JPS6038835A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6038835A
JPS6038835A JP58148487A JP14848783A JPS6038835A JP S6038835 A JPS6038835 A JP S6038835A JP 58148487 A JP58148487 A JP 58148487A JP 14848783 A JP14848783 A JP 14848783A JP S6038835 A JPS6038835 A JP S6038835A
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JP
Japan
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gate
channel
transistor
channel mos
gates
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Pending
Application number
JP58148487A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroichi Ishida
博一 石田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPS6038835A publication Critical patent/JPS6038835A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 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
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11803Masterslice integrated circuits using field effect technology
    • H01L27/11807CMOS gate arrays

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  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置、特にマスター・スラ
イス方式のゲートアレイLSIに関し、その内部回路に
おいで用いられる相補型内1i1(H(4理機能素子の
構成に関するものである。
〔従来技術〕
従来この種の半導体集留回路装τにお+Jろゲートアレ
イは、第1図に示すように、シリコンデツプ101の周
辺に設りられ、1. S I外部回路と後述する内部回
路103とを接続する入出ノ月1旧洛102、及びこの
入出力回路102の内側に設りられ、ゲートをアレイ状
に配列し、この内部ゲー)を第1アルミ及び第2アルミ
により配線した内部論理機能素子の集合体である内部回
路103により構成され、内部回路103の上側と[側
に隣接して配線帯領域(図示せず)が設りられている。
第2図および第3図はそれぞれ内部回!/8103に作
られる内部論理機能素子である2人力N 01’?回路
、2人力NAND回路の等価回路を示し、また第4図は
第2図および第3図の回路のバクーンを、従来の技術で
構成したものを示す。
先ず第2図と第4図の右半分に示す2人力NOR回路に
ついて説明する。
Pチャンネルトランジスタ7.10のゲートで囲まれた
両トランジスタ7、IOのソース領域77は、コンタク
トホール36及び第1アルミΔ1を通し、正電圧電源工
3に接続されている。78はPチャンネルトランジスタ
側のルイン及びPチャンネルトランジスタ8のソースf
fl域、76はPチャンネルトランジスタ側0のドレ・
イン及びPチャンネルトランジスタ11のソースII’
(35,67はコンタクI・ポール34を正重圧電源1
3に接続することによりPi79.80を分離する分離
IH166はコンタク1−ホール33を正電圧電源13
に接続するごとにより2層82.75を分離する分Ii
!lt層である。Pチャンネルトランジスタ側、11の
ドレイン79.75は、それぞれコンタク1−ポール4
0.39を通して第1アルミΔ1によりスルーホール5
5と接続され、更にその第1アルミA1と出力端子19
である第2アルミA2とがス/lz−ホー/L、55で
接続されている。
Nチャンネルトランジスタ側も同様に、Nチャンネルト
ランジスタ12のトレイン91とNチャンネルトランジ
スタ9のドレイン93とが、それぞれコンタクトポール
48.49を通し、第1アルミA1によって、スルーポ
ール56に接続され、更にそのスルーボール56におい
て第1アルミΔlと第2アルミA2が接続され、出力端
−r−19に接続されている。また、両トランジスク9
,12のソース92は二1ンタク1−ホール53を通し
て負電圧電源14に接続され、1〜ランジスタ11のゲ
ートはコンタク1ホール46をjff+Ll−ランシス
ク8のゲートに第1アルミAIを通して1゛ト続され、
コンタクトポールル、スルーボールが10なった5Fl
じ)30により、1−ランジスタ8のケートと1−ラン
ジスタ11のゲートからの第1アルミAIと人力6::
’+子15からの第2アルミA2とが接かプLされてい
る。
またトランジスタ9のゲートもコンタクトポール。
スルーポール部分30と同様コンタクトホール。
スルーホールが重なった部分31により、入力端子15
からの第2アルミA2に接続され−ζいる。
入力端子16は端子15と同様、トランジスタ10.7
.12のゲートが接続され、以−Lの配線接続により、
2人力NO,R回路が構成されている。
なお94,95.96はN刑、69および70は、それ
らをそれぞれコンタクトホール52および54を通して
負電圧電源14に接続するごとによりN層90.95お
よび93.94を分離1”るケート電極、63.64は
ゲート電極、28.29はコンタクトホールとスルーホ
ールが重なった部分である。
第3図と第4図の左半分は2人力N A N +)回路
を構成しており、トランジスタ1.2のゲートはコンタ
クトポール41,42を通し第1アルミA】−・接続さ
れ、その第1アルミA1は二lンタクトボール、スルー
ボールが重なった部分21を1jllL、1−ランジス
タ5のゲートに接続されると共に、入力端子17からの
第2アルミA2に接続されている。入力端子18も同様
にして、1−ランジスタ3゜4.6のゲートに接続され
ている。1〜ランジスタ】、4のソース73ばコンタク
トポール35を;」ηし、正電圧電源1;3に接続され
ている。2人力NA N l)の出力端r20は、Y)
チャンネルトランジスタ側では、1ランジスタ1のゲー
トと分MllIN65で囲まれたトランジスタ1のソー
ス72と、1−ランジスタ4のゲートと分!1ilfJ
?”f 59で囲まれたトランジスタ4のドレイン74
とに接続され、Nチャンネル側では、トランジスタ2の
りm−1・と/)) 門II屓68に囲まれた1−ラン
ジスタ2のルイン)36と、トランジスタ5のケー1−
とコンタク1〜ポール52で分!”、11層となったゲ
ー1−69に囲まれたトランジスタ5の1−レイン90
とに接続されζいる。
1−ランジスタ3,6のソース88はコンタク1〜ポー
ル51を通し、負電圧電源14に接続され、辺」二の配
線接続により、2人力N A N I)回1?3が構成
されている。なお71.81は1〕層、+15.87゜
89はN屓、〔i()はり−−1−領域、32.37.
38.43.44.45.5011コンタク1ボール、
23.24はスルーホール、25.26番Jコンタクト
ホールとスルーボールが重なった部分である。
なお、第4図において後に説明するが、2層側の分離層
、N層側の分離層が対向するよう配置されていることに
注意されたい。
第6図は第4図のA−A’線断面を示し、図において、
111は第1アルミ、112へ・114は酸化膜、11
5は1層の基板である。
従来の半導体集積回路装置は以」−のように構成されて
おり、第4図に示すように、Pチャンネル側の分δI1
層は1−ランジスタのゲートを正電圧電源に接続するこ
とにより分離を行なっていた。即ち同図に示すように、
PJW82.75を、コンタクト33を正電圧電源に接
続することにより分;211 L、更にこのPチャンネ
ルトランジスタとベアーであるNチャンネルトランジス
タのゲー1−もコンタク1−52を負電圧電源に接続す
るごとによりNJ響90.95を分31jシていた。こ
のため2層81,82、Pチャンネルトランジスタデー
1−59.60及びNIW95.96、Nチャンネルト
ランジスタゲー)63.64からなる不要パターンが配
列されており、又、これらの不要パターンが原因で、回
路動作に不安定要素を与える場合があった。
〔発明の概要〕
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、内部ゲーI領域に複数の論理機能
素子を構成する際、該各論理機能素子を構成するゲート
として必要最小限のり一一;を使用し、かつ該各輪理槻
能素子を、そのケー1にそれぞれ正および負電源電圧が
印加される各1つのPおよびNチャンネルMOSI・ラ
ンジスタで分離するようにしたので、不要パターンが減
少してパターンが密接したものとなり集積度を向J−で
きる半導体集積回路装置を提供することを1引的として
いる。
(発明の実施例〕 以下この発明の一実施例を図について説明する。
第5図は本発明の一実施例による半導体集積回路装置を
示し、これは第2図、第3図の回路をパターン図に示し
たものである。図において、第4図と同一符号は同一の
ものを示す。
本実施例装置では、分δ■層である■)およびNチャン
ネルMO3)ランジスタゲート66および69は対とな
っておらず、即ち、ずれた位置に配置されており、第4
図に示すPチャンネルMo5t・ランジスクゲート59
,60、■)層81,82、NチャンネルMO3Lラン
ジスタゲー1−63.64及びNl195.96の不要
パターンを削除して構成したものである。
上記第4F!I、第5図に示すようなパターンにおいて
は、共にPチャンネルMo5t−ランジスタ。
NチャンネルMo5t−ランジスタのデー1−電極間を
広げることにより、PチャンネルMOSI−ランジスタ
、NチャンネルMo5t−ランジスタの各ゲートに別々
の信号を印加することができる。このため、機能素子分
!’!Ifを行なうには、第4図に示すようにPチャン
ネル側はP層74.75間、Nチャンネル側はNJFi
f90.91間が分ア11されておればよく、Pチャン
ネルトランジスクのケー1は、コンタクトを正型圧電t
fiI3に、Nチャンネル1−ランジスタのゲートはコ
ンタクトをfi電圧電フ14に接続することにより、2
人力N OR回路、2人力NAND回路が分δ11でき
る。従って、Uy能A、イ分離を徐宛うには、第4図に
示すように、Pチャンネル側分δIfrfV6G、Nチ
ャンネル側分離層〔;9一対を対向するように設ける必
要はなく、第5図に示すように、1)チャンネル、、N
チャンネル/)′1511層を対とせずに各機能素子を
分呂1[するようにすれば、第4図に示すPチャンネル
1−ランジスタゲート59,60.2層81.82、N
チャンネルトランジスタゲート63.6/I及びNl響
95,96が不要となり、これらを除くことができる。
このような本実施例装置によれば、第4し1に示す従来
技術によるパターンと比較して、その論理回路の動作は
全く同様で、集猜度を著しく向ト′4−ることができる
。即ら、2人力NO+?、2人力NANDのような非常
に簡単な回1/&において2h11も集積度が上ってい
る。回路の複雑度によっても異なるが、作り込む回1?
δが3人力N 01ン、3人力NANDワーにの回1/
3であれば3割りト法積度をlill−1することがで
きる。
なお、十記実施例では、トランジスタのゲートを正電圧
及び負電圧電源に接続するごとにより、酸化膜分離を使
用せずに分!i!11作用を持たせた構成で作られたパ
ターンを示したが、第7図に示すように、3個のトラン
ジスタを1単位ブl’J 7りとし、ltR位ブロブロ
ックに酸化膜分離を使って、第2図、第3図の回路を構
成してもよい。そしてこのように、酸化股分用1により
構成されたパターンにおいて、分!13It層66.6
9のコンタク1ボール33.52をそれぞれ正電圧、質
重J[:電i1,4iに接続し分離するごとにより、P
、Nチャンネルトランジスタが対向しない場所で、分離
作用を持たゼた回路を構成し、集積度を上げている。こ
のように、本発明は酸化成分81【で構成されたパター
ンについても適用でき、−]二記実施例と同様の効果を
(11ることかできる。ここで第7図においては、図面
を簡略化するために、コンタクトボールとスルーホール
の重なった部う〕を◎、スルーポールを○、 IIンタ
クトを0で示している。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、内部り一−ト領域に
構成される各論理tXU能素子を必要最小限のゲートで
構成し、かつ該論理機能素子をそのゲートにそれぞれi
Eおよび負電源型Y(−が印加さ1’Lる各1つのPお
よびNチャンネルMOSI・ランジスタで分離するよう
にしたので、不要パターンが減少してパターンが密接し
たものとなり、隼F1度を向上できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は一般的なゲートアレイの(ト1成図、第2図は
2人力N ORの等価回路図、第3図は2人力NAND
の等価回路図、第4し1はijt来の技術により2人力
NOR回路および2人力N A N I)回路が作り込
まれた」さ導体集積回路装置のパターン図、第5図は本
発明を適用して2人力NOR回路および2人力N A 
N l)回路が作り込まれたき1′、専体柴Iriされ
たトランジスタを用いたものに本発明をiθ用した実施
例の1届面し1である。 103・・・内部回路(内部ケート領Iへ)、l 4゜
7、8. 10. II・・・PチャンネルMr)St
ランジスタ、2.3.5.6,9.12・・・Nチャン
ネルMOSI−ランジスタ、59.60.〔i3〜70
・・・ゲート、32〜34. 50. 52. 54・
・二lンタクトポール。 なお図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 椎 箒1図 手続補正書(自発) 士、1.許庁長宮殿 l、事r’lの表示 特願昭 58−148487号2
 発明の名利・ 半滌体ジ1!拍回路装置)′「 3、′f市正をする者 代表者片山仁へ部 4、代理人 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の11n1発明のtt’l細な
説明の欄、及び図面の簡単な説明の憫 6、補正の内容 (1) 明細書の特許m?をの範囲を別紙の通り訂正す
る。 (2) 明細書第6頁第8行の「分離層59」を[ゲー
ト領域59」に訂正する。 (3) 同第12頁第11行の「一般的なゲートアレイ
」を「ゲートアレイ」にδ1正−4る。 以Jニ 特許請求の範囲 (1) それぞれ列状にかつ相互に対向して配置され、
その小な と −「fノ<複数のPチャンネルMOSト
ランジスタ及びNチャンネルMO3I−ランジスタを構
成する複裁皇ゲー」変らなる内部ゲーと、 ト領域←÷≠−李孕該内部ゲー1へ領域に隣接して設け
られた配線帯領域とを有するマスター・スライス方式の
半導体集積回路装置6において、上記内部ゲート領域に
は、上記複数のMO3+−ランジスタのうちの所要+1
!il数を用いて複数の論理機能素子が構成されており
、該各論理を現能素子を+f&成するゲートとしては、
その構成に必要なケートパターンのみが設&Jられ、か
つ該各輪理機能素イ田、そのゲートに別々の信号が印加
されるように構成されそれぞれ正電源電位及び負電源電
位に保持された各1つのPチャンネルMOSトランジス
タ及びNチャンネルMOSトランジスタを分離領域とし
て電気的に分離されていることを特徴とする半導体集積
回路装置。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) それぞれ列状にかつ相互に対向して配置され、
    複数のPチャンネルMO3)ランジスタ及びNチャンネ
    ルMos+・ランジスクを構成するゲートアレイからな
    る内部ゲート領域と、該内部ゲート領域に隣接して設け
    られた配線帯領域とを有するマスター・スライス方式の
    半導体集積回路装置において、上記内部ゲート領域には
    、上記複数のMo3)ランジスタのうちの所要II?I
    l数を用いて複数の論理機能素子が構成されており、該
    各論理機能素子を構成するゲー+−8しては、その構成
    乙こ必要なゲートパターンのみが設けられ、かつ該各論
    理機能素子は、そのゲートに別々の信号が印加されるよ
    うに構成されそれぞれ正電源電位及び負電源電位に保持
    された各」っのPチャンネルMOSトランジスタ及びN
    チャンネルMo3+−ランジスタを分^1を領域として
    電気的に分離されていることを特徴とする半導体集積回
    路装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60196966A (ja) * 1984-03-21 1985-10-05 Toshiba Corp 相補型半導体装置
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US6855579B2 (en) 1995-07-06 2005-02-15 Hitachi Chemical Company, Ltd. Semiconductor device and process for fabrication thereof

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