專利名稱：半導體裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及半導體裝置的配線結構。
背景技術：
最近，隨著半導體裝置向細微化的發展，配線間電容正成為電路設計上的課題。特別是相鄰配線電容產生使各信號線的驅動時間延遲的問題。
下面用圖28簡單說明已有的配線結構例。圖28是只采用一層配線層構成配線的例子，并且緊密配置配線層。這樣，通常與晶體管等元件的源極或者漏極接觸連接的配線層采用最底層的配線層，并且往往以能夠使其與觸點的間距配合的最小配線構成。
然而，上述的已有半導體裝置，存在相鄰配線的配線電容增大，相鄰配線之間噪聲增多以及使信號的動作速度降低的問題。
又，配線之間電容增大也會產生功耗加大的問題。
又，該配線構造用于存儲器的位線時，也會產生難以將存儲所必要的電位在位線上讀出的問題。
又，相反，在強電介質存儲器等需要適當的配線電容的存儲器中，存在著降低相鄰配線之間的噪聲與設定適當的配線電容兩要求相互矛盾的問題。
因此，本發明的目的在于，提供一種半導體裝置，該裝置可以減少相鄰配線的配線間電容，同時也可以降低相鄰配線之間的噪聲且不降低信號的動作速度，此外，還可以減少功耗。
發明內容
本發明的半導體裝置，采用具有以下配線結構的構成。
為了降低配線層間噪聲，采用在多個配線層中形成配線且擴大各個配線層之間的距離的結構。首先，減少同層間的配線層之間的電容，并且形成從上面看時，使第1配線層與第2配線層的配線形成位置配置于不同位置上，因而能減少第1配線層與第2配線層的不同層間的配線層間電容的結構。
又，采用一種配線結構，即在第1配線層依次構成第1配線、第1屏蔽配線以及第2配線，在第2配線層依次構成第3配線、第2屏蔽配線以及第4配線。
又，將該第1屏蔽配線以及第2屏蔽配線作為接地電壓線或者電源電壓線。又采用交互配置上述接地電壓線及電源電壓線的結構以及將第1配線層作為接地電壓線，第2配線層作為電源電壓線的結構。
又，采用一種配線結構，即由兩個配線層區域構成，通過將各配線層區域的配線相互連接，取得電阻值和電容值等達到平衡的配線。
又，采用使屏蔽配線的配線寬度比信號配線的寬度大的配線結構。
又，采用這樣一種配線結構，即最下層的配線層如已有技術那樣由一層配線層構成，使其上層的配線結構以第1配線、第1屏蔽配線、第2配線的順序構成，此外，在上層配線層采用第3配線、第2屏蔽配線、第4配線依序形成的結構。
采用上述半導體裝置的各構成，可以減少相鄰配線的配線間電容，同時也可以降低相鄰配線間的噪聲，且無需降低信號的動作速度，另外，還可以減少電力消耗。
圖1是本發明的實施方式1的半導體裝置的頂視圖。
圖2是本發明的實施方式1的半導體裝置的剖面圖。
圖3是本發明的實施方式2的半導體裝置的頂視圖。
圖4是本發明的實施方式2的半導體裝置的剖面圖。
圖5是本發明的實施方式3的半導體裝置的頂視圖。
圖6是本發明的實施方式4的半導體裝置的頂視圖。
圖7是本發明的實施方式5的半導體裝置的頂視圖。
圖8是本發明的實施方式6的半導體裝置的頂視圖。
圖9是本發明的實施方式7的半導體裝置的頂視圖。
圖10是本發明的實施方式8的半導體裝置的頂視圖。
圖11是本發明的實施方式9的半導體裝置的頂視圖。
圖12是本發明的實施方式9的半導體裝置的剖面圖。
圖13是本發明的實施方式10的半導體裝置的頂視圖。
圖14是本發明的實施方式10的半導體裝置的剖面圖。
圖15是本發明的實施方式11的半導體裝置的頂視圖。
圖16是本發明的實施方式11的半導體裝置的剖面圖。
圖17是本發明的實施方式12的半導體裝置的頂視圖。
圖18是本發明的實施方式12的半導體裝置的剖面圖。
圖19是本發明的實施方式12的半導體裝置的剖面圖。
圖20是本發明的實施方式13的半導體裝置的頂視圖。
圖21是本發明的實施方式13的半導體裝置的剖面圖。
圖22是本發明的實施方式14的半導體裝置的頂視圖。
圖23是本發明的實施方式14的半導體裝置的剖面圖。
圖24是本發明的實施方式15的半導體裝置的剖面圖。
圖25是本發明的實施方式16的半導體裝置的剖面圖。
圖26是本發明的實施方式17的半導體裝置的頂視圖。
圖27是本發明的實施方式17的半導體裝置的剖面圖。
圖28是已有的半導體裝置的剖面圖。
具體實施例方式
以下參考附圖對本發明實施方式的半導體裝置進行具體說明。
實施方式1下面用附圖對本發明實施方式1進行說明。圖1是實施方式1的頂視圖，圖2是圖1的A1～A2的剖面圖。
首先，在第1配線層依次配置配線(例如信號線)M12、M14、M16、M18。接著，在位于第1配線層之上的第2配線層依次配置信號線M21、M23、M25、M27。這里，第1配線層、第2配線層的各信號線大致呈等間隔配置。此外，采用使信號線M21與M12、M23與M14、M25與M16、M27與M18分別與放大器相連接的構成。本實施例中，所采用的結構是，從上面看，信號線M12、M14、M16、M18與M21、M23、M25、M27配置于不同的位置，與從上面看配置于相同位置的情況相比，可降低信號線間的噪聲。
本實施方式1的效果是，采用雙層配線層構成信號線，并且將屏蔽線配置于信號線之間的構造，以此減少相鄰配線的配線間電容，也可以降低相鄰配線間的噪聲，而不降低信號的動作速度，此外還具有減少電耗的效果。特別是，從上面看，使第1配線層與第2配線層的信號線的配置位置配置于不同的位置上，因此效果顯著。
實施方式2下面用附圖對本分明的實施方式2進行說明。圖3是實施方式2的頂視圖，圖4是圖3的A1-A2的剖面圖。
本實施例，相對于實施方式1采用將第1配線層、第2配線層的各信號線每兩根相鄰配置，而不采用使各配線層中的配線的間隔相等的配置。而且是一種將該相鄰的配線信號與放大器連接的結構。
本實施方式2的效果是，由于采用與實施方式1相同的兩層配線層構成信號線，減少相鄰配線的配線間電容，也可以降低相鄰配線之間的噪聲，而且能夠不降低信號的動作速度，又能夠減少電耗。
特別是，從上面看來，第1配線層與第2配線層的信號線的配置位置，是配置于不同的位置上，因此其效果顯著。
此外，采用同層的配線構成連接于相同的放大器的配線，因此，受配線在制造上的波動等因素所產生的影響少。
實施方式3下面用附圖對本分明的實施方式3進行說明。圖5是實施方式3的頂視圖。
本實施例的構成是，相對實施方式1，使電氣連接的配線在途中相互交換所在的第1配線層與第2配線層的結構，從而具有第1配線層與第2配線層兩個區域的結構，就這樣，全部各配線采用相同的結構。
采用這樣的結構，可以減少配線制造上的波動等因素所產生的影響。
又，從上表面看來，是一種將信號上電氣連接的配線大致配置在一直線的結構。是一種在第1配線層的配線與第2配線層的配線的連接部沒有與其他配線交叉的構成，且是一種簡單配置。放大器的連接結構采用與實施方式1同樣的結構。
實施方式4下面利用附圖對本分明的實施方式4進行說明。圖6是實施方式4的頂視圖。
本實施例的構成是，利用相對于實施方式1，使電氣連接的配線在途中相互交換所在的第1配線層與第2配線層的結構，從而具有第1配線層與第2配線層兩個區域的結構，就這樣，全部各配線采用相同的結構。
采用這樣的結構，可以減少配線制造上的波動等因素所產生的影響。
又，從上表面看時，是一種沒有將信號上電氣連接的配線大致配置在一直線，而將在同一配線層中形成的配線大致配置在一條直線上的結構。例如，在該第2配線上再在同一方向上設置配線層時，具有使連接于同一放大器的一對配線的噪聲為同一程度，能降低噪聲影響的效果。
實施方式5下面利用附圖對本發明的實施方式5進行說明。圖7是實施方式5的頂視圖。
本實施例的構成是，配線構成與實施方式3的配線構成相同，但由于放大器的連接位置不同，因此，連接于同一放大器的兩根配線在配線方向的相同位置上在相同配線層形成。
采用這樣的結構，存在橫穿連接于例如相同放大器上的兩根配線的信號配線等情況下，可以取得消除來自該信號的噪聲的效果。
實施方式6下面利用附圖對本發明的實施方式6進行說明。圖8是實施方式6的頂視圖。
本實施例是一種將實施方式4與實施方式5加以組合的結構，能夠取得各實施方式的效果。
實施方式7下面利用附圖對本發明的實施方式7進行說明。圖9是實施方式7的頂視圖。
本實施例是一種相對實施方式2的配線結構，變更連接的放大器結構的結構。
在該構成中，在采用以2個對1個的比例使放大器工作的工作方式的情況下，連接于不工作的放大器的信號配線具有屏蔽線的效果。因此取得與將屏蔽線配置于同層的相鄰配線中的情況相同的效果。
實施方式8下面利用附圖對本發明的實施方式8進行說明。圖10是實施方式8的頂視圖。
本實施例的構成是，相對實施方式1的配線結構，對連接的放大器改變其構成，并且將配置位置選擇在配線兩端。該構成中，與實施方式5相同，連接于同一放大器的2根配線在配線方向的相同位置上，在相同配線層形成，存在橫穿連接于相同放大器的兩根配線的信號配線等情況下，可以取得消除來自此信號的噪聲的效果。
實施方式9下面利用附圖對本發明的實施方式9進行說明。圖11是實施方式9的頂視圖，圖12是圖11的A1～A2的剖面圖。頂視圖只示出上表面側的第2配線層的配線。
首先，在第1配線層依次配置配線M11～M18。這里，M12、M14、M16、M18是作為信號線使用的配線。配置于信號線M12、M14、M16、M18之間的配線M11、M13、M15、M17作為屏蔽線以降低信號線的噪聲。
其次，在第1配線層之上，在第2配線層依次配置配線M21～M28。這里，M21、M23、M25、M27是作為信號線使用的配線。配置于M21、M23、M25、M27之間的配線M22、M24、M26、M28作為屏蔽線以降低信號線的噪聲。
本實施例中采用的構成是，從上表面看，信號線M12、M14、M16、M18與M21、M23、M25、M27配置于不同的位置且是將屏蔽線配置于其間的構成，與從上表面看配置于相同位置的情況相比，是一種提高信號線間屏蔽效果的構成，并且進一步降低信號線的噪聲的結構。另外，在這里，雖然屏蔽線與接地電壓線(GND電位)連接，但也可以與電源電壓線連接。
作為本實施方式9的效果，選擇用兩層配線層形成信號線，并將屏蔽線配置于信號線間的結構，以此可以減少相鄰配線的配線間電容，也可以降低相鄰配線間的噪聲，有能夠不降低信號的動作速度，又可以減少功耗的效果。特別是，從上表面看，使第1配線層與第2配線層的信號線的配置位置是不同的位置，因此噪聲的屏蔽效果顯著。
又，作為屏蔽線的接地電壓線，也可以作為電源等配設的接地電壓線使用。
實施方式10下面利用附圖對本發明的實施方式10進行說明。圖13是實施方式10的頂視圖，圖14是圖13的A1～A2的剖面圖。頂視圖只示出上表面側的第2配線層的配線。
實施方式10的特征在于，雖然信號線的構成與實施方式9相同，但卻是一種使屏蔽線連接于接地電壓線與電源電壓線的雙方的結構。
這是使第1配線層的屏蔽線M11、M13、M15、M17依次與接地電壓線和電源電壓線連接，并且使第2配線層的屏蔽線M22、M24、M26、M28依次與接地電壓線和電源電壓線連接的結構。在這里，雖然將各屏蔽線依次配置于接地電壓線與電源電壓線，但不一定非要按照次序。為了方便布局可以分別采用最合適的設計。
本實施方式10，具有與實施方式9相同的效果，同時由于是采用接地電壓線與電源電壓線兩者為屏蔽線的結構，因此，具有可以將這些信號作為電路的電源信號使用的效果。
實施方式11下面利用附圖對本發明的實施方式11進行說明。圖15是實施方式11的頂視圖，圖16是圖15的A1～A2的剖面圖。頂視圖只示出上表面側的第2配線層的配線。
實施方式11的特征在于，雖然信號線的結構與實施方式9以及實施方式10相同，但卻是一種第1配線層的屏蔽線連接于電源電壓線，并且第2配線層的屏蔽線連接于接地電壓線的結構。
具體地說，是使第1配線層的屏蔽線M11、M13、M15、M17與電源電壓線(VDD電位)連接，并且使第2配線層的屏蔽線M22、M24、M26、M28與接地電壓線(GND電位)連接。
在這里，雖然采用使第1配線層的屏蔽線與電源電壓線連接，并且使第2配線層的屏蔽線與接地電壓線連接的構成，但必要時也可以采用相反的結構。使同一配線層的屏蔽線連接于同一電壓線，可以簡化配置。
本實施方式11具有與實施方式9以及實施方式10相同的效果，同時，對于接地電壓線與電源電壓線，分別采用同一配線層的屏蔽線連接相同的電壓線，以此可以得到簡化布局的效果。
實施方式12下面利用附圖對本發明的實施方式12進行說明。圖17是實施方式12的頂視圖，圖18是圖17的A1～A2的剖面圖。圖19是圖17的B1～B2的剖面圖。頂視圖只示出上表面側的第2配線層的配線。
本實施方式12將配線區域劃分為2大區域，并且設置兩個實施方式9的配線構成的區域。而且是一種將這兩個區域的配線的第1配線層的配線和第2配線層的配線交互換位構成。采用此構成，通過使各配線存在于第1配線層和第2配線層兩個層，可以取得各配線的電容值和電阻值的平衡，并且在使用于例如存儲器的位線等時能夠穩定工作。
詳細結構情況是，首先，在第1配線區域(圖18的A1～A2剖面部)，在第1配線層依配置配線M11～M18。在這里，M12、M14、M16、M18是作為信號線使用的配線。配置于信號線M12、M14、M16、M18之間的配線M11、M13、M15、M17作為屏蔽線以降低信號線的噪聲。
接著，在第1配線層之上，在第2配線層依次配置M21～M28。在這里，M21、M23、M25、M27是作為信號線使用的配線。配置于信號線M21、M23、M25、M27之間的配線M22、M24、M26、M28采用屏蔽線以降低信號線的噪聲。
還有，第2配線區域(圖19的B1～B2的剖面圖)中，采用相同的配線構成，例如，采用使M12與M22B連接、M14與M24B連接、M16與M26B連接、M18與M28B連接、M21與M11B連接、M23與M13B連接、M25與M15B連接、M27與M17B連接的結構。
在這里，屏蔽線與接地電壓線(GND電位)連接，當然，也可以連接電源電壓線或者使用接地電壓線和電源電壓線兩者。另外，在這里，是用兩個配線區域構成，但也可以用更多的配線區域構成。采用增加配線區域的數量的構成，可以進一步改善各配線的電容值和電阻值的平衡。
本實施方式12具有與實施方式9相同的效果，同時，利用將配線區域分割為多個區域且相互交換連接各個區域的配線的構成，可以取得改善各配線的電容值和電阻值的平衡且可以進行穩定工作的效果。
實施方式13下面利用附圖對本發明的實施方式13進行說明。圖20是實施方式13的頂視圖，圖21是圖20的A1～A2的剖面圖。上表面只示出上表面側的第2配線層的配線。
實施方式13的特征在于，雖然信號線的構成與實施方式9相同，但屏蔽配線的配線寬度比信號配線寬度大。
其構成是，第1配線層的屏蔽線M11、M13、M15、M17與第2配線層的屏蔽線M22、M24、M26、M28的線寬，比信號線M12、M14、M16、M18、M21、M23、M25、M27的線寬大。
本實施方式13具有與實施方式9相同的效果，同時，利用加大屏蔽線的線寬的方法，具有進一步取得比實施方式9更好的屏蔽效果的優點。
本實施方式中，雖然從上表面看時上述第1配線層的屏蔽線與第2配線層的屏蔽線沒有形成重疊結構，但采用了使它們重疊的結構，以此可以進一步提高屏蔽效果。
實施方式14下面利用附圖對本發明的實施方式14進行說明。圖22是實施方式14的頂視圖，圖23是圖22的A1～A2的剖面圖。上表面只示出上表面側的第2配線層的配線。
第1配線層和2配線層的信號線的構成是一種與實施方式9相同的構成，也是屏蔽層M31作為第3配線層配置在第1配線層和2配線層之間的構成。
作為本實施方式14的效果，通過配置屏蔽層M31作為第3配線層，可以進一步提高屏蔽效果。
實施方式15下面利用附圖對本發明的實施方式1 5進行說明。圖24就作為信號線配置的配線，示出與讀出放大器之間的連接關系。
這是一種信號線M12與M21、M14與M23、M16與M25、M18與M27，分別與讀出放大器SA01、SA02、SA03、SA04相連接的構成。
本實施方式15，是一種使在第1配線層的信號線和第2配線層的信號線中相鄰的信號與讀出放大器連接的構成，將本構成用于例如存儲器的位線的情況下，可以使用相鄰的存儲器單元，作為存儲器可以穩定地工作。
實施方式16下面利用附圖對本發明的實施方式16進行說明。圖25就作為信號線配置的配線，示出與讀出放大器之間的連接關系。
這是一種信號線M21與M23、M12與M14、M25與M27、M16與M18，分別與讀出放大器SA01、SA02、SA03、SA04相連接的構成。
本實施方式16中，可以采用使連接于讀出放大器的信號線隔開距離的信號線，并且得到可以減少相鄰信號線之間的噪聲影響的效果。
實施方式17下面利用附圖對本發明的實施方式17進行說明。圖26是實施方式17的頂視圖，圖27是圖26的A1～A2的剖面圖。上表面只示出上表面側的第2配線層的配線。
信號線的構成是一種將實施方式9的構成與最下層的配線層如以往那樣緊密排列的構成加以組合的構成。是該最下層的配線與第1配線層和第2配線層電氣連接的構成。將本構成用于在存儲器陣列中采用主位線、子位線的構成中，具有下述效果，即因此可以減少相鄰配線的配線間電容，也可以降低相鄰配線之間的噪聲，取得能夠不降低信號的動作速度的存儲陣列。
在這里，是從實施方式1到實施方式17逐一示出，但也當然也可以采用將這些方式合并的結構，這些情況也包含在本發明中。
又，雖然在實施方式7有記載，但也可以將通過使多個放大器中半數的放大器不動作的工作方式，將連接于該放大器的信號配線作為屏蔽線使用以降低噪聲的工作方法用于其他實施方式。
又，實施方式17中示出最下層的配線為以往的結構，但也可以用于其他實施方式。
又，這里是示出兩個不同的配線層的結構，但也可以采用3層以上的配線層構成。
權利要求
1.一種半導體裝置，其特征在于，具有在第1配線層中，第1配線、第2配線，第3配線、以及第4配線形成于第1方向，在所述第1配線層的上層的第2配線層中，第5配線、第6配線、第7配線、以及第8配線形成于所述第1方向，并且，從上面看，所述第5配線、第6配線，第7配線、以及第8配線與所述第1配線、第2配線，第3配線、以及第4以大致沒有重疊的結構形成的配線結構。
2.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，所述第1配線層的第1配線、第2配線，第3配線、以及第4配線的配置間隔大致為等間隔。
3.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，所述第1配線層的第1配線、第2配線，第3配線、以及第4配線中，第1配線與第2配線的配置間隔不同于第3配線與第4配線的配置間隔。
4.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，在第1配線層中，第1配線、第2配線，第3配線、以及第4配線形成于第1方向，在所述第1配線層上層的第2配線層中，第5配線、第6配線、第7配線、以及第8配線形成于所述第1方向，在第2配線層中，在第1方向上形成的第9配線、第10配線，第11配線、第12配線分別與所述第1配線、第2配線，第3配線、第4配線連接，在所述第1配線層中，第1方向上形成的第13配線、第14配線，第15配線、第16配線分別與所述第5配線、第6配線、第7配線、第8配線連接。
5.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，所述第1配線與所述第5配線、所述第2配線與所述第6配線、所述第3配線與所述第7配線、所述第4配線與所述第8配線上，分別連接第1、第2、第3、第4放大器。
6.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，所述第1配線與所述第2配線、所述第3配線與所述第4配線、所述第5配線與所述第6配線、所述第7配線與所述第8配線上，分別連接第1、第2、第3、第4放大器。
7.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，所述第1配線與所述第5配線、所述第2配線與所述第6配線、所述第3配線與所述第7配線、所述第4配線與所述第8配線上，分別連接第1、第2、第3、第4放大器。
8.根據權利要求1記載的半導體裝置，其特征在于，第1配線層中，在第1配線、第2配線，第3配線、第4配線之間形成第1屏蔽配線、第2屏蔽配線、第3屏蔽配線、第4屏蔽配線；第2配線層中，在第5配線、第6配線，第7配線、第8配線之間形成第5屏蔽配線、第6屏蔽配線、第7屏蔽配線以及第8屏蔽配線。
9.根據權利要求4記載的半導體裝置，其特征在于，第1配線層中，在第1配線、第2配線，第3配線、第4配線之間形成第1屏蔽配線、第2屏蔽配線、第3屏蔽配線以及第4屏蔽配線；第2配線層中，在第5配線、第6配線，第7配線、第8配線之間形成第5屏蔽配線、第6屏蔽配線、第7屏蔽配線以及第8屏蔽配線；第2配線層中，在第9配線、第10配線，第11配線、第12配線之間形成第9屏蔽配線、第10屏蔽配線、第11屏蔽配線以及第12屏蔽配線；第1配線層中，在第13配線、第14配線，第15配線、第16配線之間形成第13屏蔽配線、第14屏蔽配線、第15屏蔽配線以及第16屏蔽配線。
10.根據權利要求8～9中任意一項中所記載的半導體裝置，其特征在于，所述第1～第8屏蔽配線是接地電壓線及電源電壓線。
11.根據權利要求8～9中任意一項中所記載的半導體裝置，其特征在于，所述各屏蔽配線的配線寬度比所述各配線寬度大。
12.根據權利要求1或8所記載的半導體裝置，其特征在于，在第1配線層形成的各配線和各屏蔽配線與在第2配線層形成的各配線和各屏蔽配線之間具有第3配線層，第3配線層是第3屏蔽配線。
13.根據權利要求1或8所記載的半導體裝置，其特征在于，具有在第1配線層的下層的第4配線層形成的配線層。
全文摘要
本發明的半導體裝置，在形成于半導體基板上的第1配線層中，相鄰的配線按照第1配線、第1屏蔽配線的順序排列，而且在半導體配線基板上形成的第2配線層中，相鄰的配線分別按照第2屏蔽配線、第2配線的順序排列，以與第1配線層的第1配線、第1屏蔽配線分別對應，從而能夠使相鄰配線的配線間電容降低，而且也能夠降低相鄰配線之間的噪聲，能夠不降低信號的動作速度，而且又減少電力消耗。
文檔編號H01L23/522GK1589498SQ0282291
公開日2005年3月2日 申請日期2002年11月18日 優先權日2001年11月19日
發明者平野博茂, 山岡邦吏 申請人:松下電器產業株式會社