JPH04340747A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH04340747A
JPH04340747A JP11316291A JP11316291A JPH04340747A JP H04340747 A JPH04340747 A JP H04340747A JP 11316291 A JP11316291 A JP 11316291A JP 11316291 A JP11316291 A JP 11316291A JP H04340747 A JPH04340747 A JP H04340747A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integrated circuit
power supply
cell
semiconductor integrated
channel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP11316291A
Other languages
English (en)
Inventor
Keisuke Hotta
堀田 圭祐
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH04340747A publication Critical patent/JPH04340747A/ja
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、更に詳しくは、Pチャネル及びNチャネルトラン
ジスタ(CMOSトランジスタ)から構成されるスタン
ダードセル方式のセルを備える半導体集積回路装置に関
する。
【0002】半導体集積回路装置は、開発期間を短縮す
るためにカスタム品はもとより汎用品においてもスタン
ダードセル方式のセルを採用することが一般的になって
いる。スタンダードセルにおいては、コスト低減のため
集積密度をできるだけ向上させたいとする要請が極めて
強く、また、クロックの高速化のために消費電流密度が
増大する傾向にあり、電源配線のサイズもますます大き
くなっているため、前記集積密度の向上に制約が生じて
いる。
【0003】
【従来の技術】図5及び図7を参照してCMOSトラン
ジスタから成る従来のスタンダードセル方式の一つのセ
ルについてその一例を説明する。図5は、NANDゲー
トとして構成されるCMOSトランジスタから成る一つ
のセルの平面図であり、図7は図5を始めとして明細書
添付の各平面図において使用される各部の記号を説明す
るための凡例を示す図面である。図5において、このセ
ルを夫々構成するPチャネルトランジスタ部1及びNチ
ャネルトランジスタ部2は、何れも破線で囲まれたWE
LL領域を有して相互に隣接して配設され、これら相互
の間にはCMOSトランジスタに特有のラッチアップ現
象を防止するため、所定の間隔を有する境界領域Dが設
けられている。
【0004】一方のセル周辺部を成すPチャネルトラン
ジスタ部1内の境界領域Dから遠い側の領域部分には、
メタル第1層として高電位電源ラインを構成するVCC
電源配線3が設けられ、他方のセル周辺部を成すNチャ
ネルトランジスタ部2の境界領域Dから遠い側の領域部
分には、同様にメタル第1層として低電位電源ラインを
構成するVSS電源配線4が設けられている。集積回路
におけるクロックの高速化を受けて双方の電源配線3、
4は、アルミ導体からなる幅広の導帯構造を成し、例え
ば各トランジスタ部1、2の幅長の2/3近くにも及ぶ
大きな幅を有している。半導体集積回路の高速化に伴っ
て電源配線の幅は更に増大する傾向にある。
【0005】Pチャネルトランジスタ部1は、第一及び
第二のPチャネルトランジスタから構成されており、図
中左側のコンタクトホール5、6を介してVCC電源配
線3と接続されてこのコンタクトホール5、6の下方の
拡散領域部分に形成される第一のPチャネルトランジス
タのソースと、図中右側のコンタクトホール7、8を介
してVCC電源配線と接続されてこのコンタクトホール
7、8の下方の拡散領域部分に形成される第二のPチャ
ネルトランジスタのソースと、各トランジスタ部1、2
に夫々共通に設けられる第一及び第二のゲート電極9、
10により夫々形成される第一及び第二のPチャネルト
ランジスタのゲートと、コンタクトホール11を介して
出力ノードのメタル第1層12に接続され、境界領域D
の近傍で第一及び第二のゲート電極9、10に挟まれた
拡散領域部分に配設される第一及び第二のPチャネルト
ランジスタに共通のドレインとから構成される。この構
成により双方のPチャネルトランジスタは相互に並列に
接続される構成である。
【0006】Nチャネルトランジスタ部2は、同様に第
一及び第二のNチャネルトランジスタから構成されてお
り、第一のNチャネルトランジスタは、VSS電源配線
4とコンタクトホール13、14を介して接続されこの
コンタクトホール13、14の下方の拡散領域部分に形
成されるソースと、第一のゲート電極9によって形成さ
れるゲートと、双方のゲート電極9、10の間の拡散領
域部分に形成されるドレインとから構成され、また、第
二のNチャネルトランジスタは、前記第一のNチャネル
トランジスタのドレインと共通の領域を有するソースと
、第二のゲート電極10によって形成されるゲートと、
コンタクトホール15および出力ノードのメタル第1層
12を介して前記Pチャネルトランジスタの共通のドレ
インと接続され、コンタクトホール15の下方で境界領
域Dの近傍の拡散領域部分に配設されるドレインとを有
している。この構成により第一及び第二のNチャネルト
ランジスタ相互は直列に接続される。
【0007】双方のゲート電極9、10は、セル周辺部
の外側に配される配線領域16、17の何れかにおいて
セル外部と接続されており、その接続端が夫々セルによ
って構成されるNANDゲートの第一及び第二の入力端
を成す。また、前記出力ノードのメタル第1層12はP
チャネルトランジスタ側に配されるコンタクトホール2
0を介して出力ノードのメタル第2層21に接続され、
メタル第2層21はセルの周辺部の外側の配線領域16
、17の何れかにおいてセルの外部と接続され、出力端
を構成している。
【0008】図6は図5に示されたセルによって構成さ
れる論理回路を示す回路図である。前記の通りこのセル
では、第一及び第二のPチャネルトランジスタQ1、Q
2は並列に接続され、第一及び第二のNチャネルトラン
ジスタQ3、Q4は相互に直列に接続され、第一のPチ
ャネルトランジスタQ1及び第一のNチャネルトランジ
スタQ3のゲートが共通に接続され、また第二のPチャ
ネルトランジスタQ2及び第二のNチャネルトランジス
タQ4のゲートが共通に接続される。従って、このセル
は、二つの入力端から入力信号IN1、IN2を受けて
出力端にNAND出力OUTを出力するNANDゲート
として構成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路装置に
対する高集積化の要求はますます増大しており、また、
その高速化の要求も極めて大きい。
【0010】本発明は、上記半導体集積回路装置に対す
る高集積化の要請に応えるため、そのセル配置を考察し
て各セルの占有面積が小さくなるように半導体集積回路
装置を改良し、もって一層の高集積化が可能な半導体集
積回路を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を達成するための手段】図1は本発明の一実施例
の半導体集積回路装置におけるセルの一例を示す平面図
である。同図において、1はPチャネルトランジスタ部
、2はNチャネルトランジスタ部、3及び4は夫々高電
位電源配線及び低電位電源配線である。
【0012】前記目的を達成するため本発明の半導体集
積回路装置は、図1に示したように、Pチャネル及びN
チャネルトランジスタ部(1、2)から構成されるスタ
ンダードセル方式のセルを備える半導体集積回路装置に
おいて、高電位電源配線(3)及び低電位電源配線(4
)を相互に隣接させて夫々前記Pチャネル及びNチャネ
ルトランジスタ部(1、2)の境界部に配設したことを
特徴とするものである。
【0013】
【作用】本発明の半導体集積回路装置のセルでは、高電
位電源配線及び低電位電源配線を相互に隣接させて夫々
前記Pチャネル及びNチャネルトランジスタの双方の境
界部に配設する構成により、双方の電源配線の間隔は単
に絶縁距離を考慮して定めることができ、その間隔は、
Pチャネル及びNチャネルトランジスタの相互間におい
て生ずるおそれがあるラッチアップ現象を避けるために
必要な双方の拡散領域相互の間隔よりも小さくて済み、
従って双方のトランジスタ部の境界領域を含めたセル全
体の占有面積が小さく形成できる。
【0014】
【実施例】図面を参照して本発明を更に説明する。図1
に示したセルは、従来のセル平面を示した図5及びその
回路図である図6に示したものと同様にNAND回路と
して構成されており、従来のセルとの対応が容易となる
ように図中の各符号及び記号が図5と対応して示されて
いる。図1において、双方のトランジスタ部1、2の間
には、従来のセルと同じだけの幅長を有する境界領域D
が設けられている。双方のトランジスタ部1、2の電源
ラインを成すVCC及びVSS電源配線3、4は、絶縁
距離として必要な最小限の距離を間隔として保ち相互に
隣接して双方のトランジスタ部1、2の境界部に配設さ
れている。このため、境界領域Dの上部はその大部分が
前記双方の電源配線3、4の下方にある。
【0015】Pチャネルトランジスタ部1は、従来のセ
ルと同様に第一及び第二のPチャネルトランジスタから
構成されており、図中左側のコンタクトホール5、6を
介してVCC電源配線3と接続され、コンタクトホール
5、6の下方の拡散領域部分に形成される第一のPチャ
ネルトランジスタのソースと、図中右側のコンタクトホ
ール7、8を介してVCC電源配線3と接続され、この
コンタクトホール7、8の下方の拡散領域部分に形成さ
れる第二のPチャネルトランジスタのソースと、双方の
トランジスタ部1、2に夫々共通に設けられる第一及び
第二ゲート電極9、10によって夫々形成される第一及
び第二のPチャネルトランジスタの各ゲートと、コンタ
クトホール11を介して出力ノードのメタル第1層12
、並びにこのメタル第1層12とコンタクトホール20
を介して接続されている出力ノードのメタル第2層に接
続されて、セル周辺部で且つ第一及び第二のゲート電極
に挟まれた拡散領域部分に配設される第一及び第二のP
チャネルトランジスタに共通のドレインとから構成され
る。
【0016】Nチャネルトランジスタ部2は、同様に第
一及び第二の二つのNチャネルトランジスタから構成さ
れており、第一のNチャネルトランジスタは、コンタク
トホール13、14を介してVSS電源配線4と接続さ
れるソースと、第一のゲート電極9によって形成される
ゲートと、双方のゲート電極9、10の間の拡散領域部
分に形成されるドレインとから構成され、また、第二の
Nチャネルトランジスタは、前記第一のNチャネルトラ
ンジスタのドレインと共通の領域を有するソースと、第
二のゲート電極10によって形成されるゲートと、コン
タクトホール15および出力ノードのNチャネルトラン
ジスタ部側のメタル第1層12’並びにこのメタル第1
層12’とコンタクトホール20’を介して出力ノード
のメタル第2層21に接続されており、コンタクトホー
ル15の下方でセル周辺部の拡散領域部分に配設される
ドレインとを有している。
【0017】第一及び第二のゲート電極9、10及び出
力ノードのメタル第2層21に対するセル外部からの入
出力端は従来と同様にセルの周辺部16、17に配され
ている。
【0018】上記実施例のNANDゲートの場合、双方
のトランジスタ部1、2の境界領域Dの間隔として従来
と同様にラッチアップ現象を避けるために十分な距離を
とり、この境界領域Dを含む双方のトランジスタ部1、
2の境界部に電源配線3、4を相互に隣接させて配設し
たことにより、従来空スペースとしてのみ構成されてい
た境界領域Dを電源配線領域として利用でき、スペース
の有効利用を図るものである。図6の回路図からも理解
できるように、従来はPチャネル及びNチャネルトラン
ジスタ間を連絡する出力ノード(メタル第1層)をでき
るだけ短くしてセルの中央部分に配設することを重視し
、且つ電源配線3、4の配置についても上記回路図に従
う自然の配置を行っていたため、本発明の如く、電源配
線を逆にセルの中央部に、出力ノードを成すドレンをセ
ル周辺部に配設することについては、従来全く考えられ
なかったものである。
【0019】図2は、図1のセルを含む本発明の一実施
例の半導体集積回路装置の一部を例示する平面略図、図
3はこの回路部分で構成される論理回路の回路図である
。図2において、この集積回路装置部分には6個のセル
が示されており、図中上側には、左から順に夫々、第一
NANDゲートNAND1、第一インバータINV1及
びNORゲートNOR1の各セルが、また図中下側には
同様に左から、第二及び第三インバータINV2、IN
V3並びに第二NANDゲートNAND2の各セルが配
されている。また各セル内の配置は同図に示した構成で
ある。同図のセル構成は、図3に示されているように、
各入力信号IN1〜IN6から、第一NANDゲートN
AND1、NORゲートNOR及び第一インバータIN
V1、並びに第一及び第二インバータINV1、INV
2及び第二NANDゲートNAND2を介して夫々所定
の出力OUT1〜OUT3を得てこれを出力するもので
ある。
【0020】比較のため、図4に従来の半導体集積回路
装置で構成した場合の図2と同じ論理回路構成を回路平
面として示す。比較を容易にするため各符号及び配置順
序等については図2と同じとしてある。双方の図を比較
すると直ちに理解できるように、本発明の実施例の集積
回路装置の場合、Pチャネル及びNチャネルトランジス
タ部1、2の境界部を成す境界領域Dの部分を電源配線
3、4の配置場所として利用する構成を採用したため、
ラッチアップ防止のための境界領域Dを有効に利用でき
ることとなり、半導体集積回路装置の配置効率が向上し
ている。
【0021】本発明の構成に代え、例えば図4において
、各セルのPチャネル及びNチャネルトランジスタ部1
、2の境界領域Dに信号配線を設けてこの境界領域Dを
配線領域として利用する構成も採用できるが、この場合
、各セル内のPチャネル及びNチャネルトランジスタ部
1、2間の出力ノードの渡り配線をただ一層にしてこの
渡り配線と直交する信号配線の上下方向のスペースを確
保する必要があることは当然のこととして、各セル間を
連絡する配線については、何れにしてもセル間の配線領
域W1、W2、W3を通す必要があり、境界領域Dを配
線領域として利用しても結局配線領域が分割されるため
効率的な配線が行われ難い。従って、本発明の構成に比
べるとその配置効率が劣るものである。
【0022】本発明の半導体集積回路装置の場合、従来
ラッチアップ対策として行われているような、基板コン
タクトをPチャネル及びNチャネルトランジスタの境界
領域側に配置する場合であっても、電源配線の引き回し
を行う必要がないという利点がある。また、集積回路装
置の高速化に伴って更に電源配線の幅を広くする場合に
は、従来の集積回路にあっては単に信号配線領域W1、
W2、W3を狭くすることにつながるものであったが、
本発明にあっては、この電源配線領域を拡大することが
ラッチアップ対策につながるという利点もある。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明の半導体集積
回路装置によると、CMOSトランジスタのラッチアッ
プを防止するために従来必要であった各セルのPチャネ
ル及びNチャネルトランジスタ間の境界領域のスペース
を電源配線領域として有効に利用できるので、集積密度
を向上させることができ、集積回路装置のチップ面積の
縮小及びコスト低減に寄与すること大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の半導体集積回路装置におけ
るセルの構造を示す平面図である。
【図2】本発明の一実施例の半導体集積回路装置の一部
を例示する平面図である。
【図3】図2の半導体集積回路装置の部分によって構成
される論理回路の回路図である
【図4】比較例として示す従来の半導体集積回路装置の
図2と同様な図である。
【図5】従来の半導体集積回路装置におけるNAND回
路セルの平面図である。
【図6】図5及び図1のセルによって構成される論理回
路の回路図である。
【図7】各平面図における記号を説明するための凡例を
示す図である。
【符号の説明】
1:Pチャネルトランジスタ部 2:Nチャネルトランジスタ部 3:VCC電源配線 4:VSS電源配線 5〜8:コンタクトホール 13〜15、20、20’:コンタクトホール9、10
:ゲート電極 D:境界領域

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Pチャネル及びNチャネルトランジスタ部
    (1、2)から構成されるスタンダードセル方式のセル
    を備える半導体集積回路装置において、高電位電源配線
    (3)及び低電位電源配線(4)を相互に隣接させて夫
    々前記Pチャネル及びNチャネルトランジスタ部(1、
    2)の境界部に配設したことを特徴とする半導体集積回
    路装置。
JP11316291A 1991-05-17 1991-05-17 半導体集積回路装置 Withdrawn JPH04340747A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11316291A JPH04340747A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 半導体集積回路装置

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JP11316291A JPH04340747A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 半導体集積回路装置

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JPH04340747A true JPH04340747A (ja) 1992-11-27

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ID=14605125

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11316291A Withdrawn JPH04340747A (ja) 1991-05-17 1991-05-17 半導体集積回路装置

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JP (1) JPH04340747A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003007822A (ja) * 2001-06-18 2003-01-10 Fujitsu Ltd 半導体集積回路装置
KR100392715B1 (ko) * 2000-07-10 2003-07-28 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100392715B1 (ko) * 2000-07-10 2003-07-28 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 반도체 장치
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Effective date: 19980806