JPH1187512A - Wiring structure of semiconductor integrated circuit - Google Patents
Wiring structure of semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH1187512A JPH1187512A JP23694897A JP23694897A JPH1187512A JP H1187512 A JPH1187512 A JP H1187512A JP 23694897 A JP23694897 A JP 23694897A JP 23694897 A JP23694897 A JP 23694897A JP H1187512 A JPH1187512 A JP H1187512A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高速且つ特性インピーダンスの低い信号配線を
従来と同等のスペースで実現して、配線寄生効果に制約
されずに、より高速動作を可能とすること。
【解決手段】半導体基板11の上面に、第1の金属配線
層として幅Lを有したグランド配線12が形成される。
このグランド配線12及び半導体基板11の上面には、
層間絶縁膜13が形成される。この層間絶縁膜13上
で、上記グランド配線12の中央部の上方には、第2の
金属配線層として幅Wを有した信号配線14が形成され
る。この半導体集積回路の配線構造は、グランド配線1
2と信号配線14とが積層された構造となっており、グ
ランド配線12と信号配線14によってマイクロストリ
ップ線路が形成される。
(57) [Problem] To realize high-speed and low-impedance signal wiring in a space equivalent to that of the related art, and to enable higher-speed operation without being restricted by wiring parasitic effects. A ground wiring having a width is formed as a first metal wiring layer on an upper surface of a semiconductor substrate.
On the ground wiring 12 and the upper surface of the semiconductor substrate 11,
An interlayer insulating film 13 is formed. A signal wiring 14 having a width W is formed as a second metal wiring layer above the central part of the ground wiring 12 on the interlayer insulating film 13. The wiring structure of this semiconductor integrated circuit has a ground wiring 1
2 and the signal wiring 14 are laminated, and a microstrip line is formed by the ground wiring 12 and the signal wiring 14.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は半導体集積回路に
関し、より詳細には化合物半導体による高速論理集積回
路に於いて回路動作速度の向上に有用な配線構造に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to a wiring structure useful for improving a circuit operation speed in a high-speed logic integrated circuit using a compound semiconductor.
【0002】[0002]
【従来の技術】信号識別回路や信号多重化回路等の小規
模論理集積回路では、論理回路セル間の信号線接続に
は、通常、数百μmから1mm程度の配線長が必要とな
る。通常、高速な回路ほど、信号配線長を極力短縮する
ことが、基本的な設計手法として実施されている。2. Description of the Related Art In a small-scale logic integrated circuit such as a signal discriminating circuit or a signal multiplexing circuit, a signal line connection between logic circuit cells usually requires a wiring length of about several hundred μm to about 1 mm. Normally, as a high-speed circuit, the signal wiring length is reduced as much as possible as a basic design technique.
【0003】また、信号配線の設計に於いては特性イン
ピーダンスを考慮することはなく、いわゆるインピーダ
ンス整合設計を行うことはない。これは、信号配線長
が、それを伝搬する信号の波長に対して1/10程度以
下の場合には、信号配線を単純な集中定数素子としてモ
デル化することが可能であり、信号線路の特性インビー
ダンスとその線路を接続する回路の入出力インピーダン
スとの不整合によって生じる多重反射による波形歪みを
心配しなくて済むからである。In designing a signal wiring, the characteristic impedance is not considered, and so-called impedance matching design is not performed. This is because when the signal wiring length is about 1/10 or less of the wavelength of a signal propagating through the signal wiring, the signal wiring can be modeled as a simple lumped element, and the characteristics of the signal line can be modeled. This is because there is no need to worry about waveform distortion due to multiple reflection caused by mismatch between the impedance and the input / output impedance of the circuit connecting the line.
【0004】超高速論理回路といった場合には、従来で
は20Gbit/s程度のビットレートが上限となる
が、半導体基板上の何れかの配線層上に信号配線が布線
された場合、400μm程度の配線長までは集中定数と
して取り扱うことができる。この場合、信号配線を電気
的に見たときに、寄生容量成分が主で、寄生インダクタ
ンス成分はその寄与が小さく、線路が接続される端子の
抵抗成分と配線の寄生容量を含む容量成分の積で与えら
れる時定数成分が回路動作速度を律速することになる。In the case of an ultra-high-speed logic circuit, a bit rate of about 20 Gbit / s is conventionally the upper limit, but when a signal wiring is laid on any wiring layer on a semiconductor substrate, the bit rate is about 400 μm. The wiring length can be treated as a lumped constant. In this case, when the signal wiring is electrically viewed, the parasitic capacitance component is mainly present, the contribution of the parasitic inductance component is small, and the product of the resistance component of the terminal connected to the line and the capacitance component including the parasitic capacitance of the wiring. Will determine the circuit operating speed.
【0005】したがって、従来に於いては、図7(a)
若しくは(b)に示されるような構造をとっていた。例
えば、図7(a)に於いて、半導体集積回路の配線構造
は、半導体基板1上に配線層2が形成され、更にこの配
線層2及び半導体基板1上に層間絶縁膜3が形成され
る。または、図7(b)に示されるように、半導体基板
1上に層間絶縁膜3が形成され、更にこの層間絶縁膜3
上に配線層2が形成される。Therefore, in the prior art, FIG.
Alternatively, the structure shown in FIG. For example, in FIG. 7A, in the wiring structure of the semiconductor integrated circuit, a wiring layer 2 is formed on a semiconductor substrate 1, and an interlayer insulating film 3 is further formed on the wiring layer 2 and the semiconductor substrate 1. . Alternatively, as shown in FIG. 7B, an interlayer insulating film 3 is formed on a semiconductor substrate 1, and
The wiring layer 2 is formed thereon.
【0006】このように、従来は、セル間の高周波信号
接続には配線寄生容量成分の抑止に主眼が置かれ、配線
層2としては、第1層若しくは第2層で狭線幅の配線が
用いられていた。この場合、1)半導体基板の誘電率が
見え、特に化合物半導体では実効誘電率が7前後と高
く、波長短縮率が大きい(言替えれば伝搬速度が遅
い)。2)線路の特性インピーダンスは150Ω前後と
高く、通常50Ω以下と低い高速論理回路の出力インピ
ーダンスと整合しない、という性質を有していた。As described above, conventionally, the focus has been on suppressing the parasitic capacitance component in the high-frequency signal connection between the cells, and the wiring layer 2 is formed of a first or second layer having a narrow line width. Was used. In this case, 1) the dielectric constant of the semiconductor substrate can be seen, and particularly in the case of a compound semiconductor, the effective dielectric constant is as high as about 7, and the wavelength shortening rate is large (in other words, the propagation speed is low). 2) The characteristic impedance of the line is as high as about 150Ω and does not match the output impedance of a high-speed logic circuit which is as low as 50Ω or less.
【0007】しかしながら、回路動作速度の向上と共に
信号配線が次第に分布定数線路として見えはじめ、40
Gbit/s以上では、その信号配線が及ぼす寄生効果
によって回路動作速度が大きく制限されていた。However, with the improvement of the circuit operation speed, the signal wiring gradually starts to appear as a distributed constant line.
Above Gbit / s, the circuit operation speed was greatly limited by the parasitic effect of the signal wiring.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術の性
質により、特に配線長が信号波長と同等となる数10G
b/s以上の高速動作領域に於いては、配線伝搬遅延時
間と多重反射による波形歪みが回路動作速度を制限する
要因として顕在化していた。以下、これについて具体的
に詳述する。Due to the nature of the above-mentioned prior art, several tens of G, in particular, where the wiring length becomes equal to the signal wavelength.
In a high-speed operation region of b / s or more, the wiring propagation delay time and the waveform distortion due to multiple reflections have become apparent as factors that limit the circuit operation speed. Hereinafter, this will be described in detail.
【0009】高速論理回路に於いては、エミッタ結合論
理回路(ECL:Emitter−Coupled L
ogic)、若しくはソース結合FET論理回路(SC
FL:Source Coupled FET Log
ic)といった回路構成が用いられる。これらの論理回
路の出力には、負荷駆動カの高いエミッタフォロワ、若
しくはソースフォロワが常用される。In a high-speed logic circuit, an emitter-coupled logic circuit (ECL) is used.
Logic) or a source-coupled FET logic circuit (SC
FL: Source Coupled FET Log
ic). An emitter follower or a source follower having a high load driving power is commonly used as an output of these logic circuits.
【0010】これらの回路の出カインピーダンスは、お
おまかに言えばそれらを構成するトランジスタのトラン
スコンダクタンスの逆数で与えられ、数10Ω以下と低
いものである。例えば、エミッタフォロワでは10Ω以
下、ソースフォロワでは20〜60Ω程度である。The output impedance of these circuits is roughly given by the reciprocal of the transconductance of the transistors constituting them, and is as low as several tens of ohms or less. For example, the emitter follower has a resistance of 10Ω or less, and the source follower has a resistance of about 20 to 60Ω.
【0011】一方、論理回路の入カはトランジスタのベ
ース、若しくはゲート電極であり、それらの入力インピ
ーダンスはエミッタ結合論理回路で数百Ω以上、ソース
結合FET論理回路で数kΩ以上と高い。したがって、
ビットレートの向上と共に、両者を接続する信号配線長
が信号波長の1/10よりも長くなり、且つ信号配線の
特性インピーダンス(〜180Ω)が論理回路の出力イ
ンピーダンス(数10Ω以下)と整合しない。そのた
め、出カされた信号が次段の入力端でほぽ全反射し、そ
の反射波が今度は出力端に到達して逆相となって反射
し、その反射波が信号線路を伝搬して入カ端に到達し、
元々の入入力信号に重畳することになる。On the other hand, the input of the logic circuit is the base or gate electrode of the transistor, and the input impedance thereof is as high as several hundreds Ω or more in the emitter-coupled logic circuit and several kΩ or more in the source-coupled FET logic circuit. Therefore,
As the bit rate increases, the length of the signal wiring connecting them becomes longer than 1/10 of the signal wavelength, and the characteristic impedance of the signal wiring (up to 180Ω) does not match the output impedance of the logic circuit (several tens of Ω or less). Therefore, the output signal is almost totally reflected at the input terminal of the next stage, and the reflected wave reaches the output terminal and is reflected out of phase, and the reflected wave propagates through the signal line. Reach the entry end,
It will be superimposed on the original input signal.
【0012】実際には、この多重反射が繰り返され、次
段の入カ端では信号線路の往復の伝搬遅延時間の整数倍
ずれた位置に多重反射波が重畳され、その結果として信
号波形が大きく歪んでしまうことになる。In practice, this multiple reflection is repeated, and at the input end of the next stage, the multiple reflection wave is superimposed at a position shifted by an integral multiple of the round trip propagation delay time of the signal line, resulting in a large signal waveform. It will be distorted.
【0013】図8は、この歪んだ信号波形を表す特性図
である。図8では、インジウム・燐(InP)基板上に
集積された高電子移動度トランジスタ(HEMT)によ
るソース結合FET論理回路を例にしており、高電子移
動度トランジスタはトランスコンダクタンス20mS、
ドレインコンダクタンス2mS、電流利得遮断周波数1
90GHzとし、信号配線は線路幅1.5μm、線路長
450μmで最下層配線層に形成される。FIG. 8 is a characteristic diagram showing the distorted signal waveform. FIG. 8 shows an example of a source-coupled FET logic circuit using a high electron mobility transistor (HEMT) integrated on an indium phosphide (InP) substrate. The high electron mobility transistor has a transconductance of 20 mS,
Drain conductance 2ms, current gain cutoff frequency 1
At 90 GHz, the signal wiring is formed in the lowermost wiring layer with a line width of 1.5 μm and a line length of 450 μm.
【0014】入カ信号には40Gb/sの疑似ランダム
パルスパターンが用いられ、第2の論理回路セルの入カ
端に於けるアイパターンが示される。尚、本数値解析に
は回路シミユレータHSPlCEが用いられている。ま
た、アイ開口が大幅に劣化しているのがわかる。A pseudo random pulse pattern of 40 Gb / s is used for the input signal, and an eye pattern at the input end of the second logic circuit cell is shown. In this numerical analysis, a circuit simulator HSPICE is used. Also, it can be seen that the eye opening is significantly deteriorated.
【0015】以上のように、従来に於いては、1)信号
配線の特性インピーダンスが回路の出力インピーダンス
に比べてかなり高いこと、2)伝搬速度が遅いこと、に
よって高速動作領域で大きな波形歪みを生じていた。As described above, in the prior art, 1) the characteristic impedance of the signal wiring is considerably higher than the output impedance of the circuit, and 2) the propagation speed is low, so that large waveform distortion occurs in a high-speed operation region. Had occurred.
【0016】信号配線の幅を単純に拡幅することで特性
インピーダンスの低減が可能であるが、整合度が改善さ
れる数10Ω以下まで低減するには5倍以上に拡幅しな
ければならない。そのため、配線部分の占有面積の増大
を招き、そのことが回路全体を高密度に集積することを
疎外して高速動作を妨げることとなり、現実的な解決に
は至らないものであった。Although the characteristic impedance can be reduced by simply increasing the width of the signal wiring, the width must be increased by a factor of 5 or more in order to reduce the characteristic impedance to several tens of ohms or less. As a result, the area occupied by the wiring portion is increased, which hampers high-density integration of the entire circuit, hinders high-speed operation, and has not been a practical solution.
【0017】この発明は上記の課題を解決するものであ
り、その目的は高速且つ特性インピーダンスの低い信号
配線を従来と同等のスペースで実現することによって、
配線寄生効果に制約されない、より高速動作が可能な半
導体集積回路の配線構造を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to realize a high-speed and low-impedance signal wiring in a space equivalent to that of a conventional signal wiring.
An object of the present invention is to provide a wiring structure of a semiconductor integrated circuit that can operate at higher speed without being restricted by wiring parasitic effects.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、半
導体基板上に誘電体材料を層間絶縁膜として少なくとも
2層の金属配線層を有し、複数の論理回路セルを接続し
て成る半導体集積回路に於いて、第1の論理回路セルの
信号出力と第2の論理回路セルの信号入カとを接続する
もので、上記金属配線層の最下層を除く該金属配線層に
互いに平行して形成される少なくとも1つの信号配線
と、上記信号配線よりも下層の金属配線層に形成された
グランド配線とを有した疑似マイクロストリップ線路構
造を具備することを特徴とする。That is, the present invention provides a semiconductor integrated circuit having at least two metal wiring layers on a semiconductor substrate using a dielectric material as an interlayer insulating film and connecting a plurality of logic circuit cells. Wherein the signal output of the first logic circuit cell and the signal input of the second logic circuit cell are connected, and are formed in parallel with the metal wiring layer except for the lowermost layer of the metal wiring layer. A pseudo-microstrip line structure having at least one signal wiring and a ground wiring formed in a metal wiring layer below the signal wiring.
【0019】この発明にあっては、半導体基板に近い下
層配線層にグランド配線を形成することによって、その
上層に位置する信号線路に対して半導体基板の高い誘電
率を電気的に遮蔽し、信号配線の実効誘電率を層間絶縁
膜と同等に低下せしめている。このことが、信号線路の
伝搬速度を向上せしめると同時に信号線路の特性インピ
ーダンスを低下せしめる。前者の効果によって、信号配
線を集中定数としてみなすことができる周波数の上限を
広げることができ、更に後者の効果によって信号線路の
特性インピーダンスとそれを接続する論理回路の出力イ
ンピーダンスとの整合度を向上できる。したがって、例
え信号配線を分布定数とみなさなければならない高周波
領域に於いても、インピーダンス不整合に起因した多重
反射による信号波形歪みを抑止し、配線寄生効果に制約
されない、より高速動作が可能な集積回路を実現するこ
とができる。According to the present invention, the ground wiring is formed in the lower wiring layer close to the semiconductor substrate, thereby electrically shielding the high dielectric constant of the semiconductor substrate with respect to the signal line located thereabove, and The effective permittivity of the wiring is reduced to be equal to that of the interlayer insulating film. This increases the propagation speed of the signal line and at the same time reduces the characteristic impedance of the signal line. By the former effect, the upper limit of the frequency at which the signal wiring can be regarded as a lumped constant can be increased, and by the latter effect, the degree of matching between the characteristic impedance of the signal line and the output impedance of the logic circuit connecting it can be improved. it can. Therefore, even in a high-frequency region in which signal wiring must be regarded as a distributed constant, signal waveform distortion due to multiple reflections caused by impedance mismatch is suppressed, and integration capable of higher-speed operation is not restricted by wiring parasitic effects. A circuit can be realized.
【0020】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
実施の形態を説明する。図1は、この発明の第1の実施
の形態を示す半導体集積回路の配線構造の構成例を示し
た断面図である。この第1の実施の形態では、最も単純
な構成として、信号配線が単線構造の場合について示し
ている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing a configuration example of a wiring structure of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the case where the signal wiring has a single-line structure is shown as the simplest configuration.
【0021】図1に於いて、半導体基板11の上面に
は、第1の金属配線層として幅Lを有したグランド配線
12が形成されている。そして、このグランド配線12
及び半導体基板11の上面には、層間絶縁膜13が形成
される。更に、この層間絶縁膜13上で、上記グランド
配線12の中央部の上方には、第2の金属配線層として
幅Wを有した信号配線14が形成されている。In FIG. 1, a ground wiring 12 having a width L is formed as a first metal wiring layer on the upper surface of a semiconductor substrate 11. And this ground wiring 12
On the upper surface of the semiconductor substrate 11, an interlayer insulating film 13 is formed. Further, a signal wiring 14 having a width W is formed as a second metal wiring layer above the central part of the ground wiring 12 on the interlayer insulating film 13.
【0022】このように、第1の実施の形態に於ける半
導体集積回路の配線構造は、グランド配線12と信号配
線14とが積層された構造となっている。また、信号配
線14の上部は、空気により充満されている。そして、
この配線構造は、グランド配線12と信号配線14によ
って、いわゆるマイクロストリップ線路が形成されてい
る。As described above, the wiring structure of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment has a structure in which the ground wiring 12 and the signal wiring 14 are stacked. The upper part of the signal wiring 14 is filled with air. And
In this wiring structure, a so-called microstrip line is formed by the ground wiring 12 and the signal wiring 14.
【0023】第1の実施の形態に於ける配線構造は、通
常の化合物半導体集積回路の加工技術を想定して、半導
体基板はInPで厚み600μm、金属配線層であるグ
ランド配線12及び信号配線14は金(Au)で形成さ
れる。信号配線14の線幅Wは最小許容幅に近い2μ
m、厚みは1.5μmとする。一方、グランド配線12
は、信号配線14に比して十分に広い領域に形成される
ものとし、簡単のために信号配線14と平行な幅Lを有
した配線として与えにれ、線幅Lを20μm、厚みは
0.7μmとする。The wiring structure according to the first embodiment is a semiconductor substrate made of InP and having a thickness of 600 μm, a metal wiring layer, a ground wiring 12 and a signal wiring 14, assuming a normal compound semiconductor integrated circuit processing technique. Is formed of gold (Au). The line width W of the signal wiring 14 is 2 μm which is close to the minimum allowable width.
m, and the thickness is 1.5 μm. On the other hand, the ground wiring 12
Is formed in a sufficiently large area as compared with the signal wiring 14, and given as a wiring having a width L parallel to the signal wiring 14 for simplicity, the line width L is 20 μm and the thickness is 0 μm. 0.7 μm.
【0024】上記層間絶縁膜13は、窒化シリコン(S
iN)で形成され、配線部分の絶縁膜厚、すなわち層間
距離Hを1.5μmと仮定する。電磁界解析によって、
信号配線14の周波数応答、信号配線14が感じる実効
的な誘電率と特性インピーダンスを算出することができ
る。この第1の実施の形態の場合には、実効誘電率は窒
化シリコンの比誘電率(6.9)より小さい4.3程度
の値となり、また特性インピーダンスは42Ωとなる。The interlayer insulating film 13 is made of silicon nitride (S
iN), and the insulating film thickness of the wiring portion, that is, the interlayer distance H is assumed to be 1.5 μm. By electromagnetic field analysis,
The frequency response of the signal wiring 14 and the effective dielectric constant and characteristic impedance felt by the signal wiring 14 can be calculated. In the case of the first embodiment, the effective permittivity is about 4.3, which is smaller than the relative permittivity (6.9) of silicon nitride, and the characteristic impedance is 42Ω.
【0025】こうした信号配線14を実際の論理回路セ
ル間の接続に用いた場合の信号波形について、従来技術
で紹介した図8の場合と比較して説明する。図2は、図
1の配線構造が適用された信号配線と、信号を送出する
第1の論理回路セル及び信号を受ける第2の論理回路セ
ルの一構成例を示した図である。The signal waveform when such signal wiring 14 is used for actual connection between logic circuit cells will be described in comparison with the case of FIG. 8 introduced in the prior art. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a signal wiring to which the wiring structure of FIG. 1 is applied, a first logic circuit cell for transmitting a signal, and a second logic circuit cell for receiving a signal.
【0026】接続する論理回路セルの構成やトランジス
タ性能等の条件は、上述した従来例と同一のものとす
る。すなわち、InP(インジウム・燐)基板上に集積
されたHEMT(高電子移動度トランジスタ)によるソ
ース結合FET論理(SCFL)回路を例にしており、
HEMTはトランスコンダクタンス20mS、ドレイン
コンダクタンス2mS、電流利得遮断周波数190GH
zとし、信号配線の線路長は450μmとする。The conditions such as the configuration of the logic circuit cell to be connected and the transistor performance are the same as those of the above-described conventional example. In other words, a source-coupled FET logic (SCFL) circuit using an HEMT (high electron mobility transistor) integrated on an InP (indium phosphorus) substrate is taken as an example.
HEMT has a transconductance of 20 ms, a drain conductance of 2 ms, and a current gain cutoff frequency of 190 GHz.
z, and the line length of the signal wiring is 450 μm.
【0027】図2に於いて、信号配線14は第1の論理
回路セル16と第2の論理回路セル17の間に接続され
ている。上記第1の論理回路16セルと第2の論理回路
セル16は同一構成のものであり、差動論理回路18に
ソースフォロワ19が縦続接続されている。In FIG. 2, the signal wiring 14 is connected between a first logic circuit cell 16 and a second logic circuit cell 17. The first logic circuit cell 16 and the second logic circuit cell 16 have the same configuration, and a source follower 19 is cascaded to a differential logic circuit 18.
【0028】上述したとおり、第2の論理回路セル17
の入力インピーダンスは数kΩと非常に高いので、入カ
端に到達した信号は、ほぼ全反射することになる。した
がって、波形応答に於いて重要となるのは、第1の論理
回路セル16の出カインピーダンスZoと信号線路14
の特性インピーダンスの整合度である。第1の論理回路
セル16の出カインピーダンスZoは、ソースフォロワ
を構成するトランジスタのトランスコンダクタンス(G
m)とドレインコンダクタンス(Gds)によって、以
下のように近似的に与えられる。 Zo=1/(Gm+Gds) =45(Ω) したがって、入カ端での電圧反射係数は0.03と小さ
い。As described above, the second logic circuit cell 17
Has a very high input impedance of several kΩ, the signal reaching the input end is almost totally reflected. Therefore, what is important in the waveform response is the output impedance Zo of the first logic circuit cell 16 and the signal line 14.
This is the degree of matching of the characteristic impedances. The output impedance Zo of the first logic circuit cell 16 is determined by the transconductance (G
m) and the drain conductance (Gds) are approximately given as follows. Zo = 1 / (Gm + Gds) = 45 (Ω) Therefore, the voltage reflection coefficient at the input end is as small as 0.03.
【0029】図8と同様に、回路シミュレータHSPl
CEを用いて40Gb/sの疑似ランダムパルスパター
ンに対する第2の論理回路セル17の入カ端に於けるア
イパターンを計算した。As in FIG. 8, the circuit simulator HSPL1
Using the CE, the eye pattern at the input end of the second logic circuit cell 17 for a pseudo random pulse pattern of 40 Gb / s was calculated.
【0030】図3は、このアイパターンの結果を示した
特性図である。図3によれば、ほとんど多重反射の無
い、極めて良好なアイ開口が得られているのがわかる。
図7及び図8に示された従来例では、信号線路の特性イ
ンピーダンスが180Ωであったが、その場合の入力端
での電圧反射係数は−0.6と大きく、インピーダンス
不整合が波形歪みをもたらしていることがわかる。尚、
最下層配線層にグランド配線を設けない従来皮術では、
実効誘電率は6.1程度と高い.そして、その従来配線
の伝搬速度は、本実施の形態による信号配線(実効誘電
率は4.3)のそれよりも20%低い。FIG. 3 is a characteristic diagram showing the result of the eye pattern. FIG. 3 shows that an extremely good eye opening with almost no multiple reflections is obtained.
In the conventional example shown in FIGS. 7 and 8, the characteristic impedance of the signal line was 180Ω, but the voltage reflection coefficient at the input end was as large as −0.6, and the impedance mismatch caused waveform distortion. You can see that it is bringing. still,
In conventional skin surgery without ground wiring on the bottom wiring layer,
The effective permittivity is as high as about 6.1. The propagation speed of the conventional wiring is 20% lower than that of the signal wiring (effective dielectric constant: 4.3) according to the present embodiment.
【0031】上記トランジスタを用いてエミッタ結合論
理回路形式の信号多重回路を設計した場合、HSPlC
Eによるシミュレーションでは、従来技術による配線構
造に比して本発明による配線構造を用いた場合は、20
%程度の回路動作速度の改善が可能となる。トランジス
タの速度性能が向上するにつれて、この改善効果は更に
増して行く。これは、トランジスタ素子が高速化して
も、抵抗素子や電極寸法を縮小することにはつながらな
いので、回路間の接続に要する配線長はほとんど変わら
ないためで、従来技術によれば、信号配線の伝搬遅延時
間が信号波長の1/4程度となる周波数が応答帯域の上
限となってしまうからである。When a signal multiplexing circuit in the form of an emitter-coupled logic circuit is designed by using the above transistors, the HSPIC
In the simulation by E, when the wiring structure according to the present invention is used as compared with the wiring structure according to the prior art, 20
% Of the circuit operation speed can be improved. As the speed performance of the transistor improves, the effect of this improvement will further increase. This is because even if the speed of the transistor element is increased, the wiring length required for the connection between circuits hardly changes because the resistance element and the electrode size are not reduced even if the transistor element speeds up. This is because the frequency at which the delay time becomes about 1/4 of the signal wavelength becomes the upper limit of the response band.
【0032】次に、この発明の第2の実施の形態を説明
する。図4は、この発明に於ける第2の実施の形態で半
導体集積回路の配線構造の構成例を示した断面図であ
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a sectional view showing a configuration example of a wiring structure of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
【0033】高速な論理回路では、論理回路セル間の接
続に相補信号接続が用いられた完全差動構成をとること
が多い。この第2の実施の形態は、その場合への本発明
の適用例を示すものであり、2本の信号配線が互いに平
行して形成されている場合について示している。In a high-speed logic circuit, a fully differential configuration using a complementary signal connection is often used for connection between logic circuit cells. The second embodiment shows an application example of the present invention in that case, and shows a case where two signal wirings are formed in parallel with each other.
【0034】図4に於いて、半導体基板11の上面に
は、第1の金属配線層として幅Lを有したグランド配線
12が形成されている。そして、このグランド配線12
及び半導体基板11の上面には、層間絶縁膜13が形成
される。更に、この層間絶縁膜13上で、上記グランド
配線12の中央部の上方には、線幅Wを有した2つの第
2金属配線層である信号配線14a及び14bが、間隔
Sで平行して配置されている。In FIG. 4, a ground wiring 12 having a width L is formed on a top surface of a semiconductor substrate 11 as a first metal wiring layer. And this ground wiring 12
On the upper surface of the semiconductor substrate 11, an interlayer insulating film 13 is formed. Further, on the interlayer insulating film 13, above the central portion of the ground wiring 12, two second metal wiring layers having a line width W, that is, signal wirings 14 a and 14 b are arranged in parallel at an interval S. Are located.
【0035】すなわち、通常の化合物半導体集積回路の
加工技術を想定して、半導体基板はInPで厚み600
μm、グランド配線12及び信号配線14a、14bは
金(Au)で形成される。そして、信号配線14a、1
4bの線幅Wは最小許容幅に近い2μm、厚みは1.5
μmとされる。また、グランド配線12の線幅Lは10
μm、厚みは0.7μmとされる。更に、層間絶縁膜1
3は窒化シリコン(SiN)で形成され、配線部分の絶
縁膜厚、すなわち層間距離Hは1.5μmと仮定する。That is, the semiconductor substrate is made of InP and has a thickness of 600 assuming a normal compound semiconductor integrated circuit processing technique.
μm, the ground wiring 12 and the signal wirings 14a and 14b are formed of gold (Au). Then, the signal wirings 14a, 1
The line width W of 4b is 2 μm, which is close to the minimum allowable width, and the thickness is 1.5.
μm. The line width L of the ground wiring 12 is 10
μm and the thickness is 0.7 μm. Further, the interlayer insulating film 1
Reference numeral 3 is formed of silicon nitride (SiN), and it is assumed that the insulating film thickness of the wiring portion, that is, the interlayer distance H is 1.5 μm.
【0036】この例のような相補信号配線では、信号配
線の等長化が必要なことと、同相雑音成分除去効果を高
めることのために、信号配線幅と同程度にまで間隔Sを
狭めて平行に配設するのが常道である.そこで、第2の
実施の形態でも、信号配線14aと14bとの間隔S
は、各信号配線14a、14bの線幅Wに等しい2μm
とされる。In the complementary signal wiring as in this example, the interval S is reduced to about the same as the signal wiring width in order to make the signal wiring equal in length and to enhance the effect of removing common-mode noise components. It is usual to arrange them in parallel. Therefore, also in the second embodiment, the distance S between the signal wirings 14a and 14b is set.
Is 2 μm, which is equal to the line width W of each signal wiring 14a, 14b.
It is said.
【0037】電磁界解析によって信号配線14a、14
bの周波数応答、信号配線14a、14bが感じる実効
的な誘電率と特性インピーダンスを算出することができ
る。この第2の実施の形態の場合には、実効誘電率は窒
化シリコンの比誘電率(6.9)より小さい3.4程度
の値となり、また特性インピーダンスは33Ωとなる。
ちなみに、特性インビーダンスが図1に示される第1の
実施の形態に比べて低いのは、隣接する信号配線との結
合によって容量成分が増加するためである.図5は、こ
うした配線によって接続される論理回路セルを含む回路
構成の一例を示したものである。The signal lines 14a, 14
It is possible to calculate the frequency response of b and the effective permittivity and characteristic impedance felt by the signal wires 14a and 14b. In the case of the second embodiment, the effective permittivity is about 3.4, which is smaller than the relative permittivity (6.9) of silicon nitride, and the characteristic impedance is 33Ω.
Incidentally, the characteristic impedance is lower than that of the first embodiment shown in FIG. 1 because the capacitance component increases due to coupling with the adjacent signal wiring. FIG. 5 shows an example of a circuit configuration including logic circuit cells connected by such wirings.
【0038】図5に於いて、信号配線14a及び14b
は、第1の論理回路セル21と第2の論理回路セル22
の間に接続されている。上記第1の論理回路21セルと
第2の論理回路セル22は同一構成のものであり、差動
論理回路23にソースフォロワ24a、24bが縦続接
続されている。In FIG. 5, the signal lines 14a and 14b
Are a first logic circuit cell 21 and a second logic circuit cell 22
Connected between The first logic circuit cell 21 and the second logic circuit cell 22 have the same configuration, and the source followers 24 a and 24 b are cascaded to the differential logic circuit 23.
【0039】尚、信号配線14a、14bに接続される
論理回路セルの基本構成やトランジスタ性能等の条件
は、上述した図2と同一のものとする。図5の回路構成
は、ソースフォロワ24a、24bが差動出力信号の双
方に接続され、それらの出力が信号配線14a、14b
を介して第2の論理回路セル22の差動入力に接続され
ている点のみが上述した図2の構成と異なる。The basic configuration of the logic circuit cells connected to the signal wirings 14a and 14b and the conditions such as transistor performance are the same as those in FIG. In the circuit configuration of FIG. 5, the source followers 24a and 24b are connected to both of the differential output signals, and their outputs are connected to the signal lines 14a and 14b.
Only in that it is connected to the differential input of the second logic circuit cell 22 via the.
【0040】すなわち、InP基板上に集積されたHE
MT(高電子移動度トランジスタ)によるソース結合F
ET論理回路を例にしており、HEMTはトランスコン
ダクタンス20mS、ドレインコンダクタンス2mS、
電流利得遮断周波数190GHzとされ、信号配線14
a及び14bの線路長は450μmとされる。That is, the HE integrated on the InP substrate
Source coupling F by MT (high electron mobility transistor)
The ET logic circuit is taken as an example, and the HEMT has a transconductance of 20 ms, a drain conductance of 2 ms,
The current gain cutoff frequency is 190 GHz, and the signal wiring 14
The line lengths of a and 14b are 450 μm.
【0041】上述したとおり、第2の論理回路セル22
の入カインピーダンスは数kΩと非常に高いので、入カ
端に到達した信号はほぼ全反射することになる。したが
って、波形応答に於いて重要となるのは、第1の論理回
路セル21の出力インピーダンスZoと信号線路Sの特
性インピーダンスの整合度である。As described above, the second logic circuit cell 22
Has a very high input impedance of several kilohms, so that the signal reaching the input end is almost totally reflected. Therefore, what is important in the waveform response is the degree of matching between the output impedance Zo of the first logic circuit cell 21 and the characteristic impedance of the signal line S.
【0042】第1の論理回路セル21の出力インピーダ
ンスZoは、上述したとおり、ソースフォロワを構成す
るトランジスタのトランスコンダクタンス(Gm)とド
レインコンダクタンス(Gds)によって、以下のよう
に近似的に与えられる。 Zo=1/(Gm+Gds) =45(Q) したがって、入カ端での電圧反射係数は0.15とな
り、上述した第1の実施の形態より整合度は若干低下す
るが、それでも図8に示した従来例(0.6)の1/4
以下と小さくなる。As described above, the output impedance Zo of the first logic circuit cell 21 is approximately given by the transconductance (Gm) and the drain conductance (Gds) of the transistor constituting the source follower as follows. Zo = 1 / (Gm + Gds) = 45 (Q) Therefore, the voltage reflection coefficient at the input end is 0.15, and the degree of matching is slightly lower than that of the first embodiment described above. 1/4 of the conventional example (0.6)
It becomes smaller as follows.
【0043】この第2の実施の形態では、特性インピー
ダンスがより低下する傾向を示すが、このような場合に
は、インピーダンス整合をより向上させることが可能で
ある。すなわち、上記ソースフォロワの出カインピーダ
ンスはそれを構成するトランジスタのGmにほぽ反比例
し、Gmはトランジスタサイズに比例することから、大
きなトランジスタを用いれば論理回路セルの出力インピ
ーダンスをより低下させることができる。In the second embodiment, the characteristic impedance tends to decrease. In such a case, the impedance matching can be further improved. That is, the output impedance of the source follower is almost inversely proportional to Gm of the transistor constituting the source follower, and Gm is proportional to the transistor size. Therefore, if a large transistor is used, the output impedance of the logic circuit cell can be further reduced. it can.
【0044】例えば、1.5倍大きいサイズのトランジ
スタを用いればGm、Gdsは、各々30mS、3mS
となって出力インピーダンスZoは30Ωに低減するこ
とができる。この場合の電圧反射係数は、0.05と十
分小さくできる。したがって、図3に示したものと同等
な波形応答特性を得ることができる。For example, if a transistor 1.5 times larger in size is used, Gm and Gds become 30 ms and 3 ms, respectively.
Thus, the output impedance Zo can be reduced to 30Ω. In this case, the voltage reflection coefficient can be made sufficiently small as 0.05. Therefore, a waveform response characteristic equivalent to that shown in FIG. 3 can be obtained.
【0045】このように、第2の実施の形態によれば、
下層金属配線層に形成されたグランド配線の効果によっ
て、信号配線の特性インピーダンスを数10Ωのオーダ
に低く設定できるので、論理回路セルの出力インピーダ
ンスをその回路のトランジスタサイズで調整することに
よって、ほぼ完全なインピーダンス整合を果たすことが
可能となる。As described above, according to the second embodiment,
Due to the effect of the ground wiring formed in the lower metal wiring layer, the characteristic impedance of the signal wiring can be set as low as several tens of ohms. Therefore, the output impedance of the logic circuit cell is almost completely adjusted by adjusting the transistor size of the circuit. It is possible to achieve excellent impedance matching.
【0046】加えて、下層金属配線層に形成したグラン
ド配線の遮蔽効果によって実効誘電率を従来技術より低
下できるので、伝搬速度が従来より向上でき、信号多重
反射が問題とならない、言替えれば信号配線を集中定数
として考慮できる周波数の上限を向上することが可能と
なる。In addition, the effective permittivity can be reduced by the shielding effect of the ground wiring formed in the lower metal wiring layer as compared with the prior art, so that the propagation speed can be improved and the signal multiple reflection does not pose a problem. It is possible to improve the upper limit of the frequency at which the wiring can be considered as the lumped constant.
【0047】これらの効果によって、より高速な回路動
作を実現することが可能となる。次に、この発明の第3
の実施の形態を説明する。この第3の実施の形態は、上
述した第1及び第2の実施の形態に示された層間絶縁膜
12を、より比誘電率の低い材料に置換えた場合につい
て示す。したがって、その配線構造は、上述した第1及
び第2の実施の形態と同様であるので説明を省略する。With these effects, it is possible to realize a higher-speed circuit operation. Next, the third of the present invention
An embodiment will be described. The third embodiment shows a case where the interlayer insulating film 12 shown in the first and second embodiments is replaced with a material having a lower relative dielectric constant. Therefore, the wiring structure is the same as in the above-described first and second embodiments, and the description is omitted.
【0048】現在、層間絶縁膜としてはポリイミド(比
誘電率3.9以下)やBCB(比誘電率2.8以下)と
いった種々の材料が利用されているが、層間絶縁膜の誘
電率の低下と共に、当然ながら信号配線の実効誘電率は
低下し、且つ特性インピーダンスは増大する。例えば、
BCB(比誘電率2.8以下)の場合について、上述し
た第1の実施の形態と第2の実施の形態とを比較する
と、下記表1のようになる。At present, various materials such as polyimide (relative dielectric constant of 3.9 or less) and BCB (relative dielectric constant of 2.8 or less) are used for the interlayer insulating film. At the same time, the effective permittivity of the signal wiring naturally decreases, and the characteristic impedance increases. For example,
Table 1 below shows a comparison between the first embodiment and the second embodiment in the case of BCB (relative permittivity of 2.8 or less).
【0049】[0049]
【表1】 [Table 1]
【0050】これより、比誘電率が2.8以下と低い層
間絶縁膜を用いれば、伝搬速度を40〜50%程度向上
させることが可能であり、信号多重反射が問題とならな
い。言替えれば、信号配線を集中定数として考慮できる
周波数の上限を、より一層向上することが可能となる。As a result, if an interlayer insulating film having a relative dielectric constant as low as 2.8 or less is used, the propagation speed can be improved by about 40 to 50%, and signal multiple reflection does not pose a problem. In other words, it is possible to further improve the upper limit of the frequency at which the signal wiring can be considered as the lumped constant.
【0051】また、その場合の特性インピーダンスは伝
搬速度と同程度に増大するものの、依然60Ω以下の低
い値に留まるため、インピーダンス整合が大きく損なわ
れることはなく、論理回路セルの出力インピーダンスを
その回路のトランジスタサイズで調整することによっ
て、ほぼ完全なインピーダンス整合を果たすことが可能
である。Although the characteristic impedance in this case increases to the same degree as the propagation speed, it still remains at a low value of 60Ω or less, so that the impedance matching is not greatly impaired, and the output impedance of the logic circuit cell is reduced by the circuit. By adjusting the transistor size, almost perfect impedance matching can be achieved.
【0052】もちろん、配線の線路幅を拡幅することに
よっても特性インピーダンスを低減できる。例えば、上
述した第1の実施の形態の場合では、信号線幅を4μm
に倍増することで特性インピーダンスは44Ωに、信号
線幅を3倍の6μmに拡幅することで34Ωにそれぞれ
低減することができる。よって、低誘電材料の導入によ
って、本発明の効果はより増大すると言える。Of course, the characteristic impedance can also be reduced by increasing the line width of the wiring. For example, in the case of the above-described first embodiment, the signal line width is set to 4 μm
, The characteristic impedance can be reduced to 44Ω, and the signal line width can be reduced to 34Ω by expanding the signal line width to three times 6 μm. Therefore, it can be said that the effect of the present invention is further increased by introducing a low dielectric material.
【0053】次に、この発明の第4の実施の形態につい
て説明する。ここでは、信号配線14の線幅Wに対する
グランド配線12の線幅Lの比をパラメータとして、グ
ランド配線12の効果について説明する。Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Here, the effect of the ground line 12 will be described using the ratio of the line width L of the ground line 12 to the line width W of the signal line 14 as a parameter.
【0054】この第4の実施の形態の配線構造は、上述
した第1の実施の形態と同様であり、層間絶縁膜13と
してSiNとBCBの両者について示す。信号配線14
の線幅Wが2μmに固定されて、グランド配線12の線
幅Lに対する特性インピーダンスと伝搬速度の変化の様
子が、図6の特性図である。The wiring structure of the fourth embodiment is the same as that of the first embodiment, and shows both SiN and BCB as the interlayer insulating film 13. Signal wiring 14
FIG. 6 is a characteristic diagram showing how the characteristic impedance and the propagation speed change with respect to the line width L of the ground wiring 12 when the line width W is fixed to 2 μm.
【0055】図6より、グランド配線12の線幅Lが僅
かに存在しはじめると、特性インピーダンスは急激に低
下しはじめる。そして、信号配線14の線幅Wと同程度
になると、グランド配線12が存在しなかった場合の初
期値の30%以下の50Ωにまで低下する。この後は、
L=2Wで45Ω、L=3Wで43Ω、L=10Wで4
2Ωと、飽和傾向を示す。As shown in FIG. 6, when the line width L of the ground wiring 12 starts to be slightly present, the characteristic impedance starts to decrease sharply. When the width of the signal wiring 14 becomes substantially equal to the line width W, the resistance is reduced to 50Ω which is 30% or less of the initial value when the ground wiring 12 is not present. After this,
45Ω at L = 2W, 43Ω at L = 3W, 4 at L = 10W
It shows a saturation tendency of 2Ω.
【0056】このことは、グランド配線としては信号線
幅と同等の僅かな配線幅で十分なインピーダンス低減効
果を有することを示している。また、伝搬速度もグラン
ド配線幅の増加と共に向上し、特に比誘電率の小さいB
CBを層間絶縁膜とする場合には、僅かなグランド配線
幅で著しい速度向上が得られる。This indicates that a small wiring width equivalent to the signal line width as the ground wiring has a sufficient impedance reducing effect. In addition, the propagation speed also increases with an increase in the width of the ground wiring, and in particular, the B
When CB is used as an interlayer insulating film, a remarkable speed improvement can be obtained with a small ground wiring width.
【0057】以上により、グランド配線幅としては信号
線幅の1倍乃至は10倍の範囲で十分な効果を得ること
ができる。したがって、信号配線スペースを余分に必要
とすることがなく、本発明の効果が得られる。As described above, a sufficient effect can be obtained when the width of the ground wiring is 1 to 10 times the width of the signal line. Therefore, the effect of the present invention can be obtained without requiring extra signal wiring space.
【0058】以上第1乃至第4の実施の形態では金属配
線層が2層の場合について述べたが、3層以上の多層金
属配線層を有する場合にも適用可能であることは勿論で
ある。つまり、信号配線の直下でより半導体基板に近い
下層金属配線層にグランド配線を形成すれば良い。例え
ば、第1層配線層にグランド配線を形成し、第3層金属
配線層を形成しても同様の効果を得ることができる。In the first to fourth embodiments, the case where the number of metal wiring layers is two has been described. However, it is needless to say that the present invention can be applied to the case where three or more metal wiring layers are provided. That is, the ground wiring may be formed directly below the signal wiring in the lower metal wiring layer closer to the semiconductor substrate. For example, the same effect can be obtained by forming a ground wiring in the first wiring layer and forming a third metal wiring layer.
【0059】[0059]
【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、高速且
つ特性インピーダンスの低い信号配線を従来と同等のス
ペースで実現することができるので、配線寄生効果に制
約されない、より高速動作が可能な半導体集積回路の配
線構造を提供することができる。As described above, according to the present invention, high-speed and low-impedance signal wiring can be realized in the same space as that of the conventional signal wiring, so that higher-speed operation can be performed without being restricted by wiring parasitic effects. A wiring structure of a semiconductor integrated circuit can be provided.
【図1】この発明の第1の実施の形態を示す半導体集積
回路の配線構造の構成例を示した断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration example of a wiring structure of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1の配線構造が適用された信号配線と、信号
を送出する第1の論理回路セル及び信号を受ける第2の
論理回路セルの一構成例を示した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a signal wiring to which the wiring structure of FIG. 1 is applied, a first logic circuit cell for transmitting a signal, and a second logic circuit cell for receiving a signal;
【図3】この発明の第1の実施の形態による配線構造が
用いられた場合の信号波形歪みの一例を示す特性図であ
る。FIG. 3 is a characteristic diagram showing an example of signal waveform distortion when the wiring structure according to the first embodiment of the present invention is used.
【図4】この発明に於ける第2の実施の形態で半導体集
積回路の配線構造の構成例を示した断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration example of a wiring structure of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図5】図4の配線構造が適用された信号配線と、信号
を送出する第1の論理回路セル及び信号を受ける第2の
論理回路セルの一構成例を示した図である。5 is a diagram illustrating a configuration example of a signal wiring to which the wiring structure of FIG. 4 is applied, a first logic circuit cell for transmitting a signal, and a second logic circuit cell for receiving a signal;
【図6】図1の半導体集積回路の配線構造に於ける信号
配線の実効比誘電率と特性インピーダンスのグランド配
線幅Lに対する依存性について示した特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram showing the dependence of the effective relative permittivity and characteristic impedance of a signal wiring on the ground wiring width L in the wiring structure of the semiconductor integrated circuit of FIG. 1;
【図7】従来の半導体集積回路の配線構造の例を示した
断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of a wiring structure of a conventional semiconductor integrated circuit.
【図8】従来の半導体集積回路の配線構造が適用された
場合の信号波形歪みの一例を示した特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram showing an example of signal waveform distortion when a conventional wiring structure of a semiconductor integrated circuit is applied.
11 半導体基板、 12 グランド配線、 13 層間絶縁膜、 14、14a、14b 信号配線、 16、21 第1の論理回路セル、 17、22 第2の論理回路セル、 18、23 差動論理回路、 19、24a、24b ソースフォロワ。 Reference Signs List 11 semiconductor substrate, 12 ground wiring, 13 interlayer insulating film, 14, 14a, 14b signal wiring, 16, 21 first logic circuit cell, 17, 22 second logic circuit cell, 18, 23 differential logic circuit, 19 , 24a, 24b Source follower.
Claims (3)
として少なくとも2層の金属配線層を有し、複数の論理
回路セルを接続して成る半導体集積回路に於いて、 第1の論理回路セルの信号出力と第2の論理回路セルの
信号入カとを接続するもので、上記金属配線層の最下層
を除く該金属配線層に互いに平行して形成される少なく
とも1つの信号配線と、上記信号配線よりも下層の金属
配線層に形成されたグランド配線とを有した疑似マイク
ロストリップ線路構造を具備することを特徴とする半導
体集積回路の配線構造。In a semiconductor integrated circuit having at least two metal wiring layers on a semiconductor substrate using a dielectric material as an interlayer insulating film and connecting a plurality of logic circuit cells, a first logic circuit is provided. Connecting at least one signal wiring formed in parallel with the metal wiring layer except for the lowermost layer of the metal wiring layer, the signal wiring connecting the signal output of the cell and the signal input of the second logic circuit cell; A wiring structure of a semiconductor integrated circuit, comprising a pseudo microstrip line structure having a ground wiring formed in a metal wiring layer below the signal wiring.
構造に於いて、 上記グランド配線が配線幅Lを有して上記信号配線と平
行して形成され、該信号配線の配線幅Wに対する上記グ
ランド配線の配線幅Lの比(L/W)が1乃至10であ
ることを特徴とする半導体集積回路の配線構造。2. The wiring structure of a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the ground wiring has a wiring width L and is formed in parallel with the signal wiring. A wiring structure of a semiconductor integrated circuit, wherein a ratio (L / W) of a wiring width L of the ground wiring is 1 to 10.
構造に於いて、 上記信号配線は所定間隔がおかれて互いに平行に配置さ
れた2つの信号配線で構成されることを特徴とする半導
体集積回路の配線構造。3. The wiring structure of a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said signal wiring is composed of two signal wirings arranged at a predetermined interval and parallel to each other. Wiring structure of semiconductor integrated circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23694897A JP3470020B2 (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Wiring structure of semiconductor integrated circuit |
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| JPH1187512A true JPH1187512A (en) | 1999-03-30 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006121042A1 (en) * | 2005-05-12 | 2006-11-16 | Nec Corporation | Method, device and program for creating power source model of semiconductor integrated circuit |
| JP2006339771A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Driver circuit |
| US7619489B2 (en) | 1999-09-20 | 2009-11-17 | Nec Corporation | Semiconductor integrated circuit |
| JP2017092479A (en) * | 2013-01-25 | 2017-05-25 | 台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司Taiwan Semiconductor Manufacturing Company,Ltd. | Package and method for forming transmission line |
-
1997
- 1997-09-02 JP JP23694897A patent/JP3470020B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7619489B2 (en) | 1999-09-20 | 2009-11-17 | Nec Corporation | Semiconductor integrated circuit |
| US8178974B2 (en) | 1999-09-20 | 2012-05-15 | Nec Corporation | Microstrip structure including a signal line with a plurality of slit holes |
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| US7962320B2 (en) | 2005-05-12 | 2011-06-14 | Nec Corporation | Method, apparatus and program for creating a power pin model of a semiconductor integrated circuit |
| JP2006339771A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Driver circuit |
| JP2017092479A (en) * | 2013-01-25 | 2017-05-25 | 台湾積體電路製造股▲ふん▼有限公司Taiwan Semiconductor Manufacturing Company,Ltd. | Package and method for forming transmission line |
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