JPS60196966A - Complementary type semiconductor device - Google Patents

Complementary type semiconductor device

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JPS60196966A
JPS60196966A JP59053806A JP5380684A JPS60196966A JP S60196966 A JPS60196966 A JP S60196966A JP 59053806 A JP59053806 A JP 59053806A JP 5380684 A JP5380684 A JP 5380684A JP S60196966 A JPS60196966 A JP S60196966A
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JP
Japan
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gate electrode
wiring
well
semiconductor device
substrate
Prior art date
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Application number
JP59053806A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Sueda
末田 昭洋
Hiroaki Murakami
博昭 村上
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/528Geometry or layout of the interconnection structure
    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
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Abstract

PURPOSE:To improve the degree of integration and increase the speed of operation by connecting a second metallic layer and a gate electrode through a contact hole bored to an insulating film in the vicinity of a boundary between a semiconductor substrate and the side end section of a well. CONSTITUTION:A wire is laid into a cell from an Al wiring 41 as an upper layer form the outside of the cell, and connected to a gate electrode 2a through an Al wiring 36b as a lower layer in a contact section B. Since both the Al wiring 41 as the upper layer and Al wirings 36a, 36b as lower layers and both the Al wirings 36a, 36b as the lower layers and gate electrodes 2a, 2b are connected on the same gate electrodes 2a, 2b on a boundary between a substrate 31 and the side end section of a P well 42, the degree of integration is improved. Since the gate electrodes 2a, 2b and the Al wiring 41 are brought into contact on an isolation region between the side end section of the well and the substrate, signals are transmitted over each gate on the P channel side or the N channel side at approximately the same speed and at the shortest distances, and the speed of operation can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は相補型半導体装置に関し、特に多層メタル配線
技術を用いた相補型電界効果トランジスタ(以下、0M
O8FET)に係わる。
Detailed Description of the Invention [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a complementary semiconductor device, and particularly to a complementary field effect transistor (hereinafter referred to as 0M) using multilayer metal wiring technology.
related to O8FET).

〔発明の技術的背景及びその問題点〕[Technical background of the invention and its problems]

従来、メタル(例えばi )1層で2人力NORゲート
の0MO8FETの小規模回路(セル)のパターンレイ
アウトとしては、例えば第1図に示すものが知られてい
る。図中の1m、lbは、夫々P型FET、N型FET
である。これら両FETJa、Jbの領域には、一部が
配線として用いられる多結晶シリコンからなるゲート電
極2h、2b、及び多結晶シリコンからなる出力用の配
#i3が夫々形成されている。前記ゲート電極2h、2
bはセルのPチャネル側、Nチャネル側のいずれの方向
からも入力が可能であり、出力用の配線3も同様にいず
れの方向らの出力が可能である。そして、片側チャネル
より入力された信号は、FETへのゲート入力として用
いられながら他方の側より突き抜けて配線することが可
能である(以下、かかる機能をも勾配線をスルーという
)。
Conventionally, as a pattern layout of a small-scale circuit (cell) of a two-manufactured NOR gate 0MO8FET with one layer of metal (for example, i2), the one shown in FIG. 1 is known, for example. 1m and lb in the diagram are P-type FET and N-type FET, respectively.
It is. In the regions of both FETs Ja and Jb, gate electrodes 2h and 2b made of polycrystalline silicon, a part of which is used as wiring, and an output wiring #i3 made of polycrystalline silicon are formed, respectively. The gate electrodes 2h, 2
b can be input from either the P channel side or the N channel side of the cell, and the output wiring 3 can similarly output from either direction. A signal input from one channel can be wired through the other side while being used as a gate input to the FET (hereinafter, such a function is also referred to as "through gradient line").

また、前記P型FET 1 aにおいて、4 、5は夫
々ソース、ドレインを、6はソース(又はドレイン)を
、これらソース、ドレイン4〜6間の前記ゲート電極J
a 、2bはP型FETJa用のゲート電極1m、7b
を示す。同様において、N型FETZbにおいて、8m
、8bはソースを、9はドレインを、これらソース、ド
レインam、8b、9間のゲート電極2h、2bはN型
FETZb用のゲート電極10m、10bを示す。前記
P型FETJaのドレイン5とN型FETJbのドレイ
ン10は、Aノ配$11によって接続されている。この
人l配線11は、コンタクトホール12を介して前述し
た多結晶シリコンからなる出力用の配線3に接続されて
いる。なお、同図において、13h、13bは砿源紐を
示す。また、14は半導体基板とウェルの側端部との境
界線を示し、この境界線14より下側にはウェルが存在
する。
In the P-type FET 1a, 4 and 5 are the source and drain, respectively, 6 is the source (or drain), and the gate electrode J between these sources and drains 4 to 6 is
a, 2b are gate electrodes 1m, 7b for P-type FET Ja
shows. Similarly, in N-type FETZb, 8m
, 8b is a source, 9 is a drain, a gate electrode 2h between the source, drain am, 8b, and 9, and 2b is a gate electrode 10m, 10b for the N-type FET Zb. The drain 5 of the P-type FET Ja and the drain 10 of the N-type FET Jb are connected by an A wire 11. This human wiring 11 is connected via a contact hole 12 to the aforementioned output wiring 3 made of polycrystalline silicon. In addition, in the same figure, 13h and 13b indicate the strings. Further, reference numeral 14 indicates a boundary line between the semiconductor substrate and the side edge of the well, and a well exists below this boundary line 14.

こうした構造の0MO8FETによるセルをロジックで
表現すれば、第2図に示すようになる。なお、図中の2
1はセルを示す。また、こうしたセルは、通常第3図に
示す如くセル21を配列した複数のセル列22を並設し
た状態で用いられる。なお、第3図中の23・・・は配
線領域であり、これら配線領域23・・・には複数のA
l配線24・・・が形成されている。
If a cell using an 0MO8FET having such a structure is expressed in logic, it will be as shown in FIG. In addition, 2 in the figure
1 indicates a cell. Further, such cells are usually used in a state in which a plurality of cell rows 22 in which cells 21 are arranged are arranged in parallel as shown in FIG. In addition, 23... in FIG. 3 are wiring areas, and these wiring areas 23... have a plurality of A
l wiring 24... is formed.

しかしながら、前述した構造の0MO8FETによれば
、セル21内に入′力用として多結晶シリコンからなる
ゲート電極2m、2bを用いたり、出力用の配線3と材
料として抵抗の高い多結晶シリコンを用いているため、
高速化に不向であるという欠点を有する。
However, according to the 0MO8FET having the above-described structure, the gate electrodes 2m and 2b made of polycrystalline silicon are used for input in the cell 21, and the output wiring 3 and the material are made of polycrystalline silicon with high resistance. Because
It has the disadvantage that it is not suitable for high speed.

このようなことから、最近、高速化を図るためにA7i
27層線等を用いた多層メタル配線技術が用いられる。
For this reason, recently, in order to increase the speed, A7i
A multilayer metal wiring technique using 27-layer wires or the like is used.

この技術は、ゲート電極以外の配線に利用されている多
結晶シリコンの配線抵抗を避けるために、2層のメタル
(通常、AIりのみで配線を形成しようとす、るもので
ある。
This technique attempts to form wiring using only two layers of metal (usually AI) in order to avoid the wiring resistance of polycrystalline silicon used for wiring other than gate electrodes.

ここで、かかる技術を用いた0MO8FETについて、
第4図〜第5図を参照して説明する。
Here, regarding the 0MO8FET using this technology,
This will be explained with reference to FIGS. 4 and 5.

なお、第4図は同トランジスタのセルのパターンレイア
ウト図、第5図はあ4図のコンタクト部の拡大平面図、
第6図は第5図のX−X線に沿う断面図であり、同部材
は同符号を付して説明を省略する。図中の31は、例え
ば表面に図示しないP型のウェルを形成したN型のシリ
コ ゛ン基板である。この基板31上には、フィールド
酸化膜32を介して多結晶シリコンからな゛るゲート電
極33a、33bが形成され、P型FET1mではゲー
ト電極7m、7bとしてかつN型FET lbではゲー
ト電極10h、10bとして利用されている。前記ゲー
ト電極33a。
In addition, Fig. 4 is a pattern layout diagram of the cell of the same transistor, Fig. 5 is an enlarged plan view of the contact part of Fig. 4,
FIG. 6 is a sectional view taken along the line X--X in FIG. 5, and the same members are given the same reference numerals and explanations are omitted. Reference numeral 31 in the figure is, for example, an N-type silicon substrate on which a P-type well (not shown) is formed. Gate electrodes 33a and 33b made of polycrystalline silicon are formed on this substrate 31 via a field oxide film 32, and serve as gate electrodes 7m and 7b for the P-type FET 1m, and gate electrodes 10h and 10h for the N-type FET lb. It is used as 10b. The gate electrode 33a.

ssb上には、該ゲート電極33m、33bの一部にコ
ンタクトホール34・・・を有する第1のSin、膜3
5が形成され、該コンタクトホール34・・・には前記
ゲート電極33j、33bl/C接続する下層のA!配
a36 m 、 36 bが形成されている。これらA
A配@36&、36bミには、該AA配@36&、36
bの一部に第20コンタクトホール37・0を有する第
2のsio。
On the ssb, a first Sin film 3 having contact holes 34 in parts of the gate electrodes 33m, 33b is formed.
5 are formed in the contact holes 34 . Arrangements a36m and 36b are formed. These A
For A layout @36&, 36b, the corresponding AA layout @36&, 36
A second sio having a 20th contact hole 37.0 in a part of b.

膜38が形成され、該第2のコンタクトホール37・・
・にはAl配糺36*、36bに接続する上層のA/配
線39 m 、 39 b 、 40が形成されている
。なお、図中の36cはPチャネル側のドレイン5とN
チャネル側のドレイン9を接続した下層のAe配線であ
る。また、36d。
A film 38 is formed, and the second contact hole 37...
* are formed with upper layer A/wirings 39 m , 39 b , 40 connected to the Al wiring 36 *, 36 b. Note that 36c in the figure is the drain 5 on the P channel side and the N
This is the lower layer Ae wiring connected to the drain 9 on the channel side. Also, 36d.

36eは下層の八Bからなる電源線である。36e is a power supply line consisting of 8Bs in the lower layer.

第4図のパターンレイアウトにおいて、コンタクト部A
を例にとれば、入力はセル外から上層のA6配tit 
39 aよりセル内に配線され、セル内で下層のAl配
線36bへ接続され、更にこの人l配置p)’!s 6
bからゲート入力のためゲート電極33aへと接続され
る。また、出力はPチャネル側のドレイン5とNチャネ
ル側のドレイン9を接続した第1層のAJ配線36cよ
り上層のAA配緑39hへ接続されセル外へ接続される
In the pattern layout shown in Figure 4, contact part A
For example, the input is from outside the cell to the upper A6 layout
39a into the cell, connected to the lower layer Al wiring 36b within the cell, and further arranged in this way p)'! s 6
b is connected to the gate electrode 33a for gate input. Further, the output is connected to the AA green wiring 39h in the upper layer than the first layer AJ wiring 36c connecting the drain 5 on the P channel side and the drain 9 on the N channel side, and is connected to the outside of the cell.

しかしながら、第4図のパターンレイアウトによれば、
コンタクト部Aで上層のAl配紗39a、39bと下層
のAAt配線36 m 、 36 bとの接続を行なう
ため、第1図のパターンレイアウトの場合と比べLの巾
をもつ余分なスペースが生じてセル面積が増大し、集積
度が低下する。
However, according to the pattern layout in Figure 4,
Since the upper layer Al gauze 39a, 39b and the lower layer AAt wiring 36m, 36b are connected at the contact part A, an extra space with a width L is created compared to the pattern layout shown in FIG. The cell area increases and the degree of integration decreases.

また、シリコン基板3ノ上に、フィールド酸化膜32を
介して主としてP型FETJaのゲート電極7m、7b
、N型FET1bのゲート電極10*、10bとして利
用される多結晶シリコンからなるゲート電極33m、3
3bが形成されているため、例えば入力がNチャネル側
からなされた場合、信号はPチャネルゲートへはNチャ
ネルゲートのそれよりもPチャネル領域に達するまでの
多結晶シリコンの抵抗分遅く伝達され、高速動作が妨げ
られる。このことは、入力がPチャネル側からなされた
場合も同様である。
Further, gate electrodes 7m and 7b of mainly P-type FET Ja are provided on the silicon substrate 3 via a field oxide film 32.
, gate electrodes 33m, 3 made of polycrystalline silicon used as gate electrodes 10*, 10b of N-type FET 1b.
3b is formed, for example, when an input is made from the N-channel side, the signal is transmitted to the P-channel gate slower than that of the N-channel gate by the resistance of the polycrystalline silicon until it reaches the P-channel region. High-speed operation is hindered. This also applies when input is made from the P channel side.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、。 The present invention has been made in view of the above circumstances.

高集積度化及び高速動作化をなし得る相補型半導体装置
を提供することを目的とするものである。
It is an object of the present invention to provide a complementary semiconductor device that can achieve high integration and high speed operation.

〔発明の顧4要〕 本発明は、表面にウェルを有した半導体基板と、ゲート
電極と、このゲート電極上に絶縁膜を介して設けられた
第1のメタル層と、この第1のメタル層上に絶縁膜を介
して設けられた第2のメタル層とを具備し、前記半導体
基板とウェルの側端部との境界付近で、第2のメタル層
とゲート電極とを絶縁膜に開口されたコンタクトホール
を介して接続させることにより、前述した目的を達成す
ることを図ったものである。
[Summary of the Invention] The present invention provides a semiconductor substrate having a well on its surface, a gate electrode, a first metal layer provided on the gate electrode with an insulating film interposed therebetween, and the first metal layer. a second metal layer provided on the layer through an insulating film, and the second metal layer and the gate electrode are opened in the insulating film near the boundary between the semiconductor substrate and the side edge of the well. This is intended to achieve the above-mentioned object by making a connection through a contact hole.

具体的には、上記ゲート電極と組1、第2のメタル層と
のコンタクトを、0MO8)ランジスタの榴成に必要不
可欠なウェルの側端部と基板との境界付近(分離領域)
上にフィールド酸化膜を介して設けることによって集積
度の向上を図り、かつ多結晶シリコンをゲート電極用、
及びこのゲート電極とメタル層との接続用のみに限定す
ることによって高速動作化を図ることを骨子とする。
Specifically, the contact between the gate electrode and the group 1 and the second metal layer is made near the boundary between the side edge of the well and the substrate (separation region), which is essential for the formation of the 0MO8 transistor.
By providing a field oxide film on top of the gate electrode, the degree of integration is improved, and polycrystalline silicon is used for the gate electrode.
The main idea is to achieve high-speed operation by limiting the use only to the connection between the gate electrode and the metal layer.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第7図〜第10図を参照して
説明する。ここで、第7図は2人力NORゲートの0M
O8FETによるセルのパターンレイアウト図、第8図
は第7図のコンタクト部Bの拡大図、第9図は第8図の
Y −Y線に沿う断面図、第10図は第7図のロジック
タイヤグラム図である。なお、第1図〜第6図の部材と
同部材のものは同符号を付して説明を省略する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 7 to 10. Here, Figure 7 shows the 0M of the two-man powered NOR gate.
A pattern layout diagram of a cell using O8FET, FIG. 8 is an enlarged view of the contact part B in FIG. 7, FIG. 9 is a sectional view taken along the Y-Y line in FIG. 8, and FIG. 10 is a logic tire in FIG. 7. gram diagram. Note that the same members as those shown in FIGS. 1 to 6 are given the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

図中の41は、下層のAl配綽36m、36bとコンタ
クトホール37を介して接続する第2のメタル層として
の上層のAJ配線である。この上層のAJ配線4ノと下
層のAJ配線36a。
Reference numeral 41 in the figure indicates an upper layer AJ wiring as a second metal layer that connects to the lower layer Al wiring 36m, 36b via a contact hole 37. This upper layer AJ wiring 4 and the lower layer AJ wiring 36a.

36bとのコンタクトホール37、及び下層のAJ配線
36m、36bとゲート電極2 m 、2bとのコンタ
クトホール34は、基板3ノと基板31表面のウェル4
2の側端部との境界上の同一のゲート電極2m、2b上
に存在する。
A contact hole 37 between the substrate 36b and a contact hole 34 between the lower layer AJ wiring 36m, 36b and the gate electrode 2m, 2b is formed between the substrate 3 and the well 4 on the surface of the substrate 31.
They exist on the same gate electrodes 2m and 2b on the boundary with the side end portions of 2.

こうした構造の0MO8FETにおいて、コンタクト部
Bを例にとれば入力はセル外から上層のAJ配線41よ
りセル内に配線され、コンタクト部Bで下層のAn配線
36bを経由してゲート電極2aに接続される。また、
出力はPチャネル側のドレイン5とNチャネル側のドレ
イン9を接続した下層のAA配線36aより上層のAA
配線41へ接続されセル外へ配線される。ここで、前述
した0MO8FETのセル21は、第11図に示す如く
複数のセル列22を並設した状態で用いられる。
In an 0MO8FET with such a structure, taking the contact part B as an example, the input is wired from outside the cell into the cell from the upper layer AJ wiring 41, and is connected to the gate electrode 2a at the contact part B via the lower layer An wiring 36b. Ru. Also,
The output is from the AA layer above the lower layer AA wiring 36a connecting the drain 5 on the P channel side and the drain 9 on the N channel side.
It is connected to the wiring 41 and wired outside the cell. Here, the aforementioned 0MO8FET cell 21 is used in a state where a plurality of cell rows 22 are arranged in parallel as shown in FIG.

しかして、本発明によれば、上層のA/配線41と下層
のAJ配線36th、36b及び下層のAJ配&:j 
6 a 、 36 bとゲート電極2a。
According to the present invention, the upper layer A/wiring 41, the lower layer AJ wiring 36th, 36b, and the lower layer AJ wiring &:j
6a, 36b and the gate electrode 2a.

2bとの接続を、基板3ノとPウェル42の側端部との
境界上の同一のゲート電極2h、2b上でフィールド酸
化膜32を介して行なう構造となつ°Cいるため、第4
図の従来のCMO8FETと比べ余分なスペース°を用
いることなく集積度を向上できる。
2b is connected via the field oxide film 32 on the same gate electrodes 2h and 2b on the boundary between the substrate 3 and the side edge of the P well 42.
Compared to the conventional CMO8FET shown in the figure, the degree of integration can be improved without using extra space.

また、多結晶シリコンをゲート電極7a。Further, polycrystalline silicon is used as the gate electrode 7a.

7b、10m、10bの外は、上層のA7配線41との
接続用のみに限定しているため、セル内入力信号をP領
域からN領域外へ或いはその逆へ配線されるスルー配線
として用いた場合、多結晶シリコンによる配−線抵抗が
付随せず、高速動作化をなし得る。更に、前述したよう
にゲート電極2m、2bと上層のAA配線41とのコン
タクトがウェルの側端部と基板との分離領域上で行なわ
れるため、Pチャネル側あるいはNチャネル側の各ゲー
トへの信号伝達がほぼ同等スピード及び最短となり、高
速動作化をなし得る。
Since the outside of 7b, 10m, and 10b is limited to connection with the upper layer A7 wiring 41, it is used as a through wiring to route the input signal in the cell from the P area to outside the N area or vice versa. In this case, there is no wiring resistance due to polycrystalline silicon, and high-speed operation can be achieved. Furthermore, as mentioned above, since the contact between the gate electrodes 2m and 2b and the upper layer AA wiring 41 is made on the separation region between the side edge of the well and the substrate, the contact between each gate on the P channel side or the N channel side is Signal transmission becomes almost the same speed and the shortest possible time, and high-speed operation can be achieved.

更に、セル外配線領域は上層のAA配線4ノあるいは下
層のAe配線36a、36bl、、か使用されないため
、第12図に示すようにトランジスタのノmを上げるた
めに集積度を損なわずにセル外(電源AJより外側)へ
ゲート電極7*、Ib、10h、10b、ソース、ドレ
イン4,5.8m、8b、9を延長することが可能であ
る。
Furthermore, since the wiring area outside the cell is not used for the upper layer AA wiring 4 or the lower layer Ae wiring 36a, 36bl, etc., as shown in FIG. It is possible to extend the gate electrodes 7*, Ib, 10h, 10b, source, drain 4, 5.8m, 8b, 9 to the outside (outside the power supply AJ).

なお、本発明に係るCM、08FE−yは、上記実施例
の外例えば第13図に示す如く、コンタクトホール34
,37が基板31主面に対して垂直な方向に一致した構
造のものでもよい。こうした場合、コンタクトホール3
4.37の一致により上記実施例と比ベレイアウトが容
易となる。
In addition, the CM 08FE-y according to the present invention has a contact hole 34 as shown in FIG.
, 37 may be arranged in a direction perpendicular to the main surface of the substrate 31. In this case, contact hole 3
The coincidence of 4.37 makes it easy to compare the layout with the above embodiment.

また、上記実施例では、上層、下層のAノ配線及びゲー
ト電極間の接続が基板とウェルの側端部との境界上で行
なわれる場合について述べたが、これに限らない。例え
ば、これらAA?配線とゲート電極が基板とウェルの境
界線がら多少離れたところで接続された場合でもよい。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the connection between the upper layer and lower layer A wiring and the gate electrode is made on the boundary between the substrate and the side edge of the well, but the present invention is not limited to this. For example, these AA? The wiring and the gate electrode may be connected at some distance from the boundary line between the substrate and the well.

以下、この点について第14図(a) # (b)に示
すパターン図を参照して詳述する。なお、同図(a)は
従来の場合、同図(b)は本発明の場合を夫々示す。
This point will be described in detail below with reference to pattern diagrams shown in FIGS. 14(a) and 14(b). Note that FIG. 5(a) shows the conventional case, and FIG. 6(b) shows the case of the present invention.

また、図中のAはウェルの側端部よリウェル表面(もし
くは基板表面)のソ°−ス、ドレイン領域及びゲート電
極を形成可能な領域までの距離を、Bは上層のAJ配線
、下層のA!配線及びゲート電極の接続に必要な幅を、
Cはウェルの側端部よりコンタクトホールの端までの距
離を夫々示す。即ち、基板とウェルとの分離領域に必要
な幅と、上層、下層のA/配線及びゲート電極間の接続
に必要な幅との合計をYlとすると、従来の場合、 Y1■AX2+BX2胃2A+2B ・・・…(1)と
なり、本発明の場合、 Y2鴫A + C−−−−−−(2) となる。ここで、 ¥*<Y工 とすれば、弐〇) 、 (2)より C(A+2 B つまり、ウェルの側端部よりコンタクトボールの端(遠
い方)までの距離が、ウェルの側端部よりソース、ドレ
イン領域及びゲート電極を形成可能な領域までの距離に
、土層、下層のAll配線及びゲート電極の接線に必要
な幅の2倍を加えた値より小さいとき、累子の集積度の
向上が一層顕著となる。
In addition, A in the figure indicates the distance from the side edge of the well to the region on the rewell surface (or substrate surface) where the source, drain region, and gate electrode can be formed, and B indicates the distance between the upper layer AJ wiring and the lower layer AJ wiring. A! The width required for wiring and gate electrode connection is
C indicates the distance from the side edge of the well to the edge of the contact hole. That is, if Yl is the sum of the width required for the separation area between the substrate and the well and the width required for the connection between the upper layer, lower layer A/wiring, and gate electrode, then in the conventional case, Y1 AX2 + BX2 2A + 2B ・...(1), and in the case of the present invention, Y2A+C---(2). Here, if ¥*<Y, then 2〇), from (2), C(A+2B) In other words, the distance from the side edge of the well to the end (farthest side) of the contact ball is the side edge of the well. When the distance to the region where the source, drain region, and gate electrode can be formed is smaller than the sum of twice the width required for the tangent to the soil layer, lower layer All wiring, and gate electrode, the integration degree of the cumulonite is The improvement becomes even more remarkable.

更に、上記実施例では、第1、第2のメタル層の材料と
してA6を用いたが、これに限らず、低抵抗の金属であ
ればすべてよい。
Further, in the above embodiment, A6 was used as the material for the first and second metal layers, but the material is not limited to this, and any metal with low resistance may be used.

〔発明の効果〕 以上詳述した如く本発明によれば、高集積度化及び高速
動作化をなし得る0MO8FET等の相補型半導体装作
を提供できるものである。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, it is possible to provide a complementary semiconductor device such as an 0MO8FET that can achieve high integration and high speed operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の0MO8FETのセルのパターンレイア
ウト図、第2図は第1図のロジックダイヤグラム図、第
3図は第1図の0MO8FETのセルの実装時のパター
ンレイアウト図、第4図は従来のA l 2 Jr4配
線’dj&のCMO8F’ETのセルのパターンレイア
ウト図、第5図は第4図のコンタクト部の拡大平面図、
第6図は第5図のX−X線に沿う断面図、第7図は本発
明の一実施例に係るAJZ層配線構造の0MO8FET
のセルのパターンレイアウト・図、第8図は第7図のコ
ンタクト部の拡大平面図、第9図は第8図−〇Y−Y線
に沿う断面図、第10図は第7図のロジックダイヤグラ
ム図、第I1図は第7図の0MO8FETのセルの実装
時のパターンレイアウト図、第12図は本発明の他の実
施例に係る0MO8FETのセルのパターンレイアウト
図、第13図は第1、第2のコンタクトホールが基板の
主面と直交する方向に一致している状態を示すCM O
罎V編=≠=ネの断面図、第14図(a) s (b)
は夫々従来及び本発明のその他の実施例に係る0MO8
PET との集積度を比較するための説明図である。 1m 、Jb…FET、4,8a、8b…ソーx、5.
g・・・ドレイン、6・・・ソース(又はドレイン)、
7*、7b、10a、10b・・−ゲート電極、14・
φ9境界線、21…セル、22…セル列、23・・・配
線領域、3ノ・・・N型のシリコン基板、32・・・フ
ィールド酸化膜、34.37・・・コンタクトホール、
86h〜36a 、 39h。 39b、40.41・・・A/配線、42・・・Pウェ
ル。 出願人代理人 弁理土鈴 圧式 彦 第11図 第13図 3] 第14図 (a) (b)
Figure 1 is a pattern layout diagram of a conventional 0MO8FET cell, Figure 2 is a logic diagram diagram of Figure 1, Figure 3 is a pattern layout diagram of the 0MO8FET cell shown in Figure 1 when it is mounted, and Figure 4 is a conventional 0MO8FET cell pattern layout diagram. A cell pattern layout diagram of A l 2 Jr4 wiring 'dj&'CMO8F'ET, Figure 5 is an enlarged plan view of the contact part of Figure 4,
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG. 5, and FIG. 7 is a 0MO8FET with an AJZ layer wiring structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is an enlarged plan view of the contact part in Figure 7, Figure 9 is a cross-sectional view along line Y-Y in Figure 8, and Figure 10 is the logic diagram in Figure 7. Diagrams, FIG. I1 is a pattern layout diagram of the 0MO8FET cell in FIG. 7 when it is mounted, FIG. 12 is a pattern layout diagram of the 0MO8FET cell according to another embodiment of the present invention, and FIG. CMO showing a state in which the second contact hole is aligned in a direction perpendicular to the main surface of the substrate
Sectional view of V section =≠=NE, Figure 14 (a) s (b)
are 0MO8 according to the conventional and other embodiments of the present invention, respectively.
It is an explanatory diagram for comparing the degree of integration with PET. 1m, Jb...FET, 4, 8a, 8b...Saw x, 5.
g...Drain, 6...Source (or drain),
7*, 7b, 10a, 10b...-gate electrode, 14.
φ9 boundary line, 21... Cell, 22... Cell row, 23... Wiring region, 3... N type silicon substrate, 32... Field oxide film, 34.37... Contact hole,
86h-36a, 39h. 39b, 40.41...A/wiring, 42...P well. Applicant's agent: Patent Attorney Dozu Hiko, Figure 11, Figure 13, Figure 3] Figure 14 (a) (b)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 α)表面にウェルを有した半導体基板と、ゲート電極と
、このゲート電極上に絶縁膜を介して設けられた第1の
メタル層と、この第1のメタル層上に絶縁膜を介して設
けられた第2のメタル層とを具備し、前記半導体基板と
ウェルの側端部との境界付近で、第2のメタル層とゲー
ト電極とを絶縁膜に開口されたコンタクトホールを介し
て接続させることを特徴とする相補型半導体装置。 e)ゲート電極と第2のメタル層との間に第1のメタル
層を介し、これによりゲート電極と第2のメタル層との
接続を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の相補型半導体装置。 (3)ゲート電極とmlのメタル層間のコンタクトホー
ル及び第1、第2のメタル層間のコンタクトホールを、
ウェルの側端部と基板との境界付近上の同一ゲート電極
上に設けることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
の相補型半導体装置。 (4)ゲート電極と第1のメタル層間のコンタクト及び
第11第2のメタル層間のコンタクトを、基板主面に対
して垂直な方向に一致した夫々のコンタクトホールを介
して行なうことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載
の相補型半導体装置。 G) ウェルの側端部よりコンタクトホールの端までの
距離が、ウェルの側端部よりソース、ドレイン領域及び
ゲート電極を形成可能な領域までの距離に、第11第2
のAF;j、v;i及びゲート電極の接続に必要な幅の
2倍を加えた値より小さいことを特徴とする特許請求の
範囲第1項もしくは第3項記載の相補型半導体装置。 G)第1、第2のメタル層の材料としてAJ!を用いる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の相補型半
導体装置。
[Claims] α) A semiconductor substrate having a well on its surface, a gate electrode, a first metal layer provided on the gate electrode with an insulating film interposed therebetween, and a second metal layer provided through an insulating film, and a contact formed in the insulating film between the second metal layer and the gate electrode near the boundary between the semiconductor substrate and the side edge of the well; A complementary semiconductor device characterized by connection via a hole. e) A first metal layer is interposed between the gate electrode and the second metal layer, thereby establishing a connection between the gate electrode and the second metal layer. Complementary semiconductor device. (3) A contact hole between the gate electrode and the ml metal layer and a contact hole between the first and second metal layers,
3. The complementary semiconductor device according to claim 2, wherein the complementary semiconductor device is provided on the same gate electrode near the boundary between the side edge of the well and the substrate. (4) The contact between the gate electrode and the first metal layer and the contact between the eleventh and second metal layers are made through respective contact holes aligned in a direction perpendicular to the main surface of the substrate. A complementary semiconductor device according to claim 3. G) The distance from the side edge of the well to the edge of the contact hole is equal to the distance from the side edge of the well to the region where the source, drain region, and gate electrode can be formed.
4. The complementary semiconductor device according to claim 1, wherein the value is smaller than the sum of AF;j, v;i and twice the width necessary for connection of the gate electrode. G) AJ! as the material for the first and second metal layers! A complementary semiconductor device according to claim 1, characterized in that the complementary semiconductor device uses:
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EP85102640A EP0154346B1 (en) 1984-03-08 1985-03-08 Semiconductor integrated circuit device
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