JPH0122733B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0122733B2 JPH0122733B2 JP56197387A JP19738781A JPH0122733B2 JP H0122733 B2 JPH0122733 B2 JP H0122733B2 JP 56197387 A JP56197387 A JP 56197387A JP 19738781 A JP19738781 A JP 19738781A JP H0122733 B2 JPH0122733 B2 JP H0122733B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductivity type
- mos transistor
- source
- type channel
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/90—Masterslice integrated circuits
- H10D84/903—Masterslice integrated circuits comprising field effect technology
- H10D84/907—CMOS gate arrays
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する分野〕
本発明は集積回路装置の構造に関する。特に、
セル利用率の高いマスタースライス方式の基本セ
ルの構造に関するものである。
セル利用率の高いマスタースライス方式の基本セ
ルの構造に関するものである。
近年、通信機や計算機等の集積回路化が進み、
これによりマスタースライス方式のLSI(大規模
集積回路)が利用されるようになつてきた。マス
タースライス方式では特にスピードおよび省電力
の点からCMOSタイプのものの利用が多い。
これによりマスタースライス方式のLSI(大規模
集積回路)が利用されるようになつてきた。マス
タースライス方式では特にスピードおよび省電力
の点からCMOSタイプのものの利用が多い。
マスタースライス方式は、あらかじめ定められ
た位置にMOSトランジスタを形成しておき、こ
のソース、ドレイン、ゲートに独立に接続するた
めのコンタクト孔を配し、アルミニウム導電膜の
1層または2層構造を利用して相互の接続をとり
回路を形成するものである。この場合に、アルミ
ニウム導電膜の配線本数による配線部の利用制約
およびトランジスタ部の構造上の利用制約があ
る。
た位置にMOSトランジスタを形成しておき、こ
のソース、ドレイン、ゲートに独立に接続するた
めのコンタクト孔を配し、アルミニウム導電膜の
1層または2層構造を利用して相互の接続をとり
回路を形成するものである。この場合に、アルミ
ニウム導電膜の配線本数による配線部の利用制約
およびトランジスタ部の構造上の利用制約があ
る。
これらの制約はそれぞれ独立に与えられる制約
であり、配線部の利用制約は全体のチツプ寸法と
回路規模との兼ね合いで決められる。また、構造
上の利用制約は基本セルの構造に関係する。基本
セルはトランジスタの小グループ群でありこの構
造によつてチツプ全体の基本セル数に対して利用
できないトランジスタの数が増えてセル利用率が
下がる。セル利用率の向上はマスタースライス方
式LSIに与えられた最も重要な課題である。
であり、配線部の利用制約は全体のチツプ寸法と
回路規模との兼ね合いで決められる。また、構造
上の利用制約は基本セルの構造に関係する。基本
セルはトランジスタの小グループ群でありこの構
造によつてチツプ全体の基本セル数に対して利用
できないトランジスタの数が増えてセル利用率が
下がる。セル利用率の向上はマスタースライス方
式LSIに与えられた最も重要な課題である。
第1図に、従来例のCMOSタイプのマスター
スライスLSIの基本セルの概略平面図を示す。N
型シリコン基板1の上のPウエル2にN+ソース
ドレイン層3とP+サブコンタクト層4とゲート
ポリシリコン5A,5Bとを有する2個のNチヤ
ンネルMOSトランジスタが形成されるとともに、
P+ソースドレイン層6とN+サブコンタクト層7
とゲートポリシリコン8A,8Bとを有する2個
のPチヤンネルMOSトランジスタが形成されて
いる。これに1個の貫通ポリシリコン9とが加わ
り、それぞれにコンタクト孔10が設けられアル
ミニウム導電膜のVDD線11AとVSS線11Bが
設けられ全体で基本セルを構成する。
スライスLSIの基本セルの概略平面図を示す。N
型シリコン基板1の上のPウエル2にN+ソース
ドレイン層3とP+サブコンタクト層4とゲート
ポリシリコン5A,5Bとを有する2個のNチヤ
ンネルMOSトランジスタが形成されるとともに、
P+ソースドレイン層6とN+サブコンタクト層7
とゲートポリシリコン8A,8Bとを有する2個
のPチヤンネルMOSトランジスタが形成されて
いる。これに1個の貫通ポリシリコン9とが加わ
り、それぞれにコンタクト孔10が設けられアル
ミニウム導電膜のVDD線11AとVSS線11Bが
設けられ全体で基本セルを構成する。
この従来例基本セルは、第2図に示す略図で表
わすことができる。従来の基本セルは第3図また
は第4図で示すようにPチヤンネルMOSTとN
チヤンネルMOSTとが同じ数だけ存在し、その
トランジスタ間をN+ソースドレイン層3、また
はP+ソースドレイン層6がつないでいた。ここ
で、本質的にはPチヤンネルMOSTとNチヤン
ネルMOSTのゲートポリシリコン5,5A,5
B,8,8A,8Bは第3図に示すようにつなが
つても、またトランジスタ数が第3図に示すよう
に増えても、また図には省略しているが貫通線の
数が変化しても同一とみなしてよい。
わすことができる。従来の基本セルは第3図また
は第4図で示すようにPチヤンネルMOSTとN
チヤンネルMOSTとが同じ数だけ存在し、その
トランジスタ間をN+ソースドレイン層3、また
はP+ソースドレイン層6がつないでいた。ここ
で、本質的にはPチヤンネルMOSTとNチヤン
ネルMOSTのゲートポリシリコン5,5A,5
B,8,8A,8Bは第3図に示すようにつなが
つても、またトランジスタ数が第3図に示すよう
に増えても、また図には省略しているが貫通線の
数が変化しても同一とみなしてよい。
この従来例の場合に、トランジスタ数が3個以
上のPおよびNチヤンネルMOSTペアで作られ
ているとき、第5図に示す2個のインバータを組
む場合には、第6図に示す配線しか存在しない。
この配線では3′および6′で示すN+ソースドレ
イン層およびP+ソースドレイン層は出力端子D
の存在のため利用できず、ポリシリコン層Xで示
す1個のトランジスタペアは使用不可となりセル
利用率の低下をもたらす。また、第7図に示す3
NOR回路と2NOR回路を作ると、第8図に示す
配線になり出力端子Gのために6′,3′で示す
P+ソースドレイン層およびN+ソースドレイン層
は利用できず、ポリシリコン層Xで示すトランジ
スタペアは使用不可となりセル利用率の低下をも
たらす。
上のPおよびNチヤンネルMOSTペアで作られ
ているとき、第5図に示す2個のインバータを組
む場合には、第6図に示す配線しか存在しない。
この配線では3′および6′で示すN+ソースドレ
イン層およびP+ソースドレイン層は出力端子D
の存在のため利用できず、ポリシリコン層Xで示
す1個のトランジスタペアは使用不可となりセル
利用率の低下をもたらす。また、第7図に示す3
NOR回路と2NOR回路を作ると、第8図に示す
配線になり出力端子Gのために6′,3′で示す
P+ソースドレイン層およびN+ソースドレイン層
は利用できず、ポリシリコン層Xで示すトランジ
スタペアは使用不可となりセル利用率の低下をも
たらす。
このように、従来の基本セルはセル利用率が悪
く集積化する回路規模に対する制約が強い欠点が
ある。
く集積化する回路規模に対する制約が強い欠点が
ある。
本発明はこの点を改良るもので、セル利用率の
高い基本セルの構造を提供することを目的とす
る。
高い基本セルの構造を提供することを目的とす
る。
本発明は、第1導電型シリコン基板上に形成さ
れた第2導電型ソースドレイン層とゲートポリシ
リコンとを有する複数個の第2導電型チヤンネル
のMOSトランジスタと、前記第1導電型シリコ
ン基板上の第2導電型ウエル上に形成された第1
導電型ソースドレイン層とゲートポリシリコンと
を有する複数個の第1導電型チヤンネルのMOS
トランジスタとにより相補型MOSトランジスタ
回路の単位回路を構成し、この単位回路が複数個
規則的に配列された集積回路装置において、 前記単位回路が少なくとも1個の独立した第1
導電型チヤンネルのMOSトランジスタおよび第
2導電型チヤンネルのMOSトランジスタと、ソ
ースドレイン層を介して直列接続された複数個の
第1導電型チヤンネルのMOSトランジスタ群お
よび第2導電型チヤンネルのMOSトランジスタ
群とで構成され、かつ、前記1個の独立した第1
導電型チヤンネルのMOSトランジスタと前記第
2導電型チヤンネルのMOSトランジスタ群のひ
とつとで相補型MOSトランジスタ回路が形成さ
れ、また、前記1個の独立した第2導電型チヤン
ネルのMOSトランジスタと前記第1導電型チヤ
ンネルのMOSトランジスタ群のひとつとで別の
相補型MOSトランジスタ回路が形成された構造
であることを特徴とする。
れた第2導電型ソースドレイン層とゲートポリシ
リコンとを有する複数個の第2導電型チヤンネル
のMOSトランジスタと、前記第1導電型シリコ
ン基板上の第2導電型ウエル上に形成された第1
導電型ソースドレイン層とゲートポリシリコンと
を有する複数個の第1導電型チヤンネルのMOS
トランジスタとにより相補型MOSトランジスタ
回路の単位回路を構成し、この単位回路が複数個
規則的に配列された集積回路装置において、 前記単位回路が少なくとも1個の独立した第1
導電型チヤンネルのMOSトランジスタおよび第
2導電型チヤンネルのMOSトランジスタと、ソ
ースドレイン層を介して直列接続された複数個の
第1導電型チヤンネルのMOSトランジスタ群お
よび第2導電型チヤンネルのMOSトランジスタ
群とで構成され、かつ、前記1個の独立した第1
導電型チヤンネルのMOSトランジスタと前記第
2導電型チヤンネルのMOSトランジスタ群のひ
とつとで相補型MOSトランジスタ回路が形成さ
れ、また、前記1個の独立した第2導電型チヤン
ネルのMOSトランジスタと前記第1導電型チヤ
ンネルのMOSトランジスタ群のひとつとで別の
相補型MOSトランジスタ回路が形成された構造
であることを特徴とする。
この場合に、前記第1導電型シリコン基板ある
いは前記第2導電型ウエル上のいずれか一方にの
み電気的に独立した1個のMOSトランジスタを
形成する構成とすることができる。
いは前記第2導電型ウエル上のいずれか一方にの
み電気的に独立した1個のMOSトランジスタを
形成する構成とすることができる。
第9図は本発明第一実施例の要部構造図であ
る。第1図で示した従来例と比較すると、Pチヤ
ンネルおよびNチヤンネルのポリシリコンペア5
Aと8A,5Bと8B,5Cと8Cとにおいて、
P+ソースドレイン層が6Aと6B、N+ソースド
レイン層が3Aと3Bに分割されており、各分割
ソースドレイン層で直列となるトランジスタ数が
相違する点に特徴がある。
る。第1図で示した従来例と比較すると、Pチヤ
ンネルおよびNチヤンネルのポリシリコンペア5
Aと8A,5Bと8B,5Cと8Cとにおいて、
P+ソースドレイン層が6Aと6B、N+ソースド
レイン層が3Aと3Bに分割されており、各分割
ソースドレイン層で直列となるトランジスタ数が
相違する点に特徴がある。
すなわちP+ソースドレイン層6Aではゲート
ポリシリコン8Aで示す1個のPチヤンネル
MOST、N+ソースドレイン層3Aではゲートポ
リシリコン5A,5Bで示す2個のNチヤンネル
MOST、P+ソースドレイン層6Bではゲートポ
シリコン8B,8Cで示す2個のPチヤンネル
MOST、N+ソースドレイン層3Bではゲートポ
リシリコン5Cで示す1個のNチヤンネル
MOSTであり、トランジスタペアはゲートポリ
シリコン5Aと8A,5Bと8B,5Cと8Cと
なつている。
ポリシリコン8Aで示す1個のPチヤンネル
MOST、N+ソースドレイン層3Aではゲートポ
リシリコン5A,5Bで示す2個のNチヤンネル
MOST、P+ソースドレイン層6Bではゲートポ
シリコン8B,8Cで示す2個のPチヤンネル
MOST、N+ソースドレイン層3Bではゲートポ
リシリコン5Cで示す1個のNチヤンネル
MOSTであり、トランジスタペアはゲートポリ
シリコン5Aと8A,5Bと8B,5Cと8Cと
なつている。
この略図は第10図で示されるが第11図に示
すようにゲートポリシリコンをつないでもよい。
このような基本セル構造では、第5図に示す2個
のインバータは第12図に示す配線で実現でき
る。また、第7図に示す回路の2入力NOR部分
(3入力NOR部分は3個のゲートポリシリコンを
利用するためひとつの基本セルを完全に利用する
ため省略する。)は第13図の配線で実現できる。
第12図および第13図のいずれもP+ソースド
レイン層6B′およびN+ソースドレイン層3Bが
完全に自由となりゲートポリシリコンXで示すト
ランジスタペアが自由に使える。すなわち、従来
のように用不可となるトランジスタペアが生じな
いためセル利用率は大幅に向上する。また、Nチ
ヤンネルMOSTおよびPチヤンネルMOSTの単
独利用も可能となり回路設計の自由度およびセル
利用率がさらに向上する。第14図は第15図に
示すダイナミツクフリツプフロツプ回路のトラン
スフアーゲート部分を実現したものである。
すようにゲートポリシリコンをつないでもよい。
このような基本セル構造では、第5図に示す2個
のインバータは第12図に示す配線で実現でき
る。また、第7図に示す回路の2入力NOR部分
(3入力NOR部分は3個のゲートポリシリコンを
利用するためひとつの基本セルを完全に利用する
ため省略する。)は第13図の配線で実現できる。
第12図および第13図のいずれもP+ソースド
レイン層6B′およびN+ソースドレイン層3Bが
完全に自由となりゲートポリシリコンXで示すト
ランジスタペアが自由に使える。すなわち、従来
のように用不可となるトランジスタペアが生じな
いためセル利用率は大幅に向上する。また、Nチ
ヤンネルMOSTおよびPチヤンネルMOSTの単
独利用も可能となり回路設計の自由度およびセル
利用率がさらに向上する。第14図は第15図に
示すダイナミツクフリツプフロツプ回路のトラン
スフアーゲート部分を実現したものである。
第16図は、ソースドレイン層3A,6Bを3
A1,3A2,3A3,6B1,6B2,6B3のように
いくつもつないでひとつの基本ゲートを実現した
ものである。また、第17図に示すようにP+ソ
ースドレイン層6A1を1個でなく2個以上の直
列トランジスタになるようにしてもよく、N+ソ
ースドレイン層3B1に示すようにゲートポリシ
リコン5X,5YとのペアをP+ソースドレイン
層6B2のゲートポリシリコン8X,8Yとペア
をとるようにしてもよい。また、異なる構成のソ
ースドレイン層ペア6A1,3A1,6A2,3A2と
6B1,3B1,6B2,3B2とを組合せてもよい。
A1,3A2,3A3,6B1,6B2,6B3のように
いくつもつないでひとつの基本ゲートを実現した
ものである。また、第17図に示すようにP+ソ
ースドレイン層6A1を1個でなく2個以上の直
列トランジスタになるようにしてもよく、N+ソ
ースドレイン層3B1に示すようにゲートポリシ
リコン5X,5YとのペアをP+ソースドレイン
層6B2のゲートポリシリコン8X,8Yとペア
をとるようにしてもよい。また、異なる構成のソ
ースドレイン層ペア6A1,3A1,6A2,3A2と
6B1,3B1,6B2,3B2とを組合せてもよい。
第18図は本発明第二実施例の要部構造図であ
る。この第二実施例は、1個のMOST例えば、
PチヤンネルMOSTをN型シリコン基板1のみ
に複数個形成したものである。このように
MOSTを形成しても、第一実施例と同様な接続
を行うことができる。
る。この第二実施例は、1個のMOST例えば、
PチヤンネルMOSTをN型シリコン基板1のみ
に複数個形成したものである。このように
MOSTを形成しても、第一実施例と同様な接続
を行うことができる。
以上説明したように本発明によれば、セル利用
率の高い基本セルの構造を得ることができ、集積
度を著しく向上することができる。
率の高い基本セルの構造を得ることができ、集積
度を著しく向上することができる。
第1図〜第8図は従来例の要部構成図および結
線図。第9図〜第17図は本発明第一実施例の要
部構成図および結線図。第18図は本発明第二実
施例の要部構成図。 1…N型シリコン基板、2…Pウエル、3…
N+ソースドレイン層、4…P+サブコンタクト
層、5A、5B…NチヤンネルMOSTゲートポ
リシリコン、6…P+ソースドレイン層、7…N+
サブコンタクト層、8A,8B…ゲートポリシリ
コン、9…貫通ポリシリコン、10…コンクタト
孔。
線図。第9図〜第17図は本発明第一実施例の要
部構成図および結線図。第18図は本発明第二実
施例の要部構成図。 1…N型シリコン基板、2…Pウエル、3…
N+ソースドレイン層、4…P+サブコンタクト
層、5A、5B…NチヤンネルMOSTゲートポ
リシリコン、6…P+ソースドレイン層、7…N+
サブコンタクト層、8A,8B…ゲートポリシリ
コン、9…貫通ポリシリコン、10…コンクタト
孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 第1導電型シリコン基板上に形成された第2
導電型ソースドレイン層とゲートポリシリコンと
を有する複数個の第2導電型チヤンネルのMOS
トランジスタと、 前記第1導電型シリコン基板上の第2導電型ウ
エル上に形成された第1導電型ソースドレイン層
とゲートポリシリコンとを有する複数個の第1導
電型チヤンネルのMOSトランジスタと により相補型MOSトランジスタ回路の単位回路
を構成し、 この単位回路が複数個規則的に配列された集積
回路装置において、 前記単位回路が少なくとも1個の独立した第1
導電型チヤンネルのMOSトランジスタおよび第
2導電型チヤンネルのMOSトランジスタと、ソ
ースドレイン層を介して直列接続された複数個の
第1導電型チヤンネルのMOSトランジスタ群お
よび第2導電型チヤンネルのMOSトランジスタ
群とで構成され、 かつ、前記1個の独立した第1導電型チヤンネ
ルのMOSトランジスタと前記第2導電型チヤン
ネルのMOSトランジスタ群のひとつとで相補型
MOSトランジスタ回路が形成され、また、前記
1個の独立した第2導電型チヤンネルのMOSト
ランジスタと前記第1導電型チヤンネルのMOS
トランジスタ群のひとつとで別の相補型MOSト
ランジスタ回路が形成された構造である ことを特徴とする集積回路装置。 2 第1導電型シリコン基板あるいは第2導電型
ウエル上のいずれか一方にのみ電気的に独立した
1個のMOSトランジスタが形成された特許請求
の範囲第1項に記載の集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197387A JPS5897847A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56197387A JPS5897847A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 集積回路装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5897847A JPS5897847A (ja) | 1983-06-10 |
| JPH0122733B2 true JPH0122733B2 (ja) | 1989-04-27 |
Family
ID=16373657
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56197387A Granted JPS5897847A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | 集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5897847A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353520U (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-23 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5943548A (ja) * | 1982-09-06 | 1984-03-10 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPS5961047A (ja) * | 1982-09-29 | 1984-04-07 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| EP0131463B1 (en) * | 1983-07-09 | 1989-03-15 | Fujitsu Limited | Masterslice semiconductor device |
| JPS6110269A (ja) * | 1984-06-26 | 1986-01-17 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
| JPH0828485B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1996-03-21 | 日本電信電話株式会社 | 相補型misマスタスライスlsiの基本セル |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57211248A (en) * | 1981-06-22 | 1982-12-25 | Hitachi Ltd | Semiconductor integrated circuit device |
| JPS5856354A (ja) * | 1981-09-30 | 1983-04-04 | Hitachi Ltd | マスタ−スライスlsi |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP56197387A patent/JPS5897847A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0353520U (ja) * | 1989-09-28 | 1991-05-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5897847A (ja) | 1983-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4992845A (en) | Semiconductor integrated circuit device having input/output buffer cells each comprising a plurality of transistor regions arranged in a single line | |
| JPS63139A (ja) | マスタ−スライス方式のゲ−トアレ−半導体集積回路装置 | |
| JPH0434309B2 (ja) | ||
| JP3115787B2 (ja) | ポリセル集積回路 | |
| JPH0122733B2 (ja) | ||
| JPS58139446A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JP3030991B2 (ja) | 半導体集積回路 | |
| JPH0252428B2 (ja) | ||
| JPH0475664B2 (ja) | ||
| JPH04164371A (ja) | 半導体集積回路 | |
| JPH0563944B2 (ja) | ||
| JPS6017930A (ja) | マスタ・スライス方式に於ける基本セル | |
| JPS6074647A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH0371789B2 (ja) | ||
| JPH0250626B2 (ja) | ||
| JPH0750392A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPS59150446A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPH0427159A (ja) | 半導体装置 | |
| JPS61144846A (ja) | 大規模集積回路装置 | |
| JPS59181028A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPS5864046A (ja) | マスタ−スライス半導体集積回路装置 | |
| KR920005798B1 (ko) | 보더레스 마스터 슬라이스 반도체장치 | |
| JPS61107741A (ja) | 半導体集積回路装置 | |
| JPS59163856A (ja) | 相補型mos集積回路 | |
| JP2634800B2 (ja) | 半導体集積回路スタンダードセル |