ノード
に、入力信号A1を入力すると、インバータ13、14
はそれぞれ独立した同位相の信号A2,A4を出力し、イ
ンバータ15は信号波形A3を出力する。上記インバー
タ13の出力信号A2と、ダミーインバータ14の出力
信号A4とのカップリング効果により、上記前段及び後
段のインバータ13及び15を接続する信号配線1が高
速に駆動される。これにより本実施例のバッファ回路の
出力信号A3の入力信号A1に対する遅延時間は、従来バ
ッファ回路の出力信号B3の入力信号B1に比べて大幅に
低減されることとなり、本実施例のバッファ回路では、
従来バッファ回路に比べて高速化が可能となる。
【0045】ここで、上記信号配線1が高速に駆動され
る理由としては、浮遊容量11は従来と同様の容量とし
て存在するが、拡散領域7を含むダミー信号配線1aの
信号A4と、ポリシリコン配線3を含む信号配線1の信
号A2とが同位相であるため、信号配線1からは上記浮
遊容量11が見えなくなるためである。
【0046】つまり、信号配線1の信号A2が変化する
ことによる浮遊容量11への充放電がなくなるため、結
果的に浮遊容量11の容量値をほぼ無視することができ
るようになり、入力信号A1に対するインバータ13の
出力信号A2の遅延時間は、配線抵抗8の抵抗値と配線
容量10のみの容量値との積である時定数により決定さ
れるためである。
【0047】図5は、本実施例のバッファ回路と従来バ
ッファ回路における絶縁膜6の厚さとアクセスタイムの
関係を示しており、例えばポリシリコン層の配線長が6
00μm,その幅が4μm,ポリシリコン層のシート抵
抗が5Ω/□,N+拡散層のシー卜抵抗が130Ω/□
である場合で、絶縁膜厚が1000オングストローム以
下になると、従来バッファ回路では急激にアクセスタイ
ムが遅延するが、上記第1の実施例のバッファ回路で
は、あまり変わらない。
【0048】また、図6は、本実施例のバッファ回路と
従来バッファ回路におけるポリシリコン配線3の配線長
とアクセスタイムの関係を示しており、例えばポリシリ
コン層の配線幅が4μm,ポリシリコン層のシート抵抗
が5Ω/□,N+拡散層のシート抵抗が130Ω/□,
絶縁膜厚が140オングストロームである場合、第1の
実施例のバッファ回路は、従来バッファ回路に比べてア
クセスタイム遅延を半減でき、半導体集積回路の大容量
化による配線長の増大において効果的になる。
【0049】このように本実施例では、前段のインバー
タ13の出力を後段のインバータ15に伝送する信号配
線1と、該信号配線1とともに寄生容量を形成する半導
体基板(導体領域)4との間に、信号配線1及び半導体
基板4とは電気的に絶縁した状態となるようN+拡散領
域7を設け、これをアルミ配線に接続してダミー信号配
線1aとしたので、上記寄生容量,つまり第2の信号処
理回路の入力ノードに付く寄生容量は、ダミー信号配線
1aと信号配線1との間に形成される第1の寄生容量1
1と、ダミー信号配線1aと半導体基板4との間に形成
される第2の寄生容量12とを直列接続したものとな
る。このため該ダミー信号配線1aと信号配線1とに同
位相の信号を印加すると、ダミー信号配線1aの電位の
変化により、ダミー信号配線1aと半導体基板4との間
に形成される第2の寄生容量12の充放電は行われる
が、上記第1の寄生容量11の対向電極となっているダ
ミー信号配線1aと信号配線1とは、ほぼ同電位となる
ため、該第1の寄生容量11の充放電が行われることは
ほとんどない。これにより、上記後段のインバータ15
の入力ノードに付く寄生容量による信号の遅延を抑制で
き、微細化やプロセス簡略化が高速化の妨げとなるのを
抑えることができる。
【0050】また、上記前段のインバータ13と同一の
回路構成を有し、入力信号を受け、これに対応する信号
を出力するダミーインバータ(ダミー信号処理回路)1
4を備え、ダミー信号配線1aには、該ダミーインバー
タ14の出力信号が供給されるよう構成したので、ダミ
ー信号配線1aに対する駆動能力が大きなものとなり、
ダミー信号配線1aと半導体基板4との間に形成される
第2の寄生容量12によるダミー信号配線での信号のな
まりが低減され、ダミー信号配線1aと信号配線1とに
おける信号波形をより近いものとできる。これにより上
記後段のインバータ15の入力ノードに付く寄生容量に
よる信号の遅延をより一層抑制できる。また、上記ダミ
ー信号配線1aの、半導体基板4と信号配線1との間に
介在する部分を、該半導体基板4の表面領域に形成され
たN+拡散領域7から構成したので、上記N+拡散領域7
は、トランジスタのソース,ドレインの形成プロセスに
て形成することができ、ダミー信号配線1aを形成する
ための新たな工程の増加を回避できる。
【0051】また、前記信号配線1を、アルミ層からな
り、分断部分を有する配線本体部と、該アルミ層の下側
に層間絶縁膜5を介して形成されたポリシリコン層から
なり、該配線本体部の分断部分を接続する配線接続部
(ポリシリコン配線)3とから構成し、該信号配線1を
構成する配線本体部の分断部分には、該信号配線1と交
差するよう、該アルミ層のパターニングにより形成され
たグランド配線2を配置したので、信号配線1とグラン
ド配線2との交差部分等の大きな寄生容量が形成される
部分での容量増大による信号の遅延を抑制できる。
【0052】(実施例2)図7は本発明の第2の実施例
による半導体装置を説明するための図であり、第1実施
例の図1(c)に示すバッファ回路に相当する回路構成
を示している。
【0053】この実施例は、上記第1実施例におけるN
+拡散領域7を含むダミー信号配線1aを、ポリシリコ
ン配線3を含む第1の信号配線1とともに前段のインバ
ータ13の出力に接続しており、上記第1の実施例にお
けるダミーインバータ14は用いていない。その他の構
成は上記第1の実施例と同様である。
【0054】この実施例では、上記第1の実施例に比べ
て、前段のインバータ13の出力側の負荷が増大してイ
ンバータ13の出力側での信号レベルの変化が緩慢にな
るため、バッファ回路の高速化の効果は第1の実施例に
比べると小さくなる。
【0055】以下、図7に示す回路構成の動作を、入力
信号A1がLOWレベルからHIGHレベルへ変化した
場合を例に挙げて簡単に説明する。なお、ここでは、上
記前段及び後段のインバータは、高電位側のPchトラ
ンジスタと低電位側のNchトランジスタとからなるC
MOSインバータとする。
【0056】入力信号A1がLOWレベルのときはイン
バータ13のPchトランジスタがONしており、後段
のインバータ15の入力ノードX2及びダミー信号配線
の解放端側のノードX4にはHIGHレベルの信号が出
力され、配線容量10,12はHIGHレベルの電位に
より充電されている。ここで入力信号A1がHIGHレ
ベルに変化すると、前段のインバータ13のPchトラ
ンジスタはOFFし、そのNchトランジスタがONと
なり、Nchトランジスタを通して、配線容量10,1
2に充電された電荷が低電位側電源へ放電されることと
なり、信号ノードX2,X4の電位がLOWレベルとな
る。このとき浮遊容量11の両端にかかる電圧にはほと
んど差はないため、つまり信号ノードX2とX4の電位
差は十分に小さいため、浮遊容量11にはほとんど充放
電は行われない。
【0057】この図7の回路構成では、ダミー信号配線
1aの信号A4を遅延させる配線容量12の放電が、実
際の信号配線1の信号A2を遅延させる配線容量10の
放電に影響を与えるため、それぞれの配線容量10,1
2に対して、各インバータ13及び14がそれぞれの充
放電を受け持っている図1(c)に示す第1実施例の回
路構成と比較すると、信号の遅延時間低減の効果は若干
小さくなる。
【0058】このような構成の本実施例では、前記ダミ
ー信号配線を、前記第1の信号処理回路の出力端に接続
したので、上記第1の実施例の、微細化やプロセス簡略
化が高速化の妨げとなるのを抑えることができるという
効果の他に、簡単な構成により、上記ダミー信号配線
に、信号配線と同位相の信号を供給できるという効果が
ある。
【0059】(実施例3)図8は本発明の第3の実施例
による半導体装置を説明するための図であり、第2実施
例の図7に示すバッファ回路に相当する回路構成を示し
ている。
【0060】図において、23,25はそれぞれ前段及
び後段のインバータで、それぞれ上記第2の実施例のイ
ンバータ13,15に相当するものである。上記インバ
ータ23,25は、配線抵抗18を有する信号配線31
により接続されており、また、上記前段のインバータ2
3の出力には、少なくとも一部が上記信号配線31と層
間絶縁膜等を介して対向するよう設けられたダミー信号
配線32が接続されている。ここで、上記信号配線31
は、半導体基板の層間絶縁膜上に形成されたアルミ層を
パターニングしてなるものであり、また、ダミー信号配
線32は、半導体基板の表面領域に上記信号配線31と
層間絶縁膜等を介して対向するよう形成された、配線抵
抗19を有するN+拡散領域を含むものである。
【0061】そして、この実施例では、前段のインバー
タ13と後段のインバータ15を接続する信号配線31
は、その上層のグランド配線等の信号配線と重なる部分
を有していない構成となっている。
【0062】ここで、上記信号配線31とダミー信号配
線32との間には、寄生容量21が形成され、ダミー信
号配線32と半導体基板との間には寄生容量22が形成
されている。
【0063】このような構成の本実施例においても、上
記信号配線31及びダミー信号配線32が前段のインバ
ータ23の入力に接続されているため、信号配線31及
びダミー信号配線32には同位相の信号供給されること
となる。このため、後段のインバータ25に入力ノード
X12の電位A12と、該入力ノードX12との間に寄生
容量21を形成するダミー信号配線の解放端X14の電
位A14とは、常にほぼ同電位となる。このため、寄生容
量21の容量値をほぼ無視することができるようにな
り、入力信号A11に対する出力信号A13の遅延時間は、
ほぼ配線抵抗18の抵抗値にのみ基づく時定数により決
定される。このため信号遅延時間を低減することができ
る。
【0064】なお、上記各本実施例では、信号配線やダ
ミー信号配線の一部として、ポリシリコン層やN+拡散
層を使用しているが、信号配線を構成する導体層はこれ
に限るものではない。例えば、上記ダミー信号配線は、
信号配線を構成するアルミ層の上層の第2のアルミ層を
パターニングしてなる、上記信号配線と層間絶縁膜を介
して重なる部分を有するものであってもよい。
【0065】
【発明の効果】以上のように本発明に係る半導体装置に
よれば、半導体基板上に形成され、回路間での信号の伝
送を行うための信号配線と、該信号配線と、該信号配線
とともに寄生容量を形成する導体領域との間に介在し、
かつ該信号配線及び導体領域とは電気的に絶縁した状態
となるよう該半導体基板上に設けられたダミー信号配線
とを備え、該ダミー信号配線には、該信号配線と同位相
の信号が印加されるよう構成したので、半導体装置の微
細化やプロセス簡略化が進み、層間絶縁膜や絶縁膜が薄
くなり、配線の容量が増大しても、信号遅延時間を低減
することができる効果がある。
【0066】また、この発明によれば上記半導体装置に
おいて、前記ダミー信号配線の、前記導体領域としての
半導体基板と、信号配線との間に介在する部分を、該半
導体基板の表面領域に形成された不純物拡散領域から構
成したので、ダミー信号配線の、半導体基板と信号配線
との間に介在する部分は、半導体基板上の素子の形成プ
ロセスにて形成することができ、工程の増加を回避でき
る効果がある。
【0067】また、この発明によれば上記半導体装置に
おいて、前記信号配線を、前記半導体配線部以外の部分
として、前記半導体層上に層間絶縁膜を介して形成され
た金属層からなる金属配線部を有し、該半導体配線部に
て、該金属層からなる他の信号配線と立体交差するよう
構成しているため、信号配線の交差部分等の大きな寄生
容量が形成される部分での容量増大による信号の遅延を
抑制できる。
【0068】また、この発明によれば上記半導体装置に
おいて、前段の信号処理回路と同一の回路構成を有し、
入力信号を受け、これに対応する信号を出力するダミー
信号処理回路を備え、該ダミー信号配線には、該ダミー
信号処理回路の出力信号が供給されるよう構成したの
で、ダミー信号配線に対する駆動能力が大きなものとな
り、ダミー信号配線と導体領域との間に形成される寄生
容量によるタミー信号配線での信号のなまりが低減さ
れ、ダミー信号配線と信号配線とにおける信号波形をよ
り近いものとできる。これにより後段の信号処理回路の
入力ノードに付く寄生容量による信号の遅延をより一層
抑制できる。
【0069】また、この発明によれば上記半導体装置に
おいて、前記ダミー信号配線を、前記前段の信号処理回
路の出力端に接続することにより、簡単な構成により、
上記ダミー信号配線に信号配線と同位相の信号を供給可
能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による半導体装置を説明
するための図であり、図1(a)は該半導体装置の配線
部分のレイアウトを示し、図1(b)は図1(a)のI
b−Ib線部分の断面構造を示し、図1(c)は上記半
導体装置におけるバッファ回路の回路構成を示してい
る。
【図2】上記第1の実施例の半導体装置におけるバッフ
ァ回路の動作のシミュレーション結果を示す図である。
【図3】従来の一般的な半導体装置の構造を説明するた
めの図であり、図3(a)は上記配線部分を示す平面
図、図3(b)は図3(a)のIIIb−IIIb線部分の断面
構造を示す図、図3(c)は従来バッファ回路の回路図
である。
【図4】図3(c)に示す従来のバッファ回路の動作の
シミュレーション結果を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施例のバッファ回路と従来バ
ッファ回路における絶縁膜厚とアクセスタイムの関係を
示す図である。
【図6】本発明の第1の実施例のバッファ回路と従来バ
ッファ回路におけるポリシリコン配線の配線長とアクセ
スタイムの関係を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施例による半導体装置として
バッファ回路の構成を示す図である。
【図8】本発明の第3の実施例による半導体装置として
バッファ回路の構成を示す図である。
【符号の説明】
1,31 信号配線 1a,32 ダミー信号配線 2 グランド配線 3 ポリシリコン配線 4 半導体基板 5 層間絶縁膜 6 絶縁膜 7 N+拡散領域 8 ポリシリコン配線の配線抵抗 9,19 N+拡散領域の配線抵抗 10 浮遊容量(寄生容量) 11,21 第1の浮遊容量(寄生容量) 12,22 第2の浮遊容量(寄生容量) 13,23 前段のインバータ(第1の信号処理回路) 14 ダミーインバータ(ダミー信号処理回路) 15,25 後段のインバータ(第2の信号処理回路) 18 信号配線の配線抵抗

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体基板上に形成され、回路間での信
    号の伝送を行うための信号配線と、 該信号配線と、該信号配線とともに寄生容量を形成する
    導体領域との間に介在し、かつ該信号配線及び導体領域
    とは電気的に絶縁した状態となるよう該半導体基板上に
    設けられたダミー信号配線とを備え、 該ダミー信号配線には、該信号配線と同位相の信号が印
    加されるよう構成した半導体装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の半導体装置において、 前記信号配線は、前記半導体基板上に絶縁膜を介して形
    成された半導体層からなる半導体配線部を有するもので
    あり、 前記ダミー信号配線は、前記導体領域としての半導体基
    板の表面領域に、該半導体配線部と対向するよう形成さ
    れた不純物拡散領域を有するものである半導体装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の半導体装置において、 前記信号配線は、前記半導体配線部以外の部分として、
    前記半導体層上に層間絶縁膜を介して形成された金属層
    からなる金属配線部を有し、該半導体配線部にて、該金
    属層からなる他の信号配線と立体交差するよう構成され
    ている半導体装置。
  4. 【請求項4】 入力信号を受け、これに対応する信号を
    出力する第1の信号処理回路と、該第1の信号処理回路
    の出力を受け、これに対応する信号を出力する第2の信
    号処理回路とを備えた半導体装置であって、 半導体基板上に形成され、該第1の信号処理回路の出力
    端と第2の信号処理回路の入力端とを接続する信号配線
    と、 該信号配線とは電気的に絶縁され、平行に該半導体基板
    上に設けられたダミー信号配線とを備え、 該ダミー信号配線には、該信号配線と同位相の信号が印
    加されるよう構成した半導体装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の半導体装置において、 前記第1の信号処理回路と同一の回路構成を有し、前記
    入力信号を受け、これに対応する信号を出力するダミー
    信号処理回路を備え、 前記ダミー信号配線には、該ダミー信号処理回路の出力
    信号が供給されるよう構成した半導体装置。
  6. 【請求項6】 請求項4記載の半導体装置において、 前記信号配線は、 前記半導体基板上に形成された第1の導体層をパターニ
    ングしてなり、一部に分断部分を有する配線本体部と、 該第1の導体層と層間絶縁膜を介して形成された第2の
    導体層をパターニングしてなり、該配線本体部の分断部
    分を接続する配線接続部とから構成されており、 該信号配線を構成する配線本体部の分断部分には、該信
    号配線と交差するよう、該第1の導体層のパターニング
    により形成された第2の信号配線が配置されている半導
    体装置。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100305680B1 (ko) * 1999-08-26 2001-11-01 윤종용 반도체 집적회로의 커패시터 제조방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS583379B2 (ja) 1977-01-24 1983-01-21 株式会社日立製作所 半導体装置
JPS56125868A (en) * 1980-03-07 1981-10-02 Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai Thin-film semiconductor device
JPS58141550A (ja) * 1982-02-17 1983-08-22 Nec Corp 半導体装置
JPH0194592A (ja) * 1987-10-06 1989-04-13 Fujitsu Ltd 半導体メモリ
JPH01214048A (ja) 1988-02-23 1989-08-28 Fujitsu Ltd 半導体集積装置
JPH0237763A (ja) 1988-07-27 1990-02-07 Nec Corp 半導体集積回路
JPH0828467B2 (ja) * 1988-11-15 1996-03-21 株式会社東芝 半導体装置
JPH0473951A (ja) 1990-07-16 1992-03-09 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 半導体装置
JPH04142074A (ja) 1990-10-02 1992-05-15 Seiko Epson Corp 半導体装置
DE4140564C2 (de) * 1990-12-10 2000-06-15 Sony Corp Pulssignalgenerator und zugeordnete Kaskodeschaltung
US5479044A (en) * 1993-06-25 1995-12-26 Nec Corporation Semiconductor circuit device capable of reducing influence of a parasitic capacitor

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