JPH0558582B2 - - Google Patents

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JPH0558582B2
JPH0558582B2 JP61119758A JP11975886A JPH0558582B2 JP H0558582 B2 JPH0558582 B2 JP H0558582B2 JP 61119758 A JP61119758 A JP 61119758A JP 11975886 A JP11975886 A JP 11975886A JP H0558582 B2 JPH0558582 B2 JP H0558582B2
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JP
Japan
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type mos
basic cell
conductivity type
gate
wiring
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JP61119758A
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JPS62276852A (ja
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Takahiko Arakawa
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11803Masterslice integrated circuits using field effect technology
    • H01L27/11807CMOS gate arrays

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、半導体集積回路装置、特に設計の
自由度を高くしてより一層の高集積化高性能化を
図るとともにラツチアツプ耐量の向上を図つた
CMOSマスタスライス方式の半導体集積回路装
置に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は例えば特開昭60−74647号公報に示さ
れた従来の基本セルを示し、図において、28は
ゲート電極、29はp+型ソース・ドレイン領域、
30はn+型基板コンタクト拡散領域、31はp+
型ウエルコンタクト拡散領域、32はn+型ソー
ス・ドレイン領域、33はp型MOSトランジス
タ、34はn型MOSトランジスタであり、35
はこれら28〜34で構成された基本セルであ
る。
このような従来の基本セルでは、基板用コンタ
クト拡散領域30及びウエル用コンタクト拡散領
域31を、一対になつているp型MOSトランジ
スタ33とn型MOSトランジスタ34との間に
配置して基板電位、ウエル電位を十分とるととも
に、p型MOSトランジスタ33とn型MOSトラ
ンジスタ34の間で発生するラツチアツプ現象に
対する耐量を向上させており、またp型MOSト
ランジスタとn型MOSトランジスタのゲート電
極を共通接続することによつて基本セルのサイズ
を小さくし、集積度を高めていた。
従つて、基本セルを規則正しく配列したゲート
アレイでは、各基本セル列間の距離は十分にあい
ているので上述のように、異なる導電型MOSト
ランジスタ相互間に基板用コンタクト拡散領域3
0及びウエル用コンタクト拡散領域31を設けた
基本セルで問題なかつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のゲートアレイにおける基本セルは以上の
ように構成されているので、ゲート数が少なくて
配線帯の幅が狭いゲートアレイ、敷き詰め方式ゲ
ートアレイなどのように基本セル列間の距離が短
かくなつた場合、2つの基本セル列の内、どちら
か一方の列のp型MOSトランジスタと他方の列
のn型MOSトランジスタとでできるCMOS構造
では、該2つのトランジスタ間に基板コンタク
ト、ウエルコンタクト領域がないので、この場所
でラツチアツプ現象が起こる可能性があり、ま
た、敷き詰め方式ゲートアレイでは、基本セルの
長手方向の幅ごとに配線チヤネル領域を変化させ
ていかなけばならないという問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、敷き詰め方式ゲートアレイに
おいて、配線チヤネルの幅を細かく可変できこれ
により集積度を向上でき、かつラツチアツプ現象
に対する耐性を向上できる半導体集積回路装置を
得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体集積回路装置は、基本セ
ル内の各トランジスタのソース・ドレイン領域の
両側に、該ソース・ドレインと反対の導電型拡散
領域(拡散カラーバンド)を設け、かつそれぞれ
の導電形のトランジスタのゲート電極用コンタク
ト領域を、上記拡散カラーバンド領域に対してソ
ース・ドレイン側及びその反対側にそれぞれ設
け、さらに上記それぞれの導電形のトランジスタ
の形状を、そのトランジスタのソースあるいはド
レイン領域の中心線に対して線対称となるように
したものである。
〔作用〕
この発明においては、拡散カラーバンド領域を
トランジスタのソース及びドレイン領域の両側に
もうけたから、敷き詰め方式ゲートアレイなどの
ように基本セル列間の間隔が狭くなつても隣接す
る基本セル列のトランジスタ間でラツチアツプ現
象が起こるのを抑えることができる。またそれぞ
れの導電形のトランジスタのゲート電極用コンタ
クト領域を、上記拡散カラーバンド領域に対して
ソース・ドレイン側及び反対側にそれぞれ設けた
から、それぞれのゲートコンタクト領域からゲー
トとの接続ができ、配線本数が少なくできる。ま
た、トランジスタの形状を線対称としたから、敷
き詰め方式ゲートアレイにおいて配線トラツク本
数を可変できる最小の数が各トランジスタの長手
方向の幅より決まる配線ピツチ数となり、配線ト
ラツクの本数を細かく可変できる。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を図について説明す
る。
第1図は本発明の一実施例による半導体集積回
路装置の基本セル構成を示し、図において、1
a,1b,1c,1dはp型MOSトランジスタ
のゲートコンタクト領域、2a,2bはp+ソー
ス・ドレイン領域3の両側に設けられたn+拡散
カラーバンド領域(n+拡散コンタクト領域)、4
a,4b,4c,4dはn型MOSトランジスタ
のゲートコンタクト領域、5a,5bはn+ソー
ス・ドレイン領域6の両側に設けられたp+拡散
カラーバンド領域(p+拡散コンタクト領域)7
は前記1から6まで構成される基本セルである。
ここで、上記ゲートコンタクト1a,1b及び1
c,1dはそれぞれカラーバンド領域2a及び2
bの両側に設けられ、上記ゲートコンタクト4
a,4b及び4c,4dはそれぞれカラーバンド
領域5a及び5bの両側に設けられている。また
領域1aと1d,1bと1c,2aと2bはソー
ス・ドレイン領域3の中心を通る基本セル列方向
の軸に対して、また領域4aと4b,4bと4
c,5a,5bはソース・ドレイン領域6の中心
を通る軸に対して線対称となつている。
第2図は本実施例の基本セルを使用した2入力
NANDゲートセルの構成を示し、図において、
8はコンタクト、9は第1アルミ配線による電源
(VDD)配線、10は第1アルミ配線によるGND
配線、11は第1アルミ配線層9と第2アルミ配
線層(信号配線)12とを結合するスルーホール
である。
第3図は本実施例の基本セルを敷き詰めたゲー
トアレイのマクロセルの配置を示し、図中13は
第2図で示したマクロセル(2入力NANDゲー
トセル)、14は基本セル列方向を軸として上記
マクロセル13を反転させたマクロセル、16は
別のマクロセル15を反転させたマクロセル、1
7,19は配線帯、18,20はマクロセルが配
置される領域である。
次に作用効果について説明する。
p型MOSトランジスタとn型MOSトランジス
タとからなるCMOS回路において、対になつて
いる両トランジスタ間に基板コンタクト拡散領域
30やウエルコンタクト拡散領域31を設けるこ
とによつてラツチアツプ耐量は向上するが、それ
らの領域が1つの基本セル内のp型MOSトラン
ジスタとn型MOSトランジスタとの、間だけに
しかなければ、敷き詰め方式ゲートアレイなどの
ように基本セル列間の間隔が狭い場合、隣接する
一方の基本セル列内のp型MOSトランジスタと
他方の基本セル列内のn型MOSトランジスタと
の間で、つまりこれらの両トランジスタからなる
CMOS回路でラツチアツプ現状が起こる。また、
敷き詰め方式の場合、配線領域はいくつくかの基
本セル列を割り当てるのだが、その配線本数は従
来の基本セル35だとそのセルの長手方向の幅で
決まる配線ピツチ数でしか可変できない。
そこでこの発明の実施例の基本セル7ではp
型、n型MOSトランジスタの形状がソース・ド
レイン3領域及び6の中心を通る基本セル列方向
の軸に対してそれぞれ線対称となるようゲートコ
ンタクト配置領域、拡散カラーバンド領域を配設
したのでラツチアツプ現象の発生を抑え、配線ト
ラツクの本数を細かく変えることができる。
例えば第2図に示すように基本セル列上で2入
力NANDを構成した場合、各トランジスタの両
側に配設されたn+型カラーバンド領域2a,2
bとp+型拡散カラーバンド領域5a,5bの電
位はそれぞれ電源ライン9、GnDライン10か
ら十分にとることができ、ラツチアツプ現象に対
する耐量は向上する。また拡散カラーバンド2
a,2b,5a,5bの両側にそれぞれゲートコ
ンタクト配置領域1aと1b,1cと1b,4a
と4b,4cと4dを配置してあるので第3図の
マクロセルではその中の配線を行なう際、使用す
る第2のアルミ配線が少なくてすむ。また、基本
セル内のトランジスタの形状が線対称になつてい
るので、第3図に示すマクロセル13,15を基
本セル列方向を軸として反転させた14,16は
マクロセル13,15が配置されてあるゲート領
域18から1個のMOSトランジスタの長手方向
の幅分だけ離れたゲート領域20に配置すること
ができ、つまり配線トラツク幅をトランジスタの
長手方向の幅の整数倍で可変することが出来る。
この場合領域19は配線帯になる。例えばp型
MOSトランジスタとn型MOSトランジスタの大
きさが同じであれば基本セルの長手方向の幅の1/
2のピツチで配線トラツク幅を可変することがで
きるので、敷き詰め方式ゲートアレイの場合、効
率の良いレイアウトが可能となる。
なお、上記実施例では基本セル7は、1個のp
型MOSトランジスタと1個のn型MOSトランジ
スタのペアで構成されていたが、これは第4図に
示すように2個以上のp型MOSトランジスタと
2個以上のn型MOSトランジスタで構成され、
酸化膜により互いに分離される基本セルであつて
もよい。
第4図はこの発明の他の実施例を示す基本セル
を構成し、図中、21a,21b,21c,21
dはp型MOSトランジスタのゲートコンタクト
配線領域、22a,22bはn+型拡散カラーバ
ンド領域、23はp+型ソース・ドレイン領域、
24a,24b,24c,24dはn型MOSト
ランジスタのゲートコンタクト配置領域25a,
25bはp+型拡散カラーバンド領域、26はn+
型ソース・ドレイン領域、27は21〜26で構
成される基本セルである。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明にかかる半導体集積回
路装置よれば、基本セルを構成するトランジスタ
のソース・ドレイン領域の両側に拡散カラーバン
ドを、該拡散カラーバンドの両側にゲートコンタ
クト配置領域を設け、さらにトランジスタの形状
を基本セル列方向に対して線対称な形状としたの
で、特に基本セルをすき間なく敷き詰めたゲート
アレイの場合、ラツチアツプの耐量を高めること
ができ、また配線トラツク本数を基本セル内のト
ランジスタの長手方向の幅に相当する配線ピツチ
数で可変でき、配線数を極力少なくして効率の良
いレイアウトができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によく基本セルの
構成図、第2図この発明による基本セルを使用し
た2入力NANDゲートセルの構成図、第3図は
この発明の基本セルを敷き詰めたゲートアレイを
場合のマクロセルの配置図、第4図はこの発明の
他の実施例を示す基本セルの構成図、第5図は従
来の基本セルの構成図である。 図において、1a〜1d,21a〜21dはp
型MOSトランジスタのゲートコンタクト配置領
域、2a,2b,22a,22bはn+型拡散カ
ラーバンド領域、3,23はp+型ソース・ドレ
イン領域、4a〜4d,24a〜24dはn型
MOSトランジスタのゲートコンタクト配置領域、
5a,5b,25a,25bはp+型拡散カラー
バンド領域、6,26はn+型ソース・ドレイン
領域、7,27は基本セル、8はコンタクト、9
は第1アルミ配線による電源パターン、10は第
1アルミ配線によるGNDパターン、11はスル
ーホール、12は第2アルミ配線による信号線、
13〜16はマクロセル領域、17,19は配線
帯、18,20はマクロセルが配置される領域で
ある。なお図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個の第1導電型MOSトランジスタと第
    2導電型MOSトランジスタとからなる基本セル
    を複数個規則的に配列してなるマスタスライス方
    式の半導体集積回路装置において、 上記基本セルの第1、第2導電型MOSトラン
    ジスタのソース・ドレイン領域の両側に設けられ
    た、第2、第1導電型拡散コンタクト領域と、 該第2、第1拡散コンタクト領域の両側に設け
    られた上記第1、第2導電型MOSトランジスタ
    のゲート電極用コンタクト領域とを備えたことを
    特徴とする半導体集積回路装置。 2 上記基本セルの第1及び第2導電型MOSト
    ランジスタは、その形状がそれぞれのトランジス
    タのソース・ドレイン領域の中心を通る基本セル
    列方向の軸に対して線対称となつていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積
    回路装置。
JP61119758A 1986-05-23 1986-05-23 半導体集積回路装置 Granted JPS62276852A (ja)

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US07/024,010 US4825273A (en) 1986-05-23 1987-03-10 Semiconductor integrated circuit device
DE19873714598 DE3714598A1 (de) 1986-05-23 1987-04-29 Integrierte halbleiterschaltung

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