JP2006147961A - 半導体集積回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の半導体集積回路は、半導体基板20上の同一ウエル22(23)内に形成された一対のMOSトランジスタを有し、この一対のMOSトランジスタは、互いのドレイン拡散層D1、D2(D3、D4)の間で電荷交換が可能な距離に近接配置され、この一対のMOSトランジスタに対し、互いに逆相の信号IN、/INを各ゲートG1、G2(G3、G4)に印加するとともに、共通の電位Vdd(Vss)を各ソースS1、S2(S3、S4)に印加するように配線構造が形成されている。これにより、ドレイン拡散層D1、D2(D3、D4)の間の電荷交換効果により高速のスイッチグ動作が可能となる。
【選択図】 図2
Description
κsi:シリコンの比誘電率
S :チャネル面積
tox:ゲート絶縁膜の厚み
Na:アクセプタの濃度
Nd:ドナーの濃度
φ :拡散電圧
ただし、μ(cm2/sV):ウエル内のホールのモビリティ
E(V/cm):有効な電荷交換対向面の電界強度
tr(s):必要動作パルスの立上がり時間
f(Hz):必要クロック周波数
例えば、μ=4×104(cm2/sV)、E=4.5×103(V/cm)、f=3(GHz)としたとき、dmax=2.1(μm)と計算され、かなり短い距離に設定する必要がある。
13、14、15、53、54…NMOSトランジスタ
20…P型半導体基板
30…半導体基板
21、22…Nウエル
23…Pウエル
41、42…同一ウエル内の他のPMOSトランジスタ
43、44…同一ウエル内の他のNMOSトランジスタ
60…インバータ回路
61〜67…MOSトランジスタ
70、80…終端抵抗回路
71、72…PMOSトランジスタ
73、74…NMOSトランジスタ
81、82、83、84…拡散層抵抗
100…半導体チップ
200…DRAMチップ
201…DRAMアレイ
202…シリアル変換部
Lin…入力伝送線路
Lout…出力伝送線路
Pa、Pb、Pc、Pd、P0〜P9…ペアトランジスタ
Pe、Pf…ペア拡散抵抗
IN…入力信号
/IN…反転入力信号
OUT…出力信号
/OUT…反転出力信号
S1、S2、S3、S4…ソース
D1、D2、D3、D4…ドレイン
G1、G2、G3、G4…ゲート
Rm…測定用抵抗
Re…終端抵抗
B1〜B4…ボンディング
Claims (13)
- 半導体基板上の同一ウエル内に形成された一対のMOSトランジスタを有し、
前記一対のMOSトランジスタは、互いのドレイン拡散層容量の間で電荷交換が可能な距離に近接配置され、
前記一対のMOSトランジスタに対し、互いに逆相の信号を各ゲートに印加するとともに、共通の電位を各ソースに印加するように配線構造が形成されたことを特徴とする半導体集積回路。 - 前記一対のMOSトランジスタの各ドレイン拡散層は、前記電荷交換による電荷の移動時間が前記逆相の信号の電圧反転時の遷移時間より小さくなる距離に近接配置されることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。
- 前記一対のMOSトランジスタを用いて差動回路を構成し、正信号と反転信号からなる差動入力信号のうち、前記正信号を前記一対のMOSトランジスタの一方のゲートに印加して前記反転信号を前記一対のMOSトランジスタの他方のゲートに印加するとともに、前記一対のMOSトランジスタの各ドレイン拡散層から差動出力信号を取り出すように配線構造が形成されたことを特徴とする請求項1又は2に記載の半導体集積回路。
- 前記同一ウエル内には、前記一対のMOSトランジスタ以外に一又は複数の他のMOSトランジスタが形成され、前記一対のMOSトランジスタの各ドレイン拡散層と前記他のMOSトランジスタのドレイン拡散層との間で前記電荷交換による干渉を生じない距離を隔てて配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記一対のMOSトランジスタの各ドレイン拡散層の間の距離をdとし、前記一対のMOSトランジスタの各ドレイン拡散層と前記他のMOSトランジスタの各ドレイン拡散層との最小の距離をkとしたとき、
1.5×d≦k
の関係を満たすように配置されることを特徴とする請求項4に記載の半導体集積回路。 - 前記一対のMOSトランジスタは、前記各ドレイン拡散層のゲート幅方向の側面が対向するように近接配置されることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記同一ウエル内には、複数の前記一対のMOSトランジスタが配列され、それぞれのゲート同士、ドレイン同士、ソース同士が共通接続されることを特徴とする請求項6に記載の半導体集積回路。
- 前記一対のMOSトランジスタの配線構造は、前記互いに逆相の信号をそれぞれ伝送する2本の線路からなる一対の伝送線路を接続することにより形成されることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 前記一対の伝送線路の特性インピーダンスは、50Ωから200Ωの範囲に定められることを特徴とする請求項8に記載の半導体集積回路。
- 前記一対の伝送線路のうち一方の線路と他方の線路の間の距離をaとし、前記一対の伝送線路と当該一対の線路に隣接する他の一対の線路との間の距離をbとしたとき、
2a≦b
の関係を満たすことを特徴とする請求項8又は9に記載の半導体集積回路。 - 前記一対のMOSトランジスタの配線構造は、各ソースに接続される電源グランドペア線路を含むことを特徴とする請求項8から10のいずれかに記載の半導体集積回路。
- 半導体基板上の同一ウエル内に形成された一対のMOSトランジスタを有し、
前記一対のMOSトランジスタは、互いのドレイン拡散層容量の間で電荷交換が可能な距離に近接配置され、
互いに逆相の信号を伝送する第1の線路と第2の線路に対して前記一対のMOSトランジスタの各々のオン抵抗を用いた終端抵抗回路を構成し、前記一対のMOSトランジスタの一方のドレイン拡散層に前記第1の線路を接続し、前記一対のMOSトランジスタの他方のドレイン拡散層に前記第2の線路を接続するように配線構造が形成されたことを特徴とする半導体集積回路。 - 半導体基板上の同一ウエル内に形成された一対の拡散層抵抗を有し、
前記一対の拡散層抵抗は、互いに電荷交換が可能な距離に近接配置され、
互いに逆相の信号を伝送する第1の線路と第2の線路に対して前記一対の拡散層抵抗を用いた終端抵抗回路を構成し、前記一対の拡散層抵抗の一方に前記第1の線路を接続し、前記一対の拡散層抵抗の他方に前記第2の線路を接続するように配線構造が形成されたことを特徴とする半導体集積回路。
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