JPH1126602A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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Abstract
を必要とすることなしにP−MOSトランジスタとN−
MOSトランジスタについて所定の接続を実現する。 【解決手段】P−MOSトランジスタ群とN−MOSト
ランジスタ群の各トランジスタをそのチャンネル長が半
導体チップのスペース的自由度の有る方向になるように
半導体基板1に形成し、その半導体基板1上に配線を施
して各トランジスタに所定の接続を施して成る半導体集
積回路装置において、第2層配線としての電源線VDD、
グランド線VSSを溝31、32を設けることにより、く
り抜いて電源線VDD、グランド線VSS内に孤立配線領域
33、34を形成し、この孤立配線領域33、34をビ
アホールを介して第1層配線の第1、第2導電型トラン
ジスタ群間接続の配線21、22、23に接続する。
尚、配線21、22、23は並行で、且つ直線である。
Description
に関するものであり、特にC−MOS構造の回路を有す
る半導体集積回路装置に関する。
100では、多数のI/Oセル90a、90b、90
c、・・・、90nが形成される。このようなI/Oセ
ルの出力回路はP−MOSトランジスタとN−MOSト
ランジスタのCMOS接続構造を成しているのが普通で
ある。
が微小に形成されるものにおいては、ドライブ能力を高
めるために図9に示すようにCMOSを複数並列接続す
ることを行なう。図9において、P1、P2、・・・、
PnはP−MOSトランジスタ、N1、N2、・・・、
NnはN−MOSトランジスタである。また、VDDは電
源線、VSSはグランド線、91は出力端子である。
上の配線配置構造の従来例として図3に示すタイプ(第
1従来例)と、図4に示すタイプ(第2従来例)のもの
がある。図3において、95はP−MOS側のソースS
1にコンタクトホール74を介して接続され、N−MO
S側のソースS1にコンタクトホール84を介して接続
された第1層の配線である。
1にコンタクトホール75、76を介して接続されN−
MOS側のドレインD1にコンタクトホール85、86
を介して接続された第1層の配線であり、97はP−M
OS側のソースS2にコンタクトホール77を介して接
続され、N−MOS側のソースS2にコンタクトホール
87を介して接続された第1層の配線である。
ゲート電極であり、73は同じくP−MOS側の第2ト
ランジスタのゲート電極である。一方、82、83はN
−MOS側の第1、第2トランジスタのゲート電極であ
る。電源線VDD、グランド線VSSはいずれも第2層の配
線として形成される。
スタの向きが第1従来例とは90°異なっている。10
1はP−MOS側とN−MOS側を連結する第3層の配
線である。電源線VDD、グランド線VSSは第2層配線、
102〜106は第1層配線である。
力を高めるためにトランジスタの数を増加させる場合、
図3に示すトランジスタ1つ分の幅に相当するWXを整
数倍する必要がある。図3はP−MOS側とN−MOS
側ともそれぞれトランジスタが2つずつの場合であった
が、図6はトランジスタが6個の場合(イ)から更に1
個増やす場合(ロ)を示している。ただし、図6は簡単
なため、例えばP−MOS側のみを示している。ここで
は、トランジスタのチャンネル長はX方向、チャンネル
幅はY方向となっている。
OSトランジスタのゲート電極を表わしている。従っ
て、6個のP−MOSトランジスタが存在する。これか
ら更にトランジスタを1個追加したい場合、図6(ロ)
に示すように横方向に1つ分トランジスタを増やせばよ
い。G7は増加したトランジスタのゲート電極を示して
いる。
ル90a〜90nは大きさと形状が半導体集積回路装置
100によって決っているので、図6でXAの寸法がそ
れ以上拡大できない場合が多い。このようなとき、第1
従来例(図3)では、Y方向にトランジスタを増やさな
ければならない。図7はその例を示している。しかしな
がら、これは無駄なスペースAを生じることになってし
まう。
ネル長がY方向、チャンネル幅がX方向となっているた
め図8に示すようにY方向にトランジスタを効率良く追
加できるという長所がある。しかし、この第2従来例は
P−MOS側とN−MOS側を接続するのに第3層の配
線101(図4参照)を必要とする欠点がある。
であって、第2従来例の如き方式において第3層の配線
を必要としないように工夫した新規且つ有用な半導体集
積回路装置を提供することを目的とする。
め本発明では、第1導電型トランジスタ群と第2導電型
トランジスタ群の各トランジスタをそのチャンネル長が
半導体チップのスペース的自由度の有る方向になるよう
に半導体基板に形成し、その半導体基板上に配線を施し
て各トランジスタに所定の接続を施して成る半導体集積
回路装置において、第2層配線としての電源線をくり抜
いて該電源線内に孤立配線領域を形成し、この孤立配線
領域をビアホールを介して第1層配線の第1、第2導電
型トランジスタ群間接続の配線に接続したことを特徴と
する。
導体基板に形成された複数のP−MOSトランジスタ
と;前記半導体基板に形成された複数のN−MOSトラ
ンジスタと;前記半導体基板上に施された第1絶縁膜
と;第1絶縁膜上に配されるとともに第1方向に延在す
る各トランジスタのための複数のゲート電極と;前記ゲ
ート電極が施された第1絶縁膜上に施された第2絶縁膜
と;第2絶縁膜上に設けられるとともに前記複数のP−
MOSトランジスタのソースを接続する第1線路と;第
2絶縁膜上に設けられるとともに前記複数のN−MOS
トランジスタのソースを接続する第2線路と;第2絶縁
膜上に設けられるとともに前記P−MOSトランジスタ
のドレインと前記N−MOSトランジスタのドレインを
接続する並行直線の複数の第3線路と;前記第1、第
2、第3線路が形成された第2絶縁膜上に形成された第
3絶縁膜と;第3絶縁膜上において前記P−MOSトラ
ンジスタ上に形成された電源線と;第3絶縁膜上におい
て前記N−MOSトランジスタ上に形成されたグランド
線と;電源線内に設けられた第1の孤立配線と;グラン
ド線内に設けられた第2の孤立配線と;第1、第2の孤
立配線を第3絶縁膜に形成したビアホールを通して第3
線路に接続する手段とから成っている。
ての電源線及びグランド線内に孤立した配線領域が形成
され、この孤立配線領域が、第1、第2層間の絶縁膜の
ビアホールを通して所定の第1層配線(第1、第2導電
型トランジスタ群間の配線)と接続される。従って、第
2従来例のように第3層の配線を設けなくても所期の接
続を実現できる。そのため配線構造がシンプルになる。
の配線を平面的に示しており、また図2はその要部を分
解して模式的に示している。これらの図において、1は
P型の半導体基板であり、2はそれに形成されたNウエ
ルである。このNウエル2内には、P−MOSトランジ
スタ用のソースS1、S2、ドレインD1の各領域が形
成されている。
MOSトランジスタ用のソースS1、S2、ドレインD
1の各領域が形成されている。3はSiO2等の材料で
形成された第1絶縁膜であり、その上にゲート電極4〜
7が図示の如く形成される。8は第2の絶縁膜である。
−MOS側の各々において各トランジスタのソースS1
とS2を接続するための配線9〜12が形成されてい
る。これらの配線は第1、第2の絶縁膜3、8に形成し
たコンタクトホール13〜20(図1参照)を通してソ
ースS1、S2にコンタクトしている。
ランジスタとN−MOSトランジスタのドレインD1、
D1を接続するための配線21、22、23も形成され
ている(ただし、図2では配線21は省略)。これらの
配線21、22、23は並行な直線であり、第1、第2
の絶縁膜3、8に形成したコンタクトホール24〜29
(図1参照)を介してドレインD1、D1にコンタクト
している。
線VDD、グランド線VSSが形成されている。そして、こ
れらの電源線VDD、グランド線VSSは溝31、32によ
ってくり抜かれ、それによって孤立配線領域33、34
が形成されている。孤立配線領域33、34は第3の絶
縁膜30に設けられたビアホール(35〜40)を介し
て絶縁膜8上の配線21〜23に接続されている。上記
配線のうち、配線9〜12、21〜23は第1層配線で
あり、電源線VDD、グランド線VSS、孤立配線領域3
3、34はそれぞれ第2層配線である。
しての電源線及びグランド線の一部を孤立配線として利
用するとともに、これを第1層の配線(上記配線21〜
23)に接続することにより第3層配線を形成すること
なく、P−MOSトランジスタとN−MOSトランジス
タの所定接続を実現することができる。しかも、この形
態では、ドライブ能力を上げたい場合に、図8に示す如
く、トランジスタの配列方向(Y方向)にトランジスタ
の数を増やすので、無駄なスペースの増加を伴なわな
い。
向に直線で並行に走っているので、配線スペースをあま
り占有することなく(従って第1層における他の配線の
自由度を損なうことなしに)、太く形成できるので、複
数本であることと相俟って電流容量を大きくとれる。こ
れに対して、配線21〜23を第1層においてチャンネ
ル長に対し直角方向(従ってチャンネル幅方向、即ちゲ
ート電極の延在方向)にとることも考えられるが、配線
9〜12を迂回するように配線21〜23をコ字型配線
として周囲に引き回すことになる。これでは、配線を太
くするスペース的余裕がなくなる。
て電源線及びグランド線を設けると、電源線及びグラン
ド線の幅を実質的に倍増できることになる(第2層の電
源線及びグランド線+第3層の電源線及びグランド
線)。
イブ能力の調整をトランジスタの幅WXの単位で且つ2
層配線構造で実現できる。そして、2層配線構造である
ため従来の3層配線に比べコストが安くつくとともに半
導体集積回路装置の開発期間や製造期間が短縮できると
いう効果がある。
配線構造を平面的に示す図。
一部分解斜視図。
平面的に示す図。
平面的に示す図。
法の説明図。
を上げる方法を示す図。
Claims (3)
- 【請求項1】第1導電型トランジスタ群と第2導電型ト
ランジスタ群の各トランジスタをそのチャンネル長が半
導体チップのスペース的自由度の有る方向になるように
半導体基板に形成し、その半導体基板上に配線を施して
各トランジスタに所定の接続を施して成る半導体集積回
路装置において、 第2層配線としての電源線及びグランド線をくり抜いて
該電源線及びグランド線内にそれぞれ孤立配線領域を形
成し、この孤立配線領域をビアホールを介して第1層配
線の第1、第2導電型トランジスタ群間接続の配線に接
続したことを特徴とする半導体集積回路装置。 - 【請求項2】半導体基板に形成された複数のP−MOS
トランジスタと、 前記半導体基板に形成された複数のN−MOSトランジ
スタと、 前記半導体基板上に施された第1絶縁膜と、 第1絶縁膜上に配されるとともに第1方向に延在する各
トランジスタのための複数のゲート電極と、 前記ゲート電極が施された第1絶縁膜上に施された第2
絶縁膜と、 第2絶縁膜上に設けられるとともに前記複数のP−MO
Sトランジスタのソースを接続する第1線路と、 第2絶縁膜上に設けられるとともに前記複数のN−MO
Sトランジスタのソースを接続する第2線路と、 第2絶縁膜上に設けられるとともに前記P−MOSトラ
ンジスタのドレインと前記N−MOSトランジスタのド
レインを接続する並行直線の複数の第3線路と、 前記第1、第2、第3線路が形成された第2絶縁膜上に
形成された第3絶縁膜と、 第3絶縁膜上において前記P−MOSトランジスタ上に
形成された電源線と、 第3絶縁膜上において前記N−MOSトランジスタ上に
形成されたグランド線と、 前記電源線内に設けられた第1の孤立配線と、 前記グランド線内に設けられた第2の孤立配線と、 第1、第2孤立配線を第3絶縁膜に形成したビアホール
を通して第3線路に接続する手段と、 から成る半導体集積回路装置。 - 【請求項3】I/O装置として機能する請求項1又は請
求項2に記載の半導体集積回路装置。
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US5764533A (en) * | 1995-08-01 | 1998-06-09 | Sun Microsystems, Inc. | Apparatus and methods for generating cell layouts |
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1998
- 1998-07-09 US US09/112,459 patent/US5977573A/en not_active Expired - Lifetime
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