DE1765632A1 - Aus Einheitszellen aufgebaute LSI-Schaltung - Google Patents

Description

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Aus Einheitszellen aufgebaute LSI-Schaltung

Die Erfindung betrifft eine aus Einheitszellen aufgebaute LSI-Schaltung (integrierte Großschaltung)·

Der Aufbau elektronischer Anlagen auf 8ystem4ind/oder Untersytemebene unterliegt seit dem Aufkommen der LSI-3chaltungstechnik einem radikalen Wandel bezüglich Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und konstruktiver Praxis· Mit "LSI-Schaltungstechnik"iGt dabei eine Schaltungs- und Herstellungstechnik gemeint, bei der mehr und mehr Schaltungselemente in oder auf dem gleichetj Plättchen oder Substrat angebracht v/erden, so daß die funktioneile elektronische Komplexheit einer solchen Anordnung der ganzer Systeme oder Untersysteme nahekommt, zum Unterschied von elementareren funktioneilen Einheiten v/i ο logischen Schult»

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kreisen oder Gattern, Verstärkern und dergl.·

Die Anwendung der LSI-Schaltungsteehnik auf digitale Systeme v/ie elektronische Computer verspricht beträchtliche Verbesserungen hinsichtlich der Arbeitsgeschwindigkeit. Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß annähernd 99% des Platzes oder Raumes in selbst dicht gepackten Computern, die nicht unter Verwendung des LSI-Prinzips aufgebaut sind, als Packraua und für Verschaltungszwecke dient· Die räumliche Trennung zwischen den einzelnen Komponenten oder Bausteinen des Computers bedeutet dabei eine ernsthafte Beschränkung hinsichtlich der Arbeitslose hv/i η digke it. Eine deutliche Verbesserung hinsichtlich dieses Problems ist von der Anwendung der LSI-Schaltungstechnik, d.h. der Integration einer großen Zahl von Schaltungsbausteinen auf ^ einem einzigen Substrat zu erwarten.

Ein weiteres Problem bei herkömmlich, d.tu nicht nach der LSI-Schaltungstechnik aufgebauten Computern besteht darin, daß die elektrischen Signale eine Vielzahl von GrenzflächenKzv/ischen Computerelementen (z.B. Klemmenverbindungen, Lot- oder Schv/eißverbindungens, Drahtwickelverbindungen und SteckvorbindungenÄf) durchlaufen müssen. Wegen des bei der Herstellung solcher Ver-

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binduncen beteiligten, menschlichen Paktors ist die Zuverlässigkeit dieser Verbindungen beschränkt. Andererseits ermöglicht die LSI-Schaltungstechnik eine serienmäßige Herstellung von Schaltunnsverbindungen, wodurch sich die Verläßlichkeit entsprechend verbessert·

Die herkömmliche Zweiteilung der konstruktiven Aufgaben bei digitalen Systemen zwischen dem Konstrukteur von funktionellen oder Schaltungsbausteinen einerseits und dem Systemkonatrukteur andererseits wird durch die LSI-Schaltungstechnik modifiziert, wobei sich eine neue Trennung der konstruktiven Aufgaben ergibt, nämlich zv/ischen dem Serienhersteller einerseits und sowohl dem Pausteinkonstrukteur als auch dem Systemkonstrukteur andererseits. Siel der Konstruktion von LSI-Computeranlagen ist es, .mit möglichst wenigen LSI-Sinheiten auszukommen, die vorzugsweise sämtlich vom gleichen Typ sind (um die Kosten sowie die Anzahl unterschiedlicher Teile möglichst gering zu halten), XJm jedoch dieses Ziel nu erreichen, muß man in einer LSI-Sinheit möglichst viel funktionelle Kapazität unterbringen. Dies erfordert eine optimale Ausnützung des LSI-Packungsraumes (d.h. der Schaltungsfläche) hinsichtlich sowohl der Auslegung der Schaltungselemente als auch der Verschaltung auf Systemebene. Bine optimale Ausnutzung der

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Schaltungsflache (und damit eine optimale funktionelle Kapazität

der LSI-Einheit) läßt sich nur durch intensive Zusammenarbeit des Serienherstollers, des Bausteinkonstrukteurs und des Systemkonstrukteurs erreichen.

Die bestmögliche Ausnutzung der LSI-Schaltungsfläche isb durch die Kach-Maß-Methode (Custom-Methode) gewährleistet, wobei die W einzelnen Funktions- oder Systemkonstruktionen sowohl-hinsichtlich der Auslegung der Schaltungselemente als auch hinsichtlich der metallischen Schaltungsverbindungen jeweils "nach ."'aß'j d.h. entsprechend den jeweils schaltungsmäßigen Erfordernissen entworfen werden. Dies setzt jedoch voraus, daß für jeden neuen Funktions- oder Systementwurf ein neuer Satz von Fabrikationsmasken konstruiert und hergestellt werden muß. Derzeit sind dio Hosten eines neuen Fabrikationsmaskensatzes für jede neue 131-Dinheit so hoch, daß sie nur bei Groß auf tragen, nicht dagegen bei Klein- oder Einzelaufträgen tragbar sind.

line andere Möglichkeit der Bewältigung der konstruktiven Aufgaben der LSI-Sehaltungstechnik ist die sogenannte iJtandardschablonen-LIethode (!,Taster-SIice-He thode) . Dabei verteilen sich die Kosten der Fabrikationsmasken auf die verschiedenen Funkuiona-

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oder Systementwüriffe,, mit Ausnahme der für die !.Ietalllslerung d/h. beim letzten Tfcrfälirensseliritt der Herstellung verwendeten ;:aske oder Masken. Das heißt, es werden bei gegebener Auslegung der Schaltungselemente für ge den Funktionsentwurf die -gleichen Staödardschablonen-Fabrikationsmasfcen wie Diffusions- und Isolierungsmasken verwendet, während -fun? Vjeden neuen oder andersartigen Entwurf andere Metallisierungsmasken benotigt werden,

Ss liegt also die Auslegung der Sehaltungskomponenten fest und . ~

lediglich das Metallisierungsmuster wird für -^©den neuen Λην/endungsaweck nach Kaß entworfen. Der Erfolg dieser konstruktiven Methode hängt davon ab, ob mit einer gegebenen Auslegung der Sclialtungselemente eine angemessene Anzahl ■ unterschiedlicher. Anwendungsmüglichkeiten mit ausreichender funktloneller Ivomplerrheit oder Vielseitigkeit erzielt werden kann.VcOs ist daher wichtig, daß die Schaltungselemente so ausgelegt werden, daß nicht m nur die verfügbare Schaltungs- oder Substratfläche'möglichst gut ausgenutzt sondern auch die ganze Anordnung hinsichtlich der Höflichkeit der Realisierung unterschiedlicher Punktionen durch, onbcprecliendes Vor Gehalten ausreichend flexibel gestalte t vrird.

■?.oi der■ MtimdardGchablorjon-IiGth.ode werden im allgemeinen di-e uchaltungceleinente so ausgelegt oder organiaiert, daß sieh eine

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Anordnung von im. wesentlichen iäeBtisehen Schaltuncszellen (die in Standardausführung ausgebildet sein können) ergibt. Diese Zellen können als Bausteine mit¹ fester oder veränderliche!· funktioneller Identität angesehen werden. .3ine identitätsfesbe Zelle kann beisplelsweisejsiini IFOE-Gatter sein,' wobei 3ede neue Anwendung durch entsprechend unterschiedliche Torschaltung der Gatter in der Anordnung sich ergibt· Sine solche Anordnung mit ™ identitätsfesten Zellen ist? U₉TSm nicht zufriedenstellend, da

sie in ihrer konstruktiven Flexibilität beschränkt und in der Ausnutzung der Substratflache mangelhaft ist. Sodann ist die konstruktive Flexibilität dadorcli.beschränkt, daß für die IHrfüllung der SystemfunktioneB in diesem Fall nur i'OR-Gatter vorv/endet werden können· Ein weiterer Stängel besteht darin, daß in vielen Fällen nicht alle Eingänge eines Gatters verwendet werden, so daß die von nichfererwenideten Gattereingangselenenter] eingenommene Fläche Unnötig "rergeadet wird· Außerdem lassen sich mit einer Anordnung aus idemfeitätsfesten Zellen bestimmte ochaltungsfunktionen, beispielsweise tastbare Flipflops, nicht realisieren.

Dagegen bietet die identitätsreränderliehe Zelle eine solche Flexibilität hinsichtlich der Spezifikation der ^ fraktionellen

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Identität einer Zolle, einer Zellenfpmppe, der Teile einer Zelle 8ov.de verschiedener Kombinationen dieser Elemente, daß die funktionelIe Komplexität der gesamtifen Anordnung stark vergrößert wird· Ss ist dabei jedoch äußerst γ/ichtig, daß eine Zelle zur Verfügung steht, bei der die Sttbstr atf lache gut ausgenützt ist und die ausreichend vielseitige Anwendung/mit genügend funktioneller Komplexität ermöglicht, so daß ihre Kosten gerechtfertigt

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sind·

Die Erfindung bezieht sich daher in einem ihrer Aspekte auf eine Anordnung von auf einem Substrat angebrachten Schaltungszellen, die in einer lioordinatenmatrix von Zeilen und Spalten ausgelegt sind· Jede dieser Zellen kann eine Anzahl von Halbleiter gebieten eines ersten■ Leitungstyps enthalten, die in eine Oberfläche des Substrats aus Halbleitermaterial des anderen Leitungstyps eindiffundiert sind· Die jeweils benachbarten »Zeilen der llatrix sind voneinander beabstandet, so daß ζτ.ά sehe η ihnen Laufbahnj?lachen^frebildet werden. Sine auf dem Substrat angebrachte ΓIeIn?- schicht—Leiteranordnung enthält eine erste Leiterschicht, die eine εν/exte Le it er schicht überlagert und von dieser durch eine Isolier senicht getrennt ist·

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Gemäß einer AusführungGform der Erfindung enthält die Zellenanordnung eine Gpeiseleitung, die mindestens teilweise in der ersten Leiterschicht enthalten und so angeordnet ist, daß sie den ixiügk&her&üYäer Anordnung in Serientinenwindungen folgt.

Gemäß einer weiteren AusführungGform der Erfindung ist eine Anordnung der obenbeschriebenen Art vorgesehen, bei der in der ersten Substratfläche mindestens ein Gebiet aus Material des

K eri"iU ore. ersten Loitungstyps unter einem derYlLdftJK5kli#o» ausgebildet ist, um die Überkreuzung von Leitern zu realisieren. Dieses "mindestens eine" Gebiet dient daher zum selektiven Anschluß an läiigs des betroiTeudonyt>oUa?it**ft3 geführte Leiter durch entsprechende Zugangsöffnungen in der Isolierschicht (die an sich bekannt six-.d)

Gen/.'ß einem anderen Aspekt der Erfindung, der sich auf eine LjI-AnOrdnung von ein gemeinsames Substrat teilenden Zellen bezieht, enthält jede Zolle Mindestens % drei gitterisolierte l^reldefj?o>tbn.uelcnento mit jeweils einem Gittorgebiot, das von einen durch ein ^uellengobiet und ein Abflußgobiet gebildeten ntromiührendon Kfuial isoliert ist. Das erste der Pauelemente hat eine verhältnismäßig große Transkonduktanz (Übertragungsle ifc\vert)gm, so d.-iß e;

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ο ich ('piapielsv/eiüe für die Verwendung als Inverter in digitalen Anwendungen der Zelle eignet. Das zweite Bauelement hat eine verhältnismäßig kleine Transkonduktanz ,gm, so daß es sich als Last xür die Inverter ρ lernen te eignet. Das dritte Baue le mont hat ein ο. bail's konduktanz S^m mittleren Wertes, so daß es sich als ■übertracings--oder- Koppelelement in sowohl dynamischen als auch statischen Logikanwendungen eignet. ·

gon, in denen gleiche Teile mit gleichen Bcaugs-

i'.eieh-en bezeichnet sind, zeigen:

i'ig. 1 das 3c halt s ehe ma der erfindungsgemäßen Standard- oder Sinheitszelle unter Verwendung konventioneller üchalt-

symbole;
Fig. 2 das Schaltschema der Sinhoitszelle nach Fig. 1 bei Ver-

schaltling als Inverter;
Fig. 3 das ochaltschoma der Einheitszelle nach Fig. 1 bei Vor-'

schaltung als zv/e!eingängiges Logikgatter; h'ij-φ 4 das Schalt schema einer einbitjjigen" Verzögerung s stufe

oi.rion dynamischen uchieDoregisters; Fig. D ein ZoIt₁StG nor diagramm für das Schieberegister nach

I¹VLr,« G das }\1οο1:ίΚϊ halt schema des erfindungsgemäßen Vorschaltungs-

<lpp_n Li.il-Anordnung; .

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Fig. 7 eine Grundrißdarstellung von vier Zellen der JoI-Ai.Ordnung nach Fig» 6 unter Voranschaulichung der erfindungsgcraäßen JSinheitsselle;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie U-M¹ in Fig. 7;

/U/i/ / Ui j/

Fig. 9 oin -'Jchalb schema, das den\]lrijttb&e<& in einer dynamischen!

Logikanordnung veranschaulicht j
Fig. 10 das Blockschal·tschema einer dynamischen I.or;i.kan Ordnung

gemäß einem v/eiteren Aspekt; der !Erfindung; und Fig. 11 ein Zo it.st euer diagramm für die dynamische logikanord— nung nach Fig. 10.

Die Ür findung läßt sich mit gitterisolierten I-'o lde ff e lit bauelementen beliebigen Leitungstyps, die ein gemeinsamen »'Jubsbrat aus einejm geeigneten r.Iaterial wie Glas, Saphir, Hai bleib ermai;^r.M?i < fe und dor^-,1. teilen,realisieren. Im vorliegenden Fall v/erdoii l.oißl>ielcv/eise gitter isolier te Feldeffektbauelemente ,des "otall-Oryd-Falbleiber-'Pyps (MOG) vom p~Leitungstyp (p-I.IOo-rauolo :oi te) verv/endot. Als 1$& Halbleitermaterial kann ein beliebiges derjenige]' H'utorialien, die allgemein für die Her stellung von ,:;i. b-· borinolior bon Feldeffektbauelementen in der :^ra Ib leiter? te chn ii: vorv/endob v/er den, dienen. Im vorliegender: Fall ic-t no is ie Inv/ej.no voranijgeüobat, daß sämtliche Halbleitermaterialien, außer andoiT. angegeben, aus oiliaium bosbehen.

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Pin» 1-seist dag Schaltschema der erfindungsgomäßerj standardodor !inhcitszelle 50 unter Verwendungkonventioneller Jr.vh'iltGynbole. Die ^Inheitssolle 50 enthält zwei p-UOrj-Bäuelementc 20'mid 21, die aufgrund .ihrer verhältniomüßig großen Transkon-■' .!.»ilrtan« (gm) oich als Invert er elemente eignen. Ferner enthält die "eile 50 ein dritten p-I,iO3-£auclGient 22 nit verhältnismäßig kleiner Trmu^onduktans (ßm). Daß p-I.IOG-Eauelernent 22 kanu als 1 ante lerne?" t Tür die Invertere lerne nte 20 und 21 verwendet werden· (|

Das vierte p-HOü-Bauelement 2^j das eine Trannkond'iktanö (c;a) nittlerojr'/ertcG hat, kann als Übertraßungs- oder.-Koppelelement in 307,'ohl dynamischen als auch statischen Logikamvendungen dienen.

Jedey der p-"OS-Bauelemente hat einen Kanal oder LeitungGv:o,r;, der an reinen runden durch ein Quellengebiet und ein Abflußrebiet (für die bauelemente 20, 21 und 22 durch angehängte Kleinbuchr'taoen s bzw. d bezeichnet) begrenzt ist. Bei spie Isv/eise hat das ρ-"Ο3-Γ;υιοIonent 22 ein Quellengebiet 20s und ein Abflußgebiet 2Od, *.vobei diese Bezeichnungen auf der normalen Anwondunr; der r-auo lernen te'..20, 21 und-22 beruhen, jedoch die Beseichnunren für •Quelle und Abfluß, . j en ac hdem ob das Bauelement als Quellen folger oder in Quellenschaltung arbeitet, untereinander austauschbar sind. Da -das p-I.IOS-Bauelement 23 normalerv/eise.als übertragungs-

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gatter verwendet wird, sind das Quellengebiet und das Abfluß-

gebiet in Fig· 1 lediglich durch die Bezugsnummern 26 und 27 bezeichnet. Außerdem hat jedes p-MOS.-Ba.ue lerne nt ein Gittergebiet, das den betreffenden Kanal überlagert und von ihm durch eine verhältnismäßig dünne Isolierschicht isoliert ist. Das Gittergebiet ist jeweils durch den angehängten Kleinbuchstaben g bezeichnet. Beispielsweise ist das Gittergebiet des p-MOS-Bauelements. 20 mit 2Q_g bezeichnet.

Die Einheitzelle 50 hat zwei unbedingte funktioneile Kontaktpunkte 24 und 25. Der Kontaktpunkt 24 stellt eine unbedingte oder feste Vorbindung der Quellengebiete 20s und 21s dar. Der Kontakt 25 stellt eine unbedingte oder feste Verbindung des Quellengebiets 22s und des Quellen-Abflußgebiets 26 des p-MOS-BauelerneDts 23 dar.

ferner sind eine Anzahl von bedingten oder wahlweise Kontaktpunkter] I-I3 vorgesehen. Die bedingten Kontakte 3 und 9 sind den unbedingten Kontakten 24 bzw. 25 zugeordnet. Dio beding tor; Kontakte 4 und 5 sind den Abflußgebieten jffifi 20 d bzw..2Id zugeordnet. Der bedingte Kontakt 8 ißt dem Quollec-Abflußcebict ^7 jog p-"Orj-:\-uielenonts 23 zugeordnet. Die bedingten Kontakte 1, 2,

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^: 20g ... ■ ■ 6 und 7 sind den GittergebietenVÄIi, 21g, 22g bzw. 23g zugeordnet.

Die restlichen bedingten Kontakte 10, 11, 12 und IJ dienen zum Anschluß der Zelle 50 an verschiedene Speiseleitungen. Beispielsweise dienen die Kontakte 12 und 1J5 zum Anschluß an Masse Grd > bzw· an die Stromversorgung Vdd, während die Kontakte 10 und 11

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ί sum Anschluß an zwei Taktsignalleitungen 01 bzw. 02 dienen·

Bin weiterer fester oder unbedingter funktioneHer Anschluß 28 verbindet das Abflußgebiet 22d mit der mit Tdd bezeichneten Speiseleitung.

Die Einheitszelle 50 eignet sich zur Verwendung als identitäts- ; veränderlicher Baustein in einer LSI—Anordnung zur Realisierung

gewünschter digitaler Systeme wie Addierer, Schieberegister, Zähler und anderer Logikschaltsysteme« Um ein gewünschtes System au realisieren, gibt der Konstrukteur der Einheitszelle, einer Gruppe von Einheitsze Ilen, Teilen von Einheitszellen oder beliebigen Kombinationen dieser Elemente eine funktioneile Identität, indem er die elektrischen oder funktioneilen Anschlüsse der bedingten oder wahlweisen Kontakte 1-1J5 spezifiziert. In Fig. 2, und 4 sind einige Beispiele funktioneHer Identitäten, die der Einhcitszelle oder mehreren Einheitszellen oder Teilen derselben

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erteilt werden können, veranschaulicht, wobei die Speisespannung für die p-MOS-Schaltungen mit j($$Q. -Vdd bezeichnet ist. ·

Durch Verwendung des Inverter elements 20 in Verbindung mit dem Lastelement 22 kann der Einheitszeile die Identität eines Inverters gegeben werden« Dies ist in Fig« 2 für-statische Logikanwendungen dadurch veranschaulicht, daß die Leitung 30 die bedingten Kontakte 3 und 12 verbindet, die Leitung 31 die Kontakte 4 und 9 verbindet und die Leitung 32 die Kontakte 6 und verbindet. Die FunktionstabeHe in Fig. 2 gibt die Funktion der Schaltung bei dem Kontakt 1 zugeführtem Eingangssignal A und von entweder dem Kontakt 4 oder dem Kontakt 9 abgenommenem Ausgangssignal Cs wieder. Und zwar ist,wenn das 3ingangssignal A den hohen Pegel (H) hat, das·Ausgangssignal Cs auf dem niedrigen Pegel (L). Beispielsweise kann der Pegel L dem Potential -Ydd und der Pegel H dem Potential Grd entsprechen. Umgekehrt ict, wenn das Eingangssignal A niedrig (L) ist, da3 Ausgangosignal Cs hoch (H). Für statische LogikanwendungeD ist die Leitung 01 an eine statische Gleichspannung, z.B. entweder die Leitung -7dd oder eine andere geeignete negative Spannung angeschlossen. Die in diesem Falle nicht verwendeten p-KOG-Bauelernente 21 und 23 können in Verbindung mit anderen Sinheitzellen der Anordnung für die Realisierung anderweitiger Funktionen verwendet werden.

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Für "dynamische Logikanwendungen sind mittels einer weiteren leitung 33 die Kontakte 6 und 7 verbunden. Die Taktsignalleitung 01 wird jetzt statt mit einer statischen Gleichspannung mit einem

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Taktsignal gespeist, und das Ausgangssignal kann entweder vom jk^Sü Kontakt 8 oder vom Kontakt 9> jenachdem ob das Bauelement 23 benutzt wird, abgenommen werden. Auch in dissem Fall erfüllt die Anordnung die Funktion eines Inverters. .

Fig. 3 zeigt eine weitere exemplarische fraktionelle Identität für die Sinheitszelle, die in diesem Falle als zweieingüngiges Logikgatter ausgebildet ist. Wie in Fig. .2 sind die Last- und Übertragungselemente 22 und 23 durch die Leitungen 32 und 33 verbunden. Die Leitung 31 hat jetzt eine zusätzliche oder EiIfsleii;ung yXy um auch den Kontakt 5 mit dem Kontakt 9 zu verbinden. '.Viederum: verbindet die Leitung 30 die Kontakte 3 und'12. ".Viederun'für statische Logikanwendungen ist die Leitung 01 mit einer statischen Gleichspannung, die entweder Vdd oder eine andere "Toeinnete Spannung sein kann, verbunden. Die 13 in gang s sign ale A ■uid"-Γ< cird-'dor'-ilontakten 1 und 2 zugeführt und das statische UiGg^rc-'Ci^nal Cs wird vom Kontakt 9 abgeronmen. Die der Fi^. 3 'ci^ofunte 7unkti.onstabe.lle-gibt"die Schaltunssfunlction wieder. Yd :r::nr iot, wei.n eines der ülingangssignale A oder B niedrig

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(L) ist, das Ausgangs^ignal Os hoch (H). -,Venn dagegen beide Eingangssignale A und B hoch (H) sind, ist das Ausgangssignal Cs iriedrig (L). Ferner ist, wenn beide Eingangs signale. A und B niedrig (L) sind, das Ausgangssignal Cs hoch (H). Ordnet man die Einärgrößen 1 und O den Pegeln H bzw· L zu, so erfüllt die Schaltung die Funktion eines HAND-Gatters· Ordnet man dagegen umgekehrt die Binärgrößen 1 und O den Pegeln L bzw. H zu, so erfüllt die Schaltung die Funktion eines KOR-Gatters. -

Die bedingten Kontakte 6 und 7 können beide an entweder die Leitung #L oder die Leitung 02 oder aber getrennt an diese beiden Leitungen angeschlossen werden. Ferner ist die Leitung 33 ^UD"~ nötig, wenn das Bauelement 23 nicht verwendet werden soll, wie es bei den meisten statischen und einigen dynamischen Logikanwendüngen der Fall ist. Für eine typische dynamische Logikanwendung, wo das Bauelement 23 benutzt wird, kann man entweder das Ausgangssignal Cd oder das Ausgangssignal Cs verwenden·

Zur Erfüllung dynamischer Logikfunktionen mit der Einheitszelle wird mit Mehrphasen-Taktgabe für die Lastelemente und die übertragungselemente gearbeitet, um den Informationsfluß zu steuern und gleichzeitig die Gitterkapazitäten eines nachgeschalteten

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p-MOS-Bauelernents für? Zwecke der zeitweiligen Speicherung in noch su beschreibender V/eise auszunützen. φ\?$ gerade für dynamische Logikanwendüngen sind die MOS-Bauelemente häufig am besten Geeignet, Die Schaltungen sind wegen des hohen Eingangswiderstands der UOo-Bauelernente einfach· Ferner wird Energie oder Leistung nur dann verbraucht, wenn das Taktsignal anwesend ist, so daß der Leistungsverbrauch geringer ist als bei gleichartigen statischen Logikanwendungen.

Die bilateralen Stromleitungseigenschaften der MOS-Bauelemonte, d.h. ihre Fähigkeit, den Strom in beiden Eichtungen zu leiten, und zwar insbesondere des i/bertragungsgatterelements 2;5, machen es möglich, daß die Gitter kapazität der nächstfolgenden Logikfunktion entweder aufgeladen oder entladen werden kann. i.Iit Hilfe ! von zwei Invertern, zwei Koppelelementen und zwei Talctgebern Hißt sich eine Sinbit-Verzögerungsstufe eines dynamischen Schieberor;interc roalisieren. Sine solche Einbitstufe eines dynamischen ; .'Jchieberegiöters mit zwei Standardzellen 50a und 50b ist in ]?ig.4 goZiOigt. Dio Einheitszelie 50a ist als Inverter in der gleicher, /oine ^T.7J.o dor Inverter nach Fig. 2 geschaltet. Ebenso ist die vi.nhoitszclle 50b in'ähnlicher ^T.7eise als Inverter geöchaltet, lU; Aursnahino der Tatsache, daß die Leitung 3>2 v/oggelasnoü iofc und

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eine Leitung 35 <Ü5 Kontalcte 7 und 11 vorbindet. Auf diese /eise kann der Inverter der Zelle 50a mit der Taktphase 01 und der Inverter der Zelle 50b mit der Taktphase J2i2 resteuert werden. Die Gittorkapazibät C-20b repräsentiert die Gitterkapasitäb dec p-LIOS-Baue lernen ts 20b in der Zelle 50b, während die Kapazität G-20c die Gitterkapazität der nächstfolgenden Stufe (nicht gesei^i repräsentiert. Die Ausgang sklemme Cd der Zelle 50a ist mit der Eingangsklemme 1 der Zelle 50t» verbunden. .

Fig. 5 gibt das Ze its teuer diagramm für das dynamische .Schieberegister wieder. Um einen einwandfreien Informationsfluß zn gewähr leisten, haben die beiden Taktphasen niemals gleichzeitig den I—Pegel (-Tdd). Ferner muß die Kapazitätsspeichcr ze itkonc barite größer als das Zeitintervall zwischen den Hinterflanken von 01 und 02 oder umgekehrt, jenachdem welches am größten ist, sein. Die kleinen Gtufen in den Signalverlaufen wW Xn + 1/2 und Zn + 1 werden durch kapazitive Durchkopplung in den übertrarunr;sgatterelementen 23a und 23b beim Rückspringen des Taktimpulses auf den II-Pegel erzeugt.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Das auf den L-Pegel umüchalter.dc ?,'ikbai.":r)nl 01 schaltet die Bauelemente 22a und 23a ein. Die

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Git borkapazität 0-2Ob wird, wenn Zn den L-Pegel hat, über die Bauelemente 23a und 20a auf den H-Pegel (Grd) aufgeladen oder, v/enn Xn den Η-Pegel hat, über die Bauelemente 22a und 23a auf den L-Pegel entladen. Das Taktsignal· 01 schaltet auf den H-Pegel zurück und schaltet die p-MOS-Bauelernente 22a und 23a aus. Die Information bleibt in der Kapazität C-20b gespeichert.

.Das Taktsignal 02 wechselt auf den L-Pegel· und schaltet die {|

Bauelemente 22b und 23b·ein« Die Umkehrung oder das Komplement der in der Gitterkapazität G-20b gespeicherten Information wird über das 'Übertragungsbauelement 23b zur Gitterkapazität 0-2Oc übertragen. Das Taktsignal 02 kehrt auf den Η-Pegel zurück und Gehaltet die Bauelemente 22b und 23bjft' ab. Die in der Kapazität G-20c gespeicherte Information wird übertragen, wenn das Taktsignal 01 \7ieder auf den L-Pegel wechselt, Y/ährend einer vollen

Toriode eines Taktimpulses 01 und eines folgenden Taktimpulses· 02 wandert oder fließt~al30 die Information Xn mit einer 7erzögerun.j eines BitintorVa^s vom Singang des Bauelements 20a der rolle 5Ca sur Gitter kapazität 0-2Oc der nächstfolgenden'Stuf e.

Die in Γίβ· 2-5 vcranschaalichten funktioneilen Identitäten der ■TJinhoit-Gselle sind hier lediglich beispielsr/eise angegeben, und ca können auch andere Identitäten den Z-eIlen sugewiesen werden.

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Beispielsweise kann man mit der Stan dardze lie Schaltungen realisieren, welche die EXKLUSIV-Jfä.yH0 ODBR-Funktion oder die

UoIV-OIWR-Funktion erfüllen. Andere realisierbaren Schaltungefunktionen sind u.a. Flipflops vom Setz-Zurückootztyp sowie tastbare Flipflops. Außer für solche digitalen Schaltung sf unkt ionen kann die IDinheitszelle auch dafür verwendet werden, einen linearen Verstärker zu realisieren.

In Fig. 6, 7 und Q ist die LSI-AnOrdnung, in der die Jinheiüsze'lle verwendbar ist, gezeigt. Fig. 8 zeigt eine Anordnung aus vier der in Fig. 6 gezeigten Sinhoitzellen und dient dazu, die p—JIOS-AnOrdnung sowie das Iletallisierungsschema für das sv;eioingängige Logikgatter nach Pig. 3 zu veranschaulichen. In LM:;¹,.6 sind die ^inhcitszellen der LSI-AnOrdnung in Koordinatenzeilen und -spalten ausgelegt. Jede der Einheitnzellen trügt alο ersten bestandteil ihres Bezugszeichens die Hummer 50. Der zweite Teil dos Pozurszeichens bezeichnet den Ort der jeweiligen Zelle in der Ha tr ix. Und zwar bezeichnet die Ziffer der ersten otello die betreffende Zeile, während die Ziffer der zweiten Stelle die betreffende Spalte bezeichnet. Beispielsweise ist die lüinheitszelle in der untersten Zeile und der am weitesten linken .jpalte mit 50-61 bezeichnet, wobei die "iffer 6 die sechste ^r'oilc

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und die Ziffer 1 die linkeste Spalte bezeichnet.

In einer bestimmten Zellenanordnung können ein oder mehrere Zwischenräume übrigbleiben, die zu klein für eine Sinheitzelle 50 sind, diese übriggebliebenen Zwischenräume können mit speziellen Zellen ausgefüllt werden und in Fig. 6 hat die LSl-Anordnung solche anderen Zellen, beispielsweise die Zellen 51, 52* 53 und 54♦ Diese Zellen können beispielsweise zwei Inverterelemente und ein Lastelement zur Verschaltung als zweieingängiges Logikgatter enthalten, . ·

_v Oberhalb der ersten oder obersten Zellenzeile befindet sich eine Schneise oder ein Korridor 70--U Weitere solche Korridore 70-2 bis 70—7 befinden sich zwischen den verschiedenen Zeilen und unterhalb der letzten oder untersten Zeile. Auf den Korridor flächen 70-2., 70-4 und 70-6 ist ein Metallisierungsmuster von Speiseleitunsen angebracht, die serpentinenf örmig oder S-förmig durch die lioOrdinatonanordnung geführt sind, so daß sie sämtlichen Zellen sind. Zu diesen Speise leitungen gehörjfa eine Jj^SE Vdd- ;, eine Grd-Leitung, eine 02-Taktsignalleitung und zwei 01-Yaktsißnalleitungen. Die 01-Talct signal leitung en sind aus cpätor im Zusaj'imenhang mit Fig. 7 zufcrläuternden Gründen jeweils

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an odor bei einer anderen Zellenzeile angeordnet. Die Korridore.

70-1, 70-3, 70-5 und 70-7 dienen allgemein für Zwecke der Verschal tUDg der verschiedenen Einheitszerllen 50»

In einer Zeile am oberen RaDd der Ze Heizanordnung und in einer Zeile am unteren Rand der AnordnuDg sind eine Anzahl von Kontaktgebicten 60 für die Rand- oder äußere Verschaltung zwischen der 131—Anordnung und anderen Bauteilen vorgesehen. Obwohl die Kontakte 60 entweder diffundiert oder als Metallj£stege

ausgebildet sein können, sind sie für die ρ-MOS-AnOrdnung vorzugsweise aus metal lis^jehem Material gefertigt. Einige der Kontakte 60 können als ^T|z^gM^>Sfl|^^Eg IBingangs/Ausgangsaiischlüsse der AnordnuDg verwendet werden, während andere dazu dienen, der Anordnung die verschiedenen Speise- und Steuersnannungen zuzuführen. Zu diesem Zweck sind die 01-Taktsignalleitungen jeweils an das mit 01 bezeichnete Kontaktplättchen angeschlossen, während die 02-Taktsignalleitung an das mit 02 bezeichnete Kontaktplättchen angeschlossen ist. Entsprechend sind die Vdd-Loitunp; an das mit Vdd und die Grd-Loitung an das mit Grd bezeichnete Kontaktplättchen angeschlossen.

Unter Jedem der Korridore befindet sich jeweils eine Anzahl von beabstandoben diffundierten Gebieten« Wie im einzelnen noch . IAD ORI6INAL

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or'iüutertworden wird, erfüllen einige dieser Gebiete unter den"Korridoren 70-2, 70-4 und ¹JO-S die doppolte Aufgabe eines Quellen- oder Abflüßgebietes in einer Zelle sowie eines diffundierten Anschlusses an die Sammel leiter anordnung. Andere der diffundierten Gebiete, bezeichnet mit 43, unterqueren im Abstand voneinander die verschiedenen Korridore, so daß Lelterkreuzungen ■ebildet werden. Die Zugangsöffnungen zu den verschiedener, diffundierten Gebieten sind im Abstand voneinander angeordnet, so daß W die darüberliegenden metallischen Leiter zwischen ihnen in gewünschten Anordnungen geführt werden können. - ,

Die Gorpentinenförmige oder S-förmige Samme Heiter anordnung für die L3I-3cli;.iltung ist ein wichtiges Merkmal der Erfindung, indem sie metallische Verschaltungen zwischen den Zellen legeedeiner "eile und verschiedenen der anderen Zeilen ermöglicht, so-daß dor höhere './iderstand und die größere Kapazität $φ£ diffundierter-1-oitergebiete vermieden werden. ^Dßta^SGM Beispielsweise können die Pollen in'der ersten Zeile mit den Zellen der vierten und der fünften Zeile durdi lediglich metallische Leiter verbünden v/er den, während die Zellen der zweiten Zeile mit den Zellen der dritten: und der sechsten Zeile durch i$QZß&gä. lediglich metal- -Ii cc lie Leiter, verbunden, wer den-können.

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Fig. 7 und 8 zeigen konstruktive !Einzelheiten sowohl der p-LOS-3inheitszellen als auch der Ge samt an Ordnung. Fig. 7 zeigt in Draufsicht eine VierzeIlengruppe entsprechend den Zellen 50-13, 50-14, 50-23 und 50-24 der LSI-AnOrdnung nach Fig. 6. .. Die Zelle 50-13, deren Bezugszeichen denen des Einheitszellen-SchaltSchemas nach Fig. 1 entsprechen, wird zunächst anhand der Fig. 8, die einen Schnitt entlang der Linie M-M¹ in Fig. 7 zeigt, W beschrieben.

Die p-I.IOS-Mnbeitzelle 50-13 sowie die Sesam te Lol-Λη Ordnung sind auf einem η-leitenden Halbleitersubstrat 40 angebracht (Fig. 8)· Durch eine Anzahl von beabstandeten p-Gebieten, die in die eine Oberflüche des Substrats 4-0 eindiffundiert sind, werden die p-I.rOfj-Bauelemente sowie p-Anschlußleiter (p-Tunnelanschlüsse) gebildet. Beispielsweise bilden in Fig. 8 die diffundierLen p-Gebiete 2Od und 21d die Abflußgebiete der p-i:OS-Bauelemente 20 und 21, während das p-Gebiet-24 ein gemeinsames Quellengebiet für die p-I,I0S-3auelemente 20 und 21 sowie einen unbedingten oder festen elektrischen Anschluß dieses Gebietes bildet. Der Zwischenraum zwischen den p-Gebieten 2Od und 24 sowie der"Zwischenraun zwischen den p-Gebieten 21d und 24 bilden die Kanäle oder Leitungswege. der p-i.IOS-Baüe lernen te 20 und 21.

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Eine

verhältnismäßig dicke (z.B.ijÄ) Isolierschicht 41, z.T.. aus Siliciumdioxyd, befindet sich über dem diffundierten ; Oberflächengebiet des Substrats 40. In der Oxydschicht 41 sind

, eine Anzahl von Zugangslöchern oder -durchbrüchen vorgesehen,

welche die Kanäle der Bauelemente sowie einen Teil oder Teile der verschiedenen diffundierten p-Gebiete freilegen. Bei der ν EinheitszeTle 50-13 bilden diese Zugangsöffnungen die in Fig.

i gezeigten wahlweisen oder bedingten Anschlußpunkte bzw. Kontakte, m

i .'- ■ ■ '■■■■■

4 so daß sie mit den entsprechend gleichen Bezugszeichen bezeichnet

I sind. Bei den p-MOS-Bauelementen 20 und 21 sind die Zugangsöff-

I nungen 4 und 5 über de.η Abflußgebieten 2Od bzw. 21d angeordnet,

s so daß sie einen Teil dieser Gebiete freilegen. Die Zugangsöffnun-

I gen 1 und 2 befinden sich über den Kanälen der beiden Bauelemente.

■. Innerhalb der Öffnungen 1 und 2 über dem Substrat 40 befinden

sich verhältnismäßig dünne (z.B. 1000 Ä) Schichten 42 aus Oxyd,

i welche die Gittergebiete 20g und 21g bilden.

Die anderen' p-MOS-Bau-e lerne nt e 22 und 23 sind in entsprechender V/eise im n-oubctrat 40 ausgebildet. Diese beiden Bauelemente teilen ein gemeinsames p-Gebiet 25, das dem unbedingten oder festen Anochluß in Fig. 1 entspricht.

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Bei in der LSI-AnOrdnung eingebauter iDinhcitszelle sind die effektive Beweglichkeit oder Mobilität jjftjU der Ladungsträger, die Dielektrizitätskonstante £ des Gitterübertragers und die Dicke T des Gitter isolators für sämtliche p-MOS-Slemente gleich, so daß die franskonduktanz gm für jedes p-MOS-Element gleich der Breite dividiert durch die Länge (^) des betreffenden Kanals ist. In Fig* 7 sind diese Abmessungen 1 und w, die für jedes ρ-ΙύΟΰ-Element entsprechend definiert sind, beispielsweise für den Kanal p-HOS-Baiielements 20 angegeben« Und zwar ist die Länge 1 der Abstand zwischen den p-leitenden Abfluß- und Quellengebieten 2Od und 24, während die Breite w die Abmessung quer oder rechtwinklig zur Länge ist· Diese Kanalabmessungen w und 1 und folglich die Transkonduktans gm der einzelnen p-HOS-Baue lernen te werden durch die während der Herstellung der Anordnung verwendete Diffusionsfe maske für die p-Gebiete bestimmt. Und zwar werden auf diese ./eise die Trranskonduktanzen gm der p-MOS-Inverterelemente 20 und 21 dadurch, daß man w groß und 1 klein macht, groß gemacht, v/öhr end die IrauskoDduktanz gm des p-MOS-Lastelernents 22 dadurch, daß man die Eanalabmessungen 1 und w relativ größer bzw· kleiner macht, klein gemacht wird.

Der Korridor 70-2 zwischen den Zellen 50-13 und 50-14 der ersten Zeile und den Zellen 50-23 und 50-24 der zweiten Zeile bildet

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einenZugang z\x den einzelnen Zellen von den verschiedenen Speiseleitern 01, 02, 7dd und Grd, welche die dicke Oxidschicht 41 über lagern und lungs des Korridors geführt sind· Diese Leiter „bestehen im allgemeinen aus IUe tall z.B. Albumin ium. Die Leiter Ydd, Grd und 02 sind in die einzelnen Zellen eingebracht, indem 3ie durch die Zugangsöffnungen die darunterliegenden diffundierten p-Gcbie te kontaktieren und dadurch überkreuzungsverbindüngen 'bilden. So kontaktiert die J$aä Vdd-Leitung das p-Gebiet 28 über . M

di2 rugnügsöffnung-38, die Grd-Leitung das p-Gebiet 46 über die Zugargsöffnung 44 und die 02-Leitung das ^-Gebiet 47 über die Γ-uganGsöffnung 45· In der Zeichnung sind die. Zugang α Öffnungen 43, 44 und 45 scliraffiert dargestellt, um eine elektrische Verbindung oder einen elektrischen Anschluß anzudeuten. Die p-Gebiete 28, 46 und 47 verlaufen unter dem Korridor 70-2 und sind dec Ιϋχη-heitssellen 50-13 und 50-23 gemeinsam. 3s hat also in jeder Zelle

- - ■ ■ ■ - i

das p-I.'Ohj-Pauelement 22 Anteil am gerne ins anen p-Gebiet 28. ^

Jede Zolle hat Zugang zur 01-Leitung, da an je der Zelle eine 01-Icitung rorbeiläuft, und zwar verläuft in Fig. 6 die oberste ^1-leitui.f; angrenzend an die Zellen der ersten ZeiIe, während die iinterste 01-Ioitung angrenzend an die Zellen d.er -zweiten Zeile verläuft. Die 01-Leitungen können daher durch entsprechende

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.Metallisierung an die gewünschte Zugangsöffnung einer Zelle

ohne Verwendung diffundierter p-Gebiete angeschlossen werden.

Die weiteren p-Gebiete 48, die unter dem Korridor 70-2 verlaufen, unterkreuzen die Speise leiter, um die Zellen der ersten Zeile mit den Zellen der zweiten Zeile zu funktionellen Systemen EU vorbinden. V/ie man in Fig. 6 sieht, sind diese zusätzlichen ™ p-Gebiete 48 an verschiedenen Stellen längs der Korridore 70-2,.

70-4 und 70-6 sov/ie in bestimmter Verteilung längs der Korridore 70-1, 70-3, 70-5 und 70-7 angeordnet.

Die Zelle 50-14 der ersten Zeile in Fig. 7 hat ein exemplarisches Iletallisierungsmuster für das ζ /eieingängige Lo-jikgatter nach Fig· 3· Die durch ausgezogene Linien dargestellten metallischen AnschlußIeiter tragen die gleichen Eezugszeichen wie in Fif> 2, so daß eine weitere Beschreibung sich erübrigt.

Die Lrjl-ochaltunrsanordnung kann nach irgendeinem geeigneten Vorfallren hergestellt v/erden. Bei einem typischen Verfahren v/erden nur vier Pabrikationsmasken verwendet. Die erste -Maske dient zum 3indiffundieren der p~Gebiete in das n-loitende Gubs tr at. Godai.-n wird auf der die diffundierten p-Gobiete cuthal-.-Gubctratobcrflache eine relativ dicke Oxydschicht anr;e-

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bracht.. Das ach. werden mittels der zweiten llaske durch Vfegätzen des Cbryds die öffnungen gebildet, welche die p-Gebiete und die Oibtcrgobicte freilegen» üodann wird die Anordnung: mit eineia dünnen Oirydbelagbeschichtet. Mittels der dritten LIaske wird die -dünne Cöqrdschicht in den p-Gebiet-^ugangsöffnungen weggeätzt.

Schließlich werden mittels der vierten Kaske die Gitter-Quellen-

Abj-Ufr/
und l^tLW/a^-iietallisierungen sowie die Iletallisierungsverbindun-

gen der .p-IiOSÄSlement.e und p-Überkreuzungsgebiete gebildet. Für M

den "otallisierungsschritt kann eine beliebige Anzalil von I.Iasken vorweDdet v/erden. Beispielsweise können kritische For schaltungen v/ie Tiuellen-, Abfluß-, und Gitterkontakte sowie feste irGtallanochlüsse mittels einer ersten festen Metallisierungsmaske hergestellt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die unteren

Grenzen des Eaktgeberfrectuenzbereichs für dynamische Logikanwendungen erweitert» In Fig» 9 ist das Grundschaltschema einer I-.-Oo-Anordnung für dynamische logikanweηdüngen gezeigt. Die mit -HvFO bezeichnete Information ist der Quelle bzw. dem Abfluß 27 eines üb-.'rtrar'junßGgatterelements 25 zugeführt. Das .Taktsignal 01 schaltet das Übertragungsgatter 2j5 ein, so daß die H₁TO über seinen Kanal zu einem p-I.-03-Inverterelement 20, geschleust wird· Y/ährend

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der Zeitintervalle der Abwesenheit des Takt Signals 01 wird die ITi¹O in der Gitter kapazität 0-20 des Gitters 20g gespeichert. Die Speicherzeitkonstante in einer ρ-ί IQS-LSI-An Ordnung ist eine Funktion der Ableitung des pn-CTbergangs zwischen dem Quellen/ Abflußgebiet 28 des Bauelements 23 und,dem η-Substrat. Diese Ableitung ist durch den Widerstand R zwischen Quelle/Abfluß 28 und Hasse angedeutet. Im allgemeinen gilt, daß, Je größer die Fläche des pn-ü'bergangs ist, desto kleiner der 'Jiderstand H und desto kurzer die Speicherzeitkonstante sind» Vorzugsweise sind daher sämtliche Verbindungen zwischen dem Ausgang eines Übertragungsgatterelements und dem Gitter eines Inverterelements durch einen metallischen Leiter statt durch ein diffundiertes Gebiet realisiert»

Jedoch ist es bei einer LSI-Anordnung nicht immer möglich, metallische Leiterverbindungen zu verwenden, da Überkreuzungsverbindungen er.f order lieh sein können. Das in Fig. 10 und im Ze its teuer diagramm nach I'ig» 11 veranschaulichte !.I-'rkiaal· der Erfindung erweitert die untere Taktgeberfrequenzgrenze-, indem vonVder ersten Saktgeberphasei^fcqf-e» zu^^idßöir zweiten Talctgober-

rein metallische "/erbindungen verwendet werden, während diffundierte Verbindungen, wo erforderlich nur von Liüufei,

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der sv/ei ten Taktgeberphase nach Stufen der ersten Takt geber phase verwendet werden. Außerdem wird die Zeit zwischen dein Ende der zweiten Taktgeberphase und dem Ende der ersten Taktgeberphase niiiinalisiert. ./ie in Pig. 10 und 11 $$xk beis-pielsweise gezeigt, sind die Ausgänge der Stufen 80 der Takt geber phase 01 über Petal Iverbindungen jß\ 31 an die Eingänge der Stufen 82 dor Takt-.eborphaoe 02 angeschlossen, während die Ausgänge der 02-Stufen

der

02 mit den HingängenY^l-Stufen 80 über diffundierte Gebiete 8J (£

verbunden sind·

' ydes

Iu Fi;;. 11 ist die Zeit Ta av/ischen dem Endey^-Taktimpulsos •ird dem Ende des 01-Taktimpulses entsprechend der'Speicher sei t-■ konivbanto der Gitt:rkapazität C-20 minimalisiert, wobei der _; Abloit'.viderstand S eine Vorbindung mit diffundiertem Gebiet ist. Anclorerc-eitG kai:n die Zeit Tb zwischen dem Ende des 01-Iaktimp'.ilseG und don Jnde des 02-Tak timpul se s relativ lunger sein (v;egon des höheren Ableitwiderstands). Die Ue ta liver b indungen 81 „ (liiedrige Ableitpunkte) bestimmen daher im wesentlichen die :;ininuile Taktgeber frequenz.

'.'Ehrend die Erfindung vorstehend anhand der verwendung von 3±ώ-hoitsseIlen nur eines Typs in der LSI-AnOrdnung erläutert wurde,

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kann die Anordnung auch andere Typen von otandar dz eilen enthalten. Beispielsweise-kann die Anordnung einige Zeilen von Sinheitszellen des Typs nach Fig. 1 und andere Zeilen mit anderen Einheitszellen enthalten.

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Claims (1)

1. Paten ft. an s ρ j? ü c h e

   - „Ι _mmm , " 1 ■, ι,, ^^ ^_{- W|M M| T} ■ _MJ_{a b} -_bmJ . ^_{1 m M} - _{r mim mal | |B} ^_- ■ _{ai r} ^^ ^_- ^_- ^^ ^^ ^_- J_-^_- -

   j..:, - ■' ' ■'■■■■

   /■■■-.' ■ -

   1.-.-' Aus Sinheitszellen aufgebaute LSI-Schaltung, bei der die auf einem Substrat angeordneten Zellen in.Zeilen und Spalten mit zwischen: den Zeilen verlaufenden Korridoren ausgelegt sind und auf dem Substrat eine Mehrschicht-LeiteranOrdnung mit einer ersten Leiterschicht, die von einer darunterbefindlichen zweiten

   Leiterschicht durch eine Isolierschicht getrennt ist, angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speiseleitung ήά/t mindestoL teilweise in der ersten Leiterschieht enthalten und serpentinenförmig längs der Korridore geführt ist.

   2. LSI-Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß die Speiseleitung längs der Korridore zwischen den Zeilen benachbarter Zeilenpaare verläuft· .. '

   Z>· TXJI-Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekermzeichnot,

   daß die ■ Speiseleitung; eine von mehreren Leitungen einer Sa.^;nmelleiteranordnung ist, die serpentinenförmig längs der KorrMore geführt ist. ^: - ' ' -

   4. Aus Sinheitszeilen aufgebaute LSI-Schaltung,. bei der die

   Z(jlloi! auf- einem Substrat in Ko or din ate η ζ ei le η und -spalten mit

   ...2 0-9 818/0292'- bad original

   zwischen den Zeilen angeordneten Korridoren angebracht sind, wobei jede Zelle eine Anzahl von Halbleitergebieten eines ersten Leitungstyps, die in eine Oberfläche des Substrats aus Kalbleitermaterials eines z\7eiten Leitungstyps im Abstand voneinander unter Bildung mehrerer Leitungsv/ege eindiffundiert sind, enthält, auf dieser einen Oberfläche eine Isolierschicht mit Zugangsoffnungen oberhalb der genannten Gebiete angebracht ist und auf der Isolierschicht durch diese von den Leitungswegen getrennt, eine Leiterschicht angeordnet ist, deren Leiter entlang der Korridore verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Gebiet aus Halbleitermaterial des ersten Leitungstyps unter einem der Korri-

   dore verläuft und einem Leitungsweg in jeder Zelle eines Paars von in einer Spalte benachbarten Zellen gemeinsam ist» wobei dieses Gebiet über die Zugangsöffnungen selektiv an die Leiter der Leiterschicht anschließbar ist.

   5· L3I-Schaltung aus ein gemeinsames Substrat teilenden

   ^inhoitszellen, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zelle mindestens drei gitterisolierte Peüeffektbauelemente mit jev/eils einem Gittergobiet, das von einem durch ein Quellengebiet und ein Ab- j flußgcbiet definierten stromleitenden Kanal isoliert ist, enthalt,J wobei die Transkonduktanz (gm) des ersten Bauelements verhält- j

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   nismäßig gro&Y die Tr an sk on dulct an ζ des zweiten Bauelements verhältnismäßig klein ist und die Transkonduktanζ des dritten Bauelements einen mittleren V/ert hat·

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