JP2001274258A - Pair transistor circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ほぼ同じ特性の二
つのトランジスタを含む、ペアトランジスタ回路、特に
その配置方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a paired transistor circuit including two transistors having substantially the same characteristics, and more particularly to a method of arranging the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体回路として、同じ特性の半導体装
置をペアにして使用することが多々ある。今ペアとなる
半導体素子を仮にMOSFETとして説明する。例え
ば、図3に示す差動増幅回路では、ほぼ同じ特性の二つ
のペアトランジスタ1をAMOSFET、BMOSFETとすると
き、AMOSFET2、BMOSFET3が、ソースを共通にして接
続されている。4、5はそれぞれA、BMOSFET2、3の
ゲートである。AMOSFET2のゲート4の入力V1 の電位
がBMOSFET3のゲート5のそれV2 より高ければ、出力
の電位は接地電位となり、逆にAMOSFET2のゲート4の
入力V1 の電位がBMOSFET3のゲート5のそれV2 より
低ければ、出力電位は高くなる。このようなペアトラン
ジスタ回路の配置方法としては、一般に次の方法が用い
られている。2. Description of the Related Art As semiconductor circuits, semiconductor devices having the same characteristics are often used in pairs. The semiconductor element to be paired now will be temporarily described as a MOSFET. For example, in the differential amplifier circuit shown in FIG. 3, when two pair transistors 1 having substantially the same characteristics are AMOSFETs and BMOSFETs, the AMOSFETs 2 and BMOSFET3 are connected with a common source. 4 and 5 are the gates of A and B MOSFETs 2 and 3, respectively. If the potential of the input V 1 of the gate 4 of the AMOSFET 2 is higher than that of the gate 5 of the BMOSFET 3, the potential of the output becomes the ground potential, and conversely, the potential of the input V 1 of the gate 4 of the AMOSFET 2 becomes that of the gate 5 of the BMOSFET 3. if lower than V 2, the output potential is higher. As a method for arranging such pair transistor circuits, the following method is generally used.
【0003】AMOSFET、BMOSFETは、それぞれ大きさの
等しい二つの部分トランジスタa1MOSFET とa2MOSFET
、b1MOSFET とb2MOSFET から構成されるものとし、
それらを二列、二段の漢字の田型に配置する。図4は、
その一例の電極配置を示す平面図である。上段左にa1M
OSFET 12、上段右にb1MOSFET 13を、下段左にb2M
OSFET 14、下段右にa2MOSFET 15というように互い
違いに配置する。a1D、a2Dはそれぞれa1MOSFET 1
2、a2MOSFET 15のドレイン電極であり、a1S、a2S
はそれぞれa1MOSFET 12、a2MOSFET 15のソース電
極である。11は電流のスイッチングがおこなわれる活
性領域である。活性領域11内の各ソース電極、ドレイ
ン電極の下方には、半導体基板の表面層に図示されない
逆導電型の不純物領域が形成されている。b1D、b 2D、
b1S、b2Sも同様とする。[0003] AMOSFET and BMOSFET have respective sizes.
Two equal partial transistors a1MOSFET and aTwoMOSFET
, B1MOSFET and bTwoComposed of MOSFETs,
They are arranged in two rows and two rows of kanji tags. FIG.
It is a top view which shows the electrode arrangement of an example. Upper left a1M
OSFET 12, upper right b1MOSFET 13 is placed on the lower leftTwoM
OSFET 14, lower rightTwoMOSFET 15 each other
Place in difference. a1D, aTwoD is a1MOSFET 1
2, aTwoA drain electrode of MOSFET 15;1S, aTwoS
Is a1MOSFET 12, aTwoSource voltage of MOSFET 15
It is a pole. 11 is an activity in which current switching is performed.
Sex region. Each source electrode and drain in the active region 11
Not shown on the surface layer of the semiconductor substrate
An impurity region of the opposite conductivity type is formed. b1D, b TwoD,
b1S, bTwoThe same applies to S.
【0004】そして、a1MOSFET 12とa2MOSFET 15
のドレイン電極は、ドレイン配線7に接続され、また、
b1MOSFET 13とb2MOSFET 14のドレイン電極は、ド
レイン配線8に接続されている。a1MOSFET 12、a2M
OSFET 15、b1MOSFET 13とb2MOSFET 14のソース
電極はソース配線6に接続されている。4はa1MOSFET
とa2MOSFET のゲート配線であり、5はb1MOSFET 13
とb2MOSFET 14とのゲート配線である。a1MOSFET と
a2MOSFET 、b1MOSFET とb2MOSFET を互いに入れ換え
てもよいことは容易に理解できる。Then, a 1 MOSFET 12 and a 2 MOSFET 15
Drain electrode is connected to the drain wiring 7, and
The drain electrodes of the b 1 MOSFET 13 and the b 2 MOSFET 14 are connected to the drain wiring 8. a 1 MOSFET 12, a 2 M
The source electrodes of the OSFET 15, b 1 MOSFET 13 and b 2 MOSFET 14 are connected to the source line 6. 4 is a 1 MOSFET
And a 2 are gate wirings of MOSFET 2 , and 5 is b 1 MOSFET 13
And b 2 MOSFET 14. It can be easily understood that the a 1 MOSFET and the a 2 MOSFET and the b 1 MOSFET and the b 2 MOSFET may be replaced with each other.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】図3の差動増幅回路に
おいて、出力の動作点を電源電圧の中間に設定しようと
した時の、非反転入力端子であるゲート5および反転入
力端子であるゲート4間の電位差(以下オフセット電圧
と呼ぶ)は、入力段に用いるトランジスタ回路と負荷に
用いるカレントミラー回路のMOS型半導体素子、すな
わちMOSFET2、3の特性ばらつきに依存する。そ
して、そのMOSFET2、3の特性ばらつきは、主に
MOSFET2、3の製造ばらつきに起因する。In the differential amplifier circuit shown in FIG. 3, when the output operating point is set to the middle of the power supply voltage, the gate 5 as the non-inverting input terminal and the gate as the inverting input terminal are used. The potential difference between the four (hereinafter referred to as an offset voltage) depends on the characteristic variation of the MOS type semiconductor elements of the transistor circuit used for the input stage and the current mirror circuit used for the load, ie, the MOSFETs 2 and 3. The characteristic variations of the MOSFETs 2 and 3 are mainly caused by manufacturing variations of the MOSFETs 2 and 3.
【0006】MOSFET2、3の製造ばらつきとは、
製造プロセス過程で発生するもので例えば、イオン注入
時のシャドウ効果による非対称性が挙げられる。他に、
例えば、多結晶シリコン膜からなるゲート電極、配線や
Al−Si合金、Al−Si−Cu合金などからなる配
線について、エッチング特にドライエッチングの際に起
こるパターンの疎密さの程度の違いによって、加工形
状、寸法に変化が発生する現象、いわゆるローディング
効果等による寸法ばらつきなども挙げられる。The manufacturing variations of the MOSFETs 2 and 3 are as follows.
It occurs during the manufacturing process and includes, for example, asymmetry due to a shadow effect at the time of ion implantation. other,
For example, with respect to a gate electrode made of a polycrystalline silicon film, a wiring, and a wiring made of an Al-Si alloy, an Al-Si-Cu alloy, etc., a processing shape is changed due to a difference in the degree of density of a pattern which occurs during etching, particularly dry etching. In addition, there is also a phenomenon that a change occurs in dimensions, such as a dimensional variation due to a so-called loading effect or the like.
【0007】本発明の目的は、例えば上記のオフセット
電圧を生じさせるような、製造プロセスによるMOS型
半導体素子の特性ばらつきを低減できるペアトランジス
タ回路を提供することにある。An object of the present invention is to provide a pair transistor circuit which can reduce the variation in characteristics of a MOS type semiconductor element due to a manufacturing process, for example, which causes the above-mentioned offset voltage.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めに本発明は、ほぼ同じ特性のA、B二つのペアトラン
ジスタを有するペアトランジスタ回路において、A、B
トランジスタをそれぞれ並列接続されたほぼ大きさの等
しい四つの部分トランジスタ、a1 〜a4 トランジス
タ、b1 〜b4 トランジスタで構成し、それらを上下二
段に等間隔に四つずつ配置するとき、上段の外側に
a1 、a2 トランジスタを、その内側にb1 、b2 トラ
ンジスタを配置し、下段の外側にb3 、b4 トランジス
タを、その内側にa3 、a4 トランジスタを配置するも
のとする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention relates to a pair transistor circuit having two pair transistors A and B having substantially the same characteristics.
When the transistors are composed of four partial transistors, a 1 to a 4 transistors, and b 1 to b 4 transistors, which are connected in parallel and are substantially equal in size, and four are arranged at equal intervals in upper and lower two stages, A 1 and a 2 transistors are arranged outside the upper stage, b 1 and b 2 transistors are arranged inside the upper stage, b 3 and b 4 transistors are arranged outside the lower stage, and a 3 and a 4 transistors are arranged inside the lower stage. And
【0009】ペアトランジスタ回路の特性ばらつきの原
因となるローディング効果は、主に素子の外側部分と内
側部分とのパターンの疎密さによって引き起こされるの
で、これを低減するためには、部分トランジスタがそれ
ぞれ外側部分と内側部分とを含むようにすれば良い。従
って、上記のようにすれば、ローディング効果等による
寸法ばらつきが低減され、特性ばらつきも抑えられる。The loading effect that causes the variation in the characteristics of the pair transistor circuit is mainly caused by the density of the pattern between the outer part and the inner part of the element. What is necessary is just to include a part and an inner part. Therefore, according to the above, the dimensional variation due to the loading effect or the like is reduced, and the characteristic variation is also suppressed.
【0010】特に、A、BトランジスタがMOSFET
であるとき、同じ段の隣接する部分トランジスタのaト
ランジスタとbトランジスタのソース領域を共通し、同
時に/または、それぞれ内側のb1 、b2 トランジス
タ、a3 、a4 トランジスタのドレイン領域を共通とす
ることにより、ペアトランジスタ回路の素子面積を減ら
せる利点がある。Particularly, the A and B transistors are MOSFETs
, The source regions of the a-transistor and the b-transistor of adjacent partial transistors in the same stage are common and / or the drain regions of the inner b 1 , b 2 , a 3 and a 4 transistors are common. By doing so, there is an advantage that the element area of the pair transistor circuit can be reduced.
【0011】全てのソース電極を接続すれば、ソースを
共通にしたペアトランジスタ回路が実現できる。全く同
様なことは、ドレインを共通にしたペアトランジスタ回
路についても言える。更に、上段および下段に配置した
それぞれ四つの部分トランジスタの両外側に、a、b部
分トランジスタとほぼ同じ大きさの部分トランジスタ
(c1 〜c4 トランジスタ)を配置しても良い。By connecting all the source electrodes, a pair transistor circuit having a common source can be realized. The same can be said for a pair transistor circuit having a common drain. Further, on both outer sides of the respective four portions transistors disposed in upper and lower, a, b partial transistor and may be placed about the same size of the partial transistors (c 1 to c 4 transistors).
【0012】そのようにすれば、a、b部分トランジス
タはいずれも内側に配置されたことになるので、ローデ
ィング効果等による寸法ばらつきが一層低減され、特性
ばらつきも抑えられる。c1 〜c4 トランジスタがMO
SFETであるとき、同じ段の隣接するcトランジスタ
とaトランジスタ、cトランジスタとbトランジスタの
ドレイン領域を共通とすれば、ペアトランジスタ回路の
素子面積を減らせる利点がある。c1 〜c4 トランジス
タのソース電極とゲート電極とを短絡して、電源と接続
しもしくは接地することによって、電位の安定化を図る
ことができる。In this case, since the a and b partial transistors are both disposed inside, the dimensional variation due to the loading effect or the like is further reduced, and the characteristic variation is also suppressed. The c 1 to c 4 transistors are MO
In the case of the SFET, if the drain regions of the adjacent c-transistor and a-transistor and the c-transistor and the b-transistor in the same stage are made common, there is an advantage that the element area of the pair transistor circuit can be reduced. The potential can be stabilized by short-circuiting the source electrode and the gate electrode of the c 1 to c 4 transistors and connecting them to a power supply or grounding.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら本発明の
実施形態を説明する。 [実施例1]図1は、本発明の第一の実施形態を示すペ
アトランジスタ回路の電極配置図であり、保護膜や絶縁
膜を透視した状態で表されている。例えば図3の差動増
幅回路の入力段ペアトランジスタ回路1が本実施例のペ
アトランジスタ回路に相当する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Example 1] FIG. 1 is an electrode arrangement diagram of a pair transistor circuit showing a first embodiment of the present invention, which is seen through a protective film and an insulating film. For example, the input-stage pair transistor circuit 1 of the differential amplifier circuit of FIG. 3 corresponds to the pair transistor circuit of the present embodiment.
【0014】図1において、ペアMOSFETをAMOSF
ET、BMOSFETとするとき、AMOSFETは、同じ大きさに四
等分された部分MOSFETであるa1MOSFET 32、a
2MOSFET 35、a3MOSFET 37、a4MOSFET 38からな
る。同様に、BMOSFETは、同じ大きさに四等分された部
分MOSFETであるb1MOSFET 33、b2MOSFET 3
4、b3MOSFET 36、b4MOSFET 39からなる。31は
電流のスイッチングがおこなわれる活性領域である。In FIG. 1, a pair MOSFET is replaced with an AMOSF.
ET, when the BMOSFET, AMOSFET is the same size as a four equally divided portions MOSFET a 1 MOSFET 32, a
2 consists of MOSFET 35, a 3 MOSFET 37, a 4 MOSFET 38. Similarly, the BMOSFETs are b 1 MOSFETs 33 and b 2 MOSFETs 3 which are partial MOSFETs divided into four equal parts.
4, consisting of b 3 MOSFET 36, b 4 MOSFET 39. Reference numeral 31 denotes an active region where current switching is performed.
【0015】a1MOSFET 32は、ドレイン電極a1D、ソ
ース電極a1 b1Sとその間のゲート電極とを有する。a
2MOSFET 35は ドレイン電極a2D、ソース電極a2 b
2Sとその間のゲート電極とを有する。b1MOSFET 33
は、ドレイン電極b1 b2D、ソース電極a1 b1Sとその
間のゲート電極とを有する。b2MOSFET 33は、ドレイ
ン電極b1 b2D、ソース電極a2 b2Sとその間のゲート
電極とからなる。活性領域31内の各ソース電極、ドレ
イン電極の下方には半導体基板と逆導電型のソース領
域、ドレイン領域が形成されているが、図では省略され
ている。各電極内の小さな四角形はコンタクトホールを
表している。The a 1 MOSFET 32 has a drain electrode a 1 D, a source electrode a 1 b 1 S, and a gate electrode therebetween. a
2 MOSFET 35 has a drain electrode a 2 D and a source electrode a 2 b
Having the 2 S and between the gate electrode. b 1 MOSFET 33
Has a drain electrode b 1 b 2 D, a source electrode a 1 b 1 S, and a gate electrode therebetween. The b 2 MOSFET 33 includes a drain electrode b 1 b 2 D, a source electrode a 2 b 2 S, and a gate electrode therebetween. Below the source electrode and the drain electrode in the active region 31, a source region and a drain region of a conductivity type opposite to that of the semiconductor substrate are formed, but are omitted in the drawing. A small square in each electrode represents a contact hole.
【0016】ソース電極a1 b1Sはa1MOSFET 32とb
1MOSFET 33とで共有されている。ソース電極a2 b2S
はa2MOSFET 35とb2MOSFET 34とで共有されてい
る。ドレイン電極b1 b2 D はb1MOSFET 33とb2MOS
FET 34とで共有されている。このようにしてペアトラ
ンジスタ回路の素子面積を低減することができる。下段
についても同様である。そして、AMOSFETとBMOSFETと
は、中心について回転対称に構成されている。The source electrodes a 1 b 1 S are a 1 MOSFET 32 and b
1 Shared with MOSFET 33. Source electrode a 2 b 2 S
Is shared by the a 2 MOSFET 35 and the b 2 MOSFET 34. The drain electrodes b 1 b 2 D are b 1 MOSFET 33 and b 2 MOS
Shared with the FET 34. Thus, the element area of the pair transistor circuit can be reduced. The same applies to the lower stage. The AMOSFET and the BMOSFET are configured to be rotationally symmetric about the center.
【0017】24はAMOSFETを構成するa1MOSFET 3
2、a2MOSFET 35、a3MOSFET 37、a4 MOSFET38
のゲート電極をつないでいるゲート配線である。同様に
25はBMOSFETを構成するb1MOSFET 33、b2MOSFET
34、b3 MOSFET36、b4 MOSFET39のゲート電極を
つないでいるゲート配線である。27は、AMOSFETを構
成するa1 MOSFET32、a2 MOSFET35、a3 MOSFET3
7、a4 MOSFET38のドレイン電極をつないでいるドレ
イン配線である。同様に28は、BMOSFETを構成するb
1 MOSFET33、b2 MOSFET34、b3 MOSFET36、b4
MOSFET39のドレイン電極をつないでいるドレイン配線
である。Reference numeral 24 denotes a 1 MOSFET 3 constituting the AMOSFET.
2, a 2 MOSFET 35, a 3 MOSFET 37, a 4 MOSFET 38
This is the gate wiring connecting the gate electrodes of FIG. Similarly, reference numeral 25 denotes a b 1 MOSFET 33 and a b 2 MOSFET which constitute a BMOSFET.
34, a gate wiring connecting the gate electrodes of the b 3 MOSFET 36 and the b 4 MOSFET 39. 27 is a 1 MOSFET 32, a 2 MOSFET 35, a 3 MOSFET 3
7, a 4 is a drain wiring connecting the drain electrode of the MOSFET 38. Similarly, reference numeral 28 denotes b which constitutes the BMOSFET.
1 MOSFET 33, b 2 MOSFET 34, b 3 MOSFET 36, b 4
This is a drain wiring connecting the drain electrode of the MOSFET 39.
【0018】26は、全ての部分MOSFETのソース
電極をつないでいるソース配線である。ソース配線2
6、ドレイン配線27、28と、ゲート配線24、25
とは、図示されない絶縁膜で隔てられている。このよう
な配置とすることにより、外側のa1 MOSFET32、a2
MOSFET35、、b3 MOSFET36、b4 MOSFET39の電極
は、内側のb1 MOSFET33、b2 MOSFET34、a3 MOSF
ET37、a4 MOSFET38とは異なったローディング効果
を受けるが、AMOSFETとBMOSFETとで、ほ
ぼ同じ影響を受けることになる。Reference numeral 26 denotes a source wiring connecting source electrodes of all the partial MOSFETs. Source wiring 2
6, drain wirings 27 and 28 and gate wirings 24 and 25
Are separated from each other by an insulating film (not shown). With such an arrangement, the outer a 1 MOSFET 32, a 2
The electrodes of the MOSFET 35, b 3 MOSFET 36, b 4 MOSFET 39 are connected to the inner b 1 MOSFET 33, b 2 MOSFET 34, a 3 MOSF
Although the ET 37 and the a 4 MOSFET 38 receive a different loading effect, the AMOSFET and the BMOSFET have substantially the same effect.
【0019】従って、上段ではBMOSFETの部分トランジ
スタを内側に、下段ではAMOSFETの部分トランジスタを
内側にすることにより、二つのMOS型半導体素子の特
性を揃えることが可能である。更に、a1 MOSFET32が
大きなローディング効果による特性変化を受けたとして
も、それと並列接続されたa2 MOSFET35、a3 MOSFET
37、a4 MOSFET38があるため、全体での影響は図4
の配置の場合に比べ抑えられる。Therefore, the characteristics of the two MOS semiconductor elements can be made uniform by setting the partial transistor of the BMOSFET in the upper stage and the partial transistor of the AMOSFET in the lower stage. Further, even if the a 1 MOSFET 32 receives a characteristic change due to a large loading effect, the a 2 MOSFET 35 and the a 3 MOSFET
37, since there is a 4 MOSFET 38, the influence of the entire FIG. 4
Can be suppressed as compared with the case of the arrangement.
【0020】実際に試作した図1の配置のペアトランジ
スタのオフセット電圧は約1mVであり、従来の図4 の配
置のものに比べほぼ1/5に低減された。 [実施例2]図2は、本発明第二の実施形態のペアトラ
ンジスタの電極配置を示す平面図である。The offset voltage of the actually fabricated pair transistor of the arrangement of FIG. 1 is about 1 mV, which is reduced to about 1/5 as compared with that of the conventional arrangement of FIG. Example 2 FIG. 2 is a plan view showing an electrode arrangement of a paired transistor according to a second embodiment of the present invention.
【0021】ペアトランジスタを構成するAMOSFETとB
MOSFETとが、それぞれ4つの部分トランジスタa1 〜a
4MOSFET 52、54、57、58、b1 〜b4MOSFET 5
2、53、56、59からなっていることは実施例1と
同じであり、その配置もほぼ同じである。51は活性領
域である。実施例1との相違点は、部分トランジスタの
外側にダミートランジスタc1 〜c4MOSFET 60〜63
が形成されている点である。AMOSFET and B constituting a pair transistor
MOSFETs each have four partial transistors a 1 to a 1
4 MOSFET 52, 54, 57, 58, b 1 to b 4 MOSFET 5
The structure of 2, 53, 56 and 59 is the same as that of the first embodiment, and the arrangement is almost the same. 51 is an active area. The difference from the first embodiment is that dummy transistors c 1 to c 4 MOSFETs 60 to 63 are provided outside the partial transistors.
Is formed.
【0022】すなわち、上段はc1 、a1 、b1 、
b2 、a2 、c2 MOSFETの順に、下段はc3 、b3 、a
3 、a4 、b4 、c4 MOSFETの順に配置されている。ダ
ミートランジスタc1 〜c4MOSFET 60〜63もa1 〜
a4MOSFET 、b1 〜b4MOSFET と同じディメンジョンと
する。但し、ダミートランジスタc1 〜c4MOSFET 60
〜63は、MOSFETの構造は持っているが、MOS
FETとして動作させているわけではない。その意味で
ダミートランジスタである。That is, the upper row is c 1 , a 1 , b 1 ,
In the order of b 2 , a 2 , and c 2 MOSFET, the lower row shows c 3 , b 3 , and a
3 , a 4 , b 4 , and c 4 MOSFETs are arranged in this order. Dummy transistors c 1 ~c 4 MOSFET 60~63 be a 1 ~
a 4 MOSFET, the same dimension as b 1 ~b 4 MOSFET. However, dummy transistors c 1 to c 4 MOSFET 60
63 have a MOSFET structure,
It does not operate as an FET. In that sense, it is a dummy transistor.
【0023】c1MOSFET 60は、ソース電極c1Sとドレ
イン電極a1 c1D、およびその間のゲート電極とからな
っている。他のc2 〜c4MOSFET 61〜63も同様であ
る。但し、図2 のようにc1MOSFET 60とa1MOSFET 5
2とのドレイン電極a1 c1Dを共通にし、a2MOSFET 5
5とc2MOSFET 61のドレイン電極a2 c2Dを共通にす
る。このようにしてペアトランジスタ回路の素子面積を
低減することができる。The c 1 MOSFET 60 comprises a source electrode c 1 S, a drain electrode a 1 c 1 D, and a gate electrode therebetween. The same applies to the other c 2 to c 4 MOSFETs 61 to 63. However, as shown in FIG. 2 , c 1 MOSFET 60 and a 1 MOSFET 5
2 and the drain electrode a 1 c 1 D is shared, and a 2 MOSFET 5
5 and the drain electrode a 2 c 2 D of the c 2 MOSFET 61 are made common. Thus, the element area of the pair transistor circuit can be reduced.
【0024】また、c1 〜c4MOSFET 60〜63は、M
OSFETとして動作させるわけではないので、ソース
電極とゲート電極とを短絡させ、電源もしくは接地電位
に接続して不安定化を防止している。第一の実施形態で
述べた通り、両端のMOS型半導体素子は、内側のMO
S型半導体素子とは異なったローディング効果を受け
る。従って、a1 、a2MOSFET52、55、b3 、b4MO
SFET 56、59の外側にダミーのc1 〜c4MOSFET 6
0〜63を設けることにより、AMOSFETとBMOSFETとを
構成するa1 〜a4MOSFET 52、55、57、58、b
1 〜b4MOSFET 53、54、56、59は、全て内側の
部分トランジスタとなり、ほぼ均一なローディング効果
を受ける。その結果、AMOSFETとBMOSFETとは特性ばら
つきのないペアトランジスタ回路とすることができる。The c 1 to c 4 MOSFETs 60 to 63 have M
Since it does not operate as an OSFET, the source electrode and the gate electrode are short-circuited and connected to a power supply or a ground potential to prevent instability. As described in the first embodiment, the MOS type semiconductor elements at both ends are connected to the inner MO.
A loading effect different from that of the S-type semiconductor device is obtained. Therefore, a 1 , a 2 MOSFETs 52, 55, b 3 , b 4 MO
Dummy c 1 to c 4 MOSFETs 6 outside the SFETs 56 and 59
By providing 0 to 63, a 1 to a 4 MOSFETs 52, 55, 57, 58, and b constituting the AMOSFET and the BMOSFET are provided.
1 ~b 4 MOSFET 53,54,56,59 are all become the inner part transistor, it receives a substantially uniform loading effect. As a result, the AMOSFET and the BMOSFET can be a pair transistor circuit having no characteristic variation.
【0025】上記の実施例では、ソースを共通にするペ
アトランジスタ回路の例を挙げたが、本発明はこれらに
限らず、ドレインを共通にする回路や、その他対称的な
特性を持たせたいペアトランジスタ回路に有効なことは
いうまでも無い。In the above embodiment, an example of a pair transistor circuit having a common source has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a circuit having a common drain and a pair having a symmetric characteristic are desired. It goes without saying that it is effective for a transistor circuit.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ペアトラ
ンジスタ回路を構成するA、Bトランジスタを、それぞ
れ並列接続されたほぼ大きさの等しい四つの部分トラン
ジスタ、a1 〜a4 トランジスタ、b1 〜b4 トランジ
スタで構成し、それらを上下二段に等間隔に四つずつ配
置するとき、上段の外側にa1 、a2 トランジスタを、
その内側にb1 、b2 トランジスタを配置し、下段の外
側にb3 、b4 トランジスタを、その内側にa3 、a4
トランジスタを対称的に配置することによって、A、B
トランジスタに同等プロセスばらつきの影響をおよぼ
し、該ペアトランジスタのデバイス特性を揃えることが
可能である。The present invention described above, according to the present invention is, A constituting the transistor pair circuits, the B transistors, four partial transistor equal approximately the size connected in parallel, respectively, a 1 ~a 4 transistor, b 1 When these are composed of four transistors and four are arranged at equal intervals in the upper and lower stages, a 1 and a 2 transistors are provided outside the upper stage,
Transistors b 1 and b 2 are arranged inside the transistor, transistors b 3 and b 4 are arranged outside the lower stage, and a 3 and a 4 are arranged inside the transistor.
By arranging the transistors symmetrically, A, B
Transistors can be affected by the same process variation, and the device characteristics of the paired transistors can be made uniform.
【0027】更に、ペアトランジスタ回路を構成する
A、Bトランジスタの外側に、ほぼ同じディメンジョン
のダミートランジスタを設けることにより、部分トラン
ジスタが受けるローディング効果を一様にし、一層ペア
トランジスタのデバイス特性を揃えることが可能であ
る。Further, by providing dummy transistors having substantially the same dimensions outside the A and B transistors forming the paired transistor circuit, the loading effect received by the partial transistors is made uniform, and the device characteristics of the paired transistors are further uniformed. Is possible.
【図1】本発明の第一の実施形態の電極配置を示す平面
図FIG. 1 is a plan view showing an electrode arrangement according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第二の実施形態の電極配置を示す平面
図FIG. 2 is a plan view showing an electrode arrangement according to a second embodiment of the present invention.
【図3】差動増幅回路の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a differential amplifier circuit.
【図4】従来のペアトランジスタ回路の電極配置図FIG. 4 is an electrode arrangement diagram of a conventional pair transistor circuit.
1 ペアトランジスタ回路 2 AMOSFET 3 BMOSFET 4、24、44 AMOSFETのゲート配線 5、25、45 BMOSFETのゲート配線 6、26、46 ソース配線 7、27、47 AMOSFETのドレイン配線 8、28、48 BMOSFETのドレイン配線 11、31、51 活性領域 12、32、52 AMOSFETの部分トランジスタ(a1M
OSFET ) 13、33、53 BMOSFETの部分トランジスタ(b1M
OSFET ) 14、34、54 BMOSFETの部分トランジスタ(b2M
OSFET ) 15、35、55 AMOSFETの部分トランジスタ(a2M
OSFET ) 16、36、56 BMOSFETの部分トランジスタ(b3M
OSFET ) 17、37、57 AMOSFETの部分トランジスタ(b3M
OSFET ) 18、38、58 AMOSFETの部分トランジスタ(b4M
OSFET ) 19、39、59 BMOSFETの部分トランジスタ(a4M
OSFET ) 60 c1MOSFET 61 c2MOSFET 62 c3MOSFET 63 c4MOSFETReference Signs List 1 pair transistor circuit 2 AMOSFET 3 BMOSFET 4, 24, 44 Gate wiring of AMOSFET 5, 25, 45 Gate wiring of BMOSFET 6, 26, 46 Source wiring 7, 27, 47 Drain wiring of AMOSFET 8, 28, 48 Drain of BMOSFET Wiring 11, 31, 51 Active region 12, 32, 52 Partial transistor of AMOSFET (a 1 M
OSFET) 13, 33, 53 BMOSFET partial transistor (b 1 M
OSFET) 14, 34, 54 BMOSFET partial transistor (b 2 M
OSFET) 15, 35, 55 AMOSFET partial transistor (a 2 M
OSFET) 16, 36, 56 BMOSFET partial transistor (b 3 M
OSFET) 17, 37, 57 AMOSFET partial transistor (b 3 M
OSFET) 18, 38, 58 AMOSFET partial transistor (b 4 M
OSFET) 19, 39, 59 BMOSFET partial transistor (a 4 M
OSFET) 60 c 1 MOSFET 61 c 2 MOSFET 62 c 3 MOSFET 63 c 4 MOSFET
Claims (12)
スタを有するペアトランジスタ回路において、A、Bト
ランジスタをそれぞれ並列接続されたほぼ大きさの等し
い四つの部分トランジスタ、a1 〜a4 トランジスタ、
b1 〜b4 トランジスタで構成し、それらを上下二段に
等間隔に四つずつ配置するとき、上段の外側にa1 、a
2 トランジスタを、その内側にb1 、b2 トランジスタ
を配置し、下段の外側にb3 、b4 トランジスタを、そ
の内側にa3 、a4 トランジスタを配置することを特徴
とするペアトランジスタ回路。1. A substantially the same properties of A, in the pair transistor circuit having a B two paired transistors, A, four parts transistors equal approximately sized B transistor connected in parallel, respectively, a 1 ~a 4 transistors,
b 1 to b 4 transistors, and when four are arranged at equal intervals in two upper and lower stages, a 1 , a
The second transistor, the b 1, b 2 transistor arranged inside the b 3, b 4 transistors outside the lower pair transistor circuit, characterized in that placing a 3, a 4 transistor therein.
り、同じ段の隣接するaトランジスタとbトランジスタ
のソース領域を共通とすることを特徴とする請求項1記
載のペアトランジスタ。2. The pair transistor according to claim 1, wherein the A and B transistors are MOSFETs, and the source regions of the adjacent a transistor and b transistor in the same stage have a common source region.
a3 、a4 トランジスタのドレイン領域を共通とするこ
とを特徴とする請求項2記載のペアトランジスタ。3. The inner b 1 and b 2 transistors, respectively.
3. The pair transistor according to claim 2, wherein the drain regions of the transistors a 3 and a 4 are common.
する請求項3記載のペアトランジスタ。4. The pair transistor according to claim 3, wherein all the source electrodes are connected.
り、同じ段の隣接するaトランジスタとbトランジスタ
のドレイン領域を共通とすることを特徴とする請求項1
記載のペアトランジスタ。5. The semiconductor device according to claim 1, wherein the A and B transistors are MOSFETs, and the drain regions of the adjacent a transistor and b transistor in the same stage have a common drain region.
A pair transistor as described.
a3 、a4 トランジスタのソース領域を共通とすること
を特徴とする請求項5記載のペアトランジスタ。6. The inner b 1 and b 2 transistors, respectively.
a 3, a pair transistor according to claim 5, characterized in that a common source region of a 4 transistor.
とする請求項6記載のペアトランジスタ。7. The pair transistor according to claim 6, wherein all drain electrodes are connected.
部分トランジスタの両外側に、a、b部分トランジスタ
とほぼ同じ大きさの部分トランジスタ(c1〜c4 トラ
ンジスタ)を配置することを特徴とする請求項1ないし
7のいずれかに記載のペアトランジスタ回路。On both outer sides of 8. Each was placed in the upper and lower four parts transistors, and wherein placing a, partial transistor having substantially the same size as the part b transistor (c 1 to c 4 transistors) A pair transistor circuit according to claim 1.
あり、同じ段の隣接するcトランジスタとaトランジス
タ、cトランジスタとbトランジスタのドレイン領域を
共通とすることを特徴とする請求項8記載のペアトラン
ジスタ。9. The pair according to claim 8, wherein the c 1 to c 4 transistors are MOSFETs, and the drain region of the adjacent c transistor and the a transistor and the drain region of the c transistor and the b transistor in the same stage are common. Transistor.
ゲート電極とを短絡することを特徴とする請求項9記載
のペアトランジスタ回路。10. The pair transistor circuit according to claim 9, wherein the source electrode and the gate electrode of the c 1 to c 4 transistors are short-circuited.
電源と接続することを特徴とする請求項10記載のペア
トランジスタ回路。11. The pair transistor circuit according to claim 10, wherein the source electrodes of the c 1 to c 4 transistors are connected to a power supply.
接地することを特徴とする請求項10記載のペアトラン
ジスタ回路。12. The pair transistor circuit according to claim 10, wherein the source electrodes of the c 1 to c 4 transistors are grounded.
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- 2000-03-23 JP JP2000082395A patent/JP2001274258A/en not_active Withdrawn
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