JPS6337633A - 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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- JPS6337633A JPS6337633A JP61181303A JP18130386A JPS6337633A JP S6337633 A JPS6337633 A JP S6337633A JP 61181303 A JP61181303 A JP 61181303A JP 18130386 A JP18130386 A JP 18130386A JP S6337633 A JPS6337633 A JP S6337633A
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- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 12
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 3
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- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- 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。
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〕
本発明は半導体集積回路装置に関し、特にマスタースラ
イス方式によるMOSトランジスタ大規模集積回路に関
する。
イス方式によるMOSトランジスタ大規模集積回路に関
する。
従来、この種のマスタースライス方式の半導体集積回路
装置の基本構成素子(以下基本セルと呼ぶ)は第11図
の不純物導入領域とゲート電極のパターン図が示すよう
に、ソース領域あるいはドレイ/領域を共有した領域4
と多結晶シリコンから出来ているゲート電極1を有する
2個のp型MOSトランジスタと、同様にソース領域あ
るいはドレイン領域を共有した領域7とゲート電極2を
有する2個のn型MOSトランジスタが構成され、各々
のトランジスタを導電層にて配線することによりインバ
ータやNAND 、NOHなどの相補型論理ゲートある
いはクリップ70ツクなどの順序回路を実現していた。
装置の基本構成素子(以下基本セルと呼ぶ)は第11図
の不純物導入領域とゲート電極のパターン図が示すよう
に、ソース領域あるいはドレイ/領域を共有した領域4
と多結晶シリコンから出来ているゲート電極1を有する
2個のp型MOSトランジスタと、同様にソース領域あ
るいはドレイン領域を共有した領域7とゲート電極2を
有する2個のn型MOSトランジスタが構成され、各々
のトランジスタを導電層にて配線することによりインバ
ータやNAND 、NOHなどの相補型論理ゲートある
いはクリップ70ツクなどの順序回路を実現していた。
図中、p型MO8)7ンジスタのゲート電極の幅と長さ
とそれぞれWp。
とそれぞれWp。
Lp、n型MOSトランジスタのそれらをそれぞれWn
、Lnである。WpzWn、LpzLnO時の論理ゲー
トのしきい値電圧は、p型MOSトランジスタの移動度
がn型MOSトランジスタに比べて約172と小さく、
従ってp型MOSトランジスタのチャネル抵抗がn型M
OSトランジスタの約2倍となるため、電源電圧VDD
の1/2よシ低くなる。さらに論理ゲートのスイッチン
グ時の出力の立ち上がり波形の方が立ち下がりよ)大き
くなり、論理ゲー)1−組み合せである回路を実現した
時に遅延時間を悪化させる。立ち上が9と立ち下がシの
波形のなまシ方の違いは同期式論理回路のタイミング問
題にも影響し、特にクロック系のスキニーが大きくなる
原因となる。
、Lnである。WpzWn、LpzLnO時の論理ゲー
トのしきい値電圧は、p型MOSトランジスタの移動度
がn型MOSトランジスタに比べて約172と小さく、
従ってp型MOSトランジスタのチャネル抵抗がn型M
OSトランジスタの約2倍となるため、電源電圧VDD
の1/2よシ低くなる。さらに論理ゲートのスイッチン
グ時の出力の立ち上がり波形の方が立ち下がりよ)大き
くなり、論理ゲー)1−組み合せである回路を実現した
時に遅延時間を悪化させる。立ち上が9と立ち下がシの
波形のなまシ方の違いは同期式論理回路のタイミング問
題にも影響し、特にクロック系のスキニーが大きくなる
原因となる。
上述した各種特性を改善する方法は、p型MOSトラン
ジスタのゲート幅Wpt−n現MOSトランジスタのゲ
ート幅Wnに比較して大きくシ、チャネル抵抗の差を小
さくすることである。しかし、この方法はp型MOSト
ランジスタの長大化につながh、p型、n型のそれぞれ
のMOSトランジスタ上の配線性にアンバランスが生ず
る。と同時に、基本セルの高さく第11図のAA’間の
長さ)が犬きくな)、集積度が落ちるという欠点がある
。
ジスタのゲート幅Wpt−n現MOSトランジスタのゲ
ート幅Wnに比較して大きくシ、チャネル抵抗の差を小
さくすることである。しかし、この方法はp型MOSト
ランジスタの長大化につながh、p型、n型のそれぞれ
のMOSトランジスタ上の配線性にアンバランスが生ず
る。と同時に、基本セルの高さく第11図のAA’間の
長さ)が犬きくな)、集積度が落ちるという欠点がある
。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のマスタースライス方式の半導体集積回路装置は
、その基本セルが、ソース領域あるいはドレイン領域を
共有する2個のp型MOSトランジスタと、1個のn型
MOSトランジスタとを有し、先の2個のp型MOSト
ランジスタの各々のゲート電極と1個のn型MOSトラ
ンジスタのゲート電極とが共通の導電層にて構成されて
いる。
、その基本セルが、ソース領域あるいはドレイン領域を
共有する2個のp型MOSトランジスタと、1個のn型
MOSトランジスタとを有し、先の2個のp型MOSト
ランジスタの各々のゲート電極と1個のn型MOSトラ
ンジスタのゲート電極とが共通の導電層にて構成されて
いる。
上述した従来のマスタースライス方式の半導体集積回路
装置で使われている基本セルの分割された2個のp型M
OSトランジスタと2個のn[MOSトランジスタに対
し、本発明は共通導電層にて接続されたゲート電極をも
つ2個のp型MOSトランジスタを1個のn型MOSト
ランジスタとによシ基本セルが構成されているという独
創的内容を有する。
装置で使われている基本セルの分割された2個のp型M
OSトランジスタと2個のn[MOSトランジスタに対
し、本発明は共通導電層にて接続されたゲート電極をも
つ2個のp型MOSトランジスタを1個のn型MOSト
ランジスタとによシ基本セルが構成されているという独
創的内容を有する。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す基本セルのトランジス
タ回路図である。p型MO8)ランラスタ2個Qs、Q
zとn型MOS)ランジス21個Q3とから構成されて
いる。Ql、Qzはソースあるいはドレインを共有して
いる。第2図は、第1図に示した回路構成を実現する不
純物導入領域とゲート電極のパターン図である。図中、
1は多結晶シリコンから成るゲート電極、IA、IBお
よびICは端子取シ出し口である。3,4.5はp+拡
散領域、6,7はn+拡散領域、9はn拡散領域である
。但し、p型MO3トランジスタの実際のゲート幅は、
多結晶シリコンのゲート電極が曲がっているため、25
μmよシ苔干大きくなる。
タ回路図である。p型MO8)ランラスタ2個Qs、Q
zとn型MOS)ランジス21個Q3とから構成されて
いる。Ql、Qzはソースあるいはドレインを共有して
いる。第2図は、第1図に示した回路構成を実現する不
純物導入領域とゲート電極のパターン図である。図中、
1は多結晶シリコンから成るゲート電極、IA、IBお
よびICは端子取シ出し口である。3,4.5はp+拡
散領域、6,7はn+拡散領域、9はn拡散領域である
。但し、p型MO3トランジスタの実際のゲート幅は、
多結晶シリコンのゲート電極が曲がっているため、25
μmよシ苔干大きくなる。
第4図は、第3図に示した相補WMOSインバータのト
ランジスタ回路を実現したパターン図である。図中、X
印は低抵抗のオーミックコンタクト部を示し、X即問を
接続している実線は全て第1層アルミ配線である。電源
電圧VDDの供給線及び接地電位Vssの供給勝は、第
1層アルミ配線上の絶縁層(例えばシんシリケートガラ
ス、PSG)を介した第2層アルミである。第6図は、
第5図に示した相補型It、1082人力NANL)の
トランジスタ回路を実現したパターン図である。ここで
注目すべきことは、2個のp型MOSトランジスタを並
列に接続していることである。これにより基本セルの高
さを変えることなくp型MOSトランジスタのゲート幅
を単体のトランジスタのそれのほぼ2倍にできる。チャ
ネル抵抗はほぼ1/2に、論理しきい値はVDD/2に
近づくため、出力波形の立ち上がシ時間と立ち下がシ時
間とがほぼ等しくなる。さらに、ソースあるいはドレイ
ンを共通にしているため、出力端子01につながるp
拡散領域の寄生容量は、同じゲート幅を実現した時に比
べて約半分になシ、遅延時間を小さくできる。
ランジスタ回路を実現したパターン図である。図中、X
印は低抵抗のオーミックコンタクト部を示し、X即問を
接続している実線は全て第1層アルミ配線である。電源
電圧VDDの供給線及び接地電位Vssの供給勝は、第
1層アルミ配線上の絶縁層(例えばシんシリケートガラ
ス、PSG)を介した第2層アルミである。第6図は、
第5図に示した相補型It、1082人力NANL)の
トランジスタ回路を実現したパターン図である。ここで
注目すべきことは、2個のp型MOSトランジスタを並
列に接続していることである。これにより基本セルの高
さを変えることなくp型MOSトランジスタのゲート幅
を単体のトランジスタのそれのほぼ2倍にできる。チャ
ネル抵抗はほぼ1/2に、論理しきい値はVDD/2に
近づくため、出力波形の立ち上がシ時間と立ち下がシ時
間とがほぼ等しくなる。さらに、ソースあるいはドレイ
ンを共通にしているため、出力端子01につながるp
拡散領域の寄生容量は、同じゲート幅を実現した時に比
べて約半分になシ、遅延時間を小さくできる。
ゲート電極は多結晶シリコンのため、そのシート抵抗が
約40Ω/口(膜厚4oooXの時)と高い。
約40Ω/口(膜厚4oooXの時)と高い。
従って、p型MOSトランジスタのゲート電極を半分に
分けて2個のトランジスタにする方法は、ゲート抵抗の
減少につながる。
分けて2個のトランジスタにする方法は、ゲート抵抗の
減少につながる。
第7図は本発明の実施例2のトランジスタ回路図である
。ソースあるいはドレインを共通にした2個のp型MO
SトランジスタQl、Q2と1個のn型MOSトランジ
スタQ3およびQ3のソースあるいはドレインを共通に
した1個のn屋MOSトランジスタQ4と2個のp型M
OSトランジスタQs、Qaから構成されている。
。ソースあるいはドレインを共通にした2個のp型MO
SトランジスタQl、Q2と1個のn型MOSトランジ
スタQ3およびQ3のソースあるいはドレインを共通に
した1個のn屋MOSトランジスタQ4と2個のp型M
OSトランジスタQs、Qaから構成されている。
第8図は、第7図の不純物導入領域とゲート電極のパタ
ーン図を示している。図中、1.2はそれぞれ2個のp
型MOSトランジスタと1個のn型MOSトランジスタ
の多結晶シリコンゲート電極であり、IA、IB 、I
C,2A、2B 、2Cは端子取り出し口、3,4.5
はp 拡散領域、6゜7.8はn 拡散領域、9はn拡
散領域である。
ーン図を示している。図中、1.2はそれぞれ2個のp
型MOSトランジスタと1個のn型MOSトランジスタ
の多結晶シリコンゲート電極であり、IA、IB 、I
C,2A、2B 、2Cは端子取り出し口、3,4.5
はp 拡散領域、6゜7.8はn 拡散領域、9はn拡
散領域である。
第9図は、第3図のインバータ回路を第8図の基本セル
を利用して実現したパターン図である。第10図は同様
に、第5図の2人力NAND回路を実現したパターン図
である。
を利用して実現したパターン図である。第10図は同様
に、第5図の2人力NAND回路を実現したパターン図
である。
この実施例では、ソースあるいはドレインを共通にした
n型MOSトランジスタがあるため、2人力NANDを
実現した時の縦積みのn屋MOsトランジスタをアルミ
配線で接続する必要がないため、余分のn+拡散領域と
配線とによる寄生容量が小さいという利点がある。また
、p型MOSトランジスタが接地電位Vssの配線に対
して、対称に存在するため、論理ゲートft構成する時
に配線の自由度が広がり、マスタースライス方式の半導
体集積回路において重要な配線性が改善される。
n型MOSトランジスタがあるため、2人力NANDを
実現した時の縦積みのn屋MOsトランジスタをアルミ
配線で接続する必要がないため、余分のn+拡散領域と
配線とによる寄生容量が小さいという利点がある。また
、p型MOSトランジスタが接地電位Vssの配線に対
して、対称に存在するため、論理ゲートft構成する時
に配線の自由度が広がり、マスタースライス方式の半導
体集積回路において重要な配線性が改善される。
以上説明したように本発明は、マスタースライス方式の
半導体集積回路装置の基本セルを、ゲート電極が共通の
導電層をもつソースあるいはドレインを共有した2個の
piMO3トランジスタと1個のn型MOSトランジス
タとによシ構成することによシ、論理ゲートのしきい値
をVDD/2に近づけ、出力波形の立ち上がり時間と立
ち下が9時間と金等しくシ、伝搬遅延時間を小さくでき
る効果がある。
半導体集積回路装置の基本セルを、ゲート電極が共通の
導電層をもつソースあるいはドレインを共有した2個の
piMO3トランジスタと1個のn型MOSトランジス
タとによシ構成することによシ、論理ゲートのしきい値
をVDD/2に近づけ、出力波形の立ち上がり時間と立
ち下が9時間と金等しくシ、伝搬遅延時間を小さくでき
る効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示す基本セルのトランジス
タ回路図、第2図は第1図の不純物領域とゲート電極の
パターン図、第3図はインバータのトランジスタ回路図
、第4図はインバータを実現したパターン図、第5図は
2人力NANDのトランジスタ回路図、第6図は2人力
NANDのパターン図である。第7図は実施例2のトラ
ンジスタ回路図、第8図はそのパターン図、第9図は実
施例2によりインバータを実現したパターン図、第10
図は2人力NANDのパターン図、第11図は従来例の
基本セルを示すパターン図である。 1・・・・・・第1の多結晶シリコンゲート電極、2・
・・・・・第2の多結晶シリコンゲート電極、3,4.
5・・・・・・p+拡散領域、6,7.8・・・・・・
n+拡散領域、9・・・・・・n拡散領域。 代理人 弁理士 内 原 。 、ゝ−ノ″ 第l 図 IA 牛 2 凹 第3 図 第4 ロ 第 5 昭 彩6 図
タ回路図、第2図は第1図の不純物領域とゲート電極の
パターン図、第3図はインバータのトランジスタ回路図
、第4図はインバータを実現したパターン図、第5図は
2人力NANDのトランジスタ回路図、第6図は2人力
NANDのパターン図である。第7図は実施例2のトラ
ンジスタ回路図、第8図はそのパターン図、第9図は実
施例2によりインバータを実現したパターン図、第10
図は2人力NANDのパターン図、第11図は従来例の
基本セルを示すパターン図である。 1・・・・・・第1の多結晶シリコンゲート電極、2・
・・・・・第2の多結晶シリコンゲート電極、3,4.
5・・・・・・p+拡散領域、6,7.8・・・・・・
n+拡散領域、9・・・・・・n拡散領域。 代理人 弁理士 内 原 。 、ゝ−ノ″ 第l 図 IA 牛 2 凹 第3 図 第4 ロ 第 5 昭 彩6 図
Claims (1)
- マスタースライス方式の半導体集積回路装置において、
該基本構成素子がソース領域あるいはドレイン領域を共
有する2個のp型MOSトランジスタと、1個のn型M
OSトランジスタとを有し前記2個のp型MOSトラン
ジスタの各々のゲート電極と前記1個のn型MOSトラ
ンジスタのゲート電極とが共通の導電層にて構成されて
成ることを特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61181303A JPS6337633A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61181303A JPS6337633A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6337633A true JPS6337633A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16098318
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61181303A Pending JPS6337633A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6337633A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01220859A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Nec Corp | 半導体集積回路の製造方法 |
JPH07202146A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
WO2009057194A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Unisantis Electronics (Japan) Ltd. | 半導体構造及び当該半導体構造の製造方法 |
EP2175489A1 (en) * | 2007-08-02 | 2010-04-14 | Unisantis Electronics (Japan) Ltd. | Semiconductor device |
US8183628B2 (en) | 2007-10-29 | 2012-05-22 | Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. | Semiconductor structure and method of fabricating the semiconductor structure |
US8916478B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-12-23 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
US9035384B2 (en) | 2011-12-19 | 2015-05-19 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Semiconductor device |
US9153697B2 (en) | 2010-06-15 | 2015-10-06 | Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. | Surrounding gate transistor (SGT) structure |
USRE47095E1 (en) | 2009-08-28 | 2018-10-23 | Sony Corporation | Semiconductor integrated circuit |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61181303A patent/JPS6337633A/ja active Pending
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01220859A (ja) * | 1988-02-29 | 1989-09-04 | Nec Corp | 半導体集積回路の製造方法 |
JPH07202146A (ja) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
US6057568A (en) * | 1993-12-29 | 2000-05-02 | Nec Corporation | Application specific integrated circuit semiconductor device having MOS transistor with reduced gate resistance |
EP2175489A1 (en) * | 2007-08-02 | 2010-04-14 | Unisantis Electronics (Japan) Ltd. | Semiconductor device |
EP2175489A4 (en) * | 2007-08-02 | 2012-08-22 | Unisantis Elect Singapore Pte | SEMICONDUCTOR COMPONENT |
WO2009057194A1 (ja) * | 2007-10-29 | 2009-05-07 | Unisantis Electronics (Japan) Ltd. | 半導体構造及び当該半導体構造の製造方法 |
US8183628B2 (en) | 2007-10-29 | 2012-05-22 | Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. | Semiconductor structure and method of fabricating the semiconductor structure |
JP5204121B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-06-05 | ユニサンティス エレクトロニクス シンガポール プライベート リミテッド | 半導体構造及び当該半導体構造の製造方法 |
USRE47095E1 (en) | 2009-08-28 | 2018-10-23 | Sony Corporation | Semiconductor integrated circuit |
USRE49821E1 (en) | 2009-08-28 | 2024-01-30 | Sony Group Corporation | Semiconductor integrated circuit |
USRE48831E1 (en) | 2009-08-28 | 2021-11-23 | Sony Group Corporation | Semiconductor integrated circuit |
USRE48085E1 (en) | 2009-08-28 | 2020-07-07 | Sony Corporation | Semiconductor integrated circuit |
US9153697B2 (en) | 2010-06-15 | 2015-10-06 | Unisantis Electronics Singapore Pte Ltd. | Surrounding gate transistor (SGT) structure |
US9478545B2 (en) | 2011-12-19 | 2016-10-25 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
US9748244B2 (en) | 2011-12-19 | 2017-08-29 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
US9806163B2 (en) | 2011-12-19 | 2017-10-31 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Semiconductor device having an nMOS SGT and a pMOS SGT |
US9362353B2 (en) | 2011-12-19 | 2016-06-07 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Semiconductor device |
US9245889B2 (en) | 2011-12-19 | 2016-01-26 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
US9035384B2 (en) | 2011-12-19 | 2015-05-19 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Semiconductor device |
US8916478B2 (en) | 2011-12-19 | 2014-12-23 | Unisantis Electronics Singapore Pte. Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device and semiconductor device |
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