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JP2534714B2 - Semiconductor device - Google Patents
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JP2534714B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2534714B2
JP2534714B2 JP62174796A JP17479687A JP2534714B2 JP 2534714 B2 JP2534714 B2 JP 2534714B2 JP 62174796 A JP62174796 A JP 62174796A JP 17479687 A JP17479687 A JP 17479687A JP 2534714 B2 JP2534714 B2 JP 2534714B2
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  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に係り、特に多層配線により論
理ブロック間を接続する半導体装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to a semiconductor device in which logic blocks are connected by multilayer wiring.

〔従来の装置〕[Conventional device]

半導体装置内の論理ブロック間を接続するための従来
技術として、例えば、特開昭61−232634号公報等に記載
された技術が知られている。この種従来技術は、論理ブ
ロック間の配線に、例えば、第1配線層から第3配線層
へ、中間の配線層を介することなく、直接導通するスル
ーホールを使用するものである。この種配線のための従
来技術によるスルーホールについて、以下図面により説
明する。
As a conventional technique for connecting between logic blocks in a semiconductor device, for example, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 61-232634 is known. In this type of conventional technology, through holes are used for wiring between logic blocks, for example, from the first wiring layer to the third wiring layer, which directly conducts electricity without interposing an intermediate wiring layer. A conventional through hole for this kind of wiring will be described below with reference to the drawings.

第5図(a)、(b)は隣接する配線層間を接続する
スルーホールの断面図、第6図(a)、(b)及び第7
図は第1配線層と第3配線層との間を接続するスルーホ
ールの断面図である。第5図〜第7図において、11は基
板、12は第1配線層配線、13は層間絶縁膜、14は第2配
線層配線、17は第3配線層配線である。
5 (a) and 5 (b) are cross-sectional views of through holes connecting adjacent wiring layers, and FIGS. 6 (a), 6 (b) and 7
The figure is a cross-sectional view of a through hole connecting between the first wiring layer and the third wiring layer. 5 to 7, 11 is a substrate, 12 is a first wiring layer wiring, 13 is an interlayer insulating film, 14 is a second wiring layer wiring, and 17 is a third wiring layer wiring.

隣接する配線層相互間、例えば、第1配線層と第2配
線層の配線を接続する場合、そのスルーホールは、第5
図(b)に示されるように、基板11上に設けられた第1
配線層配線12上の層間絶縁膜13に穴をあけ、この穴を含
む第2配線層にアルミ等の金属を蒸着させて構成され
る。この金属の蒸着により、第5図(a)に示すよう
に、第2配線層配線14が形成されるとともに、第2配線
層配線14と第1配線層配線12とがスルーホールを介して
接続されることになる。この金属の蒸着は、その金属粒
子のほとんどが基板11に垂直な方向に打ち込まれて行わ
れ、斜め方向に打ち込まれる金属粒子の量は少ないのが
一般的である。しかし、隣接する配線層間を接続するス
ルーホール用の穴は、その穴の深さが比較的浅いため、
穴の底面と上面の対角線16の傾きが、第5図(b)に示
すように比較的ゆるく、斜めに打ち込まれる金属粒子の
量が少なくても、穴の側面に金属が蒸着しやすい。この
ため、この金属蒸着により形成される第2配線層配線14
は、第5図(a)に示すように、スルーホール用の穴の
頂部の段差部15で断線を生じることなく、スルーホール
を介して確実に第1配線層配線12と接続される。
When connecting the wirings of adjacent wiring layers, for example, the wirings of the first wiring layer and the second wiring layer, the through holes are
As shown in FIG. 2B, the first provided on the substrate 11
A hole is formed in the interlayer insulating film 13 on the wiring layer wiring 12, and a metal such as aluminum is vapor-deposited on the second wiring layer including the hole. By vapor deposition of this metal, as shown in FIG. 5A, the second wiring layer wiring 14 is formed, and the second wiring layer wiring 14 and the first wiring layer wiring 12 are connected through the through holes. Will be done. Almost all of the metal particles are deposited in the direction perpendicular to the substrate 11 in the vapor deposition of the metal, and the amount of the metal particles deposited in the oblique direction is generally small. However, the hole for a through hole that connects adjacent wiring layers has a relatively shallow depth,
The inclination of the diagonal line 16 between the bottom surface and the top surface of the hole is relatively gentle as shown in FIG. 5 (b), and metal is easily deposited on the side surface of the hole even if the amount of metal particles obliquely driven is small. Therefore, the second wiring layer wiring 14 formed by this metal vapor deposition
As shown in FIG. 5 (a), the wire is securely connected to the first wiring layer wiring 12 through the through hole without causing a disconnection at the step 15 at the top of the hole for the through hole.

第6図(a)、(b)は、前述と同様なスルーホール
により、第1配線層配線12と第3配線層配線17とを接続
する場合を示している。この場合、第6図(b)に示す
ように、スルーホール用の穴は、第2配線層14′と2つ
の層間絶縁膜13を通るものとなるので、穴の深さは、隣
接する配線層相互間を接続するスルーホール用の穴より
かなり深くなる。従つて、穴の底面と上面の対角線の傾
き19が大きくなり、穴の側面に蒸着される金属の量が非
常に少なくなる。このため、第3配線層に形成される第
3配線層配線17と、第1配線層配線12との接続は、第6
図(a)に示すように、スルーホール内壁の薄い金属蒸
着膜を介して行われることになり、特に、第2配線層1
4′上の絶縁層13の段差部18で断線を生じやすくなる。
FIGS. 6 (a) and 6 (b) show the case where the first wiring layer wiring 12 and the third wiring layer wiring 17 are connected by the same through hole as described above. In this case, as shown in FIG. 6 (b), the hole for the through hole passes through the second wiring layer 14 'and the two interlayer insulating films 13, so that the depth of the hole is different from that of the adjacent wiring. It is considerably deeper than the holes for through holes that connect the layers to each other. Therefore, the inclination 19 of the diagonal line between the bottom surface and the top surface of the hole becomes large, and the amount of metal deposited on the side surface of the hole becomes very small. Therefore, the connection between the third wiring layer wiring 17 formed in the third wiring layer and the first wiring layer wiring 12 is the sixth wiring layer.
As shown in FIG. 3A, it is performed through a thin metal vapor deposition film on the inner wall of the through hole.
A disconnection is likely to occur at the step portion 18 of the insulating layer 13 on 4 '.

スルーホール用の穴の深さを大きくしてもその側壁に
充分な厚みの金属蒸着膜を形成して、配線層間の接続を
確実に行う方法として、スルーホール用穴の穴経を大き
くする方法がある。第7図は、スルーホール用の穴径を
大きくして、第1配線層配線12と第3配線層配線17とを
接続するスルーホールの断面を示すものであり、このよ
うに、穴径を大きくすれば、深いスルーホールによつて
も、配線層相互間を確実に接続することができる。
A method of increasing the diameter of the through-hole as a method for surely connecting the wiring layers by forming a metal vapor-deposited film with a sufficient thickness on the side wall even if the depth of the through-hole is increased. There is. FIG. 7 shows a cross section of a through hole that connects the first wiring layer wiring 12 and the third wiring layer wiring 17 by enlarging the hole diameter for the through hole. If it is made large, the wiring layers can be surely connected to each other even by the deep through holes.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

前記従来技術は、第1配線層と第3配線層との接続
等、間の配線層を介することなく、他の配線層により隔
てられた配線層相互間を直接接続するためのスルーホー
ルは、隣接する配線層間を接続するスルーホールに比較
して、その穴径を大きくする必要があり、このため、配
線ピツチを大きくしなければならず、半導体装置の集積
度を低下させるという問題点があつた。
In the above-mentioned conventional technique, a through hole for directly connecting wiring layers separated by another wiring layer without interposing a wiring layer between the first wiring layer and the third wiring layer is provided. It is necessary to make the diameter of the hole larger than that of the through hole which connects the adjacent wiring layers. Therefore, the wiring pitch must be increased, which causes a problem that the integration degree of the semiconductor device is reduced. It was

すなわち、論理ブロツク間の接続は、電子計算機にイ
ンプリメントされた自動配線プログラムで行われ、異信
号が同じ配線層で平行に布線された場合、異信号同志が
短絡しないように、予め定められて設計された配線格子
上で配線、接続を行うのが一般的である。しかし、スル
ーホールの穴径が大きいと、配線間の短絡を生じるおそ
れがあるので、前述の配線格子を、配線間隔を拡げた粗
い格子で定義しておく必要が生じ、このため、半導体装
置の集積度を低下させる場合が生じる。例えば、マスタ
スライス式半導体装置では、その内部の論理ブロツクの
端子位置が、ベースチツプの上で予め決められているの
で、第8図(a)に示すように、その端子付近の第1配
線層と第3配線層における配線31の相互間の間隔33を粗
くした配線格子とし、穴径の大きいスルーホール32を用
いて、第1配線層と第3配線層とを直接接続することが
可能であり、この場合、それほど半導体装置の集積度を
低下させることはない。
That is, the connection between the logic blocks is made by an automatic wiring program implemented in an electronic computer, and is defined in advance so that different signals do not short-circuit when different signals are wired in parallel in the same wiring layer. It is common to perform wiring and connection on the designed wiring grid. However, if the diameter of the through hole is large, a short circuit may occur between wirings. Therefore, it is necessary to define the wiring grid described above with a coarse grid with a widened wiring interval. There are cases where the degree of integration is reduced. For example, in the master slice type semiconductor device, since the terminal position of the logic block inside the master slice type semiconductor device is predetermined on the base chip, as shown in FIG. It is possible to directly connect the first wiring layer and the third wiring layer by using a wiring grid in which the intervals 33 between the wirings 31 in the third wiring layer are made rough and the through holes 32 having a large hole diameter are used. In this case, the degree of integration of the semiconductor device is not so lowered.

しかし、前述したマスタスライス式以外の半導体装置
では、通常、第8図(b)に示すように、隣接する配線
層相互間を接続する穴径の小さいスルーホール34を用
い、配線31の相互の間隔35を狭い配線格子で構成できる
のに対し、第1配線層と第3配線層とを直接接続するた
めには、第8図(a)に示した配線31の相互の間隔33と
同様に、配線格子を粗くしなければならず、半導体装置
の集積度が大きく低下する。
However, in a semiconductor device other than the master slice type described above, usually, as shown in FIG. 8B, through holes 34 having a small hole diameter that connect adjacent wiring layers to each other are used, and the wirings 31 are connected to each other. While the space 35 can be formed by a narrow wiring grid, in order to directly connect the first wiring layer and the third wiring layer, in the same way as the mutual space 33 between the wirings 31 shown in FIG. However, the wiring grid must be roughened, and the degree of integration of the semiconductor device is greatly reduced.

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、隣
接する配線層相互間を接続する穴径の小さいスルーホー
ルのみを用いて多層配線を行うことを可能とし、集積度
を落すことなく論理ブロツク相互間の接続を行い得るよ
うにした半導体装置を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to enable multilayer wiring using only through holes with small hole diameters that connect adjacent wiring layers to each other, without lowering the degree of integration. It is an object of the present invention to provide a semiconductor device capable of connecting between logic blocks.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、前記目的は、論理回路ブロックと、
下層配線層、中間層配線層および上層配線層の少なくと
も3層以上の配線層とよりなる半導体装置において、前
記論理ブロック相互間を接続する論理ブロックの複数の
端子を前記中間層配線層に備え、前記論理ブロック相互
間を接続する前記複数の端子の間の相互接続が、前記中
間層配線層および前記下層配線層による接続と、前記中
間層配線層および上記上層配線層による接続とにより行
われており、前記中間層配線層および前記下層配線層に
よる接続が、前記中間層配線層と前記下層配線層との間
のスルーホール接続を含み、前記中間層配線層および前
記上層配線層による接続が、前記中間層配線層と前記上
層配線層との間のスルーホール接続を含むことにより達
成される。
According to the present invention, the object is to provide a logic circuit block,
In a semiconductor device including at least three wiring layers including a lower wiring layer, an intermediate wiring layer, and an upper wiring layer, a plurality of terminals of logical blocks connecting the logical blocks to each other are provided in the intermediate wiring layer, Interconnection between the plurality of terminals that connect the logic blocks to each other is performed by connection by the intermediate wiring layer and the lower wiring layer and connection by the intermediate wiring layer and the upper wiring layer. Wherein the connection by the intermediate wiring layer and the lower wiring layer includes through-hole connection between the intermediate wiring layer and the lower wiring layer, the connection by the intermediate wiring layer and the upper wiring layer, This is achieved by including a through hole connection between the intermediate wiring layer and the upper wiring layer.

〔作 用〕 前述した構成を備えることにより、論理ブロックの端
子間配線は、隣接する配線層間を接続する穴径の小さ
い、穴の深さの浅いスルーホールを介して布線すること
が可能となり、配線層選択の自由度を大きくすることが
できる。また、穴径の小さいスルーホールのみにより端
子間の接続ができるので、配線格子を粗く設定する必要
が無くなり、半導体装置の集積度を落すこともない。
[Operation] By providing the above-mentioned configuration, it becomes possible to wire the inter-terminal wiring of the logic block through the through hole with a small hole diameter and a shallow hole depth that connects the adjacent wiring layers. The degree of freedom in selecting the wiring layer can be increased. Further, since the terminals can be connected only by the through holes having the small hole diameter, it is not necessary to set the wiring grid roughly, and the integration degree of the semiconductor device is not deteriorated.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明による半導体装置の一実施例を図面によ
り詳細に説明する。
Hereinafter, an embodiment of a semiconductor device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例を示す半導体装置の論理ブ
ロツクの端子位置での断面図、第2図は論理ブロツクの
一例を示す図、第3図(a)、(b)は本発明の一実施
例の平面図と、第1配線層〜第3配線層上の配線の様子
を示す斜視図である。第1図〜第3図において、1は第
1配線層、2は第2配線層、3は第3配線層、4は第1
配線層配線、5は第2配線層配線、6は第3配線層配
線、7、22は論理ブロツクの端子、8は第1配線層1と
第2配線層間のスルーホール、9は第3配線層と第2配
線層間のスルーホール、20は論理ブロツク、21は拡散
層、23は隣接配線層相互間のスルーホール、24はポリシ
リコン層、25は素子間金属配線、26は電源配線、27はGN
D配線である。
1 is a sectional view of a semiconductor device at a terminal position of a logic block showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of a logic block, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are the present invention. FIG. 3 is a plan view of one embodiment and a perspective view showing a state of wiring on the first wiring layer to the third wiring layer. 1 to 3, 1 is a first wiring layer, 2 is a second wiring layer, 3 is a third wiring layer, and 4 is a first wiring layer.
Wiring layer wiring, 5 is the second wiring layer wiring, 6 is the third wiring layer wiring, 7 and 22 are logic block terminals, 8 is a through hole between the first wiring layer 1 and the second wiring layer, and 9 is the third wiring. Through hole between the layer and the second wiring layer, 20 is a logic block, 21 is a diffusion layer, 23 is a through hole between adjacent wiring layers, 24 is a polysilicon layer, 25 is a metal wiring between elements, 26 is a power supply wiring, 27 Is GN
It is D wiring.

第1図に示す本発明の一実施例は、半導体装置全体が
3つの配線層により構成されている例であり、半導体装
置内の論理ブロツクの素子7は、第2配線層2に設けら
れている。端子7を用いた論理ブロツク相互間の配線
は、第2配線層配線5により、他の配線層を用いること
なく行うことができ、また、第1配線層1と第2配線層
2との間のスルーホール8を用いて、第1配線層配線4
により行うことも可能であり、さらに、第3配線層3と
第2配線層2との間のスルーホール9を用いて、第3配
線層配線6により行うことも可能である。
The embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is an example in which the entire semiconductor device is composed of three wiring layers. The element 7 of the logic block in the semiconductor device is provided in the second wiring layer 2. There is. Wiring between the logic blocks using the terminals 7 can be performed by the second wiring layer wiring 5 without using another wiring layer, and between the first wiring layer 1 and the second wiring layer 2. Using the through hole 8 of the first wiring layer wiring 4
Alternatively, the third wiring layer wiring 6 can be used by using the through hole 9 between the third wiring layer 3 and the second wiring layer 2.

このような配線の様子を示しているのが第3図
(a)、(b)の平面図と各配線層の斜視図であり、複
数の論理ブロツク20から成る半導体装置における論理ブ
ロツク20の端子7による論理ブロツク相互間の接続が示
されている。第3図(a)に×印で示された部分が第2
配線層2と第3配線層3との間に設けられたスルーホー
ル9であり、 印は、それが端子7の位置に設けられていることを示し
ている。また、△印で示された部分が第2配線層2と第
1配線層1との間に設けられたスルーホール8であり、 印は、それが端子7の位置に設けられていることを示し
ている。第1図及び第3図(a)、(b)から理解でき
るように、この実施例による論理ブロツク相互間の接続
は、第1配線層と第3配線層とを直接接続するためのス
ルーホールを用いることなく、第1配線層1と第2配線
層2を接続するスルーホール8、第2配線層2と第3配
線層3を接続するスルーホール9を用いるだけで、第3
図に実線で示す第1配線層配線4、点線で示す第2配線
層配線5、一点鎖線で示す第3配線層配線6を介して行
うことができる。このため、前述の実施例は、用いるス
ルーホールを小さい穴径のもので形成することができ、
配線格子の格子間隔を大きくする必要がなく、半導体装
置の集積度を低下させることがない。
FIGS. 3 (a) and 3 (b) are plan views and a perspective view of each wiring layer showing such wiring, and the terminals of the logic block 20 in the semiconductor device including a plurality of logic blocks 20 are shown. The connections between the logic blocks according to 7 are shown. The part indicated by X in FIG. 3 (a) is the second part.
A through hole 9 provided between the wiring layer 2 and the third wiring layer 3, The mark indicates that it is provided at the position of the terminal 7. Further, a portion indicated by a triangle is a through hole 8 provided between the second wiring layer 2 and the first wiring layer 1, The mark indicates that it is provided at the position of the terminal 7. As can be understood from FIGS. 1 and 3 (a) and (b), the connection between the logic blocks according to this embodiment is a through hole for directly connecting the first wiring layer and the third wiring layer. Without using the through hole 8 connecting the first wiring layer 1 and the second wiring layer 2 and the through hole 9 connecting the second wiring layer 2 and the third wiring layer 3,
This can be done through the first wiring layer wiring 4 shown by the solid line, the second wiring layer wiring 5 shown by the dotted line, and the third wiring layer wiring 6 shown by the dashed line. Therefore, in the above-described embodiment, the through hole used can be formed with a small hole diameter,
There is no need to increase the grid spacing of the wiring grid, and the degree of integration of the semiconductor device is not reduced.

第2図は論理ブロツク20の構成の一例を示すものであ
り、論理ブロツク20は、例えば、図示のように、拡散層
21、ポリシリコン層24、素子間金属配線25、電源配線2
6、GND配線27とが、コンタクト部28及び29により相互接
続されて、トランジスタ等の素子による論理回路を形成
するように構成されている。論理ブロツク20の各端子22
は、前述した端子7に相当するものであり、第2配線層
2に置かれ、必要に応じて、その端子位置で、隣接する
配線層と接続するスルーホールが備えられている。この
例では、同様に、素子間金属配線25、電源配線27の全て
が第2配線層2に置かれている。この論理ブロツクは、
本発明が適用される論理ブロツクの一例を示したにすぎ
ず、本発明は、この例の場合、その端子が第2配線層に
あれば、どのような形式、機能を有する論理ブロツクで
あつても適用することができる。また、端子22は、論理
ブロツクの周辺にのみ配置される必要はなく、その内部
にあつてもよい。
FIG. 2 shows an example of the configuration of the logic block 20. The logic block 20 is, for example, as shown in FIG.
21, polysilicon layer 24, inter-element metal wiring 25, power supply wiring 2
6. The GND wiring 27 and the GND wiring 27 are interconnected by the contact portions 28 and 29 to form a logic circuit including elements such as transistors. Each terminal 22 of logic block 20
Corresponds to the above-mentioned terminal 7, is placed on the second wiring layer 2, and is provided with a through hole for connecting to an adjacent wiring layer at the position of the terminal, if necessary. In this example, similarly, the inter-element metal wiring 25 and the power supply wiring 27 are all placed on the second wiring layer 2. This logical block is
The present invention only shows one example of the logic block to which the present invention is applied, and in the case of this example, the present invention provides a logic block having any type and function as long as its terminal is in the second wiring layer. Can also be applied. Further, the terminal 22 does not need to be arranged only around the logic block, and may be arranged inside the logic block.

前述した本発明の実施例は、少なくとも3層以上の配
線層よりなる半導体装置において、論理ブロツクの複数
の端子を中間層配線層に形成することにより、論理ブロ
ツク相互間を接続するための前記複数の端子の間の相互
接続を、中間層配線層および下層配線層による第1の接
続と、中間層配線層および上層配線層よる第2の接続と
を使用するという点に大きな特徴を有するものである。
In the above-described embodiment of the present invention, in a semiconductor device including at least three wiring layers, a plurality of terminals for logic blocks are formed in an intermediate wiring layer to connect the logic blocks to each other. The interconnection between the terminals is characterized by using a first connection by an intermediate wiring layer and a lower wiring layer and a second connection by an intermediate wiring layer and an upper wiring layer. is there.

この結果、前述の実施例は、論理ブロツク相互間を接
続する複数の端子の間の信号線の相互接続の自由度を高
くすることができ、論理ブロック相互間を接続する信号
線相互接続領域の半導体チップ面積を著しく低減するこ
とができでき、半導体装置の集積密度の向上を実現でき
ると言う顕著な作用、効果を奏することができる。
As a result, the above-described embodiment can increase the degree of freedom in the interconnection of the signal lines between the plurality of terminals that connect the logic blocks to each other, and the signal line interconnection area that connects the logic blocks to each other can be increased. The semiconductor chip area can be remarkably reduced, and the remarkable action and effect that the integration density of the semiconductor device can be improved can be achieved.

前述した本発明の実施例は、3つの配線層を有する半
導体装置に本発明を適用した場合であつたが、本発明
は、さらに多層の配線層を有する半導体装置にも適用す
ることができる。この場合、半導体装置内の各ブロツク
の端子は、最下層となる第1配線層、最上層となる第n
配線層を除いた中間層の1層または複数層に任意に設け
てよい。
Although the embodiment of the present invention described above is a case where the present invention is applied to a semiconductor device having three wiring layers, the present invention can also be applied to a semiconductor device having more wiring layers. In this case, the terminals of each block in the semiconductor device are the first wiring layer which is the lowermost layer and the nth wiring layer which is the uppermost layer.
It may be optionally provided in one or a plurality of intermediate layers excluding the wiring layer.

第4図は本発明の他の実施例を示す断面図であり、こ
の実施例では、第1配線層〜第5配線層の5つの配線層
を有する。第4図において、41は第4配線層、42は第5
配線層、43は第3配線層と第4配線層のスルーホール、
44は第4配線層と第5配線層間のスルーホール、45は第
4配線層配線、46は第5配線層配線であり、他の符号は
第1図の場合と同一である。
FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. In this embodiment, there are five wiring layers, that is, a first wiring layer to a fifth wiring layer. In FIG. 4, 41 is a fourth wiring layer and 42 is a fifth wiring layer.
Wiring layer, 43 is a through hole of the third wiring layer and the fourth wiring layer,
Reference numeral 44 is a through hole between the fourth wiring layer and the fifth wiring layer, 45 is a fourth wiring layer wiring, 46 is a fifth wiring layer wiring, and other reference numerals are the same as those in FIG.

第4図に示す実施例は、半導体装置が5層の配線層を
有して構成され、その内部の論理ブロツク20の端子7が
第2配線層2〜第4配線層41の任意の配線層に配置され
て構成される。1個の論理ブロツク20の端子7は、全て
が同一の配線層に設けられる必要はなく、例えば、第4
図の中央に示される論理ブロツク20は、その端子位置を
第2配線層2と第3配線層3に分散させている。そし
て、端子7による論理ブロツク相互間の接続は、その端
子7を含む配線層の配線、あるいは、その配線層と隣接
する配線層との間のスルーホールと、その配線層と隣接
する配線層の配線とを介して行われる。このようにする
ことにより、3層以上の多層の配線層を持つ半導体装置
においても、隣接する配線層間を接続する穴径の小さい
スルーホールのみを用いて、論理ブロツク相互間を接続
することが可能となり、半導体装置の集積度を低下させ
ることがなくなる。
In the embodiment shown in FIG. 4, the semiconductor device is configured to have five wiring layers, and the terminals 7 of the logic block 20 inside the semiconductor device are any wiring layers of the second wiring layer 2 to the fourth wiring layer 41. It is arranged and configured. The terminals 7 of one logic block 20 do not all need to be provided in the same wiring layer.
The logic block 20 shown in the center of the figure has its terminal positions distributed over the second wiring layer 2 and the third wiring layer 3. Then, the connection between the logic blocks by the terminal 7 is made by connecting the wiring of the wiring layer including the terminal 7 or the through hole between the wiring layer and the wiring layer adjacent to the wiring layer and the wiring layer adjacent to the wiring layer. Through wiring. By doing so, even in a semiconductor device having a multi-layered wiring layer of three or more layers, it is possible to connect the logic blocks to each other only by using the through holes having the small hole diameters that connect the adjacent wiring layers. Therefore, the degree of integration of the semiconductor device is not reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、隣接する配線
層相互間を接続する穴径の小さいスルーホールのみを用
いて多層配線を行うことができ、集積度の低下のない半
導体装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to perform multilayer wiring using only through holes having a small hole diameter that connect adjacent wiring layers to each other, and to provide a semiconductor device that does not reduce the degree of integration. be able to.

【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例を示す半導体装置の論理ブロ
ツクの端子位置での断面図、第2図は論理ブロツクの一
例を示す図、第3図(a)、(b)は本発明の一実施例
の平面図と、第1配線層〜第3配線層上の配線の様子を
示す斜視図、第4図は本発明の他の実施例を示す断面
図、第5図(a)、(b)は隣接する配線層間を接続す
るスルーホールの断面図、第6図(a)、(b)及び第
7図は第1配線層と第3配線層との間を接続するスルー
ホールの断面図、第8図(a)、(b)は配線格子間隔
とスルーホール穴径を説明する図である。 1……第1配線層、2……第2配線層、3……第3配線
層、4、12、31……第1配線層配線、5、14……第2配
線層配線、6、17……第3配線層配線、7、22……論理
ブロツクの端子、8……第1配線層1と第2配線層間の
スルーホール、9……第2配線層と第3配線層間のスル
ーホール、11……基板、13……層間絶縁膜、20……論理
ブロツク、21……拡散層、23……隣接配線層相互間のス
ルーホール、24……ポリシリコン、25……素子間金属配
線、26……電源配線、27……GND配線、32……第1配線
層と第3配線層間のスルーホール、33、35……配線間
隔、34……隣接配線層間スルーホール、40……第1配線
層端子、41……第4配線層、42……第5配線層、43……
第3配線層と第4配線層間のスルーホール、44……第4
配線層と第5配線層間のスルーホール、45……第4配線
層配線、46……第5配線層配線。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view at a terminal position of a logic block of a semiconductor device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing an example of the logic block, and FIG. 3 (a). , (B) is a plan view of an embodiment of the present invention and a perspective view showing the state of wiring on the first to third wiring layers, and FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the present invention. 5 (a) and 5 (b) are cross-sectional views of through holes connecting adjacent wiring layers, and FIGS. 6 (a), 6 (b) and 7 show a first wiring layer and a third wiring layer. FIGS. 8A and 8B are cross-sectional views of the through holes connecting between the through holes, and FIGS. 1 ... First wiring layer, 2 ... Second wiring layer, 3 ... Third wiring layer, 4, 12, 31 ... First wiring layer wiring, 5, 14 ... Second wiring layer wiring, 6, 17 ... Third wiring layer wiring, 7, 22 ... Logic block terminal, 8 ... Through hole between first wiring layer 1 and second wiring layer, 9 ... Through between second wiring layer and third wiring layer Hole, 11 ... Substrate, 13 ... Interlayer insulation film, 20 ... Logic block, 21 ... Diffusion layer, 23 ... Through hole between adjacent wiring layers, 24 ... Polysilicon, 25 ... Inter-element metal Wiring, 26 ... Power supply wiring, 27 ... GND wiring, 32 ... Through hole between first wiring layer and third wiring layer, 33, 35 ... Wiring space, 34 ... Adjacent wiring layer through hole, 40 ... First wiring layer terminal, 41 ... Fourth wiring layer, 42 ... Fifth wiring layer, 43 ...
Through hole between the third wiring layer and the fourth wiring layer, 44 ... Fourth
Through holes between the wiring layer and the fifth wiring layer, 45 ... fourth wiring layer wiring, 46 ... fifth wiring layer wiring.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】論理回路ブロックと、下層配線層、中間層
配線層および上層配線層の少なくとも3層以上の配線層
とよりなる半導体装置において、 前記論理ブロック相互間を接続する論理ブロックの複数
の端子を前記中間層配線層に備え、 前記論理ブロック相互間を接続する前記複数の端子の間
の相互接続は、前記中間層配線層および前記下層配線層
による接続と、前記中間層配線層および前記上層配線層
による接続とにより行われており、 前記中間層配線層および前記下層配線層による接続は、
前記中間層配線層と前記下層配線層との間のスルーホー
ル接続を含み、前記中間層配線層および前記上層配線層
による接続は、前記中間層配線層と前記上層配線層との
間のスルーホール接続を含むことを特徴とする半導体装
置。
1. A semiconductor device comprising a logic circuit block and at least three or more wiring layers of a lower wiring layer, an intermediate wiring layer and an upper wiring layer, wherein a plurality of logical blocks connecting the logical blocks to each other are provided. A terminal is provided in the intermediate wiring layer, and interconnections between the plurality of terminals that connect the logic blocks to each other are made by the intermediate wiring layer and the lower wiring layer, and the intermediate wiring layer and the intermediate wiring layer. The connection by the upper wiring layer, the connection by the intermediate wiring layer and the lower wiring layer,
A through hole between the intermediate wiring layer and the lower wiring layer, wherein the connection by the intermediate wiring layer and the upper wiring layer is a through hole between the intermediate wiring layer and the upper wiring layer. A semiconductor device including a connection.
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