JPH0786534A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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Publication number
JPH0786534A
JPH0786534A JP22454893A JP22454893A JPH0786534A JP H0786534 A JPH0786534 A JP H0786534A JP 22454893 A JP22454893 A JP 22454893A JP 22454893 A JP22454893 A JP 22454893A JP H0786534 A JPH0786534 A JP H0786534A
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JP
Japan
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gate
diffusion layers
transistor
semiconductor device
type
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22454893A
Other languages
English (en)
Inventor
Sachiko Yamashita
幸子 山下
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP22454893A priority Critical patent/JPH0786534A/ja
Publication of JPH0786534A publication Critical patent/JPH0786534A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、共通のバルク工程から、複数の動
作速度を有する基本セルを形成し得る半導体装置を提供
することを目的とする。 【構成】 ゲートアレイ型半導体装置はP型拡散層20
a〜21d及びN型拡散層21a〜21dからなる基本
セルを基板上に構成している。前記P型拡散層20a〜
20d及びN型拡散層21a〜21d上でそれぞれ交差
する複数のゲート部22,23,24が形成されてい
る。前記P型又はN型拡散層20a〜20d,21a〜
21d及びゲート部22,23,24により複数のトラ
ンジスタからなる基本セルが構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多様な動作速度に対応
可能なゲートアレイ型の半導体装置に関するものであ
る。
【0002】近年、LSI等の半導体装置は様々な分野
で利用され、コンピュータ、パソコン、オーディオをは
じめ、FA、OA機器など、その応用分野は年とともに
拡大されている。このように、応用分野が多様化するに
伴い、要求される機能、動作速度等も多様化している。
従って、半導体装置の開発にあたり、その多様化した要
求に答えるため、多種のセルを開発する必要がある。
【0003】
【従来の技術】ゲートアレイ型の半導体装置はLSIの
チップ上に基本セルが整然と列状に並べられて構成され
ている。このセルはPチャネルMOSトランジスタとN
チャネルMOSトランジスタの配列で構成されている。
【0004】一つの共通基本セルから、配線の仕方によ
ってインバータ、2入力NAND、NORから、さらに
複雑な機能ブロックを形成することが可能である。従っ
て、ゲートアレイはバルク工程を共通化し、サーフェイ
ス工程以降を変更することにより、多様な品種を構成す
ることが可能となる。
【0005】従来のLSIにおいては、1つのセルは前
後に接続される回路によって決まる1組の遅延時間を有
しており、異なる遅延時間を有する半導体装置を提供す
るためには新たなセルを開発して対応していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、新たなセル
を開発するためにはゲートの幅を変更したり、回路を構
成する素子の数を変更したりする必要があり、開発の工
数が増大するという問題があった。
【0007】また、多種のセルをそろえることは、多種
のバルクを用意することであり、このため量産性を損な
い、コストの増大を引き起こすという問題があった。本
発明の目的は、共通のバルク工程から、複数の動作速度
を有する基本セルを形成し得る半導体装置を提供するこ
とにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。すなわち、ゲートアレイ型半導体装置は複数
のP型拡散層20a〜20d及び複数のN型拡散層21
a〜21dからなる基本セルを基板上に構成している。
前記P型拡散層20a〜20d及びN型拡散層21a〜
21d上でそれぞれ交差する電界効果トランジスタの複
数のゲート部22,23,24が形成されている。前記
P型又はN型拡散層20a〜20d,21a〜21d及
びゲート部22,23,24により複数のトランジスタ
からなる基本セルが構成されている。
【0009】
【作用】複数のP型拡散層20a〜20d、N型拡散層
2a〜2d、ゲート部22,23,24を接続する配線
を変更することにより、基本セルを構成するトランジス
タの数が変更される。従って、配線を変更することによ
り基本セルの動作速度が変更される。
【0010】
【実施例】図2〜図6は本発明を具体化したゲートアレ
イ型の半導体装置の一実施例を示す。
【0011】図2に示すように、基板上には正方形を4
等分した形状で4つのP型拡散層1a〜1dが形成され
ている。前記基板上において、前記拡散層に並設して4
つのN型拡散層2a〜2dが形成され、そのN型拡散層
2a〜2dは前記P型拡散層1a〜1dと同様に正方形
を4等分した形状で形成されている。
【0012】前記拡散層1a及び1d間、拡散層1b及
び1c間、拡散層2a及び2d間、拡散層2b及び2c
間の上方には第1のゲート3が形成されている。このゲ
ート3とほぼ直交して、拡散層1a及び1b間、拡散層
1c及び1d間の上方には第2のゲート4aが形成され
ている。また、同様に前記ゲート3とほぼ直交して、拡
散層2a及び2b間、拡散層2c及び2d間の上方には
第3のゲート4bが形成されている。なお、前記ゲート
3,4a,4bはポリシリコンで形成されている。
【0013】前記第1のゲート3の長手方向中間部はコ
ンタクトホール5を介してゲート信号配線(図示しな
い)に接続されている。そして、前記ゲート信号配線か
ら各ゲート3,4a,4bに同一のゲート信号が入力さ
れる。
【0014】この基本セルを利用したインバータの構成
例を次に示す。図3に示すように、P型拡散層1a,1
dは高電位側電源VCCを供給する第1の電源配線6aと
コンタクトホール6b,6cを介してそれぞれ接続され
ている。また、N型拡散層2b,2cは低電位側電源V
SSを供給する第2の電源配線7aとコンタクトホール7
b,7cを介してそれぞれ接続されている。
【0015】さらに、P型拡散層1cとN型拡散層2d
とは、コンタクトホール8b,8cを介してアルミ配線
8aにより接続されている。そして、前記アルミ配線8
aはコンタコトホール9を介して、出力信号配線(図示
しない)に接続される。
【0016】図4に示すように、上記の配線により、拡
散層1c,1d及びゲート4aからPチャネルMOSト
ランジスタTr1が形成される。さらに、拡散層1a,1
b及びゲート4aからPチャネルMOSトランジスタT
r3が、拡散層1b,1c及びゲート3からPチャネルM
OSトランジスタTr4がそれぞれ形成される。この3個
のトランジスタTr1,Tr3,Tr4は同じサイズである。
【0017】一方、拡散層2c,2d及びゲート4bか
らNチャネルMOSトランジスタT r2が形成される。さ
らに、拡散層2a,2b及びゲート4bからNチャネル
MOSトランジスタTr5が、拡散層2a,2d及びゲー
ト3からNチャネルMOSトランジスタTr6がそれぞれ
形成される。同様に3個のトランジスタTr2,Tr5,T
r6は同じサイズである。
【0018】上記拡散層1bはトランジスタTr3のドレ
インであるとともに、トランジスタTr4のソースでもあ
る。また、拡散層2aはトランジスタTr5のドレインで
あるとともに、トランジスタTr6のソースでもある。
【0019】従って、トランジスタTr3,Tr4は直列に
接続され、同トランジスタTr3,T r4にトランジスタT
r1が並列に接続されている。また、トランジスタTr5
r6は直列に接続され、同トランジスタTr5,Tr6にト
ランジスタTr2が並列に接続されている。そして、前記
トランジスタTr1〜Tr6にはゲート3,4a,4bによ
り同一のゲート信号が入力される。
【0020】以上のように、3個のPチャネルMOSト
ランジスタTr1,Tr3,Tr4及び3個のNチャネルMO
SトランジスタTr2,Tr5,Tr6からインバータが構成
される。
【0021】前記基本セルを利用して動作速度の異なる
インバータの構成例を次に示す。図5に示すように、こ
の構成例はP型拡散層1aと第1の電源配線6aとの接
続、及びN型拡散層2bと第2の電源配線と7aとの接
続が省略されていることを除き、図3の配線と同様であ
る。
【0022】図6にインバータの回路構成を示す。上記
配線により、図4の構成に加え、拡散層1a,1d及び
ゲート3からなるPチャネルMOSトランジスタT
r7と、拡散層2b,2c及びゲート3からなるNチャネ
ルMOSトランジスタTr8とが形成される。
【0023】前記拡散層1aはトランジスタTr7のドレ
インンであるとともに、トランジスタTr3のソースでも
ある。また、拡散層1bはトランジスタTr3のドレイン
であるとともに、トランジスタTr4のソースでもある。
【0024】同様に拡散層2bはトランジスタTr8のド
レインであるとともに、トランジスタTr5のソースでも
ある。また、拡散層2aはトランジスタTr5のドレイン
であるとともに、トランジスタTr6のソースでもある。
【0025】従って、トランジスタTr3,Tr4,Tr7
直列に接続され、同トランジスタT r3,Tr4,Tr7に対
しトランジスタTr1が並列に接続されている。また、ト
ランジスタTr5,Tr6,Tr8は直列に接続され、同トラ
ンジスタTr5,Tr6,Tr8に対しトランジスタTr2が並
列に接続されている。そして、トランジスタTr7はトラ
ンジスタTr1,Tr3,Tr4と同一サイズであり、トラン
ジスタTr8はトランジスタTr2,Tr5,Tr6と同一サイ
ズである。
【0026】以上のように、4個のPチャネルMOSト
ランジスタTr1,Tr3,Tr4,Tr7及び4個のNチャネ
ルMOSトランジスタTr2,Tr5,Tr6,Tr8からイン
バータが構成される。そして、この構成例は図4に示す
構成例に対し、トランジスタTr3,Tr4さらにトランジ
スタTr7を直列に接続し、トランジスタTr5,Tr6にさ
らにトランジスタTr8を直列に接続した構成であるの
で、その動作速度は図4に示す構成例より遅くなる。
【0027】以上のように、前記基本セルは電源配線及
び同電源配線を拡散層に接続するためのコンタクトホー
ルの位置を変更するのみでトランジスタ数の異なるイン
バータを構成することができる。従って、バルク工程を
変更することなく、サーフェイス工程におけるマスクの
変更のみで動作速度の異なるインバータを容易に構成す
ることができる。
【0028】次に、この発明を具体化した別の実施例を
図面に従って説明する。なお、以降の説明においては前
記実施例の構成と同様な構成については図面に同一番号
を記すのみで、説明は省略する。
【0029】図7に別の半導体装置の基本セルを示す。
拡散層1a,1dと同1b,1c間に位置するゲート1
0aとは、拡散層1d,1c間でのみそのゲート長が長
くなるように構成される。また、拡散層2a,2dと同
2c,2bとの間に位置するゲート10bは拡散層2
d,2c間でのみそのゲート長が長くなるように構成さ
れる。この配線によるインバータの回路構成は図6に示
す回路図と同じである。ところが、トランジスタTr1
r2のゲート長が異なるため、トランジスタTr1,Tr2
の動作速度が異なる。従って、ゲート長を変更すること
により、さらに異なる動作速度を有するインバータを構
成することができる。
【0030】なお、この発明は前記実施例の構成に限定
されるものではなく、アルミ配線8aを拡散層1c,2
d以外の、例えば1b,2aに接続するように配置した
り、4つずつの拡散層1a〜1d,2a〜2dの各々の
面積が異なるように変更したりしてもよい。
【0031】さらに、図8に示すようように、8つある
いはそれ以上の拡散層11a〜11h上に4本あるいは
それ以上のゲート12a〜12dを交差させ、電源配線
を変更すれば、動作時間をさらに細かく選択可能とする
ことができるようにする等、この発明の趣旨から逸脱し
ない範囲で、任意に変更して具体化することも可能であ
る。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
共通のバルク工程から、複数の動作速度を有する基本セ
ルを形成し得る半導体装置を提供することができるとい
う効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】一実施例の半導体装置を示すレイアウト図であ
る。
【図3】図2の半導体装置の第一の使用例を示すレイア
ウト図である。
【図4】図3の半導体装置の回路図である。
【図5】図2の半導体装置の第二の使用例を示すレイア
ウト図である。
【図6】図5の半導体装置の回路図である。
【図7】半導体装置の別例を示すレイアウト図である。
【図8】半導体装置の別例を示すレイアウト図である。
【符号の説明】
20a〜20d P型拡散層 21a〜21d N型拡散層 22 ゲート部 23 ゲート部 24 ゲート部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のP型拡散層(20a〜20d)及
    び複数のN型拡散層(21a〜21d)からなる基本セ
    ルを基板上に構成したゲートアレイ型半導体装置であっ
    て、 前記P型拡散層(20a〜20d)及びN型拡散層(2
    1a〜21d)上でそれぞれ交差する電界効果トランジ
    スタの複数のゲート部(22,23,24)を形成し、
    前記P型又はN型拡散層(20a〜20d,21a〜2
    1d)及びゲート部(22,23,24)により複数の
    トランジスタからなる基本セルを構成したことを特徴と
    する半導体装置。
JP22454893A 1993-09-09 1993-09-09 半導体装置 Withdrawn JPH0786534A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100291811B1 (ko) * 1996-11-15 2001-07-12 클라크 3세 존 엠. 감소된게이트저항을갖는멀티-핑거모스트랜지스터
KR100336763B1 (ko) * 1999-10-19 2002-05-16 박종섭 반도체 메모리 구조
KR100527570B1 (ko) * 1998-08-27 2006-02-08 주식회사 하이닉스반도체 정전기방전 보호소자를 구비하는 반도체장치

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KR100291811B1 (ko) * 1996-11-15 2001-07-12 클라크 3세 존 엠. 감소된게이트저항을갖는멀티-핑거모스트랜지스터
KR100527570B1 (ko) * 1998-08-27 2006-02-08 주식회사 하이닉스반도체 정전기방전 보호소자를 구비하는 반도체장치
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Effective date: 20001128