JPS6381946A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS6381946A
JPS6381946A JP61225958A JP22595886A JPS6381946A JP S6381946 A JPS6381946 A JP S6381946A JP 61225958 A JP61225958 A JP 61225958A JP 22595886 A JP22595886 A JP 22595886A JP S6381946 A JPS6381946 A JP S6381946A
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JP
Japan
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region
semiconductor
wiring
integrated circuit
power supply
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Pending
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JP61225958A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Shintani
新谷 義夫
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6381946A publication Critical patent/JPS6381946A/ja
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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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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体集積回路装置、特に、マスクスライス
方式を採用する半導体集積回路装置に適用して有効な技
術に関するものである。
〔従来の技術〕
マスクスライス方式を採用する半導体集積回路装置は、
マスタウェーハに施す配線パターン(配線形成工程のマ
スクパターン)の変更により、多くの論理機能、記憶機
能を形成することができる。
マスタウェーハは、一つ又は直列接続された複数のM 
I S FETによって形成された基本セルを、列方向
に複数配置して基本セル列を構成している。
基本セルは1例えば、PチャネルM I S FETと
nチャネルMISFETとからなる相補型MISFET
で構成される。前記基本セル列は、配線形成領域を介在
させ9行方向に所定の間隔で複数配置されている。この
ように構成される。マスタスライス方式を採用する半導
体集積回路装置は、ユーザの依頼に対して短時間で製品
を完成させることができる特徴がある。
前記基本セル上部には、論理回路、記憶回路等を形成し
易くするため、基本セル列が延在する列方向に、ffi
源配線を延在させている。電源配線は。
pチャネルMISFET上部を延在する電源電圧用配線
と、nチャネルM I S FET上部を延在する基準
電圧用配線とで構成されている。電源電圧用配線はn型
半導体基板に、基準電圧用配線はp型ウェル領域に夫々
接続されている。電源電圧用配線は、隣接する基本セル
間、つまり隣接するPチャネルM I S FETのソ
ース領域若しくはドレイン領域であるP゛型半導体領域
間に、その周囲をフィールド絶縁膜で囲まれ形成された
電位固定用n゛型半導体領域を介して、半導体基板に接
続されている。基準電圧用配線は、隣接する基本セル間
つまり隣接するnチャネルM I S FETのソース
領域若しくはドレイン領域であるn゛型半導体領域間に
、その周囲をフィールド絶縁膜で囲まれ形成された電位
固定用P゛型半導体領域を介して、ウェル領域に接続さ
れている。電位固定用半導体領域は、半導体基板、ウェ
ル領域の夫々の電位を安定に保持し、ラッチアップ耐圧
、ノイズ耐圧等を向上するために構成されている。
なお、半導体基板、ウェル領域の夫々の電位を安定に保
持する技術については1日経マグロウヒル社発行1日経
エレクトロニクス、 1982年6月21日号、 pp
135〜162に記載されている。
〔発明が解決しようとする間匣点〕
本発明者は、前述のマスタスライス方式を採用する半導
体集積回路装置について検討した結果。
次の問題点が生じることを見出した。
前記半導体基板、ウェル領域の夫々と電源配線との接続
には1次の面積が必要とされる。両者の接続面積、MI
SFETのソース領域若しくはドレイン領域と電位固定
用半導体領域との離隔(絶縁分離)に要する面積(フィ
ールド絶縁膜に相当する面積)。このため、基本セル間
の離隔寸法が増大するので、半導体集積回路装置の集積
度が低下するという問題を生じる。
そこで、前記問題点を解決する技術として、電位固定用
半導体領域を、基本セル列の外部(配線形成領域部分)
に設けることが考えられる。基本セル上部を延在する電
源配線と電位固定用半導体領域との接続は、電源配線を
基本セル上からその外部まで同一導電層で引き出して行
われる。しかしながら、電源配線が引き出された部分に
は、基本セル内配線(電源配線と同一導電M)を施すこ
とができなくなる。このため、引き出された部分を迂回
するように、基本セル外にはみ出す配線や、第2層口の
配線を使用する必要が生じるので、配線面積が増加し、
半導体集積回路装置の集積度が低下するという問題を生
じる。
本発明の目的は、マスクスライス方式を採用する半導体
集積回路装置において、集積度を向上することが可能な
技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、電源配線と電位固定用半導体領域
との接続に要する面積を低減し、前記目的を達成するこ
とが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は1本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
(問題点を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち1代表的なもののW
i栗を説明すれば、下記のとおりである。
マスタスライス方式を採用する半導体集積回路装置にお
いて、基本セルのMISFETのソース領域若しくはド
レイン領域と、隣接する他の基本セル、のMISFET
のソース領域若しくはドレイン領域との間に、夫々のソ
ース領域若しくはドレイン領域とpn接合で分離され、
かつ、基本セル上を延在する’It源配線と接続する電
位固定用半導体領域を設ける。
また、前記電位固定用半導体領域を、前記延在する電源
配線下に設ける。
〔作 用〕
上記した手段によれば、基本セルのMISFETのソー
ス領域若しくはドレイン領域と電位固定用半導体領域と
の離隔寸法を実質的になくすことができるので、半導体
基板又はウェル領域の電位を保持するために必要な面積
を低減し、集積度を向上することができる。
また、引き出し配線を必要としないで電源配線と電位固
定用半導体領域とを接続することができるので、配線面
積を縮小し、集積度を向上することができろ。
以下1本発明の構成について、2人力NANDゲート回
路を構成できる基本セルを有する、マスタスライス方式
を採用する、半導体集積回路装置に本発明を適用した一
実施例とともに説明する。
なお、全図において、同一の機能を有するものは同一の
符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
〔実施例〕
本発明の一実施例であるマスタスライス方式を採用する
半導体集積回路装置の概略構成を第1図(w11平面図
)で示す。
第1図において、1はマスタスライス方式を採用する半
導体集積回路装置である。
この半導体集積回路袋[1の周辺部には、外部端子(ボ
ンディングバット)2、入出力バッファ回路3の夫々が
複数配置されている。
半導体集積回路装置1の中央部には、基本セル4が複数
設けられている。基本セル4は、列方向に複数配置され
、基本セル列5を構成している。
この基本セル列5は、配線形成領域(配線チャネル領域
)6を介在させ、行方向に複数配置されている。配線形
成領域6は、主に、基本セル4間若しくは基本セル4で
形成された論理回路間、記憶回路間等を接続する配線を
形成する領域である。
前記基本セル4は、第2図(要部拡大平面図)、第3図
(第2図の■−■線で切った断面図)及び第4図(第2
図のIV−IV線で切った断面図)で示すように具体的
に構成されている。基本セル4は、2つのpチャネルM
 I S F E T Q P I及びQ P 2と。
2つのnチャネルM I S F E T Q n を
及びQn黛とからなる0MO8で構成されている。この
基本セル4は、2人力NANDゲート回路を形成できる
ように構成されている。
MI 5FETQpは、n−型半導体基板7の主面に形
成されており、フィールド絶縁膜9及びn型チャネルス
トッパ領域10に囲まれた領域に形成されている。つま
り、MISFETQpは、半導体基板7、ゲート絶縁膜
11、ゲート電極12、ソース領域若しくはドレイン領
域である一対のp゛型半導体領域14で構成されている
。基本セル4内のM I S F E T Q p 1
及びQP2は、夫々の一方の半導体領域14を共有して
形成しており、直列に接続されている。
MI 5FETQnは、半導体基板7に設けられたi型
ウェル領域8の主面に形成され、フィールド絶縁膜9及
びp型チャネルストッパ領域10で囲まれた領域に形成
されている。MISFETQnは、ウェル領域8、ゲー
ト絶縁@11、ゲート電極12、ソース領域若しくはド
レイン領域である一対のぎ型半導体領域13で構成され
ている。
基本セル4内のM I S F E T Q n 1及
びQ n 2は、夫々の一方の半導体領域13を共有し
て形成しており、直列に接続されている。
MI 5FETQp及びQnのゲート電極12は、多結
晶シリコン膜、高融点金属(M o r T a r 
T x r W)膜、高融点金属シリサイド(MoSi
2.TaSi2*TiSi2+WSi2)膜の単層、或
はそれらの複合膜で構成されている。
このように構成さ九る基本セル4の上部には、眉間絶縁
@1sを介して第1層目の配線形成工程(2層配線構造
の第1層目)で形成される電源配線(17)が延在する
ように構成されている。fi電源配線0例えば1回路の
動作電圧5[v]が印加される電源電圧用配線(Vee
)17と1例えば、回路の接地電位0[vコが印加され
る基準電圧用配線(Vss)17とで構成されている。
電源電圧用配線17は、MISFETQpのゲート電極
12の中央上部をそれと交差する方向(列方向)に延在
して設けられている。基準電圧用配線17は、MISF
ETQnのゲート電極12の中央上部をそれと交差する
方向(列方向)に延在して設けられている。
第1層目の配線形成工程は、例えば論理回路。
記憶回路等を形成する。基本セル4内配線として形成さ
れる。第1層目の配線形成工程で形成される配線は、例
えば、アルミニウム膜で形成される。
そして、前記電源電圧用配線(Vcc)17は、n°型
の電位固定用半導体領域13Aを介在させて半導体基板
1と電気的に接続されている。一方、基準電圧用配線(
Vss)17は 、+型の電位固定用半導体領域14A
を介在させてウェル領域8と電気的に接続されている。
電源電圧用配llA17と電位固定用半導体領域13A
、基準電圧用配線17と電位固定用半導体領域】、4A
の夫々は1層間絶縁膜15に形成された接続孔16を通
して電気的に接続されている。
電位固定用半導体領域13Aは、基本セル4のM I 
S F E T Q p *又はQ p zの半導体領
域14と、隣接する他の基本セル4のMISFETQP
2又はQp+の半導体領域14との間に、夫々の半導体
領域14とpn接合で分離して設けられている。電位固
定用半導体領域13Aは、MISFETQnの半導体領
域13と同一製造工程で形成される。電位固定用半導体
領域14Aは、基本セル4のM I S F E T 
Q n 1又はQ n 2の半導体領域13と、隣接す
る他の基本セル4のMISFET Q n 2又はQ 
n tの半導体領域13との間に、夫々の半導体領域1
3とpn接合で分離して設けられている。電位固定用半
導体領域14Aは、MISFETQpの半導体領域14
と同一製造工程で形成される。
このように構成される電位固定用半導体領域13A、1
4Aの夫々は、基本セル4のMISFETQpの半導体
領域14、MISFETQnの半導体領域13の夫々と
の離隔寸法を実質的になくすことができるので、半導体
基板7、ウェル領域8の夫々の電位を保持するために必
要な面積を低減し、半導体集積回路装置1の集積度を向
上することができる。
また、基本セル4間毎に、電源電圧用配線17と半導体
基板7、基準電圧用配置17とウェル領域8の夫々の接
続が行えるので、ラッチアップ耐圧、ノイズ耐圧等を向
上することができる。
また、電源電圧用配$117が延在する下部(その領域
内)に電位固定用半導体領域13Aを設け、基準電圧用
配線17が延在する下部(その領域内)に電位固定用半
導体領域14Aを設けたことによす、両者の接続に際し
て、電源配線から基本セル4内に引き出す配線をなくす
ことができるので、基本セル4内の配線形成領域(配線
チャネル領域)を有効に利用することができる。つまり
、これは。
はみ出し配線や第2層目の配線形成工程で形成される配
線を使用することがなくなるので、配線面積を縮小し、
半導体集積回路装置!1の集積度をより向上することが
できる。
なお、第2層目の配線形成工程で形成される配線は、基
本セル4間、戒は基本セル4で形成される論理回路間、
記憶回路間を接続するようになっており、配線形成領域
6に形成される。この配線は、例えば、アルミニウム膜
で形成される。
以上1本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが、本発明は。
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲において、種々変形し得ることは勿論である
例えば、本発明は、3又は4人力NANDゲート回路を
構成できる基本セルを有するマスタスライス方式を採用
する半導体集積回路装置に適用することができる。
また、本発明は、基本セルを全面に敷き詰め、必要に応
じて基本セルを配線形成領域として使用する敷詰方式の
マスタスライス方式を採用する半導体集積回路装置に適
用することができる。
また、本発明は、マスタスライス方式を採用する半導体
集積回路装置に限定されず、MISFET等の半導体素
子が規則的に配置され、かつその基板の電位を安定に保
持する必要がある半導体集積回路装置に広く適用するこ
とができる。
〔発明の効果〕
本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得ることができる効果を簡単に説明すれば、次のと
おりである。
マスタスライス方式を採用する半導体集積回路装置にお
いて、基本セルのM I S FETのソース領域若し
くはドレイン領域と、隣接する他の基本セルのMISF
ETのソース領域若しくはドレイン領域との間に、夫々
のソース領域若しくはドレイン領域とpn接合で分離さ
れ、かつ、基本セル上を延在する電源配線と接続する電
位固定用半導体領域を設けることにより、基本セルのM
ISFETのソース領域若しくはドレイン領域と電位固
定用半導体領域との離隔寸法を実質的になくすことがで
きるので、半導体基板又はウェル領域の電位を保持する
ために必要な面積を低減し、集積度を向上することがで
きる。
また、前記電位固定用半導体領域を、前記延在する電源
配線下に設けることにより、引き出し配線を必要としな
いで電源配線と電位固定用半導体領域とを接続すること
ができるので、配線面積を縮小し、より集積度を向上す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例であるマスタスライス方式
を採用する半導体集積回路装置の概略構成を示す概略平
面図、 第2図は、第1図に示す半導体集積回路装置の要部拡大
平面図、 第3図は、第2図の■−■線で切った断面図、第4図は
、第2図のTV−mV線で切った断面図である。 図中、1・・・半導体集積回路装置、4・・・基本セル
、5・・・基本セル列、6・・・配線形成領域、7・・
・半導体基板、8・・・ウェル領域、11・・・ゲート
絶縁膜、12・・・ゲート電極、13.14・・・半導
体領域、13A、14A・・・電位固定用半導体領域、
17・・・電源配線(電源電圧用配線又は基準電圧用配
線)、Qp、Qn−MI 5FETである。 5−差7F−ゼルj1j ぎ−新締ヤベ杼域

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、MISFETで構成される基本セルを所定方向に複
    数配置し、該複数の基本セル上を延在する電源配線を有
    するマスタスライス方式を採用する半導体集積回路装置
    において、前記基本セルのMISFETのソース領域若
    しくはドレイン領域である第1導電型半導体領域と、該
    基本セルに隣接する他の基本セルのMISFETのソー
    ス領域若しくはドレイン領域である第1導電型半導体領
    域との間に、夫々の第1導電型半導体領域とpn接合で
    分離され、かつ前記電源配線と接続する、基板若しくは
    ウェル領域の電位を固定する第2導電型の電位固定用半
    導体領域を設けたことを特徴とする半導体集積回路装置
    。 2、前記基本セルは、pチャネルMISFET及びnチ
    ャネルMISFETで構成されると共に、夫々のMIS
    FET上に前記電源配線を延在させていることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置
    。 3、前記MISFETで構成される基本セルを所定方向
    に複数配置し、該複数の基本セル上を延在する電源配線
    を有するマスタスライス方式を採用する半導体集積回路
    装置において、前記基本セルのMISFETのソース領
    域若しくはドレイン領域である第1導電型半導体領域と
    、該基本セルに隣接する他の基本セルのMISFETの
    ソース領域若しくはドレイン領域である第1導電型半導
    体領域との間の前記電源配線下に、夫々の第1導電型半
    導体領域とpn接合で分離され、かつ前記電源配線と接
    続する、基板若しくはウェル領域の電位を固定する第2
    導電型の電位固定用半導体領域を設けたことを特徴とす
    る半導体集積回路装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010004019A (ja) * 2008-05-22 2010-01-07 Nec Electronics Corp 半導体集積回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010004019A (ja) * 2008-05-22 2010-01-07 Nec Electronics Corp 半導体集積回路
JP4609907B2 (ja) * 2008-05-22 2011-01-12 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体集積回路

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