JP2007027407A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1対のpMOS61及びnMOS62から構成されるCMOS回路60がドレイン接続配線50によって複数接続して構成された大規模バッファ回路65に於いて、pMOS61及びnMOS62の対を成すドレインコンタクト104及び204同士を接続する櫛歯配線50−1〜50−2を接続する共通配線50−0を、nMOS62よりも遠い側で、且つ、pMOS61のドレインコンタクト104に重ならない領域501上に形成したことを特徴とする。
【選択図】図1A
Description
(1−1)構造
図1Aは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置1001の平面図である。図1Bは、図1Aの平面図に於いて半導体装置1001の各領域を説明する説明図である。図1Cは、図1Aの平面図に於いて半導体装置1001に流れるESD(Electrostatic Discharge:静電気サージ)電流の経路の説明図である。
半導体装置1001の動作時に於いて、16個のCMOS回路60からなる大規模CMOS回路は、ゲート接続配線50が前段のインバータ回路のドレインに接続されており、インバータ回路のドレインからの出力信号がゲート接続配線50を介して各CMOS回路60に入力される。インバータ回路の出力信号が入力された各CMOS回路60は、インバータ回路の出力信号の論理に応じて、High又はLowの出力信号をドレイン接続配線50に出力する。
(A)図1Dは、本発明の第1実施形態に係る半導体装置1001のドレインコンタクト104(104−1〜104−8)と領域501の位置関係を詳細に説明するための説明図である。同図では、説明の便宜上共通配線50−0を省略している。
(2−1)構造
図2Aは、本発明の第2実施形態に係る半導体装置1002の平面図である。図2Bは、図2Aの平面図に於いて半導体装置1002の各領域を説明する説明図である。図2Cは、図2Aの平面図に於いて半導体装置1002に流れるESD電流の経路の説明図である。
このような構成のドレイン接続配線50によれば、正極性のサージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流は、pMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介してドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。
(A)本実施形態でも、共通配線50−Bに対して図1E(a)及び(b)に示すような変形が可能である。
(3−1)構造
図3Aは、本発明の第3実施形態に係る半導体装置1003の平面図である。図3Bは、図3Aの平面図に於いて半導体装置1003の各領域を説明する説明図である。図3Cは、図3Aの平面図に於いて半導体装置1003に流れるESD電流の経路の説明図である。
このような構成のドレイン接続配線50によれば、正極性のサージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流はpMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介してドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。
(A)本実施形態では、ドレイン接続配線50の共通配線50Cをドレインコンタクト104−1〜104−8上に形成し、共通配線50Cの一部がドレインコンタクト104−1〜104−8よりも接地線接続配線20側に配置されるように構成したが、第1実施形態または第2実施形態と同様に、ドレイン接続配線50の共通配線50Cを領域501内に配置されるように構成しても良い。
(4−1)構造
図4Aは、本発明の第4実施形態に係る半導体装置1004の平面図である。図4Bは、図4Aの平面図に於いて半導体装置1004の各領域を説明する説明図である。図4Cは、図4Aの平面図に於いて半導体装置1004に流れるESD電流の経路の説明図である。
このような構成のドレイン接続配線50によれば、サージ電流が電源線接続配線10から流れ込むと、サージ電流はpMOS61のソースコンタクト103(103−1〜103−9)、ソース領域101、ドレイン領域102を介してドレインコンタクト104(104−1〜104−8)に流れ込む。
(A)上記では、ドレイン接続配線50の接続配線50−d1〜50−d7と櫛歯配線50−1〜50−8とを第1層間絶縁膜上に第1層金属配線層で形成したが、櫛歯配線50−1〜50−8を第1層金属配線層で形成し、接続配線50−d1〜50−d7を第1層金属配線層より上層の第2配線層等で形成しても良い。例えば、接続配線50−d1〜50−d7を第2層金属配線層で形成する場合には、第1層金属配線層を覆う第2層間絶縁膜上に第2層金属配線層としての接続配線50−d1〜50−d7を形成し、第2層間絶縁膜に形成されたコンタクトによって接続配線50−d1〜50−d7と櫛歯配線50−1〜50−8とを電気的に接続する。このように、接続配線50−d1〜50−d7を形成する場合には、接続配線50−d1〜50−d7がゲート接続配線40と別の層に配置されるので、ゲート接続配線40のレイアウトの自由度が高まる。また、接続配線50−d1〜50−d7の少なくとも1つまたは一部のみを第2層金属配線層で形成しても良い。
20 接地線接続配線
40 ゲート接続配線
50 ドレイン接続配線
60 CMOS回路
65 大規模CMOS回路
70 p型半導体基板
80 nウェル
101 pMOSソース領域
102 pMOSドレイン領域
103 pMOSソースコンタクト
104 pMOSドレインコンタクト
105 ウェル電位固定用領域
106 ウェル固定用コンタクト
201 nMOSソース領域
202 nMOSドレイン領域
203 nMOSソースコンタクト
204 nMOSドレインコンタクト
205 基板電位固定領域
206 基板電位固定用コンタクト
401 ゲート電極
402 ゲートコンタクト
501 pMOSドレインコンタクト側の領域
502 nMOSドレインコンタクト側の領域
510 pMOS、nMOSドレインコンタクト間の領域
Claims (26)
- 第1配線と、
前記第1配線に沿って配置された第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを含む複数の第1導電型の第1MOSトランジスタと、
前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含み、各第1MOSトランジスタと対を成して複数のCMOS回路を構成する複数の第2導電型の第2MOSトランジスタと、
前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第4配線間を接続する複数の第5配線とを含み、少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されている前記第3配線と、
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記第1領域に形成された第5配線は、第2コンタクトと重ならない領域に形成されていることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。
- 少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトよりも前記第2配線側に定義された第2領域に少なくとも一部が形成されていることを特徴とする、請求項1又は2記載の半導体装置。
- 前記第1領域に形成された第5配線の両側には、前記第2領域に少なくとも一部が形成された第5配線が配置されていることを特徴とする、請求項3記載の半導体装置。
- 前記第5配線の一部が第4配線よりも上層の金属配線層で形成されていることを特徴とする、請求項1乃至4何れか記載の半導体装置。
- 前記第1制御電極及び前記第2制御電極に電気的に接続され且つ前記第4配線の前記第2配線側を囲こむ略コ字形状に形成された複数の第6配線をさらに備えたことを特徴とする、請求項1乃至5何れか記載の半導体装置。
- 前記第1制御電極及び前記第2制御電極は一体に形成されていることを特徴とする、請求項1記載の半導体装置。
- 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ及び第3配線がCMOSインバータ回路又はCMOSバッファ回路を構成することを特徴とする、請求項1乃至7何れか記載の半導体装置。
- 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ及び第3配線がCMOSインバータ回路又はCMOSバッファ回路を構成し、
前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第5配線の全てが前記第1領域に形成されていることを特徴とする、請求項1又は2記載の半導体装置。 - 第1配線と、
前記第1配線に沿って配置された第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを有する複数の第1導電型の第1MOSトランジスタと、
前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含み、各第1MOSトランジスタと対を成して複数のCMOS回路を構成する複数の第2導電型の第2MOSトランジスタと、
前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、第4配線間を前記第2コンタクト側で接続する1又は複数の第5配線と、第4配線間を前記第3コンタクト側で接続する1又は複数の第6配線と、を含む前記第3配線と、
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 前記第5配線及び第6配線は、交互に第4配線間を接続することを特徴とする、請求項10記載の半導体装置。
- 前記第5配線が、奇数番目の第4配線と次の第4配線とを接続し、且つ、前記第6配線が、偶数番目の第4配線と次の第4配線とを接続しているか、または、
前記第5配線が、偶数番目の第4配線と次の第4配線とを接続し、且つ、前記第6配線が、奇数番目の第4配線と次の第4配線とを接続していることを特徴とする、
請求項10記載の半導体装置。 - 少なくとも1つの第5配線は、前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されていることを特徴とする、請求項10乃至11何れか記載の半導体装置。
- 少なくとも1つの第6配線は、前記第3コンタクトから前記第1配線側に定義された第2領域に形成されていることを特徴とする、請求項10乃至11何れか記載の半導体装置。
- 第4配線間に於いて、前記第5配線または前記第6配線によって接続された側とは反対側から前記接続された側に向かって延在して、前記第1制御電極及び前記第2制御電極に電気的に接続される複数の第7配線をさらに備えることを特徴とする、請求項10乃至14何れか記載の半導体装置。
- 前記第5配線の一部が第4配線よりも上層の金属配線層で形成されていることを特徴とする、請求項10乃至15何れか記載の半導体装置。
- 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ及び第3配線がCMOSインバータ回路又はCMOSバッファ回路を構成することを特徴とする、請求項11乃至16何れか記載の半導体装置。
- 前記CMOSインバータ回路又は前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第5配線の全てが前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成されていることを特徴とする、請求項17に記載の半導体装置。
- 前記CMOSインバータ回路又は前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第6配線の全てが前記第3コンタクトから前記第1配線側に定義された第2領域に形成されていることを特徴とする、請求項17に記載の半導体装置。
- 前記CMOSインバータ回路又は前記CMOSバッファ回路に於いて、前記複数の第5配線の全てが前記第2コンタクトから前記第1配線側に定義された第1領域に形成され、且つ、前記複数の第6配線の全てが前記第3コンタクトから前記第1配線側に定義された第2領域に形成されていることを特徴とする、請求項17に記載の半導体装置。
- 第1配線と、
前記第1配線に沿って配置された第2配線と、
前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第1配線側に配置されており、前記第1配線に接続された第1コンタクトと、第2コンタクトと、前記第1コンタクトと前記第2コンタクトとの間に配置された第1制御電極とを有する複数の第1導電型の第1MOSトランジスタと、
前記第1配線と前記第2配線との間に於いて前記第2配線側に配置されており、第3コンタクトと、前記第2配線に接続された第4コンタクトと、前記第3コンタクトと前記第4コンタクトとの間に配置された第2制御電極とを含み、各第1MOSトランジスタと対を成して複数のCMOS回路を構成する複数の第2導電型の第2MOSトランジスタと、
前記複数の第2コンタクト及び前記複数の第3コンタクトを互いに接続する第3配線であって、互いに対を成す第2コンタクト及び第3コンタクトを各々接続する複数の第4配線と、
第2コンタクトと、当該第2コンタクトと対を成す第3コンタクトに隣接する第3コンタクトとを接続する複数の第5配線と、を含む前記第3配線と、
を備えることを特徴とする半導体装置。 - 各第5配線は、当該第5配線が接続する第2コンタクト及び第3コンタクトを結ぶ直線に対して、第2コンタクト側又は第3コンタクト側に偏在していることを特徴とする、請求項21記載の半導体装置。
- 第4配線間に於いて、前記偏在している側とは反対側から前記偏在している側に延在して、前記第1制御電極及び前記第2制御電極に電気的に接続された第6配線をさらに備えることを特徴とする、請求項22記載の半導体装置。
- 前記第5配線の一部が第4配線よりも上層の金属配線層で形成されていることを特徴とする、請求項21乃至23何れか記載の半導体装置。
- 前記複数の第1MOSトランジスタ、前記複数の第2MOSトランジスタ、及び第3配線がCMOSバッファ回路を構成することを特徴とする、請求項21乃至24何れか記載の半導体装置。
- 第1領域と、前記第1領域に隣接する第2領域と、前記第2領域に隣接する第3領域と、前記第3領域に隣接する第4領域と、前記第4領域に隣接する第5領域とを有する表面を備えた半導体基板と、
前記第2領域に形成される、第1導電型からなる第1の不純物領域と、
前記第4領域に形成される、前記第1導電型とは異なる第2導電型からなる第2の不純物領域と、
前記第1領域上に形成される第1幹配線部と、前記第1及び第2領域に亘って形成される第1枝配線部とにより構成される第1の配線と、
前記第2領域上に形成され、前記第1枝配線部と前記第1の不純物領域とを電気的に接続する第1コンタクトと、
前記第5領域上に形成される第2幹配線部と、前記第4及び第5領域に亘って形成される第2枝配線部とにより構成される第2の配線と、
前記第4領域上に形成され、前記第2枝配線部と前記第2の不純物領域とを電気的に接続する第2コンタクトと、
前記第2領域上に形成される第3幹配線部と、前記第2、第3及び第4領域に亘って形成される第3枝配線部とにより構成される第3の配線と、
前記第2領域上に形成され、前記第3枝配線部と前記第1の不純物領域とを電気的に接続する第3コンタクトと、
前記第4領域上に形成され、前記第3枝配線部と前記第2の不純物領域とを電気的に接続する第4コンタクトとにより構成されることを特徴とする半導体装置。
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