JPH05102443A - ゲート・アレイ・ベース・セル - Google Patents
ゲート・アレイ・ベース・セルInfo
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- JPH05102443A JPH05102443A JP4087240A JP8724092A JPH05102443A JP H05102443 A JPH05102443 A JP H05102443A JP 4087240 A JP4087240 A JP 4087240A JP 8724092 A JP8724092 A JP 8724092A JP H05102443 A JPH05102443 A JP H05102443A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
-
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- H01L27/118—Masterslice integrated circuits
- H01L27/11803—Masterslice integrated circuits using field effect technology
- H01L27/11807—CMOS gate arrays
-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
- H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
- H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
- H01L21/82—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components
- H01L21/822—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components the substrate being a semiconductor, using silicon technology
- H01L21/8232—Field-effect technology
- H01L21/8234—MIS technology, i.e. integration processes of field effect transistors of the conductor-insulator-semiconductor type
- H01L21/8238—Complementary field-effect transistors, e.g. CMOS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 種々のチャンネル・コンダクタンスを有する
トランジスタに対応することができるゲート・アレイ・
ベース・セルを提供する。 【構成】 高導電率トランジスタ装置または低導電率ト
ランジスタ装置として容易に構成することができるゲー
ト・アレイ・ベース・セルは、例えば、典型的には多量
の不純物が添加されたN形シリコンまたは多量の不純物
が添加されたP形シリコンである、第1導電形のモート
領域を有する。異なる導電形のチャンネル領域が、モー
ト領域を少なくとも3つの部分に分離する。例えば二酸
化シリコンのような絶縁体層、およびゲートが、チャン
ネル領域の上に作成される。ゲートは、例えば、ポリシ
リコンで作成することができる。
トランジスタに対応することができるゲート・アレイ・
ベース・セルを提供する。 【構成】 高導電率トランジスタ装置または低導電率ト
ランジスタ装置として容易に構成することができるゲー
ト・アレイ・ベース・セルは、例えば、典型的には多量
の不純物が添加されたN形シリコンまたは多量の不純物
が添加されたP形シリコンである、第1導電形のモート
領域を有する。異なる導電形のチャンネル領域が、モー
ト領域を少なくとも3つの部分に分離する。例えば二酸
化シリコンのような絶縁体層、およびゲートが、チャン
ネル領域の上に作成される。ゲートは、例えば、ポリシ
リコンで作成することができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、全体的にいえば、半導
体装置およびその製造法に関す。さらに詳細にいえば、
本発明は改良されたゲート・アレイ・ベース・セル構造
体およびその製造法に関す。
体装置およびその製造法に関す。さらに詳細にいえば、
本発明は改良されたゲート・アレイ・ベース・セル構造
体およびその製造法に関す。
【0002】
【従来の技術および問題点】集積回路の製造の際、1個
のチップの上に多数個のトランジスタを作成することが
必要であることがよくある。これらのトランジスタが相
互に接続されて、論理ゲート、フリップ・フロップ、メ
モリ・セル、および種々の他の装置が作成される。大抵
のスタテック論理装置では、高速動作をうるために、ト
ランジスタ・チャンネル・コンダクタンスが大きいこと
が望ましい。しかしながら、例えばスタテック・ランダ
ム・アクセス・メモリ(SRAM)のような回路では、
大きな処理マージンを有する安定な書き込み動作をうる
ために、低導電率トランジスタが望ましい。
のチップの上に多数個のトランジスタを作成することが
必要であることがよくある。これらのトランジスタが相
互に接続されて、論理ゲート、フリップ・フロップ、メ
モリ・セル、および種々の他の装置が作成される。大抵
のスタテック論理装置では、高速動作をうるために、ト
ランジスタ・チャンネル・コンダクタンスが大きいこと
が望ましい。しかしながら、例えばスタテック・ランダ
ム・アクセス・メモリ(SRAM)のような回路では、
大きな処理マージンを有する安定な書き込み動作をうる
ために、低導電率トランジスタが望ましい。
【0003】1個のチップの上に高導電率トランジスタ
と低導電率トランジスタとの両方を有するという目的を
達成する1つの通常の方法は、チップ上の全体の配置を
その応用目的に応じてその度に設計することである。特
定用途向け配置設計の場合、異なる寸法のトランジスタ
を制作することは容易にできる。しかしながら、多重レ
ベル装置のすべてのレベルを特定の製造に応じてその度
に設計しなければならない、という欠点がある。
と低導電率トランジスタとの両方を有するという目的を
達成する1つの通常の方法は、チップ上の全体の配置を
その応用目的に応じてその度に設計することである。特
定用途向け配置設計の場合、異なる寸法のトランジスタ
を制作することは容易にできる。しかしながら、多重レ
ベル装置のすべてのレベルを特定の製造に応じてその度
に設計しなければならない、という欠点がある。
【0004】他方、ゲート・アレイはトランジスタ回路
のアレイであって、そこでは同じベース・セルが多数の
異なる応用に用いられる。この構成体では、多重レベル
装置の最終的な相互接続レベルだけが、与えられた応用
のいずれか1つに対して具体的に設計される。ベース・
セルと呼ばれている最初のレベルは、いずれの製造に対
しても同じである。この製造法では、異なる寸法のトラ
ンジスタを有するために、特定用途向け配置設計の場合
よりも設計をさらに困難にする。それは、種々のコンダ
クタンスを有するトランジスタの配置が応用目的に応じ
てその度に異なるからである。
のアレイであって、そこでは同じベース・セルが多数の
異なる応用に用いられる。この構成体では、多重レベル
装置の最終的な相互接続レベルだけが、与えられた応用
のいずれか1つに対して具体的に設計される。ベース・
セルと呼ばれている最初のレベルは、いずれの製造に対
しても同じである。この製造法では、異なる寸法のトラ
ンジスタを有するために、特定用途向け配置設計の場合
よりも設計をさらに困難にする。それは、種々のコンダ
クタンスを有するトランジスタの配置が応用目的に応じ
てその度に異なるからである。
【0005】ゲート・アレイを用いる時、同じ寸法のト
ランジスタを組み上げて回路を設計することができる。
種々の駆動可能性を有するゲートを作成するという要請
を満たすために、1個以上のトランジスタを接続するこ
とにより、多数個のトランジスタの構成体が種々のコン
ダクタンスを有するようにすることができる。しかしな
がら、これらの方法は特定用途向け配置設計の場合より
も、1つの応用当りさらに多くのトランジスタを必要と
する。したがって、この場合には、チップの上により大
きな面積領域を必要とするであろう。
ランジスタを組み上げて回路を設計することができる。
種々の駆動可能性を有するゲートを作成するという要請
を満たすために、1個以上のトランジスタを接続するこ
とにより、多数個のトランジスタの構成体が種々のコン
ダクタンスを有するようにすることができる。しかしな
がら、これらの方法は特定用途向け配置設計の場合より
も、1つの応用当りさらに多くのトランジスタを必要と
する。したがって、この場合には、チップの上により大
きな面積領域を必要とするであろう。
【0006】ゲート・アレイを設計するまた別の方法
は、ベース・セル・パターンの中に1つの寸法だけでな
く多数個の寸法のトランジスタを備えることである。こ
の場合には、最終的な構成体を接続して、その応用に対
して要求されているいずれかの寸法のトランジスタを利
用することができる。しかしながら、再び、使用されな
い多数個のトランジスタが存在するであろう。さらに、
最終的なスピードを大きくするためには、トランジスタ
の接続体が長くなることは避けなければならない。
は、ベース・セル・パターンの中に1つの寸法だけでな
く多数個の寸法のトランジスタを備えることである。こ
の場合には、最終的な構成体を接続して、その応用に対
して要求されているいずれかの寸法のトランジスタを利
用することができる。しかしながら、再び、使用されな
い多数個のトランジスタが存在するであろう。さらに、
最終的なスピードを大きくするためには、トランジスタ
の接続体が長くなることは避けなければならない。
【0007】したがって、これらの問題点のいずれかま
たは全部を解決することが、現在要請されている。
たは全部を解決することが、現在要請されている。
【0008】
【問題点を解決するための手段】本発明のこの他の目的
および利点は明らかであり、そして下記において部分的
に明らかになるであろう。本発明のゲート・アレイ・ベ
ース・セルはいろいろな応用に対応できる柔軟性を有し
ていて、種々のチャンネル・コンダクタンスのトランジ
スタを得ることができる。
および利点は明らかであり、そして下記において部分的
に明らかになるであろう。本発明のゲート・アレイ・ベ
ース・セルはいろいろな応用に対応できる柔軟性を有し
ていて、種々のチャンネル・コンダクタンスのトランジ
スタを得ることができる。
【0009】ゲート・アレイ・ベース・セルは、例え
ば、典型的には多量の不純物が添加されたN形シリコン
または典型的には多量の不純物が添加されたP形シリコ
ンで作成される、第1導電形のモート領域を有する。異
なる導電形のチャンネル領域が、モート領域を少なくと
も3つの部分に分離する。例えば二酸化シリコンのよう
な絶縁体層とゲートとが、チャンネル領域の上に作成さ
れる。ゲートは、例えば、ポリシリコンで作成される。
ば、典型的には多量の不純物が添加されたN形シリコン
または典型的には多量の不純物が添加されたP形シリコ
ンで作成される、第1導電形のモート領域を有する。異
なる導電形のチャンネル領域が、モート領域を少なくと
も3つの部分に分離する。例えば二酸化シリコンのよう
な絶縁体層とゲートとが、チャンネル領域の上に作成さ
れる。ゲートは、例えば、ポリシリコンで作成される。
【0010】ベース・セル構造体が相互に接続されて、
例えば、フリップ・フロップ、読み出し専用メモリ、お
よび論理ゲートのような、多くの回路を作成することが
できる。種々のコンダクタンスを有するチャンネルを備
えた装置を作成するためのトランジスタの接続が開示さ
れる。この構造体の例示的製造法がまた開示される。
例えば、フリップ・フロップ、読み出し専用メモリ、お
よび論理ゲートのような、多くの回路を作成することが
できる。種々のコンダクタンスを有するチャンネルを備
えた装置を作成するためのトランジスタの接続が開示さ
れる。この構造体の例示的製造法がまた開示される。
【0011】本発明の利点は、高導電率トランジスタの
低導電率トランジスタとの両方が、余分の面積領域を必
要とせずに得られることである。このベース・セル・ア
レイにより、異なる寸法のベース・セルを有する配置設
計を利用する時に必要であるように、回路全体を設計す
る際の特定用途向け設計の負担なしに、または面積領域
を付加する要請なしに、自由に種々のトランジスタ幅を
得ることが可能である。
低導電率トランジスタとの両方が、余分の面積領域を必
要とせずに得られることである。このベース・セル・ア
レイにより、異なる寸法のベース・セルを有する配置設
計を利用する時に必要であるように、回路全体を設計す
る際の特定用途向け設計の負担なしに、または面積領域
を付加する要請なしに、自由に種々のトランジスタ幅を
得ることが可能である。
【0012】
【実施例】本発明の前記特徴は、添付図面を参照しての
下記説明により、さらに明確に理解することができるで
あろう。
下記説明により、さらに明確に理解することができるで
あろう。
【0013】種々の図面の中で対応する番号および対応
する記号がでてきた場合、特に断らない限り、それらは
対応する部品を示す。
する記号がでてきた場合、特に断らない限り、それらは
対応する部品を示す。
【0014】本発明の好ましい実施例の製造法および使
用法は、下記で詳細に考察される。しかしながら、本発
明は多くの応用可能な独創的な概念を有しており、そし
てこの概念は多様な方面で実施可能であることが分かる
筈である。考察される特定の実施例は、本発明を製造し
および使用する特定の方法を単に例示したものであっ
て、本発明の範囲がそれらに限定されることを意味する
ものではない。
用法は、下記で詳細に考察される。しかしながら、本発
明は多くの応用可能な独創的な概念を有しており、そし
てこの概念は多様な方面で実施可能であることが分かる
筈である。考察される特定の実施例は、本発明を製造し
および使用する特定の方法を単に例示したものであっ
て、本発明の範囲がそれらに限定されることを意味する
ものではない。
【0015】下記において、本発明の構造体のいくつか
の好ましい実施例とその製造法とが説明される。先行技
術が簡単に説明されるであろう。それから、本発明のい
くつかの好ましい実施例が、いくつかの使用法の例を挙
げながら、説明されるであろう。最後に、製造法の1つ
の例が説明されるであろう。
の好ましい実施例とその製造法とが説明される。先行技
術が簡単に説明されるであろう。それから、本発明のい
くつかの好ましい実施例が、いくつかの使用法の例を挙
げながら、説明されるであろう。最後に、製造法の1つ
の例が説明されるであろう。
【0016】図1aは、先行技術によるベース・セル1
0を示したものである。ベース・セル10はモート領域
22を有する。モート領域22は、チャンネル領域12
によって、2つの領域24および28に分離される。チ
ャンネル領域12の上に、ゲート領域14が作成され
る。ゲート領域14はチャンネル領域12から絶縁され
る。モート領域は、Nチャンネル・トランジスタのため
のN+不純物添加シリコン、またはPチャンネル・トラ
ンジスタのためのP+不純物添加シリコンで構成され
る。
0を示したものである。ベース・セル10はモート領域
22を有する。モート領域22は、チャンネル領域12
によって、2つの領域24および28に分離される。チ
ャンネル領域12の上に、ゲート領域14が作成され
る。ゲート領域14はチャンネル領域12から絶縁され
る。モート領域は、Nチャンネル・トランジスタのため
のN+不純物添加シリコン、またはPチャンネル・トラ
ンジスタのためのP+不純物添加シリコンで構成され
る。
【0017】図1aに示された先行技術において、1個
のトランジスタを作成することができる。モート領域2
4および28はトランジスタのソースおよびドレインを
構成し、そしてチャンネル領域12はトランジスタのチ
ャンネルを構成する。先行技術においてよく知られてい
るように、トランジスタは、ゲート14やモート領域2
4および28を導電線路で接続することによって、必要
な回路の中に組み上げることができる。図面には、導電
線路は示されていない。
のトランジスタを作成することができる。モート領域2
4および28はトランジスタのソースおよびドレインを
構成し、そしてチャンネル領域12はトランジスタのチ
ャンネルを構成する。先行技術においてよく知られてい
るように、トランジスタは、ゲート14やモート領域2
4および28を導電線路で接続することによって、必要
な回路の中に組み上げることができる。図面には、導電
線路は示されていない。
【0018】図1bは、2個のゲート14および18を
有する先行技術によるベース・セル10を示したもので
ある。ゲート14および18と下にあるチャンネル領域
12および16は、モート領域22を、領域24、28
および30に分離する。このベース・セルでは、2個の
トランジスタを作成することができる。1個のトランジ
スタは、ゲート14と、ソースおよびドレインとしての
モート領域24および28で構成され、一方、もう1個
のトランジスタは、ゲート18と、ソースおよびドレイ
ンとしてのモート領域28および30で構成される。単
一トランジスタ・ベース・セルの場合と同様に、これら
のトランジスタは、導電線路による接続によって、必要
な回路の中に組み上げることができる。図面にはまた、
これらの導電線路は示されていない。
有する先行技術によるベース・セル10を示したもので
ある。ゲート14および18と下にあるチャンネル領域
12および16は、モート領域22を、領域24、28
および30に分離する。このベース・セルでは、2個の
トランジスタを作成することができる。1個のトランジ
スタは、ゲート14と、ソースおよびドレインとしての
モート領域24および28で構成され、一方、もう1個
のトランジスタは、ゲート18と、ソースおよびドレイ
ンとしてのモート領域28および30で構成される。単
一トランジスタ・ベース・セルの場合と同様に、これら
のトランジスタは、導電線路による接続によって、必要
な回路の中に組み上げることができる。図面にはまた、
これらの導電線路は示されていない。
【0019】図2aは、本発明のゲート・アレイ・ベー
ス・セル10の第1実施例の平面図である。この図面に
示されているように、ベース・セル10はモート領域2
2を有する。セル10は、チャンネル領域12の上に作
成されたゲート14を有する。先行技術とは異なって、
ゲート14は延長体15を有する。延長体15は、ゲー
ト14の一方側でモート22を横断して延長され、そし
て絶縁体領域32aに達している。絶縁体領域32a
は、セル10を、アレイの中の同様なセルから分離す
る。チャンネル領域12は、ゲート延長体15の下にま
た延長される。
ス・セル10の第1実施例の平面図である。この図面に
示されているように、ベース・セル10はモート領域2
2を有する。セル10は、チャンネル領域12の上に作
成されたゲート14を有する。先行技術とは異なって、
ゲート14は延長体15を有する。延長体15は、ゲー
ト14の一方側でモート22を横断して延長され、そし
て絶縁体領域32aに達している。絶縁体領域32a
は、セル10を、アレイの中の同様なセルから分離す
る。チャンネル領域12は、ゲート延長体15の下にま
た延長される。
【0020】この実施例では、モート領域22は3個の
領域24、26および28に分離される。図2aに示さ
れたベース・セルは、3個のトランジスタを構成するこ
とができる。トランジスタT1はソース領域24と、ド
レイン領域28と、ゲート14とで構成され、トランジ
スタT2はソース領域26と、ドレイン領域28と、ゲ
ート14とで構成され、およびトランジスタT3はソー
ス領域24と、ドレイン領域26と、ゲート14とで構
成される。もちろん、ソースおよびドレインは逆にする
ことができる。
領域24、26および28に分離される。図2aに示さ
れたベース・セルは、3個のトランジスタを構成するこ
とができる。トランジスタT1はソース領域24と、ド
レイン領域28と、ゲート14とで構成され、トランジ
スタT2はソース領域26と、ドレイン領域28と、ゲ
ート14とで構成され、およびトランジスタT3はソー
ス領域24と、ドレイン領域26と、ゲート14とで構
成される。もちろん、ソースおよびドレインは逆にする
ことができる。
【0021】先行技術のセルはただ1個のトランジスタ
を構成するのに対し、このベース・セルは3個のトラン
ジスタを構成する可能性を有するという利点を持つ。さ
らに、これらの3個のトランジスタはすべて異なるチャ
ンネル幅および/または異なるチャンネル長を有するこ
とができ、したがって、異なるチャンネル導電率を有す
ることができる。
を構成するのに対し、このベース・セルは3個のトラン
ジスタを構成する可能性を有するという利点を持つ。さ
らに、これらの3個のトランジスタはすべて異なるチャ
ンネル幅および/または異なるチャンネル長を有するこ
とができ、したがって、異なるチャンネル導電率を有す
ることができる。
【0022】典型的な実施例では、モート領域22は不
純物が多量に添加されたシリコンで構成される。モート
領域22は、Nチャンネル・トランジスタに対しN+不
純物添加シリコンを有し、およびPチャンネル・トラン
ジスタに対しP+不純物添加シリコンを有する。チャン
ネル領域12は、典型的には、しかし必ずそうと言うわ
けではないが、不純物が少量だけ添加されて、モート領
域の導電形と反対の導電形を有する。ゲート14は、典
型的には、例えば不純物が多量に添加されたポリシリコ
ンのような、導電材料から作成される。チャンネル領域
12とゲート14は、例えば二酸化シリコンのような酸
化物の絶縁体層によって、分離される。絶縁体領域32
は、例えば二酸化シリコンのような、厚い酸化物からま
た作成することができる。
純物が多量に添加されたシリコンで構成される。モート
領域22は、Nチャンネル・トランジスタに対しN+不
純物添加シリコンを有し、およびPチャンネル・トラン
ジスタに対しP+不純物添加シリコンを有する。チャン
ネル領域12は、典型的には、しかし必ずそうと言うわ
けではないが、不純物が少量だけ添加されて、モート領
域の導電形と反対の導電形を有する。ゲート14は、典
型的には、例えば不純物が多量に添加されたポリシリコ
ンのような、導電材料から作成される。チャンネル領域
12とゲート14は、例えば二酸化シリコンのような酸
化物の絶縁体層によって、分離される。絶縁体領域32
は、例えば二酸化シリコンのような、厚い酸化物からま
た作成することができる。
【0023】ゲート・アレイ・ベース・セル10は、典
型的には、アレイの中の1つのセルである。アレイは、
300,000個のセルないし500,000個のセル
またはそれ以上の個数のセルを有することができる。各
セルの中のトランジスタは、導電相互接続体で相互に接
続される。これらの導電相互接続体は、アレイ全体の上
に広がっている絶縁体層の上に作成される。これらの導
電相互接続体および絶縁体層は、図面には示されていな
い。コンタクトホールがこの絶縁体層を貫通して作成さ
れ、それにより、導電相互接続体がトランジスタ・セル
の必要な部分と接触することができる。
型的には、アレイの中の1つのセルである。アレイは、
300,000個のセルないし500,000個のセル
またはそれ以上の個数のセルを有することができる。各
セルの中のトランジスタは、導電相互接続体で相互に接
続される。これらの導電相互接続体は、アレイ全体の上
に広がっている絶縁体層の上に作成される。これらの導
電相互接続体および絶縁体層は、図面には示されていな
い。コンタクトホールがこの絶縁体層を貫通して作成さ
れ、それにより、導電相互接続体がトランジスタ・セル
の必要な部分と接触することができる。
【0024】図2bは、本発明の2ゲートの実施例を示
す。ベース・セル10は、チャンネル領域12および1
6の上にそれぞれ存在する、2個のゲート14および1
8を有する。ゲート14はゲート延長体15を有する。
ゲート延長体15は、ゲート14の一方側でモート22
を横断して延長され、そして絶縁体領域32aに達して
いる。同様に、ゲート18はゲート延長体19を有す
る。ゲート延長体19は、ゲート18のゲート14と反
対側でモート22を横断して延長され、そして絶縁体領
域32bに達している。チャンネル領域12および16
は、ゲート延長体15および19を含めて全ゲート14
および18の下に存在する。図2aのところで説明した
ように、ゲート14は、3個のトランジスタT11、T
12およびT13のために用いることができる。同様
に、ゲート18は3個のトランジスタT21、T22お
よびT23によって共有されることができる。デュアル
・ゲート・ベース・セル10では、モート領域28は両
方のゲートに対し共通であるであろう。
す。ベース・セル10は、チャンネル領域12および1
6の上にそれぞれ存在する、2個のゲート14および1
8を有する。ゲート14はゲート延長体15を有する。
ゲート延長体15は、ゲート14の一方側でモート22
を横断して延長され、そして絶縁体領域32aに達して
いる。同様に、ゲート18はゲート延長体19を有す
る。ゲート延長体19は、ゲート18のゲート14と反
対側でモート22を横断して延長され、そして絶縁体領
域32bに達している。チャンネル領域12および16
は、ゲート延長体15および19を含めて全ゲート14
および18の下に存在する。図2aのところで説明した
ように、ゲート14は、3個のトランジスタT11、T
12およびT13のために用いることができる。同様
に、ゲート18は3個のトランジスタT21、T22お
よびT23によって共有されることができる。デュアル
・ゲート・ベース・セル10では、モート領域28は両
方のゲートに対し共通であるであろう。
【0025】図2bにおいて、ゲート延長体15はゲー
ト14の1つの端部に作成され、そしてゲート延長体1
9はゲート18の反対側の端部に作成される。ゲート延
長体の配置は設計上の選択の問題であるが、典型的な場
合には、トランジスタの間の相互接続が最適化されるよ
うに選定される。このトランジスタの間の相互接続体
は、図面には示されていない。図2cは、デュアル・ト
ランジスタ・ベース・セル10のまた別の実施例を示
す。この実施例では、ゲート延長体15および19は、
それぞれのゲート14および18の同じ端部に作成され
る。ゲート延長体15および19の配置は、図2bおよ
び図2cにおいて、ある種の対称性を保持しているが、
このことは必ずしも必要な条件ではない。
ト14の1つの端部に作成され、そしてゲート延長体1
9はゲート18の反対側の端部に作成される。ゲート延
長体の配置は設計上の選択の問題であるが、典型的な場
合には、トランジスタの間の相互接続が最適化されるよ
うに選定される。このトランジスタの間の相互接続体
は、図面には示されていない。図2cは、デュアル・ト
ランジスタ・ベース・セル10のまた別の実施例を示
す。この実施例では、ゲート延長体15および19は、
それぞれのゲート14および18の同じ端部に作成され
る。ゲート延長体15および19の配置は、図2bおよ
び図2cにおいて、ある種の対称性を保持しているが、
このことは必ずしも必要な条件ではない。
【0026】図3aはベース・セル10の平面図を示
し、そして図3b〜図3cはベース・セル10の横断面
図を示す。
し、そして図3b〜図3cはベース・セル10の横断面
図を示す。
【0027】図3aは、前記の図2aのところで説明し
たのと同様なベース・セル10の平面図である。図3b
は、図3aの線AAに沿っての横断面図である。ゲート
14およびゲート延長体15はチャンネル領域12の上
に作成され、かつ、それから絶縁体層13によって絶縁
される。ゲート14およびゲート延長体15は、モート
領域28から絶縁体領域32aにまで延長される。ゲー
ト14は、例えば、モート領域28と自己整合すること
ができる。
たのと同様なベース・セル10の平面図である。図3b
は、図3aの線AAに沿っての横断面図である。ゲート
14およびゲート延長体15はチャンネル領域12の上
に作成され、かつ、それから絶縁体層13によって絶縁
される。ゲート14およびゲート延長体15は、モート
領域28から絶縁体領域32aにまで延長される。ゲー
ト14は、例えば、モート領域28と自己整合すること
ができる。
【0028】図3cは、図3aの線BBに沿っての横断
面図である。ゲート14はチャンネル領域12の上に作
成され、かつ、それから絶縁体層13によって絶縁され
る。チャンネル領域12は、モート領域24をモート領
域28から分離する。ゲート14は、例えば、モート領
域24および28と自己整合することができる。モート
領域24をソースとして用いるおよびモート領域28を
ドレインとして用いることによって、またはその逆に用
いることによって、トランジスタT1が作成される。絶
縁体領域32aがモート領域24に隣接して配置され、
そしてこの絶縁体領域32aによって、ベース・セル1
0がアレイの中の隣接するセルから分離される。図2a
の平面図に示されているように、絶縁体領域がモート領
域28に隣接して作成され、または図2bおよび図2c
平面図に示されているように、また別のチャンネル領域
16およびゲート18がモート領域28に隣接して作成
される。
面図である。ゲート14はチャンネル領域12の上に作
成され、かつ、それから絶縁体層13によって絶縁され
る。チャンネル領域12は、モート領域24をモート領
域28から分離する。ゲート14は、例えば、モート領
域24および28と自己整合することができる。モート
領域24をソースとして用いるおよびモート領域28を
ドレインとして用いることによって、またはその逆に用
いることによって、トランジスタT1が作成される。絶
縁体領域32aがモート領域24に隣接して配置され、
そしてこの絶縁体領域32aによって、ベース・セル1
0がアレイの中の隣接するセルから分離される。図2a
の平面図に示されているように、絶縁体領域がモート領
域28に隣接して作成され、または図2bおよび図2c
平面図に示されているように、また別のチャンネル領域
16およびゲート18がモート領域28に隣接して作成
される。
【0029】図3dは、図3aの線CCに沿っての横断
面図である。ゲート14はチャンネル領域12の上に作
成され、かつ、それから絶縁体層13によって絶縁され
る。チャンネル領域12は、モート領域24をモート領
域26から分離して、トランジスタT3が作成される。
ゲート14は、例えば、モート領域24および26と自
己整合することができる。絶縁体領域32cおよび32
dはベース・セル10を隣接するベース・セルから分離
し、そしてそれぞれモート領域26および24と接触す
る。
面図である。ゲート14はチャンネル領域12の上に作
成され、かつ、それから絶縁体層13によって絶縁され
る。チャンネル領域12は、モート領域24をモート領
域26から分離して、トランジスタT3が作成される。
ゲート14は、例えば、モート領域24および26と自
己整合することができる。絶縁体領域32cおよび32
dはベース・セル10を隣接するベース・セルから分離
し、そしてそれぞれモート領域26および24と接触す
る。
【0030】本発明のベース・セル配置設計において、
種々の変更を行うことができる。図4では、ベース・セ
ル10pとベース・セル10nが相互に隣接して作成さ
れる。図示されたセルでは、モート領域22pはP+不
純物添加シリコンで作成され、そしてそれを用いてPチ
ャンネル・トランジスタが作成される。モート領域22
nはN+不純物添加シリコンで作成され、そしてそれを
用いてNチャンネル・トランジスタが作成される。要求
されたゲート・アレイがCMOSトランジスタ用である
時、この構造体を用いることができる。もちろん、モー
ト領域の配置を逆にすることができる。典型的な実施例
では、交代する行のNチャンネル・ベース・セルおよび
Pチャンネル・ベース・セルは、おのおのの行が同じ導
電形のモート領域を有して作成されるであろう。
種々の変更を行うことができる。図4では、ベース・セ
ル10pとベース・セル10nが相互に隣接して作成さ
れる。図示されたセルでは、モート領域22pはP+不
純物添加シリコンで作成され、そしてそれを用いてPチ
ャンネル・トランジスタが作成される。モート領域22
nはN+不純物添加シリコンで作成され、そしてそれを
用いてNチャンネル・トランジスタが作成される。要求
されたゲート・アレイがCMOSトランジスタ用である
時、この構造体を用いることができる。もちろん、モー
ト領域の配置を逆にすることができる。典型的な実施例
では、交代する行のNチャンネル・ベース・セルおよび
Pチャンネル・ベース・セルは、おのおのの行が同じ導
電形のモート領域を有して作成されるであろう。
【0031】図4に、小さなモート領域33および34
がまた示されている。小さなモート領域33はゲート領
域36と下にあるチャンネル領域37とによって分離さ
れ、トランジスタN15が作成される。同様に、小さな
モート領域34はゲート領域35と下にあるチャンネル
領域38とによって分離され、トランジスタN25が作
成される。トランジスタN15およびN25は、例え
ば、メモリ・セルのパス・ゲートのために用いることが
できる。Nチャンネルであるとして示されたけれども、
トランジスタN15およびN25はPチャンネル装置で
あることができる。
がまた示されている。小さなモート領域33はゲート領
域36と下にあるチャンネル領域37とによって分離さ
れ、トランジスタN15が作成される。同様に、小さな
モート領域34はゲート領域35と下にあるチャンネル
領域38とによって分離され、トランジスタN25が作
成される。トランジスタN15およびN25は、例え
ば、メモリ・セルのパス・ゲートのために用いることが
できる。Nチャンネルであるとして示されたけれども、
トランジスタN15およびN25はPチャンネル装置で
あることができる。
【0032】ベース・セル10の種々の変更実施例が図
5に示される。この実施例では、ゲート14は、ゲート
延長体15aおよびゲート延長体15bを有する。前記
で説明した実施例の場合のように、チャンネル領域12
は、ゲート延長体15aおよび15bを含む全ゲートの
下に広がっている。ここで、モート領域22は、チャン
ネル領域12と、上にあるゲート14と、ゲート延長体
15aおよび15bとによって、4個の部分に分離され
る。この構成体では、5個のトランジスタT10〜T1
4を作成することができる。この構成体により、小さな
面積領域に多数個のトランジスタを配置することができ
るという利点が得られるが、しかし配置設計のコストが
かかるという欠点を有する。最高のチャンネル導電率を
得るために、領域131および領域132が同じ電位に
あることが好ましく、したがって、相互接続体でそれら
を接続しなければならない。図5では、トランジスタT
12の幅はトランジスタT10およびT14の幅よりも
大きく、また別の可能な変更を示している。
5に示される。この実施例では、ゲート14は、ゲート
延長体15aおよびゲート延長体15bを有する。前記
で説明した実施例の場合のように、チャンネル領域12
は、ゲート延長体15aおよび15bを含む全ゲートの
下に広がっている。ここで、モート領域22は、チャン
ネル領域12と、上にあるゲート14と、ゲート延長体
15aおよび15bとによって、4個の部分に分離され
る。この構成体では、5個のトランジスタT10〜T1
4を作成することができる。この構成体により、小さな
面積領域に多数個のトランジスタを配置することができ
るという利点が得られるが、しかし配置設計のコストが
かかるという欠点を有する。最高のチャンネル導電率を
得るために、領域131および領域132が同じ電位に
あることが好ましく、したがって、相互接続体でそれら
を接続しなければならない。図5では、トランジスタT
12の幅はトランジスタT10およびT14の幅よりも
大きく、また別の可能な変更を示している。
【0033】図5にまた示されているように、ゲート1
8はゲート延長体19aおよび19bを有する。この構
成体は見ると分かるように、ゲート配置設計は対称的で
はない。図には示されていないけれども、1個のベース
・セルの中に2個以上のゲートを有することもまた可能
である。この1つの変更実施例またはすべてのこれらの
変更実施例、および当業者には明らかである多数の他の
変更実施例は、ここで開示された実施例のいずれかで実
施することができる。
8はゲート延長体19aおよび19bを有する。この構
成体は見ると分かるように、ゲート配置設計は対称的で
はない。図には示されていないけれども、1個のベース
・セルの中に2個以上のゲートを有することもまた可能
である。この1つの変更実施例またはすべてのこれらの
変更実施例、および当業者には明らかである多数の他の
変更実施例は、ここで開示された実施例のいずれかで実
施することができる。
【0034】3トランジスタ構成体が図6〜図8に示さ
れている。回路の要請に基づいて、接続が選定される。
先行技術の多重モート構成体とは異なって、図6〜図8
に示された構造体を実施するのに余分の面積領域は必要
でない。
れている。回路の要請に基づいて、接続が選定される。
先行技術の多重モート構成体とは異なって、図6〜図8
に示された構造体を実施するのに余分の面積領域は必要
でない。
【0035】図6aに示された構成体の概要図は、高速
論理装置に対し適切な選定である。図6aおよび図6b
に示されているように、トランジスタT1、トランジス
タT2およびトランジスタT3のおのおのは共通のゲー
ト14を有する。モート領域24は、トランジスタT1
およびトランジスタT3に対し、ドレインの役割を果た
す。モート領域28はトランジスタT2に対するドレイ
ンでありかつトランジスタT1に対するソースであり、
そしてモート領域28はトランジスタT2およびT3に
対するソースである。これらのトランジスタは概要構成
図ではPチャンネル装置であるとして示されているが、
全く同様に、Nチャンネル装置として作成することもで
きる。
論理装置に対し適切な選定である。図6aおよび図6b
に示されているように、トランジスタT1、トランジス
タT2およびトランジスタT3のおのおのは共通のゲー
ト14を有する。モート領域24は、トランジスタT1
およびトランジスタT3に対し、ドレインの役割を果た
す。モート領域28はトランジスタT2に対するドレイ
ンでありかつトランジスタT1に対するソースであり、
そしてモート領域28はトランジスタT2およびT3に
対するソースである。これらのトランジスタは概要構成
図ではPチャンネル装置であるとして示されているが、
全く同様に、Nチャンネル装置として作成することもで
きる。
【0036】図6aの配置設計図には相互接続線路40
が示されている。この相互接続線路40は、ベース・セ
ル10の表面全体を被覆している絶縁体層の上に作成さ
れる。相互接続体40から接触体(コンタクト)42を
通してモート領域26への接続が行われ、および相互接
続体40から接触体(コンタクト)43を通してモート
領域28への接続が行われる。
が示されている。この相互接続線路40は、ベース・セ
ル10の表面全体を被覆している絶縁体層の上に作成さ
れる。相互接続体40から接触体(コンタクト)42を
通してモート領域26への接続が行われ、および相互接
続体40から接触体(コンタクト)43を通してモート
領域28への接続が行われる。
【0037】図に示されている接続線路により、相互接
続体40を通して接続されたこれらの接続点(ノード)
26および28に、電圧VCCが加えられる。トランジス
タの配置を対称的にする目的で、モート領域31がまた
接触体(コンタクト)44を通して相互接続体40に接
続される。ゲート電圧Vgは接触点45を通してゲート
14に接続される。ゲート18は、回路の応用によって
は、別の線路に接続することができる。モート領域24
はトランジスタT1とトランジスタT3との両方に対し
共通のドレインであり、そして接触体(コンタクト)4
6を通して電圧VO に接続される。
続体40を通して接続されたこれらの接続点(ノード)
26および28に、電圧VCCが加えられる。トランジス
タの配置を対称的にする目的で、モート領域31がまた
接触体(コンタクト)44を通して相互接続体40に接
続される。ゲート電圧Vgは接触点45を通してゲート
14に接続される。ゲート18は、回路の応用によって
は、別の線路に接続することができる。モート領域24
はトランジスタT1とトランジスタT3との両方に対し
共通のドレインであり、そして接触体(コンタクト)4
6を通して電圧VO に接続される。
【0038】ゲート延長体15は十分に細く、1つの接
触体と最小金属グリッド線路を限定するように配置され
た隣接する接触体との間のスペースに適合することがで
きる。先行技術の直線ゲートと同じゲート導電率が、図
6bに示された実施例によって得られる。なにかの理由
でもし余分の接触体がT2およびT3の共通接続点26
に配置されないならば、ゲート特性の損失は無視するこ
とができる。それは、主トランジスタT1が他のトラン
ジスタに比べて十分に大きいからである。
触体と最小金属グリッド線路を限定するように配置され
た隣接する接触体との間のスペースに適合することがで
きる。先行技術の直線ゲートと同じゲート導電率が、図
6bに示された実施例によって得られる。なにかの理由
でもし余分の接触体がT2およびT3の共通接続点26
に配置されないならば、ゲート特性の損失は無視するこ
とができる。それは、主トランジスタT1が他のトラン
ジスタに比べて十分に大きいからである。
【0039】図7aは本発明のセルのまた別の高コンダ
クタンス・トランジスタ構成体の配置設計図を示し、そ
して図7bはその概要構成図を示す。再び、トランジス
タT1、T2およびT3のおのおのは共通ゲート14を
有する。モート領域28はトランジスタT1およびT2
のソースとしての役割を果たす。モート領域26はトラ
ンジスタT3のソースでありかつトランジスタT2のド
レインであり、そしてモート領域24はトランジスタT
1およびT3のドレインである。例として、V CC電源電
圧は典型的には領域28に加えることができ、そして出
力電圧は領域24(V01)または領域25(V02)のい
ずれかで読み出すことができる。領域24および26は
同じ直流電位を有するであろうが、一定の交流を加えた
場合には変化することが可能であり、したがって、独立
な出力として扱うことができる。これらのトランジスタ
は概要構成図ではPチャンネル装置であるとして示され
ているが、全く同様に、Nチャンネル装置として作成す
ることもできる。
クタンス・トランジスタ構成体の配置設計図を示し、そ
して図7bはその概要構成図を示す。再び、トランジス
タT1、T2およびT3のおのおのは共通ゲート14を
有する。モート領域28はトランジスタT1およびT2
のソースとしての役割を果たす。モート領域26はトラ
ンジスタT3のソースでありかつトランジスタT2のド
レインであり、そしてモート領域24はトランジスタT
1およびT3のドレインである。例として、V CC電源電
圧は典型的には領域28に加えることができ、そして出
力電圧は領域24(V01)または領域25(V02)のい
ずれかで読み出すことができる。領域24および26は
同じ直流電位を有するであろうが、一定の交流を加えた
場合には変化することが可能であり、したがって、独立
な出力として扱うことができる。これらのトランジスタ
は概要構成図ではPチャンネル装置であるとして示され
ているが、全く同様に、Nチャンネル装置として作成す
ることもできる。
【0040】図8bは、ゲート・コンダクタンスの小さ
なトランジスタ構成体の概要構成図である。図8aは、
それに対応する平面配置設計図である。再び、トランジ
スタT1、T2およびT3のおのおのは共通ゲート14
を有する。モート領域24はトランジスタT1およびT
3に対するドレインの役割を果たす。モート領域28は
トランジスタT2に対しドレインでありかつトランジス
タT1に対しソースであり、そしてモート領域26はト
ランジスタT2およびT3に対しソースである。この構
成体では、チャンネル幅の小さなトランジスタT2およ
びT3はより大きなトランジスタT1よりも支配的であ
り、したがって、コンダクタンスの小さなゲートが得ら
れるであろう。例として、VCC電源電圧は典型的には領
域24に加えることができ、そして出力電圧は26で読
み出すことができる。これらのトランジスタは概要構成
図ではPチャンネル装置であるとして示されているが、
全く同様に、Nチャンネル装置として作成することもで
きる。
なトランジスタ構成体の概要構成図である。図8aは、
それに対応する平面配置設計図である。再び、トランジ
スタT1、T2およびT3のおのおのは共通ゲート14
を有する。モート領域24はトランジスタT1およびT
3に対するドレインの役割を果たす。モート領域28は
トランジスタT2に対しドレインでありかつトランジス
タT1に対しソースであり、そしてモート領域26はト
ランジスタT2およびT3に対しソースである。この構
成体では、チャンネル幅の小さなトランジスタT2およ
びT3はより大きなトランジスタT1よりも支配的であ
り、したがって、コンダクタンスの小さなゲートが得ら
れるであろう。例として、VCC電源電圧は典型的には領
域24に加えることができ、そして出力電圧は26で読
み出すことができる。これらのトランジスタは概要構成
図ではPチャンネル装置であるとして示されているが、
全く同様に、Nチャンネル装置として作成することもで
きる。
【0041】前記のこれまでの図面に示されているよう
に、トランジスタ・チャンネル構成体の導電率は、ソー
ス/ドレインに対し種々のチャンネル幅を有するトラン
ジスタの接続を定めることによって、制御することがで
きる。図6〜図8の概要図のおのおのには3個のトラン
ジスタが示されているけれども、これらの図面のおのお
のは、導電率が接触体の配置によって決定された与えら
れた導電率を有する1個のトランジスタと考えることが
できることを断っておく。言い換えれば、これらの概要
図は先行技術のトランジスタよりも複雑に見えるが、設
計の点でもおよび製造の点でも遙かに種々の応用に対応
できる柔軟性を有する。
に、トランジスタ・チャンネル構成体の導電率は、ソー
ス/ドレインに対し種々のチャンネル幅を有するトラン
ジスタの接続を定めることによって、制御することがで
きる。図6〜図8の概要図のおのおのには3個のトラン
ジスタが示されているけれども、これらの図面のおのお
のは、導電率が接触体の配置によって決定された与えら
れた導電率を有する1個のトランジスタと考えることが
できることを断っておく。言い換えれば、これらの概要
図は先行技術のトランジスタよりも複雑に見えるが、設
計の点でもおよび製造の点でも遙かに種々の応用に対応
できる柔軟性を有する。
【0042】前記のトランジスタ構成体を接続して、多
数の異なる種類の装置を作成することができる。組み立
てることができる回路の例を挙げれば、論理ゲート、フ
リップ・フロップ、SRAM(スタテック・ランダム・
アクセス・メモリ)、ROM(読み出し専用メモリ)お
よび多重ポート・メモリである。下記において、組み立
てることができる回路のいくつかを説明する。下記に挙
げた例は、本発明がそれらに限定されることを意味する
のではなく、本発明の概念は他の種々の回路に応用する
ことができる。
数の異なる種類の装置を作成することができる。組み立
てることができる回路の例を挙げれば、論理ゲート、フ
リップ・フロップ、SRAM(スタテック・ランダム・
アクセス・メモリ)、ROM(読み出し専用メモリ)お
よび多重ポート・メモリである。下記において、組み立
てることができる回路のいくつかを説明する。下記に挙
げた例は、本発明がそれらに限定されることを意味する
のではなく、本発明の概念は他の種々の回路に応用する
ことができる。
【0043】図9は、NANDゲートに対する必要な接
続が示されている。この実施例は、組み立てることがで
きる多数の論理ゲートの例を挙げたものである。
続が示されている。この実施例は、組み立てることがで
きる多数の論理ゲートの例を挙げたものである。
【0044】図9aは、入力(IN1)および(IN
2)と出力OUTを有するNANDゲートの機能ブロッ
ク線図である。その概要構成図と対応する配置設計図
が、それぞれ、図9bおよび図9cに示されている。
2)と出力OUTを有するNANDゲートの機能ブロッ
ク線図である。その概要構成図と対応する配置設計図
が、それぞれ、図9bおよび図9cに示されている。
【0045】図9bおよび図9cでは、電源電圧VCCが
CMOSゲート・アレイ構造体の領域24p、28pお
よび31pに加えられる。これは図4で考察したものと
同様である。出力OUTは相互接続された接続点26
p、30pおよび30nから取られる。ゲート14pお
よび14nは相互に接続され、そして入力信号IN1に
接続される。同様に、ゲート18pおよび18nは相互
に接続され、そして入力信号IN2に接続される。電源
電圧VSSは領域24nおよび26nに接続される。電源
電圧VSSは、例えば、アースに接続することができる。
すべての相互接続体は、当業者には周知の数多くの相互
接続技術のいずれかによって作成することができる。
CMOSゲート・アレイ構造体の領域24p、28pお
よび31pに加えられる。これは図4で考察したものと
同様である。出力OUTは相互接続された接続点26
p、30pおよび30nから取られる。ゲート14pお
よび14nは相互に接続され、そして入力信号IN1に
接続される。同様に、ゲート18pおよび18nは相互
に接続され、そして入力信号IN2に接続される。電源
電圧VSSは領域24nおよび26nに接続される。電源
電圧VSSは、例えば、アースに接続することができる。
すべての相互接続体は、当業者には周知の数多くの相互
接続技術のいずれかによって作成することができる。
【0046】次に示される論理ゲートは、図10aの機
能ブロック図に示された反転器(インバータ)110で
ある。反転器110は入力信号INおよび出力信号OU
Tを有する。その概要構成図および対応する配置設計図
は、それぞれ、図10bおよび図10cに示されてい
る。
能ブロック図に示された反転器(インバータ)110で
ある。反転器110は入力信号INおよび出力信号OU
Tを有する。その概要構成図および対応する配置設計図
は、それぞれ、図10bおよび図10cに示されてい
る。
【0047】図10bおよび図10cに示されているよ
うに、この装置は図4で説明されたようなCMOSベー
ス・セルを使用している。電源電圧VCCは領域26p、
および28pに加えられ、そして電源電圧VSSは領域2
6nおよび28nに接続される。電源電圧VSSは、例え
ば、アースに接続することができる。ゲート14pおよ
び14nは電気的に相互に接続され、そして入力INに
接続される。出力OUTは相互に接続された領域24p
および24nで読み出される。再び、すべての相互接続
体は、当業者には周知の数多くの相互接続技術のいずれ
かによって作成することができる。
うに、この装置は図4で説明されたようなCMOSベー
ス・セルを使用している。電源電圧VCCは領域26p、
および28pに加えられ、そして電源電圧VSSは領域2
6nおよび28nに接続される。電源電圧VSSは、例え
ば、アースに接続することができる。ゲート14pおよ
び14nは電気的に相互に接続され、そして入力INに
接続される。出力OUTは相互に接続された領域24p
および24nで読み出される。再び、すべての相互接続
体は、当業者には周知の数多くの相互接続技術のいずれ
かによって作成することができる。
【0048】図10に示された反転器110は、図6に
示されたような高コンダクタンス・トランジスタ構成体
を使用する。種々の導電率を有する装置を構成できるこ
の性能は、先行技術に比べて重要な利点である。
示されたような高コンダクタンス・トランジスタ構成体
を使用する。種々の導電率を有する装置を構成できるこ
の性能は、先行技術に比べて重要な利点である。
【0049】次に示される論理ゲートは、図11aの機
能ブロック図に示された反転器120である。反転器1
20は低導電率トランジスタを使用しているので、反転
器120は、その機能ブロック図の中にSを記入するこ
とによって、図10の反転器110から区別される。反
転器120はまた、入力信号INおよび出力信号OUT
を有する。その概要構成図および対応する配置設計図
は、それぞれ、図11bおよび図11cに示されてい
る。
能ブロック図に示された反転器120である。反転器1
20は低導電率トランジスタを使用しているので、反転
器120は、その機能ブロック図の中にSを記入するこ
とによって、図10の反転器110から区別される。反
転器120はまた、入力信号INおよび出力信号OUT
を有する。その概要構成図および対応する配置設計図
は、それぞれ、図11bおよび図11cに示されてい
る。
【0050】図11bおよび図11cにおいて、この装
置は図4で説明されたようなCMOSベース・セルを使
用している。電源電圧VCCは領域26pに加えられ、そ
して電源電圧VSSは領域26nに接続される。電源電圧
VSSは、例えば、アースに接続することができる。ゲー
ト14pおよび14nは電気的に相互に接続され、そし
て入力INに接続される。出力OUTは相互に接続され
た領域24pおよび24nで読み出される。再び、すべ
ての相互接続体は、当業者には周知の数多くの相互接続
技術のいずれかによって作成することができる。
置は図4で説明されたようなCMOSベース・セルを使
用している。電源電圧VCCは領域26pに加えられ、そ
して電源電圧VSSは領域26nに接続される。電源電圧
VSSは、例えば、アースに接続することができる。ゲー
ト14pおよび14nは電気的に相互に接続され、そし
て入力INに接続される。出力OUTは相互に接続され
た領域24pおよび24nで読み出される。再び、すべ
ての相互接続体は、当業者には周知の数多くの相互接続
技術のいずれかによって作成することができる。
【0051】図11に示された反転器120は、図8に
示されたような低コンダクタンス・トランジスタ構成体
を使用する。
示されたような低コンダクタンス・トランジスタ構成体
を使用する。
【0052】次に示される論理ゲートは、図12aの機
能ブロック図に示された転送ゲート130である。転送
ゲート130はまた入力信号INおよび出力信号OUT
と、クロック信号ΦおよびΦ´を有する。その概要構成
図および対応する配置設計図は、それぞれ、図12bお
よび図12cに示されている。
能ブロック図に示された転送ゲート130である。転送
ゲート130はまた入力信号INおよび出力信号OUT
と、クロック信号ΦおよびΦ´を有する。その概要構成
図および対応する配置設計図は、それぞれ、図12bお
よび図12cに示されている。
【0053】図12bおよび図12cにおいて、この装
置は図4で説明されたようなCMOSベース・セルを使
用している。ゲート14pはクロック信号Φ´に接続さ
れ、そしてゲート14nはクロック信号Φに電気的に接
続される。入力INは、相互に接続された領域24p、
26p、26nおよび24nに接続される。出力OUT
は、領域28pおよび28nで読み出される。領域29
p及び28nは相互に接続される。再び、すべての相互
接続体は、当業者には周知の数多くの相互接続技術のい
ずれかによって作成することができる。
置は図4で説明されたようなCMOSベース・セルを使
用している。ゲート14pはクロック信号Φ´に接続さ
れ、そしてゲート14nはクロック信号Φに電気的に接
続される。入力INは、相互に接続された領域24p、
26p、26nおよび24nに接続される。出力OUT
は、領域28pおよび28nで読み出される。領域29
p及び28nは相互に接続される。再び、すべての相互
接続体は、当業者には周知の数多くの相互接続技術のい
ずれかによって作成することができる。
【0054】転送ゲート130は、クロック信号Φが高
レベル(およびΦ´が低レベル)である時にはいつで
も、入力INの値を出力OUTに送る。
レベル(およびΦ´が低レベル)である時にはいつで
も、入力INの値を出力OUTに送る。
【0055】図10〜図12で考察された論理素子のお
のおのは、各モート領域の中にただ1個のゲートだけを
使用する。したがって、1個のデュアル・ゲート・ベー
ス・セルから2個の素子を組み立てることができる、ま
たはセル当たりただ1個のゲートを有するベース・セル
・パターンを用いることができる。
のおのは、各モート領域の中にただ1個のゲートだけを
使用する。したがって、1個のデュアル・ゲート・ベー
ス・セルから2個の素子を組み立てることができる、ま
たはセル当たりただ1個のゲートを有するベース・セル
・パターンを用いることができる。
【0056】図13aは、先行技術によるDフリップ・
フロック機能概要構成図である。この回路は、4個の反
転器と4個のイネーブル素子とを使用する。4個の反転
器はすべて同じチャンネル幅とチャンネル長を有する。
それは、図1に示されたように、それらがベース・セル
当たりに利用できるただ1つのトランジスタ寸法である
からである。その結果、入力Dinがレベルを変える時、
反転器210と反転器220との間の衝突を避けるため
に、イネーブル素子260が必要である。素子280に
対しても同じことが言える。
フロック機能概要構成図である。この回路は、4個の反
転器と4個のイネーブル素子とを使用する。4個の反転
器はすべて同じチャンネル幅とチャンネル長を有する。
それは、図1に示されたように、それらがベース・セル
当たりに利用できるただ1つのトランジスタ寸法である
からである。その結果、入力Dinがレベルを変える時、
反転器210と反転器220との間の衝突を避けるため
に、イネーブル素子260が必要である。素子280に
対しても同じことが言える。
【0057】図13bは、図10〜図12で説明された
論理素子を用いたDフリップ・フロップの機能概要構成
図である。この回路では、ただ1個のイネーブル素子1
30aだけが必要である。それは、トランジスタ120
aがトランジスタ110aよりも低い駆動性能を有する
からである。素子130aとトランジスタ110aおよ
び120aに対しても同じことが言える。
論理素子を用いたDフリップ・フロップの機能概要構成
図である。この回路では、ただ1個のイネーブル素子1
30aだけが必要である。それは、トランジスタ120
aがトランジスタ110aよりも低い駆動性能を有する
からである。素子130aとトランジスタ110aおよ
び120aに対しても同じことが言える。
【0058】図13bに示された実施例は、先行技術に
比べて幾つかの利点を有する。比較的少数個の素子だけ
が必要であるので、回路のために必要な表面の面積領域
は比較的小さいであろう。さらに、クロック信号Φおよ
びΦ´は素子の総数の半分だけを駆動する必要があり、
したがって、要求される電力は比較的少ないであろう。
比べて幾つかの利点を有する。比較的少数個の素子だけ
が必要であるので、回路のために必要な表面の面積領域
は比較的小さいであろう。さらに、クロック信号Φおよ
びΦ´は素子の総数の半分だけを駆動する必要があり、
したがって、要求される電力は比較的少ないであろう。
【0059】次に図14には、読み出し専用メモリRO
Mに対する概要構成図が示されている。セルに対する配
置設計図は図14bに示されている。この回路では、ベ
ース・セルの2個のゲートにより、4ビットのROM素
子が得られる。この概要図には、例えば図2bまたは図
2cに示されたような、1つのゲート延長体を有する1
個のデュアル・トランジスタ・ベース・セルが示されて
いる。ベース・セルの半分のおのおのが図6bに示され
たように構成される。
Mに対する概要構成図が示されている。セルに対する配
置設計図は図14bに示されている。この回路では、ベ
ース・セルの2個のゲートにより、4ビットのROM素
子が得られる。この概要図には、例えば図2bまたは図
2cに示されたような、1つのゲート延長体を有する1
個のデュアル・トランジスタ・ベース・セルが示されて
いる。ベース・セルの半分のおのおのが図6bに示され
たように構成される。
【0060】図に示されたサンプルROM回路では、ゲ
ート14はワード線路ワードn に接続され、そしてゲー
ト18はワード線路ワードn+1に接続される。電圧源V
ssは領域28に接続される。電圧源はVssは、例えば、
アースに接続することができ、および領域28はトラン
ジスタT12、T11、T12およびT22に共通な領
域である。プログラム可能接触体(プログラマブルコン
タクト)52が、ビット線路ビットn とトランジスタT
13およびT11の領域24との間に作成される。同様
に、プログラム可能接触体56が、ビット線路ビットn
とトランジスタT23およびT21の領域30との間に
作成される。さらに、ビット線路ビット n-1 は、プログ
ラム可能接触体54を通して領域26に接続され、およ
びまたプログラム可能接触体58を通して領域31に接
続される。プログラム可能接触体の(導電状態または非
導電状態のいずれかの)状態は、セルが論理「1」また
は論理「0」のいずれにプログラムされているかどうか
を決定するであろう。
ート14はワード線路ワードn に接続され、そしてゲー
ト18はワード線路ワードn+1に接続される。電圧源V
ssは領域28に接続される。電圧源はVssは、例えば、
アースに接続することができ、および領域28はトラン
ジスタT12、T11、T12およびT22に共通な領
域である。プログラム可能接触体(プログラマブルコン
タクト)52が、ビット線路ビットn とトランジスタT
13およびT11の領域24との間に作成される。同様
に、プログラム可能接触体56が、ビット線路ビットn
とトランジスタT23およびT21の領域30との間に
作成される。さらに、ビット線路ビット n-1 は、プログ
ラム可能接触体54を通して領域26に接続され、およ
びまたプログラム可能接触体58を通して領域31に接
続される。プログラム可能接触体の(導電状態または非
導電状態のいずれかの)状態は、セルが論理「1」また
は論理「0」のいずれにプログラムされているかどうか
を決定するであろう。
【0061】図14に示されたROM構成体は、先行技
術に比べて利点を有する。それは、従来のゲート・アレ
イROM回路よりも2倍のビットがセル当たりに存在す
るからである。
術に比べて利点を有する。それは、従来のゲート・アレ
イROM回路よりも2倍のビットがセル当たりに存在す
るからである。
【0062】本発明のトランジスタ・セルの実施例を用
いたスタテック・ランダム・アクセス・メモリ(SRA
M)回路概要構成図が、図15aに、およびその配置設
計図が図15bに示されている。図示されているセル3
10は、図4で説明したセルのように、1個のCMOS
ベース・セル配置設計を使用している。
いたスタテック・ランダム・アクセス・メモリ(SRA
M)回路概要構成図が、図15aに、およびその配置設
計図が図15bに示されている。図示されているセル3
10は、図4で説明したセルのように、1個のCMOS
ベース・セル配置設計を使用している。
【0063】図15aでは、Pチャンネル・トランジス
タは、前記の図8で示されたように構成される。Nチャ
ンネル・トランジスタは、図6で示されたように構成さ
れる。小さなモート・トランジスタN15およびN25
はパス・ゲート・トランジスタとしての役割を果たし、
そしてワード線路Wd はトランジスタN15のゲートお
よびトランジスタN25のゲートに接続される。ビット
線路BITはトランジスタN15のソースに接続され、
およびビット線路BIT´はトランジスタN25のドレ
インに接続される。トランジスタN11、N12、N2
2およびN21のソースは、電圧Vssに接続される。電
圧Vssはアースに接続することができる。トランジスタ
P13、P11、P21およびP23のソースは、電圧
Vccに接続される。
タは、前記の図8で示されたように構成される。Nチャ
ンネル・トランジスタは、図6で示されたように構成さ
れる。小さなモート・トランジスタN15およびN25
はパス・ゲート・トランジスタとしての役割を果たし、
そしてワード線路Wd はトランジスタN15のゲートお
よびトランジスタN25のゲートに接続される。ビット
線路BITはトランジスタN15のソースに接続され、
およびビット線路BIT´はトランジスタN25のドレ
インに接続される。トランジスタN11、N12、N2
2およびN21のソースは、電圧Vssに接続される。電
圧Vssはアースに接続することができる。トランジスタ
P13、P11、P21およびP23のソースは、電圧
Vccに接続される。
【0064】通常、メモリ特性を最良にするために、S
RAMセルの中のパス・ゲートは、小さく設計される。
メモリ・セルの中のPチャンネル・ゲートのチャンネル
・コンダクタンスは、Nチャンネル・ゲートに比べて小
さくなければならない。そうでなければ、データ「0」
はメモリ・セルの中に正しく書き込むことはできない。
図15に示されたセルはこれらの性質を有する。
RAMセルの中のパス・ゲートは、小さく設計される。
メモリ・セルの中のPチャンネル・ゲートのチャンネル
・コンダクタンスは、Nチャンネル・ゲートに比べて小
さくなければならない。そうでなければ、データ「0」
はメモリ・セルの中に正しく書き込むことはできない。
図15に示されたセルはこれらの性質を有する。
【0065】最後の実施例として、1W2R(1書き込
み2読み出し)3ポート・メモリ回路の概要構成図が図
16aに、およびその配置設計図が図16bに示されて
いる。この回路は、図4で考察したベース・セルのよう
に、1個と半分のCMOSベース・セルを使用する。
み2読み出し)3ポート・メモリ回路の概要構成図が図
16aに、およびその配置設計図が図16bに示されて
いる。この回路は、図4で考察したベース・セルのよう
に、1個と半分のCMOSベース・セルを使用する。
【0066】図16aでは、多重ポート・メモリ・セル
が、図4で説明したようなトランジスタ構成体を用いて
組み上げられる。電圧VOUT1はトランジスタN15のソ
ースに接続され、そして電圧VOUT2´はトランジスタN
25のソースに接続される。制御信号WR2 はトランジ
スタN25のゲートに接続され、そして制御信号WR 1
はトランジスタN15のゲートに接続される。電圧Din
はトランジスタP31およびN31のドレインに接続さ
れ、一方、電圧WW はトランジスタN31のゲートに接
続され、そして電圧WW ´はトランジスタP31のゲー
トに接続される。図16bの配置設計図に相互接続体が
示されている。
が、図4で説明したようなトランジスタ構成体を用いて
組み上げられる。電圧VOUT1はトランジスタN15のソ
ースに接続され、そして電圧VOUT2´はトランジスタN
25のソースに接続される。制御信号WR2 はトランジ
スタN25のゲートに接続され、そして制御信号WR 1
はトランジスタN15のゲートに接続される。電圧Din
はトランジスタP31およびN31のドレインに接続さ
れ、一方、電圧WW はトランジスタN31のゲートに接
続され、そして電圧WW ´はトランジスタP31のゲー
トに接続される。図16bの配置設計図に相互接続体が
示されている。
【0067】通常、多重ポート・メモリが組み上げられ
る時、個々の読み出しポートおよび書き込みポートに対
し、多くの反転器が必要である。例えば、先行技術にお
いて、図1bに示されたような2個のトランジスタを有
するベース・セルを3個、1W2R3ポート・メモリを
組み上げるのに必要であるであろう。けれども、好まし
い実施例のベース・セルは、同じ機能を組み上げるの
に、1個と半分のベース・セルだけを必要とする。図1
6に示された回路の動作は、通常、先行技術のセルと同
じである。トランジスタP13、N13、P23および
N23は、高抵抗フィードバック素子のように動作す
る。トランジスタP11およびN11によって構成され
る反転器は、トランジスタP12およびN12によって
構成される反転器の動作にあまり関与しない。したがっ
て、データ書き込み動作は付加的なスイッチなしに達成
することができる。同じ理由により、N15およびN2
5における出力雑音はフィードバック抵抗によって十分
に抑制され、そしてその結果、記憶されたデータは安全
に保持されるであろう。
る時、個々の読み出しポートおよび書き込みポートに対
し、多くの反転器が必要である。例えば、先行技術にお
いて、図1bに示されたような2個のトランジスタを有
するベース・セルを3個、1W2R3ポート・メモリを
組み上げるのに必要であるであろう。けれども、好まし
い実施例のベース・セルは、同じ機能を組み上げるの
に、1個と半分のベース・セルだけを必要とする。図1
6に示された回路の動作は、通常、先行技術のセルと同
じである。トランジスタP13、N13、P23および
N23は、高抵抗フィードバック素子のように動作す
る。トランジスタP11およびN11によって構成され
る反転器は、トランジスタP12およびN12によって
構成される反転器の動作にあまり関与しない。したがっ
て、データ書き込み動作は付加的なスイッチなしに達成
することができる。同じ理由により、N15およびN2
5における出力雑音はフィードバック抵抗によって十分
に抑制され、そしてその結果、記憶されたデータは安全
に保持されるであろう。
【0068】下記の説明は、本発明の構成体を作成する
1つの可能な方法を示したものである。この製造法は、
図17の横断面図を参照して説明されるであろう。
1つの可能な方法を示したものである。この製造法は、
図17の横断面図を参照して説明されるであろう。
【0069】図17aに示されているように、半導体基
板8が備えられる。好ましい実施例では、基板8は不純
物が少量だけ添加されたP形シリコンで構成される。基
板8はまた、不純物が少量だけ添加されたN形シリコン
で構成されることもできる。説明しようとする製造工程
の第1段階では、例えば窒化物のようなマスキング層6
0が沈着され、そしてエッチングされて、活性領域が被
覆される。
板8が備えられる。好ましい実施例では、基板8は不純
物が少量だけ添加されたP形シリコンで構成される。基
板8はまた、不純物が少量だけ添加されたN形シリコン
で構成されることもできる。説明しようとする製造工程
の第1段階では、例えば窒化物のようなマスキング層6
0が沈着され、そしてエッチングされて、活性領域が被
覆される。
【0070】図17bに示されているように、マスキン
グ層60が存在していない基板表面領域に、絶縁体領域
32が作成される。利用することができる1つの方法
は、酸化物層を熱的に成長させ、それで二酸化シリコン
分離領域32を作成する方法である。分離領域32を作
成した後、マスキング層60が除去される。
グ層60が存在していない基板表面領域に、絶縁体領域
32が作成される。利用することができる1つの方法
は、酸化物層を熱的に成長させ、それで二酸化シリコン
分離領域32を作成する方法である。分離領域32を作
成した後、マスキング層60が除去される。
【0071】もしP形不純物添加基板8が用いられるな
らば、そしてP形チャンネル装置が要求されるならば、
その時には、例示された工程の次の段階はN形ウエル8
0を作成することである。N形ウエル80は、例えば、
注入または拡散のような周知の不純物添加技術を用いて
作成される。もし図4に示されたようなCMOSゲート
・アレイが作成されるならば、その時には、いくつかの
装置はNチャンネルであり、そして殘りの装置はPチャ
ンネルであるであろう。これらの図面はPチャンネルM
OSの製造段階を示しているが、前記で説明したような
N形ウエルを有しないセルを備えた、CMOSを容易に
製造できることが分かるはずである。もちろん、もしア
レイの中でNチャンネル装置だけが必要であるならば、
N形ウエルは備えられないであろう。
らば、そしてP形チャンネル装置が要求されるならば、
その時には、例示された工程の次の段階はN形ウエル8
0を作成することである。N形ウエル80は、例えば、
注入または拡散のような周知の不純物添加技術を用いて
作成される。もし図4に示されたようなCMOSゲート
・アレイが作成されるならば、その時には、いくつかの
装置はNチャンネルであり、そして殘りの装置はPチャ
ンネルであるであろう。これらの図面はPチャンネルM
OSの製造段階を示しているが、前記で説明したような
N形ウエルを有しないセルを備えた、CMOSを容易に
製造できることが分かるはずである。もちろん、もしア
レイの中でNチャンネル装置だけが必要であるならば、
N形ウエルは備えられないであろう。
【0072】活性面積領域の中に、ゲート絶縁体層62
が作成される。この絶縁体層は、典型的には、例えば酸
化物で作成される。この酸化物は、例えば、堆積(デポ
ジション)により作成することができる。それから、こ
のゲート絶縁体層62の上に、導電体層64が作成され
る。導電体層64は、典型的には、例えば多量に不純物
が添加されたポリシリコンで作成される。
が作成される。この絶縁体層は、典型的には、例えば酸
化物で作成される。この酸化物は、例えば、堆積(デポ
ジション)により作成することができる。それから、こ
のゲート絶縁体層62の上に、導電体層64が作成され
る。導電体層64は、典型的には、例えば多量に不純物
が添加されたポリシリコンで作成される。
【0073】次に図17cでは、ゲート層64とゲート
絶縁体層62とがパターンに作成され、そしてエッチン
グされて、ゲート14とゲート18および絶縁体層13
と絶縁体層17が作成される。もちろん、図示されてい
ないがゲート延長体がまた、この工程段階で作成され
る。図2〜図5で説明されたように選定されたゲート設
計体を得るために、これらのゲートが周知の工程段階を
用いて作成される。
絶縁体層62とがパターンに作成され、そしてエッチン
グされて、ゲート14とゲート18および絶縁体層13
と絶縁体層17が作成される。もちろん、図示されてい
ないがゲート延長体がまた、この工程段階で作成され
る。図2〜図5で説明されたように選定されたゲート設
計体を得るために、これらのゲートが周知の工程段階を
用いて作成される。
【0074】次に、図17dに示されているように、モ
ート領域24、28および30に不純物添加が行われ
る。この不純物添加工程は、イオン注入法、または例え
ば拡散のような他の周知の不純物添加法、のいずれかに
よって実行することができる。このモート領域の不純物
添加工程の後に、しばしば、焼き鈍し(アニーリング)
工程が行われる。モート領域の中に添加される不純物の
導電形は、装置の導電形、すなわち、Nチャンネルかま
たはPチャンネルかを決定する。前記で考察したよう
に、チャンネル12および16に添加された不純物の形
は、典型的な場合には、しかし必ずそうでなければなら
ない訳ではないが、モート領域24、28および30の
添加不純物の形とは異なる。
ート領域24、28および30に不純物添加が行われ
る。この不純物添加工程は、イオン注入法、または例え
ば拡散のような他の周知の不純物添加法、のいずれかに
よって実行することができる。このモート領域の不純物
添加工程の後に、しばしば、焼き鈍し(アニーリング)
工程が行われる。モート領域の中に添加される不純物の
導電形は、装置の導電形、すなわち、Nチャンネルかま
たはPチャンネルかを決定する。前記で考察したよう
に、チャンネル12および16に添加された不純物の形
は、典型的な場合には、しかし必ずそうでなければなら
ない訳ではないが、モート領域24、28および30の
添加不純物の形とは異なる。
【0075】図17eに示された横断面図は、図2bま
たは図2cの構造体の線DDに沿っての断面図である。
図示されているように、ソース領域24およびドレイン
領域28を備えたチャンネル領域12とゲート14はト
ランジスタT11を構成し、そしてソース領域28およ
びドレイン領域30を備えたチャンネル領域16とゲー
ト18はトランジスタT21を構成する。類似の工程段
階を用いて、前記で説明された他の実施例を作成するこ
とができる。
たは図2cの構造体の線DDに沿っての断面図である。
図示されているように、ソース領域24およびドレイン
領域28を備えたチャンネル領域12とゲート14はト
ランジスタT11を構成し、そしてソース領域28およ
びドレイン領域30を備えたチャンネル領域16とゲー
ト18はトランジスタT21を構成する。類似の工程段
階を用いて、前記で説明された他の実施例を作成するこ
とができる。
【0076】図示された工程順序における次の段階は、
チップの上のこのベース・セル10および他のベース・
セルの全表面上に、絶縁体層50を堆積することであ
る。絶縁体層50は、例えば、堆積された酸化物または
窒化物で作成することができる。ベース・セル・パター
ンは多様な応用に対して同じであるから、セルは実際の
設計または生産の前に製造することができる。もし装置
が実際に前もって製造されるならば、貯蔵期間中、絶縁
体層50は装置を保護するであろう。
チップの上のこのベース・セル10および他のベース・
セルの全表面上に、絶縁体層50を堆積することであ
る。絶縁体層50は、例えば、堆積された酸化物または
窒化物で作成することができる。ベース・セル・パター
ンは多様な応用に対して同じであるから、セルは実際の
設計または生産の前に製造することができる。もし装置
が実際に前もって製造されるならば、貯蔵期間中、絶縁
体層50は装置を保護するであろう。
【0077】要求された回路に対し必要な接続を作成す
るために、絶縁体層50の中に穴が作成され、そして接
触体が作成される。図17eには、例として、接触体5
2および接触体58が示されている。この接触体を作成
する1つの方法は、当業者には周知であるように、層5
0をエッチングし、そして金属プラグ50(または5
8)を作ることである。金属プラグ50(または58)
は、例えば、タングステンで作成することができる。
るために、絶縁体層50の中に穴が作成され、そして接
触体が作成される。図17eには、例として、接触体5
2および接触体58が示されている。この接触体を作成
する1つの方法は、当業者には周知であるように、層5
0をエッチングし、そして金属プラグ50(または5
8)を作ることである。金属プラグ50(または58)
は、例えば、タングステンで作成することができる。
【0078】次に、相互接続線路54および58が作成
され、そしてエッチングされ、前記で説明したように必
要な接続体が作成される。相互接続線路54および58
は、タングステンまたはチタンまたはアルミニウムのよ
うな金属で作成することができる。図には示されていな
いけれども、当業者には周知のように、付加的絶縁体層
を作成しおよび付加的相互接続線路を作成することによ
って、多重レベル相互接続方式を実施することができ
る。
され、そしてエッチングされ、前記で説明したように必
要な接続体が作成される。相互接続線路54および58
は、タングステンまたはチタンまたはアルミニウムのよ
うな金属で作成することができる。図には示されていな
いけれども、当業者には周知のように、付加的絶縁体層
を作成しおよび付加的相互接続線路を作成することによ
って、多重レベル相互接続方式を実施することができ
る。
【0079】例示された実施例について本発明が説明さ
れたけれども、これらの説明は本発明がそれに限定され
ることを目的とするものではない。例示された実施例の
種々の変更およびそれらの組み合わせ、および本発明の
他の実施例が可能であることは、前記説明を参照すれば
当業者には明らかであるであろう。したがって、請求の
範囲はこのような変更実施例をすべて包含するものであ
る。
れたけれども、これらの説明は本発明がそれに限定され
ることを目的とするものではない。例示された実施例の
種々の変更およびそれらの組み合わせ、および本発明の
他の実施例が可能であることは、前記説明を参照すれば
当業者には明らかであるであろう。したがって、請求の
範囲はこのような変更実施例をすべて包含するものであ
る。
【0080】注意(C)著作権「M」テキサス・インス
ツルメンツ・インコーポレイテッド、1991年。開示
された本発明の書類の一部分は著作権およびマスク・ワ
ーク保護を受ける資料を含んでいる。著作権およびマス
ク・ワーク所有権者は、特許書類または特許開示が特許
および商標局の特許受付または特許登録される時、何人
による特許書類または特許開示の模写再生に対し異議は
ないが、そうでない場合には、すべての著作権およびマ
スク・ワーク権が完全に留保される。
ツルメンツ・インコーポレイテッド、1991年。開示
された本発明の書類の一部分は著作権およびマスク・ワ
ーク保護を受ける資料を含んでいる。著作権およびマス
ク・ワーク所有権者は、特許書類または特許開示が特許
および商標局の特許受付または特許登録される時、何人
による特許書類または特許開示の模写再生に対し異議は
ないが、そうでない場合には、すべての著作権およびマ
スク・ワーク権が完全に留保される。
【0081】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1)半導体基板の中に作成された第1導電形のモート
領域と、前記第1導電形とは異なる導電形の第2導電形
を有しかつ前記モート領域を少なくとも3個の部分に分
離するチャンネル領域と、前記チャンネル領域の上に作
成された絶縁体層と、前記絶縁体領域の上に作成された
ゲート領域と、ベース・セルの間に作成された絶縁体領
域と、をセルのおのおのが有するベース・セルのアレ
イ。
る。 (1)半導体基板の中に作成された第1導電形のモート
領域と、前記第1導電形とは異なる導電形の第2導電形
を有しかつ前記モート領域を少なくとも3個の部分に分
離するチャンネル領域と、前記チャンネル領域の上に作
成された絶縁体層と、前記絶縁体領域の上に作成された
ゲート領域と、ベース・セルの間に作成された絶縁体領
域と、をセルのおのおのが有するベース・セルのアレ
イ。
【0082】(2)第1項記載のベース・セルのアレイ
において、多量のN形不純物が添加されたシリコンを第
1導電形の前記領域が有しおよび少量のP形不純物が添
加されたシリコンを第2導電形の前記領域が有する前記
アレイ。
において、多量のN形不純物が添加されたシリコンを第
1導電形の前記領域が有しおよび少量のP形不純物が添
加されたシリコンを第2導電形の前記領域が有する前記
アレイ。
【0083】(3)第1項記載のベース・セルのアレイ
において、多量のP形不純物が添加されたシリコンを第
1導電形の前記領域が有し、および少量のN形不純物が
添加されたシリコンを第2導電形の前記領域が有する前
記アレイ。
において、多量のP形不純物が添加されたシリコンを第
1導電形の前記領域が有し、および少量のN形不純物が
添加されたシリコンを第2導電形の前記領域が有する前
記アレイ。
【0084】(4)第1項記載のベース・セルのアレイ
において、多量のN形不純物が添加されたシリコンを前
記ベース・セルの約半分の前記第1導電形が有しおよび
多量のP形不純物が添加されたシリコンを残りの前記ベ
ース・セルの前記第1導電形が有する前記アレイ。
において、多量のN形不純物が添加されたシリコンを前
記ベース・セルの約半分の前記第1導電形が有しおよび
多量のP形不純物が添加されたシリコンを残りの前記ベ
ース・セルの前記第1導電形が有する前記アレイ。
【0085】(5)第1項記載のベース・セルのアレイ
において、前記ベース・セルの上に作成された絶縁体層
をさらに有する前記アレイ。
において、前記ベース・セルの上に作成された絶縁体層
をさらに有する前記アレイ。
【0086】(6)第5項記載のベース・セルのアレイ
において、トランジスタ回路を作成するために前記第2
絶縁体層を通して前記ベース・セルに接触する複数個の
導電路をさらに有する前記アレイ。
において、トランジスタ回路を作成するために前記第2
絶縁体層を通して前記ベース・セルに接触する複数個の
導電路をさらに有する前記アレイ。
【0087】(7)第6項記載のベース・セルのアレイ
において、前記導電路が金属相互接続体を有する前記ア
レイ。
において、前記導電路が金属相互接続体を有する前記ア
レイ。
【0088】(8)第6項記載のベース・セルのアレイ
において、前記導電路が作成されそれにより複数個の高
導電率チャンネル装置が得られる前記アレイ。
において、前記導電路が作成されそれにより複数個の高
導電率チャンネル装置が得られる前記アレイ。
【0089】(9)第6項記載のベース・セルのアレイ
において、前記導電路が作成されそれにより複数個の低
導電率チャンネル装置が得られる前記アレイ。
において、前記導電路が作成されそれにより複数個の低
導電率チャンネル装置が得られる前記アレイ。
【0090】(10)第6項記載のベース・セルのアレ
イにおいて、前記導電路が作成されそれにより複数個の
読み出し専用セルが得られる前記アレイ。
イにおいて、前記導電路が作成されそれにより複数個の
読み出し専用セルが得られる前記アレイ。
【0091】(11)第6項記載のベース・セルのアレ
イにおいて、前記導電路が作成されそれにより複数個の
スタテック・ランダム・アクセス・メモリ・セルが得ら
れる前記アレイ。
イにおいて、前記導電路が作成されそれにより複数個の
スタテック・ランダム・アクセス・メモリ・セルが得ら
れる前記アレイ。
【0092】(12)第6項記載のベース・セルのアレ
イにおいて、前記導電路が作成されそれにより複数個の
多重ポート・メモリ・セルが得られる前記アレイ。
イにおいて、前記導電路が作成されそれにより複数個の
多重ポート・メモリ・セルが得られる前記アレイ。
【0093】(13)第1項記載のベース・セルのアレ
イにおいて、前記モート領域が3個の領域に分離される
前記アレイ。
イにおいて、前記モート領域が3個の領域に分離される
前記アレイ。
【0094】(14)第1項記載のベース・セルのアレ
イにおいて、前記ゲートがポリシリコンを有しおよび前
記絶縁体領域が酸化物を有する前記アレイ。
イにおいて、前記ゲートがポリシリコンを有しおよび前
記絶縁体領域が酸化物を有する前記アレイ。
【0095】(15)第1項記載のベース・セルのアレ
イにおいて、前記第2導電形の第2チャンネル領域と、
前記チャンネル領域の上に作成された第2絶縁体層と、
前記第2絶縁体層の上に作成された第2ゲートと、をさ
らに有する、前記アレイ。
イにおいて、前記第2導電形の第2チャンネル領域と、
前記チャンネル領域の上に作成された第2絶縁体層と、
前記第2絶縁体層の上に作成された第2ゲートと、をさ
らに有する、前記アレイ。
【0096】(16)半導体基板の表面に作成された第
1導電形のモート領域を有し、かつ、前記第1導電形と
は異なる第2導電形を有しかつ前記モート領域を第1領
域と第2領域と第3領域とに分離するチャンネル領域を
有し、ここで、前記チャンネル領域と前記第1モート領
域との間の接合の幅が前記チャンネル領域と前記第2モ
ート領域との間の接合の幅および前記チャンネル領域と
前記第3モート領域との間の接合の幅よりも大きく、か
つ、前記チャンネル領域の上に作成された第1絶縁体層
と、前記絶縁体層の上に作成された導電ゲートと、この
装置の上に作成された第2絶縁体層と、前記第2絶縁体
層の第1接触体用穴を通して前記第1モート領域に接続
されかつ一定の電圧源に接続された第1相互接続体と、
前記第3モート領域に接続された第2相互接続体と、を
有する高導電率チャンネルMOSトランジスタ装置。
1導電形のモート領域を有し、かつ、前記第1導電形と
は異なる第2導電形を有しかつ前記モート領域を第1領
域と第2領域と第3領域とに分離するチャンネル領域を
有し、ここで、前記チャンネル領域と前記第1モート領
域との間の接合の幅が前記チャンネル領域と前記第2モ
ート領域との間の接合の幅および前記チャンネル領域と
前記第3モート領域との間の接合の幅よりも大きく、か
つ、前記チャンネル領域の上に作成された第1絶縁体層
と、前記絶縁体層の上に作成された導電ゲートと、この
装置の上に作成された第2絶縁体層と、前記第2絶縁体
層の第1接触体用穴を通して前記第1モート領域に接続
されかつ一定の電圧源に接続された第1相互接続体と、
前記第3モート領域に接続された第2相互接続体と、を
有する高導電率チャンネルMOSトランジスタ装置。
【0097】(17)第16項記載の高導電率チャンネ
ルMOSトランジスタ装置において、前記第1相互接続
体が前記第2絶縁体層の第3接触体用穴を通して前記第
2モート領域にまた接続される、前記装置。
ルMOSトランジスタ装置において、前記第1相互接続
体が前記第2絶縁体層の第3接触体用穴を通して前記第
2モート領域にまた接続される、前記装置。
【0098】(18)半導体基板の表面に作成された第
1導電形のモート領域を有し、かつ、前記第1導電形と
は異なる第2導電形を有しかつ前記モート領域を第1領
域と第2領域と第3領域とに分離するチャンネル領域を
有し、ここで、前記チャンネル領域と前記第1モート領
域との間の接合の幅が前記チャンネル領域と前記第2モ
ート領域との間の接合の幅および前記チャンネル領域と
前記第3モート領域との間の接合の幅よりも大きく、か
つ、前記チャンネル領域の上に作成された第1絶縁体層
と、前記絶縁体層の上に作成された導電ゲートと、この
装置の上に作成された第2絶縁体層と、前記第2絶縁体
層の第1接触体用穴を通して前記第2モート領域に接続
されかつ一定の電圧源に接続された第1相互接続体と、
前記第3モート領域に接続された第2相互接続体と、を
有する高導電率チャンネルMOSトランジスタ装置。
1導電形のモート領域を有し、かつ、前記第1導電形と
は異なる第2導電形を有しかつ前記モート領域を第1領
域と第2領域と第3領域とに分離するチャンネル領域を
有し、ここで、前記チャンネル領域と前記第1モート領
域との間の接合の幅が前記チャンネル領域と前記第2モ
ート領域との間の接合の幅および前記チャンネル領域と
前記第3モート領域との間の接合の幅よりも大きく、か
つ、前記チャンネル領域の上に作成された第1絶縁体層
と、前記絶縁体層の上に作成された導電ゲートと、この
装置の上に作成された第2絶縁体層と、前記第2絶縁体
層の第1接触体用穴を通して前記第2モート領域に接続
されかつ一定の電圧源に接続された第1相互接続体と、
前記第3モート領域に接続された第2相互接続体と、を
有する高導電率チャンネルMOSトランジスタ装置。
【0099】(19)活性領域を作成するために半導体
基板表面の一部分をマスクすることと、前記表面のマス
クされていない部分の上に絶縁体領域を作成すること
と、前記マスクを除去することと、前記活性領域の上に
第1絶縁体層を作成することと、前記第1絶縁体層の上
に導電ゲート層を作成することと、前記活性領域を少な
くとも3つの領域に分離するために前記第1絶縁体層お
よび前記導電ゲート層をパターンに作成しおよびエッチ
ングすることと、前記活性領域に不純物添加を行うこと
と、このベース・セルの上に第2絶縁体層を作成するこ
とと、を有する、ゲート・アレイ・ベース・セルの製造
法。
基板表面の一部分をマスクすることと、前記表面のマス
クされていない部分の上に絶縁体領域を作成すること
と、前記マスクを除去することと、前記活性領域の上に
第1絶縁体層を作成することと、前記第1絶縁体層の上
に導電ゲート層を作成することと、前記活性領域を少な
くとも3つの領域に分離するために前記第1絶縁体層お
よび前記導電ゲート層をパターンに作成しおよびエッチ
ングすることと、前記活性領域に不純物添加を行うこと
と、このベース・セルの上に第2絶縁体層を作成するこ
とと、を有する、ゲート・アレイ・ベース・セルの製造
法。
【0100】(20)第19項記載のゲート・アレイ・
ベース・セルの製造法において、前記第2絶縁体層に複
数個の接触体穴を作成することと、トランジスタ装置を
作成するために前記複数個の接触体穴の上に相互接続体
を作成することとを有する前記製造法。
ベース・セルの製造法において、前記第2絶縁体層に複
数個の接触体穴を作成することと、トランジスタ装置を
作成するために前記複数個の接触体穴の上に相互接続体
を作成することとを有する前記製造法。
【0101】(21)第19項記載のゲート・アレイ・
ベース・セルの製造法において、絶縁体領域を作成する
前記段階が酸化物を成長させることを有する前記製造
法。
ベース・セルの製造法において、絶縁体領域を作成する
前記段階が酸化物を成長させることを有する前記製造
法。
【0102】(22)第19項記載のゲート・アレイ・
ベース・セルの製造法において、前記第1絶縁体層を作
成する前に前記活性領域に不純物添加を行うことをさら
に有する前記製造法。
ベース・セルの製造法において、前記第1絶縁体層を作
成する前に前記活性領域に不純物添加を行うことをさら
に有する前記製造法。
【0103】(23)第19項記載のゲート・アレイ・
ベース・セルの製造法において、前記パターンに作成し
およびエッチングすることが2個のゲートを作成するた
めに前記第1絶縁体層と前記導電ゲートとをパターンに
作成しおよびエッチングすることを有する、前記製造
法。
ベース・セルの製造法において、前記パターンに作成し
およびエッチングすることが2個のゲートを作成するた
めに前記第1絶縁体層と前記導電ゲートとをパターンに
作成しおよびエッチングすることを有する、前記製造
法。
【0104】(24)第19項記載のゲート・アレイ・
ベース・セルの製造法において、前記不純物添加段階が
N形材料を注入することを有する前記製造法。
ベース・セルの製造法において、前記不純物添加段階が
N形材料を注入することを有する前記製造法。
【0105】(25)第19項記載のゲート・アレイ・
ベース・セルの製造法において、前記不純物添加段階が
P形材料を注入することを有する前記製造法。
ベース・セルの製造法において、前記不純物添加段階が
P形材料を注入することを有する前記製造法。
【0106】(26)高導電率トランジスタ装置または
低導電率トランジスタ装置として容易に構成することが
できるゲート・アレイ・ベース・セルは、例えば、典型
的には多量の不純物が添加されたN形シリコンまたは多
量の不純物が添加されたP形シリコンである、第1導電
形のモート領域22を有する。異なる導電形のチャンネ
ル領域12が、モート領域を少なくとも3つの部分2
4、26、28に分離する。例えば二酸化シリコンのよ
うな絶縁体層13、およびゲート14が、チャンネル領
域の上に作成される。ゲートは、例えば、ポリシリコン
で作成することができる。変更された実施例、回路構成
体、および例示された製造法がまた開示される。
低導電率トランジスタ装置として容易に構成することが
できるゲート・アレイ・ベース・セルは、例えば、典型
的には多量の不純物が添加されたN形シリコンまたは多
量の不純物が添加されたP形シリコンである、第1導電
形のモート領域22を有する。異なる導電形のチャンネ
ル領域12が、モート領域を少なくとも3つの部分2
4、26、28に分離する。例えば二酸化シリコンのよ
うな絶縁体層13、およびゲート14が、チャンネル領
域の上に作成される。ゲートは、例えば、ポリシリコン
で作成することができる。変更された実施例、回路構成
体、および例示された製造法がまた開示される。
【図1】先行技術による典型的なベース・セルの平面
図。
図。
【図2】ベース・セルの好ましい実施例の平面図。
【図3】好ましい実施例の横断面図。
【図4】CMOSベース・セル実施例の平面図。
【図5】また別のベース・セル実施例の平面図。
【図6】高導電率トランジスタ構成体の相互接続された
平面図および対応する概要構成図。
平面図および対応する概要構成図。
【図7】高導電率トランジスタ構成体の相互接続された
平面図および対応する概要構成図。
平面図および対応する概要構成図。
【図8】低導電率トランジスタ構成体の相互接続された
平面図および対応する概要構成図。
平面図および対応する概要構成図。
【図9】NANDゲートのブロック線図、概要構成図お
よび配置設計図。
よび配置設計図。
【図10】反転器のブロック線図、概要構成図および配
置設計図。
置設計図。
【図11】小形反転器のブロック線図、概要構成図およ
び配置設計図。
び配置設計図。
【図12】転送ゲートのブロック線図、概要構成図およ
び配置設計図。
び配置設計図。
【図13】aは先行技術のDフリップ・フロップのブロ
ック線図。bは本発明のセルを用いて構成されたDフリ
ップ・フロップのブロック線図。
ック線図。bは本発明のセルを用いて構成されたDフリ
ップ・フロップのブロック線図。
【図14】4ビットROMセルの概要構成図および配置
設計図。
設計図。
【図15】SRAMセルの概要構成図および配置設計
図。
図。
【図16】多重ポートセルの概要構成図および配置設計
図。
図。
【図17】1つの例示された製造法の横断面図。
21、24、28、30 モート領域 12、16 チャンネル領域 13 絶縁体層 14、18 ゲート 32a、32b、32c、32d 絶縁体領域
Claims (2)
- 【請求項1】 半導体基板の中に作成された第1導電形
のモート領域と、 前記第1導電形とは異なる導電形の第2導電形を有しか
つ前記モート領域を少なくとも3個の部分に分離するチ
ャンネル領域と、 前記チャンネル領域の上に作成された絶縁体層と、 前記絶縁体領域の上に作成されたゲート領域と、 ベース・セルの間に作成された絶縁体領域と、 をセルのおのおのが有するベース・セルのアレイ。 - 【請求項2】 活性領域を作成するために半導体基板表
面の一部分をマスクすることと、 前記表面のマスクされていない部分の上に絶縁体領域を
作成することと、 前記マスクを除去することと、 前記活性領域の上に第1絶縁体層を作成することと、 前記第1絶縁体層の上に導電ゲート層を作成すること
と、 前記活性領域を少なくとも3つの領域に分離するために
前記第1絶縁体層および前記導電ゲート層をパターンに
作成しおよびエッチングすることと、 前記活性領域に不純物添加を行うことと、 このベース・セルの上に第2絶縁体層を作成すること
と、 を有する、ゲート・アレイ・ベース・セルの製造法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/681,822 US5217915A (en) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | Method of making gate array base cell |
US681822 | 1991-04-08 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05102443A true JPH05102443A (ja) | 1993-04-23 |
JP3274493B2 JP3274493B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=24736975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08724092A Expired - Fee Related JP3274493B2 (ja) | 1991-04-08 | 1992-04-08 | 半導体装置及びその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (4) | US5217915A (ja) |
EP (1) | EP0564679B1 (ja) |
JP (1) | JP3274493B2 (ja) |
KR (1) | KR100274441B1 (ja) |
DE (1) | DE69223500T2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0818020A (ja) * | 1994-06-27 | 1996-01-19 | Nec Ic Microcomput Syst Ltd | 半導体集積回路 |
JP2006245180A (ja) * | 2005-03-02 | 2006-09-14 | Texas Instr Japan Ltd | 半導体装置およびその検査方法 |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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