JPS6199349A - ゲ−トアレイマスタスライス集積回路装置におけるクリツプ方法 - Google Patents

ゲ−トアレイマスタスライス集積回路装置におけるクリツプ方法

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JPS6199349A
JPS6199349A JP59220450A JP22045084A JPS6199349A JP S6199349 A JPS6199349 A JP S6199349A JP 59220450 A JP59220450 A JP 59220450A JP 22045084 A JP22045084 A JP 22045084A JP S6199349 A JPS6199349 A JP S6199349A
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高山 良久
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藤井 滋
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    • 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
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    • H01L27/11807CMOS gate arrays

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  • 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】 産業上の利用分野 本発明はゲートアレイマスタスライス集積回路装置にお
けるクリップ方法に関する。
一般に、複雑な集積論理回路のような大規模集積回路(
以下、論理LSI)は顧客の要求に応じて製造されるだ
めに、多品種少量生産されている。
このような多品種少量生産の論理LSIを迅速且つ低コ
ストで製造する方法としてマスタスライス      
 、方式が提案されている。
マスタスライス方式とは、多数の基本セルを規則的に予
め配置製造しておき、顧客の要求あるいは開発品種に応
じたユニットセル用の配線パターンマスクを製造してこ
れらの基本セル内の配線および基本セル間の配線のみを
個別的に後に製造するものである。従って、製造もしく
は開発期間は短縮され、また、基本セルの配置構造は各
論理LSIに共通であるので製造もしくは開発コストも
低減される。なお、基本セルの配置構造は半導体基板内
の不純物拡散領域と必要最小限の基本セル内の配線を決
定するので、バルク構造とも呼ばれる。
従来の技術および発明が解決しようとする問題点 第2図は相補形MIS(CMIS)ゲートアレイに用い
られる基本セルの一例を示す等価回路を示し、第3図に
その平面図、第4図、第5図に第3図のff−4線断面
図、V−V線断面図をそれぞれ示す。第2図に示すよう
に、この基本セルは、ソース(もしくはドレイン)を共
有した1対のPチャネルトランジスタPpltPp2と
、ソース(もしくはドレイン)を共有した1対のNチャ
ネルトラ1       ンジスタQH1tQn2とか
らなシ、これらの異なる導電形のトランジスタ対Qpt
、QnxおよびQ、2゜Qn2のゲート同志が共通接続
されている。第3図〜第5図を参照して製造方法につい
て説明すると、上記基本セルはN−シリコン基板1にN
チャネルトランジスタQ111?Qn2形成領域として
のP−ウェル2を形成し、次いで、アイソレージ目ンと
してのフィールド酸化膜3を形成する。次に、各トラン
ジスタ用のゲート酸化膜4を形成し、さらにN−シリコ
ン基板1内にPチャネルトランジスタ+ QP11QP2用のP 不純物拡散層5を形成し、他方
、P−ウェル内にNチャネルトランジスタ用のN+不純
物拡散層6を形成し、最後に各トランジスタQill+
Qnlのゲートおよび各トランジスタQp2tQn2の
ゲートを共通接続したポリシリコン層7を形成してバル
ク構造形成としての前工程を終了する。つまシ、この後
の工程は顧客の要求あるいは開発品種に応じたユニット
セル用およびユニットセル間の配線マスクによって行わ
れる。
通常、ユニットセルたとえば4人力ナンド回路。
4人力ノア回路、6人力ナンド回路、6人力ナンド回路
等毎に基本セルは分割されるが、3人力ナンド回路べ4
人力ナンド回路と同一領域に割当てられ、3人力ノア回
路は4人力ノア回路と同一領域に割当てられ、同様に、
5人力ナンド回路は6人力ナンド回路と同一領域に割当
てられ、5人力ノア回路は6人力ノア回路と同一領域に
割当てられる。
たとえば、4人力ナンド回路は第6図(A)に示すよう
に、4つのPチャネルトランジスタQpi〜QP4およ
び4つのNチャネルトランジスタQHt〜Qn4を用い
、トランジスタQpttQnxの共通ゲートを入力端子
I N1  とし、トランジスタQp2.。
QHzの共通ゲートを入力端子IN2  とし、トラン
ジスタQp 3 * Qn 3の共通ゲートを入力端子
IN3とし、トランジスタQpa*Qn4の共通ゲート
を入力端子IN4  としている。そして、出力OUT
はトランジスタQn4のドレインからコンタクトC0N
Tl□  ′  を介して、もしくはトランジスタQp
3+Qp4の共通ソースからコンタクトC0NT2を介
してユニットセル用アルミニウム配線によって取出され
る。
第6図(B)は第6図(Nの等価回路を示す。
第6図(A)に示すような4人力ナンド回路用ユニット
セルを3人力ナンド回路に適用するためKは1つの入力
端子たとえばIN4  を電源線LA2(Vcc)K接
続すればよい。これによシ、第7図に示す論理回路を得
ることができる。
同様に、4人力ノア回路用ユニットセルを3人力ノア回
路に適用するには、1つの入力端子を電源線LAN(V
ss) K接続すればよい。
上述のごとく、入力端子の1つを電源線に接続すること
を9クリツプ”と呼び、本発明はこのようなりリップ方
法を改善しようとするものである。
CMISゲートアレイとして第9図に示すものは既に提
案されている。第9図においては、1列型基本セルアレ
イBCIの間に2列型基本セルアレイBC2を設けであ
る。これらの基本セルアレイ間には縦方向配線チャネル
領域CHが設けられている。2列型基本セルアレイBC
2においては、その拡大図を第10図に示すごとく、基
本セル内部に発生する0MO8特有のラッチアップ現象
を防止するために、Pチャネルトランジスタが形成され
たN形基板にN+不純物拡散領域R1,R4を形成し、
ユニットセル用電源配線層LA1)LA4(Mac)に
コンタクトを付して接続させ、他方、Nチャネルトラン
ジスタが形成され九PウェルにP+不純物拡散領域R2
,R3を形成し、第10図に示すごとく、ユニットセル
用電源配線層LA21LA3(Vas)  にコンタク
トを介して接続させている。
また、第9図においては、第10図に示す縦方向電源配
線層LA、 、Li2 、Li2 、LIA4に加えて
、電源配線のインピーダンスを下げるために、第11図
に示すような横方向電源配線層LBも配設され得る。な
お、第11図において横方向電源配線層L B (Vs
s)は同一電源から由来する縦方向配線層(この場合、
Li2 、 Li2 )とその交点においてコンタクト
を介して接続されるが、このときに −は、配恕層LA
2.LA3は不純物拡散領域R2,R3とは接続されな
い。っま)、これは断線防止から2重コンタクトを禁止
しているからである。
従来、上述のラフチアツブ現象防止用の不純物拡散領域
を有し、゛且つ横方向電源配線層を有する2判型CMO
Sゲートアレイにおける上述のクリップ方法は未だ提案
されていない。りまシ、2列型基本セルにおいては、ラ
ッチアップを防止するだめに、P形−N形−N形−P形
あるいはN形−P形−P形−N形の順にトランジスタが
横方向に形成されており、従って、外側の電源電位と内
側の電源電位とは異なシ、従って、内側においてクリッ
プしなければならないと要求がある。
問題点を解決するための手段 本発明の目的は、ラッチアップ現象防止用の不純物拡散
領域を有し、且つ横方向配線層を有する2判型CMOS
ゲートアレイにおけるクリップ方法を提供することにあ
り、その手段は、クリップすべき基本セルの内側ゲート
に隣接する横方向配線チャネル領域に所望の電位の電源
線が配設されている場合、この電源mK前記ゲートを接
続し、他方、上記隣接する横方向配線チャネル領域に所
望の電位の電源線が配設されていない場合、このチャネ
ル領域のラッチアップ防止用不純物拡散領域に前記ゲー
トヲ接続することにより達成される。
、 作用 上述の方法により、内側ゲートに隣接する横方向配線チ
ャネル領域に配設された電源線(第2層)は縦方向に配
設された同種の電源線(第1層)とコンタクトを介して
接続されているので、ゲートは第2層の電源線に接続さ
れると、第1層の電源線に接続されたことになる。また
、ゲートに隣接する横方向配線チャネル領域に配設され
た第2層の電源線が縦方向に配設された第1層の電源線
と異種の場合、第1層はランチアップ防止用の不純物拡
散領域にコンタクトを介して接続されているので、ゲー
トはラッチアップ防止用の不純物拡散領域に接続される
と、やはり、第1層の電源線に接続されたことになる。
実施例 第12図は横方向配線チャネル領域に電源線がない場合
にあってゲートの内側をvccにクリップする場合を説
明するための平面図、第13図は第12図の店−肩線断
面図である。この場合、P+不純物拡散領域R2は電源
線LA 2 (Vs s)  とコンタクトC0NT3
を介して接続される。従りて、ゲートGをVccにクリ
ップする場合、電源線LA2と同一層である層LA5 
 によってゲートGt−P+不純物拡散領域R2にコン
タク)CONT4を介して接続する。これによシ、ゲー
トGは電源V811に接続される。
また、第12図において、ゲートGをVccにクリップ
する場合には1列型と同様にしてゲートGの左外端をN
+不純物拡散領域R2に接続させる。
第14図は横方向配線チャネル領域に電源線が;らる場
合にあってゲートの内側をVssにクリップするだめの
平面図、第1図はI−I線断面図である。この場合、電
源線LAI  はP+不純物拡散領域R1にコンタクト
C0NT5を介して接続されるが、電源線LA2  は
P+不純物拡散領域R2に接続されず、横方向電源線L
Bにコンタク)CONT6を介して接続される。つまシ
、電源線LA2  がP+不純物拡散領域R2に接続さ
れないのは、断線防止のために二重コンタクトを禁止し
ているためである。この場合、P+不純物拡散領域R2
は高抵抗の基板1を介して隣接するP+不純物拡散領域
に接続されているのでVS8に保持される。従って、ゲ
ートGt−電源線LA2 に接続された横方向の電源線
LBにコンタク)CONT7  を介して接続させるこ
とKよシフリップする。
また、第14図においてゲートGをVccにクリップす
る場合には、1列型と同様にゲートGの左外端をN+不
純物拡散領域R1に接続させる。
このように、ゲートの内側をVs+sクリップする場合
にあって、隣接する横方向配線チャネルにVss用電源
線がある場合には、該電源線にゲートを接続し、逆にな
い場合には、この配線チャネルにあるラッチアップ防止
用の不純物拡散領域にゲートを接続する。同様にゲート
をVccクリップする場合に、隣接する横方向配線チャ
ネルにMac用電源線がある場合には、該電源線にゲー
トを接続し、逆にない場合には、この配線チャネルにあ
る1      ラッチアップ防止用の不純物拡散領域
にゲートを接続する。
なお、上述の実施例においては、基本セル内のトランジ
スタの配列は、Nチャネル−Pチャネル−Pチャネル−
Nチャネルであるが、Pチャネル−Nチャネル−Nチャ
ネル−Pチャネルであっても本発明のクリップ方法は適
用できることは言うまでもない。
上述のごとく、2列現基本セルアレイにおいては、ゲー
トの内側からクリップする必要がある。
従って、ゲートの内側の配線は、ユニットセル設計の際
にはクリップ専用域をゲート内側に予め設けておくこと
によって行うのが好ましい。
発明の詳細 な説明したように本発明によれば、2列型CMOSゲー
トアレイにおけるクリップ方法が達成できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るゲートアレイマスタスライス集積
回路装置におけるクリップ方法を説明するための断面図
、第2図は相補形MISゲートア      ′Iレイ
に用いられる基本セルの一例を示す等何回路、第3図は
第2図の平面図、第4図および第5図はそれぞれ第3図
の!’/−■線断面図およびv−■線断面図、第6図(
A)は4人力ナンド回路ユニットセル用CMISゲート
アレイの一例を示す平面図、第6図(B)は第6図(4
)のi何回路、第7図、第8図はクリップを説明する論
理回路図、第9図は本発明に係るクリップ方法が適用さ
れるゲートアレイマスタスライス集積回路装置の全体図
、第10図。 第11図は第9図の部分拡大図、第12図は本発明に係
るクリップ方法を示す一例を説明する平面図、第13図
は第12図の■−■線断面図、第14図は本発明に係る
クリップ方法を示す他の例を説明する平面図である。 1:基板、2:Pウェル、4:ゲート(入力端子)、s
:p+チャネル不純物拡散領域、6:N+チャネル不純
物拡散領域、LA1、 LA、 、 LA、 。 LA、、LA5:縦方向配線層、LB:横方向配線層、
RI HR2:ラッチアップ防止用不純物拡散領域。 第 3図 第4図 第5図 第6図(A) 第6図(B) ψC 第8図 Vss 第9図 手続補正書(自発ン 昭和60年IO月26日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、導電型チャネルMISトランジスタと反対導電型M
    ISトランジスタとを少なくとも1対含むCMIS基本
    セルが2個ずつ近接され且つ対称に配列され、該2個ず
    つのCMIS基本セルの横方向配線チャネル領域にラッ
    チアップ防止用の不純物拡散領域を形成したゲートアレ
    イマスタスライス集積回路装置において、前記2個ずつ
    の基本セルのゲートの内側を所望の電位にクリップする
    場合であって、該ゲートに隣接する横方向配線チャネル
    領域に前記所望の電位の電源線が配設されている場合、
    前記電源線に前記ゲートを接続することによりクリップ
    し、他方、該ゲートに隣接する横方向配線チャネル領域
    に前記所望の電位の電源線が配設されていない場合、該
    隣接する横方向配線チャネル領域に形成されたラッチア
    ップ防止用の不純物拡散領域に前記ゲートを接続するこ
    とによりクリップすることを特徴とするゲートアレイマ
    スタスライス集積回路装置におけるクリップ方法。
JP59220450A 1984-10-03 1984-10-22 ゲ−トアレイマスタスライス集積回路装置におけるクリツプ方法 Expired - Fee Related JPH07105479B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000208710A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Sony Corp 半導体装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000208710A (ja) * 1999-01-13 2000-07-28 Sony Corp 半導体装置

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