JPS61216448A - 集積回路装置 - Google Patents
集積回路装置Info
- Publication number
- JPS61216448A JPS61216448A JP5926685A JP5926685A JPS61216448A JP S61216448 A JPS61216448 A JP S61216448A JP 5926685 A JP5926685 A JP 5926685A JP 5926685 A JP5926685 A JP 5926685A JP S61216448 A JPS61216448 A JP S61216448A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- integrated circuit
- conductor
- wiring
- microwave
- 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.)
- Pending
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- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は高周波信号を扱う集積回路装置に関する。
従来の技術
一般に半導体を用いた集積回路は、トランジスタやＦＥ
Ｔなどの能動素子、抵抗やコンデンサなどの受動素子を
、ひとつの半導体基本上に作り込み、それらを金属導体
によって接続配線することにより成り立っている。モノ
リシック集積回路は、その集積数の増大により設計ルー
ルは数μｍからサブミクロンの長さとなっている。一方
、半導体装置は集轡度の向上により高速化の一途をたど
りており、ディジタルＩＣにおいても、高速のＥＣＬＩ
ＣやＧａＡＳ［Ｃｔ’ｕ、数ＧＨ２ｔ’動作すφ素子が
試作されている。このような高周波領域、□１ ざらにドマイクロ波領域では、集積回路内の信号伝達、
路である配シ金属に対して伝送線路（トランスミツシ平
ン、ライン）の考え方が必要となる。例えば１０Ｑ ｌ
−Ｉ Ｚの電磁波は真空中での線路波長は、５−であり
、もはや集中定数では扱いきれない領域とな？てくる。
Ｔなどの能動素子、抵抗やコンデンサなどの受動素子を
、ひとつの半導体基本上に作り込み、それらを金属導体
によって接続配線することにより成り立っている。モノ
リシック集積回路は、その集積数の増大により設計ルー
ルは数μｍからサブミクロンの長さとなっている。一方
、半導体装置は集轡度の向上により高速化の一途をたど
りており、ディジタルＩＣにおいても、高速のＥＣＬＩ
ＣやＧａＡＳ［Ｃｔ’ｕ、数ＧＨ２ｔ’動作すφ素子が
試作されている。このような高周波領域、□１ ざらにドマイクロ波領域では、集積回路内の信号伝達、
路である配シ金属に対して伝送線路（トランスミツシ平
ン、ライン）の考え方が必要となる。例えば１０Ｑ ｌ
−Ｉ Ｚの電磁波は真空中での線路波長は、５−であり
、もはや集中定数では扱いきれない領域とな？てくる。
通常のモノリシックＩＣでは、半導体基本のＩ（１を接
地導体とし、主面に畔りめりらされた導体金属配線をス
トリップ導体と考えれば、マイクロストリップライン構
造を成す線路 、−と考えることができる。第６
図はその様子を模式 ′的に表したものである
。信号電磁波は、絶縁膜１雫上に形成されたストリップ
導体２と接地導体４間の半導体基板３内を伝搬している
と考えられる。
地導体とし、主面に畔りめりらされた導体金属配線をス
トリップ導体と考えれば、マイクロストリップライン構
造を成す線路 、−と考えることができる。第６
図はその様子を模式 ′的に表したものである
。信号電磁波は、絶縁膜１雫上に形成されたストリップ
導体２と接地導体４間の半導体基板３内を伝搬している
と考えられる。
５はその時の電界分布線を示している。
通常のＩＣにおいては、線路幅が数μｍで、線路から基
板までの距離は故山μｍである。ところが、ＩＣ上には
数μｍ間隔で何本もの配線が平行して施しであるのが酋
通である。このような状況下で、高周波信号が導体配線
上を伝送されると、隣りの線路との間にカップリングを
おこし、もはや独立の信号線路とは言えなくなる。
板までの距離は故山μｍである。ところが、ＩＣ上には
数μｍ間隔で何本もの配線が平行して施しであるのが酋
通である。このような状況下で、高周波信号が導体配線
上を伝送されると、隣りの線路との間にカップリングを
おこし、もはや独立の信号線路とは言えなくなる。
一般にＭＩＣ（マイクロ波ハイブリッド集積回路）と呼
ばれる高周波ハイブリッドＩＣにおいては、アルミナ等
の誘電体基板上に第５図のようなマイクロストリップ線
路を形成して用いるが、ＭＩＣにおいては２つのストリ
ップ導体を数十〜数百μｍに近接させることによって方
向性結合器を構成する方法がとられることを考えれば、
モノリシックＩＣにおいて、数μｍの間隔で平行した配
線を高周波信号の独立な伝送路として用いることが無理
であることが容易に推察できる。マイクロ波帯域でのモ
ノリシック集積回路としてはＭＩＣをモノリシック化し
たＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）がある
が、一般にＭＭ Ｉ Ｃは１個ないし数個の素子と幅数
十μｍのストリップラインから成るアノログＩＣであり
、各ストリップライン間は干渉を避けるため極力遠ざけ
るよう努力がなされている。ＭＭＩＧにおいても集ｖ４
瓜が向上し複雑な配線が要求されてくれば、線路間の干
渉という問題が生じるであろう。
ばれる高周波ハイブリッドＩＣにおいては、アルミナ等
の誘電体基板上に第５図のようなマイクロストリップ線
路を形成して用いるが、ＭＩＣにおいては２つのストリ
ップ導体を数十〜数百μｍに近接させることによって方
向性結合器を構成する方法がとられることを考えれば、
モノリシックＩＣにおいて、数μｍの間隔で平行した配
線を高周波信号の独立な伝送路として用いることが無理
であることが容易に推察できる。マイクロ波帯域でのモ
ノリシック集積回路としてはＭＩＣをモノリシック化し
たＭＭＩＣ（マイクロ波モノリシック集積回路）がある
が、一般にＭＭ Ｉ Ｃは１個ないし数個の素子と幅数
十μｍのストリップラインから成るアノログＩＣであり
、各ストリップライン間は干渉を避けるため極力遠ざけ
るよう努力がなされている。ＭＭＩＧにおいても集ｖ４
瓜が向上し複雑な配線が要求されてくれば、線路間の干
渉という問題が生じるであろう。
発明が解決しようとする問題点
以上述べたように、従来のモノリシック集積回路におい
ては、マイクロ波領域の高周波領域では、マイ′りＯス
トップライン構成をとる配線金属導体間のカップリング
が無視できなくなり、高周波での動作に限界があるとい
う問題があった。
ては、マイクロ波領域の高周波領域では、マイ′りＯス
トップライン構成をとる配線金属導体間のカップリング
が無視できなくなり、高周波での動作に限界があるとい
う問題があった。
本発明は、このようなモノリシック集積回路の伝送線路
の問題点を解決しようとなるものである。
の問題点を解決しようとなるものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、−１二記従来技術の問題点を解決するために
、モノリシック集積回路の信号伝達線路となる配ｍ導体
の周りを誘電体で覆い、さらにはその外側に第２の導体
を設けた同軸線路とし、誘電体 一部に高周波
電磁波を伝搬させるものである。
、モノリシック集積回路の信号伝達線路となる配ｍ導体
の周りを誘電体で覆い、さらにはその外側に第２の導体
を設けた同軸線路とし、誘電体 一部に高周波
電磁波を伝搬させるものである。
作用
本発明は、上記の構成により、２導体間の閉空間に電磁
波を閏じ込めることができ、隣接した信号伝送線路間に
干渉を生ずることはなく、高周波動作を実現することが
できるものである。
波を閏じ込めることができ、隣接した信号伝送線路間に
干渉を生ずることはなく、高周波動作を実現することが
できるものである。
実施例
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明の基本的考え方を示す断面図である。通常は
第６図のように、配線金属であるストリップ導体２は絶
縁膜１上に配設されるのに対し、本発明では、第１図の
ように配線導体６は誘電体７で囲まれたうえ、さらに接
地導体８によって覆われて、絶縁ｌｌ１１上に配設され
ている。このような同軸構造により、マイクロ波信号は
誘電体７内に閉じ込められることになる。従って、通常
のＩＣにおける配線では、第６図に示すように電磁波は
半導体基本体３内を伝搬するのに対し、本発明ではマイ
クロ波信号は誘電体７より外に漏れ出すことはなく、他
の信号線路との干渉をおこすことはないので、マイクロ
波帯域での集積回路の安定な動作を実現することができ
る。
図は本発明の基本的考え方を示す断面図である。通常は
第６図のように、配線金属であるストリップ導体２は絶
縁膜１上に配設されるのに対し、本発明では、第１図の
ように配線導体６は誘電体７で囲まれたうえ、さらに接
地導体８によって覆われて、絶縁ｌｌ１１上に配設され
ている。このような同軸構造により、マイクロ波信号は
誘電体７内に閉じ込められることになる。従って、通常
のＩＣにおける配線では、第６図に示すように電磁波は
半導体基本体３内を伝搬するのに対し、本発明ではマイ
クロ波信号は誘電体７より外に漏れ出すことはなく、他
の信号線路との干渉をおこすことはないので、マイクロ
波帯域での集積回路の安定な動作を実現することができ
る。
このように、本発明の主旨は、信号を誘電体７内を伝搬
させることによって他信号との干渉を防ぐことであり、
配線導体６や接地導体８の形状について制限を加えるも
のではない。従って第２図の如く接地導体８は各信号線
に共通であってもよく、配線導体６の立体交叉を妨げる
ものでもない。
させることによって他信号との干渉を防ぐことであり、
配線導体６や接地導体８の形状について制限を加えるも
のではない。従って第２図の如く接地導体８は各信号線
に共通であってもよく、配線導体６の立体交叉を妨げる
ものでもない。
また、第３図の如く、誘電体７又は接地導体８が完全に
は配線導体を覆わなくても、誘電体７内を信号が伝搬す
ることによって他の信号線路との干渉を防ぐ効果があれ
ば、本発明の意図を妨げるものでない。
は配線導体を覆わなくても、誘電体７内を信号が伝搬す
ることによって他の信号線路との干渉を防ぐ効果があれ
ば、本発明の意図を妨げるものでない。
第４図、第５図は本発明の第１図の集積回路装置を具体
的に実現する一方法を示した図である。
的に実現する一方法を示した図である。
第４図（ａ）〜（ｅ）は伝送線路に平行な断面図、第５
図＜８）〜（ｅ）は第４図（ａ）〜（ｅ）に対応した伝
送線路に垂直な断面図である。またＡはコンタクト部を
示している。半導体基本３にはすでに必要な素子が形成
されており、配線を施せばよい状態とする。まず第４図
（ａ）、第５図（ａ ）のように、接地導体１１を絶縁
膜１上で伝送線路にそって、ソフトオフ法、メッキ法な
どの方法で形成する。このときコンタクト部Ａは接地さ
れないように切断しておく。次に第４図（ｂ）。
図＜８）〜（ｅ）は第４図（ａ）〜（ｅ）に対応した伝
送線路に垂直な断面図である。またＡはコンタクト部を
示している。半導体基本３にはすでに必要な素子が形成
されており、配線を施せばよい状態とする。まず第４図
（ａ）、第５図（ａ ）のように、接地導体１１を絶縁
膜１上で伝送線路にそって、ソフトオフ法、メッキ法な
どの方法で形成する。このときコンタクト部Ａは接地さ
れないように切断しておく。次に第４図（ｂ）。
第５図（ｂ）のように、ポリイミド樹脂１２を全面に形
成した後、通常のフォトリングラフイーによりパターン
出しする。感光性のポリイミド樹脂を用いれば加工が簡
単である。次に第４図（Ｃ）。
成した後、通常のフォトリングラフイーによりパターン
出しする。感光性のポリイミド樹脂を用いれば加工が簡
単である。次に第４図（Ｃ）。
第５図（Ｃ）のように、ポリイミド樹脂１２の上に配線
導体１３を線路にそって形成する。さらに第４図（ｄ）
、第５図（ｄ）のようにポリイミド樹脂１４を配線導体
１３を覆うように形成し、最後に第４図（ｅ）、第５図
（ｅ）のように、接地導体１５でポリイミド樹脂１４．
１２を覆い、下部の接地導体１１と接続されるように形
成する。このようにして、第５図（ｅ）に示すようにな
断面構造の同軸型伝送線路を形成することができる。
導体１３を線路にそって形成する。さらに第４図（ｄ）
、第５図（ｄ）のようにポリイミド樹脂１４を配線導体
１３を覆うように形成し、最後に第４図（ｅ）、第５図
（ｅ）のように、接地導体１５でポリイミド樹脂１４．
１２を覆い、下部の接地導体１１と接続されるように形
成する。このようにして、第５図（ｅ）に示すようにな
断面構造の同軸型伝送線路を形成することができる。
なお、誘電体材料はポリイミドに限定されるものではな
く、また配線、接地金属もＡＩ、Ａｎ等、特に限定され
るものではない。
く、また配線、接地金属もＡＩ、Ａｎ等、特に限定され
るものではない。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば、集積回路上の
配線間の信号干渉を防ぎ、マイクロ波帯域での集積回路
動作を確実に実現することができるものである。
配線間の信号干渉を防ぎ、マイクロ波帯域での集積回路
動作を確実に実現することができるものである。
第１図は本発明の一実施例の集積回路装置の断面図、第
２図及び第３図はそれぞれ本発明の他の実施例の集積回
路装置の断面図、第４図、第５図は第１図に示す装置の
製造工程を説明するための図、第６図は従来装置の断面
図である。 １・・・絶縁膜、３・・・半導体基板、６．１３・・・
配線導体、７．１２．１４・・・誘電体、８，１、１５
・・・接地導体代理人 森 本 義 弘第 １図 第４図 第２図 Ｌｋ■ Ｊ／ 第Ｓ図 ｄｌ−二！′
２図及び第３図はそれぞれ本発明の他の実施例の集積回
路装置の断面図、第４図、第５図は第１図に示す装置の
製造工程を説明するための図、第６図は従来装置の断面
図である。 １・・・絶縁膜、３・・・半導体基板、６．１３・・・
配線導体、７．１２．１４・・・誘電体、８，１、１５
・・・接地導体代理人 森 本 義 弘第 １図 第４図 第２図 Ｌｋ■ Ｊ／ 第Ｓ図 ｄｌ−二！′
Claims (1)
- １、信号伝送路となる配線導体と、上記配線導体を覆う
誘電体と、上記誘導体を覆い上記配線導体とは絶縁され
た接地導体を持ち、上記誘電体内に高周波信号を伝搬さ
せるようにした集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5926685A JPS61216448A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5926685A JPS61216448A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61216448A true JPS61216448A (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=13108395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5926685A Pending JPS61216448A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61216448A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172447A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロ波集積回路 |
| JPH01290238A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置 |
| JPH05160280A (ja) * | 1991-12-05 | 1993-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
| US5502335A (en) * | 1991-10-18 | 1996-03-26 | Nec Corporation | Semiconductor device with wiring layer |
| US5652557A (en) * | 1994-10-19 | 1997-07-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmission lines and fabricating method thereof |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5926685A patent/JPS61216448A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63172447A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-16 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | マイクロ波集積回路 |
| JPH01290238A (ja) * | 1988-05-18 | 1989-11-22 | Matsushita Electron Corp | 半導体装置 |
| US5502335A (en) * | 1991-10-18 | 1996-03-26 | Nec Corporation | Semiconductor device with wiring layer |
| JPH05160280A (ja) * | 1991-12-05 | 1993-06-25 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
| US5652557A (en) * | 1994-10-19 | 1997-07-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmission lines and fabricating method thereof |
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