JP3148399B2 - 半導体装置の製造方法 - Google Patents

半導体装置の製造方法

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    • 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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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体装置の製造方法に
係り、詳しくはゲートアレイの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の全面素子形成型ゲートアレイ(S
OG)の一部を図10に示す。各基本セル1はPMOS
トランジスタ2とNMOSトランジスタ3とを互いに隣
接させて構成されている。多数の基本セル1を半導体基
板上に敷き詰めてSOGが構成されている。高電源供給
ラインVDDは各基本セル1のPMOSトランジスタ2上
を通過するように配置され、低電源供給ラインVSSは各
基本セル1のNMOSトランジスタ3上を通過するよう
に配置されている。このため、あるセル5を配置場所
α,βのいずれに配置しても、高電源供給ラインVDD及
び低電源供給ラインVSSと接続するためのセル内のパタ
ーンは固定的に決定できる。
【0003】例えば図8に示すように、2つの入力端子
A1,A2と1つの出力端子Xとを備えた2入力NAN
D回路6を配置する場合について見てみる。2入力NA
ND回路6は回路図で示すと、図9に示すようにPMO
Sトランジスタ7,8とNMOSトランジスタ9,10
とで構成される。各PMOSトランジスタ7,8のドレ
インは共に出力端子X及びNMOSトランジスタ9のド
レインに接続されている。NMOSトランジスタ9のソ
ースはNMOSトランジスタ10のドレインに接続さ
れ、同トランジスタ10のソースは低電源供給ラインV
SSに接続されている。そして、PMOS及びNMOSト
ランジスタ7,9のゲートが入力端子Aとなり、PM
OS及びNMOSトランジスタ8,10のゲートが入力
端子Aとなる。
【0004】従って、2入力NAND回路6の実パター
ンは図11に示すように、各PMOSトランジスタ7,
8のソースと高電源供給ラインVDDとがコンタクトホー
ル11,12で接続される。NMOSトランジスタ10
のソースと低電源供給ラインVSSとがコンタクトホール
13で接続される。又、PMOSトランジスタ7,8の
共通ドレインとセル内配線14とがコンタクトホール1
5で接続され、NMOSトランジスタ9のドレインとセ
ル内配線14とがコンタクトホール16で接続される。
【0005】従って、図10に示す従来のゲートアレイ
では、2入力NAND回路6に対して図11に示す実パ
ターンを1つ設定しておけば、任意の場所に2入力NA
ND回路を配置することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のゲー
トアレイでは基本セル1の上方を高電源供給ラインVDD
及び低電源供給ラインVSSが通過している。そのため、
配置したセルの上方の配線領域が小さくなってしまい、
セルの内部配線の自由度が低いという問題がある。
【0007】上記問題点を解決するため、近年、図7に
示す全面素子形成型ゲートアレイ(SOG)20が開発
されている。各基本セル21はPMOSトランジスタ2
2とNMOSトランジスタ23とを互いに隣接させて構
成されている。高電源供給ラインVDD及び低電源供給ラ
インVSSは基本セル21の両トランジスタ22,23に
沿うように各基本セル間に交互に配置されている。従っ
て、このゲートアレイ20では電源供給ラインVDD,V
SSが基本セル21の上方を通過しないため、配置したセ
ルの上方の配線領域を大きくして内部配線の自由度を向
上することができる。
【0008】ところが、このゲートアレイ20において
は、あるセルを電源供給ラインを挟むように配置しよう
とすると、配置する場所によってセルと高電源供給ライ
ンと低電源供給ラインとの位置関係が異なる。このた
め、従来のように各セルについて内部配線とコンタクト
ホールの情報が固定化された1つの実パターンではセル
を配置できなくなるという問題がある。
【0009】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、電源供給の制約があるにもかかわら
ずセルの配置を自由に行うことができることを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1発明は、PMOSトランジスタとNMOSトラ
ンジスタとを互いに隣接させて構成した基本セルが半導
体基板上に敷き詰められ、高電源供給ライン及び低電源
供給ラインが交互に基本セルの両トランジスタに沿うよ
うに各基本セル間に形成される半導体装置にセルの実パ
ターンを配置するようにした半導体装置の製造方法であ
って、予め各セルに対して高電源供給ラインとのコンタ
クトホールを含む第1の接続線、低電源供給ラインとの
コンタクトホールを含む第2の接続線及び内部配線から
り、所定の電源供給ラインを挟んで配置した場合に線
対称となる関係の実パターンを複数用意する。そして、
各セルの配置場所で決まる電源の位置関係に応じて所定
の実パターンを配置する。
【0011】又、第2発明は、PMOSトランジスタと
NMOSトランジスタとを互いに隣接させて構成した基
本セルが半導体基板上に敷き詰められ、高電源供給ライ
ン及び低電源供給ラインが交互に基本セルの両トランジ
スタに沿うように各基本セル間に形成される半導体装置
にセルの実パターンを配置するようにした半導体装置の
製造方法であって、予め各セルに対して前記高電源供給
ラインから低電源供給ラインまで延び、かつ、高電源供
給ラインに接続される第3の接続線、低電源供給ライン
に接続される第4の接続線及び内部配線からなる実パタ
ーンを1つ用意しておく。そして、各セルの配置場所に
所定の実パターンを配置した後、高電源供給ラインと第
3の接続線とのコンタクトホール及び低電源供給ライン
と第4の接続線とのコンタクトホールを配置する。
【0012】更に、第3発明は、PMOSトランジスタ
とNMOSトランジスタとを互いに隣接させて構成した
基本セルが半導体基板上に敷き詰められ、高電源供給ラ
イン及び低電源供給ラインが交互に基本セルの両トラン
ジスタに沿うように各基本セル間に形成される半導体装
置にセルの実パターンを配置するようにした半導体装置
の製造方法であって、予め各セルに対して高電源供給ラ
インから低電源供給ラインまで延び、かつ、高電源供給
ライン及び低電源供給ラインとのコンタクトホールを含
む第5,第6の接続線と内部配線からなる実パターンを
1つ用意しておく。そして、各セルの配置場所に所定の
実パターンを配置した後、低電源供給ラインと第5の接
続線とのコンタクトホール及び高電源供給ラインと第6
の接続線とのコンタクトホールを削除するようにした。
【0013】
【作用】第1発明では、セル配置処理において、あるセ
ルの配置位置決定後に、配置場所で決まる電源の位置関
係に応じて各セルについて複数用意してある所定の電
源供給ラインを挟んで配置した場合に線対称となる関係
実パターンの中から適合する実パターンを選択し、配
置を行うことによってセルレイアウトが完了する。
【0014】第2発明では、セル配置処理において、あ
るセルの配置位置決定後に、対応する実パターンを配置
し、配置後処理において実パターンと電源の位置関係か
ら電源供給ラインと接続するためのコンタクトホールを
発生してセルレイアウトが完了する。
【0015】第3発明では、セル配置処理において、あ
るセルの配置位置決定後に、対応する実パターンを配置
し、配置後処理において実パターンと電源の位置関係か
ら不必要な電源コンタクトホールを削除してセルレイア
ウトが完了する。
【0016】
【実施例】(第1実施例)以下、第1発明を具体化した
第1実施例を図1,図2に従って説明する。
【0017】図1は図8,図9に示す2入力NAND回
路6を前記ゲートアレイ20に配置する場合の実パター
ン30を示している。実パターン30の接続線31はコ
ンタクトホール31a〜31cにより各PMOSトラン
ジスタ7,8のソースと高電源供給ラインVDDとに接続
されている。接続線32はコンタクトホール32a,3
2bによりNMOSトランジスタ10のソースと低電源
供給ラインVSSとに接続されている。又、セル内配線3
3がコンタクトホール33a,33bによりPMOSト
ランジスタ7,8の共通ドレインとNMOSトランジス
タ9のドレインとに接続されている。
【0018】本実施例では2入力NAND回路6につい
て図1に示すような実パターンを複数用意しておく。図
2は2つの2入力NAND回路6を低電源供給ラインV
SSを挟むように配置した例を示している。図2におい
て、低電源供給ラインVSSが基本セルの上部に位置する
基本セルに対して図1に示す実パターン30が配置され
ている。又、低電源供給ラインVSSが基本セルの下部に
位置する基本セルに対して実パターン34が配置されて
いる。実パターン34は低電源供給ラインVSSを挟ん
で、実パターン30と線対称となる関係になっている。
【0019】このように、本実施例では予め各セルにつ
いて所定の電源供給ラインを挟んで配置した場合に線対
称となる関係の複数の実パターンを用意しており、ゲー
トアレイ20のセル配置場所に応じて所定の実パターン
を配置するようにした。従って、電源供給に制約がある
にもかかわらず、セルの配置を自由に行うことができ
る。
【0020】又、本実施例のゲートアレイ20は高電源
供給ラインVDD及び低電源供給ラインVSSを基本セル2
1の両トランジスタ22,23に沿うように各基本セル
間に交互に配置している。従って、基本セルの上方の配
線領域が小さくなるのが抑制されるため、各セルについ
て用意する実パターンにおける内部配線の自由度を向上
することができる。
【0021】(第2実施例)次に第2発明を具体化した
第2実施例を図3,図4に従って説明する。尚、前記第
1実施例と同様の構成については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。
【0022】図3は図8,図9に示す2入力NAND回
路6を前記ゲートアレイ20に配置するための実パター
ン40を示している。実パターン40の接続線41,4
2は高電源供給ラインVDDから低電源供給ライブラリV
SSまで延びている。接続線41はコンタクトホール41
a,41bにより各PMOSトランジスタ7,8のソー
スに接続されている。接続線42はコンタクトホール4
2aによりNMOSトランジスタ10のソースに接続さ
れている。尚、接続線41,42と高電源供給ラインV
DD及び低電源供給ラインVSSとの間にはコンタクトホー
ルは形成されていない。
【0023】本実施例では2入力NAND回路6につい
て図3に示すような実パターン40が1つのみ用意され
る。図4は2つの2入力NAND回路6を低電源供給ラ
インVSSを挟むように配置した例を示している。図4に
おいて、実パターン40を配置した後、高電源供給ライ
ンVDDと接続線41との交差部分に配線情報としてコン
タクトホール43を自動発生させるとともに、低電源供
給ラインVSSと接続線42との交差部分に配線情報とし
てコンタクトホール44を自動発生させることにより、
配置場所にセル配置可能となる。
【0024】このように、本実施例では予め各セルにつ
いて1つの実パターンを用意するだけでよいため、実パ
ターン数を低減できるとともに、実パターン作成に要す
る工数を削減できる。又、本実施例においても、電源供
給に制約があるにもかかわらず、セルの配置を自由に行
うことができる。
【0025】(第3実施例)次に第3発明を具体化した
第3実施例を図5,図6に従って説明する。尚、前記第
1実施例と同様の構成については同一の符号を付してそ
の説明を省略する。
【0026】図5は図8,図9に示す2入力NAND回
路6を前記ゲートアレイ20に配置するための実パター
ン50を示している。実パターン50の接続線51,5
2は高電源供給ラインVDDから低電源供給ライブラリV
SSまで延びている。接続線51はコンタクトホール51
a,51bにより各PMOSトランジスタ7,8のソー
スに接続されるとともに、接続線51はコンタクトホー
ル51c,51dにより電源供給ラインに接続されてい
る。接続線52はコンタクトホール52aによりNMO
Sトランジスタ10のソースに接続されるとともに、接
続線52はコンタクトホール52b,52cにより電源
供給ラインに接続されている。
【0027】そして、本実施例では2入力NAND回路
6について図5に示すような実パターン50が1つのみ
用意される。図6は2つの2入力NAND回路6を低電
源供給ラインVSSを挟むように配置した例を示してい
る。図6において、実パターン50を配置した後、低電
源供給ラインVSSと接続線51との交差部分のコンタク
トホールを自動削除するとともに、高電源供給ラインV
SSと接続線52との交差部分のコンタクトホールを自動
削除することにより、配置場所にセル配置可能となる。
【0028】このように、本実施例では予め各セルにつ
いて1つの実パターンを用意するだけでよいため、実パ
ターン数を低減できるとともに、実パターン作成に要す
る工数を削減できる。又、本実施例においても、電源供
給に制約があるにもかかわらず、セルの配置を自由に行
うことができる。
【0029】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
電源供給の制約があるにもかかわらずセルの配置を自由
に行うことができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の実パターンを示すレイアウト図で
ある。
【図2】図1の実パターンを用いたレイアウト図であ
る。
【図3】第2実施例の実パターンを示すレイアウト図で
ある。
【図4】図3の実パターンを用いたレイアウト図であ
る。
【図5】第3実施例の実パターンを示すレイアウト図で
ある。
【図6】図5の実パターンを用いたレイアウト図であ
る。
【図7】本発明で使用するゲートアレイのバルク構成図
である。
【図8】2入力NAND回路を示す論理図である。
【図9】図8の2入力NAND回路の回路図である。
【図10】従来のゲートアレイのバルク構成図である。
【図11】従来の実パターンを示すレイアウト図であ
る。
【符号の説明】
21 基本セル 22 PMOSトランジスタ 23 NMOSトランジスタ 30,40,50 実パターン 31,32 接続線 33 内部配線 VDD 高電源供給ライン VSS 低電源供給ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 27/118 G06F 17/50 H01L 21/82

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 PMOSトランジスタとNMOSトラン
    ジスタとを互いに隣接させて構成した基本セルが半導体
    基板上に敷き詰められ、高電源供給ライン及び低電源供
    給ラインが交互に基本セルの両トランジスタに沿うよう
    に各基本セル間に形成される半導体装置にセルの実パタ
    ーンを配置するようにした半導体装置の製造方法であっ
    て、 予め各セルに対して前記高電源供給ラインとのコンタク
    トホールを含む第1の接続線、低電源供給ラインとのコ
    ンタクトホールを含む第2の接続線及び内部配線からな
    り、所定の電源供給ラインを挟んで配置した場合に線対
    称となる関係の実パターンを複数用意し、各セルの配置
    場所で決まる電源の位置関係に応じて所定の実パターン
    を配置するようにしたことを特徴とする半導体装置の製
    造方法。
  2. 【請求項2】 PMOSトランジスタとNMOSトラン
    ジスタとを互いに隣接させて構成した基本セルが半導体
    基板上に敷き詰められ、高電源供給ライン及び低電源供
    給ラインが交互に基本セルの両トランジスタに沿うよう
    に各基本セル間に形成される半導体装置にセルの実パタ
    ーンを配置するようにした半導体装置の製造方法であっ
    て、 予め各セルに対して前記高電源供給ラインから低電源供
    給ラインまで延び、かつ、高電源供給ラインに接続され
    る第3の接続線、低電源供給ラインに接続される第4の
    接続線及び内部配線からなる実パターンを1つ用意し、
    各セルの配置場所に所定の実パターンを配置した後、高
    電源供給ラインと第3の接続線とのコンタクトホール及
    び低電源供給ラインと第4の接続線とのコンタクトホー
    ルを配置するようにしたことを特徴とする半導体装置の
    製造方法。
  3. 【請求項3】 PMOSトランジスタとNMOSトラン
    ジスタとを互いに隣接させて構成した基本セルが半導体
    基板上に敷き詰められ、高電源供給ライン及び低電源供
    給ラインが交互に基本セルの両トランジスタに沿うよう
    に各基本セル間に形成される半導体装置にセルの実パタ
    ーンを配置するようにした半導体装置の製造方法であっ
    て、 予め各セルに対して前記高電源供給ラインから低電源供
    給ラインまで延び、かつ、高電源供給ライン及び低電源
    供給ラインとのコンタクトホールを含む第5,第6の接
    続線と内部配線からなる実パターンを1つ用意し、各セ
    ルの配置場所に所定の実パターンを配置した後、低電源
    供給ラインと第5の接続線とのコンタクトホール及び高
    電源供給ラインと第6の接続線とのコンタクトホールを
    削除するようにしたことを特徴とする半導体装置の製造
    方法。
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