JPH0611047B2 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPH0611047B2
JPH0611047B2 JP61120489A JP12048986A JPH0611047B2 JP H0611047 B2 JPH0611047 B2 JP H0611047B2 JP 61120489 A JP61120489 A JP 61120489A JP 12048986 A JP12048986 A JP 12048986A JP H0611047 B2 JPH0611047 B2 JP H0611047B2
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polysilicon layer
integrated circuit
wiring
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敏雄 田中
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、半導体集積回路に関し、特にそのレイアウト
面積を縮小する改良に関するものである。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to an improvement for reducing the layout area thereof.

[従来の技術] 第10図は、電界効果トランジスタを用いた従来の2ボー
トCMOSRAMのメモリセルのレイアウト例を示して
いる。第11図は、その回路図であり、第12図は、第10図
において、Y−Y′で切断したときの断面図を示してい
る。第10図において、p拡散層100とポリシリコン線1
01が交差する部分でpMOSエンハンスメント型トラン
ジスタT、Tが形成され、n拡散層102とポリシ
リコン線101とが交差する部分でnMOSエンハンスメ
ント型トランジスタT〜Tが形成されている。図中
の黒四角の部分104は、p拡散層100、n拡散層102
あるいはポリシリコン線101が、絶縁膜の上にある金属
層(メタル)103と電気的に接合する部分であり、コン
タクト孔と呼ばれている。
[Prior Art] FIG. 10 shows a layout example of a memory cell of a conventional 2-boat CMOS RAM using field effect transistors. FIG. 11 is a circuit diagram thereof, and FIG. 12 is a sectional view taken along the line YY 'in FIG. In FIG. 10, p + diffusion layer 100 and polysilicon line 1
The pMOS enhancement type transistors T 1 and T 2 are formed at the intersection of 01, and the nMOS enhancement type transistors T 3 to T 8 are formed at the intersection of the n + diffusion layer 102 and the polysilicon line 101. The black square portions 104 in the figure are p + diffusion layers 100 and n + diffusion layers 102.
Alternatively, the polysilicon line 101 is a portion that is electrically joined to the metal layer (metal) 103 on the insulating film, and is called a contact hole.

CMOSトランジスタでは、同一基板上にpMOSトラ
ンジスタとnMOSトランジスタとを作る必要がある。
そのために、第12図に示すように、nSi基板105の
中に他方の導電型、すなわちp型のSi基板、すなわち
p−ウエル106を埋め込む。第12図では、pMOS用の
基板の中にnMOS用のp部分(p−ウエル)を
設け、そこにすべてのnMOSトランジスタが作られる
例を示している。尚、第10図では、p−ウエルの部分は
省略してある。第12図から明らかなように、断面構造
は、pおよびn拡散層100および102の上にSiO
などの絶縁膜107を介してポリシリコン層101が配置さ
れ、さらにその上に絶縁膜107を介して金属層103が配置
されてる。これらの間をコンタクト孔104を介して接続
することにより、第10図に示すようなレイアウトパター
ンが構成されることになる。ここで、pおよびn
散層100および102、ポリシリコン層101、金属層103の各
最小線幅とその最小間隔等は、レイアウト規則に基づい
て決められる。第10図のレイアウトパターンは、標準的
なCMOSのレイアウト規則に基づいてレイアウトした
例であり、図中のλは長さの基本単位を示している。
In a CMOS transistor, it is necessary to make a pMOS transistor and an nMOS transistor on the same substrate.
For that purpose, as shown in FIG. 12, the other conductivity type, that is, a p-type Si substrate, that is, the p-well 106 is embedded in the n - Si substrate 105. In the FIG. 12, n for pMOS - p for an nMOS into the substrate - the portion (p- well) provided, an example is shown in which all of the nMOS transistor is made therein. In FIG. 10, the p-well portion is omitted. As is clear from FIG. 12, the cross-sectional structure is such that SiO 2 is formed on the p + and n + diffusion layers 100 and 102.
The polysilicon layer 101 is arranged via the insulating film 107 such as the above, and the metal layer 103 is further arranged thereon via the insulating film 107. By connecting these via the contact holes 104, a layout pattern as shown in FIG. 10 is formed. Here, the minimum line widths of the p + and n + diffusion layers 100 and 102, the polysilicon layer 101, and the metal layer 103, the minimum distance between them, and the like are determined based on the layout rule. The layout pattern of FIG. 10 is an example of layout based on a standard CMOS layout rule, and λ in the drawing indicates a basic unit of length.

一方、第12図で示したSi基板の他に、絶縁基板の上に
単結晶Si層を形成した半導体集積回路もある。これ
は、いわゆるSOI(Silicon On Insulator)技術を用
いた構成であり、断面構造は、基板を除いては第12図で
示した構成と同様になる。すなわち、拡散層(p、n
拡散層)の上に絶縁膜を介してポリシリコン層が配置
され、さらにその上に絶縁膜を介して金属層が配置され
た構成になる。
On the other hand, in addition to the Si substrate shown in FIG. 12, there is also a semiconductor integrated circuit in which a single crystal Si layer is formed on an insulating substrate. This is a structure using a so-called SOI (Silicon On Insulator) technology, and the sectional structure is the same as the structure shown in FIG. 12 except for the substrate. That is, the diffusion layers (p + , n
(+ Diffusion layer), a polysilicon layer is arranged via an insulating film, and a metal layer is further arranged thereon via an insulating film.

このようなSOI構造を用いた別の構成法として、第13
図に示すようなトランジスタ構成法が提案されている。
ここで、110はSi基板、111はSiO絶縁膜、112、1
13および114はソース、ドレインおよびチャネル領域
(拡散層)である。115および116は第一および第二ポリ
シリコン層である。117は金属層、118はコンタクト孔で
ある。
As another construction method using such an SOI structure,
A transistor configuration method as shown in the figure has been proposed.
Here, 110 is a Si substrate, 111 is a SiO 2 insulating film, 112, 1
13 and 114 are a source, a drain and a channel region (diffusion layer). 115 and 116 are first and second polysilicon layers. 117 is a metal layer and 118 is a contact hole.

第13図は、SOI構造による、チャネル領域114の下
に、絶縁膜111を介してチャネル領域シールド用低抵抗
領域(第一ポリシリコン)115を設けた絶縁ゲート電界
効果トランジスタ(特願 昭55−93521号参照、
以下XMOSトランジスタと略記)の従来の構成を示し
ている。
FIG. 13 shows an insulated gate field effect transistor having an SOI structure in which a low resistance region (first polysilicon) 115 for shielding a channel region is provided below a channel region 114 via an insulating film 111 (Japanese Patent Application No. No. 93521,
Hereinafter, a conventional configuration of an XMOS transistor) is shown.

第14図は、第13図のXMOSトランジスタ構造をトラン
ジスタ記号で表わしたものであり、上部ゲートVguは
実線で、下部ゲートVglは破線で表わすことにする。
XMOSトランジスタは、チャネル領域114の下に、絶
縁膜111を介してチャネル領域シールド用の低抵抗領域1
15が設けられていることに特徴があり、以下のような利
点がある。
FIG. 14 shows the XMOS transistor structure of FIG. 13 by a transistor symbol. The upper gate Vgu is shown by a solid line and the lower gate Vgl is shown by a broken line.
The XMOS transistor includes a low resistance region 1 for shielding the channel region under the channel region 114 via an insulating film 111.
The feature is that 15 is provided, and has the following advantages.

1)三次元集積回路素子として用いた場合、その上下層
にある素子あるいは配線からの電気的干渉を二つのゲー
ト(Vgu、Vgl)でシールドする効果がある。
1) When used as a three-dimensional integrated circuit element, it has an effect of shielding electrical interference from elements or wirings in the upper and lower layers with two gates (Vgu, Vgl).

2)短チャネル効果を抑制する効果がある。2) It has an effect of suppressing the short channel effect.

[解決しようとする問題点] 半導体集積回路において、レイアウト面積を小さくする
ためには、配線層を増加させる必要がある。従来のSi
基板あるいはSOI構造によるレイアウトでは、前述し
たように、拡散層(p、n拡散層)−ポリシリコン
層−金属層で構成されている。このような従来構成の半
導体集積回路において、配線層を増加させるためには、
金属層(第一金属層)の上に絶縁膜を介して、さらに金
属層(第二金属層)を設けるような方法が採られてい
る。しかし、このような方法で配線層を増加させること
は、上部層ほど表面の段差が大きくなることから、第二
金属層では、第一金属層の配線パターンと比較して、最
小線幅、配線間隔とも大きくしなければならない。その
ために、上部層ほど配線効率が低下する問題がある。
[Problems to be Solved] In the semiconductor integrated circuit, it is necessary to increase the number of wiring layers in order to reduce the layout area. Conventional Si
In the layout based on the substrate or the SOI structure, as described above, the diffusion layer (p + , n + diffusion layer) -polysilicon layer-metal layer. In such a conventional semiconductor integrated circuit, in order to increase the number of wiring layers,
A method is employed in which a metal layer (second metal layer) is further provided on the metal layer (first metal layer) via an insulating film. However, increasing the number of wiring layers by such a method results in a larger surface step toward the upper layer. Therefore, in the second metal layer, as compared with the wiring pattern of the first metal layer, The spacing must be large. Therefore, there is a problem in that the wiring efficiency is lowered toward the upper layer.

そこで本発明の目的は、上記のような利点をもつXMO
Sトランジスタを用いて、レイアウト面積の縮小を意図
した半導体集積回路を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide an XMO having the above advantages.
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit intended to reduce the layout area by using S transistors.

[問題点を解決するための手段] このような目的を達成すべく、本発明は、チャネル領域
シールド用低抵抗領域と同一の材料により配線パターン
をチャネル領域シールド用低抵抗領域と同一階層に形成
することにより、高密度な半導体集積回路を提供する。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention forms a wiring pattern in the same layer as the channel region shield low resistance region using the same material as the channel region shield low resistance region. By doing so, a high-density semiconductor integrated circuit is provided.

[作用] 上記のような本発明構成によれば、配線層を増加させる
のに、従来構成のように第二金属層で行うのではなく、
チャネル領域シールド用低抵抗領域と同一材料(第一ポ
リシリコン層)を配線層として設けることになり、前記
の問題点を解決でき、レイアウト面積を縮小できる。
[Operation] According to the configuration of the present invention as described above, in order to increase the number of wiring layers, instead of using the second metal layer as in the conventional configuration,
Since the same material (first polysilicon layer) as the low resistance region for the channel region shield is provided as the wiring layer, the above problems can be solved and the layout area can be reduced.

[実施例] 以下、図面を参照して本発明の各実施例に就き説明す
る。尚、XMOSトランジスタは、三次元集積回路素子
に適した構造であることを述べたが、以下では説明を簡
単化するために、本発明を二次元集積回路に適用した場
合について説明する。三次元集積回路構造にするために
は、二次元集積回路構造の上にSOI技術を用いて、単
結晶Si層を形成し、その上に同様な半導体集積回路構
造を形成することにより、容易に構成できる。
Embodiments Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Although the XMOS transistor has been described as having a structure suitable for a three-dimensional integrated circuit element, the case where the present invention is applied to a two-dimensional integrated circuit will be described below to simplify the description. In order to obtain a three-dimensional integrated circuit structure, an SOI technique is used on the two-dimensional integrated circuit structure to form a single crystal Si layer, and a similar semiconductor integrated circuit structure is formed on the single crystal Si layer. Can be configured.

第1図は本発明の一実施例を示し、ここでは第10図と同
様な2ポートCMOSRAMのメモリセルのレイアウト
例を示している。図中、21はp拡散層、22はn拡散
層、23は第一ポリシリコン層、24は第二ポリシリコン
層、25は金属層である。26はコンタクト孔である。第2
a図〜第2d図は、第1図を各層毎に分解したレイアウ
トパターンを示している。すなわち、第2a図は第一ポ
リシリコン層23、第2b図はpおよびn拡散層21お
よび22、第2c図は第二ポリシリコン層24、第2d図は
金属層(メタル)25である。第3図は、第1図の回路図
であり、第14図と同様なトランジスタ記号で表わしてい
る。第4図は、第1図の構造を、Y−′で切断したとき
の断面構造を示している。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a layout example of a memory cell of a 2-port CMOS RAM similar to FIG. 10 is shown. In the figure, 21 is a p + diffusion layer, 22 is an n + diffusion layer, 23 is a first polysilicon layer, 24 is a second polysilicon layer, and 25 is a metal layer. 26 is a contact hole. Second
FIGS. a to 2d show layout patterns obtained by disassembling FIG. 1 for each layer. That is, FIG. 2a shows the first polysilicon layer 23, FIG. 2b shows the p + and n + diffusion layers 21 and 22, FIG. 2c shows the second polysilicon layer 24, and FIG. 2d shows the metal layer 25. is there. FIG. 3 is a circuit diagram of FIG. 1 and is represented by a transistor symbol similar to that of FIG. FIG. 4 shows a sectional structure of the structure of FIG. 1 taken along the line Y- ′.

第1図に破線で示した部分が、第13図で示したチャネル
領域シールド用低抵抗領域と同一材料(第一ポリシリコ
ン層)を用いた配線パターンであり、第2a図のレイア
ウトパターンに相当する。この部分は、第3図の回路図
では破線で示されている。
The portion shown by the broken line in FIG. 1 is a wiring pattern using the same material (first polysilicon layer) as the low resistance region for channel region shield shown in FIG. 13, and corresponds to the layout pattern of FIG. 2a. To do. This portion is indicated by a broken line in the circuit diagram of FIG.

第2a図において、図中第一ポリシリコン層23のうち、
符号1、2、3、4、5、6で示した以外の配線パター
ンは、XMOS特有の下側ゲート(Vgl)の電位を一
定電位に設定するためのものであり、pMOSトランジ
スタ(T、T)では、VDDに接続され、nMOSト
ランジスタ(T〜T)では、VSSに接続されてい
る。この様に構成することにより、三次元化した場合、
電気的干渉をシールドできる。配線パターン1、2、
3、4、5、6が本発明思想の表れている所であり、配
線パターンとして有効に利用され、レイアウト面積の縮
小化が達成できている。すなわち、下側ゲート(Vg
l)がない。従来の絶縁ゲート電界効果トランジスタを
用いたレイアウトでは、第1図に破線で示した部分(第
2a図のレイアウトパターン)の配線層がないことか
ら、配線部分1、2、3、4、5、6は、拡散層21、22
より上の配線層、すなわち、第1図における第二ポリシ
リコン層24あるいは金属層25で配線する必要があり、そ
の配線部分だけレイアウト面積が大きくなる。但し、こ
の第1図の例では、レイアウトから明らかなように、配
線部分1、2の部分はセル面積の拡大なしに、第二ポリ
シリコン層24で配線できることから、実際は配線部分
3、4、5、6がレイアウト面積の縮小に寄与している
ことになる。
In FIG. 2a, of the first polysilicon layer 23 in the figure,
Wiring patterns other than those denoted by reference numerals 1, 2, 3, 4, 5, and 6 are for setting the potential of the lower gate (Vgl) peculiar to the XMOS to a constant potential, and the pMOS transistor (T 1 , T 2 ) is connected to V DD , and nMOS transistors (T 3 to T 8 ) are connected to V SS . With this configuration, when three-dimensionalized,
Can shield electrical interference. Wiring patterns 1, 2,
3, 4, 5 and 6 show the idea of the present invention, which is effectively used as a wiring pattern and the layout area can be reduced. That is, the lower gate (Vg
There is no l). In the layout using the conventional insulated gate field effect transistor, since there is no wiring layer in the portion shown by the broken line in FIG. 1 (the layout pattern in FIG. 2a), the wiring portions 1, 2, 3, 4, 5, 6 is the diffusion layers 21 and 22
It is necessary to perform wiring in an upper wiring layer, that is, the second polysilicon layer 24 or the metal layer 25 in FIG. 1, and the layout area is increased only in the wiring portion. However, in the example of FIG. 1, as is apparent from the layout, the wiring portions 1 and 2 can be wired in the second polysilicon layer 24 without expanding the cell area. 5, 5 and 6 contribute to the reduction of the layout area.

第1図において、図中の黒四角の部分26は、第一ポリシ
リコン層23、pおよびn拡散層21および22、第二ポ
リシリコン層24が金属層(メタル)25と電気的に接合す
るコンタクト孔であり、白ヌキの四角の部分27は、第一
ポリシリコン層23と第二ポリシリコン層24とを電気的に
接合するビアホールであり、斜線下の二重四角の部分28
は、第一ポリシリコン層23とpおよびn拡散層21お
よび22を電気的に接合するコンタクト(埋め込みコンタ
クト)である。第一ポリシリコン層23、pおよびn
拡散層21および22、第二ポリシリコン層24、金属層25の
各最小線幅とその最小間隔等は、SOIのレイアウト規
則に基づいて決められる。第1図のレイアウトパターン
は、標準的なSOIのレイアウト規則に基づいてレイア
ウトした例であり、図中のλは長さの基本単位を示して
いる。
In FIG. 1, a black square portion 26 in the drawing is a first polysilicon layer 23, p + and n + diffusion layers 21 and 22, and a second polysilicon layer 24 is a metal layer (metal) 25 electrically. The contact hole to be joined, and the white square portion 27 is a via hole for electrically connecting the first polysilicon layer 23 and the second polysilicon layer 24, and the double square portion 28 below the diagonal line.
Is a contact (buried contact) for electrically connecting the first polysilicon layer 23 and the p + and n + diffusion layers 21 and 22. First polysilicon layer 23, p + and n +
The minimum line width of each of the diffusion layers 21 and 22, the second polysilicon layer 24, and the metal layer 25 and the minimum distance between them are determined based on the SOI layout rule. The layout pattern of FIG. 1 is an example of layout based on a standard SOI layout rule, and λ in the drawing indicates a basic unit of length.

ここで、第10図に示した従来の2ポートRAMのセル面
積と本発明の一実施例である第1図のセル面積とを比較
すると、(45.5λ×47λ)/(38λ×62.5λ)=0.9に
なり、10%セル面積が縮小されている。すなわち、第1
図のレイアウト面積は、従来のSOI構造による絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタを用いたレイアウトより、第
1図および第2a図に示した配線部分3、4、5、6の
分だけ、また従来のSi基板による電界効果トランジス
タを用いたレイアウトより、10%レイアウト面積が縮小
できることになる。これらは、いずれもチャネル領域シ
ールド用低抵抗領域と同一材料(第一ポリシリコン層)
を配線パターンとして設けた効果である。
Here, comparing the cell area of the conventional 2-port RAM shown in FIG. 10 with the cell area of FIG. 1 which is an embodiment of the present invention, (45.5λ × 47λ) / (38λ × 62.5λ) = 0.9, the cell area has been reduced by 10%. That is, the first
The layout area of the figure is the same as that of the conventional layout using the insulated gate field effect transistor having the SOI structure for the wiring portions 3, 4, 5 and 6 shown in FIGS. 1 and 2a, and the conventional Si substrate. Therefore, the layout area can be reduced by 10% compared to the layout using the field effect transistor. These are all made of the same material as the low resistance region for the channel region shield (first polysilicon layer).
This is the effect of providing as a wiring pattern.

このことは、第4図の断面図から次のように説明するこ
ともできる。従来のSOI構造あるいはSi基板を用い
たレイアウトの断面構造では、第12図に示したように、
およびn拡散層100および102−ポリシリコン層10
1−金属層103で構成されるのに対して、本発明では、第
4図に示したように、第一ポリシリコン層23−pおよ
びn拡散層21および22−第二ポリシリコン層24−金属
層25で構成され、等価的に配線層が一層増加したことに
相当する。この結果、レイアウト面積の縮小化が達成で
き、しかも前述したXMOSの利点がそのまま生かされ
たレイアウト構成を実現できている。
This can also be explained as follows from the sectional view of FIG. In the conventional SOI structure or the cross-sectional structure of the layout using the Si substrate, as shown in FIG.
p + and n + diffusion layers 100 and 102-polysilicon layer 10
In the present invention, as shown in FIG. 4, the first polysilicon layer 23-p + and n + diffusion layers 21 and 22-the second polysilicon layer are formed. 24− is composed of the metal layer 25, and equivalently corresponds to the fact that the number of wiring layers is further increased. As a result, the layout area can be reduced, and a layout configuration can be realized in which the advantages of the XMOS described above are utilized as they are.

XMOSトランジスタは、第13図および第14図に示した
ように、物理的には一個のトランジスタであるが、論理
的には二つのトランジスタが並列に接続されていると見
ることができる。すなわち、論理動作は、上部ゲートV
guと下部ゲートVglのどちらかのゲート電位あるい
は両方のゲート電位がしきい値電圧を越えれば導通す
る。このことに着目し、XMOSトランジスタの両方の
ゲートを有効に利用すれば、レイアウト面積をさらに縮
小できる。
The XMOS transistor is physically one transistor as shown in FIGS. 13 and 14, but logically it can be considered that two transistors are connected in parallel. That is, the logical operation is the upper gate V
If either the gate potential of gu or the lower gate Vgl or the gate potential of both of them exceeds the threshold voltage, conduction occurs. By paying attention to this fact and effectively using both gates of the XMOS transistor, the layout area can be further reduced.

第5図は、そのような論理回路の実施例として、Dフリ
ップ・フロップのレイアウト例を示している。第6a図
〜第6d図は、第5図を各層毎に分解したレイアウトパ
ターンを示している。すなわち、第6a図は第一ポリシ
リコン層23、第6b図はpおよびn拡散層21および
22、第6c図は第二ポリシリコン層24、第6d図は金属
層(メタル)25である。第7図は、第5図の回路図であ
る。第8図は、Si基板上に形成された、電界効果トラ
ンジスタを用いた従来のDフリップ・フロップのレイア
ウト例であり、第9図は、その回路図である。
FIG. 5 shows a layout example of a D flip-flop as an embodiment of such a logic circuit. 6a to 6d show layout patterns obtained by disassembling FIG. 5 for each layer. That is, FIG. 6a shows the first polysilicon layer 23, and FIG. 6b shows the p + and n + diffusion layers 21 and
22, FIG. 6c is a second polysilicon layer 24, and FIG. 6d is a metal layer (metal) 25. FIG. 7 is a circuit diagram of FIG. FIG. 8 is a layout example of a conventional D flip-flop using a field effect transistor formed on a Si substrate, and FIG. 9 is a circuit diagram thereof.

第5図に破線で示した部分が、第13図に示したチャネル
領域シールド用低抵抗領域、すなわち第一ポリシリコン
層23と同一の材料を用いた配線パターンであり、第6a
図のレイアウトパターンに相当する。この部分は、第7
図の回路図では破線で示されている。
A portion shown by a broken line in FIG. 5 is a wiring pattern made of the same material as the low resistance region for channel region shield shown in FIG. 13, that is, the first polysilicon layer 23.
It corresponds to the layout pattern in the figure. This part is the 7th
It is indicated by a broken line in the circuit diagram of the figure.

第9図において、pMOSトランジスタT、Tおよ
びT、T10は、二つのトランジスタが並列に接続され
ている部分である。この部分は、XMOSトランジスタ
では、第7図に示すように表わすことができる。すなわ
ち、T、TおよびT、T10のトランジスタは、レ
イアウト面積上では、それぞれ一つのトランジスタとし
て扱え、論理的には二つのトランジスタが並列に接続さ
れていることになり、レイアウト面積を縮小できる。
尚、第7図において、T、TおよびT、T10以外
のトランジスタの下側ゲートは、pMOSトランジスタ
(T、T、T11)では、VDDに接続され、nMOS
トランジスタ(T、T、T、T、T12、T13
14)では、VSSに接続されている。この様に構成する
ことにより、三次元化した場合、電気的干渉をシールド
できる。
In FIG. 9, pMOS transistors T 3 , T 4 and T 9 , T 10 are portions in which two transistors are connected in parallel. This portion can be represented in an XMOS transistor as shown in FIG. That is, the transistors of T 3 , T 4 and T 9 , T 10 can be treated as one transistor in terms of layout area, and logically two transistors are connected in parallel, and the layout area can be reduced. Can be reduced.
In FIG. 7, the lower gates of the transistors other than T 3 , T 4 and T 9 , T 10 are connected to V DD in the pMOS transistors (T 1 , T 5 , T 11 ) and the nMOS
Transistor (T 2, T 6, T 7, T 8, T 12, T 13,
At T 14 ) it is connected to V SS . With such a configuration, electrical interference can be shielded in the case of three-dimensionalization.

第5図と第6a図において、図中第一ポリシリコン層23
のうち、符号7、8で示した配線パターンが下側ゲート
を有効に利用したレイアウト例であり、TおよびT10
のゲートは第一ポリシリコン層で配線され、レイアウト
面積の縮小に寄与している。また、図中第一ポリシリコ
ン層23のうち、符号9で示した配線パターンも第一ポリ
シリコン層で配線され、レイアウト面積の縮小に寄与し
ている。
5 and 6a, the first polysilicon layer 23 in the figures
Among them, the wiring patterns denoted by reference numerals 7 and 8 are layout examples in which the lower gate is effectively used, and T 3 and T 10
The gate is wired by the first polysilicon layer, which contributes to the reduction of the layout area. Further, the wiring pattern indicated by reference numeral 9 in the first polysilicon layer 23 in the drawing is also wired by the first polysilicon layer, which contributes to the reduction of the layout area.

第5図のレイアウトパターンは、標準的なSOIのレイ
アウト規則に基づいてレイアウトした例であり、第8図
のレイアウトパターンは、標準的なCMOSのレイアウ
ト規則に基づいてレイアウトした例である。図中のλは
いずれも長さの基本単位を示している。ここで、第8図
に示した従来のDフリップ・フロップのセル面積と本発
明の実施例である第5図のセル面積とを比較すると、
(33λ×61λ)/(44λ×62λ)=0.74になり、26%セ
ル面積が縮小されている。これは、いずれもチャネル領
域シールド用低抵抗領域と同一材料(第一ポリシリコン
層)を配線パターンとして設けた効果である。
The layout pattern of FIG. 5 is an example laid out based on the standard SOI layout rule, and the layout pattern of FIG. 8 is an example laid out based on the standard CMOS layout rule. Each λ in the figure indicates a basic unit of length. Here, comparing the cell area of the conventional D flip-flop shown in FIG. 8 with the cell area of FIG. 5 which is an embodiment of the present invention,
(33λ × 61λ) / (44λ × 62λ) = 0.74, which is a 26% reduction in cell area. This is the effect of providing the same material (first polysilicon layer) as the wiring pattern for the low resistance region for the channel region shield.

[発明の効果] 以上詳述したように、本発明では、チャネル領域シール
ド用低抵抗領域を形成する第一ポリシリコン層と同一の
材料で配線パターンをチャネル領域シールド用低抵抗領
域と同一階層に形成することにより、レイアウト面積を
縮小することができる。特に、このレイアウト面積縮小
効果は、配線パターンが複雑になればなるほど、すなわ
ち、大規模集積回路になればなるほど、第一ポリシリコ
ン層で配線できる確率が増加し、顕著になる。
[Effects of the Invention] As described in detail above, in the present invention, the wiring pattern is formed in the same layer as the channel region shield low resistance region using the same material as the first polysilicon layer forming the channel region shield low resistance region. By forming it, the layout area can be reduced. In particular, this layout area reduction effect becomes more remarkable as the wiring pattern becomes more complicated, that is, as the circuit becomes a large-scale integrated circuit, because the probability of wiring in the first polysilicon layer increases.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の2ポートCMOSRAMのメモリセ
ルのレイアウト図である。第2a図〜第2d図は、第1
図を各層毎に分解したレイアウトパターン図であり、第
2a図は第一ポリシリコン層、第2b図はpおよびn
拡散層、第2c図は第二ポリシリコン層、第2d図は
金属層をそれぞれ示している。第3図は、第1図の回路
図である。第4図は、第1図において、Y−Y′で切断
したときの断面図である。第5図は、本発明のDフリッ
プ・フロップのレイアウト図である。第6a図〜第6d
図は、第5図を各層毎に分解したレイアウトパターン図
であり、第6a図は第一ポリシリコン層、第6b図はp
およびn拡散層、第6c図は第二ポリシリコン層、
第6d図は金属層をそれぞれ示している。第7図は、第
5図の回路図である。第8図は、従来のDフリップ・フ
ロップのレイアウト図であり、第9図は、その回路図で
ある。第10図は、従来の2ポートCMOSRAMのメモ
リセルのレイアウト図であり、第11図は、その回路図で
ある。第12図は、第10図において、Y−Y′で切断した
ときの断面図である。第13図は、従来の絶縁ゲート電界
効果トランジスタの構造の断面図であり、第14図は、そ
の回路図である。 1から9…本発明の実施例になる第一ポリシリコン層23
の配線パターン、21…p拡散層、22…n拡散層、23
…第一ポリシリコン層、24…第二ポリシリコン層、25…
金属層、26…コンタクト孔、27…ビアホール、28…埋め
込みコンタクト。
FIG. 1 is a layout diagram of a memory cell of a 2-port CMOS RAM of the present invention. Figures 2a to 2d show the first
FIG. 2 is a layout pattern diagram obtained by disassembling the diagram for each layer, FIG. 2a being a first polysilicon layer, and FIG. 2b being p + and n.
+ Diffusion layer, FIG. 2c shows a second polysilicon layer, and FIG. 2d shows a metal layer. FIG. 3 is a circuit diagram of FIG. FIG. 4 is a sectional view taken along the line YY 'in FIG. FIG. 5 is a layout diagram of the D flip-flop of the present invention. 6a to 6d
FIG. 6 is a layout pattern diagram in which FIG. 5 is exploded for each layer. FIG. 6a is a first polysilicon layer, and FIG. 6b is p.
+ And n + diffusion layers, FIG. 6c shows a second polysilicon layer,
FIG. 6d shows the respective metal layers. FIG. 7 is a circuit diagram of FIG. FIG. 8 is a layout diagram of a conventional D flip-flop, and FIG. 9 is a circuit diagram thereof. FIG. 10 is a layout diagram of a memory cell of a conventional 2-port CMOS RAM, and FIG. 11 is a circuit diagram thereof. FIG. 12 is a sectional view taken along the line YY 'in FIG. FIG. 13 is a sectional view of the structure of a conventional insulated gate field effect transistor, and FIG. 14 is a circuit diagram thereof. 1 to 9 ... First polysilicon layer 23 according to an embodiment of the present invention
Wiring pattern, 21 ... P + diffusion layer, 22 ... N + diffusion layer, 23
… First polysilicon layer, 24… Second polysilicon layer, 25…
Metal layer, 26 ... Contact hole, 27 ... Via hole, 28 ... Embedded contact.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 29/784 9170−4M H01L 27/06 102 H ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H01L 29/784 9170-4M H01L 27/06 102 H

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】チャネル領域下に、絶縁膜を介してチャネ
ル領域シールド用低抵抗領域を設けた絶縁ゲート電界効
果トランジスタを用いた半導体集積回路において、 前記チャネル領域シールド用低抵抗領域と同一材料によ
る配線パターンを前記チャネル領域シールド用抵抗領域
と同一階層内に配設したことを特徴とする半導体集積回
路。
1. A semiconductor integrated circuit using an insulated gate field effect transistor in which a low resistance region for shielding a channel region is provided below a channel region by using the same material as the low resistance region for shielding the channel region. A semiconductor integrated circuit having a wiring pattern arranged in the same layer as the channel region shield resistance region.
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