JPH02284467A - Gate-array type semiconductor integrated circuit - Google Patents
Gate-array type semiconductor integrated circuitInfo
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- JPH02284467A JPH02284467A JP10626589A JP10626589A JPH02284467A JP H02284467 A JPH02284467 A JP H02284467A JP 10626589 A JP10626589 A JP 10626589A JP 10626589 A JP10626589 A JP 10626589A JP H02284467 A JPH02284467 A JP H02284467A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はゲートアレイ型半導体集積回路に利用され、特
に、チップの有効活用を図ったゲートアレイ型半導体集
積回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is applied to a gate array type semiconductor integrated circuit, and particularly relates to a gate array type semiconductor integrated circuit that makes effective use of chips.
本発明はゲートアレイ型半導体集積回路において、
外部ゲート部の下部および内部ゲート部と外部ゲート部
の下部に、チップ各辺と平行して複数の多結晶シリコン
層を設け、これを抵抗または容量として利用することに
より、
構成できる回路の種類を増やしその性能を向」二できる
ようにしたものである。The present invention provides a gate array type semiconductor integrated circuit in which a plurality of polycrystalline silicon layers are provided in parallel to each side of the chip under an external gate section and under an internal gate section and an external gate section, and these layers are used as resistors or capacitors. By using it, it is possible to increase the types of circuits that can be configured and improve their performance.
従来、この種のゲートアレイ型半導体集積回路は、第5
図に示すように、半導体基板1上に、内部ゲート部4お
よび外部ケート部5を配置した構造で、多結晶シリコン
(以下、ポリシリという。)によるポリシリ層は、内部
ゲート部4および外部ゲート部5のトランジスタのゲー
トとして用いられるのが一般的で、それ以外には、人力
ハノファの保護抵抗として用いられる程度である。Conventionally, this type of gate array type semiconductor integrated circuit has a fifth
As shown in the figure, it has a structure in which an internal gate section 4 and an external gate section 5 are arranged on a semiconductor substrate 1, and a polysilicon layer made of polycrystalline silicon (hereinafter referred to as polysilicon) is formed on the internal gate section 4 and external gate section. Generally, it is used as the gate of the transistor No. 5, and other than that, it is only used as a protective resistor of the human-powered Hanofa.
従って、主に、金属配線しか形成されない部分、ずなわ
ち、チップ周辺のパッド下および内部夕[部ゲート間の
スペースは有効利用されていない。Therefore, mainly the areas where only metal wiring is formed, that is, the spaces under the pads around the chip and between the internal gates are not effectively utilized.
また、この種のゲートアレイ型半導体集積回路はスペー
スの都合で、大きな値の抵抗値および容量が得られない
。大きな値の抵抗を得るには、チャネル長のトランジス
タのチャネル抵抗を用いているため、温度特性があると
いう欠点をもっている。Furthermore, this type of gate array type semiconductor integrated circuit cannot achieve large resistance and capacitance values due to space limitations. In order to obtain a large resistance value, the channel resistance of a transistor with a channel length is used, which has the drawback of temperature characteristics.
前述した従来のゲートアレイ型半導体集積回路は、配線
として、金属配線しか用いていない。また、チップ周辺
のパッド下や内外部ゲート部間の下を有効に利用してい
ない。さらに、大きな安定した抵抗および容量を得るこ
とができない。The conventional gate array type semiconductor integrated circuit described above uses only metal wiring as the wiring. Furthermore, the area under the pads around the chip and between the internal and external gate parts is not effectively utilized. Furthermore, large stable resistances and capacitances cannot be obtained.
従って、ゲートアレイ上に構成可能な回路および性能が
制限される欠点がある。Therefore, there is a drawback that the circuits that can be configured on the gate array and the performance thereof are limited.
本発明の目的は、前記の欠点を除去することにより、大
きな安定した抵抗および容量をチップ寸法を大きくする
ことなく実現でき、構成可能な回路の種類を増やしその
性能を向上できるゲートアレイ型半導体集積回路を提供
することにある。An object of the present invention is to provide a gate array type semiconductor integrated circuit which can realize large and stable resistance and capacitance without increasing the chip size by eliminating the above-mentioned drawbacks, and which can increase the types of circuits that can be configured and improve their performance. The purpose is to provide circuits.
本発明は、基本セルが配列された内部ゲート部と、入出
力回路が配列された外部ゲート部とを備えたゲートアレ
イ型半導体集積回路において、前記外部ゲート部の下層
を含む前記内部ゲート部外の領域にチップ各辺と平行し
て設けられた複数の多結晶シリコン層を有することを特
徴とする。The present invention provides a gate array type semiconductor integrated circuit comprising an internal gate section in which basic cells are arranged and an external gate section in which input/output circuits are arranged. It is characterized by having a plurality of polycrystalline silicon layers provided in the region parallel to each side of the chip.
本発明は、下地工程でチップ周辺の外部ケート部の下部
および内部ゲート部と外部ゲート部間に、チップ各辺に
平行して設けられたポリンリ層を有している。そして、
前記ポリシリ層は、構成される回路に応じて、抵抗とし
て用いたり、または外部ゲート部のパッドに付加される
容量として用いることができる。The present invention has a polygon layer that is provided in parallel to each side of the chip at the lower part of the outer gate part around the chip and between the inner gate part and the outer gate part in a grounding process. and,
The polysilicon layer can be used as a resistor or as a capacitor added to a pad of an external gate portion, depending on the circuit to be constructed.
従って、大きな抵抗および容量を必要とする回路も、特
にチップ面積を増やすことなく構成でき、構成可能な回
路の種類を増やしその特性を向上することが可能となる
。Therefore, even circuits requiring large resistances and capacitances can be configured without particularly increasing the chip area, and it is possible to increase the types of circuits that can be configured and improve their characteristics.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明の第一実施例を示すレイアウト図、第2
図(a)はその外部ポリシリ配線部の一部を示す上面図
および第2図(b)はそのx−x’断面図である。FIG. 1 is a layout diagram showing the first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2(a) is a top view showing a part of the external polysilicon wiring portion, and FIG. 2(b) is a sectional view taken along the line xx'.
第1図によると、本第−実施例は、半導体基板1上に、
基本セルが配列された内部ゲート部4と、入出力回路が
配列された外部ゲート部5とを備えたゲートアレイ型半
導体集積回路において、本発明の特徴とするところのポ
リシリ層として、外部ゲート部5の下部に設けられた外
部ポリシリ配線部2と、内部ゲート部4と外部ゲート部
5間の下部に設けられた内部ポリシリ配線部3とを有し
ている。According to FIG. 1, in the present embodiment, on a semiconductor substrate 1,
In a gate array type semiconductor integrated circuit comprising an internal gate section 4 in which basic cells are arranged and an external gate section 5 in which input/output circuits are arranged, the external gate section is 5, and an internal polysilicon wiring section 3 provided below between the internal gate section 4 and the external gate section 5.
そして、外部ポリシリ配線部2は、第2図(a)および
(b)に示すように、アルミニウムからなる各パッド7
の下部に断続して外部ポリンリ配線6が設けられ、回路
の要求に応じて、各外部ポリンリ配線6間および外部ポ
リンリ配線6とパント7とは、それぞれアルミニウムか
らなる接続アルミ配線8および9によりコンタク目0を
介して接続される。As shown in FIGS. 2(a) and 2(b), the external polysilicon wiring portion 2 includes each pad 7 made of aluminum.
External polyurethane wiring 6 is disposed intermittently at the bottom of the circuit, and according to circuit requirements, contact is established between each external polyurethane wiring 6 and between the external polyurethane wiring 6 and the punt 7 by connecting aluminum wirings 8 and 9 made of aluminum, respectively. Connected via eye 0.
また、内部ポリシリ配線部3は連続して設けられた2本
の内部ポリシリ配線11からなっている。なお、第2図
(b)において14は絶縁層である。Further, the internal polysilicon wiring section 3 is made up of two internal polysilicon wirings 11 that are continuously provided. In addition, in FIG. 2(b), 14 is an insulating layer.
第2図(a)および(b)に示した外部ポリンリ配線6
は、各パッド7間で不連続で、パッド7と外部ポリンリ
配線6との接続、および外部ポリシリ配線6と外部ポリ
シリ配線6との相互の接続は、」−地工程の内のコンタ
クト工程で自由に設定できる。External polygonal wiring 6 shown in FIGS. 2(a) and (b)
is discontinuous between each pad 7, and the connection between the pad 7 and the external polysilicon wiring 6, and the mutual connection between the external polysilicon wiring 6 and the external polysilicon wiring 6, is made freely in the contact process in the ground process. Can be set to
従って、外部ポリシリ配線6は、パッド7間に容量を発
生させたり、全ての外部ポリシリ配線6を接続して半導
体基板1との大容量バスコンデンザとして利用すること
ができる。Therefore, the external polysilicon wiring 6 can generate a capacitance between the pads 7, or can be used as a large-capacity bus capacitor with the semiconductor substrate 1 by connecting all the external polysilicon wirings 6.
そして、内部ポリシリ配線11も、電源間のバスコンデ
ンザ、発振回路の遅延用のコンデンサ、および抵抗とし
て利用可能である。The internal polysilicon wiring 11 can also be used as a bus capacitor between power supplies, a delay capacitor for the oscillation circuit, and a resistor.
パッド7−箇所で、半導体基板1との容量として約0.
8pFが得られ、電気的に非導通なパッド7間の容量と
しては、約06ρFの値が得られる。また、チップ全体
での半導体基板1との容量は、約100pFの値が得ら
れる。At the pad 7 location, the capacitance with the semiconductor substrate 1 is approximately 0.
8 pF is obtained, and the capacitance between the electrically non-conductive pads 7 is approximately 0.6 pF. Further, the capacitance of the entire chip with respect to the semiconductor substrate 1 is approximately 100 pF.
ただし、前記の数値は、パット7は120μm四方の大
きさで、5102の比誘電率を3、豹口、の厚さを06
am、ヂンプー辺を5n+mとして計算した場合の値
である。However, the above values are based on pad 7 having a size of 120 μm square, a dielectric constant of 5102 of 3, and a thickness of 0.6 mm.
This value is calculated assuming that am and the side of Jinpu are 5n+m.
第3図は本発明の第二実施例の外部ポリシリ部の一部分
を示す上面図、第4図(a)はその内部ポリシリ部の一
部分を示す上面図、および第4図(b)はそのY−Y’
断面図である。3 is a top view showing a part of the external polysilicon part of the second embodiment of the present invention, FIG. 4(a) is a top view showing a part of the internal polysilicon part, and FIG. 4(b) is a top view of the -Y'
FIG.
本第二実施例は、第1図上の外部ポリシリ配線部2に、
第3図に示すような連続的な外部ポリシリ配線6を設け
、内部ポリシリ配線部3は、第4図(a)および(1)
)に示すような断続的なポリシリ配線を設けたものであ
る。内部ポリシリ配線11は、上地工程内のコンタクト
工程において、回路の要求に応じて、任意に、接続アル
ミ配線12によりコンタク目Oを介して接続される。In the second embodiment, the external polysilicon wiring section 2 in FIG.
A continuous external polysilicon wiring 6 as shown in FIG. 3 is provided, and the internal polysilicon wiring section 3 is as shown in FIGS.
) is provided with intermittent polysilicon wiring as shown in FIG. The internal poly-silicon wiring 11 is arbitrarily connected via the contact line O by the connecting aluminum wiring 12 in accordance with the requirements of the circuit in a contact process in the overlay process.
本第二実施例では第一実施例に比べ、外部ポリシリ配線
6がコンタクトを介さずにつながっているので、チップ
−周の容量は第一実施例より大きくなるので、電源間の
バイパスコンデンサとして利用すると安定な動作が得ら
れる。In the second embodiment, compared to the first embodiment, the external polysilicon wiring 6 is connected without a contact, so the capacitance between the chip and the circumference is larger than in the first embodiment, so it is used as a bypass capacitor between the power supplies. This will result in stable operation.
また、本第二実施例では、内部ポリシリ配線11が不連
続であるため、回路内の一配線として利用できる。内部
ポリシリ配線11を直列に接続し、発振回路のフィード
バック抵抗とすれば、ポリシリは安定な抵抗体であるた
め、良好な発振が得られる。Further, in the second embodiment, since the internal polysilicon wiring 11 is discontinuous, it can be used as one wiring within the circuit. If the internal polysilicon wiring 11 is connected in series and used as a feedback resistor of the oscillation circuit, good oscillation can be obtained since polysilicon is a stable resistor.
幅3μm、長さ3000μmのポリシリでは、20にΩ
から70にΩの抵抗体で、約0.4pFの基板間容量と
して働く。For polysilicon with a width of 3 μm and a length of 3000 μm, the resistance is 20Ω.
It is a resistor of 70Ω to 70Ω, and acts as an inter-substrate capacitance of about 0.4pF.
以上説明したように、本発明は、従来ゲートアレイ型半
導体装置では、下地工程内で形成されなかったポリシリ
層をチップ周辺のバット下部および内部ゲート部と外部
ケート部間に配置することにより、種々の大きさの抵抗
および容量が形成可能であるため、電源ラインを大くす
ることなく電源電位を安定させることができ、素子数を
多数用いずに大きな遅延が得られ、発振器のフィードバ
ック抵抗として利用すれば、安定な発振が得られるなど
、チップ面積を増やすことなく、構成可能な回路の種類
とその特性を向上できる効果がある。As explained above, the present invention provides various advantages by disposing the polysilicon layer, which was not formed in the base process in the conventional gate array type semiconductor device, under the butt around the chip and between the internal gate part and the external gate part. Since it is possible to form a resistance and capacitance with a size of This has the effect of improving the types of circuits that can be constructed and their characteristics, such as by providing stable oscillation, without increasing the chip area.
また、バンドの下にポリシリ層を設けることにより、ワ
イヤーボンディング時のクツションとして働き、ボンデ
インクパッド周辺の拡散層およびゲト酸化膜などの強度
の小さい部分の破壊を防止することができる効果もある
。Further, by providing a polysilicon layer under the band, it acts as a cushion during wire bonding, and has the effect of preventing destruction of portions with low strength such as the diffusion layer and gate oxide film around the bonding ink pad.
第1図は本発明の第一実施例を示すレイアウト図。
第2図(a)はその外部ポリシリ配線部の一部分を示す
」二面図。
第2図(b)はそのx−x’断面図。
第3図は本発明の第二実施例の外部ポリシリ配線部の一
部分を示す上面図。
第4図(a)はその内部ポリシリ配線部の一部分を示す
上面図。
第4図(b)はそのY−Y’断面図。
第5図は従来例のレイアウト図。
1・・・半導体基板、2・・・外部ポリシリ配線部、3
・・・内部ポリシリ配線部、4・・・内部ゲート部、5
・・・外部ゲート部、6・・・外部ポリシリ配線、7・
・バンド、8.9.12・・・接続アルミ配線、10・
・・コンタクト、11・・内部ポリシリ配線、13・・
ゲート部間領域、14・・・絶縁層。FIG. 1 is a layout diagram showing a first embodiment of the present invention. FIG. 2(a) is a two-sided view showing a part of the external polysilicon wiring section. FIG. 2(b) is its xx' cross-sectional view. FIG. 3 is a top view showing a portion of the external polysilicon wiring section of the second embodiment of the present invention. FIG. 4(a) is a top view showing a part of the internal polysilicon wiring section. FIG. 4(b) is a sectional view taken along the Y-Y' line. FIG. 5 is a layout diagram of a conventional example. 1... Semiconductor substrate, 2... External polysilicon wiring part, 3
...Internal polysilicon wiring part, 4...Internal gate part, 5
... External gate section, 6... External polysilicon wiring, 7.
・Band, 8.9.12... Connection aluminum wiring, 10.
...Contact, 11...Internal polysilicon wiring, 13...
Inter-gate region, 14...insulating layer.
Claims (1)
が配列された外部ゲート部とを備えたゲートアレイ型半
導体集積回路において、 前記外部ゲート部の下層を含む前記内部ゲート部外の領
域にチップ各辺と平行して設けられた複数の多結晶シリ
コン層を有する ことを特徴とするゲートアレイ型半導体装置。[Claims] 1. A gate array type semiconductor integrated circuit comprising an internal gate section in which basic cells are arranged and an external gate section in which input/output circuits are arranged, comprising: A gate array type semiconductor device comprising a plurality of polycrystalline silicon layers provided in a region outside an internal gate section in parallel with each side of a chip.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10626589A JPH02284467A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Gate-array type semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10626589A JPH02284467A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Gate-array type semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH02284467A true JPH02284467A (en) | 1990-11-21 |
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JP10626589A Pending JPH02284467A (en) | 1989-04-26 | 1989-04-26 | Gate-array type semiconductor integrated circuit |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH02284467A (en) |
-
1989
- 1989-04-26 JP JP10626589A patent/JPH02284467A/en active Pending
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