(57)【要約】【課題】金属配線自身の幅が狭くなることにより対接地容量は小さくなっても、金属配線間でのクロストークの発生は何ら低減されなかった。【解決手段】相互に隣接して延在する第１、第２の金属配線であって、相互に対向する、前記第１の金属配線の第１の面及び前記第２の金属配線の第２の面の、前記延在方向に交差する断面形状が、実質的に八の字状、又は、逆八の字状である前記第１、第２の金属配線を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に隣接して延在する第１、第２の金属配線であって、相互に対向する、前記第１の
金属配線の第１の面及び前記第２の金属配線の第２の面の、前記延在方向に交差する断面
形状が、実質的に八の字状、又は、逆八の字状である前記第１、第２の金属配線を含むこ
とを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
相互に同一又は相違する２つの信号のうちの１つを各金属配線が伝達する、相互に隣接
して延在する第１、第２の金属配線であって、当該第１の金属配線は、当該延在の方向に
垂直な第１の断面を底面とする実質的に三角柱であり、前記第２の金属配線は、前記延在
の方向に垂直な第２の断面を底面とする実質的な三角柱であり、前記第１の金属配線の第
１の側面と前記第２の金属配線の第２の側面とが対向し、前記第１の底面と前記第１の側
面とに共通する第１の辺、及び、前記第２の底面と前記第２の側面とに共通する第２の辺
のうち、前記第１の辺と、相互に最も近接した位置にある、前記第１の辺上の第１の点及
び前記第２の辺上の第２の点を通る仮想線とがなす角、及び、前記第２の辺と前記仮想線
とがなす角の少なくとも一方が、９０度より小さいことを特徴とする半導体装置。
【請求項３】
前記第１、第２の金属配線間で当該第１、第２の金属配線の前記延在の方向に延在す
る他の金属配線であって、当該延在の方向に垂直な断面を底面とする実質的に三角柱であ
り、前記第１、第２の金属配線により規定される空隙に一の側辺が向けられた姿勢である
前記他の金属配線を更に含むことを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記第１、第２の金属配線間で当該第１、第２の金属配線の前記延在の方向に延在し、
接地電位に繋がれている他の金属配線であって、当該延在の方向に垂直な断面を底面とす
る実質的に三角柱であり、前記第１の側面と前記他の金属配線の第３の側面とが実質的に
平行であり、前記第２の側面と前記他の金属配線の第４の側面とが実質的に平行であり、
前記他の金属配線の少なくとも一部が、前記第１の側面及び前記第２の側面により規定さ
れる仮想閉空間内に位置する前記他の金属配線を更に含むことを特徴とする請求項２記載
の半導体装置。
【請求項５】
前記第１、第２の金属配線間で当該第１、第２の金属配線の前記延在の方向に延在し、
前記２つの信号と異なる他の信号を伝達する他の金属配線であって、当該延在の方向に垂
直な断面を底面とする実質的に三角柱であり、前記第１の側面と前記他の金属配線の第３
の側面とが実質的に平行であり、前記第２の側面と前記他の金属配線の第４の側面とが実
質的に平行であり、前記他の金属配線の少なくとも一部が、前記第１の側面及び前記第２
の側面により規定される仮想閉空間内に位置する前記他の金属配線を更に含むことを特徴
とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項６】
前記第１、第２の金属配線は、クリティカル・パスであることを特徴とする請求項１又
は２記載の半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関し、特に、当該半導体装置内に形成された金属配線に関する
。
【背景技術】
【０００２】
前記半導体装置における前記金属配線の微細化が進んでいることを背景に、図６に図示
された従来の半導体装置ＳＥＭ２００では、当該半導体装置ＳＥＭ２００の基板２００（
接地電位）上に距離ｄを隔てて形成された２本の金属配線２１０ａ、２１０ｂの幅Ｗ２０
０が、図５に図示された、半導体装置ＳＥＭ２００より旧型である半導体装置ＳＥＭ１０
０の基板１００（接地電位）上に前記距離ｄを隔てて形成された２本の金属配線１１０ａ
、１１０ｂの幅Ｗ１００より狭い。これにより、半導体装置ＳＥＭ２００における、基板
２００に対する金属配線２１０ａ、２１０ｂの容量である対接地容量Ｃ２１０ａ、Ｃ２１
０ｂは、半導体装置ＳＥＭ１００における、基板１００に対する金属配線１１０ａ、１１
０ｂの容量である対接地容量Ｃ１１０ａ、Ｃ１１０より小さい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来の半導体装置ＳＥＭ２００では、図７に示されるように、
金属配線２１０ａ、２１０ｂは、当該金属配線２１０ａ、２１０ｂの延在方向（紙面に垂
直な方向）に垂直な断面２１３、２１４が矩形であることから、換言すれば、矩形の断面
２１３、２１４を底面とする四角柱であることから、相互に対向する側面２１１、２１２
同士間の間隔は、均一である。即ち、金属配線２１０ａ、２１０ｂ間の総配線間容量Ｃ２
００を構成する配線間容量Ｃ２００ａ、Ｃ２００ｂ、Ｃ２００ｃについての金属配線２１
０ａ、２１０ｂ間の距離が固定されている。この結果、総配線間容量Ｃ２００は、図５に
図示の半導体装置ＳＥＭ１００の総配線間容量Ｃ１００に比して何ら減少せず、これによ
り、金属配線２１０ａ、２１０ｂ間でクロストークの発生は、半導体装置ＳＥＭ１００で
のクロストークの発生に比して何ら低減されないという問題があった。
【０００４】
なお、線間容量Ｃ１００、Ｃ２００が、金属配線１１０ａ、１１０ｂ、２１０ａ、２１
０ｂの高さｈにより定まり、他方で、対接地容量Ｃ１１０ａ、Ｃ１１０ｂ、Ｃ２１０ａ、
Ｃ２１０ｂが、金属配線１１０ａ、１１０ｂの幅Ｗ１００、金属配線２１０ａ、２１０ｂ
の幅Ｗ２００により定めることから、幅Ｗ１００＝１０、幅Ｗ２００＝５、高さｈ＝５で
あることを想定すると、図６に図示の従来の半導体装置ＳＥＭ２００における、線間容量
Ｃ２００が依然として大きいことから、その影響も依然として大きく、従来、当該影響を
低減すべく、金属配線２１０ａ、２１０ｂ間の線間距離を大きくし、または、当該線間を
接地電位の配線（図示せず）で遮蔽していた。
【０００５】
また、図８に図示の他の従来の半導体装置ＳＥＭ３００では、基板３００上に第１層と
して層間絶縁膜３２０下に形成された第１の金属配線３１０ａ（上記した金属配線１１０
ａ、２１０ａに相当。）及び第２の金属配線３１０ｂ（上記した金属配線１１０ｂ、２１
０ｂに相当。）を相互間でシールドすべく第２層として層間絶縁膜３５０の下に形成され
た他の金属配線３４０ａについて、当該他の金属配線３４０ａと、前記第１の金属配線３
１０ａとの間の間隔Ｄ１、及び、前記他の金属配線３４０ａと、前記第２の金属配線３１
０ｂとの間の間隔Ｄ２が大きいことから、半導体装置ＳＥＭ３００のサイズ、特に、高さ
方向のサイズが大きくなるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した課題を解決すべく、本発明に係る第１の半導体装置は、相互に隣接して延在す
る第１、第２の金属配線であって、相互に対向する、前記第１の金属配線の第１の面及び
前記第２の金属配線の第２の面の、前記延在方向に交差する断面形状が、実質的に八の字
状、又は、逆八の字状である前記第１、第２の金属配線を含む。
【０００７】
当該本発明に係る第１の半導体装置によれば、前記第１、第２の金属配線の前記断面形
状が実質的に八の字状、又は、逆八の字形状であり、前記第１、第２の金属配線における
、前記八の字又は逆八の字をなす面同士の間隔は、徐々に広がることから、前記第１、第
２の金属配線間の配線間容量は、従来の半導体装置における金属配線間の配線間容量に比
して小さくなり、この結果、前記第１、第２の金属配線間でのクロストークを低減するこ
とが可能となる。
【０００８】
本発明に係る第２の半導体装置は、相互に同一又は相違する２つの信号のうちの１つを
各金属配線が伝達する、相互に隣接して延在する第１、第２の金属配線であって、当該第
１の金属配線は、当該延在の方向に垂直な第１の断面を底面とする実質的に三角柱であり
、前記第２の金属配線は、前記延在の方向に垂直な第２の断面を底面とする実質的な三角
柱であり、前記第１の金属配線の第１の側面と前記第２の金属配線の第２の側面とが対向
し、前記第１の底面と前記第１の側面とに共通する第１の辺、及び、前記第２の底面と前
記第２の側面とに共通する第２の辺のうち、前記第１の辺と、相互に最も近接した位置に
ある、前記第１の辺上の第１の点及び前記第２の辺上の第２の点を通る仮想線とがなす角
、及び、前記第２の辺と前記仮想線とがなす角の少なくとも一方が、９０度より小さい。
【０００９】
当該本発明に係る第２の半導体装置によれば、前記第１、第２の金属配線が、実質的に
三角柱であり、かつ、前記第１の金属配線の前記第１の辺と前記仮想線とがなす角、及び
、前記第２の金属配線の前記第２の辺と前記金属配線とがなす角の少なくとも一方が、９
０度より小さく、これにより、前記第１、第２の側面間の間隔は、徐々に広がることから
、上記した第１の発明に係る半導体装置と同様に、第１、第２の金属配線間の配線間容量
は、従来に比して小さくなり、これにより、前記第１、第２の金属配線間でのクロストー
クを低減することができる。
【００１０】
上記した本発明に係る第１の半導体装置では、前記第１、第２の金属配線間で当該第１
、第２の金属配線の前記延在の方向に延在する他の金属配線であって、当該延在の方向に
垂直な断面を底面とする実質的に三角柱であり、前記第１、第２の金属配線により規定さ
れる空隙に一の側辺が向けられた姿勢である前記他の金属配線を更に含む。
【００１１】
当該本発明に係る第１の半導体装置によれば、前記他の金属配線は、実質的に三角柱で
あり、しかも、側辺が、前記第１、第２の金属配線により規定される空隙に向けられた姿
勢を取っていることから、前記第１の金属配線及び前記他の金属配線間の間隔、及び、前
記第２の金属配線及び前記他の金属配線間の間隔は、従来に比して短くなり、当該本発明
に係る第１の半導体装置のサイズを、従来の半導体装置のサイズに比較して小型すること
が可能となる。
【００１２】
上記した本発明に係る第２の半導体装置では、前記第１、第２の金属配線間で当該第１
、第２の金属配線の前記延在の方向に延在し、接地電位に繋がれている他の金属配線であ
って、当該延在の方向に垂直な断面を底面とする実質的に三角柱であり、前記第１の側面
と前記他の金属配線の第３の側面とが実質的に平行であり、前記第２の側面と前記他の金
属配線の第４の側面とが実質的に平行であり、前記他の金属配線の少なくとも一部が、前
記第１の側面及び前記第２の側面により規定される仮想閉空間内に位置する前記他の金属
配線を更に含む。
【００１３】
当該本発明に係る第２の半導体装置によれば、接地電位に繋がる前記他の金属配線は、
実質的に三角柱であり、しかも、当該他の金属配線の前記第３の側面が前記第１の金属配
線の前記第１の側面と実質的に平行であり、かつ、当該他の金属配線の前記第４の側面が
前記第１の金属配線の前記第２の側面と実質的に平行であり、加えて、前記他の金属配線
の少なくとも一部が、前記第１の側面及び前記第２の側面により規定される前記仮想閉空
間内に位置することから、前記第１の側面及び前記第３の側面間の間隔、及び、前記第２
の側面及び前記第４の側面間の間隔は、従来に比して短くなり、この結果、前記第１、第
２の金属配線間のシールドを従来に比して大きくすることが可能となる。
【００１４】
上記した本発明に係る第２の半導体装置では、前記第１、第２の金属配線間で当該第１
、第２の金属配線の前記延在の方向に延在し、前記２つの信号と異なる他の信号を伝達す
る他の金属配線であって、当該延在の方向に垂直な断面を底面とする実質的に三角柱であ
り、前記第１の側面と前記他の金属配線の第３の側面とが実質的に平行であり、前記第２
の側面と前記他の金属配線の第４の側面とが実質的に平行であり、前記他の金属配線の少
なくとも一部が、前記第１の側面及び前記第２の側面により規定される仮想閉空間内に位
置する前記他の金属配線を更に含む。
【００１５】
当該本発明に係る第２の半導体装置によれば、前記他の信号を伝達する前記他の金属配
線は、実質的に三角柱であり、しかも、当該他の金属配線の前記第３の側面が前記第１の
金属配線の前記第１の側面と実質的に平行であり、当該他の金属配線の前記第４の側面が
前記第１の金属配線の前記第２の側面と実質的に平行であり、加えて、前記他の金属配線
の少なくとも一部が、前記第１の側面及び前記第２の側面により規定される前記仮想閉空
間内に位置することから、前記第１の金属配線及び前記他の金属配線についての高さ方向
の合計の長さ、及び、前記第２の金属配線及び前記他の金属配線についての高さ方向の合
計の長さが従来に比して小さくなることから、前記他の金属配線による前記他の信号の伝
達を、当該半導体装置のサイズを従来の半導体装置のサイズに比して小さくしつつ、行う
ことが可能となる。
【００１６】
上記した本発明に係る第１、第２の半導体装置では、前記第１、第２の金属配線は、ク
リティカル・パスである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明に係る半導体装置の実施例について図面を参照して説明する。
【００１８】
《実施例１》
図１は、実施例１の半導体装置の構成を示す。実施例１の半導体装置ＳＥＭ１０は、図
１（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、基板１０と、ＭＯＳトランジスタ２０と、金属配線
３０とを含む。
【００１９】
基板１０は、従来知られたように、例えば、シリコンから形成されている。
【００２０】
ＭＯＳトランジスタ２０は、基板１０上に形成されており、ゲート電極２２と、ソース
電極２３と、ドレイン電極２４と、前記ソース電極２３を周辺の回路又は素子（図示せず
）と接続するための配線２１ａと、前記ドレイン電極２４を周辺の回路又は素子（図示せ
ず）と接続するための配線２１ｂとを有する。
【００２１】
金属配線３０は、基板１０上に又は基板１０の上方に形成された回路又は素子（図示せ
ず）を接続すべく、即ち、同一の１つの信号、又は、相違する２つの信号を伝達すべく、
例えば、アルミニウムから形成された、第１の金属配線３１ａと、第２の金属配線３１ｂ
とからなる。第１、第２の金属配線３１ａ、３１ｂは、相互に隣接して延在（図１（Ａ）
における、紙面の上下方向、及び、図１（Ｂ）における、紙面に垂直な方向に延在）して
おり、第１の金属配線３１ａの側面３２、及び、当該側面３２に対向する、第２の金属配
線３１ｂの側面３３についての、前記延在方向に交差する断面形状が、図１（Ｂ）に示さ
れるように、略逆八の字状をなしている。
【００２２】
換言すれば、以下の通りである。第１の金属配線３１ａは、図１（Ａ）、（Ｂ）に示さ
れるように、前記延在の方向に垂直な断面３４を底面とする概ね三角柱であり、また、第
２の金属配線３１ｂも、前記延在の方向に垂直な断面３５を底面とする実質的な三角柱で
あり、さらに、第１の金属配線３１ａの側面３２と第２の金属配線３１ｂの側面３３とが
対向する。加えて、辺３６は、第１の金属配線３１ａの底面３４と側面３２とに共通し、
また、辺３７は、第２の金属配線３１ｂの底面３５と側面３３とに共通しており、さらに
、点３８、３９は、それぞれ、辺３６、３７上に位置し（換言すれば、辺３６、３７の端
点であり）、かつ、相互に最も近接して位置している。辺３６と、点３８、３９を通る仮
想線４０（基板１０の表面）とのなす角θ１が９０度より小さく、かつ、辺３７と前記仮
想線４０とのなす角θ２も９０度より小さい。
【００２３】
図２は、実施例１の半導体装置の回路構成を示す。実施例１の半導体装置ＳＥＭ１０は
、電気回路としては、図２に示されるように、第１の金属配線３１ａと第２の金属配線３
１ｂとの間に、総配線間容量Ｃが存在する。
【００２４】
図３は、実施例１の半導体装置の総配線間容量の詳細を示す。実施例１の半導体装置Ｓ
ＥＭ１０では、総配線間容量Ｃは、模式的には、図３に示されるように、第１の金属配線
３１ａの側面３２の上部に位置する領域及び、当該領域に対応する、第２の金属配線３１
ｂの側面３３の上部に位置する領域間の容量Ｃａ、前記側面３２の中央部に位置する領域
、及び、当該領域に対応する、前記側面３３の中央部に位置する領域間の容量Ｃｂ、及び
、前記側面３２の下部に位置する領域、及び、当該領域に対応する、前記側面３３の下部
に位置する領域間の容量Ｃｃから成る。ここで、側面３２及び側面３３間の間隔は、上方
に向けて徐々に広がっていることから、容量Ｃａ、Ｃｂ、Ｃｃは、容量Ｃａ＜容量Ｃｂ＜
容量Ｃｃの関係にある。
【００２５】
上述したように、実施例１の半導体装置ＳＥＭ１０では、図１（Ｂ）、図３に示される
ように、第１、第２の金属配線３１ａ、３１ｂの対向する側面３２、３３が概ね逆八の字
状であることから、図６、図７に示されるような、側面２１１、２１２が平行である従来
の半導体装置ＳＥＭ２００に比して、第１、第２の金属配線３１ａ、３１ｂ間の総配線間
容量Ｃが小さくなり、これにより、第１、第２の金属配線３１ａ、３１ｂ間における、ク
ロストークを従来に比して小さくすることが可能となる。
【００２６】
前記側面３２、３３は、上記したような、逆八の字状に代えて、八の字状であっても、
上記したと同様な効果を得ることができる。
【００２７】
前記第１、第２の金属配線３１ａ、３１ｂは、例えば、高速の信号やアナログ信号のよ
うな、ノイズの影響を受けやすい信号を伝達するための配線、即ち、クリティカル・パス
であるとき、上記した効果をより顕著に得ることが可能となる。
【００２８】
《実施例２》
図４は、実施例２の半導体装置の構成を示す。実施例２の半導体装置ＳＥＭ２０では、
図４に示されるように、基板５０（実施例１の基板１０に相当。）上に、第１、第２の金
属配線６１ａ、６１ｂ（実施例１の第１、第２の金属配線３１ａ、３１ｂに相当。）が形
成されており、当該第１、第２の金属配線６１ａ、６１ｂ間に、他の金属配線７０が形成
されている。当該他の金属配線７０は、前記第１、第２の金属配線６１ａ、６１ｂ間で当
該第１、第２の金属配線の延在方向（紙面に垂直な方向）に延在しており、断面７４を底
面として実質的に三角柱である。また、他の金属配線７０の側面７２と第１の金属配線６
１ａの側面６２とは、概ね平行であり、同様に、他の金属配線７０の側面７３と第２の金
属配線６１ｂの側面６３とは、概ね平行である。更に、前記他の金属配線７０の少なくと
も一部が、前記側面６２及び前記側面６３により規定される仮想閉空間内、即ち、空隙内
（点線で図示）に位置している。より正確には、前記他の金属配線７０は、三角柱である
当該他の金属配線７０の側辺７５が、前記仮想閉空間に向けられた姿勢にある。
【００２９】
前記他の金属配線７０と前記第１、第２の金属配線６１ａ、６１ｂとは、二酸化珪素の
ような層間絶縁膜８０により絶縁されている。前記他の金属配線７０は、接地電位に繋が
れており、第１、第２の金属配線６１ａ、６１ｂ間のシールドを確保する機能を有し、又
は、実施例１の２つの信号以外の他の信号を伝達する機能を有する。
【００３０】
実施例２の半導体装置ＳＥＭ２０では、上記した構成を有することにより、側面７２、
６２間の間隔、及び、側面７３及び６３間の間隔が、図８に図示された、従来の半導体装
置ＳＥＭ３００における、第１の金属配線３１０ａ及び他の金属配線３４０ａ間の間隔Ｄ
１、及び第２の金属配線３１０ｂ及び他の金属配線３４０ａ間の間隔Ｄ２に比して小さく
なることから、前記他の金属配線７０が接地電位に繋がっているときには、前記第１、第
２の金属配線６１ａ、６１ｂ間のシールド効果を従来に比して大きくすることができ、他
方で、前記他の金属配線７０が前記他の信号を伝達するときには、当該半導体装置ＳＥＭ
２０のサイズ、より正確には、高さ方向のサイズを従来に比して小さくすることができる
。
【００３１】
特に、前記第１、第２の金属配線６１ａ、６１ｂは、実施例１の第１、第２の金属配線
３１ａ、３１ｂと同様に、クリティカル・パスであるとき、上記した効果をより顕著に得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例１の半導体装置の構成を示す平面図及び側面図。
【図２】実施例１の半導体装置の回路構成を示す図。
【図３】実施例１の半導体装置の総配線間容量の詳細を示す図。
【図４】実施例２の半導体装置の構成を示す断面図。
【図５】従来の半導体装置の構成を示す平面図及び断面図。
【図６】従来の他の半導体装置の構成を示す平面図及び断面図。
【図７】従来の他の半導体装置の総配線間容量の詳細を示す図。
【図８】従来の更に他の半導体装置の構成を示す図。
【符号の説明】
【００３３】
ＳＥＭ１０…半導体装置、１０…基板、３１ａ…第１の金属配線、３１ｂ…第２の金属
配線、３２、３３…側面、３４、３５…底面、３６、３７…辺、３８、３９…点、４０…
仮想線、θ１、θ２…角度。
【図１】
2007201221.tif 000003
【図２】
2007201221.tif 000004
【図３】
2007201221.tif 000005
【図４】
2007201221.tif 000006
【図５】
2007201221.tif 000007
【図６】
2007201221.tif 000008
【図７】
2007201221.tif 000009
【図８】
2007201221.tif 000010