JPH06334157A - 集積回路とその製造方法 - Google Patents

集積回路とその製造方法

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JPH06334157A
JPH06334157A JP14264193A JP14264193A JPH06334157A JP H06334157 A JPH06334157 A JP H06334157A JP 14264193 A JP14264193 A JP 14264193A JP 14264193 A JP14264193 A JP 14264193A JP H06334157 A JPH06334157 A JP H06334157A
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JP
Japan
Prior art keywords
power supply
line
signal line
pattern data
metal wiring
Prior art date
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Pending
Application number
JP14264193A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Mizumura
章 水村
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源電圧を伝達する互いに対を成す電源ライ
ン5s、5dと、信号線5aの少なくとも一部とを金属
配線膜により形成したゲートアレイにおいて、電源ライ
ン5s、5dのエレクトロマイグレーションを防止す
る。 【構成】 対を成す電源ラインを、同じ層の金属配線膜
5s、5dにより該電源ライン間に電気的絶縁を確保す
るに必要な間隔をもってゲートアレイ面積の大半を占め
るように形成し、上記各電源ラインの形成領域内に、そ
の電源ライン5s、5dと同層の金属配線膜からなり該
電源ラインと絶縁を確保するに必要な間隔をもって形成
された信号線5aを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路、特に電源電
圧を伝達する互いに対を成す電源ラインと信号線の少な
くとも一部を金属配線膜により形成した集積回路と、そ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図4及び図5はゲートアレイの従来例を
示し、図4は電源ラインのレイアウトを示す集積回路全
体の平面図、図5は電源ラインの一部を示す拡大平面図
である。図面において、1sは第1層目のアルミニウム
膜(1Al)からなるVSSライン、1dは1Alからな
るVDDライン、2sは第2層目のアルミニウム膜(2A
l)からなるVSSライン、2dは2AlからなるVDD
イン、2dd、1ssは電源パッドである。
【0003】そして、1Al、2Alからなるライン1
s、1d、2s、2dは、ゲートアレイにも信号線も形
成しなければならない関係上、線幅が例えば1ミクロン
程度と狭くされていた。そして、電源ラインとトランジ
スタとの接続は図5の右肩部に示すようなビアホール4
を介して行われるので、ビアホール4の形成部における
電源ラインの実質的線幅は1ミクロンよりも相当に狭く
なった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のゲー
トアレイは1Alと2Alにより電源ラインを形成して
おり、電源ラインの線幅を広くすることができなかった
ので、エレクトロマイグレーションによる断線事故が生
じ易くなるという問題があった。特に、電源ラインのう
ち流れる電流の大きい部分であってビアホール4のある
実質的線幅の著しく狭いところは単位面積当りの電流、
即ち電流密度が非常に大きくなるのでエレクトロマイグ
レーションが発生し易くなる。
【0005】そのため、電流密度が大きくなるところは
第3層目のアルミニウム膜(3Al)により補強するこ
とによりエレクトロマイグレーションが発生しないよう
にすることも考えられるが、ゲートアレイの高集積化の
要請に伴ってデザインルールの縮小を図ると3Alによ
る補強をしてもエレクトロマイグレーションの防止に必
要な基準を満たすことが難しくなるという問題があっ
た。
【0006】本発明はこのような問題点を解決すべく為
されたものであり、電源ラインのエレクトロマイグレー
ションを防止することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明集積回路は、対を
成す電源ラインを、同じ層の金属配線膜により該電源ラ
イン間に絶縁を確保するに必要な間隔をもって集積回路
の表面積の大半を占めるように形成し、上記各電源ライ
ンの形成領域内に、その電源ラインと同層の金属配線膜
からなり該電源ラインと絶縁を確保するに必要な間隔を
もって形成された信号線を有することを特徴とする。
【0008】本発明集積回路の製造方法は、電源ライン
及び信号線となる金属配線膜のパターンを形成するに当
り上記電源ラインのパターンデータと上記信号線のパタ
ーンデータを用意し、上記信号線のパターンデータから
その信号線を電源ラインから絶縁を確保するに必要な間
隔をもって配置できる信号線配置領域を設けた信号線配
置領域パターンデータをつくり、上記電源ラインパター
ンデータから上記信号線配置領域パターンデータを抜き
取った抜き取りパターンデータをつくり、上記信号線の
パターンデータと上記抜き取りパターンデータの論理和
から金属配線膜パターンデータをつくり、このデータに
基づいて金属配線膜のパターニングをすることを特徴と
する。
【0009】
【作用】本発明集積回路によれば、同じ層の金属配線膜
によって対を成す電源ラインを形成し、その層の信号線
に割てるべき部分のみを電源ラインから抜き取るので、
電源ラインを幅広にし、電流密度を小さくすることがで
きる。従って、エレクトロマイグレーションを防止でき
る。また、電源ラインを幅広にできるので、電源ライン
を静電シールドにも用いることが可能になり、集積回路
がノイズの発生源となって他の電子部品に悪影響を与え
たり、他の電子部品から影響を受けたりしないようにす
ることができる。
【0010】本発明集積回路の製造方法によれば、電源
ラインのパターンデータから、信号線の周囲に信号線・
電源ライン間の絶縁を確保する信号線配線領域を設けた
パターンを抜き取り、この抜き取ったパターンと信号線
パターンの論理和をとるので、電源ラインの中にそれと
絶縁された信号線を有する請求項1の集積回路を得るこ
とができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明集積回路とその製造方法を図示
実施例に従って詳細に説明する。図1及び図2は本発明
集積回路をゲートアレイに適用した一つの実施例を示す
もので、図1は平面図、図2は断面図である。図面にお
いて、5dは第3層目のアルミニウム膜からなるVDD
イン、5sは同じく第3層目のアルミニウム膜からなる
SSラインである。このように、本ゲートアレイは第3
層目のアルミニウム膜(3Al)によって一対の電源ラ
イン5d、5sが構成されており、電源ライン5d、5
sは共に櫛形状に形成されその間に絶縁を確保に必要な
間隔が設けられている。
【0012】従って、ゲートアレイの占有面積の大半が
電源ライン5d及び5sに依って占有され、VDDライン
5d及びVSSライン5sは共に非常に広い。依って、V
DDライン5d、VSSライン5sの電流密度を非常に小さ
くすることができ、延いてはエレクトロマイグレーショ
ンが生じる虞れをなくすことができる。
【0013】6、6、…はVDDライン5d、5s内に形
成された信号線配置領域で、その内側に第3層目のアル
ミニウム膜からなる信号線5aが形成されている。dは
信号線5aとVDDライン5d(あるいはVSSライン5
s)との間に絶縁を確保するように設けられた最小間隙
で、例えば3.5ミクロン以上である。信号線配置領域
6は信号線5aとそのまわりの絶縁確保間隙を含んだ領
域である。3aは3層目のアルミニウム膜からなる信号
線5aと2層目のアルミニウム膜からなる信号線2との
間を電気的に接続するビアホール(vi a hol
e)である。
【0014】1は第1層目のアルミニウム膜(1Al)
からなる信号線、2は第2層目のアルミニウム膜(2A
l)からなる信号線であり、信号線は1Alと、2Al
と、3Alの信号線配置領域6内のアルミニウム膜5a
により構成される。Qは半導体基板に形成されたMOS
トランジスタである。
【0015】このようなゲートアレイによれば、前述の
ように電源ライン5d、5sは共に櫛形状に形成されそ
の間に絶縁を確保に必要な間隔が設けられているに過ぎ
ず、集積回路の占有面積の大半が電源ライン5d及び5
sに依って占有され、VDDライン5d及びVSSライン5
sは共に非常に広い。依って、VDDライン5d、VSS
イン5sの電流密度を非常に小さくすることができ、延
いてはエレクトロマイグレーションが生じる虞れをなく
すことができる。
【0016】そして、電位がVDDあるいはVSSレベルに
保たれた最上層のアルミニウム膜からなる電源ライン5
d、5sがゲートアレイの表面を概ね占有するように形
成されているので、電源ライン5d、5sがゲートアレ
イ内部と外部との間を静電シールドする機能を果す。従
って、ゲートアレイがノイズの発生源として外部の電子
部品、回路に悪影響を与えたり、外部からのノイズがゲ
ートアレイ内部に侵入するのを防止することができる。
【0017】図3(A)乃至(D)は図1に示した第3
層目のアルミニウム膜のパターンデータの形成方法を説
明する平面図である。図3(A)に示すようなVDDライ
ン5d及びVSSライン5sのパターンのデータと、図3
(B)に示す信号線5aのパターンのデータとを用意す
る。そして、図3(B)に示すようなVDDライン5のパ
ターンに基づいてそのパターンのまわりにライン5との
間の電気的絶縁を確保するに必要な間隙を設けた、図3
(C)に示すような信号線配置領域6のパターンデータ
をつくる。そして、図3(A)に示す電源ラインパター
ンデータと図3(C)に示す信号線配置領域パターンデ
ータから図3(D)に示すような電源ラインパターンか
ら信号線配置領域6を抜き取った信号線配線領域抜き取
りパターンデータをつくる。
【0018】その後、図3(C)に示す信号線配線領域
抜き取りパターンデータと図3(B)に示す信号線パタ
ーンデータとの論理和のパターンデータをつくり、この
パターンデータどおりに第3層目のアルミニウム膜をパ
ターニングする。すると、図1に示すようなパターンの
第3層目のアルミニウム膜を形成することができる。
【0019】
【発明の効果】本発明集積回路は、対を成す電源ライン
を、同じ層の金属配線膜により該電源ライン間に絶縁を
確保するに必要な間隔をもって集積回路の表面積の大半
を占めるように形成し、上記各電源ラインの形成領域内
に、その電源ラインと同層の金属配線膜からなり該電源
ラインと絶縁を確保するに必要な間隔をもって形成され
た信号線を有することを特徴とするものである。従っ
て、本発明集積回路によれば、同じ層の金属配線膜によ
って対を成す電源ラインを形成し、その層の信号線に割
てるべき部分のみを電源ラインから抜き取るので、電源
ラインを幅広にし、電流密度を小さくすることができ
る。従って、エレクトロマイグレーションを防止でき
る。また、電源ラインを幅広にできるので、電源ライン
を静電シールドにも用いることが可能になり、集積回路
がノイズの発生源となって他の電子部品に影響を与えた
り、他の電子部品から影響を受けたりしないようにでき
る。
【0020】本発明集積回路の製造方法は、電源ライン
及び信号線となる金属配線膜のパターンを形成するに当
り上記電源ラインのパターンデータと上記信号線のパタ
ーンデータを用意し、該信号線のパターンデータからそ
の信号線を電源ラインから絶縁を確保するに必要な間隔
をもって配置できる信号線配置領域を設けた信号線配置
領域パターンデータをつくり、上記電源ラインパターン
データから上記信号線配置領域パターンデータを抜き取
った抜き取りパターンデータをつくり、上記電源ライン
のパターンデータと上記抜き取りパターンデータの論理
和処理により金属配線膜パターンデータをつくり、この
データに基づいて金属配線膜のパターニングをすること
を特徴とするものである。従って、本発明集積回路の製
造方法によれば、電源ラインのパターンデータから、信
号線の周囲に信号線・電源ライン間の絶縁を確保する信
号線配置領域を設けたパターンデータを抜き取り、この
抜き取ったパターンデータと信号線パターンデータの論
理和をとって金属配線膜パターンデータをつくリこのデ
ータに基いてパターニングするので、電源ラインの中に
それと絶縁された信号線を有する請求項1の集積回路の
電源ライン、信号ラインを成す金属配線膜のパターンデ
ータを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明集積回路の一つの実施例の平面図であ
る。
【図2】上記実施例の断面図である。
【図3】(A)乃至(D)は電源ライン及び信号線を成
す金属配線膜のパターンの形成方法の説明図である。
【図4】従来例における電源ラインのレイアウトを示す
平面図である。
【図5】従来例における一部拡大平面図である。
【符号の説明】
5s、5d 電源ライン 5a 信号線 6 信号線配置領域

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源電圧を伝達する互いに対を成す電源
    ラインと信号線の少なくとも一部を金属配線膜により形
    成した集積回路において、 上記対を成す電源ラインを、同じ層の金属配線膜により
    該電源ライン間に絶縁を確保するに必要な間隔をもって
    集積回路面積の多くを占めるように形成し、 上記各電源ラインの形成領域内に、その電源ラインと同
    層の金属配線膜からなり該電源ラインと絶縁を確保する
    に必要な間隔をもって形成された信号線を有することを
    特徴とする集積回路
  2. 【請求項2】 電源ライン及び信号線となる金属配線膜
    のパターンを形成するに当り上記電源ラインのパターン
    データと上記信号線のパターンデータを用意し、 上記信号線のパターンデータからその信号線を電源ライ
    ンから絶縁を確保するに必要な間隔をもって配置できる
    信号線配置領域を設けた信号線配置領域パターンデータ
    をつくり、 上記電源ラインパターンデータから上記信号線配置領域
    パターンデータを抜き取った抜き取りパターンデータを
    つくり、 上記信号線のパターンデータと上記抜き取りパターンデ
    ータの論理和から金属配線膜パターンデータをつくり、 上記金属配線膜データに基づいて金属配線膜のパターニ
    ングをすることを特徴とする請求項1記載の集積回路を
    製造する集積回路の製造方法
JP14264193A 1993-05-21 1993-05-21 集積回路とその製造方法 Pending JPH06334157A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6560762B2 (en) 2000-01-18 2003-05-06 Nec Corporation Semiconductor integrated circuit and wiring method
WO2004109799A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-16 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power distribution network of an integrated circuit

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