JP4800257B2 - Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体集積回路装置技術に関し、特に、CMIS(Complimentary Metal Insulator Semiconductor)回路を有する半導体集積回路装置技術に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device technology, and particularly to a technology effective when applied to a semiconductor integrated circuit device technology having a CMIS (Complimentary Metal Insulator Semiconductor) circuit.
近年、半導体集積回路装置においては、高集積化、高速化および低消費電力化などを行うために種々の検討がなされている。特に、MOS・FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)を有する半導体集積回路装置においては、素子集積度や動作速度を向上させるために素子や配線の微細化が必要であり、素子寸法のスケーリングが急速に進められている。 In recent years, various studies have been made on semiconductor integrated circuit devices in order to achieve high integration, high speed, low power consumption, and the like. In particular, in a semiconductor integrated circuit device having a MOS / FET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), it is necessary to miniaturize elements and wirings in order to improve element integration and operation speed, and the scaling of element dimensions is rapid. It is advanced to.
ところで、本発明者は、半導体集積回路装置におけるスケーリングについて検討した。以下は、本発明者によって検討された技術であり、その概要は次のとおりである。 By the way, the present inventor examined scaling in a semiconductor integrated circuit device. The following is a technique studied by the present inventor, and its outline is as follows.
すなわち、LSI(Large Scale Integrated Circuit)などの半導体集積回路装置のスケーリングには、電圧一定のスケーリングと電界一定のスケーリングとの2種類がある。 That is, there are two types of scaling of a semiconductor integrated circuit device such as an LSI (Large Scale Integrated Circuit), scaling with constant voltage and scaling with constant electric field.
CMOS・FETを構成要素とするCMOS型の半導体集積回路装置においては、ゲート酸化膜の信頼性を確保する観点などから主に電界一定のスケーリングが実施されている。この場合、素子特性の安定性を確保する観点などから素子寸法の縮小に比例して電源電圧も低下させる必要がある。 In a CMOS type semiconductor integrated circuit device having a CMOS-FET as a constituent element, scaling with a constant electric field is performed mainly from the viewpoint of ensuring the reliability of a gate oxide film. In this case, it is necessary to reduce the power supply voltage in proportion to the reduction of the element size from the viewpoint of ensuring the stability of the element characteristics.
なお、CMOS型の半導体集積回路装置の製造技術に関する文献としては、例えば1990年12月15日、啓学出版株式会社発行のW・マリ著「図説超LSI工学」p167〜p191(非特許文献1参照)に記載されているものがある。 References relating to the manufacturing technology of a CMOS type semiconductor integrated circuit device include, for example, December 15, 1990, W. Mari published by Keigaku Publishing Co., Ltd., “Illustration Ultra LSI Engineering” p167-p191 (Non-patent Document 1). There is what is described in the reference).
ところで、前述したCMOS型の半導体集積回路装置において真にスケーリング則を成立させるためには、しきい値電圧も素子寸法に比例して低くする必要がある。これは、回路動作に寄与する電圧成分が(電源電圧−しきい値電圧)の式で表せるからである。 By the way, in order to truly establish the scaling law in the above-described CMOS type semiconductor integrated circuit device, it is necessary to reduce the threshold voltage in proportion to the element size. This is because the voltage component contributing to the circuit operation can be expressed by the equation (power supply voltage−threshold voltage).
しかし、しきい値電圧の低下はリーク電流の増大を招くので、半導体集積回路装置のテストに広く実施されているリーク電流試験(Iddq テスト)が不可能になると共に、エージング試験に際して、そのリーク電流の増大等による温度上昇が極めて大きくなり熱暴走を引き起こすなどの問題が発生している。 However, a decrease in threshold voltage leads to an increase in leakage current, so that a leakage current test (Iddq test) widely used in semiconductor integrated circuit device testing is not possible and the leakage current is reduced during an aging test. As the temperature rises due to the increase in temperature, the temperature increases so much that it causes thermal runaway.
エージング試験に際しての熱暴走のメカニズムを図29に示す。図29において横軸は半導体集積回路装置の設定接合温度(接合温度Tj1)を表し、縦軸は接合温度Tj1により生じる半導体集積回路装置の総リーク電流に起因した温度上昇分を周囲温度に加えた温度(接合温度Tj2)である。通常は、接合温度Tj2と接合温度Tj1とが等しい温度に安定する。しかし、リーク電流成分が大きくなると、リーク電流に伴う温度上昇が極めて大きくなり熱暴走にいたる。 FIG. 29 shows the mechanism of thermal runaway during the aging test. In FIG. 29, the horizontal axis represents the set junction temperature (junction temperature Tj1) of the semiconductor integrated circuit device, and the vertical axis represents the temperature rise caused by the total leakage current of the semiconductor integrated circuit device generated by the junction temperature Tj1 added to the ambient temperature. It is temperature (joining temperature Tj2). Usually, the junction temperature Tj2 and the junction temperature Tj1 are stabilized at the same temperature. However, when the leakage current component increases, the temperature rise accompanying the leakage current becomes extremely large, leading to thermal runaway.
このような問題を解決するために、MOS・FETのウエルにバックバイアスをかけることにより、しきい値電圧をコントロールする手法を考えることができる。 In order to solve such a problem, a method of controlling the threshold voltage by applying a back bias to the well of the MOS • FET can be considered.
しかし、この手法は、実使用状態時(通常動作時)にノイズなどの原因により、ウエルとソース/ドレインとの間に順方向電圧が印加され、ウエル電位が変動する恐れがあり、ラッチアップを引き起こすなどの問題が発生する可能性がある。 However, in this method, a forward voltage is applied between the well and the source / drain due to noise during actual use (normal operation), and the well potential may fluctuate. Problems such as causing it may occur.
また、このようなバックバイアスを用いてリーク電流を低減させる技術は、例えば特開平6−334010号公報(特許文献1参照)に記載があり、この文献には、論理回路群を構成する低しきい値電圧の電界効果トランジスタの基板ノードを電源線に接続し、また論理回路群に接続された疑似電源線を高しきい値電圧の電界効果トランジスタを介して電源線に接続する構成が開示されている。この技術の場合、半導体集積回路装置の通常動作時には、高しきい値電圧の電界効果トランジスタをオンすることにより、基板ノードを電源線に接続した電界効果トランジスタは低いしきい値電圧で通常の動作を行うことができ、一方、試験期間中には、高しきい値電圧の電界効果トランジスタをオフし、かつ、疑似電源線に試験用電圧を印加することにより、低しきい値電圧の電界効果トランジスタは一時的に高しきい値電圧を有するようにすることができる。 A technique for reducing the leakage current using such a back bias is described in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-334010 (see Patent Document 1). A configuration is disclosed in which a substrate node of a threshold voltage field effect transistor is connected to a power supply line, and a pseudo power supply line connected to a logic circuit group is connected to the power supply line via a high threshold voltage field effect transistor. ing. In the case of this technology, during the normal operation of the semiconductor integrated circuit device, the field effect transistor having the substrate node connected to the power supply line is operated normally with a low threshold voltage by turning on the field effect transistor having a high threshold voltage. On the other hand, during the test period, by turning off the high threshold voltage field effect transistor and applying the test voltage to the pseudo power supply line, the low threshold voltage field effect The transistor can temporarily have a high threshold voltage.
さらに、MOS・FETのしきい値電圧をコントロールする技術として、例えば特開平8−17183号公報(特許文献2参照)には、MOS・FETの基板電位を可変にするスイッチ手段を設ける技術がある。この技術の場合は、スイッチング手段がMOS・FETのバックゲートバイアス電位を第1の電位または第2の電位に切り換え、MOS・FETのしきい値電圧の絶対値を切り換えることにより、スイッチング特性およびサブスレッショルド電流特性を切り換えることができる。
しかし、上記特許文献1のような技術においては、高しきい値電圧の電界効果トランジスタを論理回路群と電源との間に直列に介在させるので、回路のインピーダンスが増大する結果、半導体集積回路装置の全体的な動作速度が低下してしまう問題がある。
However, in the technique as described in
また、上記特許文献2のような技術においては、pチャネル形のMOS・FETのソース−nウエル間をnチャネル形のMOS・FETスイッチを介してショートするため、(1)通常動作時に電源電圧より高い電圧を発生させる必要が生じる、(2)前記(1)の高電圧をMOS・FETに印加するため、当該MOS・FETのゲート酸化膜を厚くしなければならず素子特性が劣化するなどの問題がある。
Further, in the technique as described in
本発明の目的は、ラッチアップが防止できるなどの高性能なCMOS型の半導体集積回路装置およびその製造技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a high-performance CMOS semiconductor integrated circuit device capable of preventing latch-up and a manufacturing technique thereof.
また、本発明の他の目的は、CMOS型の半導体集積回路装置において、通常動作時においては、ラッチアップを防止でき、試験時においてはリーク電流を抑制することのできる技術を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a technique capable of preventing latch-up during normal operation and suppressing leakage current during testing in a CMOS type semiconductor integrated circuit device. .
また、本発明の他の目的は、CMOS型の半導体集積回路装置において、通常動作時における動作速度の低下を招くことなく、通常動作時および試験時における信頼性を向上させることのできる技術を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a technology capable of improving the reliability during normal operation and testing without causing a decrease in operation speed during normal operation in a CMOS type semiconductor integrated circuit device. There is to do.
さらに、本発明の他の目的は、CMOS型の半導体集積回路装置において、素子特性の劣化を招くことなく、通常時および試験時における信頼性を向上させることのできる技術を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the reliability at the normal time and at the time of testing without causing deterioration of element characteristics in a CMOS type semiconductor integrated circuit device.
また、本発明の他の目的は、半導体集積回路装置のレイアウト効率を向上させることのできる技術を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the layout efficiency of a semiconductor 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、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
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、次のとおりである。 Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、本発明の半導体集積回路装置は、CMOSFETに接続されている第1の電源電圧線と第1の電源電圧線よりも小さい電圧が印加されている第2の電源電圧線とは独立に第3の電源電圧線および第4の電源電圧線を有し、第3の電源電圧線により第1導電型ウエルに必要に応じて給電できると共に第4の電源電圧線により第2導電型ウエルに必要に応じて給電できるものである。 That is, the semiconductor integrated circuit device of the present invention is independent of the first power supply voltage line connected to the CMOSFET and the second power supply voltage line to which a voltage smaller than the first power supply voltage line is applied. 3 power supply voltage lines and a fourth power supply voltage line. The third power supply voltage line can supply power to the first conductivity type well as needed, and the fourth power supply voltage line is necessary for the second conductivity type well. The power can be supplied according to the condition.
また、本発明の半導体集積回路装置は、第1の電源電圧線と第3の電源電圧線との間にMOSFETからなる第1のスイッチ用トランジスタが接続されており、第2の電源電圧線と第4の電源電圧線との間にMOSFETからなる第2のスイッチ用トランジスタが接続されており、第1のスイッチ用トランジスタを必要に応じて動作させることにより第1の電源電圧線と第3の電源電圧線とを短絡させることができると共に第2のスイッチ用トランジスタを必要に応じて動作させることにより第2の電源電圧線と第4の電源電圧線とを短絡させることができるものである。 In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a first switch transistor made of a MOSFET is connected between the first power supply voltage line and the third power supply voltage line. A second switch transistor made of a MOSFET is connected between the fourth power supply voltage line, and the first power supply voltage line and the third switch transistor are operated as necessary by operating the first switch transistor. The power supply voltage line can be short-circuited, and the second power supply voltage line and the fourth power supply voltage line can be short-circuited by operating the second switch transistor as necessary.
これにより、たとえば半導体集積回路装置の通常動作時においては、第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタをオンし、第1導電型ウエルおよび第2導電型ウエルにそれぞれ第1の電源電圧および第2の電源電圧を供給することにより、第1導電型MOS・FETおよび第2導電型MOS・FETの基板電位の変動を抑えることができるので、その変動に起因するラッチアップを防止することが可能となる。 Thus, for example, during normal operation of the semiconductor integrated circuit device, the first switch transistor and the second switch transistor are turned on, and the first power supply voltage is applied to the first conductivity type well and the second conductivity type well, respectively. Further, by supplying the second power supply voltage, fluctuations in the substrate potential of the first conductivity type MOS • FET and the second conductivity type MOS • FET can be suppressed, so that latch-up caused by the variation can be prevented. Is possible.
また、たとえば半導体集積回路装置の試験時においては、第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタをオフし、第3の電源電圧線および第4の電源電圧線から試験に適した電圧をそれぞれ第1導電型ウエルおよび第2導電型ウエルに供給することにより、リーク電流を低減することができるので、そのリーク電流に起因する熱暴走を抑制することが可能となる。 For example, when testing a semiconductor integrated circuit device, the first switch transistor and the second switch transistor are turned off, and a voltage suitable for the test is applied from the third power supply voltage line and the fourth power supply voltage line. By supplying the first conductivity type well and the second conductivity type well, respectively, the leakage current can be reduced, so that thermal runaway caused by the leakage current can be suppressed.
また、本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、半導体基板の表面に第1導電型ウエルおよび第2導電型ウエルを形成する工程と、
前記第1導電型ウエルにCMOSFETを構成する第2導電型MOSFETとそれとは別のMOSFETからなる第1のスイッチ用トランジスタを形成する工程と、
前記第2導電型ウエルにCMOSFETを構成する第1導電型MOSFETとそれとは別のMOSFETからなる第2のスイッチ用トランジスタを形成する工程と、
前記CMOSFETを構成する前記第2導電型MOSFETのソースに接続するように第1の電源電圧線を形成する工程と、
前記CMOSFETを構成する前記第1導電型MOSFETのソースに接続するように第2の電源電圧線を形成する工程と、
前記第1のスイッチ用トランジスタのドレインおよび前記第1導電型ウエルに接続するようにウエル給電用線を形成する工程と、
前記第2のスイッチ用トランジスタのドレインおよび前記第2導電型ウエルに接続するようにウエル給電用線を形成する工程と、
前記第1のスイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するようにコントロール信号線を形成する工程と、
前記第2のスイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するようにコントロール信号線を形成する工程とを有し、
前記第1のスイッチ用トランジスタのソースは、前記第2導電型MOSFETにおけるソースと隣接して配置されていると共に同一の半導体領域とし、前記第2のスイッチ用トランジスタのソースは、前記第1導電型MOSFETにおけるソースと隣接して配置されていると共に同一の半導体領域として形成するものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a first conductivity type well and a second conductivity type well on a surface of a semiconductor substrate;
Forming a second conductive MOSFET constituting a CMOSFET in the first conductive well and a first switching transistor comprising a MOSFET different from the second conductive MOSFET;
Forming a first conductivity type MOSFET constituting a CMOSFET in the second conductivity type well and a second switching transistor comprising a MOSFET different from the first conductivity type MOSFET;
Forming a first power supply voltage line so as to be connected to a source of the second conductivity type MOSFET constituting the CMOSFET;
Forming a second power supply voltage line so as to be connected to the source of the first conductivity type MOSFET constituting the CMOSFET;
Forming a well feed line so as to connect to the drain of the first switch transistor and the first conductivity type well;
Forming a well feed line so as to be connected to the drain of the second switch transistor and the second conductivity type well;
Forming a control signal line to connect to the gate electrode of the first switch transistor;
Forming a control signal line so as to be connected to the gate electrode of the second switch transistor,
The source of the first switch transistor is disposed adjacent to the source of the second conductivity type MOSFET and is the same semiconductor region, and the source of the second switch transistor is the first conductivity type. The MOSFET is disposed adjacent to the source and is formed as the same semiconductor region.
これにより、第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタの占有面積を縮小することができるので、レイアウトの効率を向上させることが可能となる。 As a result, the area occupied by the first switch transistor and the second switch transistor can be reduced, and the layout efficiency can be improved.
また、本発明の半導体集積回路装置の製造方法は、半導体基板の表面に第1導電型ウエルおよび第2導電型ウエルを形成する工程と、
前記第1導電型ウエルにCMOSFETを構成する第2導電型MOSFETとそれとは別のMOSFETからなる第1のスイッチ用トランジスタを形成する工程と、
前記第2導電型ウエルにCMOSFETを構成する第1導電型MOSFETとそれとは別のMOSFETからなる第2のスイッチ用トランジスタを形成する工程と、
前記CMOSFETを構成する前記第2導電型MOSFETのソースに接続するように第1の電源電圧線を形成する工程と、
前記CMOSFETを構成する前記第1導電型MOSFETのソースに接続するように第2の電源電圧線を形成する工程と、
前記第1のスイッチ用トランジスタのドレインおよび前記第1導電型ウエルに接続するようにウエル給電用線を形成する工程と、
前記第2のスイッチ用トランジスタのドレインおよび前記第2導電型ウエルに接続するようにウエル給電用線を形成する工程と、
前記第1のスイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するようにコントロール信号線を形成する工程と、
前記第2のスイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するようにコントロール信号線を形成する工程とを有し、
前記第1のスイッチ用トランジスタのドレインおよび前記第1導電型ウエルに接続するように前記ウエル給電用線を形成する工程と、前記第2のスイッチ用トランジスタのドレインおよび前記第2導電型ウエルに接続するように前記ウエル給電用線を形成する工程とは同一工程により行い、
前記第1のスイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するように前記コントロール信号線を形成する工程と、前記第2のスイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するように前記コントロール信号線を形成する工程とは同一工程により行うものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: forming a first conductivity type well and a second conductivity type well on a surface of a semiconductor substrate;
Forming a second conductive MOSFET constituting a CMOSFET in the first conductive well and a first switching transistor comprising a MOSFET different from the second conductive MOSFET;
Forming a first conductivity type MOSFET constituting a CMOSFET in the second conductivity type well and a second switching transistor comprising a MOSFET different from the first conductivity type MOSFET;
Forming a first power supply voltage line so as to be connected to a source of the second conductivity type MOSFET constituting the CMOSFET;
Forming a second power supply voltage line so as to be connected to the source of the first conductivity type MOSFET constituting the CMOSFET;
Forming a well feed line so as to connect to the drain of the first switch transistor and the first conductivity type well;
Forming a well feed line so as to be connected to the drain of the second switch transistor and the second conductivity type well;
Forming a control signal line to connect to the gate electrode of the first switch transistor;
Forming a control signal line so as to be connected to the gate electrode of the second switch transistor,
Forming the well feed line so as to be connected to the drain of the first switch transistor and the first conductivity type well; and connecting to the drain of the second switch transistor and the second conductivity type well The step of forming the well power supply line is performed in the same process as
The step of forming the control signal line so as to be connected to the gate electrode of the first switch transistor and the step of forming the control signal line so as to be connected to the gate electrode of the second switch transistor It is performed by the same process.
これにより、第1のスイッチ用トランジスタ、そのウエル給電用線およびそのコントロール信号線と、第2のスイッチ用トランジスタ、そのウエル給電用線およびそのコントロール信号線とを同一工程時に形成することにより、製造工程の大幅な増加を招くことなく、第1のスイッチ用トランジスタ、第2のスイッチ用トランジスタ、ウエル給電用線およびコントロール信号線を有する半導体集積回路装置を製造することが可能となる。 Thus, the first switch transistor, its well feed line and its control signal line, and the second switch transistor, its well feed line and its control signal line are formed in the same process, thereby producing A semiconductor integrated circuit device having a first switch transistor, a second switch transistor, a well power supply line, and a control signal line can be manufactured without causing a significant increase in the number of steps.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタを、複数の論理ゲートに対して1組の割合で設けたものである。これにより、個々の論理ゲート毎に第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタを設ける場合よりも、全体的なスイッチ用トランジスタの占有面積を縮小することができるので、スイッチ用トランジスタを付加したことに起因するチップサイズの増大や素子集積度の低減を抑えることが可能となる。 In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the first switching transistor and the second switching transistor are provided in a ratio of one set to a plurality of logic gates. As a result, the total area occupied by the switching transistor can be reduced as compared with the case where the first switching transistor and the second switching transistor are provided for each logic gate. It is possible to suppress an increase in chip size and a reduction in element integration due to the above.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記第3の電源電圧線および第4の電源電圧線を導体配線で構成し、前記複数の論理ゲートの各々を配置するための各セル領域毎に、前記第3の電源電圧線用の導体配線と前記第2導電型ウエルとを接続する接続部を設け、かつ、前記第4の電源電圧用の導体配線と前記第1導電型ウエルとを接続する接続部を設けたものである。 Further, in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the third power supply voltage line and the fourth power supply voltage line are configured by conductor wiring, and for each cell region for disposing each of the plurality of logic gates, A connection portion for connecting the conductor wiring for the third power supply voltage line and the second conductivity type well is provided, and connecting the conductor wiring for the fourth power supply voltage and the first conductivity type well. A connection portion is provided.
これにより、ウエル給電用電圧を各論理ゲートの近傍から供給することができるので、各論理ゲートに対して安定した電位の供給が可能となる。 As a result, the well power supply voltage can be supplied from the vicinity of each logic gate, so that a stable potential can be supplied to each logic gate.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタの入力の前段に、1本のコントロール信号線におけるコントロール信号を電位の異なる2つのコントロール信号に分けて、その各々のコントロール信号をそれぞれ前記第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタの入力に伝送するためのスイッチ制御部を設けたものである。これにより、スイッチ用トランジスタのオン・オフを制御するためのコントロール信号線を1本にすることが可能となる。 In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the control signal in one control signal line is divided into two control signals having different potentials before the input of the first switch transistor and the second switch transistor. In addition, a switch control unit is provided for transmitting the control signals to the inputs of the first switch transistor and the second switch transistor, respectively. This makes it possible to use a single control signal line for controlling on / off of the switching transistor.
また、本発明の半導体集積回路装置は、前記第1のスイッチ用トランジスタおよび第2のスイッチ用トランジスタを電源電圧線が配置される空き領域に設けたものである。 In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the first switch transistor and the second switch transistor are provided in a vacant region where a power supply voltage line is disposed.
これにより、スイッチ用トランジスタを、本来空き領域となっている電源電圧線の配置領域に設けたことにより、半導体チップの主面を有効に使用することができ、その配線配置領域以外の領域にスイッチ用トランジスタを設ける場合に比べて面積の増大を抑えることが可能となる。 As a result, the main surface of the semiconductor chip can be used effectively by providing the switching transistor in the arrangement area of the power supply voltage line, which is originally an empty area. It is possible to suppress an increase in area as compared with the case where a transistor is provided.
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以下のとおりである。 Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.
すなわち、第1スイッチ用トランジスタおよび第2スイッチ用トランジスタの占有面積を縮小することができるので、レイアウトの効率を向上させることが可能となる。 That is, since the area occupied by the first switch transistor and the second switch transistor can be reduced, the layout efficiency can be improved.
本発明をより詳述するために、添付の図面に従ってこれを説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。 In order to describe the present invention in more detail, it will be described with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.
図1〜図5を用いて、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置を具体的に説明する。 The CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment will be specifically described with reference to FIGS.
なお、図1〜図3は、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置における論理ゲートがインバータである場合において、そのインバータ回路の領域を示すものである。 1 to 3 show regions of an inverter circuit when the logic gate in the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment is an inverter.
また、本明細書において、Vddなどの符号は、一般的な表示である電圧を示す場合とその電圧が印加されている配線を示す場合の両方に使用している。また、図示において、丸印は各配線の端部に設けられているピンなどの電極を示しており、正方形に×のハッチングを施したものは、異なる配線層を接続しているコンタクト領域であり、スルーホールに埋め込まれているスルーホール用導電層の領域を示している。 Further, in this specification, symbols such as Vdd are used both for indicating a voltage that is a general display and for indicating a wiring to which the voltage is applied. In the figure, circles indicate electrodes such as pins provided at the ends of each wiring, and the squares with cross hatching are contact regions connecting different wiring layers. The region of the through-hole conductive layer embedded in the through-hole is shown.
また、図1に示す本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置を示す概略断面図は、図示上および説明の明確さのために、図2に示す本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置を示す概略レイアウト図における種々の断面領域を連結した態様のものとしている。 In addition, the schematic cross-sectional view showing the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment shown in FIG. 1 is shown in the CMOS type semiconductor integrated circuit of the present embodiment shown in FIG. In the schematic layout diagram showing the circuit device, various cross-sectional areas are connected.
本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置は、p型半導体基板1にn型ウエル2とp型ウエル3とが形成されている。
In the CMOS type semiconductor integrated circuit device of this embodiment, an n-
また、p型半導体基板1の表面には、n型ウエル2とp型ウエル3との境界領域などにフィールド絶縁膜4が形成されている。
A
n型ウエル2には、インバータ回路の構成要素であるpチャネルMOS・FETのトランジスタTpと本実施の形態の特徴であるスイッチ用トランジスタTpsであるpチャネルMOS・FETとが設けられており、スイッチ用トランジスタTpsのソース5とインバータ回路用のトランジスタTpのソース5とは隣接して配置されており同一のp型半導体領域となっている。
The n-
また、p型ウエル3には、インバータ回路の構成要素であるnチャネルMOS・FETのトランジスタTnと本実施の形態の特徴であるスイッチ用トランジスタTnsであるnチャネルMOS・FETとが設けられており、スイッチ用トランジスタTnsのソース10とインバータ回路用のトランジスタTnのソース10とは隣接して配置されており同一のn型半導体領域となっている。
Further, the p-
また、n型ウエル2にCMOS・FETを構成するpチャネルMOS・FETのトランジスタTpの高濃度のp型半導体領域であるソース5およびドレイン6とスイッチ用トランジスタTpsの高濃度のp型半導体領域であるソース5およびドレイン7とには、それよりも低濃度のp型半導体領域9が形成されており、LDD(Lightly Doped Drain Structure)構造のMOS・FETとなっている。
Further, in the n-
また、p型ウエル3にCMOS・FETを構成するnチャネルMOS・FETのトランジスタTnの高濃度のn型半導体領域であるソース10およびドレイン11とスイッチ用トランジスタTnsの高濃度のn型半導体領域であるソース10およびドレイン12とには、それよりも低濃度のn型半導体領域14が形成されており、LDD構造のMOS・FETとなっている。
Further, in the p-
また、前述した種々のMOS・FETにおけるゲート電極Gの下部にはゲート絶縁膜が形成されていると共にゲート電極Gの側壁には側壁用絶縁膜が形成されている。 In addition, a gate insulating film is formed below the gate electrode G in the various MOS • FETs described above, and a sidewall insulating film is formed on the side wall of the gate electrode G.
また、トランジスタTpのソース5には、例えば5V程度の電源電圧Vddが印加されている第1の電源電圧線Vddが接続されており、そのゲート電極Gには、入力線INが接続されており、そのドレイン6には、出力線OUTが接続されている。
The
トランジスタTnのソース10には、例えば0V(グランド電圧)の電源電圧Vssが印加されている(第1の電源電圧線よりも小さい電位状態の)第2の電源電圧線(ソース線)Vssが接続されており、そのゲート電極Gには、入力線INが接続されており、そのドレイン11には、出力線OUTが接続されている。
For example, a power supply voltage Vss of 0 V (ground voltage) is applied to the
また、スイッチ用トランジスタTpsをコントロールするためにそのゲート電極Gにコントロール信号Cwlが印加されているコントロール信号線Cwlが接続されている。 A control signal line Cwl to which a control signal Cwl is applied is connected to the gate electrode G in order to control the switching transistor Tps.
また、n型ウエル2には、n型半導体領域13を介してウエル給電用電圧Vwlが印加されているウエル給電用線Vwlが接続されており、そのウエル給電用線Vwlはスイッチ用トランジスタTpsのドレイン7に接続されている。
The n-
一方、スイッチ用トランジスタTnsをコントロールするためにそのゲート電極Gにはコントロール信号Csuが印加されているコントロール信号線Csuが接続されている。 On the other hand, a control signal line Csu to which a control signal Csu is applied is connected to the gate electrode G in order to control the switching transistor Tns.
また、p型ウエル3には、p型半導体領域8を介してウエル給電用電圧Vsuが印加されているウエル給電用線Vsuが接続されており、そのウエル給電用線Vsuはスイッチ用トランジスタTnsのドレイン12に接続されている。この場合、p型ウエル3とp型半導体基板1とは、同一の導電型であることにより、ウエル給電用線Vsuはp型半導体基板1の基板給電用線の態様となっている。
The p-
前述した本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置は、n型ウエル2にスイッチ用トランジスタTpsを新規に設けていると共にp型ウエル3にスイッチ用トランジスタTnsを新規に設けている。
In the above-described CMOS type semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment, a switching transistor Tps is newly provided in the n-
また、スイッチ用トランジスタTpsをコントロールするためにそのゲート電極Gにコントロール信号線Cwlが新規に接続されていると共に、そのドレイン7にウエル給電用線Vwlが新規に接続されている。
Further, in order to control the switching transistor Tps, a control signal line Cwl is newly connected to the gate electrode G, and a well feed line Vwl is newly connected to the
また、スイッチ用トランジスタTnsをコントロールするためにそのゲート電極Gにコントロール信号線Csuが新規に接続されていると共に、そのドレイン12にウエル給電用線Vsuが新規に接続されている。
A control signal line Csu is newly connected to the gate electrode G for controlling the switching transistor Tns, and a well power supply line Vsu is newly connected to the
したがって、n型ウエル2におけるpチャネルMOS・FETのしきい値電圧△Vthpおよびp型ウエル3におけるnチャネルMOS・FETのしきい値電圧△Vthnを制御し所望の値にするために、ウエル給電用線Vwlとウエル給電用線Vsuを調整することにより行うことができる。
Therefore, in order to control the threshold voltage ΔVthp of the p-channel MOS • FET in the n-
すなわち、n型ウエル2におけるpチャネルMOS・FETのしきい値電圧の変化分△Vthp は、△Vthp=KBP{(Vwl−Vdd+2 ΦF)1/2−(2ΦF)1/2}の式からウエル給電用線Vwlを調整することにより制御することができる。
That is, the change ΔVthp in the threshold voltage of the p-channel MOS • FET in the n-
また、p型ウエル3におけるnチャネルMOS・FETのしきい値電圧△Vthnは、△Vthn=KBN{(Vss−Vsu+2ΦF)1/2 −(2 ΦF)1/2}の式からウエル給電用線Vsuを調整することにより制御することができる。
Further, the threshold voltage ΔVthn of the n-channel MOS • FET in the p-
なお、上式において、KBPはpチャネルMOS・FETの基板効果定数であり、KBNはnチャネルMOS・FETの基板効果定数であり、ΦFは半導体のビルトインポテンシャルを示している。 In the above equation, KBP is the substrate effect constant of the p-channel MOS • FET, KBN is the substrate effect constant of the n-channel MOS • FET, and ΦF represents the built-in potential of the semiconductor.
ここで、本実施の形態における半導体集積回路装置のエージング試験などの試験時および通常動作時にウエル給電用線Vwl,Vsuおよびコントロール信号線Cwl,Csuに印加する電圧を図4に示す。なお、図4においてVBBは正の所定の基準電圧を示している。 Here, FIG. 4 shows voltages applied to the well feed lines Vwl and Vsu and the control signal lines Cwl and Csu during a test such as an aging test of the semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment and during a normal operation. In FIG. 4, VBB represents a positive predetermined reference voltage.
まず、エージング試験時においては、コントロール信号線Cwl,CsuにそれぞれVwl(Vdd+△VBB),Vsu(Vss−△VBB)を印加することにより、スイッチ用トランジスタTps,Tnsをオフする。そして、外部からウエル給電用線Vwl,VsuにそれぞれVdd+△VBB,Vss−△VBBを印加する。これにより、エージング試験時におけるリーク電流の問題を回避することができ、そのリーク電流に起因する熱暴走の問題も回避することが可能となっている。 First, in the aging test, Vwl (Vdd + ΔVBB) and Vsu (Vss−ΔVBB) are applied to the control signal lines Cwl and Csu, respectively, to turn off the switching transistors Tps and Tns. Then, Vdd + ΔVBB and Vss−ΔVBB are respectively applied to the well power supply lines Vwl and Vsu from the outside. As a result, the problem of leakage current during the aging test can be avoided, and the problem of thermal runaway caused by the leakage current can also be avoided.
一方、通常動作時においては、コントロール信号線Cwl,Csuにそれぞれ電源電圧Vdd,Vssを印加することにより、スイッチ用トランジスタTps,Tnsをオンする。これにより、電源電圧線Vdd,Vssとウエル給電用線Vwl,Vsuとを電気的に接続してトランジスタTp,Tnの基板電位をそれぞれ電源電圧Vdd,Vssに設定する。これにより、トランジスタTp,Tnの基板電位の変動を抑えることができるので、その基板電位の変動に起因するラッチアップを防止することができ、半導体集積回路装置の動作信頼性を確保することが可能となっている。 On the other hand, during normal operation, the switching transistors Tps and Tns are turned on by applying power supply voltages Vdd and Vss to the control signal lines Cwl and Csu, respectively. As a result, the power supply voltage lines Vdd and Vss and the well feed lines Vwl and Vsu are electrically connected to set the substrate potentials of the transistors Tp and Tn to the power supply voltages Vdd and Vss, respectively. As a result, fluctuations in the substrate potential of the transistors Tp and Tn can be suppressed, so that latch-up caused by fluctuations in the substrate potential can be prevented, and the operation reliability of the semiconductor integrated circuit device can be ensured. It has become.
このように、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置において、LSIの試験に広く実施されているリーク電流試験およびエージング試験時には、n型ウエル2に形成されているスイッチ用トランジスタTpsおよびp型ウエル3に形成されているスイッチ用トランジスタTnsをオフ状態、すなわち非接続状態にするために、スイッチ用トランジスタTpsをコントロールするためのコントロール信号線Cwlと第1の電源電圧Vddとを等しくすると共にスイッチ用トランジスタTnsをコントロールするためのコントロール信号線Csuと第2の電源電圧Vssとを等しくする。 As described above, in the CMOS type semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment, the switching transistors Tps and p formed in the n-type well 2 at the time of the leak current test and the aging test widely performed in the LSI test. The control signal line Cwl for controlling the switch transistor Tps and the first power supply voltage Vdd are made equal to bring the switch transistor Tns formed in the mold well 3 into an off state, that is, a non-connected state. The control signal line Csu for controlling the switch transistor Tns is set equal to the second power supply voltage Vss.
したがって、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置によれば、リーク電流試験およびエージング試験時には、n型ウエル2に形成されているスイッチ用トランジスタTpsおよびp型ウエル3に形成されているスイッチ用トランジスタTnsをオフ状態、すなわち非接続状態になっていることにより、ラッチアップなどを防止した状態で、しかもリーク電流を抑制した正常な状態で試験を行うことができる。
Therefore, according to the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the switch transistor Tps formed in the n-
また、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置によれば、リーク電流試験またはエージング試験などの試験時でなく通常の動作時においては、n型ウエル2に形成されているスイッチ用トランジスタTpsおよびp型ウエル3に形成されているスイッチ用トランジスタTnsをオン状態、すなわち接続状態にすることにより、ラッチアップなどを防止した状態で正常の動作を行うことができる。
In addition, according to the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the switching transistor Tps formed in the n-
さらに、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置によれば、n型ウエル2およびp型ウエル3に必要に応じてバックバイアスを与えることができることにより、MOS・FETのしきい値電圧をコントロールすることができると共にラッチアップの発生を防止することができるので、高性能でしかも高信頼度の半導体集積回路装置とすることができる。
Furthermore, according to the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, a back bias can be applied to the n-
また、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置によれば、n型ウエル2とp型ウエル3に回路動作上必要な電源系統である電源電圧Vddが印加されている第1の電源電圧線Vddと電源電圧Vssが印加されている第2の電源電圧線Vssとは独立の電源系統であるコントロール信号線Vwl、ウエル給電用線Vwl、コントロール信号線Csuおよびウエル給電用線Vsuを備えていることにより、MOS・FETのしきい値電圧をコントロールすることができると共に、回路動作上必要な電源系統とそれとは独立の電源系統をスイッチ用トランジスタTpsおよびスイッチ用トランジスタTnsを介して必要に応じて短絡状態にすることができる。
Further, according to the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the first power supply voltage in which the power supply voltage Vdd, which is a power supply system necessary for circuit operation, is applied to the n-
このように、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置によれば、リーク電流試験時、エージング試験時および通常の動作時において、ラッチアップなどが防止できるので、高性能でしかも高信頼度の半導体集積回路装置とすることができる。 As described above, according to the CMOS type semiconductor integrated circuit device of this embodiment, latch-up and the like can be prevented during a leak current test, an aging test, and a normal operation, so that it has high performance and high reliability. The semiconductor integrated circuit device can be obtained.
なお、上記したエージング試験の状態を図5に模式的に示す。CMOS型の半導体集積回路装置SIは、エージング用の配線基板LB上に1または複数個実装された状態でエージング炉A内に装填されている。 The state of the aging test described above is schematically shown in FIG. The CMOS type semiconductor integrated circuit device SI is loaded in the aging furnace A in a state where one or a plurality of the CMOS type semiconductor integrated circuit devices SI are mounted on the aging wiring board LB.
電源供給ユニットPWUは、電源電圧Vdd,Vss、ウエル給電用電圧Vwl,Vsuおよびウエル給電用のコントロール信号Cwl,Csuを半導体集積回路装置SIに対して供給するための構成部である。 The power supply unit PWU is a component for supplying power supply voltages Vdd and Vss, well power supply voltages Vwl and Vsu, and well power supply control signals Cwl and Csu to the semiconductor integrated circuit device SI.
パターン発生器PGは、パルス信号を生成するとともに、そのパルス信号を必要に応じて半導体集積回路装置SIに供給することにより、半導体集積回路装置SIの内部回路を活性化させた状態で試験を行うための構成部である。 The pattern generator PG generates a pulse signal and supplies the pulse signal to the semiconductor integrated circuit device SI as necessary, thereby performing a test with the internal circuit of the semiconductor integrated circuit device SI activated. It is a component for.
エージング試験に際しては、半導体集積回路装置SIが収容されたエージング炉A内の温度を所定の温度に設定した後、その状態を一定の時間保持することによって、半導体集積回路装置SIの初期不良のスクリーニングを行うようになっている。 In the aging test, the temperature in the aging furnace A in which the semiconductor integrated circuit device SI is accommodated is set to a predetermined temperature, and the state is maintained for a certain period of time, thereby screening the initial failure of the semiconductor integrated circuit device SI. Is supposed to do.
次に、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の製造技術を図6〜図9によって説明する。図6〜図9は本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の製造工程を示す概略断面図である。 Next, a manufacturing technique of the CMOS type semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 9 are schematic cross-sectional views showing manufacturing steps of the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment.
まず、図6に示すように、p型半導体基板1を用意し、先行技術を用いて、そのp型半導体基板1の表面にイオン注入法によりn型ウエル2およびp型ウエル3を形成した後、その表面の選択的な領域に例えば酸化シリコン膜からなるフィールド絶縁膜4を形成する。
First, as shown in FIG. 6, after preparing a p-
次に、図7に示すように、n型ウエル2にCMOS・FETを構成するpチャネルMOS・FETのトランジスタTpと本実施の形態の特徴であるスイッチ用トランジスタTpsであるpチャネルMOS・FETとを同一工程により形成する。
Next, as shown in FIG. 7, a p-channel MOS • FET transistor Tp constituting a CMOS • FET in the n-
また、p型ウエル3にCMOS・FETを構成するnチャネルMOS・FETのトランジスタTnと本実施の形態の特徴であるスイッチ用トランジスタTnsであるnチャネルMOS・FETとを同一工程により形成する。 Further, an n-channel MOS • FET transistor Tn constituting a CMOS • FET and an n-channel MOS • FET serving as a switching transistor Tns, which is a feature of the present embodiment, are formed in the p-type well 3 in the same process.
この場合、前述した種々のMOS・FETにおけるゲート電極Gの下部にはゲート絶縁膜が形成されていると共にゲート電極Gの側壁には側壁用絶縁膜が形成されている。 In this case, a gate insulating film is formed below the gate electrode G in the various MOS • FETs described above, and a sidewall insulating film is formed on the side wall of the gate electrode G.
また、n型ウエル2にCMOS・FETを構成するpチャネルMOS・FETのトランジスタTpの高濃度のp型半導体領域であるソース5およびドレイン6をイオン注入法により形成する工程と同一工程によりスイッチ用トランジスタTpsのソース5とドレイン7それにn型ウエル3にp型半導体領域8を同時に形成している。
Further, the
また、トランジスタTpのソース5とスイッチ用トランジスタTpsのソース5とは隣接して配置されており同一の高濃度のp型半導体領域として形成している。
Further, the
また、前述した高濃度のp型半導体領域にはそれよりも低濃度のp型半導体領域9が形成されており、LDD(Ligthly Doped Drain Structure)構造のMOS・FETとして形成している。
Further, a p-
一方、p型ウエル3にCMOS・FETを構成するnチャネルMOS・FETのトランジスタTnの高濃度のn型半導体領域であるソース10およびドレイン11をイオン注入法により形成する工程と同一工程によりスイッチ用トランジスタTnsのソース11とドレイン12それにp型ウエル2にn型半導体領域13を同時に形成している。
On the other hand, in the p-
また、トランジスタTnのソース10とスイッチ用トランジスタTnsのソース10とは隣接して配置されており同一の高濃度のn型半導体領域として形成している。
The
また、前述した高濃度のn型半導体領域にはそれよりも低濃度のn型半導体領域14が形成されており、LDD構造のMOS・FETとして形成している。
The n-
次いで、図8に示すように、p型半導体基板1の上に例えば酸化シリコン膜をCVD(Chemical Vapor Deposition)法により堆積して絶縁膜15を形成する。
Next, as shown in FIG. 8, for example, a silicon oxide film is deposited on the p-
続いて、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング技術を用いて、絶縁膜15の選択的な領域にスルーホールを形成する。
Subsequently, a through hole is formed in a selective region of the insulating
その後、p型半導体基板1の上に例えばアルミニウム膜をスパッタリング法により堆積して配線層16を形成する。
Thereafter, for example, an aluminum film is deposited on the p-
次いで、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング技術を用いて、配線層16の選択的な領域を取り除くことにより、パターン化された配線層16を形成する。
Next, a patterned
続いて、図9に示すように、p型半導体基板1の上に例えば酸化シリコン膜をCVD法により堆積して絶縁膜17を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 9, for example, a silicon oxide film is deposited on the p-
その後、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング技術を用いて、絶縁膜17の選択的な領域にスルーホールを形成する。
Thereafter, a through hole is formed in a selective region of the insulating
次いで、p型半導体基板1の上に例えばアルミニウム膜をスパッタリング法により堆積して配線層18を形成する。
Next, for example, an aluminum film is deposited on the p-
続いて、フォトリソグラフィ技術と選択エッチング技術を用いて、配線層18の選択的な領域を取り除くことにより、パターン化された配線層18を形成する。
Subsequently, a patterned
この場合、配線層16および配線層18により、CMOS・FETにおける第1の電源電圧線Vdd、第2の電源電圧線Vss、入力線IN、出力線OUTが同一工程により形成している。
In this case, the
また、配線層16および配線層18により、スイッチ用トランジスタTpsをコントロールするためのコントロール信号線Cwl、スイッチ用トランジスタTpsのドレインとn型ウエル2とに接続されているウエル給電用線Vwl、スイッチ用トランジスタTnsをコントロールするためのコントロール信号線Csu、スイッチ用トランジスタTnsのドレインとp型ウエル3とに接続されているウエル給電用線Vsuが同一工程により形成している。
Further, the control signal line Cwl for controlling the switching transistor Tps, the well power supply line Vwl connected to the drain of the switching transistor Tps and the n-type well 2 by the
その後、p型半導体基板1の上に多層配線技術を用いて、多層配線層を形成した後、表面保護膜を形成すること(図示を省略)により、CMOS型の半導体集積回路装置の製造工程を終了する。
Thereafter, a multilayer wiring layer is formed on the p-
なお、前述した製造工程は、p型半導体基板1を使用した態様のものであるが、それとは逆の導電型のn型半導体基板を使用して前述した製造工程とは逆の導電型のウエルなどの半導体領域を形成する態様とすることができる。
The manufacturing process described above is an embodiment using the p-
前述した本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の製造技術において、n型ウエル2にCMOS・FETを構成するpチャネルMOS・FETのトランジスタTpと本実施の形態の特徴であるスイッチ用トランジスタTpsであるpチャネルMOS・FETとを同一工程により形成している。
In the above-described manufacturing technique of the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the p-channel MOS • FET transistor Tp constituting the CMOS • FET in the n-
また、p型ウエル3にCMOS・FETを構成するnチャネルMOS・FETのトランジスタTnと本実施の形態の特徴であるスイッチ用トランジスタTnsであるnチャネルMOS・FETとを同一工程により形成している。 In addition, an n-channel MOS • FET transistor Tn constituting a CMOS • FET and an n-channel MOS • FET serving as a switching transistor Tns, which is a feature of the present embodiment, are formed in the p-type well 3 in the same process. .
また、配線層16および配線層18により、CMOS・FETにおける第1の電源電圧線Vdd、第2の電源電圧線Vss、入力線IN、出力線OUTが同一工程により形成している。
Also, the
また、配線層16および配線層18により、スイッチ用トランジスタTpsをコントロールするためのコントロール信号線Cwl、スイッチ用トランジスタTpsのドレインとn型ウエル2とに接続されているウエル給電用線Vwl、スイッチ用トランジスタTnsをコントロールするためのコントロール信号線Csu、スイッチ用トランジスタTnsのドレインとp型ウエル3とに接続されているウエル給電用線Vsuが同一工程により形成している。
Further, the control signal line Cwl for controlling the switching transistor Tps, the well power supply line Vwl connected to the drain of the switching transistor Tps and the n-type well 2 by the
したがって、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の製造技術によれば、スイッチ用トランジスタTpsおよびスイッチ用トランジスタTnsそれらに接続するコントロール信号線CWl、ウエル給電用線Vwl、コントロール信号線Csuとウエル給電用線VsuをCMOS・FETとそれに接続する第1の電源電圧線Vdd、第2の電源電圧線Vss、入力線INと出力線OUTを形成する工程と同一工程により形成することができることにより、製造工程を追加することなく容易にそれらを同時に形成することができる。 Therefore, according to the manufacturing technology of the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the switching transistor Tps and the switching transistor Tns are connected to the control signal line CWl, the well power supply line Vwl, and the control signal line Csu. The well power supply line Vsu can be formed by the same process as the process of forming the CMOS FET and the first power supply voltage line Vdd, the second power supply voltage line Vss, the input line IN, and the output line OUT connected to the CMOS FET. They can be easily formed at the same time without adding a manufacturing process.
また、前述した本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の製造技術において、トランジスタTp のソース5とスイッチ用トランジスタTpsのソース5とは隣接して配置されており同一の高濃度のp型半導体領域として形成している。
In the above-described manufacturing technique of the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the
また、トランジスタTn のソース10とスイッチ用トランジスタTnsのソース10とは隣接して配置されており同一の高濃度のn型半導体領域として形成している。
The
したがって、前述した本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の製造技術によれば、スイッチ用トランジスタTpsとスイッチ用トランジスタTnsを最小面積の領域に形成できることにより、レイアウトの効率を向上させることができる。 Therefore, according to the above-described manufacturing technology of the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the switching transistor Tps and the switching transistor Tns can be formed in the region of the minimum area, thereby improving the layout efficiency. it can.
次に、本発明の他の実施の形態を図10〜図17によって説明する。この図10〜図17は、本発明の他の実施の形態であるCMOS型の半導体集積回路装置の論理ゲートの変形例を示す概略レイアウト図および各レイアウト図に対応した回路図である。この図10〜図17においては1つの論理ゲートが示されているとともに、その1つ毎に上記したスイッチ用トランジスタTps,Tnsが設けられていることを示している。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 17 are a schematic layout diagram showing a variation of the logic gate of the CMOS type semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention and a circuit diagram corresponding to each layout diagram. 10 to 17, one logic gate is shown, and the switching transistors Tps and Tns described above are provided for each logic gate.
図10は2入力NANDゲート回路NA1を有するCMOS型の半導体集積回路装置を示す概略レイアウト図であり、図11はその回路図である。 FIG. 10 is a schematic layout diagram showing a CMOS type semiconductor integrated circuit device having a two-input NAND gate circuit NA1, and FIG. 11 is a circuit diagram thereof.
この2入力NANDゲート回路NA1は、互いに並列に接続された2つのトランジスタTp1,Tp2と、互いに直列に接続された2つのトランジスタTn1,Tn2とが、電源電圧線Vdd,Vssの間に電気的に接続されて構成されている。このトランジスタTp1,Tp2は、pチャネルMOS・FETからなり、n型ウエル2内に形成されている。また、トランジスタTn1,Tn2は、nチャネルMOS・FETからなり、p型ウエル3内に形成されている。
In this 2-input NAND gate circuit NA1, two transistors Tp1 and Tp2 connected in parallel with each other and two transistors Tn1 and Tn2 connected in series with each other are electrically connected between power supply voltage lines Vdd and Vss. Connected and configured. The transistors Tp1 and Tp2 are made of p-channel MOS • FETs and are formed in the n-
トランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN1に電気的に接続されている。トランジスタTp2,Tn2のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN2に電気的に接続されている。トランジスタTp1,Tp2のソースと、トランジスタTn2のドレインとは電気的に接続され、さらに出力線OUTと電気的に接続されている。 The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN1. The gate electrodes of the transistors Tp2 and Tn2 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN2. The sources of the transistors Tp1 and Tp2 and the drain of the transistor Tn2 are electrically connected, and are further electrically connected to the output line OUT.
図12は3入力NANDゲート回路NA2を有するCMOS型の半導体集積回路装置を示す概略レイアウト図であり、図13はその回路図である。 FIG. 12 is a schematic layout diagram showing a CMOS type semiconductor integrated circuit device having a three-input NAND gate circuit NA2, and FIG. 13 is a circuit diagram thereof.
3入力NANDゲート回路NA2は、互いに並列に接続された3つのトランジスタTp1,Tp2,Tp3と、互いに直列に接続された3つのトランジスタTn1,Tn2,Tn3とが、電源電圧線Vdd,Vssの間に電気的に接続されて構成されている。このトランジスタTp1,Tp2,Tp3は、pチャネルMOS・FETからなり、n型ウエル2内に形成されている。また、トランジスタTn1,Tn2,Tn3は、nチャネルMOS・FETからなり、p型ウエル3内に形成されている。
The three-input NAND gate circuit NA2 includes three transistors Tp1, Tp2, Tp3 connected in parallel to each other and three transistors Tn1, Tn2, Tn3 connected in series with each other between power supply voltage lines Vdd, Vss. It is configured to be electrically connected. The transistors Tp1, Tp2, Tp3 are made of p-channel MOS • FETs and are formed in the n-
トランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN1に電気的に接続されている。トランジスタTp2,Tn2のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN2に電気的に接続されている。トランジスタTp3,Tn3のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN3に電気的に接続されている。トランジスタTp1〜Tp3のソースと、トランジスタTn3のドレインとは電気的に接続され、さらに出力線OUTと電気的に接続されている。 The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN1. The gate electrodes of the transistors Tp2 and Tn2 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN2. The gate electrodes of the transistors Tp3 and Tn3 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN3. The sources of the transistors Tp1 to Tp3 and the drain of the transistor Tn3 are electrically connected and further electrically connected to the output line OUT.
図14は2入力NORゲート回路NO1を有するCMOS型の半導体集積回路装置を示す概略レイアウト図であり、図15はその回路図である。 FIG. 14 is a schematic layout diagram showing a CMOS type semiconductor integrated circuit device having a two-input NOR gate circuit NO1, and FIG. 15 is a circuit diagram thereof.
この2入力NORゲート回路NO1は、n型ウエル2およびp型ウエル3内に、それぞれ2つのトランジスタTp1,Tp2と、2つのトランジスタTn1,Tn2とを有している。
This 2-input NOR gate circuit NO1 has two transistors Tp1 and Tp2 and two transistors Tn1 and Tn2 in the n-
2入力NORゲート回路NO1は、互いに直列に接続された2つのトランジスタTp1,Tp2と、互いに並列に接続された2つのトランジスタTn1,Tn2とが、電源電圧線Vdd,Vssの間に電気的に接続されて構成されている。このトランジスタTp1,Tp2は、pチャネルMOS・FETからなり、n型ウエル2内に形成されている。また、トランジスタTn1,Tn2は、nチャネルMOS・FETからなり、p型ウエル3内に形成されている。
In the 2-input NOR gate circuit NO1, two transistors Tp1, Tp2 connected in series with each other and two transistors Tn1, Tn2 connected in parallel with each other are electrically connected between power supply voltage lines Vdd, Vss. Has been configured. The transistors Tp1 and Tp2 are made of p-channel MOS • FETs and are formed in the n-
このトランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN1に電気的に接続されている。トランジスタTp2,Tn2のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN2に電気的に接続されている。トランジスタTp2のソースと、トランジスタTn1,Tn2のドレインとは電気的に接続され、さらに出力線OUTと電気的に接続されている。 The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN1. The gate electrodes of the transistors Tp2 and Tn2 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN2. The source of the transistor Tp2 and the drains of the transistors Tn1 and Tn2 are electrically connected, and further electrically connected to the output line OUT.
図16は3入力NORゲート回路NO2を有するCMOS型の半導体集積回路装置を示す概略レイアウト図であり、図17はその回路図である。 FIG. 16 is a schematic layout diagram showing a CMOS type semiconductor integrated circuit device having a three-input NOR gate circuit NO2, and FIG. 17 is a circuit diagram thereof.
この3入力NORゲート回路NO2は、互いに直列に接続された3つのトランジスタTp1,Tp2,Tp3と、互いに並列に接続された3つのトランジスタTn1,Tn2,Tn3とが、電源電圧線Vdd,Vssの間に電気的に接続されて構成されている。 This three-input NOR gate circuit NO2 includes three transistors Tp1, Tp2, Tp3 connected in series with each other, and three transistors Tn1, Tn2, Tn3 connected in parallel with each other between power supply voltage lines Vdd, Vss. It is configured to be electrically connected to.
このトランジスタTp1,Tp2,Tp3は、pチャネルMOS・FETからなり、n型ウエル2内に形成されている。また、トランジスタTn1,Tn2,Tn3は、nチャネルMOS・FETからなり、p型ウエル3内に形成されている。
The transistors Tp1, Tp2, Tp3 are made of p-channel MOS • FETs and are formed in the n-
このトランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN1に電気的に接続されている。トランジスタTp2,Tn2のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN2に電気的に接続されている。トランジスタTp3,Tn3のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN3に電気的に接続されている。トランジスタTp3のソースと、トランジスタTn1,Tn2,Tn3のドレインとは電気的に接続され、さらに出力線OUTと電気的に接続されている。 The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN1. The gate electrodes of the transistors Tp2 and Tn2 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN2. The gate electrodes of the transistors Tp3 and Tn3 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN3. The source of the transistor Tp3 and the drains of the transistors Tn1, Tn2, and Tn3 are electrically connected and further electrically connected to the output line OUT.
この図10〜図17に示すように、前述した実施の形態1のCMOS型の半導体集積回路装置と同様にn型ウエル2とp型ウエル3とにそれぞれMOS・FETからなるスイッチ用トランジスタTps,Tnsを配置し、スイッチ用トランジスタTps,Tnsをコントロールするためのコントロール信号線Cwl,Csu、n型ウエル2に接続されているウエル給電用線Vwlおよびp型ウエル3に接続されているウエル給電用線Vsuを設けることにより、特に半導体集積回路装置の通常動作に際してラッチアップを防止することができ、高性能でしかも高信頼度の半導体集積回路装置とすることができる。また、半導体集積回路装置の試験に際してリーク電流を抑制することができ、そのリーク電流に起因する熱暴走を抑制することができるので、半導体集積回路装置の歩留りおよび信頼性を向上させることが可能となっている。
As shown in FIGS. 10 to 17, as in the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the first embodiment, the n-
次に、本発明の他の実施の形態を図18によって説明する。図18は、本実施の形態であるCMOS型の半導体集積回路装置における半導体チップSC内の電源電圧線およびコントロール信号線の配置を模式的に示した図である。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 18 is a diagram schematically showing the arrangement of power supply voltage lines and control signal lines in the semiconductor chip SC in the CMOS type semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment.
図18に示すように、本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置の配線レイアウトは、各配線を行列状に配置する態様を適用できる。各配線の端部には、ピン19が形成されており、複数のピン19を通して回路動作上必要な電源電圧Vddと電源電圧Vssが入力される構造となっている。
As shown in FIG. 18, the wiring layout of the CMOS type semiconductor integrated circuit device of this embodiment can be applied to a mode in which the wirings are arranged in a matrix.
ウエル給電用線Vwlおよびウエル給電用線Vsuは半導体チップSCにおける特定の1個のピン19を通して半導体チップSC内の内部回路に入力される構造となっている。
The well power supply line Vwl and the well power supply line Vsu are input to an internal circuit in the semiconductor chip SC through one
また、コントロール信号線Cwlおよびコントロール信号線Csuも、半導体チップSCにおける特定の1個のピン19を通して半導体チップSC内の内部回路に入力される構造となっている。
The control signal line Cwl and the control signal line Csu are also input to an internal circuit in the semiconductor chip SC through one
本実施の形態のCMOS型の半導体集積回路装置によれば、通常動作の際には、コントロール信号線Cwlとウエル給電用線Vwlの電位を電源電圧Vddまたは電源電圧Vssと等しくするために、試験時などにおいてそれらが入力されるピン19の間にあらかじめ高抵抗体などを接続することができる。また、コントロール信号線Csuとウエル給電用線Vsuとの電位を電源電圧Vddまたは電源電圧Vssと等しくするために、試験時などにおいてそれらが入力されるピン19の間にあらかじめ高抵抗体などを接続することができる。このようにすることによって、通常動作においては、試験時などにおいて使用する高抵抗体などを取り除くことにより、通常の状態、すなわち、各ピン19の間に何も接続していない状態をもって動作させることができる。すなわち、半導体集積回路装置の試験時においては、上記した高抵抗体を取り除き、ピン19を通じて外部から所定の信号あるいは電源電圧をコントロール信号線Cwl,Csuおよびウエル給電用線Vwl,Vsuに供給するようにする。一方、半導体集積回路装置の通常動作時においては、コントロール信号線Cwl,Csuとウエル給電用線Vwl,Vsuとを、それぞれ高抵抗体などを介して電源電圧線Vdd,Vssと電気的に接続しておき、コントロール信号線Cwl,Csuおよびウエル給電用線Vwl,Vsuを所定の電位に固定する。これにより、半導体集積回路装置の通常動作時においては、コントロール信号線Cwl,Csuおよびウエル給電用線Vwl,Vsuに外部から所定の信号や電圧を供給しなくても、半導体集積回路装置における所望の回路動作を行わせることが可能となっている。
According to the CMOS type semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, in normal operation, the test signal line Cwl and the well power supply line Vwl are tested in order to equalize the power supply voltage Vdd or the power supply voltage Vss. A high resistor or the like can be connected in advance between the
次に、本発明の他の実施の形態を図19によって説明する。図19は半導体チップSCの要部平面図を示している。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 19 shows a plan view of the main part of the semiconductor chip SC.
半導体チップSCには、n型ウエル2およびp型ウエル3が、図19の横方向に沿って、すなわち、セル領域CLの配列方向に沿って延在した状態で形成されている。
In the semiconductor chip SC, the n-
図19においてはn型ウエル2およびp型ウエル3の各々が複数個に分割されているように示されているが、これは1個のセル領域CLの区切りを示すもので、n型ウエル2およびp型ウエル3のそれぞれは複数個に分割されているわけではなく一体的に、すなわち、所定の不純物分布が連続する半導体領域として電気的にも接続された状態で形成されている。
In FIG. 19, each of the n-
このセル領域CLは、基本単位の論理ゲートを形成するのに必要な一まとまりの素子が配置される領域であり、その範囲は、n型ウエル2およびp型ウエル3の両方を含むように設定されている。
The cell region CL is a region where a group of elements necessary for forming a logic gate of a basic unit is disposed, and the range is set to include both the n-
また、半導体チップSCの主面上には、上述のセル領域CLの一群を取り囲むように、電源電圧線Vdd,Vss、ウエル給電用線Vwl,Vsuおよびコントロール信号線Cwl,Csuが配置されている。なお、半導体チップSCの主面上には、電源電圧線Vdd,Vss、ウエル給電用線Vwl,Vsuおよびコントロール信号線Cwl,Csuが格子状に配置されている。図19にはその格子の基本単位分が示されている。 On the main surface of the semiconductor chip SC, power supply voltage lines Vdd and Vss, well power supply lines Vwl and Vsu, and control signal lines Cwl and Csu are arranged so as to surround the group of the cell regions CL described above. . On the main surface of the semiconductor chip SC, power supply voltage lines Vdd and Vss, well feed lines Vwl and Vsu, and control signal lines Cwl and Csu are arranged in a grid pattern. FIG. 19 shows the basic unit of the lattice.
電源電圧線Vdd1、ウエル給電用線Vwl1およびコントロール信号線Cwl1は、セル領域CLの長手方向の端部(図19の上方)近傍側において、各セル領域CLを横切るように、セル領域CLの配列方向に沿って延在した状態で配置されている。なお、電源電圧線Vdd1、ウエル給電用線Vwl1およびコントロール信号線Cwl1は、セル領域CLの中心から外周に向かう方向に沿って順に配置されている。 The power supply voltage line Vdd1, the well power supply line Vwl1, and the control signal line Cwl1 are arranged in the cell region CL so as to cross the cell regions CL in the vicinity of the end in the longitudinal direction of the cell region CL (upper side in FIG. 19). It is arranged in a state extending along the direction. The power supply voltage line Vdd1, the well feeding line Vwl1, and the control signal line Cwl1 are sequentially arranged along the direction from the center of the cell region CL toward the outer periphery.
電源電圧線Vss1、ウエル給電用線Vsu1およびコントロール信号線Csu1は、セル領域CLの長手方向の端部(図19の下方)近傍側において、各セル領域CLを横切るように、セル領域CLの配列方向に沿って延在した状態で配置されている。なお、電源電圧線Vss1、ウエル給電用線Vsu1およびコントロール信号線Csu1は、セル領域CLの中心から外周に向かう方向に沿って順に配置されている。 The power supply voltage line Vss1, the well power supply line Vsu1 and the control signal line Csu1 are arranged in the cell region CL so as to cross the cell regions CL in the vicinity of the end in the longitudinal direction of the cell region CL (downward in FIG. 19). It is arranged in a state extending along the direction. The power supply voltage line Vss1, the well power supply line Vsu1, and the control signal line Csu1 are sequentially arranged along the direction from the center of the cell region CL toward the outer periphery.
これら電源電圧線Vdd1,Vss1、ウエル給電用線Vwl1,Vsu1およびコントロール信号線Cwl1,Csu1は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、第1配線層に形成されている。 These power supply voltage lines Vdd1, Vss1, well feed lines Vwl1, Vsu1 and control signal lines Cwl1, Csu1 are made of, for example, aluminum or aluminum alloy and are formed in the first wiring layer.
一方、電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Cwl2は、セル領域CLの配列方向に対して直交するように延在した状態で配置されている。なお、電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Cwl2は、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2が電源電圧線Vdd2,Vss2によって挟まれた状態で配置されている。 On the other hand, the power supply voltage lines Vdd2 and Vss2, the well power supply lines Vwl2 and Vsu2, and the control signal lines Cwl2 and Cwl2 are arranged so as to extend perpendicular to the arrangement direction of the cell regions CL. The power supply voltage lines Vdd2 and Vss2, the well power supply lines Vwl2 and Vsu2 and the control signal lines Cwl2 and Cwl2 are sandwiched between the power supply voltage lines Vdd2 and Vss2 Arranged in a state.
これら電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、第2配線層に形成されている。 These power supply voltage lines Vdd2, Vss2, well feed lines Vwl2, Vsu2 and control signal lines Cwl2, Csu2 are made of, for example, aluminum or an aluminum alloy and are formed in the second wiring layer.
第2配線層に配置された電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2は、それぞれ第1配線層に配置された電源電圧線Vdd1,Vss1、ウエル給電用線Vwl1,Vsu1およびコントロール信号線Cwl1,Csu1との交差点において接続孔THを通じて電気的に接続されている。 The power supply voltage lines Vdd2, Vss2, the well power supply lines Vwl2, Vsu2 and the control signal lines Cwl2, Csu2 arranged in the second wiring layer are the power supply voltage lines Vdd1, Vss1, and the well power supply arranged in the first wiring layer, respectively. They are electrically connected through connection holes TH at the intersections of the lines Vwl1, Vsu1 and the control signal lines Cwl1, Csu1.
ところで、本実施の形態においては、以下のような構成になっている。第1に、前記実施の形態と同様にスイッチ用トランジスタTps,Tns(図3等参照)が、1つのセル領域CL毎、すなわち、1つの論理ゲート毎に1個ずつ配置されている。したがって、前記実施の形態と同じ効果を得ることが可能となっている。 By the way, in this Embodiment, it has the following structures. First, similarly to the above-described embodiment, one switching transistor Tps, Tns (see FIG. 3 and the like) is arranged for each cell region CL, that is, for each logic gate. Therefore, it is possible to obtain the same effect as the above embodiment.
第2に、上記した第1配線層の電源電圧線Vdd1,Vss1、ウエル給電用線Vwl,Vsu1およびコントロール信号線Cwl,Csu1の直下に配置されている。すなわち、電源電圧線Vdd1,Vss1、ウエル給電用線Vwl1,Vsu1およびコントロール信号線Cwl1,Csu1の直下は、通常、半導体集積回路装置を構成する素子が配置されない空き領域になっているが、その空き領域にスイッチ用トランジスタTps,Tnsを設けることにより半導体チップSCの主面を有効に使用することが可能となる。その結果、その空き領域以外の領域にスイッチ用トランジスタTps,Tnsを設ける場合に比べてセル領域CLの面積を縮小することができるので、素子集積度の向上や半導体チップSCの全体的な面積の縮小を推進することが可能となる。 Secondly, the power supply voltage lines Vdd1 and Vss1, the well power supply lines Vwl and Vsu1 and the control signal lines Cwl and Csu1 are arranged immediately below the first wiring layer. That is, the power supply voltage lines Vdd1, Vss1, the well power supply lines Vwl1, Vsu1 and the control signal lines Cwl1, Csu1 are usually empty areas in which elements constituting the semiconductor integrated circuit device are not arranged. By providing the switching transistors Tps and Tns in the region, the main surface of the semiconductor chip SC can be used effectively. As a result, the area of the cell region CL can be reduced as compared with the case where the switching transistors Tps and Tns are provided in a region other than the empty region, so that the degree of element integration is improved and the overall area of the semiconductor chip SC is reduced. Reduction can be promoted.
次に、本発明の他の実施の形態を図20〜図25によって説明する。図20は本実施の形態におけるCMOS型の半導体集積回路装置の要部における回路図を示している。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 20 shows a circuit diagram of the main part of the CMOS type semiconductor integrated circuit device according to the present embodiment.
本実施の形態においては、前記したスイッチ用トランジスタTps,Tnsを、複数の論理ゲートに対して1個設ける構造になっている。図20には論理ゲートとして、たとえばインバータ回路INV、2入力NANDゲート回路NAおよび2入力NORゲート回路NOが示されている。ただし、論理ゲートの種類は、これらに限定されるものではなく種々変更可能である。また、1個のスイッチ用トランジスタが配置される論理ゲート群は、異なる種類の論理ゲートで構成するものに限定されるものではなく、同一種類の論理ゲートで構成するものにも適用できる。 In the present embodiment, one switching transistor Tps, Tns is provided for each of a plurality of logic gates. FIG. 20 shows, for example, an inverter circuit INV, a 2-input NAND gate circuit NA, and a 2-input NOR gate circuit NO as logic gates. However, the types of logic gates are not limited to these and can be variously changed. In addition, the logic gate group in which one switching transistor is arranged is not limited to one composed of different types of logic gates, and can be applied to one composed of the same type of logic gates.
インバータ回路INVは、トランジスタTp1,Tn1が電源電圧線Vdd,Vssの間に直列に接続されて構成されている。トランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線INに電気的に接続されている。 The inverter circuit INV is configured by connecting transistors Tp1 and Tn1 in series between power supply voltage lines Vdd and Vss. The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN.
2入力NANDゲート回路NAは、互いに並列に接続された2つのトランジスタTp1,Tp2と、互いに直列に接続された2つのトランジスタTn1,Tn2とが、電源電圧線Vdd,Vssの間に電気的に接続されて構成されている。トランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN1に電気的に接続されている。トランジスタTp2,Tn2のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN2に電気的に接続されている。トランジスタTp1,Tp2のソースと、トランジスタTn1のドレインとは電気的に接続されている。 In the 2-input NAND gate circuit NA, two transistors Tp1, Tp2 connected in parallel to each other and two transistors Tn1, Tn2 connected in series to each other are electrically connected between power supply voltage lines Vdd, Vss. Has been configured. The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN1. The gate electrodes of the transistors Tp2 and Tn2 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN2. The sources of the transistors Tp1 and Tp2 and the drain of the transistor Tn1 are electrically connected.
2入力NORゲート回路NOは、互いに直列に接続された2つのトランジスタTp1,Tp2と、互いに並列に接続された2つのトランジスタTn1,Tn2とが、電源電圧線Vdd,Vssの間に電気的に接続されて構成されている。トランジスタTp1,Tn1のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN1に電気的に接続されている。トランジスタTp2,Tn2のゲート電極は電気的に接続され、さらに入力線IN2に電気的に接続されている。トランジスタTp2のソースと、トランジスタTn1,Tn2のドレインとは電気的に接続されている。 In the 2-input NOR gate circuit NO, two transistors Tp1, Tp2 connected in series with each other and two transistors Tn1, Tn2 connected in parallel with each other are electrically connected between power supply voltage lines Vdd, Vss. Has been configured. The gate electrodes of the transistors Tp1 and Tn1 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN1. The gate electrodes of the transistors Tp2 and Tn2 are electrically connected and further electrically connected to the input line IN2. The source of the transistor Tp2 and the drains of the transistors Tn1 and Tn2 are electrically connected.
これらインバータ回路INV、2入力NAND回路NA、2入力NOR回路NOのトランジスタTp1,Tp2,Tn1,Tn2およびスイッチ用トランジスタTps,Tnsの基板電位は、ウエル給電用線Vwl,Vsuから供給されるようになっている。 The substrate potentials of the transistors Tp1, Tp2, Tn1, Tn2 and the switching transistors Tps, Tns of the inverter circuit INV, the 2-input NOR circuit NO, and the switching transistors Tps, Tns are supplied from the well power supply lines Vwl, Vsu. It has become.
ウエル給電用線Vwlと電源電圧線Vddとの間には、スイッチ用トランジスタTpsが電気的に接続されている。また、ウエル給電用線Vsuと電源電圧線Vssとの間には、スイッチ用トランジスタTnsが電気的に接続されている。 A switching transistor Tps is electrically connected between the well power supply line Vwl and the power supply voltage line Vdd. A switching transistor Tns is electrically connected between the well power supply line Vsu and the power supply voltage line Vss.
すなわち、半導体集積回路装置の試験に際しては、スイッチ用トランジスタTps,Tnsをオフにして、ウエル給電用線Vwl,Vsuに所定の電位を供給することにより、リーク電流を抑えることができ、そのリーク電流に起因する熱暴走を抑制することができる。これにより、半導体集積回路装置の歩留りおよび信頼性を向上させることが可能となっている。 That is, when testing the semiconductor integrated circuit device, the leakage current can be suppressed by turning off the switching transistors Tps and Tns and supplying a predetermined potential to the well power supply lines Vwl and Vsu. The thermal runaway caused by can be suppressed. As a result, the yield and reliability of the semiconductor integrated circuit device can be improved.
また、半導体集積回路装置の通常動作に際しては、スイッチ用トランジスタTps,Tnsをオンにして、ウエル給電用線Vwl,Vsuにそれぞれ電源電圧Vdd,Vssを供給することにより、ラッチアップを防止することができるので、半導体集積回路装置の動作信頼性を確保することが可能となっている。 In the normal operation of the semiconductor integrated circuit device, the switching transistors Tps and Tns are turned on to supply the power supply voltages Vdd and Vss to the well power supply lines Vwl and Vsu, respectively, thereby preventing latch-up. Therefore, it is possible to ensure the operational reliability of the semiconductor integrated circuit device.
次に、図20に示した回路のレイアウト例を図21および図22に示す。 Next, FIG. 21 and FIG. 22 show layout examples of the circuit shown in FIG.
図21は、ウエル給電用線Vwl,Vsuを、n型ウエル2およびp型ウエル3で構成した場合を示している。すなわち、ウエル給電用電圧Vwl,Vsuを、それぞれn型ウエル2およびp型ウエル3を通じて複数の論理ゲートのウエルに供給する構造を示している。
FIG. 21 shows a case where the well power supply lines Vwl and Vsu are constituted by an n-
また、図22は、ウエル給電用線Vwl,Vsuを配線Lで構成した場合を示している。すなわち、ウエル給電用電圧Vwl,Vsuを配線Lを通じて複数の論理ゲートのウエルに供給する構造を示している。 FIG. 22 shows a case where the well power supply lines Vwl and Vsu are constituted by the wiring L. That is, a structure is shown in which the well power supply voltages Vwl and Vsu are supplied to the wells of a plurality of logic gates through the wiring L.
この配線Lは、各論理ゲートのセル領域CL内におけるn型ウエル2およびp型ウエル3に接続孔THを通じて電気的に接続されている。すなわち、ウエル給電用電圧Vwl,Vsuを、各論理ゲートの近傍から供給することが可能となっている。したがって、図22の構造においては、各論理ゲートに対して図21の構造よりも安定した状態でウエル給電用電圧Vwl,Vsuを供給することが可能となっている。
The wiring L is electrically connected to the n-
次に、図22の構造を採用した場合における半導体チップの要部平面図を図23に示す。また、そのXXIV−XXIV線およびXXV−XXV線の断面図を図24および図25に示す。 Next, FIG. 23 shows a plan view of the main part of the semiconductor chip when the structure of FIG. 22 is adopted. Further, cross-sectional views of the XXIV-XXIV line and the XXV-XXV line are shown in FIGS.
半導体チップSCには、n型ウエル2およびp型ウエル3が、図23の横方向に沿って、すなわち、セル領域CLの配列方向に沿って延在した状態で形成されている。
In the semiconductor chip SC, the n-
図23においてはn型ウエル2およびp型ウエル3が複数個に分割されているように示されているが、これは1個のセル領域CLの区切りを示すもので、n型ウエル2およびp型ウエル3のそれぞれは複数個に分割されているわけではなく一体的に、すなわち、所定の不純物分布が連続する1つの半導体領域として電気的にも接続された状態で形成されている。
In FIG. 23, the n-
このセル領域CLは、基本単位の論理ゲートを形成するのに必要な一まとまりの素子が配置される領域であり、その範囲は、n型ウエル2およびp型ウエル3の両方を含むように設定されている。
The cell region CL is a region where a group of elements necessary for forming a logic gate of a basic unit is disposed, and the range is set to include both the n-
また、半導体チップSCの主面上には、上述のセル領域CLの一群を取り囲むように、電源電圧線Vdd,Vssおよびウエル給電用線Vwl,Vsuが配置されている。ただし、コントロール信号線Cwl,Csuは、図23の縦方向、すなわち、セル領域CLの配列方向に対して直交する方向に延在するもののみが配置されている。これは、本実施の形態においては、後述するように、スイッチ用トランジスタTps,Tns(図20等参照)が、セル領域CLの配列方向に対して直交する方向に延在する電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2の直下に形成されているので、コントロール信号線Cwl2,Csu2を図23の横方向、すなわち、セル領域CLの配列方向に延在させて配置する必要がないからである。このため、本実施の形態においては、図23の縦方向の寸法、すなわち、セル領域CLの長手方向における寸法を縮小することが可能となっている。 On the main surface of the semiconductor chip SC, power supply voltage lines Vdd and Vss and well power supply lines Vwl and Vsu are arranged so as to surround the group of the cell regions CL described above. However, only the control signal lines Cwl and Csu that extend in the vertical direction of FIG. 23, that is, in the direction orthogonal to the arrangement direction of the cell regions CL are arranged. In the present embodiment, as will be described later, the switching transistors Tps, Tns (see FIG. 20 and the like) have power supply voltage lines Vdd2, extending in a direction orthogonal to the arrangement direction of the cell regions CL. Since Vss2, well feed lines Vwl2, Vsu2 and control signal lines Cwl2, Csu2 are formed immediately below, the control signal lines Cwl2, Csu2 are extended in the horizontal direction of FIG. 23, that is, in the arrangement direction of the cell regions CL. This is because there is no need to arrange them. For this reason, in the present embodiment, it is possible to reduce the vertical dimension in FIG. 23, that is, the dimension in the longitudinal direction of the cell region CL.
なお、半導体チップSCの主面上には、電源電圧線Vdd,Vssおよびウエル給電用線Vwl,Vsuが格子状に配置されている。図23にはその格子の基本単位分が示されている。 On the main surface of the semiconductor chip SC, power supply voltage lines Vdd and Vss and well feed lines Vwl and Vsu are arranged in a grid pattern. FIG. 23 shows the basic unit of the lattice.
電源電圧線Vdd1およびウエル給電用線Vwl1は、セル領域CLの長手方向の端部(図23の上方)近傍側において、各セル領域CLを横切るように、セル領域CLの配列方向に沿って延在した状態で配置されている。なお、電源電圧線Vdd1およびウエル給電用線Vwl1は、セル領域CLの中心から外周に向かう方向に沿って順に配置されている。 The power supply voltage line Vdd1 and the well power supply line Vwl1 extend along the arrangement direction of the cell regions CL so as to cross the cell regions CL in the vicinity of the longitudinal end portion (upper side in FIG. 23) of the cell region CL. It is arranged in the existing state. The power supply voltage line Vdd1 and the well power supply line Vwl1 are sequentially arranged along the direction from the center of the cell region CL toward the outer periphery.
電源電圧線Vss1およびウエル給電用線Vsu1は、セル領域CLの長手方向の端部(図23の下方)近傍側において、各セル領域CLを横切るように、セル領域CLの配列方向に沿って延在した状態で配置されている。なお、電源電圧線Vss1およびウエル給電用線Vsu1は、セル領域CLの中心から外周に向かう方向に沿って順に配置されている。 The power supply voltage line Vss1 and the well power supply line Vsu1 extend along the arrangement direction of the cell regions CL so as to cross each cell region CL on the side near the end portion (downward in FIG. 23) in the longitudinal direction of the cell region CL. It is arranged in the existing state. The power supply voltage line Vss1 and the well power supply line Vsu1 are arranged in order along the direction from the center of the cell region CL toward the outer periphery.
これら電源電圧線Vdd1,Vss1およびウエル給電用線Vwl1,Vsu1は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、第1配線層に形成されている。 These power supply voltage lines Vdd1, Vss1 and well feed lines Vwl1, Vsu1 are made of, for example, aluminum or an aluminum alloy, and are formed in the first wiring layer.
電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Cwl2は、セル領域CLの配列方向に対して直交するように延在した状態で配置されている。なお、電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Cwl2は、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Cwl2が電源電圧線Vdd2,Vss2によって挟まれた状態で配置されている。 The power supply voltage lines Vdd2, Vss2, the well power supply lines Vwl2, Vsu2 and the control signal lines Cwl2, Cwl2 are arranged so as to extend perpendicular to the arrangement direction of the cell regions CL. The power supply voltage lines Vdd2, Vss2, the well feed lines Vwl2, Vsu2 and the control signal lines Cwl2, Cwl2 are sandwiched between the power feed lines Vwl2, Vsu2 and the control signal lines Cwl2, Cwl2. Arranged in a state.
これら電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2は、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなり、第2配線層に形成されている。 These power supply voltage lines Vdd2, Vss2, well feed lines Vwl2, Vsu2 and control signal lines Cwl2, Csu2 are made of, for example, aluminum or an aluminum alloy and are formed in the second wiring layer.
第2配線層に配置された電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2は、それぞれ第1配線層に配置された電源電圧線Vdd1,Vss1、ウエル給電用線Vwl1,Vsu1およびコントロール信号線Cwl,Csu1との交差点の接続孔THを通じて電気的に接続されている。 The power supply voltage lines Vdd2 and Vss2, the well feed lines Vwl2 and Vsu2 and the control signal lines Cwl2 and Csu2 arranged in the second wiring layer are the power supply voltage lines Vdd1 and Vss1 and the well feed line arranged in the first wiring layer, respectively. They are electrically connected through connection holes TH at intersections of the lines Vwl1 and Vsu1 and the control signal lines Cwl and Csu1.
このように、本実施の形態においては、上記したスイッチ用トランジスタTps,Tnsが、複数のセル領域CL、すなわち、複数の論理ゲート毎に1組の割合で配置されているとともに、上記した電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vw2,Vsu2およびコントロール信号線Cw2,Csu2の直下に配置されている。すなわち、電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2の直下は、通常、半導体集積回路装置を構成する素子が配置されない空き領域になっているが、その空き領域にスイッチ用トランジスタTps,Tnsを設けることにより半導体チップSCの主面を有効に使用することが可能となる。その結果、その空き領域以外の領域にスイッチ用トランジスタTps,Tnsを設ける場合に比べて面積の増大を抑えることが可能となっている。また、上記したようにセル領域CLの長手方向の寸法を縮小することができる。このため、素子集積度の向上や半導体チップSCの全体的な面積の縮小をさらに推進することが可能となる。 As described above, in the present embodiment, the switching transistors Tps and Tns described above are arranged at a ratio of one set for each of the plurality of cell regions CL, that is, the plurality of logic gates, and the power supply voltage described above. They are arranged immediately below the lines Vdd2, Vss2, well feed lines Vw2, Vsu2 and control signal lines Cw2, Csu2. In other words, the power supply voltage lines Vdd2, Vss2, the well feed lines Vwl2, Vsu2 and the control signal lines Cwl2, Csu2 are usually empty areas in which elements constituting the semiconductor integrated circuit device are not arranged. By providing the switching transistors Tps and Tns in the region, the main surface of the semiconductor chip SC can be used effectively. As a result, it is possible to suppress an increase in area as compared with the case where the switching transistors Tps and Tns are provided in a region other than the empty region. Further, as described above, the dimension in the longitudinal direction of the cell region CL can be reduced. For this reason, it becomes possible to further promote the improvement of the element integration degree and the reduction of the overall area of the semiconductor chip SC.
図24にはpチャネルMOS・FETからなるスイッチ用トランジスタTpの断面図が示されている。スイッチ用トランジスタTpは、n型ウエル2においてフィールド絶縁膜4に囲まれた活性領域に形成されており、半導体領域20pl、ゲート絶縁膜20piおよびゲート電極Gを有している。
FIG. 24 is a sectional view of a switching transistor Tp made of a p-channel MOS • FET. The switching transistor Tp is formed in an active region surrounded by the
半導体領域20plは、低濃度領域20pl1と高濃度領域20pl2とを有している。低濃度領域20pl1および高濃度領域20pl2は、たとえばp型不純物のホウ素が含有されてなり、高濃度領域20pl2の方が低濃度領域20pl1よりも不純物濃度が高く設定されている。 The semiconductor region 20pl has a low concentration region 20pl1 and a high concentration region 20pl2. The low concentration region 20pl1 and the high concentration region 20pl2 contain, for example, p-type impurity boron, and the high concentration region 20pl2 is set to have a higher impurity concentration than the low concentration region 20pl1.
ゲート絶縁膜20piは、たとえば二酸化シリコン(SiO2)からなり、ゲート電極Gは、たとえば低抵抗ポリシリコンの単層膜または低抵抗ポリシリコン上にタングステンシリサイド等のようなシリサイドを堆積した積層膜からなる。 The gate insulating film 20pi is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ), and the gate electrode G is made of, for example, a single layer film of low resistance polysilicon or a laminated film in which silicide such as tungsten silicide is deposited on the low resistance polysilicon. Become.
図24にはゲート電極Gが複数分割されて示されているが、実際にはこれらのゲート電極Gは互いに電気的に接続されている。ゲート電極Gの側面には、たとえばSiO2などからなる側壁絶縁膜21が形成されている。
Although the gate electrode G is divided into a plurality of parts in FIG. 24, these gate electrodes G are actually electrically connected to each other. A
このスイッチ用トランジスタTpは、層間絶縁膜22aによって被覆されている。この層間絶縁膜22aは、たとえばSiO2などからなり、その上には、第1層配線層の電源電圧線Vdd1が形成されている。この電源電圧線Vdd1は、層間絶縁膜22bによって被覆されている。この層間絶縁膜22bは、たとえばSiO2などからなり、その上には、電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2が形成されている。なお、この上層には層間絶縁膜を介して第3層配線が形成され、さらに、その第3層配線は表面保護膜によって被覆されている。
The switch transistor Tp is covered with an
図25にはnチャネルMOS・FETからなるスイッチ用トランジスタTnの断面図が示されている。スイッチ用トランジスタTnは、p型ウエル3においてフィールド絶縁膜4に囲まれた活性領域に形成されており、半導体領域20nl、ゲート絶縁膜20niおよびゲート電極Gを有している。
FIG. 25 shows a sectional view of a switching transistor Tn made of an n-channel MOS • FET. The switching transistor Tn is formed in the active region surrounded by the
半導体領域20nlは、低濃度領域20nl1と高濃度領域20nl2とを有している。低濃度領域20nl1および高濃度領域20nl2は、たとえばn型不純物のリンまたはヒ素(As)が含有されてなり、高濃度領域20nl2の方が低濃度領域20nl1よりも不純物濃度が高く設定されている。 The semiconductor region 20nl has a low concentration region 20nl1 and a high concentration region 20nl2. The low concentration region 20nl1 and the high concentration region 20nl2 contain, for example, an n-type impurity such as phosphorus or arsenic (As), and the impurity concentration of the high concentration region 20nl2 is set higher than that of the low concentration region 20nl1.
ゲート絶縁膜20niは、たとえばSiO2からなり、ゲート電極Gは、たとえば低抵抗ポリシリコンの単層膜または低抵抗ポリシリコン上にタングステンシリサイド等のようなシリサイドを堆積した積層膜からなる。 The gate insulating film 20ni is made of, for example, SiO 2, gate electrode G is made of, for example, laminated films, such was a silicide is deposited as tungsten silicide to low-resistance poly-silicon single layer film or a low-resistance poly-on silicon.
図25にはゲート電極Gが複数分割されて示されているが、実際にはこれらのゲート電極Gは互いに電気的に接続されている。ゲート電極Gの側面には、たとえばSiO2などからなる側壁絶縁膜21が形成されている。
In FIG. 25, the gate electrode G is divided into a plurality of parts, but actually, these gate electrodes G are electrically connected to each other. A
このスイッチ用トランジスタTnは、層間絶縁膜22aによって被覆されている。この層間絶縁膜22aは、たとえばSiO2などからなり、その上には、第1層配線層の電源電圧線Vss1が形成されている。この電源電圧線Vss1は、層間絶縁膜22bによって被覆されている。この層間絶縁膜22bは、たとえばSiO2などからなり、その上には、電源電圧線Vdd2,Vss2、ウエル給電用線Vwl2,Vsu2およびコントロール信号線Cwl2,Csu2が形成されている。なお、この上層には層間絶縁膜を介して第3層配線が形成され、さらに、その第3層配線は表面保護膜によって被覆されている。
The switch transistor Tn is covered with an
このように、本実施の形態によれば、図1等で説明した前記実施の形態で得られる効果の他に以下の効果を得ることが可能となっている。
(1).複数の論理ゲートに対して1組のスイッチ用トランジスタTps,Tnsを配置することにより、半導体チップSC内における全体的なスイッチ用トランジスタTps,Tnsの占有面積を縮小することが可能となる。
(2).スイッチ用トランジスタTps,Tnsを電源電圧線Vdd2,Vss2等の配線配置領域の直下に設けたことにより、半導体チップSCの主面を有効に使用することができ、その配線配置領域以外の領域にスイッチ用トランジスタTps,Tnsを設ける場合に比べて面積の増大を抑えることが可能となる。
(3).スイッチ用トランジスタTps,Tnsを電源電圧線Vdd2,Vss2等の配線配置領域の直下に設けたことにより、セル領域CLの配列方向に延びるコントロール信号線Cwl,Csuを設ける必要がなくなるので、その分、セル領域CLの長手方向の面積を縮小することが可能となる。
(4).上記(1)〜(3)により、スイッチ用トランジスタTps,Tnsを付加したことに起因するチップサイズの増大を抑えることが可能となる。
(5).上記(1)〜(3)により、スイッチ用トランジスタTps,Tnsを付加したことに起因する集積回路素子の集積度の低減を抑えることが可能となる。
Thus, according to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the embodiment described with reference to FIG.
(1) By arranging one set of switching transistors Tps and Tns for a plurality of logic gates, the total area occupied by the switching transistors Tps and Tns in the semiconductor chip SC can be reduced. Become.
(2) By providing the switching transistors Tps and Tns directly below the wiring arrangement area such as the power supply voltage lines Vdd2 and Vss2, the main surface of the semiconductor chip SC can be used effectively. As compared with the case where the switching transistors Tps and Tns are provided in this region, it is possible to suppress an increase in area.
(3) Since the switching transistors Tps and Tns are provided immediately below the wiring arrangement region such as the power supply voltage lines Vdd2 and Vss2, it is not necessary to provide the control signal lines Cwl and Csu extending in the arrangement direction of the cell region CL. Accordingly, the area of the cell region CL in the longitudinal direction can be reduced.
(4) By the above (1) to (3), it is possible to suppress an increase in chip size due to the addition of the switching transistors Tps and Tns.
(5) By the above (1) to (3), it is possible to suppress the reduction in the degree of integration of the integrated circuit element due to the addition of the switching transistors Tps and Tns.
次に、本発明の他の実施の形態を図26によって説明する。図26は本発明の実施の形態である半導体集積回路装置の要部回路図を示している。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 26 is a principal circuit diagram of the semiconductor integrated circuit device according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態は、図20などで説明した前記実施の形態とほぼ同じ構造となっている。異なるのは、スイッチ用トランジスタTps,Tnsの前段に、スイッチ用トランジスタTps,Tnsの動作を制御するスイッチ制御部STCを設けていることである。 This embodiment has substantially the same structure as the above-described embodiment described with reference to FIG. The difference is that a switch control unit STC for controlling the operation of the switching transistors Tps and Tns is provided before the switching transistors Tps and Tns.
本実施の形態においては、このスイッチ制御部STCを設けたことにより、スイッチ用トランジスタTps,Tnsのオン・オフを制御するコントロール信号用の配線を1本にすることが可能となっている。これは、コントロール信号線Cwl,Csuが、一方が高電位(High)の際、他方が低電位(Low)となるのを考慮した構造であり、以下のような構成となっている。 In the present embodiment, by providing the switch control unit STC, it is possible to provide a single control signal wiring for controlling on / off of the switching transistors Tps and Tns. This is a structure that takes into account that one of the control signal lines Cwl and Csu is at a high potential (High) and the other is at a low potential (Low), and has the following configuration.
スイッチ制御部STCは、トランジスタTpc1,Tpc2,Tnc1,Tnc2と、インバータ回路INVcとを有している。トランジスタTpc1,Tpc2は、pチャネルMOS・FETからなり、トランジスタTnc1,Tc2は、nチャネルMOS・FETからなる。 The switch control unit STC includes transistors Tpc1, Tpc2, Tnc1, and Tnc2, and an inverter circuit INVc. The transistors Tpc1 and Tpc2 are p-channel MOS • FETs, and the transistors Tnc1 and Tc2 are n-channel MOS • FETs.
コントロール信号線Cは、インバータ回路INVcを介してトランジスタTpc1,Tnc1のゲート電極に電気的に接続されているとともに、インバータ回路INVcを介さないでトランジスタTpc2,Tnc2のゲート電極に電気的に接続されている。すなわち、本実施の形態においては、コントロール信号線Cを2つの配線経路に分けるとともに、その一方の配線経路はインバータ回路INVcを介して後段の回路と電気的に接続し、その他方の配線経路はインバータ回路INVcを介さずに後段の回路と電気的に接続する構成となっている。これにより、1つのコントロール信号から電位の異なる2つのコントロール信号を生成し、その電位の異なる2つの信号を、それぞれコントロール信号Cwl,Csuとしてスイッチ用トランジスタTps,Tnsに伝送する構成になっている。 The control signal line C is electrically connected to the gate electrodes of the transistors Tpc1 and Tnc1 through the inverter circuit INVc, and is electrically connected to the gate electrodes of the transistors Tpc2 and Tnc2 without going through the inverter circuit INVc. Yes. That is, in the present embodiment, the control signal line C is divided into two wiring paths, one of which is electrically connected to the subsequent circuit through the inverter circuit INVc, and the other wiring path is It is configured to be electrically connected to a subsequent circuit without going through the inverter circuit INVc. Thus, two control signals having different potentials are generated from one control signal, and the two signals having different potentials are transmitted to the switching transistors Tps and Tns as control signals Cwl and Csu, respectively.
トランジスタTpc1,Tnc1の一方の半導体領域は、スイッチ用トランジスタTpsのゲート電極に電気的に接続されている。また、トランジスタTpc1の他方の半導体領域は、ウエル給電用線Vwlと電気的に接続され、トランジスタTnc1の他方の半導体領域は、ウエル給電用線Vsuと電気的に接続されている。 One semiconductor region of the transistors Tpc1 and Tnc1 is electrically connected to the gate electrode of the switching transistor Tps. The other semiconductor region of the transistor Tpc1 is electrically connected to the well power supply line Vwl, and the other semiconductor region of the transistor Tnc1 is electrically connected to the well power supply line Vsu.
一方、トランジスタTpc2,Tnc2の一方の半導体領域は、スイッチ用トランジスタTnsのゲート電極に電気的に接続されている。また、トランジスタTpc2の他方の半導体領域はウエル給電用線Vwlと電気的に接続され、トランジスタTnc2の他方の半導体領域はウエル給電用線Vsuと電気的に接続されている。 On the other hand, one semiconductor region of the transistors Tpc2 and Tnc2 is electrically connected to the gate electrode of the switching transistor Tns. The other semiconductor region of the transistor Tpc2 is electrically connected to the well power supply line Vwl, and the other semiconductor region of the transistor Tnc2 is electrically connected to the well power supply line Vsu.
このように、本実施の形態によれば、図20などを用いて説明した前記実施の形態で得られた効果の他に以下の効果を得ることが可能となる。すなわち、スイッチ用トランジスタTps,Tnsのオン・オフを制御するためのコントロール信号線を1本にすることが可能となる。 Thus, according to the present embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects obtained in the embodiment described with reference to FIG. That is, it is possible to use one control signal line for controlling on / off of the switching transistors Tps and Tns.
次に、本発明の他の実施の形態を図27および図28によって説明する。本実施の形態においては、本発明を、たとえばデスクトップ型やラップトップ型のパーソナルコンピュータなどのような計算機に内蔵されるSRAM(Static Random Access Memory)などに適用した場合について説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to an SRAM (Static Random Access Memory) incorporated in a computer such as a desktop or laptop personal computer.
図27はSRAMを有する半導体チップSCの平面図である。半導体チップSCの中央および一方の長辺近傍(図27の下方側の長辺)には、周辺回路領域P1,P2が配置されている。 FIG. 27 is a plan view of a semiconductor chip SC having an SRAM. Peripheral circuit regions P1, P2 are arranged in the center of the semiconductor chip SC and in the vicinity of one long side (the long side on the lower side in FIG. 27).
その中央の周辺回路領域P1には、たとえばデコーダ回路などのような周辺回路が形成されている。また、その長辺近傍の周辺回路領域P2には、たとえばセンスアンプ回路や書き込み回路などのような周辺回路が形成されている。 A peripheral circuit such as a decoder circuit is formed in the central peripheral circuit region P1. A peripheral circuit such as a sense amplifier circuit or a write circuit is formed in the peripheral circuit region P2 near the long side.
この周辺回路領域P1,P2においても前記実施の形態と同様に前記スイッチ用トランジスタTps,Tns(図3、図20等参照)が配置されている。その配置の仕方は、1つの論理ゲート毎に1個のスイッチ用トランジスタを配置しても良いし、複数の論理ゲート毎に1個のスイッチ用トランジスタを配置しても良い。したがって、半導体集積回路装置の周辺回路においても前記実施の形態で得られた効果が得られるようになっている。 In the peripheral circuit regions P1 and P2, the switching transistors Tps and Tns (see FIG. 3, FIG. 20 and the like) are arranged as in the above embodiment. As for the arrangement method, one switching transistor may be arranged for each logic gate, or one switching transistor may be arranged for a plurality of logic gates. Therefore, the effects obtained in the above embodiment can be obtained also in the peripheral circuit of the semiconductor integrated circuit device.
また、半導体チップSCにおいて、中央の周辺回路領域P1の両側にはメモリセルアレイM1,M2が配置されている。このメモリセルアレイM1,M2には、後述する複数のメモリセルが図27の縦横方向に規則的に配置されている。 In the semiconductor chip SC, memory cell arrays M1, M2 are arranged on both sides of the central peripheral circuit region P1. In the memory cell arrays M1 and M2, a plurality of memory cells to be described later are regularly arranged in the vertical and horizontal directions in FIG.
本実施の形態においては、メモリセルアレイM1,M2内にも前記スイッチ用トランジスタが配置されている。このスイッチ用トランジスタは、メモリセルアレイM1,M2内において規則的に並んで配置されている複数個の黒塗りの四角形によって示されている。 In the present embodiment, the switching transistor is also arranged in the memory cell arrays M1 and M2. The switching transistors are indicated by a plurality of black squares arranged regularly in the memory cell arrays M1 and M2.
ただし、このスイッチ用トランジスタは、各メモリセルアレイM1,M2内に複数個設けることに限定されるものではなく、各メモリセルアレイM1,M2に1個ずつ設けるようにしても良い。 However, a plurality of switching transistors are not limited to be provided in each of the memory cell arrays M1 and M2, and one switching transistor may be provided in each of the memory cell arrays M1 and M2.
また、スイッチ用トランジスタの配置の仕方は図27の縦横方向に配置する仕方に限定されるものではなく、たとえば図27の縦方向または横方向のみに並べて配置するようにしても良い。 Further, the arrangement of the switching transistors is not limited to the arrangement in the vertical and horizontal directions in FIG. 27. For example, the switching transistors may be arranged in only the vertical or horizontal directions in FIG.
図28は、このSRAMのメモリセルMCを示している。メモリセルMCは、たとえばCMOS構造の2段のインバータを交差させて接続して得られるフリップフロップ回路を基本として構成されており、ワード線WLとビット線BLとの交差点近傍に配置されている。 FIG. 28 shows a memory cell MC of this SRAM. The memory cell MC is configured based on, for example, a flip-flop circuit obtained by crossing and connecting two-stage inverters having a CMOS structure, for example, and is arranged near the intersection of the word line WL and the bit line BL.
各インバータは、トランジスタTpm,Tnmからなり、一方のインバータの入力および出力は、それぞれ他方のインバータの出力および入力に電気的に接続され構成されている。なお、トランジスタTpmは、pチャネルMOS・FETからなり、トランジスタTnmは、nチャネルMOS・FETからなる。 Each inverter includes transistors Tpm and Tnm, and the input and output of one inverter are electrically connected to the output and input of the other inverter, respectively. The transistor Tpm is composed of a p-channel MOS • FET, and the transistor Tnm is composed of an n-channel MOS • FET.
このメモリセルMCは、トランジスタTnmsを介してビット線BLと電気的に接続されている。このトランジスタTnmsは、たとえばnチャネルMOS・FETからなり、そのゲート電極はワード線WLと電気的に接続されている。なお、このようなメモリセルMCがメモリセルアレイに複数個規則的に配置されている。 The memory cell MC is electrically connected to the bit line BL via the transistor Tnms. The transistor Tnms is made of, for example, an n-channel MOS • FET, and its gate electrode is electrically connected to the word line WL. A plurality of such memory cells MC are regularly arranged in the memory cell array.
ところで、本実施の形態においては、メモリセルMCにおけるトランジスタTpm,Tnmの基板電位およびトランジスタTnmsの基板電位をメモリセルMCの外部からコントロールすることが可能な構造となっている。すなわち、以下のような構成になっている。 In the present embodiment, the substrate potential of the transistors Tpm and Tnm and the substrate potential of the transistor Tnms in the memory cell MC can be controlled from the outside of the memory cell MC. That is, it has the following configuration.
メモリセルアレイM1,M2(図27参照)には、ワード線WLに平行に延在するウエル給電用線Vwl,VsuがメモリセルMCを挟み込むように形成されている。このウエル給電用線Vwl,Vsuは、メモリセルMCのトランジスタTpm,TnmおよびトランジスタTnmsのウエルと電気的に接続されているとともに、それぞれスイッチ用トランジスタTps,Tnsを介して電源電圧線Vdd,Vssと電気的に接続されている。 In the memory cell arrays M1, M2 (see FIG. 27), well power supply lines Vwl, Vsu extending in parallel with the word lines WL are formed so as to sandwich the memory cells MC. The well power supply lines Vwl and Vsu are electrically connected to the wells of the transistors Tpm and Tnm and the transistor Tnms of the memory cell MC, and are connected to the power supply voltage lines Vdd and Vss via the switching transistors Tps and Tns, respectively. Electrically connected.
本実施の形態においては、このスイッチ用トランジスタTps,Tnsが複数のメモリセルMCに対して1個の割合で配置されている。これにより、スイッチ用トランジスタTps,TnsをメモリセルアレイM1,M2に設けたことによるチップサイズの大幅な増大を防ぐことが可能となっている。なお、ウエル給電用線Vwl,Vsuと各トランジスタTpm,Tnm,トランジスタTnmsのウエルとの接続の仕方は、図21または図22で示したように、ウエルを通じて行っても良いし、配線を通じて行っても良い。 In the present embodiment, the switching transistors Tps and Tns are arranged in a ratio of one for a plurality of memory cells MC. As a result, it is possible to prevent a significant increase in chip size due to the provision of the switching transistors Tps and Tns in the memory cell arrays M1 and M2. The well feeding lines Vwl, Vsu and the wells of the transistors Tpm, Tnm, and transistor Tnms may be connected through wells or through wires as shown in FIG. 21 or FIG. Also good.
このような本実施の形態においては、半導体集積回路装置の試験において、メモリセルアレイM1,M2におけるスイッチ用トランジスタTps,Tnsをオフし、ウエル給電用線Vwl,Vsuから各トランジスタTpm,Tnm,トランジスタTnmsの基板電位に所定の電圧を印加する。これにより、エージング試験時におけるリーク電流の問題を回避することができ、そのリーク電流に起因する熱暴走の問題も回避することが可能となる。 In this embodiment, in the test of the semiconductor integrated circuit device, the switching transistors Tps and Tns in the memory cell arrays M1 and M2 are turned off, and the transistors Tpm, Tnm, and Tnms are connected from the well power supply lines Vwl and Vsu. A predetermined voltage is applied to the substrate potential. As a result, the problem of leakage current during the aging test can be avoided, and the problem of thermal runaway caused by the leakage current can also be avoided.
一方、半導体集積回路装置の通常動作時においては、コントロール信号線Cwl,Csuにそれぞれ電源電圧Vdd,Vssを印加することにより、スイッチ用トランジスタTps,Tnsをオンする。これにより、電源電圧線Vdd,Vssとウエル給電用線Vwl,Vsuとを電気的に接続してトランジスタTp,Tnの基板電位をそれぞれ電源電圧Vdd,Vssに設定する。これにより、トランジスタTpm,Tnm,Tnmsの基板電位の変動を抑えることができるので、その基板電位の変動に起因するラッチアップを防止することができ、半導体集積回路装置の動作信頼性を確保することが可能となる。 On the other hand, during normal operation of the semiconductor integrated circuit device, the switching transistors Tps and Tns are turned on by applying the power supply voltages Vdd and Vss to the control signal lines Cwl and Csu, respectively. As a result, the power supply voltage lines Vdd and Vss and the well feed lines Vwl and Vsu are electrically connected to set the substrate potentials of the transistors Tp and Tn to the power supply voltages Vdd and Vss, respectively. As a result, fluctuations in the substrate potential of the transistors Tpm, Tnm, and Tnms can be suppressed, so that latch-up due to fluctuations in the substrate potential can be prevented, and operational reliability of the semiconductor integrated circuit device is ensured. Is possible.
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
たとえば、半導体基板は、絶縁層上に素子形成用の薄い半導体層を設ける、いわゆるSOI(Silicon on Insulator)構造の半導体基板などを使用することができ、CMOS・FETを形成する領域の外部にMOS・FETまたはバイポーラトランジスタなどの種々の半導体素子を組み合わせた態様の回路を有する半導体集積回路装置およびその製造技術とすることができる。 For example, the semiconductor substrate can be a so-called SOI (Silicon on Insulator) structure semiconductor substrate in which a thin semiconductor layer for forming an element is formed on an insulating layer. A semiconductor integrated circuit device having a circuit with a combination of various semiconductor elements such as FETs or bipolar transistors, and a manufacturing technique thereof.
以上の説明では主として本発明者によってなされた発明をその背景となった利用分野である論理ゲート回路または半導体メモリ回路単体の半導体集積回路装置技術に適用した場合について説明したが、それに限定されるものではなく、たとえばワンチップマイコン等のような同一半導体基板上に論理ゲート回路および半導体メモリ回路を有する半導体集積回路装置技術等に適用できる。本発明は、少なくともCMIS(Complimentary Metal Insulator Semiconductor)構造を有する半導体集積回路装置条件のものに適用できる。本発明の半導体集積回路装置は、移動体電子機器やビデオカメラなどのようは小形電子機器またはデスクトップ型やラップトップ型のパーソナルコンピュータなどのような計算機に内蔵される半導体集積回路装置に用いて好適なものである。 In the above description, the case where the invention made mainly by the present inventor is applied to the technology of the semiconductor integrated circuit device of the logic gate circuit or the semiconductor memory circuit alone, which is the field of use as the background, has been described. Instead, the present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device technology having a logic gate circuit and a semiconductor memory circuit on the same semiconductor substrate such as a one-chip microcomputer. The present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device having at least a CMIS (Complimentary Metal Insulator Semiconductor) structure. The semiconductor integrated circuit device of the present invention is suitable for use in a semiconductor integrated circuit device built in a small electronic device such as a mobile electronic device or a video camera, or a computer such as a desktop or laptop personal computer. It is a thing.
本発明は、半導体集積回路装置の製造業に適用できる。 The present invention can be applied to the manufacturing industry of semiconductor integrated circuit devices.
1 p型半導体基板
2 n型ウエル
3 p型ウエル
4 フィールド絶縁膜
5 ソース
6 ドレイン
7 ドレイン
8 p型半導体領域
9 p型半導体領域
10 ソース
11 ドレイン
12 ドレイン
13 n型半導体領域
14 n型半導体領域
15 絶縁膜
16 配線層
17 絶縁膜
18 配線層
19 ピン
20pl 半導体領域
20pl1 低濃度領域
20pl2 高濃度領域
20pi ゲート絶縁膜
20nl 半導体領域
20nl1 低濃度領域
20nl2 高濃度領域
20ni ゲート絶縁膜
21 側壁絶縁膜
22a,22b 層間絶縁膜
Tp トランジスタ
Tp1,Tp2,Tp3 トランジスタ
Tps スイッチ用トランジスタ
Tn トランジスタ
Tn1,Tn2,Tn3 トランジスタ
Tns スイッチ用トランジスタ
G ゲート電極
IN,IN1,IN2,IN3 入力線
OUT 出力線
SI 半導体集積回路装置
LB 配線基板
A エージング炉
PWU 電源供給ユニット
PG パターン発生器
NA,NA1 2入力NANDゲート回路
NA2 3入力NANDゲート回路
NO,NO1 2入力NORゲート回路
NO2 3入力NORゲート回路
SC 半導体チップ
CL セル領域
INV インバータ回路
TH 接続孔
STC スイッチ制御部
Tpc1,Tpc2,Tnc1,Tnc2 トランジスタ
INVc インバータ回路
P1,P2 周辺回路領域
M1,M2 メモリセルアレイ
MC メモリセル
WL ワード線
BL ビット線
Tpm,Tnm トランジスタ
Tnms トランジスタ
Vdd,Vdd1,Vdd2 電源電圧(電源電圧線)
Vss,Vss1,Vss2 電源電圧(電源電圧線)
Cwl,Cwl1,Cwl2 コントロール信号(コントロール信号線)
Vwl,Vwl1,Vwl2 ウエル給電用電圧(ウエル給電用線)
Csu,Csu1,Csu2 コントロール信号(コントロール信号線)
Vsu,Vsu1,Vsu2 ウエル給電用電圧(ウエル給電用線)
L 配線
1 p-type semiconductor substrate 2 n-type well 3 p-type well 4 field insulating film 5 source 6 drain 7 drain 8 p-type semiconductor region 9 p-type semiconductor region 10 source 11 drain 12 drain 13 n-type semiconductor region 14 n-type semiconductor region 15 Insulating film 16 Wiring layer 17 Insulating film 18 Wiring layer 19 Pin 20 pl Semiconductor region 20 pl 1 Low concentration region 20 pl 2 High concentration region 20 pi Gate insulating film 20 nl Semiconductor region 20 nl 1 Low concentration region 20 nl 2 High concentration region 20 ni Gate insulating film 21 Side wall insulating films 22 a and 22 b Interlayer insulating film Tp Transistors Tp1, Tp2, Tp3 Transistors Tps Switching transistors Tn Transistors Tn1, Tn2, Tn3 Transistors Tns Switching transistors G Gate electrodes IN, IN1, IN2, IN3 Input lines OUT Output lines SI Semiconductor integrated circuit device L Wiring board A Aging furnace PWU Power supply unit PG Pattern generator NA, NA1 2-input NAND gate circuit NA2 3-input NAND gate circuit NO, NO1 2-input NOR gate circuit NO2 3-input NOR gate circuit SC Semiconductor chip CL Cell region INV Inverter circuit TH connection hole STC switch control unit Tpc1, Tpc2, Tnc1, Tnc2 transistor INVc inverter circuit P1, P2 peripheral circuit region M1, M2 memory cell array MC memory cell WL word line BL bit line Tpm, Tnm transistor Tnms transistor Vdd, Vdd1, Vdd2 Voltage (power supply voltage line)
Vss, Vss1, Vss2 Power supply voltage (power supply voltage line)
Cwl, Cwl1, Cwl2 Control signal (control signal line)
Vwl, Vwl1, Vwl2 Well feed voltage (Well feed line)
Csu, Csu1, Csu2 Control signal (control signal line)
Vsu, Vsu1, Vsu2 Well supply voltage (well supply line)
L wiring
Claims (8)
半導体基板の表面に第1導電型領域及び第2導電型領域を形成する第1工程と、
前記第1導電型領域にCMOS・FETを構成する第2導電型MOS・FETとそれとは別のMOS・FETからなる第1スイッチ用トランジスタを形成する第2工程と、
前記第2導電型領域にCMOS・FETを構成する第1導電型MOS・FETとそれとは別のMOS・FETからなる第2スイッチ用トランジスタを形成する第3工程と、
前記CMOS・FETを構成する前記第2導電型MOS・FETのソース及び前記第1スイッチ用トランジスタのソースに接続するように第1電源電圧を供給するための第1電源電圧線を形成する第4工程と、
前記CMOS・FETを構成する前記第1導電型MOS・FETのソース及び前記第2スイッチ用トランジスタのソースに接続するように第2電源電圧を供給するための第2電源電圧線を形成する第5工程と、
前記第1スイッチ用トランジスタのドレイン及び前記第1導電型領域に接続するように第1給電用線を形成する第6工程と、
前記第2スイッチ用トランジスタのドレイン及び前記第2導電型領域に接続するように第2給電用線を形成する第7工程と、
前記第1スイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するように第1コントロール信号線を形成する第8工程と、
前記第2スイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するように第2コントロール信号線を形成する第9工程と、
前記第1電源電圧線に前記第1電源電圧を印加し、また前記第2電源電圧線に前記第2電源電圧を供給する第10工程と、
前記第1及び第2スイッチ用トランジスタを非導通状態とする制御信号を前記第1及び第2コントロール信号線に供給する第11工程と、
前記第1及び第2給電用線に所望の電圧を印加することによって、前記第1導電型MOS・FET及び前記第2導電型MOS・FETの閾値電圧を、前記第1及び第2スイッチ用トランジスタが導通状態とされる時の前記第1導電型MOS・FET及び前記第2導電型MOS・FETの閾値電圧より高くする閾値電圧制御工程と、
前記閾値電圧制御工程の後、前記第1導電型MOS・FET及び前記第2導電型MOS・FETの試験を実行する試験工程と、
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。 A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
A first step of forming a first conductivity type region and a second conductivity type region on a surface of a semiconductor substrate;
A second step of forming, in the first conductivity type region, a first switch transistor comprising a second conductivity type MOS • FET constituting a CMOS • FET and a different MOS • FET;
A third step of forming, in the second conductivity type region, a first conductivity type MOS • FET constituting a CMOS • FET and a second switching transistor comprising a different MOS • FET;
Forming a first power supply voltage line for supplying a first power supply voltage so as to be connected to the source of the second conductivity type MOS • FET constituting the CMOS • FET and the source of the first switch transistor ; Process,
Forming a second power supply voltage line for supplying a second power supply voltage so as to be connected to the source of the first conductivity type MOS • FET constituting the CMOS • FET and the source of the second switch transistor ; Process,
A sixth step of forming a first power supply line to be connected to the drain of the first switch transistor and the first conductivity type region;
A seventh step of forming a second power supply line so as to be connected to the drain of the second switch transistor and the second conductivity type region;
An eighth step of forming a first control signal line to be connected to the gate electrode of the first switch transistor;
A ninth step of forming a second control signal line so as to be connected to the gate electrode of the second switch transistor;
A tenth step of applying the first power supply voltage to the first power supply voltage line and supplying the second power supply voltage to the second power supply voltage line;
An eleventh step of supplying a control signal for turning off the first and second switching transistors to the first and second control signal lines;
By applying a desired voltage to the first and second power supply lines, the threshold voltages of the first conductivity type MOS • FET and the second conductivity type MOS • FET are set to the first and second switch transistors. A threshold voltage control step of setting the threshold voltage higher than the threshold voltage of the first conductivity type MOS • FET and the second conductivity type MOS • FET when
After the threshold voltage control step, a test step of performing a test of the first conductivity type MOS • FET and the second conductivity type MOS • FET,
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
前記第1導電型領域はn型ウエルであり、
前記第2導電型領域はp型ウエルであり、
前記第2電源電圧は前記第1電源電圧よりも小さく、
前記閾値電圧制御工程は、
前記第1給電用線に、前記第1電源電圧線に供給される前記第1電源電圧より高い第3電圧を供給する工程と、
前記第2給電用線に、前記第2電源電圧線に供給される前記第2電源電圧より低い第4電圧を供給する工程と、
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。 In claim 1,
The first conductivity type region is an n-type well;
The second conductivity type region is a p-type well;
The second power supply voltage is smaller than the first power supply voltage;
The threshold voltage control step includes
Supplying a third voltage higher than the first power supply voltage supplied to the first power supply voltage line to the first power supply line;
Supplying a fourth voltage lower than the second power supply voltage supplied to the second power supply voltage line to the second power supply line;
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
前記第3電圧及び前記第4電圧は、前記半導体集積回路装置の外部から前記半導体基板へ供給されることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 In claim 2,
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the third voltage and the fourth voltage are supplied to the semiconductor substrate from outside the semiconductor integrated circuit device.
前記試験工程は、リーク電流試験であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 In claim 2,
The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the test step is a leak current test.
前記試験工程は、エージング試験であることを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 In claim 2,
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the test step is an aging test.
前記第1スイッチ用トランジスタのソースは、前記第2導電型MOS・FETにおけるソースと隣接して配置されていると共に同一の半導体領域とし、前記第2スイッチ用トランジスタのソースは、前記第1導電型MOS・FETにおけるソースと隣接して配置されていると共に同一の半導体領域として形成することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 In claim 1,
The source of the first switch transistor is disposed adjacent to the source of the second conductivity type MOS • FET and is the same semiconductor region, and the source of the second switch transistor is the first conductivity type. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed adjacent to a source in a MOS-FET and formed as the same semiconductor region.
前記第1スイッチ用トランジスタのドレイン及び前記第1導電型領域に接続するように前記第1給電用線を形成する工程と、前記第2スイッチ用トランジスタのドレイン及び前記第2導電型領域に接続するように前記第2給電用線を形成する工程とを、同一工程により行うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 In claim 1,
Forming the first power feed line so as to connect to the drain of the first switch transistor and the first conductivity type region; and connecting to the drain of the second switch transistor and the second conductivity type region. In this way, the step of forming the second power feeding line is performed by the same step.
前記第1スイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するように前記第1コントロール信号線を形成する工程と、
前記第2スイッチ用トランジスタのゲート電極に接続するように前記第2コントロール信号線を形成する工程とを同一工程により行うことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。 In claim 1,
Forming the first control signal line so as to be connected to the gate electrode of the first switch transistor;
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the step of forming the second control signal line so as to be connected to the gate electrode of the second switch transistor is performed in the same step.
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