JP2001217318A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

Info

Publication number
JP2001217318A
JP2001217318A JP2000023972A JP2000023972A JP2001217318A JP 2001217318 A JP2001217318 A JP 2001217318A JP 2000023972 A JP2000023972 A JP 2000023972A JP 2000023972 A JP2000023972 A JP 2000023972A JP 2001217318 A JP2001217318 A JP 2001217318A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistors
mos transistors
fine
transistor
micro
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000023972A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahito Kajima
雅人 鹿島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Electric Co Ltd filed Critical Fuji Electric Co Ltd
Priority to JP2000023972A priority Critical patent/JP2001217318A/ja
Publication of JP2001217318A publication Critical patent/JP2001217318A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】半導体物性やゲート電極の形状が半導体チップ
内で微妙に異なっても、対をなすMOSトランジスタの
しきい値電圧を合わせることができる半導体装置を提供
すること。 【解決手段】第1微細MOSトランジスタTr1a、T
r1b、Tr1c、Tr1dと第2微細MOSトランジ
スタTr2a、Tr2b、Tr2c、Tr2dは、X軸
方向、Y軸方向で交互に配置され、また第1微細MOS
トランジスタTr1a、Tr1b、Tr1c、Tr1d
同士および第2MOSトランジスタTr2a、Tr2
b、Tr2c、Tr2d同士は、たすき掛け(交差する
対角線上)に配置することで、対をなすトランジスタの
しきい値を合わせる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、対をなすトラン
ジスタが、それぞれ複数個に分割されたMOSトランジ
スタで構成される半導体装置に関し、特に、対をなすト
ランジスタの特性が同一になるような分割されたMOS
トランジスタの配置と配線に関する。
【0002】
【従来の技術】対をなすトランジスタで構成されるIC
回路は、各種ある。例えば、電流ミラー回路を構成する
トランジスタや差動増幅回路を構成するトランジスタな
どがそれである。ここでは、差動増幅回路を構成する対
をなすトランジスタについて説明する。
【0003】図3は一対の差動トランジスタをMOSF
ETとした差動増幅回路図を示し、Tr51、Tr52
はn型MOSトランジスタ、Tr53、Tr54は電流
ミラー回路を構成するp型MOSトランジスタであり、
n型MOSトランジスタTr51、Tr52のソースは
バイアス電流源のn型MOSトランジスタTr55を介
して接地電圧Vssに、p型MOSトランジスタTr5
3、Tr54のソースは電源電圧VDDにそれぞれ接続さ
れている。MOSFETを使用した差動増幅回路では、
通常、差動入力部の対をなすMOSトランジスタのゲー
ト酸化膜の膜厚、幾何学的な形状、また温度の不均一に
より、対をなすMOSトランジスタのしきい値が異な
り、数十mV程度の入力オフセット電圧が発生してしま
う。従来から、この入力オフセット電圧を極力低減する
目的で、対をなすMOSトランジスタTr51、Tr5
2をそれぞれ2分割にしている。
【0004】図4は、各MOSトランジスタTr51、
Tr52を2個づつに分割した例を示すもので、Tr5
1はTr51aとTr51bに、Tr52はTr52a
とTr52bに分割され、4つのトランジスタの各ソー
スは共通接続されるとともに、トランジスタTr51a
とTr51bのドレインは共通に、トランジスタTr5
2aとTr52bのドレインは共通に接続されている。
【0005】図5は、図4に示すように、一対のMOS
トランジスタTr51、Tr52をそれぞれ2分割した
場合のMOS型半導体差動増幅回路のレイアウトを示
す。この分割されたTr51a、Tr51b、Tr52
a、Tr52bのレイアウトは、良く知られているコモ
ン・セントロイド構造をしている。このコモン・セント
ロイド構造は、形状的な不均衡や配置による不均衡があ
っても、一対のMOSトランジスタTr51、Tr52
の特性は一致するようにするために考案された構造であ
る。
【0006】51、52は半導体基板53上に形成され
たn+ 型拡散層であり、一方のn+型拡散層51内にM
OSトランジスタTr51aとTr52aが形成され、
他方のn+ 型拡散層52内にMOSトランジスタTr5
1bとTr52bが形成されている。各トランジスタの
ソース領域にはソース配線54が共通に接続され、トラ
ンジスタTr51aおよびTr51bのドレイン領域に
はドレイン配線55が共通に接続され、トランジスタT
r52aおよびTr52bのドレイン領域にはドレイン
配線56が共通に接続されている。さらに、57、58
は、それぞれトランジスタTr51aとTr51bのポ
リシリコンゲートであり、接続部59を介して一体に形
成されている。10、11は、トランジスタTr52a
とTr52bのそれぞれ別体のポリシリコンゲートであ
り、各トランジスタTr52aとTr52bのゲートA
l配線62で共通接続されている。尚、図5において、
DCはドレインコンタクトホール、SCはソースコンタ
クトホール、GCはゲートコンタクトホールである。ま
た、図4において図5と対応する箇所に同一の符号に付
して示す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図5に示すよ
うに、図3の主トランジスタが2分割された、4個のM
OSトランジスタで構成されるコモン・セントロイド構
造の場合、半導体物性やゲート電極形状が半導体チップ
内で微妙に異なり、そのため、対となるMOSトランジ
スタのゲートしきい値電圧の違いにより、例えば、この
対となるMOSトランジスタで構成した差動増幅回路に
おいて、10mV程度の入力オフセット電圧が発生する
など不具合が生じる。
【0008】この発明の目的は、前記の課題を解決し、
半導体物性やゲート電極の形状が半導体チップ内で微妙
に異なっても、対をなすMOSトランジスタのしきい値
電圧を合わせることができる半導体装置を提供すること
にある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、対をなす2個トランジスタである第1トランジス
タ、第2トランジスタを、対をなす複数(3組以上)の
第1微細トランジスタ、第2微細トランジスタに分割
し、各微細トランジスタのソースを共通に接続し、前記
第1微細トランジスタと第2微細トランジスタのドレイ
ンを半導体基板上のX方向およびY方向に交互にならべ
て配置し、前記第1微細トランジスタ同士および第2微
細トランジスタ同士をそれぞれ並列接続した構成とす
る。
【0010】前記第1および第2微細トランジスタを第
1および第2微細MOSトランジスタで構成し、第1微
細MOSトランジスタと第2微細MOSトランジスタの
各ソース領域が共通である構成とする。半導体チップの
面内をX軸−Y軸平面で表した場合、Tr1とTr2の
トランジスタを微細MOSトランジスタに分割し、この
微細MOSトランジスタをX軸方向およびY軸方向に交
互に配置することで、半導体チップの面内で、半導体物
性値やゲート電極形状にバラツキがあっても、Tr1と
Tr2の特性を均一化することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施例の半
導体装置の平面図である。半導体基板上3に、第1トラ
ンジスタTr1を構成する第1微細MOSトランジスタ
Tr1a、Tr1b、Tr1c、Tr1dと第2トラン
ジスタTr2を構成する第2微細MOSトランジスタT
r2a、Tr2b、Tr2c、Tr2dをX軸方向およ
びY軸方向に交互に、n+ 拡散層1、2に形成する。こ
のn+ 拡散層1、2は、ソース領域とドレイン領域とな
る。第1微細MOSトランジスタTr1a、Tr1b、
Tr1c、Tr1dのソース領域と第2微細MOSトラ
ンジスタTr2a、Tr2b、Tr2c、Tr2dのソ
ース領域は共通のソース配線4とソースコンタクト孔S
Cで接続する。第1微細MOSトランジスタTr1a、
Tr1b、Tr1c、Tr1dと第2第1微細MOSト
ランジスタTr2a、Tr2b、Tr2c、Tr2dは
X軸方向、Y軸方向に交互に配置され、第1微細MOS
トランジスタTr1a、Tr1b、Tr1c、Tr1d
の第1ドレイン領域と第1ドレイン配線5との接続孔で
あるドレインコンタクト孔DCは、第1微細MOSトラ
ンジスタの第1ゲート電極7を挟んで共通ソースコンタ
クト孔SCと対向するように配置される。また、第2微
細MOSトランジスタTr2a、Tr2b、Tr2c、
Tr2dの第2ドレイン領域と第2ドレイン配線6との
接続孔であるドレインコンタクト孔DCは、第2微細M
OSトランジスタの第2ゲート電極8を挟んで共通ソー
スコンタクト孔SCと対向するように配置される。この
ように、第1微細MOSトランジスタTr1a、Tr1
b、Tr1c、Tr1dと第2MOSトランジスタTr
2a、Tr2b、Tr2c、Tr2dは共通ソース配線
4を挟んで交互に配置される。共通ソース配線はポリシ
リコンで形成され、その上に層間酸化膜を形成する。第
1ドレイン領域同士は、第1ドレイン配線5で並列接続
され、第2ドレイン領域は、第2ドレイン配線6で並列
接続される。
【0012】この第1微細MOSトランジスタTr1
a、Tr1b、Tr1c、Tr1dと第2微細MOSト
ランジスタTr2a、Tr2b、Tr2c、Tr2dは
前記したように、X軸方向、Y軸方向で交互に配置さ
れ、また第1微細MOSトランジスタTr1a、Tr1
b、Tr1c、Tr1d同士および第2MOSトランジ
スタTr2a、Tr2b、Tr2c、Tr2d同士は、
たすき掛け(交差する対角線上)に配置されている。
【0013】図2は、図1の等価回路図である。第1微
細MOSトランジスタTr1a、Tr1b、Tr1c、
Tr1d同士のソースと第2微細MOSトランジスタT
r2a、Tr2b、Tr2c、Tr2d同士のソースは
共通ソース配線4で並列接続される。一方、第1微細M
OSトランジスタTr1a、Tr1b、Tr1c、Tr
1dの第1ドレイン同士は第1ドレイン配線5で並列接
続され、第2微細MOSトランジスタTr2a、Tr2
b、Tr2c、Tr2dの第2ドレイン同士は第2ドレ
イン配線6で並列接続される。第1微細MOSトランジ
スタTr1a、Tr1b、Tr1c、Tr1dの第1ゲ
ート同士は第1ゲート配線7で並列接続される。第2微
細MOSトランジスタTr2a、Tr2b、Tr2c、
Tr2dの第2ゲート同士は第2ゲート配線8で並列接
続される。
【0014】前記のように、第1および第2微細MOS
トランジスタを配置することで、半導体物性値やゲート
電極形状に面内不均一が有ったとしても、微細MOSト
ランジスタの占める面積が小さく、また第1および第2
微細MOSトランジスタは互いに極めて近接して配置さ
れ、微細なコモン・セントロイド構造をしているため
に、対をなすトランジスタのしきい値はほぼ同一値とす
ることができる。その結果、例えば、差動増幅回路にお
いて、数mV程度の入力オフセット電圧とすることがで
きる。
【0015】
【発明の効果】この発明によると、3組以上の微細なト
ランジスタを、コモン・セントロイド構造に配置にする
ことで、それぞれ対をなすトランジスタのしきい値のば
らつきを従来に比べて大幅に小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の半導体装置の平面図
【図2】図1の等価回路図
【図3】一対の差動トランジスタをMOSFETとした
差動増幅回路図
【図4】各MOSトランジスタTr51、Tr52を2
個づつに分割した例を示す図
【図5】図4に示すように、一対のMOSトランジスタ
Tr51、Tr52をそれぞれ2分割した場合のMOS
型半導体差動増幅回路のレイアウトを示す図
【符号の説明】
1、2 n+ 拡散層 3 半導体基板 4 共通ソース配線 5 第1ドレイン配線 6 第2ドレイン配線 7 第1ゲート配線 8 第2ゲート配線 Tr1a、Tr1a、Tr1a、Tr1a 第1微細MOSトランジスタ Tr2a、Tr2a、Tr2a、Tr2a 第2微細MOSトランジスタ DC ドレインコンタクト孔 SC ソースコンタクト孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対をなす2個トランジスタである第1トラ
    ンジスタ、第2トランジスタを、対をなす複数(3組以
    上)の第1微細トランジスタ、第2微細トランジスタに
    分割し、各微細トランジスタのソースを共通に接続し、
    前記第1微細トランジスタと第2微細トランジスタのド
    レインを半導体基板上のX方向およびY方向に交互にな
    らべて配置し、前記第1微細トランジスタ同士および第
    2微細トランジスタ同士をそれぞれ並列接続したことを
    特徴とする半導体装置。
  2. 【請求項2】前記第1および第2微細トランジスタを微
    細MOSトランジスタで構成し、第1微細MOSトラン
    ジスタと前記第2微細MOSトランジスタの各ソース領
    域が共通であることを特徴とする請求項1に記載の半導
    体装置。
JP2000023972A 2000-02-01 2000-02-01 半導体装置 Pending JP2001217318A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000023972A JP2001217318A (ja) 2000-02-01 2000-02-01 半導体装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000023972A JP2001217318A (ja) 2000-02-01 2000-02-01 半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001217318A true JP2001217318A (ja) 2001-08-10

Family

ID=18550051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000023972A Pending JP2001217318A (ja) 2000-02-01 2000-02-01 半導体装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001217318A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006295594A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd トランジスタ回路
JP2015215904A (ja) * 2011-04-20 2015-12-03 劍揚股▲ふん▼有限公司 センシング装置及びセンシング方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006295594A (ja) * 2005-04-12 2006-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd トランジスタ回路
JP2015215904A (ja) * 2011-04-20 2015-12-03 劍揚股▲ふん▼有限公司 センシング装置及びセンシング方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7598541B2 (en) Semiconductor device comprising transistor pair isolated by trench isolation
JP2001352077A (ja) Soi電界効果トランジスタ
JPH03114256A (ja) 半導体記憶装置
JP2004071903A (ja) 半導体装置
US7906800B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US6009010A (en) Static semiconductor memory device having data lines in parallel with power supply lines
JPH0494557A (ja) 半導体集積回路
JPH08241929A (ja) 半導体集積回路装置
JP2001217318A (ja) 半導体装置
JP2002083933A (ja) 半導体装置
JPH08288400A (ja) 論理回路装置
US6492687B2 (en) Merged semiconductor device and method
JPS62174965A (ja) 集積回路
JPH04164371A (ja) 半導体集積回路
JPH04118964A (ja) 薄膜トランジスタ
JP2001177357A (ja) 差動アンプ
JPH03101162A (ja) 半導体集積回路装置
JPS63176015A (ja) 集積回路
JPS61283157A (ja) Cmos半導体集積回路装置
US20050040437A1 (en) Cascaded transistors in one well
JP3065672B2 (ja) ゲートアレイ方式の半導体集積回路装置
JPH03104158A (ja) Cmos型半導体装置
JP2000133776A (ja) 半導体装置
JPS61208863A (ja) Cmos半導体装置
JPS61260668A (ja) 半導体装置