JPH10256250A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPH10256250A
JPH10256250A JP5785397A JP5785397A JPH10256250A JP H10256250 A JPH10256250 A JP H10256250A JP 5785397 A JP5785397 A JP 5785397A JP 5785397 A JP5785397 A JP 5785397A JP H10256250 A JPH10256250 A JP H10256250A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
layer
wiring layer
contact
circuit device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5785397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Mizuno
正雄 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP5785397A priority Critical patent/JPH10256250A/en
Publication of JPH10256250A publication Critical patent/JPH10256250A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/5222Capacitive arrangements or effects of, or between wiring layers
    • H01L23/5225Shielding layers formed together with wiring layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform effective shielding by forming the (n+1)<-> th wiring layer which covers a specified functional block in the (n+1)<-> th layer above this specified functional block. SOLUTION: An N-type diffused region 2-6 for stopper connected with an n-well 203 is made into a circular form in advance, and a circuit to be shielded is built in beforehand, including a P-well 202 within. First, contacts 221a for connection between the first-layer metallic wiring and a diffused region are arranged densely in a circular form likewise on the N-type diffused layer 206 formed into a circular shape. Thereon, wring is arranged in circular form likewise along the contact arranged, by a first wiring 321a. This processing is performed in a circular form to a contact 223a for connection between a third- layer metallic wiring 233a and a second-layer metallic wiring 232a. Lastly, the third-layer metallic wiring 233a is made in the shape for filling up this functional block over the entire surface, whereupon the contacts can be piled up in the shape of an upside-down cup from the same subplate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は多層配線による大規
模集積回路装置において、雑音発生源となる高周波を取
扱うアナログおよびデジタル回路ブロックや、特定の機
能ブロック間を接続したり信号を分配する配線群に対し
て、多層の金属配線によって外部の回路との遮蔽を行う
ことができる集積回路装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a large-scale integrated circuit device using multi-layer wiring, and more particularly, to an analog and digital circuit block for handling high frequencies as a noise source, and a wiring group for connecting specific functional blocks and distributing signals. In contrast, the present invention relates to an integrated circuit device that can shield an external circuit with a multilayer metal wiring.

【0002】[0002]

【従来の技術】多層金属配線を採用した、集積回路装置
においては、図4に示すような、配線間の結合容量の配
線相互間に与える影響については、配線の幅による影響
を考慮しているのみであった。特に2層配線の時代まで
は、幾何学的にも配線を自動配線処理の工程において、
なるべく直行させることで解決していたし、回路的に
も、一つのチップ内に、全く異なる種類の回路が存在す
るような、チップを開発してはいなかった。たとえば、
通常のスピードの回路の中に、アナログの高速回路や高
速の演算回路、DRAMなどが混在することはなかっ
た。
2. Description of the Related Art In an integrated circuit device employing multi-layered metal wiring, as shown in FIG. 4, the effect of the coupling capacitance between wirings between wirings is taken into account the effect of the width of wiring. Was only. Until the era of two-layer wiring, especially in the process of automatic wiring processing geometrically,
The problem was solved by making it as straight as possible, and in terms of circuit, a chip in which completely different types of circuits exist in one chip was not developed. For example,
An analog high-speed circuit, a high-speed arithmetic circuit, a DRAM, and the like were not mixed in a normal-speed circuit.

【0003】このため、3層配線の時代に入っても、特
にチップ内の特定の機能ブロックや特定の機能ブロック
を相互に配線している配線群を分離したり隔離したりす
る必要もなかった。
Therefore, even in the era of three-layer wiring, it is not necessary to separate or isolate a particular functional block in a chip or a wiring group interconnecting the particular functional block. .

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし近年、多層金属
配線を積極的に採用した、システムオンシリコン規模
の、大規模集積回路装置においては、従来では別チップ
のLSIとして開発していた回路規模のものをメガセル
という回路機能ブロックの形としてチップ内に複数取込
み、これらを相互に配置配線することによって、性能的
にも、コスト的にもLSIとして大きな飛躍・改善がな
されて来ている。
However, in recent years, in a large-scale integrated circuit device on a system-on-silicon scale, which actively employs multilayer metal wiring, a circuit scale which has conventionally been developed as a separate chip LSI has been developed. By taking a plurality of devices in the form of a circuit function block called a megacell in a chip and arranging and wiring them mutually, a great leap and improvement in LSI performance and cost has been made.

【0005】集積度の向上のためにも、ディープサブミ
クロンプロセスが採用されつつあり、配線間の結合容量
についても、配線幅と配線の厚みの比率がより接近して
来ており、従来の垂直方向の配線間の結合容量のみなら
ず、側面と結合容量の影響も考えなければならなくなっ
てきた。
In order to improve the degree of integration, a deep sub-micron process is being adopted. As for the coupling capacitance between the wirings, the ratio between the wiring width and the wiring thickness is getting closer, and the conventional vertical capacitance is required. It has become necessary to consider not only the coupling capacitance between the wirings in the directions but also the influence of the side surface and the coupling capacitance.

【0006】このようなことから、 a)3層以上の配線処理については、従来の2層配線の
ように配線層を直交させる手法だけでは、配線間相互の
結合容量の影響を十分に減らすことはできない。
From the above, a) For the wiring processing of three or more layers, the effect of the mutual coupling capacitance between the wirings can be sufficiently reduced only by the method of making the wiring layers orthogonal as in the conventional two-layer wiring. Can not.

【0007】b)同一チップ内に、雑音発生源となるよ
うな、高速のアナログ回路やデジタル回路ブロックが取
込まれた場合、今まで正常に動作していた一般の回路に
誤動作を含め大きな影響がでる。
B) When a high-speed analog circuit or a digital circuit block which becomes a noise generating source is incorporated in the same chip, a general circuit which normally operates normally has a large influence including a malfunction. Comes out.

【0008】c)ディープサブミクロンプロセスにおい
てはチップ内の集積度が極めて高いので、単なる回路の
シールドのために、余分な面積を占有できない。
C) In the deep sub-micron process, since the degree of integration in the chip is extremely high, no extra area can be occupied merely by shielding the circuit.

【0009】d)配線側面による配線相互間の結合容量
についてもシールドする必要がある。
D) It is necessary to shield the coupling capacitance between the wirings due to the wiring side surfaces.

【0010】の問題に対して、あくまでも、配線間の結
合容量を考慮した、回路シミュレーション技術の進歩に
依存せざる負えなくなっている。
With respect to the problem described above, it is inevitable to rely on the progress of the circuit simulation technology in consideration of the coupling capacitance between wirings.

【0011】本発明はこのような問題点を解決するもの
で、その目的とするところは、特定の機能ブロックおよ
び特定の機能ブロック間を接続する配線群と、その他の
LSIの配線とを隔離しかつ場所的にはLSIチップ内
に混在させることが可能なシステムオンシリコン規模の
半導体集積回路装置を提供することにある。
The present invention solves such a problem, and an object of the present invention is to isolate a specific functional block and a wiring group connecting the specific functional blocks from the wiring of other LSIs. Another object of the present invention is to provide a system-on-silicon scale semiconductor integrated circuit device which can be mixed in an LSI chip.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置は a)LSIチップ内において、n層の配線層に依って、
特定の機能ブロックが構成されている場合、 b)前記、特定の機能ブロック領域の外周には、同一基
板PwellまたはNwellの中に形成された、スト
ッパー用の拡散層が環状に設けられ、 c)前記機能ブロックを取り囲む様に形成された拡散層
の上に、前記機能ブロックを取り囲むように、第1層目
の配線層と前記拡散層とを接続する第1のコンタクトを
環状に配置され、 b)さらに前記の環状に配置された第1のコンタクト
は、相互に第1層目の配線層によって環状に接続され、 c)前記拡散層と同様に、前記の環状に配置された第1
層目の配線層の上に、前記機能ブロックを取り囲むよう
に、第2層目の配線層と前記第1層目の配線層とを接続
する第2のコンタクトが環状に配置され、 d)以下同様に、第n層目の配線層、およびn+1層目
の配線層と第n層目の配線層とを接続する第nのコンタ
クトが環状に配置され、 e)前記特定機能ブロックの上、n+1層目に、この特
定機能ブロックを覆う第n+1層目の配線層を形成する
ことによって構成されることを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device comprising: a) an n-layer wiring layer in an LSI chip;
In the case where a specific functional block is configured, b) a diffusion layer for a stopper, which is formed in the same substrate Pwell or Nwell, is provided in an annular shape around the specific functional block region, and c). A first contact connecting the first wiring layer and the diffusion layer is annularly arranged on the diffusion layer formed so as to surround the functional block so as to surround the function block, b. A) the first contacts arranged in an annular shape are connected to each other in an annular shape by a first wiring layer; c) the first contacts arranged in the annular shape similarly to the diffusion layer.
A second contact connecting the second wiring layer and the first wiring layer is annularly arranged on the first wiring layer so as to surround the functional block. Similarly, the n-th wiring layer and the n-th contact connecting the (n + 1) -th wiring layer to the n-th wiring layer are arranged in a ring shape. It is characterized in that it is formed by forming an (n + 1) th wiring layer covering the specific functional block in the layer.

【0013】また、本発明の半導体集積回路装置は a)LSIチップ内において、n層目からm層の配線層
に依って、特定の機能ブロック間を接続する配線群が構
成されている場合、 b)前記、特定の機能ブロック間を接続する配線群の下
に、前記配線群の大部分を平面的に覆う、n−1層目の
配線層に依って形成された、板状の領域を設け、 c)前記板状の領域の上に、これを取り囲むように、第
n層目の配線層と前記n−1層目の配線層とを接続する
第1のコンタクトを環状に配置し、 d)さらに前記の環状に配置された第nのコンタクトを
相互に、第n層目の配線層によって環状に接続し、 e)前記の環状に配置された第n層目の配線層の上に、
第n+1層目の配線層と前記第n層目の配線層とを接続
する第2のコンタクトを環状に配置し、 d)以下同様に、第n+m−1層目の配線層およびn+
m層目の配線層と第n+m−1層目の配線層とを接続す
る第mのコンタクトを環状に配置し、 e)前記、特定の機能ブロック間を接続する配線群の上
n+m層目に、これを覆う第n+m層目の配線層が形成
され、 f)前記、コンタクトおよび配線が同一の電位に接地さ
れることによって、構成されていることを特徴とする。
Further, the semiconductor integrated circuit device of the present invention has the following features: a) In the case where a wiring group for connecting specific function blocks is formed in an LSI chip by wiring layers from the nth layer to the mth layer, b) Below the wiring group connecting the specific functional blocks, a plate-like region formed by the (n-1) -th wiring layer, which covers most of the wiring group in a plane, is formed. C) a first contact for connecting the n-th wiring layer and the (n-1) th wiring layer is annularly arranged on the plate-like region so as to surround the plate-like region; d) further connecting the n-th contact arranged in an annular shape with each other in an annular manner by an n-th wiring layer; e) on the n-th wiring layer arranged in the annular shape ,
A second contact connecting the (n + 1) th wiring layer and the nth wiring layer is arranged in a ring shape. D) Similarly, the (n + m−1) th wiring layer and the n +
The m-th contact connecting the m-th wiring layer and the (n + m-1) -th wiring layer is arranged in a ring shape. e) The n + m-th layer above the wiring group connecting the specific function blocks And an (n + m) th wiring layer covering this, and f) the contact and the wiring are grounded to the same potential.

【0014】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記半導体集積回路装置において、前記第1から第nまで
のコンタクトが平面的に同一場所に積み上げられた(s
tack via)の構造をとることを特徴とする。
Further, in the semiconductor integrated circuit device according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit device, the first to n-th contacts are stacked at the same place in a plane (s).
(tack via).

【0015】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記半導体集積回路装置において、同一電位にあるコンタ
クトおよび配線層から、LSI内の別の機能ブロックに
電源ラインを供給することを特徴とする。
Further, the semiconductor integrated circuit device according to the present invention is characterized in that, in the semiconductor integrated circuit device, a power supply line is supplied from a contact and a wiring layer at the same potential to another functional block in the LSI.

【0016】また、本発明の半導体集積回路装置は、前
記半導体集積回路装置において、配線およびコンタクト
が平面的にグリッドに乗っていることを特徴とする。
The semiconductor integrated circuit device according to the present invention is characterized in that, in the semiconductor integrated circuit device, wirings and contacts are mounted on a grid in a plane.

【0017】[0017]

【作用】本発明は、上記構成により、複数の層間コンタ
クトおよび環状の配線を、断面的には壁状に、平面的に
は環状に配置する。n層よりなる特定回路ブロックにつ
いてはn+1層目の配線層による平板状の蓋をする。n
層目よりm層からなる特定の配線群に対しては、n−1
層目およびn+m層目の配線層により上下に平板状の蓋
をする。前述の配線およびコンタクトは全て基板電位を
共通にする。従って、従来の平板状の配線層による遮蔽
に比べ、平面的に場所をとらない。ディープサブミクロ
ンプロセスに特徴的な、配線側面の結合容量についても
遮蔽が可能である。
According to the present invention, a plurality of interlayer contacts and a ring-shaped wiring are arranged in a wall shape in cross section and in a ring shape in plan view. The specific circuit block having n layers is covered with a plate-like lid by the (n + 1) th wiring layer. n
For a specific wiring group consisting of m layers from the first layer, n-1
A plate-like lid is formed on the upper and lower sides by the wiring layer of the layer and the (n + m) th layer. The above-mentioned wirings and contacts all have the same substrate potential. Therefore, compared to the conventional shielding by a flat wiring layer, it takes up less space in a plane. It is also possible to shield the coupling capacitance on the wiring side surface, which is characteristic of the deep submicron process.

【0018】そして、本発明の上記構成によれば、特定
の機能ブロックおよび特定の機能ブロック間を接続する
配線群に対して、縦方向に多層配線のためのコンタクト
(Via)を、同電位のサブストレートから、環状に積
み上げており、かつ機能ブロックの上には、上位の配線
層が機能ブロックを覆う形で形成されていることによ
り、きわめて効果的な遮蔽を行うことができる。
According to the above configuration of the present invention, a contact (Via) for a multilayer wiring is vertically connected to a specific functional block and a wiring group connecting the specific functional blocks. An extremely effective shielding can be performed by being stacked in an annular shape from the substrate, and by forming an upper wiring layer on the functional block so as to cover the functional block.

【0019】更にコンタクトの積み上げに関しても、コ
ンタクトの多段積みを積極的に活用することによって、
図6における配線およびコンタクトによって形成される
網目をより細くすることができ、遮蔽の効果も向上す
る。
Further, regarding the stacking of the contacts, by actively utilizing the multi-stacking of the contacts,
The mesh formed by the wirings and contacts in FIG. 6 can be made thinner, and the shielding effect can be improved.

【0020】また、単なる平板状の配線層による遮蔽に
比べても、平面的にも立体的にも場所をとらない。
In addition, compared with the shielding by a mere flat wiring layer, it does not take up space in a plane or in a three-dimensional manner.

【0021】配線の幅と厚みの比率がより接近した、デ
ィープサブミクロンプロセスに特徴的な、配線側面の結
合容量についても十分な遮蔽が可能である。
[0021] It is possible to sufficiently shield the coupling capacitance on the side surface of the wiring, which is characteristic of the deep submicron process in which the ratio between the width and the thickness of the wiring is closer.

【0022】またこの遮蔽を行うことにより、図4の断
面図に示す上下左右に生ずる結合容量については、図5
に示す様に、機能ブロック内部の配線間の結合容量のみ
となる。
By performing this shielding, the coupling capacitance generated in the vertical and horizontal directions shown in the sectional view of FIG.
As shown in (1), there is only the coupling capacitance between the wirings inside the functional block.

【0023】さらに、特定の機能ブロック間を接続する
配線群にたいしても、同様に配線群以外の配線との結合
容量を完全に減らすことができる。
Further, also for a wiring group connecting specific functional blocks, the coupling capacitance with wiring other than the wiring group can be completely reduced.

【0024】以上のことからLSI内部での雑音の発生
源である特定の機能ブロックまたは配線群の周囲の回路
に与える影響を大幅に改善できる。
From the above, it is possible to greatly improve the influence on a circuit around a specific functional block or a wiring group which is a source of noise inside the LSI.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1は、高周波回路ブロックを含
む大規模LSIの、全体的なチップの概略平面図で、1
01なるチップに対して、チップ周囲には105なる入
出力セルを環状に配置し、その内部には、102なる基
本セルを、マトリクス状に配置した、103なる基本セ
ルマトリクス領域、および、106なる、あるまとまっ
た機能を持つメガセルとしてのRAM、ROM、MPU
を構成すべく機能ブロック領域、さらに雑音発生源とも
なる、107なる高周波回路ブロック領域を配置してい
る。
FIG. 1 is a schematic plan view of an entire chip of a large-scale LSI including a high-frequency circuit block.
For the chip 01, the input / output cells 105 are arranged in a ring around the chip, and the basic cells 102 are arranged in a matrix inside the input / output cells. RAM, ROM and MPU as megacells with a certain set of functions
Are arranged, and a high-frequency circuit block area 107, which is also a noise generation source, is arranged.

【0026】一方チップの周囲には論理機能を有する入
出力の為の機能セルを配置しており、さらに104とし
て入出力セルと内部の機能ブロック領域や基本セルマト
リクス領域、さらに高周波回路ブロック領域とを結び付
ける配線専用領域を確保している。
On the other hand, around the chip, there are arranged input / output function cells having a logical function. The input / output cells and the internal function block area, the basic cell matrix area, and the high-frequency circuit block area are denoted by reference numeral 104. To secure a dedicated wiring area.

【0027】そして、これらの基本セル・マトリクス領
域や、各種機能ブロック領域を、多層配線技術によって
相互に結線することによって、システムオンシリコン規
模のLSIを実現している。
By connecting these basic cell / matrix regions and various functional block regions to each other by a multilayer wiring technique, a system-on-silicon LSI is realized.

【0028】図2、図3、図6、図7の断面図において
201はN型基板領域でその上に202のP−well
および203のN−wellを形成している。
In FIG. 2, FIG. 3, FIG. 6, and FIG. 7, reference numeral 201 denotes an N-type substrate region, on which a P-well 202 is provided.
And 203 are formed as N-wells.

【0029】202のP−wellの中の204はN型
拡散領域で、中心を貫く208のポリシリコン領域と共
にNチャンネルMOSトランジスタを形成している。
Reference numeral 204 in the P-well 202 denotes an N-type diffusion region, which forms an N-channel MOS transistor together with a polysilicon region 208 passing through the center.

【0030】203のN−wellの中の205はP型
拡散領域で、中心を貫く208のポリシリコン領域と共
にPチャンネルMOSトランジスタを形成している。
Reference numeral 205 in the N-well 203 denotes a P-type diffusion region which forms a P-channel MOS transistor together with a polysilicon region 208 passing through the center.

【0031】206はPチャンネル・トランジスタのス
トッパー用N型拡散領域、207はNチャンネル・トラ
ンジスタのストッパー用P型拡散領域で、各々、203
のN型基板領域、および202のP型基板領域の一部と
つながっている。
Reference numeral 206 denotes an N-type diffusion region for a stopper of a P-channel transistor, and reference numeral 207 denotes a P-type diffusion region for a stopper of an N-channel transistor.
And a part of the P-type substrate region 202.

【0032】209はフィールド酸化膜である。Reference numeral 209 denotes a field oxide film.

【0033】221a、221bは第1層金属配線と拡
散領域との接続用コンタクト、222a、222bは第
2層金属配線と第1層金属配線との接続用コンタクト、
223a、223bは第3層金属配線と第2層金属配線
との接続用コンタクト、224、224aは第4層金属
配線と第3層金属配線との接続用コンタクトであり、2
31、231a、231bは第1層金属配線、232、
232a、232bについては第2層金属配線、23
3、233aは第3層金属配線、234、234aにつ
いては第4層金属配線である。
Reference numerals 221a and 221b denote contacts for connection between the first-layer metal wiring and the diffusion region, 222a and 222b denote contacts for connection between the second-layer metal wiring and the first-layer metal wiring,
223a and 223b are connection contacts between the third-layer metal wiring and the second-layer metal wiring, and 224 and 224a are connection contacts between the fourth-layer metal wiring and the third-layer metal wiring.
31, 231a and 231b are first layer metal wirings, 232,
232a and 232b are the second layer metal wiring, 23
Reference numerals 3 and 233a denote third-layer metal wires, and 234 and 234a denote fourth-layer metal wires.

【0034】また、これらの断面図において、240に
ついては第1層金属配線と拡散領域またはポリシリコン
領域との層間絶縁膜、241については第2層金属配線
と第1層金属配線との層間絶縁膜、242は第3層金属
配線と第2層金属配線との層間絶縁膜、243は第4層
金属配線と第3層金属配線との層間絶縁膜、244はチ
ップ表面と第4層金属配線との層間絶縁膜である。
In these sectional views, reference numeral 240 indicates an interlayer insulating film between the first-layer metal wiring and the diffusion region or the polysilicon region, and reference numeral 241 indicates an interlayer insulating film between the second-layer metal wiring and the first-layer metal wiring. Reference numeral 242 denotes an interlayer insulating film between the third-layer metal wiring and the second-layer metal wiring, 243 denotes an interlayer insulating film between the fourth-layer metal wiring and the third-layer metal wiring, and 244 denotes a chip surface and the fourth-layer metal wiring. Is an interlayer insulating film.

【0035】図2は従来の多層金属配線の状況を示した
チップ断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a chip showing the state of a conventional multilayer metal wiring.

【0036】図4は、従来の多層金属配線における配線
間の結合容量の種類を表わした断面図であり、図2をモ
デル化したものでもある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the type of coupling capacitance between wirings in a conventional multilayer metal wiring, and is also a model of FIG.

【0037】図3は、本発明の実施例におけるシールド
された高周波回路ブロックを、図7に於いて垂直方向か
ら見たのチップ断面図である。
FIG. 3 is a chip sectional view of the shielded high-frequency circuit block according to the embodiment of the present invention as viewed from the vertical direction in FIG.

【0038】図5は、本発明によるシールド処理を行っ
た場合の配線間の結合容量の種類を表わした断面図であ
り、図3をモデル化したものでもある。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the type of coupling capacitance between wirings when the shield processing according to the present invention is performed, and is also a model of FIG.

【0039】両者の、配線相互間の結合容量の種類を比
較してみると、図3および図5のように、特定の回路ブ
ロックをシールドした場合、結合容量としてはブロック
間相互についてのみ考慮すれば良く、従来図4において
存在した、隣接する第2層金属配線やその側面によって
生ずる結合容量、また第3層金属配線との結合容量につ
いても、これらを考慮する必要がなくなっている。
Comparing the types of coupling capacitance between the wirings, as shown in FIGS. 3 and 5, when a specific circuit block is shielded, only the mutual coupling capacitance is considered as the coupling capacitance. It is no longer necessary to consider the coupling capacitance caused by the adjacent second-layer metal wiring and its side surface, and the coupling capacitance with the third-layer metal wiring, which existed in FIG.

【0040】図6は、本発明の実施例におけるシールド
された高周波回路ブロックを、図7に於いて水平方向か
ら見た断面図であり、各々の層間におけるコンタクトを
いわゆるスタックVIAの状態、すなわち図7におけ
る、221aの第1層金属配線と拡散領域との接続用コ
ンタクトの平面的な位置を同じくして垂直に多段積みに
したものを示している。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the shielded high-frequency circuit block according to the embodiment of the present invention as viewed from the horizontal direction in FIG. 7, and the contacts between the respective layers are shown in a so-called stack VIA state, that is, FIG. FIG. 7 shows a vertically stacked multistage stacking of the contacts for connection between the first layer metal wiring of 221a and the diffusion region of 221a.

【0041】このスタックVIAについてはデザインル
ール上禁止されている場合が多いが、配線側面の相互間
の結合容量を無くするためには、密にコンタクトを配置
することができ、機能ブロックを遮蔽するのにより効果
的であると思われる。
This stack VIA is often prohibited by design rules. However, in order to eliminate the coupling capacitance between the wiring side surfaces, contacts can be arranged densely and the functional blocks are shielded. Seems to be more effective.

【0042】図7は、本発明の実施例におけるシールド
された高周波回路ブロックの平面図である。
FIG. 7 is a plan view of a shielded high-frequency circuit block according to an embodiment of the present invention.

【0043】ここでは、203のN−wellに接続さ
れている、206のストッパー用N型拡散領域を環状に
形成しておき、内部には202のP−wellを内包さ
せて、遮蔽すべき回路を造り込んでおく。前記、環状に
形成されたN型拡散領域の上に、最初に221aの第1
層金属配線と拡散領域との接続用コンタクトを、同様に
環状に密に配置する。その上に231aの第1層金属配
線により、配置したコンタクトに沿って同様に環状に配
線処理する。
Here, an N-type diffusion region for a stopper 206 connected to the N-well 203 is formed in a ring shape, and a P-well 202 is included in the inside to form a circuit to be shielded. Is built in. First, the first of 221a is placed on the N-type diffusion region formed in an annular shape.
Similarly, contacts for connection between the layer metal wiring and the diffusion region are densely arranged in an annular shape. Similarly, the first layer metal wiring 231a is similarly annularly wired along the arranged contacts.

【0044】この処理を223aの第3層金属配線と第
2層金属配線との接続用コンタクトまで環状に配置す
る。
In this process, the contact 223a is annularly arranged up to the contact for connection between the third-layer metal wiring and the second-layer metal wiring.

【0045】さいごに、233aの第3層金属配線配線
層を、この機能ブロックを全面的に埋め尽くす形に形成
する。
At the end, a third metal wiring layer 233a is formed so as to completely fill this functional block.

【0046】以上の処理によって、同一のサブストレー
トから、お椀を伏せたような形にコンタクトを積み上げ
ることにより、きわめて効果的な遮蔽を行うことができ
る。
By the above-described processing, a very effective shielding can be performed by stacking the contacts from the same substrate in such a manner that the bowl is turned down.

【0047】図8は、本発明の実施例におけるシールド
された特定の機能ブロック間を接続する配線群の断面図
である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a wiring group for connecting between specific shielded functional blocks according to the embodiment of the present invention.

【0048】この図においては、233bなる3本の第
3層金属配線が、図3の場合と同様に、周りを223a
の第3層金属配線と第2層金属配線との接続用コンタク
トや、224aの第4層金属配線と第3層金属配線との
接続用コンタクトを同様に環状に配置され積み上げられ
ることによってシールドされている。
In this figure, three third-layer metal wirings 233b are formed around 223a in the same manner as in FIG.
The connection contacts between the third-layer metal wiring and the second-layer metal wiring, and the connection contacts between the fourth-layer metal wiring and the third-layer metal wiring 224a are similarly arranged in a ring shape and stacked to be shielded. ing.

【0049】図3の場合と比較すると最下層が204の
N型拡散領域拡散層であったのが、232aの第2層金
属配線に置換わっている。
As compared with the case of FIG. 3, the lowermost layer is the N-type diffusion region diffusion layer of 204, but is replaced by the second-layer metal wiring of 232a.

【0050】以上の実施例からも、ディープサブミクロ
ンプロセスを採用した、システム大規模LSIチップに
おいて、本方式のシールドを採用することにより、アナ
ログおよびデジタル回路による高周波機能ブロックから
の、結合容量を経由した、クロストークによる回路の誤
動作の防止が実現することができ、かつ場所的にも非常
に経済的であるため、さらなる回路の大規模化および一
部内部ブロックの高速化を考えてもこれを技術的に実現
することができる。
According to the above-described embodiment, in the system large-scale LSI chip adopting the deep sub-micron process, by adopting the shield of the present method, the coupling capacitance from the high-frequency function block by analog and digital circuits can be obtained. In addition, it is possible to prevent the malfunction of the circuit due to crosstalk, and it is very economical in terms of location. It can be technically realized.

【0051】[0051]

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、雑音
発生源となる高周波回路機能ブロックに対して、縦方向
に多層配線のためのコンタクト(Via)を、同一のサ
ブストレートから、お椀を伏せたような形に積み上げる
ことにより、きわめて効果的な遮蔽を行うことができ
る。
As described above, according to the present invention, a contact (Via) for a multilayer wiring is vertically provided from the same substrate to a high-frequency circuit function block serving as a noise source. By stacking them in such a manner that they are lying down, extremely effective shielding can be achieved.

【0052】また、単なる平板状の配線層による遮蔽に
比べても、平面的にも立体的にも場所をとらない。
In addition, compared with the shielding by a mere flat wiring layer, a space is not required in two dimensions or three dimensions.

【0053】配線の幅と厚みの比率がより接近した、デ
ィープサブミクロンプロセスに特徴的な、配線側面の結
合容量についても十分な遮蔽が可能である。
It is possible to sufficiently shield the coupling capacitance on the side surface of the wiring, which is characteristic of the deep submicron process in which the ratio between the width and the thickness of the wiring is closer.

【0054】さらに、特定の機能ブロック間を接続する
配線群にたいしても、同様に十分な遮蔽効果が得られる
ので、高周波信号や高周波のクロックを束にして、他の
配線の信号に殆ど影響を与えずに、チップ全体にくまな
く分配することも、可能となる。
Further, a sufficient shielding effect can be similarly obtained with respect to a wiring group connecting specific functional blocks, so that a high-frequency signal or a high-frequency clock is bundled to have almost no influence on signals on other wirings. Instead, it can be distributed all over the chip.

【0055】また、LSIチップ内の配置配線処理を自
動で行う際にも、特定の機能ブロックや、特定の機能ブ
ロック間を接続する配線群を予め遮蔽しておくことがで
きるため、その他の機能ブロックやそれらの相互配線に
ついて、配置配線上注意を払う必要がなくなる。
Also, when automatically performing the layout and wiring processing in the LSI chip, specific function blocks and a wiring group connecting the specific function blocks can be shielded in advance, so that other functions can be performed. It is not necessary to pay attention to the arrangement and wiring of the blocks and their interconnections.

【0056】このようなことから、ディープサブミクロ
ンプロセスを採用した、システムオンシリコン規模のL
SIチップの開発において、アナログおよびデジタル回
路による高周波雑音発生源からのノイズの、結合容量を
経由した影響を激減させ、クロストークによる回路の誤
動作の防止が可能になり、かつ場所もとらないため、ト
ータルとして回路の大規模化および高速化を実現できる
という効果を有する。
From the above, L on the system-on-silicon scale employing the deep submicron process is used.
In the development of SI chips, the effect of noise from high-frequency noise sources due to analog and digital circuits through coupling capacitors is drastically reduced, and circuit malfunctions due to crosstalk can be prevented. There is an effect that the circuit can be increased in scale and speed as a whole.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】高周波回路ブロックを含む大規模LSIの、全
体的なチップの概略平面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view of an entire chip of a large-scale LSI including a high-frequency circuit block.

【図2】従来の多層金属配線の状況を示したチップ断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a chip showing a state of a conventional multilayer metal wiring.

【図3】本発明の実施例におけるシールドされた高周波
回路ブロックを、図7に於いて垂直方向から見たのチッ
プ断面図である。
FIG. 3 is a chip cross-sectional view of the shielded high-frequency circuit block according to the embodiment of the present invention as viewed from the vertical direction in FIG. 7;

【図4】従来の多層金属配線における配線間の結合容量
の種類を表わした断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing types of coupling capacitance between wirings in a conventional multilayer metal wiring.

【図5】本発明によるシールド処理を行った場合の配線
間の結合容量の種類を表わした断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating types of coupling capacitance between wirings when a shielding process according to the present invention is performed.

【図6】本発明の実施例におけるシールドされた高周波
回路ブロックを、図7に於いて水平方向から見た断面図
である。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the shielded high-frequency circuit block according to the embodiment of the present invention as viewed in the horizontal direction in FIG. 7;

【図7】本発明の実施例におけるシールドされた高周波
回路ブロックの平面図である。
FIG. 7 is a plan view of a shielded high-frequency circuit block according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例におけるシールドされた特定の
機能ブロック間を接続する配線群の断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a wiring group for connecting between specific shielded functional blocks according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101...チップ外形 102...単位基本セル 103...基本セルマトリクス 104...配線専用領域 105...入出力セル 106...機能ブロック 107...高周波回路機能ブロック 201...N型基板領域 202...P−well 203...N−well 204...N型拡散領域 205...P型拡散領域 206...ストッパー用N型拡散領域 207...ストッパー用P型拡散領域 208...ポリシリコン領域 209...フィールド酸化膜 221a、221b..第1層金属配線と拡散領域との
接続用コンタクト 222a、222b..第2層金属配線と第1層金属配
線との接続用コンタクト 223a、223b..第3層金属配線と第2層金属配
線との接続用コンタクト 224、224a...第4層金属配線と第3層金属配
線との接続用コンタクト 231、231a、231b..第1層金属配線 232、232a、232b..第2層金属配線 233、233a、233b..第3層金属配線 234、234a.......第4層金属配線 240...第1層金属配線と拡散領域またはポリシリ
コン領域との層間絶縁膜 241...第2層金属配線と第1層金属配線との層間
絶縁膜 242...第3層金属配線と第2層金属配線との層間
絶縁膜 243...第4層金属配線と第3層金属配線との層間
絶縁膜 244...チップ表面と第4層金属配線との層間絶縁
膜 250...基板(サブストレート)
101. . . Chip outline 102. . . Unit basic cell 103. . . Basic cell matrix 104. . . Area dedicated to wiring 105. . . Input / output cell 106. . . Function block 107. . . High frequency circuit function block 201. . . N-type substrate region 202. . . P-well 203. . . N-well 204. . . N-type diffusion region 205. . . P-type diffusion region 206. . . N-type diffusion region for stopper 207. . . P-type diffusion region for stopper 208. . . Polysilicon region 209. . . Field oxide films 221a, 221b. . Contact 222a, 222b. For connection between the first layer metal wiring and the diffusion region. . Contact 223a, 223b. For connection between the second-layer metal wiring and the first-layer metal wiring. . Contact 224, 224a. For connection between the third-layer metal wiring and the second-layer metal wiring. . . Contacts 231, 231 a, 231 b. For connection between the fourth-layer metal wiring and the third-layer metal wiring. . First layer metal wiring 232, 232a, 232b. . Second layer metal wiring 233, 233a, 233b. . Third layer metal wiring 234, 234a. . . . . . . Fourth layer metal wiring 240. . . 241. Interlayer insulating film between first layer metal wiring and diffusion region or polysilicon region . . 242. Interlayer insulating film between second-layer metal wiring and first-layer metal wiring . . 243. Interlayer insulating film between third-layer metal wiring and second-layer metal wiring . . 244. Interlayer insulating film between fourth-layer metal wiring and third-layer metal wiring . . 250. Interlayer insulating film between chip surface and fourth layer metal wiring . . Substrate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】a)LSIチップ内において、n層の配線
層に依って、特定の機能ブロックが構成されている場
合、 b)前記、特定の機能ブロック領域の外周には、同一基
板PwellまたはNwellの中に形成された、スト
ッパー用の拡散層が環状に設けられ、 c)前記機能ブロックを取り囲む様に形成された拡散層
の上に、前記機能ブロックを取り囲むように、第1層目
の配線層と前記拡散層とを接続する第1のコンタクトを
環状に配置され、 b)さらに前記の環状に配置された第1のコンタクト
は、相互に第1層目の配線層によって環状に接続され、 c)前記拡散層と同様に、前記の環状に配置された第1
層目の配線層の上に、前記機能ブロックを取り囲むよう
に、第2層目の配線層と前記第1層目の配線層とを接続
する第2のコンタクトが環状に配置され、 d)以下同様に、第n層目の配線層、およびn+1層目
の配線層と第n層目の配線層とを接続する第nのコンタ
クトが環状に配置され、 e)前記特定機能ブロックの上、n+1層目に、この特
定機能ブロックを覆う第n+1層目の配線層が形成され
て、構成されていることを特徴とする半導体集積回路装
置。
1. a) When a specific function block is constituted by n wiring layers in an LSI chip, b) On the outer periphery of the specific function block region, the same substrate Pwell or A diffusion layer for a stopper formed in Nwell is provided in a ring shape. C) On a diffusion layer formed so as to surround the function block, a first layer is formed so as to surround the function block. A first contact connecting the wiring layer and the diffusion layer is arranged in an annular shape; and b) the first contacts arranged in an annular shape are connected to each other in an annular shape by a first wiring layer. C) similar to the diffusion layer, the first annularly arranged first
A second contact connecting the second wiring layer and the first wiring layer is annularly arranged on the first wiring layer so as to surround the functional block. Similarly, the n-th wiring layer and the n-th contact connecting the (n + 1) -th wiring layer to the n-th wiring layer are arranged in a ring shape. A semiconductor integrated circuit device, wherein an (n + 1) th wiring layer covering the specific function block is formed in a layer, and is configured.
【請求項2】a)LSIチップ内において、n層目から
m層の配線層に依って、特定の機能ブロック間を接続す
る配線群が構成されている場合、 b)前記、特定の機能ブロック間を接続する配線群の下
に、前記配線群の大部分を平面的に覆う、n−1層目の
配線層に依って形成された、板状の領域を設け、 c)前記板状の領域の上に、これを取り囲むように、第
n層目の配線層と前記n−1層目の配線層とを接続する
第1のコンタクトを環状に配置し、 d)さらに前記の環状に配置された第nのコンタクトを
相互に、第n層目の配線層によって環状に接続し、 e)前記の環状に配置された第n層目の配線層の上に、
第n+1層目の配線層と前記第n層目の配線層とを接続
する第2のコンタクトを環状に配置し、 d)以下同様に、第n+m−1層目の配線層およびn+
m層目の配線層と第n+m−1層目の配線層とを接続す
る第mのコンタクトを環状に配置し、 e)前記、特定の機能ブロック間を接続する配線群の上
n+m層目に、これを覆う第n+m層目の配線層が形成
され、 f)前記、コンタクトおよび配線が同一の電位に接地さ
れることによって、構成されていることを特徴とする半
導体集積回路装置。
2. a) When a wiring group connecting specific functional blocks is formed by an nth to mth wiring layers in an LSI chip, b) the specific functional block A plate-like region formed by the (n-1) th wiring layer, which covers most of the wiring group in a plane, is provided below the wiring group connecting between the wiring groups; A first contact connecting the n-th wiring layer and the (n-1) -th wiring layer is annularly arranged on the region so as to surround the region. D) Further, the first contact is annularly arranged. The n-th contact thus formed is connected to each other in an annular manner by an n-th wiring layer. E) On the n-th wiring layer arranged in the annular shape,
A second contact connecting the (n + 1) th wiring layer and the nth wiring layer is arranged in a ring shape. D) Similarly, the (n + m−1) th wiring layer and the n +
The m-th contact connecting the m-th wiring layer and the (n + m-1) -th wiring layer is arranged in a ring shape. e) The n + m-th layer above the wiring group connecting the specific function blocks And an (n + m) th wiring layer covering the contact layer, and f) the contact and the wiring are grounded to the same potential.
【請求項3】請求項1または請求項2記載の半導体集積
回路装置において、前記第1から第nまでのコンタクト
が平面的に同一場所に積み上げられた(stack v
ia)の構造をとることを特徴とする半導体集積回路装
置。
3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the first to n-th contacts are stacked in the same place in a plane (stack v).
A semiconductor integrated circuit device having the structure of ia).
【請求項4】請求項1または請求項2記載の半導体集積
回路装置において、同一電位にあるコンタクトおよび配
線層から、LSI内の別の機能ブロックに電源ラインを
供給することを特徴とする半導体集積回路装置。
4. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein a power supply line is supplied from a contact and a wiring layer at the same potential to another functional block in the LSI. Circuit device.
【請求項5】請求項1または請求項2記載の半導体集積
回路装置において、配線およびコンタクトが平面的にグ
リッドに乗っていることを特徴とする半導体集積回路装
置。
5. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the wiring and the contact are on a grid in a plane.
JP5785397A 1997-03-12 1997-03-12 Semiconductor integrated circuit device Withdrawn JPH10256250A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5785397A JPH10256250A (en) 1997-03-12 1997-03-12 Semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5785397A JPH10256250A (en) 1997-03-12 1997-03-12 Semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10256250A true JPH10256250A (en) 1998-09-25

Family

ID=13067558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5785397A Withdrawn JPH10256250A (en) 1997-03-12 1997-03-12 Semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10256250A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002270775A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Sony Corp Semiconductor device
JP2003037178A (en) * 2001-07-25 2003-02-07 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
US6560762B2 (en) 2000-01-18 2003-05-06 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit and wiring method
US6982477B2 (en) 2003-04-04 2006-01-03 Sharp Kabushiki Kaisha Integrated circuit
JP2007043195A (en) * 2006-10-10 2007-02-15 Fujitsu Ltd Method for designing semiconductor integrated circuit

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6560762B2 (en) 2000-01-18 2003-05-06 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit and wiring method
JP2002270775A (en) * 2001-03-12 2002-09-20 Sony Corp Semiconductor device
JP2003037178A (en) * 2001-07-25 2003-02-07 Nec Corp Semiconductor integrated circuit device
US6982477B2 (en) 2003-04-04 2006-01-03 Sharp Kabushiki Kaisha Integrated circuit
CN1316617C (en) * 2003-04-04 2007-05-16 夏普株式会社 Integrated circuit
JP2007043195A (en) * 2006-10-10 2007-02-15 Fujitsu Ltd Method for designing semiconductor integrated circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8314635B2 (en) Methods for forming programmable transistor array comprising basic transistor units
JP5064431B2 (en) Integrated circuit seal ring structure
US7800227B2 (en) Semiconductor device with crack-resistant multilayer copper wiring
US5410173A (en) Semiconductor integrated circuit device
US5986294A (en) Semiconductor integrated circuit
US5869900A (en) Sea-of-cells array of transistors
US7207025B2 (en) Sea-of-cells array of transistors
JPS63310136A (en) Complementary mis master slice logic integrated circuit
JP3917683B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH04102370A (en) Semiconductor integrated circuit device
KR100366905B1 (en) Semiconductor integrated circuit having thereon on-chip capacitors
JPH10256250A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3057975B2 (en) Integrated circuit wiring
EP0119059A2 (en) Semiconductor integrated circuit with gate-array arrangement
JP2007173485A (en) Semiconductor integrated circuit, and method of preventing crosstalk noise therein level shifter cell and gap cell
JP2000049286A (en) Semiconductor device
JPH10173055A (en) Cell-based semiconductor device and standard cell
JP2008235296A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3564539B2 (en) Pattern layout method for superconducting logic integrated circuits
JP3376953B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
KR100196735B1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP3636523B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
JP4918951B2 (en) Semiconductor device
JPH01283847A (en) Master slice system integrated circuit device
JPH06112407A (en) Semiconductor integrated circuit device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040601