JP2541537B2 - Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor integrated circuit device

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JP2541537B2 JP62014050A JP1405087A JP2541537B2 JP 2541537 B2 JP2541537 B2 JP 2541537B2 JP 62014050 A JP62014050 A JP 62014050A JP 1405087 A JP1405087 A JP 1405087A JP 2541537 B2 JP2541537 B2 JP 2541537B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、マスタ
スライス方式の半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effectively applied to a master slice type semiconductor integrated circuit device.

〔従来技術〕[Prior art]

マスタスライス方式の半導体集積回路装置は、マスタ
ウエハーに施す配線パターン(配線形成工程のマスクパ
ターン)の変更により、多くの論理機能、記憶機能等を
実現することができる。このマスタウエハーにおいて
は、一つ又は複数の半導体素子(MISFET等)によって形
成された基本セルを第1方向に複数配列して基本セル列
を形成している。この基本セル列は、例えば、pチャネ
ルMISFETとnチャネルMISFETとから成る相補型MISFETで
構成される。また、この基本セル列は、配線領域を介在
させて、第2方向(前記第1方向と垂直方向)に所定の
間隔で複数形成されている。この種のマスタスライス方
式を採用する半導体集積回路装置は、ユーザーからの依
頼に対し短時間で製品を完成させることができる特徴が
ある。
The master slice type semiconductor integrated circuit device can realize many logical functions, storage functions, and the like by changing the wiring pattern (mask pattern in the wiring forming process) applied to the master wafer. In this master wafer, a plurality of basic cells formed by one or a plurality of semiconductor elements (MISFET, etc.) are arranged in the first direction to form a basic cell row. The basic cell array is composed of, for example, a complementary MISFET including a p-channel MISFET and an n-channel MISFET. In addition, a plurality of the basic cell rows are formed at predetermined intervals in the second direction (direction perpendicular to the first direction) with the wiring region interposed. The semiconductor integrated circuit device adopting this type of master slice method has a feature that a product can be completed in a short time in response to a request from a user.

このマスタスライス方式を採用する半導体集積回路装
置では、予め基本セルを全面に敷き詰めたいわゆるゲー
ト敷き詰め方式(Sea of Gate)を採用する傾向にあ
る。このゲート敷き詰め方式は、所定の基本セル又は基
本セル列を論理回路や記憶回路として使用すると共に、
必要に応じてそれを配線領域として使用することができ
る。この敷き詰め方式は、高い面積の使用効率を得るこ
とができるという利点がある。特に、RAM(Random Acce
ss Memory)、ROM(Read Only Memory)等を有する半導
体集積回路装置においては、敷き詰め方式により、基本
セル列内の配線だけで回路間(メモリセル間)を接続す
ることができる。すなわち、敷き詰め方式によれば、配
線長を短くしてRAM、ROM等をブロック的に凝縮すると共
に、配線領域の面積を縮小し、極めて高い面積の使用効
率を得ることができる。
In the semiconductor integrated circuit device adopting the master slice method, there is a tendency to adopt a so-called gate spread method (Sea of Gate) in which basic cells are spread over the entire surface in advance. This gate spreading method uses a predetermined basic cell or basic cell row as a logic circuit or a memory circuit,
It can be used as a wiring area if necessary. This spreading method has an advantage that a high area usage efficiency can be obtained. In particular, RAM (Random Acce
In a semiconductor integrated circuit device having an ss memory), a ROM (Read Only Memory), and the like, circuits can be connected (between memory cells) only by wiring in a basic cell row by a spreading method. That is, according to the spread method, the wiring length can be shortened to condense RAM, ROM and the like in a block manner, the area of the wiring region can be reduced, and extremely high use efficiency of the area can be obtained.

なお、マスタスライス方式の半導体集積回路装置とし
てのゲートアレイに関する技術は、例えば日経マグロウ
ヒル社発行、「日経マイクロデバイス」、1986年9月
号、p.65〜p.80に記載されている。
A technique relating to a gate array as a master slice type semiconductor integrated circuit device is described in, for example, "Nikkei Microdevice", published by Nikkei McGraw-Hill, September 1986, p.65-p.80.

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

しかしながら、本発明者は前記技術について鋭意検討
した結果、次の問題点を見い出した。
However, as a result of diligent studies on the above technique, the present inventor found the following problem.

すなわち、前述の半導体集積回路装置では、半導体素
子の上方を配線領域として使用するが、この半導体素
子、例えば相補型MISFETとその上方を通る配線層との間
に設けられる絶縁膜は、一般に配線領域として使用され
る選択酸化により形成されたフィールド絶縁膜よりもか
なり薄い。その結果、配線層と半導体素子との間に大き
な寄生容量が生じるため、半導体集積回路装置の高速動
作化に大きな障害となる。例えば、1986年、シーアイシ
ーシー(1986,CICC)p.281〜p.284では、敷き詰め方式
を採用すると、配線容量が平均で47.4%増加することが
報告されている。その上、半導体素子の上方が配線領域
になり、半導体素子上の薄い絶縁膜の上方で第1層目の
配線と第2層目の配線との結線を行うので、半導体素子
と第2層目の配線とがショートする等の不良が生じやす
く、信頼性や歩留まりに悪影響を及ぼすおそれがある。
That is, in the above-mentioned semiconductor integrated circuit device, the upper side of the semiconductor element is used as the wiring region. However, the insulating film provided between this semiconductor element, for example, the complementary MISFET and the wiring layer passing thereover is generally the wiring region. It is considerably thinner than the field insulating film formed by selective oxidation used as. As a result, a large parasitic capacitance is generated between the wiring layer and the semiconductor element, which is a major obstacle to high-speed operation of the semiconductor integrated circuit device. For example, in 1986, CIC (1986, CICC) p.281 to p.284, it was reported that the wiring capacity increased by 47.4% on average when the spread method was adopted. Moreover, since the wiring region is above the semiconductor element and the wiring of the first layer and the wiring of the second layer is connected above the thin insulating film on the semiconductor element, the semiconductor element and the second layer are connected. A defect such as a short circuit with the wiring is likely to occur, which may adversely affect reliability and yield.

本発明の目的は、マスタスライス方式を採用する半導
体集積回路装置において、配線容量を低減して高速動作
化を実現することができる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of realizing a high speed operation by reducing a wiring capacitance in a semiconductor integrated circuit device adopting a master slice method.

本発明の他の目的は、第1層目の配線と第2層目の配
線との結線時に、第2層目の配線と配線領域となった半
導体素子とのショートによる不良を防止し、半導体集積
回路装置の信頼性及び歩留まりの向上を図ることにあ
る。
Another object of the present invention is to prevent a defect due to a short circuit between the wiring of the second layer and the semiconductor element in the wiring region when connecting the wiring of the first layer and the wiring of the second layer, It is to improve the reliability and yield of an integrated circuit device.

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
本明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであ
ろう。
The above and other objects and novel features of the present invention are as follows.
It will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

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

本願において開示される発明のうち、代表的なものの
概要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
The outline of a typical invention disclosed in the present application is briefly described as follows.

すなわち、半導体素子上に設けられる絶縁膜のうちの
配線領域として用いる部分を選択的に厚くしている。
That is, a portion used as a wiring region in the insulating film provided on the semiconductor element is selectively thickened.

〔作用〕[Action]

上記した手段によれば、配線領域として用いられる半
導体素子上には厚い絶縁膜があるので、この半導体素子
とその上方を通る配線との間の寄生容量が小さく、この
ため高速動作化を図ることができる。また、この厚い絶
縁膜があるため、半導体素子上方で第1層目の配線と第
2層目の配線との結線を行っても半導体素子と第2層目
の配線とのショートを防止することができ、このため半
導体集積回路装置の信頼性及び歩留まりの向上を図るこ
とができる。
According to the above-mentioned means, since the semiconductor element used as the wiring region has the thick insulating film, the parasitic capacitance between this semiconductor element and the wiring passing above the semiconductor element is small, and therefore high-speed operation can be achieved. You can Further, because of this thick insulating film, even if the wiring of the first layer and the wiring of the second layer are connected above the semiconductor element, a short circuit between the semiconductor element and the wiring of the second layer can be prevented. Therefore, the reliability and the yield of the semiconductor integrated circuit device can be improved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明
する。
An embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

なお、実施例を説明するための全図において、同一機
能を有するものには同一符号を付け、その繰り返しの説
明は省略する。
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same function are designated by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

第1図は、本発明の一実施例によるマスタスライス方
式の半導体集積回路装置を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing a master slice type semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention.

第1図に示すように、本実施例による半導体集積回路
装置1の周辺部には、外部端子(ボンディングパッド)
2及び入出力バッファ回路3がそれぞれ複数配置されて
いる。また、半導体集積回路装置1の周辺部における前
記入出力バッファ回路3上には、電源電圧(Vcc)用配
線4、基準電圧(Vss)用配線5がそれぞれ延在してい
る。この電源電圧用配線4には、例えば回路動作電圧V
cc=5Vが印加されている。また、基準電圧用配線5は、
例えば回路の接地電位Vss=0Vに設定されてい。
As shown in FIG. 1, external terminals (bonding pads) are provided on the periphery of the semiconductor integrated circuit device 1 according to the present embodiment.
2 and a plurality of input / output buffer circuits 3 are arranged respectively. Further, a power supply voltage (V cc ) wiring 4 and a reference voltage (V ss ) wiring 5 extend on the input / output buffer circuit 3 in the peripheral portion of the semiconductor integrated circuit device 1. For example, the circuit operating voltage V
cc = 5V is applied. Further, the reference voltage wiring 5 is
For example, the circuit ground potential V ss = 0V is set.

前記半導体集積回路装置1の中央部には、電源幹線6
が列方向(第1方向)又は行方向(第2方向)に網目状
に延在して設けられている。この電源幹線6は、電源電
圧(Vcc)用幹線6Aと基準電圧(Vss)用幹線6Bとを一組
として構成されている。
At the center of the semiconductor integrated circuit device 1, a power supply main line 6
Are provided so as to extend like a mesh in the column direction (first direction) or the row direction (second direction). The power supply trunk line 6 includes a power supply voltage (V cc ) trunk line 6A and a reference voltage (V ss ) trunk line 6B as a set.

前記半導体集積回路装置1の中央部の全面には、基本
セル7が複数設置されている。この基本セル7は、列方
向に複数配列されて基本セル列8を構成している。さら
に、この基本セル列8は、行方向に複数配置されてい
る。
A plurality of basic cells 7 are installed on the entire surface of the central portion of the semiconductor integrated circuit device 1. A plurality of basic cells 7 are arranged in the column direction to form a basic cell row 8. Further, the plurality of basic cell columns 8 are arranged in the row direction.

このように基本セル7を列方向及び行方向に敷き詰め
た、いわゆる敷き詰め方式の半導体集積回路装置1にお
いては、必要に応じて基本セル7又は基本セル列8を配
線領域として使用する。この配線領域は、論理回路や記
憶回路間を接続する配線を通すように構成される。この
敷き詰め方式の半導体集積回路装置1においては、基本
セル7又は基本セル列8を用いて、論理回路Logic、記
憶回路ROM、RAM等をブロック的に構成することができ
る。また、これらの記憶回路ROM、RAM等は基本セル7内
に施す配線だけで回路間を十分に接続することができる
ので、配線長を短縮し、極めて高い面積の使用効率を得
ることができる。また、論理回路Logicにおいても、必
要な分だけ基本セル列8を配線領域として使用するの
で、面積の無駄が生じない。
In the semiconductor integrated circuit device 1 of the so-called spread type in which the basic cells 7 are spread in the column direction and the row direction in this way, the basic cell 7 or the basic cell column 8 is used as a wiring region as needed. This wiring region is configured to pass the wiring that connects the logic circuits and the storage circuits. In the spread-type semiconductor integrated circuit device 1, the logic circuit Logic, the storage circuit ROM, the RAM, and the like can be configured in blocks by using the basic cells 7 or the basic cell rows 8. Further, since these memory circuits ROM, RAM, etc. can be sufficiently connected between circuits only by the wiring provided in the basic cell 7, the wiring length can be shortened and the use efficiency of an extremely large area can be obtained. Further, in the logic circuit Logic as well, the basic cell row 8 is used as a wiring region by a necessary amount, so that no area is wasted.

前記基本セル7は、例えば第2図(要部平面図)に示
すように構成されている。すなわち、基本セル7は、例
えば、4つのpチャネルMISFETQp1〜Qp4と、4つのnチ
ャネルMISFETQn1〜Qn4とか成る相補型MISFETで構成され
ている。これらのMISFETQpは、例えばn-型シリコン基板
のような半導体基板9の表面に設けられたn型ウエル領
域10内にあり、かつこの半導体基板9の表面に選択的に
設けられたフィールド絶縁膜11で囲まれた活性領域に形
成され、ゲート絶縁膜、ゲート電極G、p+型のソース領
域及びドレイン領域12で構成されている。各MISFETQp
ソース領域又はドレイン領域12は、隣接する他のMISFET
Qpのソース領域又はドレイン領域12と一体に構成されて
いる。一方、前記MISFETQnは、半導体基板9の表面に設
けられたp型ウエル領域13内にあり、かつフィールド絶
縁膜11で囲まれた活性領域に形成され、ゲート絶縁膜、
ゲート電極G、n+型のソース領域及びドレイン領域14で
構成されている。各MISFETQnのソース領域又はドレイン
領域14は、隣接する他のMISFETQnのソース領域又はドレ
イン領域14と一体に構成されている。つまり、基本セル
7は、4入力NANDゲート回路を構成することができるよ
うになっている。
The basic cell 7 is configured, for example, as shown in FIG. 2 (plan view of relevant parts). That is, the basic cell 7 is composed of, for example, a complementary MISFET including four p-channel MISFETs Q p1 to Q p4 and four n-channel MISFETs Q n1 to Q n4 . These MISFETs Q p are located in an n-type well region 10 provided on the surface of a semiconductor substrate 9 such as an n type silicon substrate, and a field insulating film selectively provided on the surface of the semiconductor substrate 9. It is formed in an active region surrounded by 11, and is composed of a gate insulating film, a gate electrode G, a p + type source region and a drain region 12. The source region or the drain region 12 of each MISFET Q p is adjacent to another MISFET.
It is formed integrally with the source region or the drain region 12 of Q p . On the other hand, the MISFETQ n is formed in the p-type well region 13 provided on the surface of the semiconductor substrate 9 and in the active region surrounded by the field insulating film 11, and the gate insulating film,
The gate electrode G is composed of an n + type source region and a drain region 14. The source region or drain region 14 of each MISFET Q n is integrally formed with the source region or drain region 14 of another adjacent MISFET Q n . That is, the basic cell 7 can configure a 4-input NAND gate circuit.

各ゲートGと直交する方向に、第1層目のアルミニウ
ム層からなる配線が延在される。第1の配線17(Vcc
はpチャネルMISFETQp1〜Qp4上にその中央部を通るよう
に形成される。第2の配線17(Vss)は、MISFETQn1〜Q
n4上に同様に形成される。これによって記本セルのMISF
ETに電源電位Vcc又は接地電位を供給することが可能と
される。
A wiring made of a first aluminum layer extends in a direction orthogonal to each gate G. First wiring 17 (V cc )
Are formed on the p-channel MISFETs Q p1 to Q p4 so as to pass through the central portion thereof. The second wiring 17 (V ss ) has MISFETQ n1 to Q
Similarly formed on n4 . By this, the MISF of the book cell
It is possible to supply the power supply potential V cc or the ground potential to ET.

n+型及びp+半導体領域24及び25は、夫々、n型及びp
型ウエル領域10及び10Aに電源電位Vcc及び接地電位Vss
を供給するための領域である。
The n + type and p + semiconductor regions 24 and 25 are n type and p type, respectively.
Power source potential V cc and ground potential V ss in the well regions 10 and 10A
Is an area for supplying.

第3図に前記基本セル7の断面の模式図を示す。従来
のゲート敷き詰め方式の半導体集積回路装置では、既述
のように配線領域となる半導体素子上の薄い絶縁膜上を
第1層目の配線が通るので、この第1層目の配線とゲー
ト電極との間、この配線とp+型ソース領域及びドレイン
領域との間又はこの配線とn+型ソース領域及びドレイン
領域との間に大きな寄生容量が生じる。これに対し、本
実施例によれば、高い面積効率を有する敷き詰め方式を
用いながら、固定チャネル方式のように小さな寄生容量
を実現し、半導体集積回路装置の高速動作を実現するこ
とができる。すなわち、第3図に示すように、全面に設
けられた例えばSiO2膜のような薄い絶縁膜15に加えて、
配線領域となった半導体素子(pチャネルMISFETQp1〜Q
p4及びnチャネルMISFETQn1〜Qn4)上に例えばSiO2膜の
ような厚い絶縁膜16を選択的に設け、この絶縁膜16の上
に例えばアルミニウム膜から成る第1層目の配線17を設
けている。このように配線領域となる基本セル7の上方
の配線17を厚い絶縁膜16の上に設けているので、この配
線17とゲート電極G、ソース領域及びドレイン領域12、
14との間の距離が大きくなり、このためこれらと配線17
との間の寄生容量を小さくすることができる。なお、配
線17によって第2図に示す固定電位(Vcc,Vss)の他、
基本セル7内及び基本セル7間の配線が形成される。
FIG. 3 shows a schematic diagram of a cross section of the basic cell 7. In the conventional gate-laying-type semiconductor integrated circuit device, as described above, the first-layer wiring passes over the thin insulating film on the semiconductor element to be the wiring region. Between the wiring and the p + type source region and the drain region, or between the wiring and the n + type source region and the drain region. On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to realize a small parasitic capacitance as in the fixed channel method and realize a high speed operation of the semiconductor integrated circuit device while using the spread method having high area efficiency. That is, as shown in FIG. 3, in addition to a thin insulating film 15 such as a SiO 2 film provided on the entire surface,
The semiconductor element that became the wiring area (p-channel MISFETQ p1 to Q
A thick insulating film 16 such as a SiO 2 film is selectively provided on the p4 and n-channel MISFETs Q n1 to Q n4 ), and a first wiring 17 made of, for example, an aluminum film is provided on the insulating film 16. ing. Since the wiring 17 above the basic cell 7 to be the wiring region is provided on the thick insulating film 16, the wiring 17, the gate electrode G, the source region and the drain region 12,
The distance between 14 and 14 is large, which makes them 17
The parasitic capacitance between and can be reduced. In addition to the fixed potential (V cc , V ss ) shown in FIG.
Wirings within the basic cells 7 and between the basic cells 7 are formed.

第4図に、第1層目の配線17と第2層目の配線18との
結線をしている部分の断面図を示す。従来の敷き詰め方
式ゲートアレイでは、第1層目の配線17と第2層目の配
線18との間の絶縁膜19にコンタクトの穴(スルーホー
ル)を形成するためのフォトリソグラフィー工程におい
てマスク合わせずれが生じた場合、エッチング時に基本
セル7上の薄い絶縁膜15にもすぐ穴ができ、第2層目の
配線と例えばp+型のソース領域及びドレイン領域との間
でショートが生じ、信頼性上大きな問題となり、また歩
留まり低下を招く。これに対し、本発明の敷き詰め方式
ゲートアレイでは、万が一合わせずれが起こっても、第
4図に示すように、配線領域の半導体素子上には厚い絶
縁膜16があるため、半導体基板9等に達する穴が形成さ
れることがなく、従って配線17、18とソース領域及びド
レイン領域12、14等とのショートを防止することができ
る。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of a portion where the wiring 17 of the first layer and the wiring 18 of the second layer are connected. In the conventional spread gate array, mask misalignment occurs in a photolithography process for forming a contact hole (through hole) in the insulating film 19 between the first-layer wiring 17 and the second-layer wiring 18. When the etching occurs, a hole is immediately formed in the thin insulating film 15 on the basic cell 7 at the time of etching, and a short circuit occurs between the wiring of the second layer and, for example, the p + type source region and the drain region, resulting in reliability. This causes a big problem and lowers the yield. On the other hand, in the spread gate array of the present invention, even if there is a misalignment, as shown in FIG. Since no reaching hole is formed, it is possible to prevent a short circuit between the wirings 17, 18 and the source and drain regions 12, 14, etc.

これにより、領域12及び14上の任意の位置で、配線17
と領域12又は14との結線(接続)を行うことができる。
つまり、絶縁膜16,16の任意の位置に、前記接続のため
の接続孔を形成できる。同様に、領域12及び14の任意の
位置で配線18とこれらの領域との結線を行うことができ
る。さらに、基本セル7内の任意の位置で、配線17と18
との間の接続が可能となる。また、各ゲート電極Gの両
端GPにおいて、配線17及び/又は18と、ゲート電極Gと
の接続が可能となる。
This allows wiring 17 to be placed at any position on regions 12 and 14.
Can be connected to the area 12 or 14.
That is, a connection hole for the connection can be formed at any position of the insulating films 16 and 16. Similarly, the wiring 18 can be connected to these regions at arbitrary positions in the regions 12 and 14. Furthermore, at any position in the basic cell 7, wirings 17 and 18
It becomes possible to connect between and. Further, at both ends GP of each gate electrode G, the wiring 17 and / or 18 and the gate electrode G can be connected.

なお、実際は、CADによる配線を行うため、所定の間
隔で、絶縁膜15,16,17に形成される各接続孔の形成され
得る位置が予め規定され、必要に応じ、形成される。
Actually, since the wiring is performed by CAD, the positions where the respective connection holes formed in the insulating films 15, 16 and 17 can be formed are defined in advance at predetermined intervals and are formed as needed.

次に、この配線領域となる基本セル7上の厚い絶縁膜
16の形成方法について説明する。
Next, a thick insulating film on the basic cell 7 which becomes the wiring region
A method of forming 16 will be described.

第5図に示すように、まず基本セル7上の薄い絶縁膜
15上に例えば薄いプラズマ窒化膜(p−SiN)のような
絶縁膜(ストッパ用の絶縁膜)16Aと例えば厚いプラズ
マ酸化膜(p−SiO)のような絶縁膜(第1絶縁膜)16B
とを形成する。次に第6図に示すように、この絶縁膜16
B上にフォトレジスト20を塗布した後、所定のマスクを
用いてこのフォトレジスト20を露光する。この際、露光
をオーバー気味に行い、これによって逆テーパ状のフォ
トレジスト20を形成する。次に、フォトレジスト20と共
に、前記絶縁膜16Bをドライエッチングする。これによ
って、第7図に示すように、配線領域の上方にのみ厚い
絶縁膜16が形成され、理想的な断面構造が得られる。こ
こで、例えばプラズマ窒化膜のような前記絶縁膜16A
は、前記ドライエッチングの際のストッパの働きをす
る。
As shown in FIG. 5, first, a thin insulating film on the basic cell 7 is formed.
An insulating film (stopper insulating film) 16A, such as a thin plasma nitride film (p-SiN), and an insulating film (first insulating film) 16B, such as a thick plasma oxide film (p-SiO), are formed on 15
To form. Next, as shown in FIG.
After applying the photoresist 20 on B, the photoresist 20 is exposed using a predetermined mask. At this time, overexposure is performed to form an inversely tapered photoresist 20. Next, the insulating film 16B is dry-etched together with the photoresist 20. As a result, as shown in FIG. 7, the thick insulating film 16 is formed only above the wiring region, and an ideal sectional structure is obtained. Here, the insulating film 16A such as a plasma nitride film is used.
Serves as a stopper during the dry etching.

次に、絶縁膜16を形成するための第2の方法について
説明する。
Next, the second method for forming the insulating film 16 will be described.

第8図に示すように、薄い絶縁膜15の上に例えばスピ
ン・オン・グラス(Spin on Glass、SOG)膜のような絶
縁膜(第2絶縁膜)16を塗布後、この絶縁膜16上にフォ
トリソグラフィー工程により所定形状のフォトレジスト
20を形成する。次に、このフォトレジスト20をマスクと
して前記絶縁膜16をエッチングした後、フォトレジスト
20を除去して第9図に示す状態とする。次に、前記絶縁
膜16を高温処理でリフローさせて、第10図に示すよう
に、所定形状の絶縁膜16を形成する。
As shown in FIG. 8, after an insulating film (second insulating film) 16 such as a spin-on-glass (SOG) film is applied on the thin insulating film 15, the insulating film 16 is coated. Photoresist with a predetermined shape is formed by photolithography process.
Forming 20. Next, after the insulating film 16 is etched using the photoresist 20 as a mask, the photoresist is
20 is removed to obtain the state shown in FIG. Next, the insulating film 16 is reflowed by high temperature treatment to form an insulating film 16 having a predetermined shape as shown in FIG.

本実施例においては、第11図に示すように、基本セル
7のうち、ゲートもしくはある論理機能の単位が並ぶ基
本セル列8(ハッチングを施した部分)と、配線領域と
なる基本セル列8(ハッチングを施していない部分)と
を行方向に交互に並べ、論理回路Logicのブロックを構
成してよい。ここで、配線領域となる基本セル列8上の
絶縁膜が選択的に厚く形成される。
In this embodiment, as shown in FIG. 11, among the basic cells 7, basic cell rows 8 (hatched portions) in which gates or units of a certain logic function are arranged, and basic cell rows 8 serving as wiring areas. (Parts not hatched) may be arranged alternately in the row direction to form a block of the logic circuit Logic. Here, the insulating film on the basic cell row 8 which becomes the wiring region is selectively formed thick.

また、第12図に示すように、ゲートもしくはある論理
機能の単位でより階層の高い論理機能を実現するための
要素となる部分が互いに隣接する複数の基本セル7で構
成されているセル21を、ある配線領域となる網目状の基
本セル群を残して周期的に配置してもよい。ここで、配
線領域となる基本セル群上の絶縁膜が選択的に厚く形成
される。
In addition, as shown in FIG. 12, a cell 21 composed of a plurality of basic cells 7 in which parts that are elements for realizing a higher-level logical function in units of gates or certain logical functions are adjacent to each other is formed. Alternatively, the mesh-shaped basic cell group which becomes a certain wiring region may be left and arranged periodically. Here, the insulating film on the basic cell group to be the wiring region is selectively formed thick.

さらに、第13図に示すように、RAM、ROM等のメモリで
は基本セル7内の配線だけで回路間(メモリセル間)を
接続することができるので、配線領域となる基本セル7
は生じないが、特にメモリーの高速動作を要する場合、
基本セル7を延々と行方向もしくは列方向に横切る特定
の配線、例えばワード線やビット線のような配線22にの
み注目し、その直下の領域の部分23のみ、すなわち基本
セル7のうちのある特定の部分のみ絶縁膜を選択的に厚
くすることができる。
Further, as shown in FIG. 13, in a memory such as a RAM or a ROM, since the circuits (memory cells) can be connected only by the wiring in the basic cell 7, the basic cell 7 serving as a wiring area
Does not occur, but especially when high-speed memory operation is required,
Attention is paid only to a specific wiring that crosses the basic cell 7 in the row direction or the column direction endlessly, for example, a wiring 22 such as a word line or a bit line, and only a portion 23 of a region immediately below that, that is, a portion of the basic cell 7 exists. The insulating film can be selectively thickened only in a specific portion.

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である
ことは言うまでもない。
As mentioned above, although the present invention was explained concretely based on an example, the present invention is not limited to the above-mentioned example.
It goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.

例えば、基本セル7を2入力NANDゲート回路、3入力
NANDゲート回路等を構成することができるように構成し
てもよい。また、本発明は、基本セル7が相補型MISFET
及びバイポーラトランジスタで構成されていても適用す
ることができる。さらに、本発明は、基本セル7がバイ
ポーラトランジスタで構成されていても適用することが
できる。
For example, the basic cell 7 is a 2-input NAND gate circuit, 3-input
It may be configured so that a NAND gate circuit or the like can be configured. Further, in the present invention, the basic cell 7 is a complementary MISFET.
Also, it can be applied even if it is composed of a bipolar transistor. Further, the present invention can be applied even if the basic cell 7 is composed of a bipolar transistor.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりで
ある。
The following is a brief description of an effect obtained by the representative one of the inventions disclosed in the present application.

すなわち、配線容量を小さくして半導体集積回路装置
の高速動作化を図ることができると共に、第2層目の配
線と半導体素子とのショートを防止することにより半導
体集積回路装置の信頼性及び歩留まりの向上を図ること
ができる。
That is, it is possible to reduce the wiring capacitance to achieve high-speed operation of the semiconductor integrated circuit device, and to prevent the short circuit between the second layer wiring and the semiconductor element, thereby improving the reliability and yield of the semiconductor integrated circuit device. It is possible to improve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の一実施例によるマスタスライス方式
の半導体集積回路装置の全体構成を示す平面図、 第2図は、第1図に示す半導体集積回路装置における基
本セルを示す要部平面図、 第3図は、第2図に示す基本セルの断面構造を模式的に
示す要部断面図、 第4図は、第1層目の配線と第2層目の配線との接続部
を示す要部断面図、 第5図〜第7図は、第3図に示す厚い絶縁膜を形成する
ための第1の方法を工程順に説明するための断面図、 第8図〜第10図は、第3図に示す厚い絶縁膜を形成する
ための第2の方法を工程順に説明するための断面図、 第11図は、第1図に示す半導体集積回路装置における配
線領域の一例を示す要部平面図、 第12図は、第1図に示す半導体集積回路装置における配
線領域の他の例を示す要部平面図、 第13図は、第1図に示す半導体集積回路装置における配
線領域の他の例を示す要部平面図である。 図中、1……半導体集積回路装置、3……入出力バッフ
ァ回路、4……電源電圧用配線、5……接地電圧用配
線、7……基本セル、8……基本セル列、9……半導体
基板、10……n型ウエル領域、12、14……ソース領域及
びドレイン領域、13……p型ウエル領域、15、16、19…
…絶縁膜、17、18……配線、Qp1〜Qp4……pチャネルMI
SFET、Qn1〜Qn4……nチャネルMISFETである。
FIG. 1 is a plan view showing an overall configuration of a master slice type semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a main part plan view showing a basic cell in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 3 and FIG. 3 are cross-sectional views of a main part schematically showing the cross-sectional structure of the basic cell shown in FIG. 2, and FIG. 4 shows a connecting portion between the first layer wiring and the second layer wiring. 5 to 7 are cross-sectional views for explaining the first method for forming the thick insulating film shown in FIG. 3 in order of steps, and FIGS. 8 to 10 are 3 is a cross-sectional view for explaining the second method for forming a thick insulating film shown in FIG. 3 in the order of steps, and FIG. 11 is a cross-sectional view showing an example of a wiring region in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. 12 is a plan view of a main part showing another example of the wiring region in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. FIG. 6 is a plan view of a principal portion showing another example of the wiring region in the semiconductor integrated circuit device shown in FIG. In the figure, 1 ... Semiconductor integrated circuit device, 3 ... Input / output buffer circuit, 4 ... Power voltage wiring, 5 ... Ground voltage wiring, 7 ... Basic cell, 8 ... Basic cell row, 9 ... ... Semiconductor substrate, 10 ... n-type well region, 12, 14 ... Source region and drain region, 13 ... P-type well region, 15, 16, 19 ...
… Insulating film, 17, 18 …… Wiring, Q p1 to Q p4 … p channel MI
SFET, is a Q n1 ~Q n4 ...... n-channel MISFET.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板の主面の行列方向に敷き詰めら
れて配置された複数の基本セルを用いて所定の回路を構
成するマスタスライス方式の半導体集積回路装置の製造
方法であって、前記半導体基板上に、前記複数の基本セ
ルを被覆する薄い絶縁膜を堆積する工程と、前記薄い絶
縁膜上に、エッチングストッパとして機能するストッパ
用の絶縁膜を堆積する工程と、前記ストッパ用の絶縁膜
上に第1絶縁膜を堆積する工程と、前記第1絶縁膜上に
フォトレジストを堆積した後、そのフォトレジストに対
してオーバー露光処理を施すことにより、前記複数の基
本セルのうち配線領域として使用される基本セルの領域
上に、側面が逆テーパ状となるようなフォトレジストパ
ターンを形成する工程と、前記フォトレジストパターン
をエッチングマスクとし、かつ、前記ストッパ用の絶縁
膜をエッチングストッパとして、前記第1絶縁膜をパタ
ーニングすることにより、前記複数の基本セルのうち配
線領域として使用される基本セルの領域上にのみ厚い絶
縁膜を選択的に形成する工程とを有することを特徴とす
る半導体集積回路装置の製造方法。
1. A method of manufacturing a master slice type semiconductor integrated circuit device in which a predetermined circuit is configured by using a plurality of basic cells spread in a matrix direction on a main surface of a semiconductor substrate. Depositing a thin insulating film covering the plurality of basic cells on a substrate, depositing an insulating film for a stopper functioning as an etching stopper on the thin insulating film, and insulating film for the stopper A step of depositing a first insulating film on the first insulating film, and a photoresist is deposited on the first insulating film, and an overexposure process is performed on the photoresist to form a wiring region in the plurality of basic cells A step of forming a photoresist pattern in which the side surface has an inverse tapered shape on the area of the basic cell to be used, and the photoresist pattern is etched by an etching mass. By patterning the first insulating film using the stopper insulating film as an etching stopper, a thick insulating film is formed only on the area of the basic cell used as the wiring area of the plurality of basic cells. And a step of selectively forming the semiconductor integrated circuit device.
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