JPH0269977A - Semiconductor integrated circuit device and method of forming the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and method of forming the same

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JPH0269977A
JPH0269977A JP22169288A JP22169288A JPH0269977A JP H0269977 A JPH0269977 A JP H0269977A JP 22169288 A JP22169288 A JP 22169288A JP 22169288 A JP22169288 A JP 22169288A JP H0269977 A JPH0269977 A JP H0269977A
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JP
Japan
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wiring
layer
layer wiring
integrated circuit
semiconductor integrated
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JP22169288A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuo Owada
伸郎 大和田
Takehisa Nitta
雄久 新田
Toru Kobayashi
徹 小林
Hiroyuki Akimori
秋森 裕之
Kaoru Oogaya
薫 大鋸谷
Motonori Kawaji
河路 幹規
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11801Masterslice integrated circuits using bipolar technology

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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce short circuit and improve the electric reliability by forming third layer wiring just on the stepped parts formed by connection of first layer wiring with second layer wiring. CONSTITUTION:A bipolar Tr is separated from other areas with an element separation area comprising a semiconductor substrate 21, element separation insulating films 26, and p<+> type semiconductor areas. The bases of the element separation insulating films 26 reach the principal surface of the substrate 21. First layer signal wiring 38 is formed in direction X on layer insulating films 27, 32, and 36, second layer signal wiring 41 is formed thereon in direction Y through a layer insulating film 39, and third layer signal wiring 44 is formed thereon in direction X through a layer insulating film 42. The wiring 41 is connected to the wiring 38 through contact holes 40 made in the film 39 and the wiring 44 is connected to the wiring 41 through contact holes 43 made in the film 42. The wiring 44 exists just on the stepped parts produced around the contact holes 40 by the connection of the wiring 38 with the wiring 41.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、自動配線
配置システムで形成される多層配線構造を有する半導体
集積回路装置に適用して有効な技術に関するものである
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and in particular, a technique that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system. It is related to.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

本発明者が開発中の論理LSI(論理回路内蔵型の半導
体集積回路装置)はゲートアレイ方式を採用している。
The logic LSI (semiconductor integrated circuit device with built-in logic circuit) currently being developed by the present inventor employs a gate array method.

ゲートアレイ方式を採用する論理LSIは以下の半導体
製造プロセスにより形成されている。
A logic LSI employing the gate array method is formed by the following semiconductor manufacturing process.

ます、基本設計がなされた基本セルを規則的に配列した
半導体基板を予じめ用意する。基本セルは例えばバイポ
ーラトランジスタ、抵抗素子及び容量素子が組込まれて
いる。
First, a semiconductor substrate on which basic cells having a basic design are regularly arranged is prepared in advance. The basic cell incorporates, for example, a bipolar transistor, a resistive element, and a capacitive element.

次に、前記半導体基板の表面に配列された基本セル内及
び基本セル間(論理回路間)を論理設計に基づき結線し
、所望の論理機能を得る。前記結線は複数層のアルミニ
ウム信号配線で行われている。
Next, wires are connected within the basic cells arranged on the surface of the semiconductor substrate and between the basic cells (between logic circuits) based on the logic design to obtain a desired logic function. The connections are made using multiple layers of aluminum signal wiring.

この種のゲートアレイ方式を採用する論理LSIは製品
完成時間を短縮できる特徴がある。また、この種の論理
LSIは結線パターンを変更するだけで他の論理機能を
得ることができる特徴がある。
Logic LSIs employing this type of gate array system are characterized by shortening the time required to complete the product. Further, this type of logic LSI has the feature that other logic functions can be obtained simply by changing the wiring pattern.

前記論理LSIは、ゲー1へ数の増加に伴い、基本セル
の占有面積が増加し、基本セル間に形成される結線を配
置する配線領域(配線チャネル領域)の占有面積が縮小
する傾向にある。そこで、本発明者が開発中の論理LS
Iは、公知の技術ではないが、基本セル上を配線領域と
して有効に使用した4層配線構造で構成されている。第
1層目配線、第2層目配線及び第3層目配線は信号配線
を主体として構成されている。第4層目配線は電源配線
を主体として構成されている。基本セル内の結線には第
1層目配線が使用されている。基本セル間の結線には第
1層目配線、第2層目配線及び第3層目配線が使用され
ている。
As the number of logic LSIs increases to 1, the area occupied by basic cells tends to increase, and the area occupied by wiring areas (wiring channel areas) in which connections formed between basic cells are arranged tends to decrease. . Therefore, the logic LS currently being developed by the inventor
Although it is not a known technology, I is constructed with a four-layer wiring structure that effectively uses the top of the basic cell as a wiring area. The first layer wiring, the second layer wiring, and the third layer wiring are mainly composed of signal wiring. The fourth layer wiring is mainly composed of power supply wiring. First layer wiring is used for wiring within the basic cell. First-layer wiring, second-layer wiring, and third-layer wiring are used for connections between basic cells.

前記論理LSIの結線パターンは、コンピュタを使用し
た2次元処理の自動配線配置システム(D A : D
esgin Automatin)によって形成されて
いる。つまり、自動配線配置システムは、論理設計が施
された論理回路を自動的に配置すると共に、メモリ内に
仮想的に設定されたX−Y格子座標上に自動的に前記論
理回路間を接続する結線を配置するようになっている。
The wiring pattern of the logic LSI is created using an automatic wiring placement system (DA: D) that uses a computer to perform two-dimensional processing.
esgin Automatin). In other words, the automatic wiring placement system automatically places logically designed logic circuits and automatically connects the logic circuits on the X-Y grid coordinates virtually set in memory. Now you can place the connections.

自動配線配置システムにおいては、第1層目配線及び第
3層目配線をX座標上、第2層目配線をY座標上に夫々
配置している。前記2次元処理の自動配線システムで同
一位置のX座標上に同一中心位置で第1層目配線及び第
3層目配線を配置した場合、自動配線プログラム」二、
両者の識別が行えない。このため、第3層目配線は第1
層目配線に対して配線ピッチの2分の1だけ意識的にY
方向にずらした位置に配置されている。第1層目配線と
第2層目配線との接続は前記X−Y格子座標の所定の格
子点において行われている。第2層目配線と第3層目配
線との接続はX座標の配線ピッチが2分の1だけずれた
X−Y格子座標の所定の格子点において行われている。
In the automatic wiring placement system, the first layer wiring and the third layer wiring are placed on the X coordinate, and the second layer wiring is placed on the Y coordinate. When the first layer wiring and the third layer wiring are placed at the same center position on the same X coordinate in the two-dimensional processing automatic wiring system, the automatic wiring program "2.
It is not possible to distinguish between the two. Therefore, the third layer wiring is
For layer wiring, consciously set Y by half of the wiring pitch.
It is placed at a position shifted in the direction. Connections between the first layer wiring and the second layer wiring are made at predetermined lattice points of the XY lattice coordinates. The connection between the second layer wiring and the third layer wiring is made at a predetermined lattice point on the X-Y lattice coordinates, where the wiring pitch on the X coordinate is shifted by one-half.

この自動配線配置システムで自動的に配線が配置される
と、この自動配線配置システムの情報に基いて半導体製
造用マスクが作成される。この半導体製造用マスクは前
記論理LSIに形成する結線のパターンを有している。
When wiring is automatically placed by this automatic wiring placement system, a mask for semiconductor manufacturing is created based on the information of this automatic wiring placement system. This semiconductor manufacturing mask has a pattern of connections to be formed in the logic LSI.

そして、この半導体製造用マスクを使用し、半導体ウェ
ーハ製造プロセスを施すことによって、前述の論理LS
Iを形成することができる。
Then, by using this semiconductor manufacturing mask and performing a semiconductor wafer manufacturing process, the above-mentioned logic LS
I can be formed.

この半導体ウェーハプロセスで形成された論理LSIの
多層配線構造を第9図(要部断面図)で示す。第9図に
示すように、第1層目配線(信号配線)2は下地絶縁膜
1の表面上に配置されている。
A multilayer wiring structure of a logic LSI formed by this semiconductor wafer process is shown in FIG. 9 (cross-sectional view of main parts). As shown in FIG. 9, the first layer wiring (signal wiring) 2 is arranged on the surface of the base insulating film 1. As shown in FIG.

第1層目配線2は自動配線配置システムに基づいて配置
されているので所定の配線ピッチP1でX方向に延在し
ている。ここでの配線ピッチP1は、第1層目配線2の
配線幅方向の中心位置とそれに隣接する他の第1層目配
線2の配線幅方向の中心位置との間隔である。第2層目
配線5は、第1層目配線2の上層に眉間絶縁膜3を介在
させ、所定ピッチでY方向に延在している。所定の第1
層目配線2と第2層目配線5とは層間絶縁膜3の両者の
交差部に形成された接続孔4を通して電気的に接続され
ている。第3層目配線8は、第2層目配線5の上層に層
間絶縁膜6を介在させ、所定の配線ピッチP3でX方向
に延在している。第3層目配線8は、前述のように自動
配線配置システムにおいて自動配線プログラム上第1層
目配線2と識別できるように、第1層目配線2と同一配
線ピッチP3で形成されると共に、第1層目配線2の配
線ピッチP1に対して2分の1(1/2P)だけずれて
いる。所定の第2層目配線5と第3層目配線8とは層間
絶縁膜6の両者の交差部に形成された接続孔7を通して
電気的に接続されている。
The first layer wiring 2 is arranged based on an automatic wiring arrangement system, and therefore extends in the X direction at a predetermined wiring pitch P1. The wiring pitch P1 here is the distance between the center position of the first layer wiring 2 in the wiring width direction and the center position of another first layer wiring 2 adjacent thereto in the wiring width direction. The second layer wiring 5 extends in the Y direction at a predetermined pitch with a glabella insulating film 3 interposed above the first layer wiring 2. predetermined first
The layer wiring 2 and the second layer wiring 5 are electrically connected through a connection hole 4 formed at the intersection of the two in the interlayer insulating film 3. The third layer wiring 8 has an interlayer insulating film 6 interposed above the second layer wiring 5, and extends in the X direction at a predetermined wiring pitch P3. The third layer wiring 8 is formed with the same wiring pitch P3 as the first layer wiring 2 so that it can be distinguished from the first layer wiring 2 on the automatic wiring program in the automatic wiring placement system as described above. It deviates from the wiring pitch P1 of the first layer wiring 2 by one-half (1/2P). A predetermined second layer wiring 5 and a predetermined third layer wiring 8 are electrically connected through a connection hole 7 formed at the intersection of the two in the interlayer insulating film 6.

なお、ゲートアレイ方式を採用する論理LSIについて
は、例えば、株式会社サイエンスフォーラム、超LSI
デバイスハンドブック、昭和58年11月28日発行日
、第354頁乃至第416頁に記載されている。
Regarding logic LSIs that adopt the gate array method, for example, see Science Forum Co., Ltd., VLSI
It is described in Device Handbook, published on November 28, 1981, pages 354 to 416.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

前述のゲートアレイ方式を採用する論理LSIの多層配
線構造は次のような問題点が多発する事実が本発明者に
よって発見された。
The inventor of the present invention discovered that the multilayer wiring structure of a logic LSI employing the gate array method described above frequently suffers from the following problems.

前記第9図に示すように、第1層目配線2と第2層目配
線5との接続は接続孔4を通して行っている。この接続
孔4で形成される段差形状は接続孔4の上部の層間絶縁
膜6の表面に伝達され、この層間絶縁膜6の表面に断面
凹形状の段差部分が形成される。層間絶縁膜6は第3層
目配線8の下地層として使用され、層間絶縁膜6の表面
の段差部分は第3層目配線8間に位置している。この層
間絶縁膜6の表面に成長する段差部分は第3層目配線8
を形成するために全面に堆積されるアルミニウム膜の膜
厚を他の部分よりも厚く形成する。
As shown in FIG. 9, the first layer wiring 2 and the second layer wiring 5 are connected through the connection hole 4. As shown in FIG. The step shape formed by the contact hole 4 is transmitted to the surface of the interlayer insulating film 6 above the contact hole 4, and a step portion having a concave cross section is formed on the surface of the interlayer insulating film 6. The interlayer insulating film 6 is used as a base layer for the third layer wiring 8 , and the step portion on the surface of the interlayer insulating film 6 is located between the third layer wiring 8 . The step portion that grows on the surface of this interlayer insulating film 6 is the third layer wiring 8.
In order to form an aluminum film, the thickness of the aluminum film deposited on the entire surface is made thicker than on other parts.

このため、フォトリソグラフィ技術を使用して第3層目
配線8を形成する際に、前記段差部分にアルミニウム膜
8Aが残存する(エツチング残り)ので、第3層目配線
8間が短絡し、電気的信頼性が低下する。この電気的信
頼性の低下は半導体ウニハ製造プロセス上において歩留
りの低下につながる。
For this reason, when forming the third layer wiring 8 using photolithography technology, the aluminum film 8A remains in the step portion (etching residue), so the third layer wiring 8 is short-circuited, and electrical current is generated. reliability is reduced. This decrease in electrical reliability leads to a decrease in yield in the semiconductor wafer manufacturing process.

また、前記第9図に示すように、第2層目配線5と第3
層目配線8との接続は接続孔7を通して行っている。こ
の接続孔7の形成される位置は、第2層目配線5と第3
層目配線8との交差部分であり、しかも第1層目配線2
間である。接続孔7のY方向において両側に第1層目配
線2が延在する場合は特に問題はない。しかしながら、
同第9図に示すように、接続孔7の両者のうちの一方に
第1層目配線2が延在していない場合、他方に延在する
第1層目配線2の段差形状が眉間絶縁膜3の表面上に形
成される。この層間絶縁膜3の表面の段差形状は50〜
60度の傾斜面を有している。
Further, as shown in FIG. 9, the second layer wiring 5 and the third layer
The connection with the layer wiring 8 is made through the connection hole 7. The position where this connection hole 7 is formed is between the second layer wiring 5 and the third layer wiring 5.
This is the intersection with the first layer wiring 8 and the first layer wiring 2.
It is between. There is no particular problem when the first layer wiring 2 extends on both sides of the connection hole 7 in the Y direction. however,
As shown in FIG. 9, when the first layer wiring 2 does not extend to one of the connection holes 7, the step shape of the first layer wiring 2 extending to the other side is insulated between the eyebrows. is formed on the surface of the membrane 3. The step shape on the surface of this interlayer insulating film 3 is 50~
It has a 60 degree slope.

このため、フォトリソグラフィ技術を使用して接続孔7
を形成する際に、段差形状によってフォトレジスト膜の
膜厚が厚くなったり、エツチング量が不足したりするの
で、接続孔7の導通不良等、電気的信頼性が低下する。
For this reason, the connection hole 7 is made using photolithography technology.
When forming the photoresist film, the thickness of the photoresist film becomes thicker due to the shape of the step, and the amount of etching becomes insufficient, resulting in poor conduction of the connection hole 7 and other problems, resulting in decreased electrical reliability.

また、第3層目配線8であるアルミニウム膜を堆積(蒸
着)する際に、段差形状によって接続孔7が見かけ上深
くなり、接続孔7内へのアルミニウム膜の被着性(ステ
ップカバレッジ)が低下する。このため、第3層目配線
8の接続孔7内の一部8Bが断線し、電気的信頼性が低
下する。これらの電気的信頼性の低下は半導体ウェーハ
製造プロセス上において歩留りの低下につながる。
Furthermore, when depositing (evaporating) the aluminum film that is the third layer wiring 8, the connection hole 7 becomes apparently deeper due to the step shape, and the adhesion of the aluminum film into the connection hole 7 (step coverage) is reduced. descend. As a result, a portion 8B of the third layer wiring 8 inside the connection hole 7 is disconnected, and electrical reliability is reduced. These reductions in electrical reliability lead to a reduction in yield in the semiconductor wafer manufacturing process.

本発明の目的は、自動配線配置システムで形成される多
層配線構造を有する半導体集積回路装置の電気的信頼性
を向上することが可能な技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique that can improve the electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system.

本発明の他の目的は、前記半導体集積回路装置の半導体
ウェーハ製造プロセス上における歩留りを向上すること
が可能な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique that can improve the yield in the semiconductor wafer manufacturing process of the semiconductor integrated circuit device.

本発明の他の目的は、2次元処理の自動配線配置システ
ムを使用して、自動的に前記目的を達成することが可能
な技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique that can automatically achieve the above object using a two-dimensional processing automatic wiring placement system.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

(1)自動配線配置システムで形成された多層配線構造
を有する半導体集積回路装置において、前記多層配線構
造の第1層目配線及び第3層目配線をX方向に、第2層
目配線をY方向に夫々延在させ、前記第1層目配線、第
3層目配線の夫々の配線ピッチを実質的に同一に構成す
ると共に、第1層目配線、第3層目配線の夫々の配線幅
方向の中心位置を一致させる。
(1) In a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system, the first layer wiring and the third layer wiring of the multilayer wiring structure are arranged in the X direction, and the second layer wiring is arranged in the Y direction. The wiring pitches of the first layer wiring and the third layer wiring are configured to be substantially the same, and the wiring widths of the first layer wiring and the third layer wiring are respectively extended in the directions. Match the center position of the direction.

(2)自動配線配置システムを使用した多層配線構造を
有する半導体集積回路装置の形成方法において、自動配
線配置システムのX−Y格子座標上に配線及び接続孔を
自動的に配置する段階と、前記x−y格子座標のX座標
のn(n=1.3,5、・・・)番目に配置された配線
を第1層目配線、X座標のn+1番目に配置された配線
を第3層目配線、Y座標に配置された配線を第2層目配
線、所定のX座標のn番目とY座標との交差部に配置さ
れた接続孔を第1接続孔、所定のX座標のn+1番目と
Y座標との交差部に配置された接続孔を第2接続孔の夫
々に分割する段階と、前記X座標のn+1番目に配置さ
れた第3層目配線、第2接続孔、第2層目配線の第2接
続孔部分の夫々をX座標のピッチに相当する分シフトさ
せ、前記X座標のn番目に配置された第1層目配線に重
ね合せる段階とを備える。
(2) A method for forming a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure using an automatic wiring placement system, the step of automatically arranging wiring and connection holes on the X-Y lattice coordinates of the automatic wiring placement system; The wiring placed at the nth (n=1.3, 5,...) X coordinate of the x-y grid coordinate is the first layer wiring, and the wiring placed at the n+1th X coordinate is the third layer wiring. The eye wiring, the wiring placed at the Y coordinate is the second layer wiring, the connection hole placed at the intersection of the nth and Y coordinates of the predetermined X coordinate is the first connection hole, and the (n+1)th wiring of the predetermined X coordinate. dividing the connection holes arranged at the intersections of and the Y coordinate into second connection holes, the third layer wiring, the second connection hole, and the second connection hole arranged at the n+1th position of the X coordinate; shifting each of the second connection hole portions of the eye wiring by an amount corresponding to the pitch of the X coordinate, and overlapping the first layer wiring arranged at the n-th position on the X coordinate.

(3)自動配線配置システムで形成された多層配線構造
を有する半導体集積回路装置において、前記多層配線構
造の第1層目配線をX方向に配置し、第2層目配線をY
方向に配置し、第3層目配線を前記第1層目配線と同一
配線ピッチで配置すると共に第1層目配線に対して第1
層目配線の配線ピッチの約2分の1だけずれた位置でX
方向に配置し、前記第2層目配線と第3層目配線との接
続部に最つとも近い第1層目配線と第2層目配線との交
差部分で第1層目配線が存在しない部分に第1層目配線
と同一導電層で形成されたダミー突出部材を配置する。
(3) In a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system, the first layer wiring of the multilayer wiring structure is placed in the X direction, and the second layer wiring is placed in the Y direction.
The third layer wiring is arranged at the same wiring pitch as the first layer wiring, and the third layer wiring is arranged at the same wiring pitch as the first layer wiring.
X at a position shifted by about 1/2 of the wiring pitch of the layer wiring
direction, and there is no first-layer wiring at the intersection of the first-layer wiring and the second-layer wiring that is closest to the connection between the second-layer wiring and the third-layer wiring. A dummy protruding member made of the same conductive layer as the first layer wiring is placed in the portion.

(4)自動配線配置システムを使用した多層配線構造を
有する半導体集積回路装置の形成方法において、自動配
線配置システムのX−Y格子座標上に配線及び接続孔を
自動的に配置する段階と、前記X−Y格子座標のX座標
のn番目に配置された配線を第1層目配線、X座標のn
+1番目に配置された配線を第3層目配線、Y座標に配
置された配線を第2層目配線、所定のX座標のn番目と
Y座標との交差部に配置された接続孔を第1接続孔、所
定のX座標のn+1番目とY座標との交差部に配置され
た接続孔を第2P続孔の夫々に分割する段階と、前記第
2接続孔を配置した位置のY方向の両側の第1層目配線
と第2層目配線とが交差する格子点に第1層目配線と同
一層で形成されるダミー突出部材のパターンを発生させ
る段階と、前記第1層目配線の配置パターンと前記ダミ
ー突出部材の配置パターンとのOR論理和をとる段階と
を備える。
(4) A method for forming a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure using an automatic wiring placement system, the step of automatically arranging wiring and connection holes on the X-Y lattice coordinates of the automatic wiring placement system; The wiring placed at the nth position of the X coordinate in the X-Y lattice coordinate is the first layer wiring, and the
The wiring placed at the +1st position is the third layer wiring, the wiring placed at the Y coordinate is the second layer wiring, and the connection hole placed at the intersection of the nth and Y coordinates of the predetermined X coordinate is the third layer wiring. 1 connection hole, the step of dividing the connection hole arranged at the intersection of the n+1th predetermined X coordinate and the Y coordinate into 2nd P connection holes, and generating a pattern of dummy protruding members formed in the same layer as the first layer wiring at grid points where the first layer wiring and the second layer wiring intersect on both sides; The method includes the step of calculating an OR of the arrangement pattern and the arrangement pattern of the dummy protruding member.

〔作  用〕[For production]

上述した手段(1)によれば、前記第1層目配線と第2
層目配線との接続で形成される段差部分の真上には常時
第3層目配線が存在し、前記段差部分の真上は第3層目
配線間スペースとならないので、前記段差に起因する第
3層目配線間の短絡(エツチング残り等)を低減し、電
気的信頼性(又は製造上の歩留り)を向上することがで
きる。また、前記第2層目配線と第3層目配線との接続
部分の下層には常時第1層目配線が存在し、前記接続部
分の下地表面を平坦化することができるので、前記接続
部分における第3層目配線のステップカバレッジを向上
し、電気的信頼性を向上することができる。
According to the above-mentioned means (1), the first layer wiring and the second layer wiring
The third layer wiring always exists directly above the step portion formed by the connection with the layer wiring, and the space directly above the step portion does not become a space between the third layer wirings. Short circuits (etching residue, etc.) between the third layer wirings can be reduced, and electrical reliability (or manufacturing yield) can be improved. Further, since the first layer wiring is always present under the connecting portion between the second layer wiring and the third layer wiring, and the underlying surface of the connecting portion can be flattened, the connecting portion can be flattened. It is possible to improve the step coverage of the third layer wiring in the third layer and improve the electrical reliability.

上述した手段(2)によれば、自動配線配置システムの
x−y格子座標上に自動的に配線及び接続孔を配置し、
各配線及び各接続孔の3次元的な位置付けを自動配線プ
ログラム上に行った後に、前記第1層目配線、第1接続
孔の夫々の上部に第3層目配線、第2接続孔の夫々を一
致させたので、同−X座標上の第1層目配線、第3層目
配線の夫々の自動配線プログラム上の識別、第1接続孔
According to the above-mentioned means (2), wiring and connection holes are automatically arranged on the x-y grid coordinates of the automatic wiring placement system,
After three-dimensional positioning of each wiring and each connection hole is performed on the automatic wiring program, the third layer wiring and the second connection hole are placed above the first layer wiring and the first connection hole, respectively. Since they matched, the first layer wiring and the third layer wiring on the same -X coordinate were identified on the automatic wiring program, and the first connection hole was identified.

第2接続孔の夫々の自動配線プログラム上の識別を行う
ことができる。
Each of the second connection holes can be identified on an automatic wiring program.

上述した手段(3)によれば、前記第2層目配線と第3
層目配線との接続部分下近傍に第1層目配線が存在しな
いことによる前記接続部分の下地表面の段差形状をダミ
ー突出部材で平坦化することができるので、前記接続部
分における第3層目配線のステップカバレッジを向上し
、電気的信頼性を向上することができる。また、前記接
続部分の導通不良も低減することができる。
According to the above-mentioned means (3), the second layer wiring and the third layer wiring
Since the step shape on the base surface of the connecting portion due to the absence of the first layer wiring near the bottom of the connecting portion with the second layer wiring can be flattened by the dummy protruding member, the third layer wiring in the connecting portion can be flattened. It is possible to improve wiring step coverage and improve electrical reliability. Further, poor conduction at the connection portion can also be reduced.

上述した手段(4)によれば、前記自動配線配置システ
ムにて、第2接続孔の近傍の第1層目配線と第2層目配
線とが交差する格子点に第1層目配線が存在しない場合
、自動的にダミー突出部材を配置することができる。
According to the above-mentioned means (4), in the automatic wiring placement system, the first layer wiring exists at a grid point where the first layer wiring and the second layer wiring intersect in the vicinity of the second connection hole. If not, a dummy protruding member can be automatically placed.

以下、本発明の構成について、ゲートアレイ方式を採用
する論理LSIに本発明を適用した一実施例とともに説
明する。
The configuration of the present invention will be described below along with an embodiment in which the present invention is applied to a logic LSI that employs a gate array method.

なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。
Note that throughout the description of the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

(実施例I) 本実施例Iは本発明の第1実施例である。 (Example I) Embodiment I is the first embodiment of the present invention.

本発明の実施例■であるゲートアレイ方式を採用する論
理LS I(半導体集積回路装置)の概略構成を第4図
(チップレイアウト図)で示す。
FIG. 4 (chip layout diagram) shows a schematic configuration of a logic LSI (semiconductor integrated circuit device) employing a gate array system, which is Embodiment (2) of the present invention.

第4図に示すように、論理LSI(LSI)は平面が方
形状の半導体チップで構成されている。論理LSIの方
形状の各辺に沿った外周には外部端子(ポンディングパ
ッド)10が複数配列されている。
As shown in FIG. 4, a logic LSI (LSI) is composed of a semiconductor chip having a rectangular plane. A plurality of external terminals (ponding pads) 10 are arranged on the outer periphery of the logic LSI along each side of the rectangular shape.

外部端子10は外部装置との電気的な接続を取るように
構成されている。外部端子10の内側であって論理LS
Iの周辺には人出カバソファ回路11が複数配置されて
いる。人出力バッファ回路11は前記外部端子10の配
列に対応した位置に配置されている。
The external terminal 10 is configured to establish an electrical connection with an external device. Inside the external terminal 10 and the logic LS
A plurality of cover sofa circuits 11 are arranged around I. The human output buffer circuit 11 is arranged at a position corresponding to the arrangement of the external terminals 10.

前記人出力バッファ回路11で周囲を囲まれた領域内に
おいて論理LSIには論理回路部が設けられている。論
理回路部は、基本設計がなされた基本セル12が行列状
に規則的に複数配置されている。
A logic circuit section is provided in the logic LSI in an area surrounded by the human output buffer circuit 11. In the logic circuit section, a plurality of basic cells 12 having a basic design are regularly arranged in a matrix.

基本セル12は、第4図において行方向(X方向)に複
数配置され、基本セル列13を構成している。各基本セ
ル列13は列方向(Y方向)に配線領域(配線チャネル
領域)14を介在させて複数列配置されている。
A plurality of basic cells 12 are arranged in the row direction (X direction) in FIG. 4, and constitute a basic cell column 13. Each basic cell column 13 is arranged in a plurality of columns in the column direction (Y direction) with wiring regions (wiring channel regions) 14 interposed therebetween.

前記基本セル12は、本発明者が開発中のゲートアレイ
方式を採用する論理LSIにおいて、例えば40〜50
個のトランジスタ、80〜90個の抵抗素子及び3〜6
個の容量素子を内蔵している。
The basic cell 12 is, for example, 40 to 50 cells in a logic LSI employing a gate array method that is currently being developed by the present inventor.
transistors, 80-90 resistive elements and 3-6
It has built-in capacitive elements.

基本セル12は所定の論理回路を構成できるように構成
されている。基本セル12に配列されたトランジスタは
S E P T (Selective Etchin
g of Po1y−silicon T echno
logy)構造のバイポーラトランジスタである。この
5EPT構造のバイポーラトランジスタは、後述するが
、ベース領域に対して、ベース引出用電極、エミッタ領
域、エミッタ引出用電極、ベース引出用電極−エミッタ
引出用電極間の層間絶縁膜の夫々が自己整合で形成され
ている。5EPT構造のバイポーラトランジスタは、各
動作領域の面積を縮小し、各動作領域間に形成される寄
生容量を低減することができるので、動作速度の高速化
を図ることができる特徴がある。
The basic cell 12 is configured to be able to configure a predetermined logic circuit. The transistors arranged in the basic cell 12 are S E P T (Selective Etchin
g of Poly-silicon Techno
It is a bipolar transistor with a logic) structure. As will be described later, in this 5EPT structure bipolar transistor, each of the base extraction electrode, the emitter region, the emitter extraction electrode, and the interlayer insulating film between the base extraction electrode and the emitter extraction electrode are self-aligned with respect to the base region. It is formed of. A bipolar transistor with a 5EPT structure is characterized in that the area of each operating region can be reduced and the parasitic capacitance formed between each operating region can be reduced, so that the operating speed can be increased.

この論理LSIは4層配線構造(多層配線構造)を採用
している。この4層配線構造のうちの少なくとも信号配
線はコンピュータを使用した自動配線配置システムで形
成されている。論理LSIの基本セル12内の各半導体
素子間は主に第1層目信号配線(38A )により結線
されている(基本セル内配線)。前記基本セル列13間
の配線領域14には同第4図に示すように第1層目信号
配線38が配置されている。第1層目信号配線38は所
定の配線ピッチでX方向に延在するように構成されてい
る。第1層目信号配線38は主に基本セル12で形成さ
れた論理回路間を結線するように構成されている。本実
施例の論理LSIは、例えば最小加工寸法が0゜8[μ
m]である所謂0.8[μm]半導体ウェーハ製造プロ
セスを採用している。前記第1層目信号配線38は例え
ば配線幅寸法を3.0[μm]、配線間隔(配線間スペ
ース)を2.0[μm]、膜厚を1゜0[μm]で構成
している。したがって、第1層目信号配線38の配線ピ
ッチPL(第1層目信号配線38の配線幅方向の中心位
置と隣接する他の第1層目信号配線38の配線幅方向の
中心位置との間の寸法)は5.0[μm]で構成されて
いる。
This logic LSI employs a four-layer wiring structure (multilayer wiring structure). At least the signal wiring of this four-layer wiring structure is formed by an automatic wiring placement system using a computer. The semiconductor elements in the basic cell 12 of the logic LSI are mainly connected by first layer signal wiring (38A) (basic cell internal wiring). In the wiring region 14 between the basic cell rows 13, first layer signal wiring 38 is arranged as shown in FIG. The first layer signal wiring 38 is configured to extend in the X direction at a predetermined wiring pitch. The first layer signal wiring 38 is configured to mainly connect logic circuits formed by the basic cells 12. The logic LSI of this embodiment has, for example, a minimum processing size of 0°8 [μ
A so-called 0.8 [μm] semiconductor wafer manufacturing process is adopted. The first layer signal wiring 38 has, for example, a wiring width dimension of 3.0 [μm], a wiring interval (space between wirings) of 2.0 [μm], and a film thickness of 1°0 [μm]. . Therefore, the wiring pitch PL of the first layer signal wiring 38 (between the center position of the first layer signal wiring 38 in the wiring width direction and the center position of the adjacent first layer signal wiring 38 in the wiring width direction) ) is 5.0 [μm].

第2層目信号配線41は基本セル12上及び配線領域1
4上において所定の配線ピッチでY方向に延在するよう
に構成されている。第2層目信号配線41は主に前記論
理回路間を結線するように構成されている。第2層目信
号配線41は例えば配線幅寸法を3.5[μm]、配線
間隔を1.5[μm]、膜厚を10[μm]で構成して
いる。この第2層目信号配線41の配線ピッチP2は5
.0[μm]で構成されている。
The second layer signal wiring 41 is on the basic cell 12 and in the wiring area 1.
4 in the Y direction at a predetermined wiring pitch. The second layer signal wiring 41 is configured to mainly connect the logic circuits. The second layer signal wiring 41 has, for example, a wiring width of 3.5 [μm], a wiring interval of 1.5 [μm], and a film thickness of 10 [μm]. The wiring pitch P2 of this second layer signal wiring 41 is 5
.. It is composed of 0 [μm].

第3層目信号配線44は基本セル12上及び配線領域1
4上において所定の配線ピッチでX方向に延在するよう
に構成されている。第3層目信号配線44は主に前記論
理回路間を結線するように構成されている。第3層目信
号配線44は例えば配線幅寸法を3.5[μm]、配線
間隔を1.5[μm]、膜厚を10[μm]で構成して
いる。この第3層目信号配線44の配線ピッチP3は5
.0[μm]で構成されている。つまり、第3層目信号
配線44は第1層目信号配線38と同−X方向に延在し
かつ同一配線ピッチで構成されている。
The third layer signal wiring 44 is located on the basic cell 12 and in the wiring area 1.
4 at a predetermined wiring pitch in the X direction. The third layer signal wiring 44 is configured to mainly connect the logic circuits. The third layer signal wiring 44 has, for example, a wiring width dimension of 3.5 [μm], a wiring interval of 1.5 [μm], and a film thickness of 10 [μm]. The wiring pitch P3 of this third layer signal wiring 44 is 5
.. It is composed of 0 [μm]. That is, the third layer signal wiring 44 extends in the same -X direction as the first layer signal wiring 38 and is configured with the same wiring pitch.

第4層目配線(46)は図示しないが第3層目信号配線
44の上層に配置されている。第4層目配線は主に電源
配線や信号配線として使用されている。
Although not shown, the fourth layer wiring (46) is arranged above the third layer signal wiring 44. The fourth layer wiring is mainly used as power wiring and signal wiring.

第4層目配線は例えば膜厚を2.○[μm]で構成して
いる。
For example, the fourth layer wiring has a film thickness of 2. It is composed of ○ [μm].

次に、前記論理LSIの具体的な構造について。Next, regarding the specific structure of the logic LSI.

第1図(要部断面図)及び第2図(要部平面図)を用い
て簡単に説明する。
This will be briefly explained using FIG. 1 (a sectional view of the main part) and FIG. 2 (a plan view of the main part).

第1図に示すように、論理LSIは単結晶珪素からなる
P−型半導体基板21で構成されている。第1図の左側
は、基本セル12部分を示しており、基本セル12を構
成する5EPT構造のバイポーラトランジスタTrを示
している。第1図の右側は、配線領域14部分を示して
おり、多層配線構造の各配線層を示している。
As shown in FIG. 1, the logic LSI is composed of a P-type semiconductor substrate 21 made of single crystal silicon. The left side of FIG. 1 shows the basic cell 12 portion, and shows a bipolar transistor Tr of 5EPT structure constituting the basic cell 12. The right side of FIG. 1 shows the wiring area 14 and each wiring layer of the multilayer wiring structure.

同第1図に示すように、5EPT構造のバイボラトラン
ジスタTrは半導体基板21、素子間分離用絶縁膜26
及びp4型型半体領域24で形成される素子分離領域で
他の領域と絶縁分離されている。
As shown in FIG. 1, the bibora transistor Tr with a 5EPT structure includes a semiconductor substrate 21, an insulating film 26 for isolation between elements, and
It is insulated and isolated from other regions by an element isolation region formed by the p4 type half region 24.

素子間分離用絶縁膜26はn−型エピタキシャル層22
の主面を選択的に酸化して形成した酸化珪素膜で構成さ
れている。素子間分離用絶縁膜26の底面は半導体基板
21の主面に達するように構成されている。p4型型半
体領域24は半導体基板21の主面部であって素子間分
離用絶縁膜26の底面に設けられている。このp゛型半
導体領域26はチャネルストッパ領域として構成されて
いる。
The insulating film 26 for element isolation is an n-type epitaxial layer 22
It is composed of a silicon oxide film formed by selectively oxidizing the main surface of. The bottom surface of the element isolation insulating film 26 is configured to reach the main surface of the semiconductor substrate 21. The p4 type half region 24 is provided on the main surface of the semiconductor substrate 21 and on the bottom surface of the element isolation insulating film 26. This p' type semiconductor region 26 is configured as a channel stopper region.

この5EPT構造のバイポーラトランジスタTrはn型
コレクタ領域、p型ベース領域及びn型エミッタ領域か
らなる縦型npn型構造で構成されている。
The bipolar transistor Tr of this 5EPT structure has a vertical npn structure consisting of an n-type collector region, a p-type base region, and an n-type emitter region.

n型コレクタ領域は、埋込型のn゛型半導体領域23、
コレクタ電位引上用のn゛型半導体領域25及びエピタ
キシャル層22で構成されている。n型コレクタ領域の
うち、コレクタ電位引上用のn“型半導体領域25には
第1層目信号配線(基本セル内配線)38Aが接続され
ている。コレクタ電位引上用のn“型半導体領域25と
第1層目信号配線38Aとの接続は層間絶縁膜27.3
2及び36に形成された接続孔37を通して行われてい
る。第1層目信号配線38Aは、例えばスパッタ法又は
蒸着法で堆積されたアルミニウム膜かアルミニウム合金
膜で形成されている。
The n-type collector region includes a buried n-type semiconductor region 23,
It is composed of an n-type semiconductor region 25 and an epitaxial layer 22 for raising the collector potential. In the n-type collector region, the first layer signal wiring (wiring in the basic cell) 38A is connected to the n"-type semiconductor region 25 for raising the collector potential. The n"-type semiconductor region for raising the collector potential The connection between the region 25 and the first layer signal wiring 38A is through the interlayer insulating film 27.3.
This is done through connection holes 37 formed at 2 and 36. The first layer signal wiring 38A is formed of, for example, an aluminum film or an aluminum alloy film deposited by sputtering or vapor deposition.

アルミニウム合金膜にはCu又は及びSlが添加されて
いる。Cuは主にマイグレーションを低減するように作
用する。Siはアロイスパイクを低減するように作用す
る。
Cu or and Sl are added to the aluminum alloy film. Cu mainly acts to reduce migration. Si acts to reduce alloy spikes.

p型ベース領域は、グラフトベース領域として使用され
るp1型型半体領域30及び真性ベース領域として使用
されるp型半導体領域31で構成されている。p型半導
体領域31、P4型型半体領域30の夫々はエピタキシ
ャル層22の主面部に構成されている。
The p-type base region is composed of a p1-type half region 30 used as a graft base region and a p-type semiconductor region 31 used as an intrinsic base region. Each of the p-type semiconductor region 31 and the P4-type half region 30 is formed on the main surface of the epitaxial layer 22 .

p型ベース領域のうちグラフトベース領域として使用さ
れるp゛型半導体領域30にはベース開口28を通して
ベース引出用電極29の一端部が接続されている。ベー
ス引出用電極29は例えばp型不純物(B)が導入され
た製造工程における第1層目の多結晶珪素膜で形成され
ている。このベース引出用電極29の一端側(エミッタ
開口34Aを規定する側)の位置は、p゛型半導体領域
30からのp型不純物の拡散距離で規定され、p゛型半
導体領域30に対して自己整合で形成されている。ベー
ス引出用電極29は、その平面形状を図示していないが
、一端部でエミッタ開口34Aの周囲を規定するように
構成されている。ベース引出用電極29の他端部には層
間絶縁膜32及び36に形成された接続孔37を通して
第1層目信号配線(基本セル内配線)38Aが接続され
ている。
One end portion of a base extraction electrode 29 is connected to the p' type semiconductor region 30 used as a graft base region in the p type base region through the base opening 28. The base extraction electrode 29 is formed of, for example, a first layer polycrystalline silicon film in a manufacturing process into which p-type impurities (B) are introduced. The position of one end side of this base extraction electrode 29 (the side that defines the emitter opening 34A) is defined by the diffusion distance of the p-type impurity from the p-type semiconductor region 30, and is self-aligned with respect to the p-type semiconductor region 30. It is formed by alignment. Although the planar shape of the base extraction electrode 29 is not shown, it is configured such that one end defines the periphery of the emitter opening 34A. The other end of the base extraction electrode 29 is connected to the first layer signal wiring (basic cell internal wiring) 38A through a connection hole 37 formed in the interlayer insulating films 32 and 36.

n型エミッタ領域はn゛型半導体領域35Aで構成され
ている。n生型半導体領域35Aは真性ベース領域であ
るp型半導体領域31の主面部に構成されている。n+
型半導体領域35Aにはエミッタ開口34Aを通してエ
ミyり引出用電極35が接続されている。
The n-type emitter region is composed of an n'-type semiconductor region 35A. The n-type semiconductor region 35A is formed on the main surface of the p-type semiconductor region 31, which is an intrinsic base region. n+
An emitter extraction electrode 35 is connected to the type semiconductor region 35A through an emitter opening 34A.

エミッタ引出用電極35は例えばn型不純物(As)が
導入された製造工程における第2層目の多結晶珪素膜で
形成されている。エミッタ開口34Aは、層間絶縁膜3
2に形成された開口33であって、パス引出用電極29
の一端側の表面に形成された層間絶縁膜34で規定され
た領域内に形成されている。
The emitter extraction electrode 35 is formed of a second layer polycrystalline silicon film in the manufacturing process into which n-type impurities (As) are introduced, for example. The emitter opening 34A is formed by the interlayer insulating film 3
The opening 33 formed in the path extraction electrode 29
It is formed within a region defined by an interlayer insulating film 34 formed on the surface of one end side.

層間絶縁膜34は、例えばべ〜ス引出用電極29の表面
を酸化した酸化珪素膜で形成され、ベース引出用電極2
9に対して自己整合で形成されている。つまり、エミッ
タ引出用電極35は、結果的に、パス引出用電極29に
対して自己整合で形成され、しかも層間絶縁膜34を介
在させてベース引出用電極29と自己整合で絶縁分離が
なされている。前記n型エミッタ領域として使用される
n“型半導体領域35Aはエミッタ引出用電極35に導
入されたn型不純物をドライブイン拡散することによっ
て形成されている。前記エミッタ引出用電極35には層
間絶縁膜3Gに形成された接続孔37を通して第1層目
信号配線(基本セル内配線)38Aが接続されている。
The interlayer insulating film 34 is formed of, for example, a silicon oxide film obtained by oxidizing the surface of the base extraction electrode 29.
It is formed in self-alignment with respect to 9. In other words, the emitter extraction electrode 35 is formed in self-alignment with the path extraction electrode 29, and is insulated and isolated from the base extraction electrode 29 through the interlayer insulating film 34. There is. The n" type semiconductor region 35A used as the n-type emitter region is formed by drive-in diffusion of n-type impurities introduced into the emitter extraction electrode 35. The emitter extraction electrode 35 has an interlayer insulation layer. A first layer signal wiring (basic cell internal wiring) 38A is connected through a connection hole 37 formed in the film 3G.

第1図に示すように、配線領域14において眉間絶縁膜
3Gの表面上には第1層目信号配線38が配置されてい
る。この第1層目信号配線38は第1図及び第2図に示
すように配線ピッチP1でX方向に延在するように構成
されている。第1層目信号配線38は前記第1層目信号
配線(基本セル内配線)38Aと同一導電層(同一製造
工程)で形成されている。
As shown in FIG. 1, the first layer signal wiring 38 is arranged on the surface of the glabellar insulating film 3G in the wiring region 14. The first layer signal wiring 38 is configured to extend in the X direction at a wiring pitch P1, as shown in FIGS. 1 and 2. The first layer signal wiring 38 is formed of the same conductive layer (same manufacturing process) as the first layer signal wiring (basic cell internal wiring) 38A.

第1層目信号配線38の上層には層間絶縁膜39を介在
させて第2層目信号配線41が配置されている。
A second layer signal wiring 41 is arranged above the first layer signal wiring 38 with an interlayer insulating film 39 interposed therebetween.

第2層目信号配線41は前述のように配線ピッチP2で
Y方向に延在するように構成されている。第2層目信号
配線41は第1層目信号配線38と同様の導電膜で形成
されている。
As described above, the second layer signal wiring 41 is configured to extend in the Y direction at a wiring pitch P2. The second layer signal wiring 41 is formed of the same conductive film as the first layer signal wiring 38.

層間絶縁膜39は例えばCVD法で堆積した後にその表
面に不活性ガスによるスパッタエツチングを施した酸化
珪素膜で形成されている。例えば、この酸化珪素膜は、
約4[μm]の膜厚で堆積した後に表面を約2.5[μ
ml程度の膜厚でスパッタエツチングすることにより形
成されている。また、層間絶縁膜39は、プラズマCV
D法で堆積した酸化珪素膜又は窒化珪素膜の表面に塗布
法(So(3:Spin On Glass)で酸化珪
素膜を塗布し、さらにその表面上にプラズマCVD法で
堆積した酸化珪素膜を積層した複合膜で形成してもよい
。例えば、この複合膜は下層から約0.5[μm]、約
0゜2[μm]、約10[μm]の夫々の膜厚で形成す
る。
The interlayer insulating film 39 is formed of, for example, a silicon oxide film deposited by the CVD method and then subjected to sputter etching on the surface using an inert gas. For example, this silicon oxide film is
After depositing a film with a thickness of about 4 [μm], the surface is coated with a film of about 2.5 [μm].
It is formed by sputter etching to a film thickness of about ml. Further, the interlayer insulating film 39 is
A silicon oxide film is applied on the surface of a silicon oxide film or a silicon nitride film deposited by the D method using a coating method (So (3: Spin On Glass), and then a silicon oxide film deposited by a plasma CVD method is layered on the surface. For example, this composite film may be formed with a thickness of about 0.5 [μm], about 0°2 [μm], and about 10 [μm] from the bottom layer.

前記第2層目信号配線41は層間絶縁膜39に形成され
た接続孔40を通して第1層目信号配線38に接続され
ている。接続孔40は、第2図に示すように、第1層目
信号配線38と第2層目信号配線41との交差部分(自
動配線配置システムのX−Y格子座標の格子点に対応す
る位置)に形成されている。接続孔40は、これに限定
されないが、RIE等の異方性エツチングで形成し、微
細な開口サイズ例えば2.0[μm]X2.O[μm]
の平面が方形状で形成されている。
The second layer signal wiring 41 is connected to the first layer signal wiring 38 through a connection hole 40 formed in the interlayer insulating film 39. As shown in FIG. 2, the connection hole 40 is located at the intersection of the first layer signal wiring 38 and the second layer signal wiring 41 (a position corresponding to a lattice point in the X-Y lattice coordinates of the automatic wiring placement system). ) is formed. The connection hole 40 is formed by anisotropic etching such as RIE, but is not limited thereto, and has a fine opening size of, for example, 2.0 [μm]×2. O [μm]
The plane of is formed into a rectangular shape.

第2層目信号配線41の上層には層間絶縁膜42を介在
させて第3層目信号配M44が配置されている。
A third layer signal wiring M44 is arranged above the second layer signal wiring 41 with an interlayer insulating film 42 interposed therebetween.

第3層目信号配線44は前述のように配線ピッチP3で
X方向に延在するように構成されている。この第3層目
信号配線44の配線ピッチP3は第1層目信号配線38
の配線ピッチP1と実質的に同一配線ピッチで形成され
ている。さらに、第3層目信号配線44の配線幅方向の
中心位置は第1層目信号配線38の配線幅方向の中心位
置と実質的に一致させている(同一中心軸上に存在する
)。第3層目信号配線44は第1層目信号配線38と同
様の導電膜で形成されている。層間絶縁膜42は層間絶
縁膜39と同様の絶縁膜で形成されている。前記第3層
目信号配線44は層間絶縁膜42に形成された接続孔4
3を通して第2層目信号配線41に接続されている。接
続孔43は、第2図に示すように、第2層目信号配線4
1と第3層目信号配線44との交差部分(同様に自動配
線配置システムのX−Y格子座標の格子点に対応する位
置)に形成されている。接続孔44は例えば2.0[μ
m]X2.O[μm]の開口サイズで形成されている。
As described above, the third layer signal wiring 44 is configured to extend in the X direction at a wiring pitch P3. The wiring pitch P3 of the third layer signal wiring 44 is the same as that of the first layer signal wiring 38.
The wiring pitch is substantially the same as the wiring pitch P1. Furthermore, the center position of the third layer signal wiring 44 in the wiring width direction is substantially aligned with the center position of the first layer signal wiring 38 in the wiring width direction (exists on the same central axis). The third layer signal wiring 44 is formed of the same conductive film as the first layer signal wiring 38. The interlayer insulating film 42 is formed of the same insulating film as the interlayer insulating film 39. The third layer signal wiring 44 is formed in the connection hole 4 formed in the interlayer insulating film 42.
3 and is connected to the second layer signal wiring 41. The connection hole 43 is connected to the second layer signal wiring 4 as shown in FIG.
1 and the third layer signal wiring 44 (also at a position corresponding to a lattice point of the X-Y lattice coordinates of the automatic wiring placement system). For example, the connection hole 44 has a diameter of 2.0 [μ
m]X2. It is formed with an opening size of O [μm].

第3層目信号配線44の上層には層間絶縁膜45を介在
させて第4層目配線46が配置されている。第1図には
示していないが、第4層目配線46は眉間絶縁膜45に
形成される接続孔を通して第3層目信号配線44等に接
続されている。第4層目配線46は前記第1層目信号配
線38と同様の導電膜で形成されている。また、層間絶
縁膜45は層間絶縁膜39と同様の絶縁膜で形成されて
いる。
A fourth layer wiring 46 is arranged above the third layer signal wiring 44 with an interlayer insulating film 45 interposed therebetween. Although not shown in FIG. 1, the fourth layer wiring 46 is connected to the third layer signal wiring 44 and the like through connection holes formed in the glabella insulating film 45. The fourth layer wiring 46 is formed of the same conductive film as the first layer signal wiring 38. Further, the interlayer insulating film 45 is formed of the same insulating film as the interlayer insulating film 39.

第4層目配線46の上層にはファイナルパッシベーショ
ン膜47が形成されている。ファイナルパッシベーショ
ン膜47は例えばプラズマCVD法やスパッタ法で堆積
させた窒化珪素膜で形成されている。
A final passivation film 47 is formed on the fourth layer wiring 46 . The final passivation film 47 is formed of, for example, a silicon nitride film deposited by a plasma CVD method or a sputtering method.

前述の第1層目信号配線38(基本セル内配線38Aも
含む)、第2層目信号配線41、第3層目信号配線44
、接続孔40、接続孔43の夫々はコンピュタを使用す
る自動配線配置システムに基づいて形成されている。こ
のゲートアレイ方式を採用する論理LSIの形成方法に
ついて第3図(論理LSIの開発フロー図)を用いて簡
単に説明する。
The aforementioned first layer signal wiring 38 (including the basic cell internal wiring 38A), second layer signal wiring 41, and third layer signal wiring 44
, connection hole 40, and connection hole 43 are each formed based on an automatic wiring placement system using a computer. A method for forming a logic LSI employing this gate array method will be briefly explained using FIG. 3 (logic LSI development flow diagram).

まず、第3図に示すように、論理LSIに搭載する論理
機能を決定する〈51〉。つまり、論理LSIに搭載す
る論理回路の設計を行った後、この論理回路に論理シュ
ミレーションを施して論理機能の動作検証を行い、最終
的に搭載する論理機能を決定する。
First, as shown in FIG. 3, the logic functions to be installed in the logic LSI are determined <51>. That is, after designing a logic circuit to be mounted on a logic LSI, a logic simulation is performed on the logic circuit to verify the operation of the logic function, and finally the logic function to be mounted is determined.

次に、コンピュータを使用した2次元処理の自動配線配
置システム(DA)を用い、前記決定された論理機能に
基づきX−Y格子座標上に配線及び接続孔を自動的に配
置する〈52〉。なお、ここでは信号配線及び信号配線
間を接続する接続孔の配置について説明し、基本セル内
配線の配置(論理回路の配置に相当する)については省
略する。前記X−Y格子座標は、間隔(配線ピッチ)L
で複数配列されるX座標1,2.・・及び所定間隔で複
数配列されるY座標1,2.・・で構成されている。
Next, using an automatic wiring placement system (DA) for two-dimensional processing using a computer, wiring and connection holes are automatically placed on the XY grid coordinates based on the determined logical function <52>. Note that the arrangement of signal wirings and connection holes connecting the signal wirings will be described here, and the arrangement of wiring within basic cells (corresponding to the arrangement of logic circuits) will be omitted. The X-Y lattice coordinates are the interval (wiring pitch) L
X coordinates 1, 2, etc. are arranged in multiple numbers. ...and a plurality of Y coordinates 1, 2, etc. arranged at predetermined intervals. It consists of...

前記各X座標間の間隔りは前述の第1層目信号配線38
の配線ピッチP1又は第3層目信号配線44の配線ピッ
チP3の2分の1の配線ピッチに相当する。このX−Y
格子座標は、2次元的にメモリセルが配列された、自動
配線配置システムのメモリで構成されている。
The spacing between each X coordinate is the same as the first layer signal wiring 38 described above.
This corresponds to a wiring pitch P1 of , or a wiring pitch that is half the wiring pitch P3 of the third layer signal wiring 44 . This X-Y
The lattice coordinates are composed of a memory of an automatic wiring placement system in which memory cells are arranged two-dimensionally.

次に、前記自動配線配置システムのX−Y格子座標上に
配置された配線及び接続孔を3次元的に分割する〈53
〉。つまり、前記X−Y格子座標のうち、X座標の奇数
番目n(n=1,3,5. )に配置された配線は第1
層目信号配線AIとされる。X座標の偶数番目n+1に
配置された配線は第3層目信号配線Amとされる。Y座
標に配置された配線は第2層目信号配線AIIとされる
。また、X−Y格子座標のX座標の奇数番目nとY座標
との格子点に配置された接続孔は、第1層目信号配線A
Iと第2層目信号配線AIIとを接続する接続孔THI
とされる。X−Y格子座標のX座標の偶数番目n+1と
Y座標との格子点に配置された接続孔は、第2層目信号
配線AIIと第3層目信号配線Amとを接続する接続孔
THUとされる。すなわち、自動配線配置システムのプ
ログラム上において、第1層目信号配線A1.第2層目
信号配線An、第3層目信号配線Am、接続孔TH1,
接続孔THIIの夫々が識別される。
Next, the wiring and connection holes arranged on the X-Y grid coordinates of the automatic wiring placement system are three-dimensionally divided.
〉. In other words, among the X-Y lattice coordinates, the wiring placed at the odd number n (n=1, 3, 5.) of the X coordinate is the first
This is the layer signal wiring AI. The wiring arranged at the even-numbered position (n+1) on the X coordinate is the third layer signal wiring Am. The wiring placed at the Y coordinate is the second layer signal wiring AII. In addition, the connection hole arranged at the lattice point between the odd number n of the X coordinate of the X-Y lattice coordinate and the Y coordinate is connected to the first layer signal wiring A.
Connection hole THI connecting I and second layer signal wiring AII
It is said that The connection hole arranged at the lattice point between the even number n+1 of the X coordinate of the X-Y lattice coordinate and the Y coordinate is the connection hole THU that connects the second layer signal wiring AII and the third layer signal wiring Am. be done. That is, on the program of the automatic wiring placement system, first layer signal wiring A1. 2nd layer signal wiring An, 3rd layer signal wiring Am, connection hole TH1,
Each of the connection holes THII is identified.

次に、前記自動配線配置システムのx−y格子座標のX
座標の偶数番目n+1の情報をY方向に間隔りだけシフ
トさせ、このX座標の偶数番目n+1の情報をX座標の
奇数番目nの情報に重ね合せる<54〉。つまり、第3
層目信号配線Am、接続孔THIT、接続孔THIIの
直下の第2層目信号配線AHの末端部分の夫々が、第1
層目信号配線A1.接続孔THIの夫々の上部に重ね合
される。
Next, the x-y grid coordinates of the automatic wiring placement system are
The information on the even numbered n+1 coordinates is shifted by the interval in the Y direction, and the information on the even numbered n+1 X coordinates is superimposed on the information on the odd numbered nth X coordinates <54>. In other words, the third
Each of the end portions of the second layer signal wiring Am, the connection hole THIT, and the second layer signal wiring AH directly below the connection hole THII is
Layer signal wiring A1. The contact holes THI are overlapped on top of each other.

この合成処理により、第1層目信号配線A1.第3M目
信号配線AIIIの夫々は自動配線プログラム上におい
て同一配線ピッチで配置されかつ配線幅方向の中心位置
が一致する。第1層目信号配線AIと第3層目信号配線
Amとの重ね合せは前記分割処理〈53〉で自動配線プ
ログラム工夫々が識別されているので、この後に行われ
る半導体製造用マスクの製作において下層配線か上層配
線かが不透明であるという問題はなくなる。
Through this synthesis process, the first layer signal wiring A1. Each of the 3M-th signal wiring AIII is arranged at the same wiring pitch on the automatic wiring program, and the center position in the wiring width direction coincides with each other. Since the overlapping of the first-layer signal wiring AI and the third-layer signal wiring Am has been identified by the automatic wiring program in the above-mentioned division process <53>, in the subsequent fabrication of the mask for semiconductor manufacturing. This eliminates the problem of opacity between lower layer wiring and upper layer wiring.

次に、前記合成処理〈54〉で形成された結線レイアラ
1−のレイアウトルールの違反チエツクを行う〈55〉
。違反チエツクは主に半導体ウェーハ製造プロセス」二
問題なく前記結線レイアウト通りに信号配線が形成でき
るか否かをチエツクする。この違反チエツクで不良とさ
れた場合は結線レイアウトの一部を修正する。前記違反
チエツク〈55〉を良品として通過すると、前述の自動
配線配置システムの情報に基づきマスクパターンが発生
する〈56〉。前記論理機能の決定〈51〉後の自動配
線〈52〉からマスクパターンの発生<56〉までの処
理工程は自動配線配置システムを使用した処理工程(D
A処理)である。
Next, a violation of the layout rules of the wire layerer 1- formed in the synthesis process <54> is checked <55>
. Violation checking mainly checks whether signal wiring can be formed according to the wiring layout without any problems in the semiconductor wafer manufacturing process. If this violation check indicates a defect, part of the wiring layout will be corrected. If the product passes the violation check <55> as a good product, a mask pattern is generated based on the information of the automatic wiring placement system described above <56>. The processing steps from automatic wiring <52> after the logical function determination <51> to mask pattern generation <56> are processing steps using an automatic wiring placement system (D
A process).

次に、半導体製造用マスクを製作する〈57〉。Next, a mask for semiconductor manufacturing is manufactured <57>.

このマスク製作は、前記自動配線配置システムで自動的
に配置された配線及び接続孔の情報に基づき、例えば電
子線描画装置を使用して形成する。
This mask is manufactured using, for example, an electron beam drawing device based on information about the wiring and connection holes automatically placed by the automatic wiring placement system.

第1層目信号配線38の半導体製造用マスクは第1層目
信号配線AIの情報に基づき形成される。同様に、第2
層目信号配線AII、第3層目信号配線Am、接続孔T
HI、接続孔THIIの夫々の情報に基づき、第2層目
信号配線41、第3層目信号配線44、接続孔40、接
続孔43の夫々の半導体製造用マスクが形成される。
The semiconductor manufacturing mask for the first layer signal wiring 38 is formed based on the information of the first layer signal wiring AI. Similarly, the second
Layer signal wiring AII, third layer signal wiring Am, connection hole T
Based on the information on the HI and the connection hole THII, semiconductor manufacturing masks for the second layer signal wiring 41, the third layer signal wiring 44, the connection hole 40, and the connection hole 43 are formed.

次に、前述の半導体製造用マスクを使用し、半導体ウェ
ーハ製造プロセスを行う(ウェーハ製作)〈58〉。つ
まり、まず、前記第1図及び第2図に示すように、基本
セル12が配列された論理LSIの半導体ウェーハ(未
結線)上に、第1層目信号配l1A38を形成する。次
に、層間絶縁膜39、接続孔40、第2層目信号配線4
1の夫々を順次形成する。次に、層間絶縁膜42、接続
孔43、第3層目信号配#t44の夫々を順次形成する
。そして、層間絶縁膜45、第4層目配線46、ファイ
ナルパッシベーション膜47の夫々を順次形成すること
により、所定の論理機能に有する論理LSIが完成する
。前記第1層目信号配線38、接続孔40、第2層目信
号配線41、接続孔43、第3層目信号配線44等はフ
ォトリソグラフィ技術で形成されている。フォトリソグ
ラフィ技術は、半導体製造用マスクを用いてフォトレジ
スト膜のエツチングマスクを形成し、このエツチングマ
スクを用いて各層にエツチングを施すことを含む。
Next, using the semiconductor manufacturing mask described above, a semiconductor wafer manufacturing process is performed (wafer manufacturing) <58>. That is, first, as shown in FIGS. 1 and 2, the first layer signal wiring I1A38 is formed on the semiconductor wafer (unconnected) of the logic LSI on which the basic cells 12 are arranged. Next, the interlayer insulating film 39, the connection hole 40, the second layer signal wiring 4
1 are sequentially formed. Next, the interlayer insulating film 42, the connection hole 43, and the third layer signal wiring #t44 are formed in sequence. Then, by sequentially forming the interlayer insulating film 45, the fourth layer wiring 46, and the final passivation film 47, a logic LSI having a predetermined logic function is completed. The first layer signal wiring 38, connection hole 40, second layer signal wiring 41, connection hole 43, third layer signal wiring 44, etc. are formed by photolithography technology. The photolithography technique involves forming an etching mask for a photoresist film using a semiconductor manufacturing mask, and etching each layer using this etching mask.

このように、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に
配置し、各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自
動配線配置システムで形成された多層配線構造を有する
論理LSIにおいて、前記多層配線構造の第1層目信号
配線38及び第3層目信号配線44をX方向に、第2層
目信号配線41をX方向に夫々延在させ、前記第1層目
信号配線38、第3層目信号配線44の夫々の配線ピッ
チを実質的に同一に構成すると共に、第1層目信号配線
38゜第3層目信号配線44の夫々の配線幅方向の中心
位置を一致させる。この構成により、前記第1層目信号
配線38と第2層目信号配線41との接続で形成される
段差部分の真」二には常時第3層自信号配線44が存在
しく第1図の矢印A部分)、前記段差部分の真上は第3
層目信号配線44間スペースとならないので、前記段差
に起因する第3層目配線44間の短絡(エツチング残り
等)を低減し、電気的信頼性(又は製造上の歩留り)を
向上することができる。
In this way, a logic LSI has a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system that automatically places multiple layers of wiring in X-Y grid coordinates and electrically connects the wiring in each layer at each grid point. In the multilayer wiring structure, the first layer signal wiring 38 and the third layer signal wiring 44 are extended in the X direction, and the second layer signal wiring 41 is extended in the X direction, and the first layer signal wiring 38. The wiring pitches of the third layer signal wirings 44 are configured to be substantially the same, and the center positions of the first layer signal wirings 38° and the third layer signal wirings 44 in the wiring width direction are made the same. let With this configuration, the third layer signal wiring 44 is always present at the bottom of the stepped portion formed by the connection between the first layer signal wiring 38 and the second layer signal wiring 41, as shown in FIG. (arrow A part), right above the step part is the third
Since there is no space between the layer signal wirings 44, it is possible to reduce short circuits (etching residue, etc.) between the third layer wirings 44 caused by the step, and improve electrical reliability (or manufacturing yield). can.

また、前記構成により、前記第2層目信号配線41と第
3層目信号配線44との接続部分の下層には常時第1層
自信号配線38が存在しく第1図の矢印B部分)、前記
接続部分の下地表面を平坦化することができるので、前
記接続部分における第3層目信号配線44のステップカ
バレッジを向上し、電気的信頼性を向上することができ
る。また、第2層目信号配線41と第3層目信号配線4
4とを接続する接続孔43において、両者配線の段差形
状に起因する導通不良を低減することができる。
Furthermore, with the above configuration, the first layer signal wiring 38 is always present in the lower layer of the connection between the second layer signal wiring 41 and the third layer signal wiring 44 (arrow B in FIG. 1), Since the underlying surface of the connection portion can be flattened, the step coverage of the third layer signal wiring 44 in the connection portion can be improved, and the electrical reliability can be improved. In addition, the second layer signal wiring 41 and the third layer signal wiring 4
In the connection hole 43 that connects the two wirings, it is possible to reduce conduction defects caused by the stepped shape of the two wirings.

また、x−y格子座標に複数層の配線を自動的に配置し
、各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自動配線
配置システムを使用した多層配線構造を有する半導体集
積回路装置の形成方法において、前記自動配線配置シ゛
ステムのx−y格子座標上に決定された論理機能に基づ
いて配線及び接続孔を自動的に配置する段階と、X座標
の奇数番目nに配置された配線を第1層目信号配線AI
、X座標の偶数番目n+1に配置された配線を第3層目
信号配線Am、Y座標に配置された配線を第2層目信号
配線AII、所定のX座標の奇数番目nとY座標との交
差部に配置された接続孔を接続孔TH1,所定のX座標
の偶数番目n+1とY座標との交差部に配置された接続
孔を接続孔THIIの夫々に分割する段階と、前記X座
標の偶数番目n+1に配置された第3層目信号配線Am
、接続孔THII、第2層目信号配線Allの接続孔T
 Hr[部分の夫々をX座標の間隔りに相当する分シフ
トさせ、前記X座標の奇数番目nに配置された第1層目
信号配線AIに重ね合せる段階とを備える。
In addition, we have developed a semiconductor integrated circuit device with a multilayer wiring structure using an automatic wiring placement system that automatically arranges multiple layers of wiring in x-y grid coordinates and electrically connects the wiring in each layer at each grid point. The forming method includes a step of automatically arranging wiring and connection holes based on a logical function determined on the x-y grid coordinates of the automatic wiring placement system, and arranging wirings placed at odd-numbered nth positions of the X coordinate. 1st layer signal wiring AI
, the wiring placed at the even number n+1 of the X coordinate is the third layer signal wiring Am, the wiring placed at the Y coordinate is the second layer signal wiring AII, and the wiring placed at the odd number n of the X coordinate and the Y coordinate. dividing the connection hole located at the intersection into connection hole TH1, and the connection hole located at the intersection between the even-numbered n+1 of the predetermined X coordinate and the Y coordinate into connection hole THII; Third layer signal wiring Am arranged at even number n+1
, connection hole THII, connection hole T of second layer signal wiring All
Shifting each of the Hr[ portions by an amount corresponding to the interval of the X coordinate, and overlapping the first layer signal wiring AI arranged at the odd-numbered nth position of the X coordinate.

この構成により、前記自動配線配置システムのX−Y格
子座標上に自動的に配線及び接続孔を配置し、各配線及
び各接続孔の3次元的な位置付けを自動配線プログラム
上に行った後に、前記第1層目信号配線A1.接続孔T
HIの夫々の上部に第3層目信号配線Am、接続孔TH
IIの夫々を一致させたので、同−X座標上の第1層目
信号配線AI、第3層目信号配線Amの夫々の自動配線
プログラム上での識別、接続孔TH1,接続孔T HI
Tの夫々の自動配線プログラム上での識別を行うことが
できる。つまり、自動配線配置システムの情報は各層の
識別が行えるので、他の層の情報が混同しない正確な情
報に基づき半導体製造用マスクを製作することができる
。また、2次元処理の自4〇− 動部線配置システムを使用して3次元的な処理が行える
ので、3次元処理の自動配線配置システムの開発が不要
になる。また、2次元処理の自動配線配置システムのメ
モリ容量を最小限に使用して3次元的な処理が行えるの
で、莫大なメモリ容量の必要性がなく、或は自動配線の
配置に要する処理時間を短縮することができる。
With this configuration, the wiring and connection holes are automatically arranged on the X-Y grid coordinates of the automatic wiring placement system, and after the three-dimensional positioning of each wiring and each connection hole is performed on the automatic wiring program, The first layer signal wiring A1. Connection hole T
Third layer signal wiring Am and connection hole TH are provided above each of HI.
Since each of the lines II has been matched, the first layer signal wiring AI and the third layer signal wiring Am on the same -X coordinate can be identified on the automatic wiring program, and the connection hole TH1 and the connection hole THI.
T can be identified on each automatic wiring program. In other words, since information from the automatic wiring placement system can identify each layer, masks for semiconductor manufacturing can be manufactured based on accurate information that does not mix up information on other layers. Furthermore, since three-dimensional processing can be performed using a two-dimensional processing automatic wiring arrangement system, there is no need to develop an automatic wiring arrangement system for three-dimensional processing. In addition, since 3D processing can be performed using the minimum memory capacity of the automatic wiring placement system for 2D processing, there is no need for a huge memory capacity, or the processing time required for automatic wiring placement is reduced. Can be shortened.

なお、本発明は、前述の自動配線配置システムの合成処
理〈54〉において、X−Y格子座標のX座標の偶数番
目n+1の情報にX座標の奇数番目nの情報を重ね合せ
るように処理させてもよい。
In addition, in the synthesis process <54> of the above-mentioned automatic wiring placement system, the present invention allows processing to superimpose information on the odd-numbered nth X-coordinate on information on the even-numbered n+1 X-coordinate in the X-Y grid coordinates. It's okay.

また、本発明は、前記論理LSIを4層の信号配線及び
1層の電源用配線(5層配線構造)又はそれ以」二の多
層配線構造で構成してもよい。本発明は、5層配線構造
の場合、第1層目信号配線及び第3層目信号配線はX方
向に延在させ、第2層目信号配線及び第4層目信号配線
はY方向に延在させ、第2層目信号配線と第4層目信号
配線との配線ピッチ及び配線幅方向の中心位置髪同−に
構成する。
Further, in the present invention, the logic LSI may be configured with four layers of signal wiring and one layer of power supply wiring (5-layer wiring structure), or a multilayer wiring structure of two or more layers. In the case of a five-layer wiring structure, the present invention allows the first layer signal wiring and the third layer signal wiring to extend in the X direction, and the second layer signal wiring and the fourth layer signal wiring to extend in the Y direction. The wiring pitch and the center position in the wiring width direction of the second layer signal wiring and the fourth layer signal wiring are configured to be the same.

(実施例■) 本実施例■は本発明の第2実施例である。(Example ■) This embodiment (2) is a second embodiment of the present invention.

本発明の実施例■であるグー1〜アレイ方式を採用する
論理LS I(半導体集積回路装置)を第5図(要部断
面図)及び第6図(要部平面図)で示す。
A logic LSI (semiconductor integrated circuit device) employing the Goo 1 to array system, which is Embodiment 2 of the present invention, is shown in FIG. 5 (a sectional view of the main part) and FIG. 6 (a plan view of the main part).

第5図及び第6図に示す論理LSIは、前記実施例Iと
同様に4層配線構造を採用している。つまり、論理LS
Iは、第1層目信号配線38、第2層目信号配線41、
第3層目信号配線44、第4層目配線46の夫々を有す
る多層配線構造で構成されている。
The logic LSI shown in FIGS. 5 and 6 employs a four-layer wiring structure as in Example I. In other words, logic LS
I is the first layer signal wiring 38, the second layer signal wiring 41,
It has a multilayer wiring structure including a third layer signal wiring 44 and a fourth layer wiring 46, respectively.

前記多層配線構造の配線領域14に配置された第1層目
信号配線38は配線ピッチP1でX方向に延在している
。第2層目信号配線41は配線ピッチP2でY方向に延
在している。第3層目信号配線44は前記第1層目信号
配線38と実質的に同一の配線ピッチP3でX方向に延
在している。この第3層目信号配線44は、配線幅方向
の中心位置が第1層目信号配線38の配線幅方向の中心
位置に対して配線ピッチの2分の1だけY方向にずれて
配置されている。
The first layer signal wiring 38 arranged in the wiring area 14 of the multilayer wiring structure extends in the X direction at a wiring pitch P1. The second layer signal wiring 41 extends in the Y direction at a wiring pitch P2. The third layer signal wiring 44 extends in the X direction at substantially the same wiring pitch P3 as the first layer signal wiring 38. The third layer signal wiring 44 is arranged so that the center position in the wiring width direction is shifted from the center position in the wiring width direction of the first layer signal wiring 38 in the Y direction by one half of the wiring pitch. There is.

前記第1層目信号配線38と第2層目信号配線41とは
両者の交差部分に配置された接続孔40を通して電気的
に接続されている。この接続孔40の中心位置は第3層
目信号配線44の配線幅方向の中心位置に対して配線ピ
ッチP3の2分の1だけずれている。第2層目信号配線
41と第3層目信号配線44とは両者の交差部分に配置
された接続孔43を通して電気的に接続されている。こ
の接続孔43の中心位置は第1層目信号配線38の配線
幅方向の中心位置に対して配線ピッチP1の2分の1だ
けずれている。
The first layer signal wiring 38 and the second layer signal wiring 41 are electrically connected through a connection hole 40 arranged at an intersection between the two. The center position of this connection hole 40 is shifted from the center position of the third layer signal wiring 44 in the wiring width direction by one half of the wiring pitch P3. The second layer signal wiring 41 and the third layer signal wiring 44 are electrically connected through a connection hole 43 arranged at an intersection between the two. The center position of this connection hole 43 is shifted from the center position of the first layer signal wiring 38 in the wiring width direction by one half of the wiring pitch P1.

前記第2層目信号配線41と第3層目信号配線44とを
接続する接続孔43の下部であって、接続孔43のY方
向の両側にはこの接続孔43に最つとも近V)第1層目
信号配線38が延在するようになっている。
At the lower part of the connection hole 43 that connects the second layer signal wiring 41 and the third layer signal wiring 44, on both sides of the connection hole 43 in the Y direction, there is a hole V) closest to the connection hole 43. The first layer signal wiring 38 extends.

換言すれば、接続孔43から配線ピッチP1の2分の1
だけ離隔した位置において、接続孔43の両側には第1
層目信号配線38の配線幅方向の中心位置が存在するよ
うに構成されている。そして、接続孔43の両側のうち
一方又は両側において、第1層目信号配線38が存在し
ない部分(第5図に示す矢印C部分)にはダミー突出部
材38Bが配置されている。ダミー突出部材38Bは第
1層目信号配線38と同一導電層(同一製造工程)で形
成され、ダミ突出部材38B、第1層目信号配線38の
夫々の膜厚は実質的に同一の膜厚で形成されている。ダ
ミ突出部材38Bは、隣接する他の第1層目信号配線3
8との間の加工マージン等を考慮して、第1層目信号配
線38と第2層目信号配線41とが交差する領域の面積
又は領域以下の面積に相当する面積で構成されている。
In other words, one half of the wiring pitch P1 from the connection hole 43
On both sides of the connection hole 43, at a position separated by
The structure is such that the center position of the layered signal wiring 38 in the wiring width direction exists. Then, on one or both sides of the connection hole 43, a dummy protrusion member 38B is arranged in a portion where the first layer signal wiring 38 is not present (a portion indicated by an arrow C shown in FIG. 5). The dummy protruding member 38B is formed of the same conductive layer (same manufacturing process) as the first layer signal wiring 38, and the film thicknesses of the dummy protruding member 38B and the first layer signal wiring 38 are substantially the same. It is formed of. The dummy protruding member 38B is connected to the adjacent first layer signal wiring 3.
In consideration of processing margins between the first layer signal wiring 38 and the second layer signal wiring 41, the area is equal to or less than the area where the first layer signal wiring 38 and the second layer signal wiring 41 intersect.

本実施例Hにおいて、ダミー突出部材38Bは平面形状
が方形状で構成されている。
In this embodiment H, the dummy protruding member 38B has a rectangular planar shape.

なお、ダミー突出部材38Bの平面形状は多角形状や円
形状で構成してもよい。ダミー突出部材38Bは主に前
記接続孔43が形成される部分の下地層の表面つまり眉
間絶縁膜39の表面を平坦化できるように構成されてい
る。
Note that the planar shape of the dummy protruding member 38B may be polygonal or circular. The dummy protruding member 38B is configured to flatten the surface of the underlying layer, that is, the surface of the glabella insulating film 39, mainly where the connection hole 43 is formed.

この論理LSIの多層配線構造を構成する各信号配線3
8.41.44、接続孔40.43及びダミー突出部材
38Bは前記実施例Iと同様に自動配線配置システムを
使用して形成されている。このゲートアレイ方式を採用
する論理LSIの形成方法について第8図(論理LSI
の開発フロー図)を用いて簡単に説明する。
Each signal wiring 3 that constitutes the multilayer wiring structure of this logic LSI
8.41.44, the connection holes 40.43, and the dummy protruding member 38B are formed using the automatic wiring placement system as in Example I above. A method of forming a logic LSI adopting this gate array method is shown in FIG.
This is briefly explained using the development flow diagram (Development flow diagram).

ます、前述の実施例Iと同様な処理を施す。つまり、第
8図に示すように、論理LSIに搭載する論理機能を決
定しく61> 、自動配線配置システムを使用してX−
Y格子座標上に配線及び接続孔製配置する〈62〉。
First, the same processing as in Example I described above is performed. In other words, as shown in FIG. 8, the logic functions to be installed in the logic LSI are determined and the
Arrange the wiring and connection holes on the Y grid coordinates <62>.

次に、前記自動配線配置システムのX−Y格子座標上に
配置された配線、接続孔の夫々を自動配線プログラム上
識別できるように分割処理を施す〈63〉。この分割処
理は、前記実施例■と同様に、X−Y格子座標に配置さ
れた配線、接続孔の夫々を第1層目信号配線A1.第2
層目信号配線AII。
Next, division processing is performed so that each of the wiring and connection holes arranged on the X-Y grid coordinates of the automatic wiring placement system can be identified on the automatic wiring program (63). In this division process, each of the wirings and connection holes arranged in the X-Y lattice coordinates is divided into the first layer signal wiring A1. Second
Layer signal wiring AII.

第3層目信号配線Am、接続孔TH1,接続孔TH1l
の夫々に分割する・ 次に、分割処理<63〉が施された情報を、第1層目信
号配線AIの情報(パターン情報)と、第2層目信号配
線An、第3層目信号配線Am及び接続孔THIの情報
と、接続孔THIIの情報とに分割する<64> 、 
<65> 、 <66>。
3rd layer signal wiring Am, connection hole TH1, connection hole TH1l
Next, the information subjected to the division process <63> is divided into the information (pattern information) of the first layer signal wiring AI, the second layer signal wiring An, and the third layer signal wiring Dividing into information on Am and connection hole THI, and information on connection hole THII <64>,
<65>, <66>.

次に、前記分割された情報のうち、接続孔TH■の情報
〈65〉に基づき、ダミー突出部材ADのパターンを発
生する〈67〉。前記接続孔THnはX−Y格子座標の
X座標の偶数番目n+1とY座標とが交差する格子点に
配置されるので、ダミ突出部材ADのパターンは前記格
子点の両側に隣接するX座標の奇数番目nと前記Y座標
とが交差する格子点に配置される。このダミー突出部材
ADのパターンは、接続孔THIIが配置された格子点
の両側に必らず一対のパターンで配置され、第1層目信
号配線AIと同一層で形成される。第7図(要部平面図
)は、この自動配線配置システムで形成されたダミー突
出部材ADの情報に基づき、半導体ウェーハ製造プロセ
スで実際に論理LSI上に形成されたダミー突出部材3
8Bだけの平面形状を示している。
Next, a pattern for the dummy protruding member AD is generated (67) based on the information (65) of the connection hole TH2 among the divided information. Since the connection hole THn is arranged at a lattice point where the even number n+1 of the X coordinate of the X-Y lattice coordinate intersects the Y coordinate, the pattern of the dummy protruding member AD is arranged at the lattice point where the even number n+1 of the X coordinate of the X-Y lattice coordinate intersects with the Y coordinate. It is arranged at a lattice point where the odd number n intersects with the Y coordinate. The patterns of the dummy protruding members AD are always arranged as a pair of patterns on both sides of the lattice points where the connection holes THII are arranged, and are formed in the same layer as the first layer signal wiring AI. FIG. 7 (main part plan view) shows the dummy protruding member 3 actually formed on the logic LSI in the semiconductor wafer manufacturing process based on the information of the dummy protruding member AD formed by this automatic wiring placement system.
The planar shape of only 8B is shown.

次に、前記分割された第1層目信号配線AIの情報〈6
4〉と、前記接続孔THIIの情報に基づいて発生した
ダミー突出部材ADの情報とを合成する〈68〉。この
両者の合成処理はOR論理和で行う。合成処理がなされ
ると、接続孔THIIの両側の夫々の格子点において、
第1層目信号配線AIが存在する場合はダミー突出部材
ADの情報(パターン)が第1層目信号配@Alの情報
中に取込まれるため合成パターンに何ら変化は生じない
Next, information on the divided first layer signal wiring AI <6
4> and information on the dummy protruding member AD generated based on the information on the connection hole THII are combined <68>. The combining process of both is performed by OR. When the synthesis process is performed, at each grid point on both sides of the connection hole THII,
When the first layer signal wiring AI exists, the information (pattern) of the dummy protruding member AD is incorporated into the information of the first layer signal wiring @Al, so no change occurs in the composite pattern.

つまり、見かけ上、第1層目信号配線AIが存在する部
分のダミー突出部材ADの情報は排除され、第1層目信
号配線AIの情報のみが残存するように処理されている
。また、接続孔THIIの両側の夫々の格子点において
、第1層目信号配線AIが存在しない場合はダミー突出
部材ADの情報をそのまま残存させる。つまり、この合
成処理は、接続孔THIIの両側の夫々の格子点におい
て、第1層目信号配線AIが存在しない部分のみに自動
的にダミー突出部材ADを配置することができる。
That is, the information on the dummy protruding member AD in the portion where the first layer signal wiring AI appears to be present is removed, and processing is performed so that only the information on the first layer signal wiring AI remains. Furthermore, if the first layer signal wiring AI does not exist at each grid point on both sides of the connection hole THII, the information on the dummy protruding member AD remains as is. In other words, this synthesis process can automatically arrange the dummy protruding member AD only in the portion where the first layer signal wiring AI does not exist at each of the lattice points on both sides of the connection hole THII.

次に、前記合成処理〈68〉及び分割処理〈66〉で形
成された情報に基づいて、半導体マスクパタンを発生す
る〈69〉。
Next, a semiconductor mask pattern is generated (69) based on the information formed in the synthesis process (68) and the division process (66).

この後、前記実施例■と同様に、半導体製造用マスクを
製作しく70> 、半導体ウェーハ製造プロセスを施す
〈71〉。これら一連の工程を施すことにより、所定の
論理機能を有する、ゲートアレイ方式を採用する論理L
SIが完成する。
Thereafter, a mask for semiconductor manufacturing is manufactured 70> and a semiconductor wafer manufacturing process is performed <71> in the same manner as in Example 2 above. By performing these series of steps, a logic L that has a predetermined logic function and employs a gate array method is created.
SI is completed.

このように、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に
配置し、各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自
動配線配置システムで形成された多層配線構造を有する
論理LSIにおいて、前記多層配線構造の第1層目信号
配線38をX方向に配置し、第2層目信号配線41をY
方向に配置し、第3層目信号配線44を前記第1層目信
号配線38と同一配線ピッチP3で配置すると共に第1
層目信号配線38に対して第1層目信号配線38の配線
ピッチP1の約2分の1だけずれた位置でX方向に配置
し、前記第2層目信号配線41と第3層目信号配線44
とを接続する接続孔43に最つとも近い第1層目信号配
線38と第2層目信号配線41との交差部分で第1層目
信号配線38が存在しない部分に第1層目信号配線38
と同一導電層で形成されたダミー突出部材38Bを配置
する。この構成により、前記第2層目信号配線41と第
3層目信号配線44とを接続する接続孔43部分下近傍
に第1層目信号配線38が存在しないことによる前記接
続部分の下地表面(層間絶縁膜39の表面)の段差形状
をダミー突出部材38Bで平坦化することができるので
、前記接続部分における第3層目信号配線44のステッ
プカバレッジを向上し、電気的信頼性を向上することが
できる。第1層目信号配線38の層は第1層目信号配線
38の存在しない部分にダミー突出部材38Bを配置し
ているので、層間絶縁膜39の表面の略全域が平坦化さ
れる。したがって、半導体ウェーハ製造プロセス例えば
フォトレジスト膜の膜厚が均一化されるので、製造上の
歩留りが向上する。
In this way, a logic LSI has a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system that automatically places multiple layers of wiring in X-Y grid coordinates and electrically connects the wiring in each layer at each grid point. In the multilayer wiring structure, the first layer signal wiring 38 is arranged in the X direction, and the second layer signal wiring 41 is arranged in the Y direction.
The third layer signal wiring 44 is arranged at the same wiring pitch P3 as the first layer signal wiring 38, and the first
The second layer signal wiring 41 and the third layer signal wiring are arranged in the X direction at a position shifted from the layer signal wiring 38 by about one half of the wiring pitch P1 of the first layer signal wiring 38. Wiring 44
The first layer signal wiring is placed at the intersection of the first layer signal wiring 38 and the second layer signal wiring 41, which are closest to the connection hole 43 that connects the two, and where the first layer signal wiring 38 does not exist. 38
A dummy protrusion member 38B formed of the same conductive layer is arranged. With this configuration, the underlying surface of the connection portion ( Since the stepped shape of the surface of the interlayer insulating film 39 can be flattened by the dummy protrusion member 38B, the step coverage of the third layer signal wiring 44 in the connection portion is improved, and the electrical reliability is improved. Can be done. Since the dummy protruding member 38B is arranged in the layer of the first layer signal wiring 38 where the first layer signal wiring 38 does not exist, substantially the entire surface of the interlayer insulating film 39 is flattened. Therefore, in the semiconductor wafer manufacturing process, for example, the film thickness of a photoresist film is made uniform, so that the manufacturing yield is improved.

また、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に配置し
、各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自動配線
配置システムを使用した多層配線構造を有する論理LS
Iの形成方法において、前記自動配線配置システムのX
−Y格子座標上に決定された論理機能に基づいて配線及
び接続孔を自動的に配置する段階と、X座標の奇数番目
nに配置された配線を第1層目信号配線A1.X座標の
偶数番目n+1に配置された配線を第3層目信号配線A
11l、Y座標に配置された配線を第2層目信号配線A
I、所定のX座標の奇数番目nとY座標との交差部に配
置された接続孔を接続孔THI、所定のX座標の偶数番
目n + 1とY座標との交差部に配置された接続孔を
接続孔THnの夫々に分割する段階と、前記接続孔T 
Hnを配置した位置のY方向の両側の第1層目信号配線
AIと第2層目信号配線Anとが交差する格子点に第1
層目信号配線AIと同一層で形成されるダミー突出部材
ADのパターンを発生させる段階と、前記第1層目信号
配線AIの配置パターンと前記ダミー突出部材ADの配
置パターンとの論理和(OR論理和)をとり、前記格子
点に第1層目信号配線ATが存在する場合は前記ダミー
突出部材ADのパターンが第1層目信号配線AIのパタ
ーン情報に取込まれ、前記格子点に第1層目信号配線A
Iが存在しない場合は前記ダミー突出部材ADのパター
ンをそのまま残存させる段階とを備える。この構成によ
り、前記自動配線配置システムにて、接続孔THIIの
近傍の第1層自信号配線AIと第2層1信号配M、AU
とが交差する格子点に第1層自信号配線AIが存在しな
い場合、自動的にダミー突出部材ADを配置することが
できる。
In addition, the logic LS has a multilayer wiring structure using an automatic wiring placement system that automatically places multiple layers of wiring in X-Y lattice coordinates and electrically connects the wiring in each layer at each lattice point.
In the method for forming I, X of the automatic wiring placement system
- a step of automatically arranging wiring and connection holes based on the logical function determined on the Y lattice coordinate; and wiring arranged at the odd-numbered position n of the X coordinate to the first layer signal wiring A1. The wiring placed at the even number n+1 of the X coordinate is the third layer signal wiring A
11l, the wiring placed at the Y coordinate is the second layer signal wiring A
I, the connection hole placed at the intersection of the odd number n of the predetermined X coordinate and the Y coordinate is the connection hole THI, the connection placed at the intersection of the even number n + 1 of the predetermined X coordinate and the Y coordinate dividing the hole into connection holes THn, and dividing the hole into connection holes THn;
The first layer is placed at the lattice point where the first layer signal wiring AI and the second layer signal wiring An intersect on both sides in the Y direction of the position where Hn is placed.
A step of generating a pattern of dummy protruding members AD formed in the same layer as the layer signal wiring AI, and a step of generating a logical sum (OR) of the arrangement pattern of the first layer signal wiring AI and the arrangement pattern of the dummy protruding member AD. If the first-layer signal wiring AT exists at the grid point, the pattern of the dummy protruding member AD is incorporated into the pattern information of the first-layer signal wiring AI, and the first-layer signal wiring AT exists at the grid point. 1st layer signal wiring A
If the pattern I does not exist, the pattern of the dummy protruding member AD remains as it is. With this configuration, in the automatic wiring placement system, the first layer signal wiring AI and the second layer 1 signal wiring M, AU near the connection hole THII are
If the first layer signal wiring AI does not exist at the grid point where the lattice points intersect, the dummy protruding member AD can be automatically placed.

以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。
As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the above embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Of course.

例えば、本発明は、多層配線構造の配線基板の搭載面上
に複数の半導体集積回路装置(半導体チップ)を搭載す
るマーザチップ構造の電子装置に適用することができる
。前記電子装置の配線基板の多層配線構造は、少なくと
も3層以上の信号配線を有しており、前述と同様に信号
配線は自動配線配置システムを使用して自動的に配置さ
れている。前記配線基板は例えば単結晶珪素基板、炭化
珪素基板、セラミック基板、ムライト基板等で形成され
ている。
For example, the present invention can be applied to an electronic device having a mother chip structure in which a plurality of semiconductor integrated circuit devices (semiconductor chips) are mounted on a mounting surface of a wiring board having a multilayer wiring structure. The multilayer wiring structure of the wiring board of the electronic device has at least three layers of signal wiring, and as described above, the signal wiring is automatically arranged using an automatic wiring placement system. The wiring board is formed of, for example, a single crystal silicon substrate, a silicon carbide substrate, a ceramic substrate, a mullite substrate, or the like.

また、本発明は、論理LSIだけに限定されず、メモリ
LSIやメモリ付論理LSIに適用することができる。
Further, the present invention is not limited to logic LSIs, but can be applied to memory LSIs and logic LSIs with memory.

また、本発明は、論理LSIの基本セルを相補型MIS
FETを主体に構成してもよい。
Further, the present invention provides a complementary MIS for basic cells of a logic LSI.
It may be configured mainly using FETs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.

(1)自動配線配置システムで形成された多層配線構造
を有する半導体集積回路装置の電気的信頼性を向上する
ことができる。また、前記半導体集積回路装置の製造上
の歩留りを向上することができる。
(1) The electrical reliability of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system can be improved. Furthermore, the manufacturing yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

(2)2次元処理の自動配線配置システムを用いて3次
元処理を行うことができる。したがって、3次元処理の
自動配線配置システムの開発が不要になる。
(2) Three-dimensional processing can be performed using an automatic wiring placement system for two-dimensional processing. Therefore, there is no need to develop an automatic wiring placement system for three-dimensional processing.

(3)前記半導体集積回路装置の電気的信頼性の向上又
は製造上の歩留りの向上が自動配線配置システムにより
自動的に行うことができる。
(3) The electrical reliability or manufacturing yield of the semiconductor integrated circuit device can be automatically improved by an automatic wiring placement system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の実施例Iであるゲートアレイ方式を
採用する論理LSIの要部断面図、第2図は、前記論理
LSIの要部平面図。 第3図は、前記論理LSIの開発方法を説明するための
フロー図、 第4図は、前記論理LSIの概略構成を示すチップレイ
アウト図、 第5図は、本発明の実施例■であるゲートアレイ方式を
採用する論理LSIの要部断面図、第6図及び第7図は
、前記論理LSIの要部平面図、 第8図は、前記論理LSIの開発方法を説明するための
フロー図、 第9図は、本発明がなされる背景となった先行技術を説
明するための論理LSIの要部断面図である。 図中、12・・基本セル、14・・・配線領域、3G、
 39゜42、45・・・層間絶縁膜、38.AI・・
・第1層自信号配線、41.AIr・・・第2層1信号
配線、44.Am・・第3層1信号配線、46・・・第
4層目配線、40.THI。 43、THII・・・接続孔、38B、AD ・ダミー
突出部材、P・・・配線ピッチである。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a logic LSI employing a gate array system, which is Embodiment I of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a main part of the logic LSI. FIG. 3 is a flow diagram for explaining the method for developing the logic LSI, FIG. 4 is a chip layout diagram showing a schematic configuration of the logic LSI, and FIG. 6 and 7 are plan views of the main parts of the logic LSI that adopts the array method; FIG. 8 is a flow diagram for explaining the method for developing the logic LSI; FIG. 9 is a sectional view of a main part of a logic LSI for explaining the prior art that is the background of the present invention. In the figure, 12... Basic cell, 14... Wiring area, 3G,
39°42, 45... interlayer insulating film, 38. AI...
・First layer signal wiring, 41. AIr...second layer 1 signal wiring, 44. Am...Third layer 1 signal wiring, 46...Fourth layer wiring, 40. THI. 43, THII...connection hole, 38B, AD/dummy protruding member, P...wiring pitch.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に配置し、
各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自動配線配
置システムで形成された多層配線構造を有する半導体集
積回路装置において、前記多層配線構造の第1層目配線
及び第3層目配線をX方向に、第2層目配線をY方向に
夫々延在させ、前記第1層目配線、第3層目配線の夫々
の配線ピッチを実質的に同一に構成すると共に、第1層
目配線、第3層目配線の夫々の配線幅方向の中心位置を
一致させたことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、前記第1層目配線、第2層目配線、第3層目配線の
夫々は信号配線として使用されることを特徴とする請求
項1に記載の半導体集積回路装置。 3、前記第1層目配線、第2層目配線、第3層目配線の
夫々はアルミニウム配線又はアルミニウム合金配線であ
ることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導
体集積回路装置。 4、前記第1層目配線、第2層目配線、第3層目配線の
夫々の間には層間絶縁膜が設けられ、各層の配線間は前
記層間絶縁膜に形成された接続孔を通して接続されてい
ることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載の夫々
の半導体集積回路装置。 5、前記多層配線構造は3層又はそれ以上の配線層数で
構成されていることを特徴とする請求項1項乃至請求項
4に記載の夫々の半導体集積回路装置。 6、前記半導体集積回路装置はゲートアレイ方式を採用
していることを特徴とする請求項1乃至請求項5に記載
の半導体集積回路装置。 7、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に配置し、
各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自動配線配
置システムを使用した多層配線構造を有する半導体集積
回路装置の形成方法において、前記自動配線配置システ
ムのX−Y格子座標上に配線及び接続孔を自動的に配置
する段階と、前記X−Y格子座標のX座標のn(n=1
、3、5、・・・又は0、2、4、・・・)番目に配置
された配線を第1層目配線、X座標のn+1番目に配置
された配線を第3層目配線、Y座標に配置された配線を
第2層目配線、所定のX座標のn番目とY座標との交差
部に配置された接続孔を第1接続孔、所定のX座標のn
+1番目とY座標との交差部に配置された接続孔を第2
接続孔の夫々に分割する段階と、前記X座標のn+1番
目に配置された第3層目配線、第2接続孔、第2層目配
線の第2接続孔部分の夫々をX座標のピッチに相当する
分シフトさせ、前記X座標のn番目に配置された第1層
目配線に重ね合せる段階とを備えたことを特徴とする半
導体集積回路装置の形成方法。 8、前記第1層目配線、第3層目配線の夫々の配線ピッ
チ及び配線幅方向の中心位置は実質的に同一であること
を特徴とする請求項7に記載の半導体集積回路装置の形
成方法。 9、前記自動配線配置システムで第1層目配線、第3層
目配線の夫々を重ね合せる段階の後に、この自動配線配
置システムの情報に基づき半導体ウェーハ製造プロセス
で使用される半導体製造用マスクを製作する段階を備え
ていることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の
半導体集積回路装置の形成方法。 10、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に配置し
、各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自動配線
配置システムで形成された多層配線構造を有する半導体
集積回路装置において、前記多層配線構造の第1層目配
線をX方向に配置し、第2層目配線をY方向に配置し、
第3層目配線を前記第1層目配線と同一配線ピッチで配
置すると共に第1層目配線に対して第1層目配線の配線
ピッチの約2分の1だけずれた位置でX方向に配置し、
前記第2層目配線と第3層目配線との接続部に最っとも
近い第1層目配線と第2層目配線との交差部分で第1層
目配線が存在しない部分に第1層目配線と同一導電層で
形成されたダミー突出部材を配置したことを特徴とする
半導体集積回路装置。 11、前記ダミー突出部材はY方向において前記第2層
目配線と第3層目配線との接続部分の両側又は片側に配
置されていることを特徴とする請求項10に記載の半導
体集積回路装置。 12、前記ダミー突出部材は前記第1層目配線と第2層
目配線とが交差する領域の面積に相当する面積で配置さ
れていることを特徴とする請求項10又は請求項11に
記載の半導体集積回路装置。 13、前記ダミー突出部材は平面形状が方形状で構成さ
れていることを特徴とする請求項10乃至請求項12に
記載の半導体集積回路装置。 14、X−Y格子座標に複数層の配線を自動的に配置し
、各格子点で各層の配線間を電気的に接続する自動配線
配置システムを使用した多層配線構造を有する半導体集
積回路装置の形成方法において、前記自動配線配置シス
テムのX−Y格子座標上に配線及び接続孔を自動的に配
置する段階と、前記X−Y格子座標のX座標のn(n=
1、3、5、・・・又は0、2、4、・・・)番目に配
置された配線を第1層目配線、X座標のn+1番目に配
置された配線を第3層目配線、Y座標に配置された配線
を第2層目配線、所定のX座標のn番目とY座標との交
差部に配置された接続孔を第1接続孔、所定のX座標の
n+1番目とY座標との交差部に配置された接続孔を第
2接続孔の夫々に分割する段階と、前記第2接続孔を配
置した位置のY方向の両側の第1層目配線と第2層目配
線とが交差する格子点に第1層目配線と同一層で形成さ
れるダミー突出部材のパターンを発生させる段階と、前
記第1層目配線の配置パターンと前記ダミー突出部材の
配置パターンとの論理和をとる段階とを備えたことを特
徴とする半導体集積回路装置の形成方法。 15、前記第1層目配線の配置パターンと前記ダミー突
出部材の配置パターンとの論理和をとる段階はOR論理
和をとる段階であることを特徴とする請求項14に記載
の半導体集積回路装置の形成方法。
[Claims] 1. Automatically arrange multiple layers of wiring in X-Y lattice coordinates,
In a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system that electrically connects wirings in each layer at each lattice point, the first layer wiring and the third layer wiring of the multilayer wiring structure are The second layer wiring extends in the X direction and the Y direction, and the wiring pitches of the first layer wiring and the third layer wiring are configured to be substantially the same, and the first layer wiring , a semiconductor integrated circuit device characterized in that the center positions of the third layer wirings in the wiring width direction are made to coincide with each other. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein each of the first layer wiring, the second layer wiring, and the third layer wiring is used as a signal wiring. 3. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein each of the first layer wiring, the second layer wiring, and the third layer wiring is an aluminum wiring or an aluminum alloy wiring. . 4. An interlayer insulating film is provided between each of the first-layer wiring, second-layer wiring, and third-layer wiring, and the wiring in each layer is connected through connection holes formed in the interlayer insulating film. 4. Each of the semiconductor integrated circuit devices according to claim 1, wherein: 5. Each of the semiconductor integrated circuit devices according to claim 1, wherein the multilayer wiring structure includes three or more wiring layers. 6. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device employs a gate array method. 7. Automatically place multiple layers of wiring in X-Y grid coordinates,
In a method for forming a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure using an automatic wiring placement system that electrically connects wiring in each layer at each lattice point, wiring and the step of automatically arranging the connecting hole, and the step of automatically arranging the connecting hole, and the step of automatically arranging the connecting hole, and the step of automatically arranging the connecting hole, and n (n=1
, 3, 5, ... or 0, 2, 4, ...) is the first layer wiring, the n+1th wiring of the X coordinate is the third layer wiring, and the Y The wiring placed at the coordinates is the second layer wiring, the connection hole placed at the intersection of the n-th coordinate of the predetermined X coordinate and the Y coordinate is the first connection hole, and the
The connection hole placed at the intersection of the +1st and Y coordinates is
dividing each of the connection holes into respective connection holes, and dividing each of the third layer wiring, the second connection hole, and the second connection hole portion of the second layer wiring arranged at the n+1th position on the X coordinate to the pitch of the X coordinate. A method for forming a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of shifting by a corresponding amount and overlapping the first layer wiring arranged at the n-th position on the X coordinate. 8. Formation of a semiconductor integrated circuit device according to claim 7, wherein the wiring pitch and the center position in the wiring width direction of each of the first layer wiring and the third layer wiring are substantially the same. Method. 9. After the step of overlapping each of the first layer wiring and the third layer wiring with the automatic wiring placement system, a semiconductor manufacturing mask used in the semiconductor wafer manufacturing process is created based on the information of the automatic wiring placement system. 9. The method of forming a semiconductor integrated circuit device according to claim 7, further comprising the step of manufacturing. 10. A semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure formed by an automatic wiring placement system that automatically arranges multiple layers of wiring in X-Y lattice coordinates and electrically connects the wiring in each layer at each lattice point. , the first layer wiring of the multilayer wiring structure is arranged in the X direction, the second layer wiring is arranged in the Y direction,
The third layer wiring is arranged at the same wiring pitch as the first layer wiring, and is shifted in the X direction from the first layer wiring by about half the wiring pitch of the first layer wiring. place,
A first layer wiring is placed at the intersection of the first layer wiring and the second layer wiring, which is closest to the connection portion between the second layer wiring and the third layer wiring, and where the first layer wiring does not exist. A semiconductor integrated circuit device characterized in that a dummy protruding member made of the same conductive layer as the eye wiring is arranged. 11. The semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the dummy protruding member is arranged on both sides or one side of a connecting portion between the second layer wiring and the third layer wiring in the Y direction. . 12. The dummy protrusion member according to claim 10 or 11, wherein the dummy protrusion member is arranged with an area corresponding to an area where the first layer wiring and the second layer wiring intersect. Semiconductor integrated circuit device. 13. The semiconductor integrated circuit device according to claim 10, wherein the dummy protruding member has a rectangular planar shape. 14. A semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure using an automatic wiring placement system that automatically arranges multiple layers of wiring in X-Y grid coordinates and electrically connects the wiring in each layer at each grid point. The forming method includes the steps of automatically arranging wiring and connection holes on the X-Y lattice coordinates of the automatic wiring placement system;
1, 3, 5, . . . or 0, 2, 4, . . The wiring placed at the Y coordinate is the second layer wiring, the connection hole placed at the intersection of the nth of the predetermined X coordinate and the Y coordinate is the first connection hole, and the n+1th of the predetermined X coordinate and the Y coordinate dividing the connection hole placed at the intersection with the second connection hole, and the first layer wiring and the second layer wiring on both sides in the Y direction of the position where the second connection hole is placed. generating a pattern of dummy protruding members formed in the same layer as the first-layer wiring at grid points where the first-layer wiring and the dummy protruding member intersect; and a logical sum of the arrangement pattern of the first-layer wiring and the arrangement pattern of the dummy protruding member. A method of forming a semiconductor integrated circuit device, comprising the steps of: 15. The semiconductor integrated circuit device according to claim 14, wherein the step of calculating a logical sum between the arrangement pattern of the first layer wiring and the arrangement pattern of the dummy protruding member is a step of calculating an OR sum. How to form.
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