JPS5994849A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS5994849A
JPS5994849A JP57205727A JP20572782A JPS5994849A JP S5994849 A JPS5994849 A JP S5994849A JP 57205727 A JP57205727 A JP 57205727A JP 20572782 A JP20572782 A JP 20572782A JP S5994849 A JPS5994849 A JP S5994849A
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wiring
conductive
integrated circuit
semiconductor integrated
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JP57205727A
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Hideyuki Kondo
近藤 日出行
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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    • 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
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    • HELECTRICITY
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    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
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    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3011Impedance

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】 本発明は集積回路装置にかかり1%に導電配線と回路素
子間の寄生容量による結合を防止した半導体集積回路装
置に関するものである。
一般に半導体集積回路装置は複数の異なる動作をする回
路ブロックで構成されている。これら回路ブロックの内
部及び回路ブロック間の寄生容量による結合は無いこと
が望ましいが、各回路ブロックから外部に接続する為の
配線や、回路ブロック間の配、IN及び′電源電圧、グ
ランド配線を半導体基板上に引き回す為にそれら配線と
基板上に形成されている回路素子との間に寄生容量によ
る結合が生じクロストーク、セパレーション特性の悪化
を生ずる。特に、高利得の増幅回路の入力回路と、比較
的大きな信号が流れる出力回路との間や、高周波信号を
扱う回路では干渉の影響が顕著である。
従来、これら配線と回路素子間の寄生容量による結合を
防ぐ為に、配線と回路素子の交差を避けたり、交差する
場合は電源電圧又は接地電位からのインピーダンスの低
い所を交差させる等の対策を行なっていたが、配線及び
回路素子のレイアウトの自由度の低下や、配線を迂回さ
せる為に集積度が低下する等の欠点があった。
本発明は、上述した欠点を除去し、導電配線と回路素子
間の寄生容量による結合を防止した半導体集積回路装置
を提供するものである。
即ち本発明の要旨は、所要の回路素子を有する半導体基
板上に絶縁膜を介して第1の導電配線を設けた半導体集
積回路装置において、前記第1の導電配線と前記回路素
子とが前記絶縁膜を介して重なる領域にわたって、前記
絶縁膜と前記第1の導電配綺との間に第2の導電配線を
設け、さらに該第2の導・屯配線と前記第1の導電配線
との間には絶縁膜を設け、前記第2の導電配線を定電位
に保ち、前記回路素子と前記第1の導′亀配j1dとの
間の容量による結合を防止したことを特数とする半導体
集積回路装置にある。
以下図面を参照し本発明の詳細な説明 第1図は、従来の半導体集積回路装置における拡散抵抗
上に導電配線を交差した場合の断面図である。図におい
て1はN型半導体基板,2は半導体基板内に形成したP
型拡散層で例えばNPNトランジスタのベース領域と同
時に形成される,3は絶縁膜で例えば二一化シリコン膜
,4.4  はコンタクト窓でこれによりP散拡散層2
は1κ極5,5とオーム接触している,6は導電配線で
電極5。
5と同時に形成される。
この様な構造を有する拡敷抵抗においては導電配線6と
P散拡散層2とが重なる領域で絶縁膜3によるMOS型
容敏が直接形成されているので容量結合が生じる。例え
ば電極5を増幅器の初段トランジスタのコレクタに接続
し,電極5を電源に接続してP散拡散層2をトランジス
タの負荷抵抗とし、導電配線6を該増幅器の出力信号ラ
インの配線とした場合には,前記寄生′6量にょり出力
信号の一部が入力に帰還される為、増幅器の動作が不安
定になる可能性がある。寄生容量を一定にした場合,周
波数が高くなるほど等価抵抗が下る為、その影響は太き
<9ラ振に至る可能性がある。
父、導電配線6が他の増幅器の出力信号ラインの配線と
した場合には増幅器間のクロストーク。
セパレーション特性の悪化を引き起こし問題である。
さらに同図は,導電配線6をゲートにしたPCIIのM
OSFETと考えることができ、導電自己外・昼6に加
わる′電圧の変化によりP散拡散層2を泥れる4流が変
化する。これは微弱ではあるが電子ボリウム,電子スイ
ッチ等の特にクロストークの要求の厳しい集積回路装置
では問題となりつつあることがらである。
上述した寄生容量による信号のもれを防ぐ為に従来は、
S 箪配紳6を迂回して回路素子上を交差しないように
配置したり、{Q号のもれを減ずる為に回路素子と、接
地電位との間のインピーダンスの低い所を交差させる等
の対策を行なっていたが、配線及び回路素子のレイアウ
トの自由度の低下や集積度の低下等の欠点があった。
第21zl(a)は本発明の第1の実施例で同じく拡散
抵抗上に第1の導電配膣を交差した場合に本発明を実施
した断面1g1、第2図(b)は弗2図(a)の平面図
である。図において従来と同一方法により、拡散抵抗と
なるP型拡散J@2,コンタクト窓4,4′及び電極5
,5′を形成した後,絶縁膜3の上に導電性のシリコン
被膜7,例えば不純物を拡散したポリシリコン等を形成
する。次に該シリコン被膜の表面を酸化し後に形成され
る導電配線6との間の絶縁膜8を形成し、次に絶縁膜8
0表面をエツチングしコンタクト窓9を得る。コンタク
ト窓9は拡散抵抗のコンタクト窓4と同時に開口するこ
とも可能である。しかる後に電極として例えはアルミニ
ウムを蒸着しエツチングすることにより電極合は製造工
程を増すことなく本発明を実施出来る。
この様にして得られた拡散抵抗と導・亀配扉との間に導
電性のシリコン被膜を有する半導体集積回路は、前記シ
リコン被膜を′電極10により接地又は交流的に接地す
ることにより、導電配線にどの様な信号電流が流れても
、前記シリコン被膜で辿へいされる為、導電配線と拡散
抵抗との間の寄生容量による結合を防止出来る。
従って導電配線に流れる区気信号の状態、及び基板に形
成されている回路素子の状態に関係なく自由に導′1g
、配線を引き回すことが出来、高集積化が図れ、しかも
クロストーク、セパレーション特性の向上が図れる。又
第3図は本発明の5↓2の実施例による半導体集積回路
装置の平面図であり、第1の実施例の変形を示す。すな
わち図に示すように、シリコン被膜7は拡散抵抗のクラ
ンドとの間のインピーダンスの低い方の電極5′と接続
しても同様の効果が得られ、この場合はより高集積化が
図れる。
以上は本発明を拡散抵抗に実施した場合を図面を参照し
て説明したが、次に本発明をトランジスタに実施した場
合について説明する。
通常NPNI−ランジスタのコレクタ上を他の配線を交
差する手法は良く使用されるがNPNI−ランジスタは
グランドに対してインピーダンスが高く交差する配線の
影響を受けやすい。この様な場合本発明を実施すること
によりコレクタ上の配線とコレクタとの間の寄生容量に
よる結合を防止することが出来、拡散抵抗における本発
明の実施例で述べたと同様の効果が得られる。
第4図は本発明の第3の実施例による半導体集積回路装
置の断面図であり、詳しくはNPNI−ランジスタのコ
レクタ上に導電配線を交差した場合に本発明を実施した
半導体集積回路の断面図である。図において1はN型基
板、2はP型拡散層。
11.12はN型拡散層で各領域は絶縁膜3にコンタク
ト窓4.4.4 を開口し電極13,14.15が形成
され、電極13はコレクタ電極、電極14はベース電極
、電極15はエミッタ電極である。導電配線6は前記拡
散抵抗の実施例と同様、絶縁膜3の上に形成されたシリ
コン被膜7の上に絶縁膜8を介して設けられている、さ
らにシリコン被膜7は絶縁膜8の一部を開口しエミッタ
電極15と接続されている。
この様にして得られたNPN トランジスタと導電配線
6との間にはエミッタ電極に接続したシリコン被膜が介
入しており、通常NPNトランジスタのエミッタはグラ
ンドに対して低いインピーダンスを持っている為、導電
配線6からN P N l−ランジスタのコレクタへ寄
生容量による結合は生じない。従って前記拡散抵抗の実
施例と同様の効果が得られる。
又、シリコン被膜7はNPNI−ランジスタのエミッタ
電極に接続したがグランド又は電源−圧又は交流的に接
地されている配線に接続しても良く、本実施例と同様又
はそれ以上の効果が得られる。
次に、多層配線を有する半導体集積回路装置に本発明を
実施した場合について第5図を参照して説明すると、第
5図は本発明の第4の実施例による半導体集Aノを回路
装置の断面図であり、第1の実施例き同じく拡散抵抗上
に導電配線を交差した場合に本発明を実施した断面図で
ある。図において、従来と同一方法により拡散抵抗とな
るP型拡散層2を形成した後、絶は膜3を開口しコンタ
クト窓4.4 を得る、次に第1層目の冶・′屯配線と
してアルミ等の金属を蒸着し拡散抵抗の電極5,5  
とシールドは極16を設け、さらに眉間絶縁膜17を形
成した後に、第2層目の導電配線19.及び層間絶縁膜
17を開口してシールド電極16とオーム接触した第2
層目の・電極2oを得る。
この様にして得られた拡散抵抗と第2層目の導電配線1
9との間には、シールド−極16があり該シールド電極
きオーム接触した゛岨極2oを電源電圧又は接地電位で
バイアスすることにより、前記第1の実施例で説明した
とうり拡散抵抗と導電配線19との間の容量による結合
を防止出来、同様の効果を得ることが出来る。又、シー
ルド電極16は第1層目の電源電圧、又は接地4位にバ
イアスしても良く、この場合は、コンタクト窓18と第
2層目の゛電極20は不要である。さらに、前2第2.
第3の実施例を多層配線構造のものに適用しても同様の
効果が得られ、いづれも製造プロセスはなんら41加す
る必要がないので有用である。
以上のy口<本発明によれば回路素子と回路素子上を交
差あるいは近接する4電配線との間の寄生容量による結
合を防止することが出来、高性能。
高集積度の半導体集積回路装置を得ることが出来る。
又、本発明の実施例を拡散抵抗とNPNトランジスタに
ついて説明したが、P1’JPトランジスタ。
コンデンサー、トンネル抵抗1等の回路素子と導・°亀
配線との間に本発明を実施しても同様の効果が得られ゛
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の半導体集積回路装置の拡散抵抗上に導
電配扉が交差した場合の断面図。第2図(alは、本発
明の第1の実施例による半導体集積回路装置の断面図、
第2図(b)は第2図(a)の平面図。 第3図は、本発明の第2の実施例による半導体集積回路
装置の平面図。第4図は本発明の第3の実施例による半
導体集積回路装置の断面図。第5図は1本発明の第4の
実施例による半導体集積回路装置の断面図である。 1・・・・・・N型半ηイ一体基板、2・・・・・・P
型拡散層、3・・・・・・絶縁膜、4.4.4・・・・
・・コンタクト窓、5.5’・・・・・・拡散抵抗の電
極、6・・・・・・導電配線、7・・・・・・シリコン
被膜、8・・・・・・絶縁膜(酸化膜)、9・・・・・
・コンタクト窓、10・・・・・・電極、11.12・
・四N型拡散層、13,14.15・・・・・電極、1
6・・・・・・シールド電極、17・・・・・・層間絶
縁膜、18・・・・・・コンタクト窓、19・・・・・
・第2層目の導電配線、20・・・・・・第2層目の′
電極。 #I 凹 #2 凹 早3閉 柔472Q 第S司

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所要の回路素子を有する半導体基板上に絶縁膜を
    介して第1の導電配線を設けた半導体集積回路装置にお
    いて、前記第1の導′亀配線と前記回路素子とが前記絶
    縁膜を介して重なる領域にわたって前記絶縁膜と前記第
    1の導電配線との間に第2の導電配線を設け、さらに該
    第2の導電配゛線と前記第1の導電配線との間には絶縁
    膜を設け、前記第2の導電配線を定電位に保ち、前記回
    路素子と前記第1の導電配線との間の容量による結合を
    防止したことを特徴とする半導体集積回路装置。
  2. (2)第2の導゛亀配線を電源電圧でバイアスしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体集
    積回路装置。
  3. (3)第2の導電配線を接地電位でバイアスしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導体集積
    回路装置。
  4. (4)第2の導電配勝を外部に出して交流的に接地した
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の半導
    体集積回路装置。
JP57205727A 1982-11-24 1982-11-24 半導体集積回路装置 Pending JPS5994849A (ja)

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