DE68928096T2 - Integrierter Halbleiterschaltkreis - Google Patents

Integrierter Halbleiterschaltkreis

Info

Publication number
DE68928096T2
DE68928096T2 DE68928096T DE68928096T DE68928096T2 DE 68928096 T2 DE68928096 T2 DE 68928096T2 DE 68928096 T DE68928096 T DE 68928096T DE 68928096 T DE68928096 T DE 68928096T DE 68928096 T2 DE68928096 T2 DE 68928096T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
data bus
data
lines
ground potential
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE68928096T
Other languages
English (en)
Other versions
DE68928096D1 (de
Inventor
Kazumasa Intellectual Pr Andoh
Shigeharu Intellectual Nakata
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Publication of DE68928096D1 publication Critical patent/DE68928096D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE68928096T2 publication Critical patent/DE68928096T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/34Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/528Geometry or layout of the interconnection structure
    • H01L23/5286Arrangements of power or ground buses
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/528Geometry or layout of the interconnection structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11803Masterslice integrated circuits using field effect technology
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschaltung mit einem Elementbereich und einem Leitungsbereich, worin ein in dem Leitungsbereich gebildeter Datenbus durch eine Bustreiberschaltung getrieben wird.
  • Aus der EP-A-0 133 023 ist eine Halbleiterspeicherschaltung bekannt, mit Wortleitungen und Masseleitungen, die sich geradlinig und parallel zueinander und rechtwinklig zu kreuzenden Datenleitungen erstrecken. Masseleitungen können sich auch parallel zu den Datenleitungen erstrecken. Die Wortleitungen sind aus dotiertem polykristallinen Silizium gebildet, und die Masseleitungen sind aus Aluminium gebildet. Kontaktlöcher verbinden die Masseleitungen zu den n+ Diffusionsschichten, die einen Sourcebereich des MOS Speicherzellentransistors bilden. Ein Pfad verbindet eine Datenleitung durch ein Kontaktloch zu der n+ Typ Diffusionsschicht. Die Wortleitungen sind ungefaltet un& verlaufen geradlinig in der horizontalen Ebene, so daß deren Länge minimiert ist, was zu reduzierter parasitärer Kapazitanz und Widerstand führt. Die Wortleitungen sind aus einem Metall von niedrigem spezifischen Widerstand, z.B. Tungsten, Titan, Tantal oder Molybdän.
  • Mit Bezug auf die Fig. 5 bis 11 wird im folgenden der Hintergrund-Stand der Technik in größerem Detail beschrieben werden.
  • Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Layout eines gewöhnlichen Mikrosteuerers. Der Mikrosteuerer schließt verschiedene Funktionsblöcke ein, so wie eine CPU 11, ROM 12, RAM 13, Zeitgeber 14 und I/O-Anschluß 15. Eine Datenübertragung zwischen diesen Funktionsblöcken wird durch einen Datenbus 16 durchgeführt, der Signalleitungen für die Datenübertragung umfaßt. Vier Signalleitungen werden in einem 4-Bit-Mikrosteuerer und acht Signalleitungen werden in einem 8-Bit-Mikrosteuerer verwendet.
  • Fig. 6 zeigt ein Schaltdiagramm eines Teils eines 8-Bit- Mikrosteuerers mit einem Layout, so wie in Fig. 5 gezeigt, und der einen Datenbus 16 mit acht Signalleitungen D0 bis D7, einen Zeitgeber 14 und einen I/O-Anschluß 15 einschließt. Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm eines Beispiels einer Datenübertragung, die unter Verwendung der Signalleitung D5 des Datenbus 16 durchgeführt wird.
  • Wenn das Taktsignal Φ in einem Zeitabschnitt von "0" ist, ist der zur Signalleitung D5 verbundene P-Kanal-MOS- Transistor 21 angeschaltet und die Signalleitung D5 ist vorgeladen. Daten auf der Signalleitung D5 werden somit "1" Falls das Steuersignal A "1" ist, wenn das Taktsignal Φ in einem Zeitabschnitt von "1" ist, ist eine Ausgabe eines UND- Gatters 22 im Zeitgeber 14 "1", und ein mit der Ausgabe des Gatters 22 versorgter N-Kanal-MOS-Transistor 23 ist angeschaltet. Falls Daten
  • im Zeitgeber 14 "1" sind, ist ein N-Kanal-MOS-Transistor 24 angeschaltet, so daß die Signalleitung D5 entladen ist, wenn eine Referenzspannung (GND) und Daten auf der Signalleitung D5 "0" werden. Falls das Steuersignal B im I/O-Anschluß 15 während dieses Zeitabschnitts "1" ist, wird eine Ausgabe eines UND-Gatters 25 zu "1". Die Daten "0" auf der Signalleitung D5 werden durch eine Halteschaltung 26, die mit der Ausgabe des Gatters 25 als ein Taktsignal versorgt ist, gehalten, und dessen invertierte Ausgabedaten
  • werden zu "1" (Zeitabschnitt T1 in Fig. 7).
  • Falls das Steuersignal B "0" ist, wenn das Taktsignal Φ "1' ist, ist das Steuersignal A "1" und die Daten
  • sind "1", die Daten auf der Signalleitung D5 sind auf "0" durch den Zeitgeber 14 gesetzt. Da die Halteschaltung 26 im I/O- Anschluß 15 mit keinem Taktsignal versorgt ist, verändern sich die Ausgabedaten
  • der Halteschaltung 26 nicht. (Zeitabschnitt T2 in Fig. 7).
  • Falls die Daten
  • im Zeitgeber 14 "0" sind, wenn das Taktsignal Φ "1" ist und das Steuersignal A "1" ist, ist der N-Kanal-MOS-Transistor 23 ausgeschaltet. Da in diesem Fall ein Strompfad, der sich von der Signalleitung D5 zur Bezugsspannung GND. erstreckt, nicht gebildet ist, werden die Daten "1" der vorgeladenen Signalleitung D5 dynamisch gehalten, wie es durch die parasitäre Kapazität der Signalleitung D5 ist. Falls während dieses Zeitabschnitts das Steuersignal B "1" ist, werden die Daten "1" auf der Signalleitung D5 durch die Halteschaltung 26 gehalten, und dessen invertierte Ausgabedaten
  • werden "0". (Zeitabschnitt T3 in Fig. 7)
  • Wenn Daten übertragen werden unter Verwendung eines Datenbusses, wie oben beschrieben, hängt die Übertragung von Daten davon ab, ob die während des Vorladezeitabschnitts in den parasitären Kapazitäten vorhergehend gespeicherten Ladungen des Datenbusses ausgesendet werden oder nicht. Dieses Verfahren zur Datenübertragung hat einen Nachteil dadurch, daß keine Daten während des Vorladezeitabschnitts, wenn Ladungen in den parasitären Kapazitäten des Datenbusses gespeichert werden, übertragen werden können, haaber auch den Vorteil dadurch, daß, da die MOS-Transistoren 23 und 24, die als Bustreiber verwendet werden, um den Datenbus zu treiben, beide durch N-Kanal-MOS-Transistoren dargestellt werden, die parasitäre Kapazität des Datenbusses kleiner als die eines CMOS-Typ-Bustreibers, der sowohl einen P-Kanal- und einen N-Kanal-MOS-Transistor verwendet, mit dem Ergebnis, daß Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden können.
  • Fig. 8 zeigt eine Plansicht eines herkömmlichen Musters, in dem die N-Kanal-MOS-Transistoren 23 und 24, die in der in Fig. 6 gezeigten Schaltung einen Bustreiber darstellen, auf einem LSI gebildet sind. Die Bestandteile aus Fig. 8, die denen aus Fig. 6 entsprechen, sind durch die gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Acht Signalleitungen D0 bis D7, die einen Datenbus 16 darstellen, sind aus einem Metall, wie z.B. Aluminiuml gemacht und in einem Leitungsbereich 30 auf dem Chip gebildet. Andere Signalleitungen 31, angrenzend zur Signalleitung D7, sind innen im Leitungsbereich 30 ausgebildet. Die Signalleitungen 31 sind auch aus Aluminium gemacht, so wie die Leistungsversorgungsleitung 33 für die Bezugsspannung (GND), und die innen in einem Elementbereich 32 angrenzend zur Signalleitung 31 gebildet ist.
  • In Fig. 8 bezeichnen die Referenzzeichen 34, 35 und 36 N-Typ -Diffusionsschichten, die als Source- und Drainbereiche der N-Kanal-MOS-Transistoren 23 und 24 dienen. Eine Diffusionsschicht 34 kontaktiert die Signalleitung 35 durch ein Kontaktloch 37, und eine Diffusionsschicht 36 kontaktiert eine Leistungsversorgungsleitung 33 durch ein Kontaktloch 38. Eine polykristalline Siliziumleitung 39, die als eine Gateelektrode des N-Kanal-MOS-Transistors 23 dient, und die mit einem vom UND-Gatter 22 ausgegebenen Signal A . Φ, versorgt ist, ist zwischen die Diffusionsschichten 34 und 35 zwischengelegt. Annlich ist eine polykristalline Siliziumleitung 40, die als eine Gateelektrode des N-Kanal- MOS-Transistors 24 dient, und die mit Daten
  • versorgt ist, zwischen die Diffusionsschichten 35 und 36 dazwischengelegt.
  • Wie oben beschrieben, ist in der herkömmlichen integrierten Halbleiterschaltung die mit dem Bustreiber verbundene Leistungsversorgungsleitung für GND innen im Elementbereich gebildet, und wird verwendet, eine logische Schaltung darzustellen. Es gibt viele Fälle, wo verschiedene Elemente, die nicht gezeigt sind, zwischen dem Leitungsbereich 30 und der Leistungsversorgungsleitung 33 innen in dem Elementbereich 32 gebildet sind. Unvermeidlicherweise ist die Diffusionsschicht 36 verlängert, und ein entsprechender Widerstand in der Diffusionsschicht 36 ist erhöht.
  • Die Funktionsblöcke, die im LSI untergebracht sind, führen komplizierte Verarbeitungsschritte durch. Je größer der Aufbau der Funktionsblöcke, desto größer ist der Leitungsbereich 30. Weiterhin ist, da die Bitlänge der Daten von 4 Bit oder 8 Bit auf 16 Bit oder 32 Bit vergrößert ist, der Leitungsbereich vergrößert.
  • Fig. 9 zeigt eine Plansicht eines zu dem aus Fig. 8 korrespondierenden Musters, worin Daten 32 Bits in Länge sind und die Zahl der Signalleitungen des Datenbusses 16 auf 32 (D0 bis D31) erhöht ist, was zur Folge hat, daß der Leitungsbereich 30 vergrößert ist. Mit dem vergrößerten Leitungsbereich 30 ist die Länge der Diffusionsschicht 36 größer als in dem Muster, das in Fig. 8 gezeigt ist.
  • Fig. 10 veranschaulicht eine gleichwertige Schaltung des in Fig. 9 gezeigten Bustreibers. Da die N-Typ -Diffusionsschicht 36 in dieser Schaltung verlängert ist, ist ein Widerstand R mit einem hohen Widerstand zwischen die Source des Transistors 24 (gezeigt in Fig. 8) und die Leistungsversorgungsleitung 33 für GND in dem Bustreiber entsprechend eingefügt. Folglich ist die Entladungscharakteristik der Signalleitung D5 erniedrigt. Spezieller, wenn die Signalleitung D5 entladen wird, fließt ein Strom durch zwei MOS-Transistoren 23 und 24 und einen Widerstand R, die in Serie verbunden sind. Dann tritt ein Spannungsabfall am Widerstand R auf, und das Potential an dem Sourcebereich des Transistors 24 ist erhöht. Als eine Folge davon wird der Transistor 24, der am Punkt a, gezeigt in Fig. 11, zu Beginn des Flusses des Stromes betrieben wird, am Punkt b betrieben, da sowohl die Spannung VDS zwischen den Source- und Drainbereichen, als auch die Spannung VGS zwischen dem Gate- und dem Sourcebereich durch die Erhöhung in dem Sourcepotential vermindert sind. Somit ist der in dem Bustreiber fließende Strom vermindert, und die für das Entladen der Signalleitung D5 benötigte Zeit ist verlängert. Die Erhöhung im Sourcepotential bewirkt, daß die Differenz VBS zwischen dem Sourcepotential und einem Potential unter dem Kanalbereich des N-Kanal-MOS-Transistors vermindert wird. Dadurch wird ein starker Gate-Rückvorspannungs-Effekt durch den N-Kanal-MOS-Transistor erzeugt, und der Strom wird weiter verringert, wobei die Schwellwertspannung erhöht wird.
  • Wie oben beschrieben, ist bei der herkömmlichen integrierten Schaltung die Bustreiberschaltung an die Leistungsversorgungsleitung verbunden, die in dem Elementbereich durch eine lange Diffusionsschicht 36 einschließlich Widerstandskomponenten ausgebildet ist, mit der Folge, daß die Entladungscharakteristik der Bustreiberschaltung verschlechtert wird, und somit Daten nicht mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden können.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine integrierte Halbleiterschaltung vorzusehen, worin Daten in einem Datenbus mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden können, ohne die Entladungscharakteristik einer Bustreiberschaltung zu verschlechtern.
  • Eine integrierte Halbleiterschaltung nach der vorliegenden Erfindung umfaßt auf einem Siliziumchip:
  • - Funktionsblöcke eines Mikrosteuerers,
  • - einen einzigen Datenbus, der aus einer Vielzahl von Datenbusleitungen besteht, um Daten zwischen allen Funktionsblöcken zu übertragen, wobei sich die Datenbusleitungen in einem Leitungsbereich über dem Siliziumsubstrat auf dem Siliziumchip parallel zueinander erstrecken;
  • - eine Vielzahl von Busleitungstreibervorrichtungen, die elektrisch mit den Datenbusleitungen verbunden sind und einen oder mehrere Feldeffekttransistoren einschließen, um ein logisches Niveau der Datenbusleitungen zu bestimmen, wobei der eine oder die mehreren Feldeffekttransistoren in dem Substrat auf dem Siliziumchip unter den Datenbusleitungen ausgebildet sind und zumindest eine Diffusionsschicht umfassen, die als der Drainbereich oder Bereiche des einen oder der mehreren Feldeffekttransistoren arbeitet; und
  • - zumindest eine in dem Leitungsbereich gebildete Massepotentialleitung, die parallel zu den Datenbusleitungen angeordnet ist, und die elektrisch zu der Diffusionsschicht des einen oder der mehreren Feldeffekttransistoren der Bustreibervorrichtung verbunden ist;
  • - worin die zumindest eine Massepotentialleitung ausschließlich für die Busleitungstreibervorrichtung vorgesehen ist und in dem Leitungsbereich entweder direkt angrenzend oder zwischen den Datenbusleitungen ausgebildet ist, so daß die zumindest eine Massepotentialleitung über und angrenzend mit der Diffusionsschicht des einen oder der mehreren Feldeffekttransistoren der Busleitungstreibervorrichtung angeordnet ist.
  • Eine integrierte Halbleiterschaltung mit dem obigen Aufbau erlaubt, daß Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden. In der herkömmlichen integrierten Halbleiterschaltung ist der Abstand zwischen dem Massepotential und der Busleitungstreibervorrichtung vergleichsweise lang, und diese Elemente sind durch Ausdehnen einer Diffusionsschicht auf einem FET miteinander verbunden. Aus diesem Grund dauert es lange für Ladungen, in das Massepotential zu fließen und für das Potential der Busleitung gleich zu werden zu dem Massepotential; demgemäß verringert sich die Verarbeitungsgeschwindigkeit der integrierten Halbleiterschaltung. Da in der vorliegenden Erfindung die Massepotentialleitung angrenzend mit den in die Busleitungstreibervorrichtung eingeschlossenen FET ausgebildet ist, sind elektrische Widerstandsbestandteile verringert und die Zeit, die benötigt wird, um die Potentiale der Busleitung und der Massepotentialleitung auszugleichen, ist verkürzt. In der integrierten Halbleiterschaltung der vorliegenden Erfindung kann daher die Datenverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
  • Diese Erfindung kann mit der folgenden detaillierten Beschreibung vollständiger verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird, in denen:
  • Fig. 1 zeigt eine Plansicht eines Musters einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elementstruktur entlang der Linie A-A" aus Fig. 1;
  • Fig. 3 zeigt eine Plansicht eines Musters einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 4 zeigt eine Plansicht eines Musters einer integrierten Halbleitervorrichtung gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
  • Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm eines Layout eines gewöhnlichen Mikrosteuerers;
  • Fig. 6 ist ein Schaltdiagramm, das speziell einen Teil des in Fig. 5 gezeigten Mikrosteuerers zeigt;
  • Fig. 7 zeigt ein Zeitdiagramm eines Beispiels eines Betriebs der in Fig. 6 gezeigten Schaltung;
  • Fig. 8 zeigt eine Plansicht eines Teilmusters einer herkömmlichen integrierten Halbleiterschaltung, in der die in Fig. 6 gezeigte Schaltung auf einem LSI ausgebildet ist;
  • Fig. 9 ist eine Plansicht eines Musters, in dem ein Leitungsbereich der in Fig. 8 gezeigten Schaltung vergrößert ist;
  • Fig. 10 zeigt ein äquivalentes Schaltdiagramm eines in Fig. 9 gezeigten Bustreibers; und
  • Fig. 11 zeigt ein Diagramm einer Charakteristik der in Fig. 10 gezeigten äquivalenten Schaltung.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen hiernach beschrieben.
  • Fig. 1 zeigt eine Plansicht eines Musters einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In der in Fig. 1 gezeigten Schaltung sind zwei N-Kanal-MOS-Transistoren 23 und 24, die den in Fig. 6 gezeigten Bustreiber darstellen, auf einem LSI ausgebildet. Die Bestandteile der Fig. 1, die denen der Fig. 6 entsprechen, sind durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt. Ein Datenbus 16 umfaßt acht Signalleitungen D0 bis D7, die aus Metall, wie z.B. Aluminium gemacht sind, und er ist in einem Leitungsbereich 30 auf einem Chip ausgebildet. Eine Leistungsversorgungsleitung 41 für eine Referenzspannung (GND), die aus Aluminium hergestellt ist und an den Datenbus 16 angrenzt, ist innen im dem Leitungsbereich 30 ausgebildet. Falls Aluminium durch Silber, Kupfer oder Tungsten ersetzt ist, kann die Leitfähigkeit der Leitungen mit einem niedrigeren Widerstand erreicht werden.
  • In Fig. 1 bezeichnen die Bezugszeichen 34, 35 und 36 N-Typ Diffusionsschichten, die als ein Source- und Drainbereich der N-Kanal-MOS-Transistoren 23 und 24 dienen. Die Diffusionsschicht 34 ist mit einer einzigen Signalleitung verbunden, z.B. einer Signalleitung D5 durch ein Kontaktloch 37, und die Diffusionsschicht 36 ist an eine Leistungsversorgungsleitung 41 durch ein Kontaktloch 38 angeschlossen. Eine polykristalline Siliziumleitung 39, die als eine Gateelektrode des N-Kanal-MOS-Transistors 23 dient, und die mit einem Signal A . Φ vom UND-Gatter 22 versorgt ist, ist zwischen die Diffusionsschichten 34 und 35 zwischengelegt. Ähnlich ist eine polykristalline Siliziumleitung 40, die als eine Gateelektrode des N-Kanal- MOS-Transistors 24 dient und die mit Daten
  • versorgt ist, zwischen die Diffusionsschichten 35 und 36 gelegt.
  • Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Elementstruktur entlang der Linie von A-A' aus Fig. 1. In Fig. 2 bezeichnet die Ziffer 42 ein P-Typ Substrat, und 43 bezeichnet einen Feldoxidfilm.
  • In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Leistungsversorgungsleitung 41, ausschließlich für den Bustreiber, innerhalb eines Leitungsbereichs 30 ausgebildet, und eine Diffusionsschicht 36 des N-Kanal-MOS-Transistors, die als der Bustreiber arbeitet, ist an eine Leistungsversorgungsleitung 41 angeschlossen. Da solche Elemente, die innerhalb des Elementbereichs wie in der herkömmlichen Schaltung ausgebildet sind, nicht zwischen einen Datenbus 16 und eine Leistungsversorgung 41 zwischengelegt sind, kann daher die Diffusionsschicht 36 kürzer als die Diffusionsschicht der herkömmlichen Schaltung sein. Als eine Folge davon kann der Widerstand des Widerstands R in der in Fig. 10 gezeigten äquivalenten Schaltung erniedrigt werden, und die Verschlechterung der Entladungscharakteristik des Datenbusses kann somit verhindert werden. Mit anderen Worten kann der Datenbus in einer kurzen Zeit entladen werden und somit Daten mit hoher Geschwindigkeit übertragen werden.
  • Fig. 3 zeigt eine Plansicht eines Musters einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist eine Leistungsversorgungsleitung 41 zwischen Signalleitungen D3 und D4 der acht, einen Datenbus 16 darstellenden Signalleitungen D0 bis D7, angeordnet. Fig. 3 zeigt einen Bustreiber 51, um die Signalleitung D7 des Datenbusses 16 zu treiben, und einen Bustreiber 52, um die Signalleitung D1 des Datenbusses 16 zu treiben. N-Typ Diffusionsschichten 53, 54 und 55 stellen den Source- und Drainbereich von zwei N-Kanal-MOS-Transistoren innerhalb des Bustreibers 51 dar. Die Diffusionsschicht 53 ist mit der Leistungsversorgungsleitung 41 durch ein Kontaktloch 56 verbunden, und die Diffusionsschicht 55 ist mit der Signalleitung D7 durch ein Kontaktloch 57 verbunden. Eine polykristalline Siliziumleitung 58, die als Gateelektrode von einem der N-Kanal-MOS-Transistoren dient, ist zwischen den Diffusionsschichten 53 und 54 ausgebildet, und eine polykristalline Siliziumleitung 59, die als eine Gateelektrode des anderen N-Kanal-MOS-Transistors dient, ist zwischen den Diffusionsschichten 54 und 55 ausgebildet. Ähnlich stellen N-Typ Diffusionsschichten 60, 61 und 62 die Source- und Drainbereiche von zwei N-Kanal-MOS-Transistoren innerhalb des Bustreibers 52 dar. Eine Diffusionsschicht 60 ist mit einer Signalleitung D1 durch ein Kontaktloch 63 verbunden, und eine Diffusionsschicht 62 ist mit einer Leistungsversorgungsleitung 41 durch ein Kontaktloch 64 verbunden. Eine polykristalline Siliziumleitung 65, die als eine Gateelektrode des einen der N-Kanal-MOS-Transistoren dient, ist zwischen den Diffusionsschichten 60 und 61 ausgebildet, und eine polykristalline Siliziumleitung 66, die als Gateelektrode des anderen N-Kanal-MOS-Transistors dient, ist zwischen den Diffusionsschichten 61 und 62 ausgebildet. Innerhalb des Bereichs 30 ist eine Signalleitung 67 angrenzend mit der Signalleitung D0 des Datenbusses 16 ausgebildet, und eine Signalleitung 68 ist angrenzend mit einer Signalleitung D7 davon ausgebildet.
  • Wenn eine Leistungsversorgungsleitung 41 zwischen Signalleitungen D3 und D4 der acht den Datenbus 16 darstellenden Signalleitungen D0 bis D7 angeordnet ist, wie in dem zweiten Ausführungsbeispiel, entspricht der Abstand zwischen der Leistungsversorgungsleitung 41 und der Signalleitung D0 oder D7 innerhalb des Datenbusses 16, der die entfernteste von der Leistungsversorgungsleitung 41 ist, der Weite von höchstens drei Signalleitungen. In dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel entspricht der Abstand zwischen der Leistungsversorgungsleitung 41 und der Signalleitung D0 innerhalb des Datenbusses 16, die die entfernteste von der Leistungsversorgungsleitung 41 ist, der Weite von sieben oder mehr Signalleitungen. Demzufolge kann die längste Entladungszeit des Datenbusses in dem zweiten Ausführungsbeispiel kürzer als die des Datenbusses in dem ersten Ausführungsbeispiel gemacht werden.
  • Fig. 4 zeigt eine Plansicht eines Musters einer integrierten Halbleiterschaltung gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In dem dritten Ausführungsbeispiel umfaßt der Datenbus 16 sechzehn Signalleitungen D0 bis D15 und zwei Leistungsversorgungsleitungen 41A und 41B, die zwischen den Signalleitungen angeordnet sind, eine Leistungsversorgungsleitung 41A, die zwischen den Signalleitungen D3 und D4 angeordnet ist und eine Leistungsversorgungleitung 41B, die zwischen den Signalleitungen D11 und D12 angeordnet ist. Fig. 4 veranschaulicht einen Bustreiber 71, um die Signalleitung D9 des Datenbusses 16 zu treiben, und einen Bustreiber 72, um die Signalleitung D7 des Datenbusses 16 zu treiben. N-Typ Diffusionsschichten 73, 74 und 75 stellen die Source- und die Drainbereiche von zwei N-Kanal-MOS-Transistoren in dem Bustreiber 71 dar. Die Diffusionsschicht 73 ist mit der Signalleitung D9 durch ein Kontaktioch 76 verbunden, und eine Diffusionsschicht 75 ist mit einer Leistungsversorgungsleitung 41B durch ein Kontaktloch 77 verbunden. Eine polykristalline Siliziumleitung 78, die als eine Gateelektrode von einem der N-Kanal-MOS-Transistoren dient, ist zwischen die Diffusionsschichten 73 und 74 zwischengelegt, und eine polykristalline Siliziumleitung 79, die als eine Gateelektrode des anderen N-Kanal-MOS- Transistors dient, ist zwischen die Diffusionsschichten 74 und 75 zwischengelegt. Ahnlich stellen N-Typ Diffusionsschichten 80, 81 und 82 die Source- und Drainbereiche von zwei N-Kanal-MOS-Transistoren in einem Bustreiber 72 dar. Die Diffusionsschicht 80 ist mit der Leistungsversorgungsleitung 41A durch ein Kontaktloch 83 und eine Diffusionsschicht 82 mit der Signalleitung D7 durch ein Kontaktioch 84 verbunden. Eine polykristalline Siliziumleitung 85, die als eine Gateelektrode von einem der N-Kanal-MOS-Transistoren dient, ist zwischen die Diffusionsschichten 80 und 81 zwischengelegt, und eine polykristalline Siliziumleitung 86, die als eine Gatelektrode des anderen N-Kanal-MOS-Transistors dient, ist zwischen die Diffusionsschichten 81 und 82 zwischengelegt. Innerhalb des Leitungsbereichs 30 ist eine Signalleitung 67 angrenzend mit der Signalleitung D0 des Datenbusses 16 ausgebildet, und eine Signalleitung 68 ist angrenzend mit der Signalleitung D7 davon ausgebildet.
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel sind die Signalleitungen des Datenbusses in der Zahl erhöht, und der Leitungsbereich 30 ist vergrößert, die Zahl der innerhalb des Leitungsbereiches 30 ausgebildeten Leistungsversorgungsleitungen für GND ist vergrößert, wenn der Bedarf entsteht. In diesem Ausführungsbeispiel kann daher, sogar falls die Zahl der Signalleitungen des Datenbusses erhöht ist und der Leitungsbereich 30 vergrößert ist, die Länge von jeder mit der Leistungsversorgungsleitung für GND verbundenen Diffusionsschicht immer noch kürzer als in dem Fall der herkömmlichen Vorrichtung sein. Somit ist es möglich, Daten mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen.
  • In dem dritten Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Leistungsversorgungsleitungen nicht begrenzt, kann jedoch auf zwei oder mehr gesetzt werden in Übereinstimmung mit der Zahl der den Datenbus darstellenden Signalleitungen.

Claims (2)

1. Eine integrierte Halbleiterschaltung, die auf einem Siliziumchip umfaßt:
- Funktionsblöcke eines Mikrosteuerers,
- einen einzigen Datenbus (16), der aus einer Vielzahl von Datenbusleitungen (D0-D1; D0-D15) besteht, um Daten zwischen allen Funktionsblöcken zu übertragen, wobei die Datenbusleitungen sich parallel zueinander innerhalb eines Leitungsbereichs (30) über einem Siliziumsubstrat (42) des Siliziumchips erstrecken;
- eine Vielzahl von Busleitungstreibervorrichtungen (34- 39; 51-66; 71-86), die elektrisch mit den Datenbusleitungen verbunden sind und einen oder mehrere Feldeffekttransistoren (z.B. 23, 24) einschließen, um ein logisches Niveau der Datenbusleitungen zu bestimmen, wobei der eine oder die mehreren Feldeffekttransistoren in dem Substrat (42) des Siliziumchips unter den Datenbusleitungen ausgebildet sind und zumindest eine Diffusionsschicht (36; 53, 62; 75, 80) umfassen, die als Drainbereich oder Bereiche der einen oder der mehreren Feldeffekttransistoren arbeitet; und
- zumindest eine innerhalb des Leitungsbereichs (30) gebildete Massepotentialleitung (41; 41A, 41B), die parallel zu den Datenbusleitungen angeordnet ist und die elektrisch mit der Diffusionsschicht (36; 53, 62; 75, 80) des einen oder der mehreren Feldeffekttransistoren der Bustreibervorrichtung (34-39; 51-66; 71-86) verbunden ist;
- wobei die zumindest eine Massepotentialleitung (41; 41A, 41B) ausschließlich für die Busleitungstreibervorrichtung (34-39; 51-66; 71-86) vorgesehen ist und in dem Leitungsbereich (30) entweder direkt angrenzend oder zwischen den Datenbusleitungen (D0-D7; D0-D15) ausgebildet ist, so daß die zumindest eine Massepotentialleitung oberhalb und angrenzend mit der Diffusionsschicht (36; 53, 62; 75, 80) des einen oder der mehreren Feldeffekttransistoren der Busleitungstreibervorrichtung angeordnet ist
2. Die integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, worin die zumindest eine Massepotentialleitung aus einer ersten Massepotentialleitung (41A) und einer zweiten Massepotentialleitung (41B) besteht, wobei beide Massepotentialleitungen zwischen die Datenbusleitungen zwischengelegt sind.
DE68928096T 1988-12-28 1989-12-28 Integrierter Halbleiterschaltkreis Expired - Fee Related DE68928096T2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63333615A JP2901188B2 (ja) 1988-12-28 1988-12-28 半導体集積回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE68928096D1 DE68928096D1 (de) 1997-07-10
DE68928096T2 true DE68928096T2 (de) 1997-10-16

Family

ID=18268032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE68928096T Expired - Fee Related DE68928096T2 (de) 1988-12-28 1989-12-28 Integrierter Halbleiterschaltkreis

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0376291B1 (de)
JP (1) JP2901188B2 (de)
KR (1) KR930007183B1 (de)
DE (1) DE68928096T2 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940006676B1 (ko) * 1991-10-14 1994-07-25 삼성전자 주식회사 시험회로를 내장한 기억용 반도체 집적회로

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6030170A (ja) * 1983-07-29 1985-02-15 Hitachi Ltd 高集積読み出し専用メモリ
JPS6120349A (ja) * 1984-07-06 1986-01-29 Hitachi Ltd Lsi集合体
JPS63126263A (ja) * 1986-11-17 1988-05-30 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置
JPS63229511A (ja) * 1987-03-19 1988-09-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体集積回路

Also Published As

Publication number Publication date
KR930007183B1 (ko) 1993-07-31
JP2901188B2 (ja) 1999-06-07
EP0376291B1 (de) 1997-06-04
EP0376291A2 (de) 1990-07-04
KR900010782A (ko) 1990-07-09
JPH03209757A (ja) 1991-09-12
EP0376291A3 (de) 1991-01-30
DE68928096D1 (de) 1997-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3047186C2 (de) Halbleiterplättchen mit redundanten Elementen
DE69122065T2 (de) Programmierbare integrierte Schaltung
EP0051693B1 (de) Elektrisch umschaltbarer Festwertspeicher
DE69522412T2 (de) Nichtflüchtiger Halbleiterspeicher
DE3427423C2 (de) Integrierter Halbleiterspeicher
DE2731873A1 (de) Serien-festspeicher-struktur
DE19832795B4 (de) Statische Zelle eines Speichers für wahlfreien Zugriff mit optimiertem Seitenverhältnis und Halbleiterspeichervorrichtung, die mindestens eine Speicherzelle umfasst
DE68917187T2 (de) Zellenmusteranordnung einer Halbleiterspeichereinrichtung.
DE4326822C2 (de) Halbleiterspeichervorrichtung und Speicherzellenstruktur
DE69407497T2 (de) Mit einem Schutzsystem ausgerüstete integrierte Halbleiterschaltungsanordnung zum direkten Entladen von an Anschlüssen auftretenden Überspannungen auf eine Entladungsleitung
DE2655999C2 (de) Speicheranordnung
DE69332966T2 (de) Halbleiterspeicherbauelement
DE3900536A1 (de) Integrierte halbleitervorrichtung mit ein-/ausgangspufferzellen
DE3855356T2 (de) Vorrichtung mit complementäre integrierte Schaltung mit Mitteln zur Verhinderung einer parasitären Auslösung
DE10164666B4 (de) Halbleiterbauelement zum Schutz vor elektrostatischer Entladung
DE2904812A1 (de) Halbleiteranordnung
DE69124010T2 (de) Halbleiterspeicherzelle
DE69801791T2 (de) Elektrostatische Schutzschaltung
DE68928096T2 (de) Integrierter Halbleiterschaltkreis
DE2625351A1 (de) Matrixschaltung und daraus gebildeter dekoder
DE3933178C2 (de) Halbleiter-Speichereinrichtung
DE4327290C2 (de) Integrierte Halbleiterschaltung
EP0045403B1 (de) Verefahren zur Herstellung einer Anordnung zum Verringern der Strahlungsempfindlichkeit von in integrierter MOS-Schaltkreistechnik ausgeführten Speicherzellen
DE19735231C2 (de) Neuronales MOSFET-Modul
DE10301693A1 (de) MOSFET-Schaltung mit reduzierten Ausgangsspannungs-Schwingungen bei einem Abschaltvorgang

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee