JPH02230817A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH02230817A
JPH02230817A JP1297005A JP29700589A JPH02230817A JP H02230817 A JPH02230817 A JP H02230817A JP 1297005 A JP1297005 A JP 1297005A JP 29700589 A JP29700589 A JP 29700589A JP H02230817 A JPH02230817 A JP H02230817A
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JP
Japan
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circuit
node
wiring
output section
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Ryuichi Hashishita
橋下 隆一
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体集積回路に関し、特に布線インピーダン
スが大きい配線を出力部とし、負荷素子を有する半導体
集積回路に関する。
〔従来の技術〕
従来この種の半導体集積回路で出力部にポリシリフーン
配線を用いているものは第7図に示す様にNチャネル型
MOS}ランジスタTri〜Tr6が出力部の節点N1
〜N6とGNDの間に接続されており、各節点間Nl−
N2,N2−N3,N3−N4,N4−N5,N5−N
6にはポリシリコン配線による抵抗R1〜R5が存在す
る。Tri〜Tr6は同一のゲート長,ゲート幅である
。さらに出力部の右端の節点N6とVDDo間にPチャ
ネル型MOS}ランジスタTr7が負荷素子として接続
されており、節点N6に接続されたセンスインバータに
よりN6の電位をVDDあるいはGND電位まで整形さ
れて出力端子OUTより出力される。
この回路の動作は入カエ、〜工.のうちどれかが′“H
”になると節点N6の電位が下がり、出力に“H”が出
力される“OR″である。N6の電位がTrl〜Tr6
−コの駆動によりセンスインバータのしきい値より低く
なる様にTri〜Tr7のチャネル幅W1チャネル長L
が決定されている。
いま工,のみ“H″となる時と工、のみ“H”となる時
を考える。第8図はたて軸にトランジスタを流れる電流
、よこ軸に節点N6の電位V(N6)をと、った各トラ
ンジスタの特性曲線であり、負荷素子Tr7と各駆動素
子Tri〜Tr6の特性曲線の交点が動作点となる。工
.のみ“H”となる時の動作点が動作点1であり、この
時の節点N6の電位はVA,I.のみ″H”となる時は
抵抗R1〜R5による電位降下により、Trlを流れる
電流が減少し、動作点は動作点2となり、この時の節点
N6の電位はVBとなる. 〔発明が解決しようとする課題〕 上述した従来の半導体集積回路は駆動するトランジスタ
の位置によって動作点が大きく変わり、電源電圧の変動
や製造上のトランジスタ特性(スレッショルド電圧等)
のバラツキを見込んだ動作マージンが小さくなり、誤動
作の原因となる欠点があった。またこの誤動作をさける
為、負荷素子を小さくして電流を少なくして抵抗による
電位降下をおさえようとすると、たとえば工、〜■.が
“L″ 工。が“L”であったのが工,〜工.全て“L
′になった時、節点N6のチャージアップに時間がかか
り、回路のスピードが低下するという欠点があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体集積回路は半導体基板上に布設された配
線及び第1の電源端子の間に負荷素子が接続され、前記
配線及び第2の電源端子の間に複数個の駆動用素子が接
続され、前記配線を出力部とした半導体集積回路におい
て、負荷素子を少なくとも2個以上並列に配置したこと
を特徴とする。
〔実施例〕
以下、図面を用いて本発明を詳述する。
第1図は本発明の一実施例の回路図である。Nチャネル
型MOS}ランジスタTrot〜Trueが出力部の節
点N01〜NosとGNDo間に接続されており、各ゲ
ートは入力信号工.〜■6に接続されている。各節点間
N o + 〜N o 2 1 N O 2 〜N O
 ! , N o s 〜N..,N..〜N os 
r N os〜NOSにはポリシリコン配設による抵抗
Rat〜Rlが存在する。さらに出力部の両端の節点N
O+およびN。2と電源端子VDDの間にPチャネル型
MOS}ランジスタTrotおよびTrotが負荷素子
としで接続されている。節点N..にセンスインバータ
が接続され、出力OUTとしてとり出される. 今、入力I1のみ“H”r  It〜工.は“L”であ
る場合について考える。このときの等価回路図を第2図
に示す。R ” R a r + R O 2 + R
 o s + R o 4+R o sで11はTr.
,を流れる電流、17はTrotを流れる電流、18は
Trotを流れる電流である。
TrorとTrosのゲート長、ゲート幅はi2+is
が出力部のチャージアップが所定時間に完了するのに必
要な電流10に等しい様に決定されている。
さて、No,の電位をV C N o 1) , N 
o s (7)電位をV ( N o s )とすると V (Net) =V (Net) 十’i tRiア
+i,=i0 が成り立つ. この2式を見ると17が小さい方が電位降下が小さくな
るが、入カエ.のみ“H”になった時のN6の電位降下
が大きくなるのでl r #1 −+ 1。
とな1様に決定すればよい。そうすれば入カエl〜I6
のどれが“H″になっても節点N6の電位はV (NO
8) #V (Net) ++i0Rとなり、電位降下
は半分になる。
第3図は本発明の他の実施例の回路図である。
本実施例は出力配線部の一部にトランスファーゲー} 
T r 19+ T r 2。を挿入し、駆動素子部分
と負荷素子部分を分離している。入力I1〜I6が全て
“L”の時節点N1、〜N H @はTr.,Tr,。
のバックバイアスを考慮したしきい値vT分V。0より
低い電位CVoo  V?)になっている。■、が“L
”→“H”になり、節点N.〜Nl6はディスチャージ
され、N,,,N,,がT r li T r toを
ONさせるのに十分低い電位になるまで下がる。そうす
ると節点N1,及びN 1mが下がりはじめるが、N.
,,N,.は出力配線部とは切り離されているので容量
は小さく、一気に下がる。さらに節点N1、〜N1。は
VDI)VTの電位までしかチャージアップされていな
いので全体でディスチャージする電荷は少なくなってお
り、この実施例ではトランスファーゲートを挿入するこ
とにより高速に動作させることができる。
第5図は本発明の第3の実施例を示す回路図である。セ
ルは第6図に示した回路でTr.。1〜T r ,。,
により通常のフルCMOS  SRAMを構成し、Tr
+。7〜Tr,。.によりディジット線D,罫とSRA
Mの情報(1かO)を比較し、合致していなければEQ
をGNDt位にディスチャージする比較機能つきSRA
Mである。さて第4図においてφが“L”の期間中Tr
..〜26によりディジット線D,〜D .,, D 
+〜百.は“H”にプリチャージされている。φが“H
″になるとプリチャージは終了し、書き込み/読み出し
回路が動作してDx又はDx (X= 1 .  2 
, −, n)が“L I+になる。この時Dx,Dx
と各セルのSRAM部の情報を比較し、一致していなけ
ればEQY(Y=1.2,・・・,m)がディスチャー
ジされる。
今、セルからの読み出し、セルへの書き込み時の動作を
考えると(詳細は記さず)、ディジット線は低抵抗のア
ルミ配線を使わざるを得す、EQYは高抵抗のポリシリ
コン配線となってしまう。そこで本発明の負荷線の両側
に負荷素子を設定する方式にすると回路の誤動作スピー
ド低下を防ぐ事ができる。またこの回路においてはトラ
ンスフy  Trzs, Trts* Trs2,Tr
3s* Trss+T r ,,のゲート電極にスタン
バイ時のみ“L”となるSTBY信号を入力し、スタン
バイ時の貫通電流を阻止する.負荷トランジスタT r
 2? l T r s。,入力されるv8は負荷素子
に流れる電流を制御する為の基準電圧源である(詳細は
記さず)。
第9図に第1図の回路をIC化する場合における平面図
およびA−A’線に沿った断面図を示す。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、出力部の負荷素子を2つ
以上とすることで同一電流供給能力を保ちながら配線抵
抗による電位降下をおさえることができ、回路の誤動作
あるいは動作スピードの低下をなくすことができる.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は第1図の
回路の動作を説明する図、第3図は本発明の第2の実施
例の回路図、第4図は第3図の代表的節点の電位のタイ
ムチャート、第5図は第3の実施例の回路図、第6図は
第5図に示すセルの回路図、第7図は従来技術による回
路図、第8図は節点N6の動作点を求める為の図、第9
図(A),(B)はそれぞれ第1図の回路をIC化した
ときの平面図,断面図である。 Tro+〜Tree・・・・・・Nチャネル型MOS}
ランジスタ、T r 7〜Tr8・・・・・・Pチャネ
ル型MOSトランジスタs  I1〜工.・・・・・・
入力信号、OUT・・・・・・出力信号、ROI〜Rl
5・・・・・・配線抵抗、R・・・・・・Rot〜R0
,の和、11・・・・・・Tr.,を流れる電流、17
・・・・・・Trotを流れる電流、i,・・・・・・
T r o。を流れる電流、T r ++〜T r +
s r T r to〜T r 20”””Nチャネル
型MOS}ランジスタ、Trtr〜Trl1・・・・・
Pチャネル型MOS}ランジスタ、Rll〜RIB・・
・・・・配線抵抗、T r l−T r s・・・・・
・Nチャネル型MσSトランジスタ、T r 7・・・
・・・Pチャネル型MOSトランジスタ、R1〜R5・
・・・・・配線抵抗、Tr.,〜Trzy+ Trso
+ Tr3++ Trss+ Tr3s+ Trsm”
””Pチャネル型MOS}ランジスタ、!I” r 2
*# T r 211Trs2r Trssr Trs
s, Trzr”・・・’Nチャネル型M○Sトランジ
スタ、EQI〜EQ.・・・・・・出力線、W,−Wイ
・・・・・・ワード線、D+〜D.D,〜百.・・・・
・・ディジット線、STBY・・・・・・スタンバイ信
号、VR・・・・・・基準電圧源、Tr+。.,Tr,
。,・・・・・・Pチャネル型MOS}ランジスタ、T
r.。,〜Tr.。,・・・・・・Nチャネル型MOS
}ランジスタ、D,D・・・・・・ディジット線. 代理人 弁理士  内 原   晋 第 l 閃 第 圀 第 図 躬 図 第7図 のA1 四ホ゛ルリ ロ肱敢層

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 半導体基板上に布設された配線及び第1の電源端子の間
    に負荷素子が接続され、前記配線及び第2の電源端子の
    間に複数個の駆動用素子が接続され、前記配線を出力部
    とした半導体集積回路において、前記負荷素子を少なく
    とも2個以上並列に配置したことを特徴とする半導体集
    積回路。
JP1297005A 1988-11-22 1989-11-14 半導体集積回路 Expired - Lifetime JP2580805B2 (ja)

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JP29667088 1988-11-22
JP63-296670 1988-11-22
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JPH02230817A true JPH02230817A (ja) 1990-09-13
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0846372A1 (en) * 1995-08-25 1998-06-10 Hal Computer Systems, Inc. Cmos buffer circuit having increased speed

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