JPH09283630A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH09283630A JPH09283630A JP9405696A JP9405696A JPH09283630A JP H09283630 A JPH09283630 A JP H09283630A JP 9405696 A JP9405696 A JP 9405696A JP 9405696 A JP9405696 A JP 9405696A JP H09283630 A JPH09283630 A JP H09283630A
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- wiring
- width
- capacitance
- clock trunk
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置に係
り、特に、下層配線の上に、クロックドライバ等で駆動
する広幅のクロックトランクが配置される半導体装置に
用いるのに好適な、クロックトランクの容量を低減し、
クロックの遅延時間を低減することが可能な半導体装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a clock trunk suitable for use in a semiconductor device in which a wide clock trunk driven by a clock driver or the like is arranged on a lower layer wiring. Reduce capacity,
The present invention relates to a semiconductor device capable of reducing a clock delay time.
【0002】[0002]
【従来の技術】大規模集積回路(LSI)等の半導体装
置においては、クロックを半導体チップ内の各所に供給
する必要があり、専用のクロックトランクが用いられ
る。このクロックトランクは、100〜1000個位の
フリップフロップを駆動しているので、RC遅延による
スキュー等が問題となる。そこで、抵抗値を下げるため
に、通常の配線幅より広い広幅の配線が行われる。2. Description of the Related Art In a semiconductor device such as a large scale integrated circuit (LSI), it is necessary to supply a clock to each place in a semiconductor chip, and a dedicated clock trunk is used. Since this clock trunk drives about 100 to 1000 flip-flops, skew or the like due to RC delay becomes a problem. Therefore, in order to reduce the resistance value, a wide wiring wider than the normal wiring width is formed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、広幅の
配線の場合、抵抗値は下がるものの、逆に配線容量が増
大してしまい、クロックの遅延時間を小さくすることは
できなかった。However, in the case of a wide wiring, although the resistance value is lowered, the wiring capacitance is increased on the contrary, and the clock delay time cannot be reduced.
【0004】図1に示す如く、一般にクロックトランク
14は、配線の障害の少ない最上層のメタルを使用す
る。これは、基板10との容量等が最も小さくなること
もあり、有効な方法ではあるが、下層配線(メタル)1
2との容量は、どの層を用いても変わらない。クロック
トランクは、既に説明したように、RC遅延を低減して
クロックスキューを低減するため、広幅のメタルを使用
しているので、この下層配線12との間の容量は無視で
きない。As shown in FIG. 1, in general, the clock trunk 14 uses the uppermost metal layer having few wiring faults. This is an effective method because the capacity with the substrate 10 may be the smallest, but the lower layer wiring (metal) 1
The capacity of 2 does not change regardless of which layer is used. As described above, the clock trunk uses the wide metal in order to reduce the RC delay and the clock skew, so that the capacitance with the lower layer wiring 12 cannot be ignored.
【0005】本発明は、前記従来の問題点を解消するべ
くなされたもので、クロックトランクとその下層の配線
間の配線容量を小さくして、クロックの遅延時間を低減
することを課題とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to reduce the wiring capacitance between the clock trunk and the wiring in the lower layer thereof to reduce the clock delay time.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、下層配線の上
に、クロックドライバ等で駆動する広幅のクロックトラ
ンクが配置される半導体装置において、クロックトラン
クの下層の配線の、クロックトランクと交差する部分の
幅を、通常の配線幅より広くし、該交差部分の層間絶縁
膜の厚みを増すことにより、前記課題を解決したもので
ある。According to the present invention, in a semiconductor device in which a wide clock trunk driven by a clock driver or the like is arranged on a lower layer wiring, the wiring of the lower layer of the clock trunk intersects with the clock trunk. The problem is solved by making the width of the portion wider than the normal wiring width and increasing the thickness of the interlayer insulating film at the intersection.
【0007】一般に、上層メタルと下層メタル間の容量
は、両者の対向面積よりもむしろ両者間の層間絶縁膜の
厚さで決まり、層間絶縁膜が厚いほど容量を小さくする
ことができる。層間絶縁膜16の厚みと下層配線12の
幅の間には相関があり、図2に示す如く、下層配線12
が通常の配線幅である左半分よりも、広幅となっている
右半分の方が層間絶縁膜16の厚みが厚くなる。従っ
て、この性質を利用して、クロックトランクの下の配線
が交差する部分だけ、下の方の配線を広幅にすることに
よって、交差部分の配線容量を小さくすることができ
る。Generally, the capacitance between the upper layer metal and the lower layer metal is determined by the thickness of the interlayer insulating film between the two, rather than the area where they face each other. The thicker the interlayer insulating film, the smaller the capacitance can be made. There is a correlation between the thickness of the interlayer insulating film 16 and the width of the lower layer wiring 12, and as shown in FIG.
Is thicker in the right half, which is wider than in the left half, which is a normal wiring width. Therefore, by utilizing this property, the wiring capacity at the intersection can be reduced by widening the lower wiring only at the intersection of the wirings below the clock trunk.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実
施形態を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【0009】本実施形態は、図3に示す如く、従来と同
様の半導体装置において、クロックトランク14の下層
の配線12の、クロックトランク14と交差する部分の
幅を、通常の配線幅よりも広くし、該交差部分の層間絶
縁膜の厚みを増したものである。In this embodiment, as shown in FIG. 3, in a semiconductor device similar to the conventional one, the width of the portion of the wiring 12 in the lower layer of the clock trunk 14 that intersects with the clock trunk 14 is wider than the normal wiring width. However, the thickness of the interlayer insulating film at the intersection is increased.
【0010】[0010]
【実施例】以下、2層配線プロセスに適用した本発明の
実施例を説明する。コアのサイズを直径4mmとした場
合、クロックトランクの下を約500本の配線が交差す
ることになる。この場合、クロックトランクの幅を20
μmとすると、下層配線の幅が通常の配線幅0.8μm
のままである従来例では、配線間の容量が3.0pF、
基板との容量が1.02pFとなり、合計4.02pF
であったのが、本発明により、クロックトランクと交差
する部分の幅を、通常の配線幅より広い1.2μmとし
た実施例では、配線間の容量が2.5pF、基板との容
量が0.85pFとなり、合計3.35pFとなって、
容量を約80%低減できることが確認できた。EXAMPLES Examples of the present invention applied to a two-layer wiring process will be described below. When the core has a diameter of 4 mm, about 500 wires cross under the clock trunk. In this case, the width of the clock trunk is 20
Assuming μm, the width of the lower layer wiring is the normal wiring width 0.8 μm
In the conventional example which remains the same, the capacitance between the wirings is 3.0 pF,
The capacitance with the substrate is 1.02 pF, for a total of 4.02 pF
However, according to the present invention, in the embodiment in which the width of the portion intersecting with the clock trunk is 1.2 μm, which is wider than the normal wiring width, the capacitance between wirings is 2.5 pF and the capacitance with the substrate is 0. .85 pF, a total of 3.35 pF,
It was confirmed that the capacity could be reduced by about 80%.
【0011】この容量低減により、クロックトランクを
駆動する遅延時間は、前記従来例で665psであった
ものが、前記実施例では588psとなり、約88%の
遅延短縮が実現できた。Due to this capacity reduction, the delay time for driving the clock trunk is 588 ps in the above-described embodiment, whereas it was 665 ps in the above-mentioned conventional example, and a delay reduction of about 88% can be realized.
【0012】なお前記説明においては、本発明が2層配
線プロセスの上層側にクロックトランクが形成された場
合を例にとって説明していたが、本発明の適用対象はこ
れに限定されず、3層以上の配線プロセスの最下層以外
の上層側にクロックトランクが形成されている場合に
も、本発明が同様に適用できることは明らかである。In the above description, the present invention has been described by taking the case where the clock trunk is formed on the upper layer side of the two-layer wiring process as an example, but the present invention is not limited to this and three layers are applied. It is obvious that the present invention can be similarly applied to the case where the clock trunk is formed on the upper layer side other than the lowermost layer in the above wiring process.
【0013】[0013]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
クロックトランクと下層配線の交差部分の層間絶縁膜の
厚みを増すことによって、その配線容量を小さくするこ
とができ、クロックの遅延時間を小さくすることが可能
となる。As described above, according to the present invention,
By increasing the thickness of the interlayer insulating film at the intersection of the clock trunk and the lower layer wiring, the wiring capacitance can be reduced and the clock delay time can be reduced.
【図1】通常配線幅の下層配線の上に広幅のクロックト
ランクが形成された従来の半導体チップの要部を示す平
面図FIG. 1 is a plan view showing a main part of a conventional semiconductor chip in which a wide clock trunk is formed on a lower wiring of a normal wiring width.
【図2】本発明の原理を説明するための半導体チップの
要部断面図FIG. 2 is a sectional view of a main part of a semiconductor chip for explaining the principle of the present invention.
【図3】本発明の実施形態を示す半導体チップの要部平
面図FIG. 3 is a plan view of a main part of a semiconductor chip showing an embodiment of the present invention.
10…基板 12…下層配線 14…クロックトランク 16…層間絶縁膜 10 ... Substrate 12 ... Lower layer wiring 14 ... Clock trunk 16 ... Interlayer insulating film
Claims (1)
動する広幅のクロックトランクが配置される半導体装置
において、 クロックトランクの下層の配線の、クロックトランクと
交差する部分の幅を、通常の配線幅より広くし、該交差
部分の層間絶縁膜の厚みを増したこを特徴とする半導体
装置。1. In a semiconductor device in which a wide-width clock trunk driven by a clock driver or the like is arranged on a lower layer wiring, the width of a portion of the lower layer wiring of the clock trunk intersecting the clock trunk is set to a normal wiring. A semiconductor device characterized in that it is wider than the width and the thickness of the interlayer insulating film at the intersection is increased.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9405696A JPH09283630A (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9405696A JPH09283630A (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Semiconductor device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09283630A true JPH09283630A (en) | 1997-10-31 |
Family
ID=14099896
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9405696A Pending JPH09283630A (en) | 1996-04-16 | 1996-04-16 | Semiconductor device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09283630A (en) |
-
1996
- 1996-04-16 JP JP9405696A patent/JPH09283630A/en active Pending
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