JPH1084092A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH1084092A
JPH1084092A JP8237885A JP23788596A JPH1084092A JP H1084092 A JPH1084092 A JP H1084092A JP 8237885 A JP8237885 A JP 8237885A JP 23788596 A JP23788596 A JP 23788596A JP H1084092 A JPH1084092 A JP H1084092A
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transistor
nmos
pmos
transistors
semiconductor integrated
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JP8237885A
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Muneaki Maeno
宗昭 前野
Yutaka Tanaka
豊 田中
Yukinori Uchino
幸則 内野
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 集積度を向上できるゲートアレイ方式の半導
体集積回路を提供する。 【解決手段】 2つのNMOSトランジスタM2、M3
と1つのPMOSトランジスタM1を1つのベーシック
セル上で構成し、3トランジスタDRAMを実現する。
この3トランジスタDRAMを複数配置してメモリを構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゲートアレイ方式
の半導体集積回路に関するもので、特にゲートアレイで
DRAMを用いた半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来からセミカスタムIC、特にゲート
アレイ方式による半導体メモリ集積回路の開発が行われ
てきたが、このゲートアレイにおけるメモリセルは6ト
ランジスタのSRAMで構成されていた。これは6トラ
ンジスタSRAMはCMOSのみで構成でき、回路の安
定性も優れていたためである。
【0003】ここで図10、11、12を用いて、従来
のゲートアレイ方式による6トランジスタSRAMの回
路構成を説明する。図10は、ゲートアレイにおけるメ
モリセルを構成するための基本となるベーシックセルの
パターン図である。このベーシックセルは、NMOS領
域11とPMOS領域13から成り、それぞれの領域に
はゲート領域15が2つずつ並列配置されている。すな
わち、1つのベーシックセルから2つのNMOSトラン
ジスタと2つのPMOSトランジスタを構成することが
できる。
【0004】この様なベーシックセルを用いて、図11
のような6トランジスタSRAMのメモリセルを構成す
るには、図12で示すように2つのベーシックセルを必
要とし、N11、N12、N13の3つのNMOSトラ
ンジスタと、P11、P12、P13の3つのPMOS
トランジスタから実現されている。従来のゲートアレイ
方式による半導体集積回路のメモリは、この様な構成に
よる6トランジスタSRAMのメモリセルが複数配置さ
れていた。
【0005】なお、図中WB、RB、WW、RWの各信
号は、それぞれWrite Bit、Read Bi
t、Write Word、Read Wordを意味
するものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図12で示したよう
に、従来のゲートアレイ方式による半導体集積回路のメ
モリは6トランジスタSRAMで実現していたので、3
つのNMOSトランジスタと3つのPMOSトランジス
タを構成するために2つのベーシックセルが必要であっ
た。このため、集積度を上げることが出来ずメモリ容量
を大きくするのに限界があった。また、トランジスタが
6つ必要なために配線が複雑になり、その分製造が難し
くなるという欠点があった。
【0007】本発明はこの様な従来の事情に鑑みて成さ
れたものであり、その目的は、ベーシックセル上で3ト
ランジスタDRAMを構成してメモリを実現させること
により、集積度を上げることができる半導体集積回路を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ため、本発明の第1の発明の特徴は、ゲートアレイ方式
の半導体集積回路において、ベーシックセルが複数配置
された論理回路構成領域で、NMOSトランジスタのみ
で構成された3トランジスタDRAMが複数段配置され
ているNMOSメモリセルのブロックと、PMOSトラ
ンジスタのみで構成された3トランジスタDRAMが複
数段配置されているPMOSメモリセルのブロックとが
交互に配置されていることにある。
【0009】この第1の発明によれば、3トランジスタ
DRAMをNMOSトランジスタのみ、およびPMOS
トランジスタのみで構成しているので、ベーシックセル
のNMOSトランジスタ、PMOSトランジスタの列が
交互に並んでいることを利用でき、無駄な領域が無くな
るため、メモリ容量を大きくできる。
【0010】第2の発明の特徴は、ゲートアレイ方式の
半導体集積回路において、ベーシックセルが複数配置さ
れた論理回路構成領域で、2つのNMOSトランジスタ
と1つのPMOSトランジスタ、あるいは1つのNMO
Sトランジスタと2つのPMOSトランジスタで構成さ
れた3トランジスタDRAMが複数配置されていること
にある。
【0011】この第2の発明によれば、1つのベーシッ
クセルで3トランジスタDRAMを構成できると共に、
ベーシックセルのNMOSトランジスタ、PMOSトラ
ンジスタの例が交互に配置されている構成を利用できる
ため、集積度を上げ、メモリ容量を大きくできる。
【0012】第3の発明の特徴は、ゲートアレイ方式の
半導体集積回路において、ベーシックセルが複数配置さ
れた論理回路構成領域で、2つのNMOSトランジスタ
と1つのPMOSトランジスタ、あるいは1つのNMO
Sトランジスタと2つのPMOSトランジスタで構成さ
れた3トランジスタDRAMと、該3トランジスタDR
AMにゲート接続された他のNMOSトランジスタある
いはPMOSトランジスタとからなるメモリセルが複数
配置されていることにある。
【0013】この第3の発明によれば、ベーシックセル
上で3トランジスタDRAMを構成し、他のNMOSト
ランジスタあるいはPMOSトランジスタをゲート接続
しているので、ベーシックセルのNMOSトランジス
タ、PMOSトランジスタが交互に配置されている構成
を利用でき、ゲート容量を利用して電荷を保持する効果
を強化できる。
【0014】第4の発明の特徴は、ゲートアレイ方式の
半導体集積回路において、ベーシックセルが複数配置さ
れた論理回路構成領域で、2つのNMOSトランジスタ
と1つのPMOSトランジスタで構成された3トランジ
スタDRAMと、該3トランジスタDRAMにゲート・
ドレイン接続された他の1つのPMOSトランジスタと
からなるメモリセル、あるいは論理回路構成領域で1つ
のNMOSトランジスタと2つのPMOSトランジスタ
で構成された3トランジスタDRAMと、該3トランジ
スタDRAMにゲート・ドレイン接続された他のNMO
Sトランジスタとからなるメモリセルが複数配置されて
いることにある。
【0015】この第4の発明によれば、1つのベーシッ
クセルで3トランジスタDRAMを構成でき、残り1つ
のトランジスタをゲート・ドレイン接続しているので、
ベーシックセルのNMOSトランジスタ、PMOSトラ
ンジスタが交互に配置されている構成を利用でき、ゲー
ト容量とドレイン容量の両方を利用して電荷の蓄えを強
化できる。
【0016】第5の発明の特徴は、ゲートアレイ方式の
半導体集積回路において、ベーシックセルが複数配置さ
れた論理回路構成領域で、2つのNMOSトランジスタ
と1つのPMOSトランジスタ、あるいは1つのNMO
Sトランジスタと2つのPMOSトランジスタで構成さ
れた3トランジスタDRAMと、該3トランジスタDR
AMのうちの1つのトランジスタに並列接続された他の
NMOSトランジスタあるいはPMOSトランジスタと
からなるメモリセルが複数配置されていることにある。
【0017】この第5の発明によれば、ベーシックセル
上で3トランジスタDRAMを構成し、他のNMOSト
ランジスタあるいはPMOSトランジスタを3トランジ
スタのうちの1つに並列接続しているので、ベーシック
セルのNMOSトランジスタ、PMOSトランジスタが
交互に配置されている構成を利用でき、接続されたトラ
ンジスタの駆動能力を強化できる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。本発明の第1実施形態を図1を用いて
説明する。図1は、本発明のゲートアレイ方式による半
導体集積回路の構成の簡略を示す平面図であり、半導体
チップ1の中央部に第1実施形態の特徴となるベーシッ
クセルが複数配置されている論理回路構成領域3が、そ
の周辺部にはI/O領域5が配置されている。論理回路
構成領域3には、NMOSメモリセルのブロックN1、
N2…とPMOSメモリセルのブロックP1、P2…と
が交互に配置されている。
【0019】これらNMOSメモリセルのブロックとP
MOSメモリセルのブロックは、図10で示したような
ベーシックセルが複数配置されている論理回路構成領域
に配置されており、NMOSメモリセルのブロックには
NMOSトランジスタのみで3トランジスタDRAMが
構成され、PMOSメモリセルのブロックにはPMOS
トランジスタのみで3トランジスタDRAMが構成され
ている。これにより、NMOSトランジスタ、PMOS
トランジスタが交互に配置されている論理回路構成領域
を有効に利用できるため従来の6トランジスタSRAM
に比べて集積度を向上させることができる。
【0020】本発明の第2実施形態を図2、図3を用い
て説明する。図2のような3トランジスタDRAMを、
ベーシックセルで実現したものが図3で示すメモリセル
である。図3から分かるように、この3トランジスタD
RAMは、2つのNMOSトランジスタM2、M3と1
つのPMOSトランジスタM1で構成されており、1つ
のベーシックセルのみで実現可能である。このように構
成される3トランジスタDRAMを複数配置することに
より、NMOSトランジスタ、PMOSトランジスタが
交互に配置されている論理回路構成領域を有効に利用で
き、6トランジスタを使用したSRAMに比べて集積度
を上ることができるため、メモリ容量の大きい半導体集
積回路を提供できる。
【0021】なお、図中WB、RB、WW、RWの各信
号は、それぞれWrite Bit、Read Bi
t、Write Word、Read Wordを意味
するものである。また、図3では2つのNMOSトラン
ジスタと1つのPMOSトランジスタで3トランジスタ
DRAMを構成した場合を示したが、これと逆に1つの
NMOSトランジスタと2つのPMOSトランジスタで
3トランジスタDRAMを構成することも可能なもので
ある。
【0022】本発明の第3実施形態を図4、図5を用い
て説明する。図4は図2で示した3トランジスタDRA
Mに、さらにトランジスタM4をゲート接続させたもの
である。このゲート接続により、ゲート容量を利用した
電荷の蓄えの強化が可能となる。図4のような回路構成
を、ベーシックセル上で実現したものが図5で示すメモ
リセルである。
【0023】図5において、M2、M3およびM1につ
いては、ベーシックセル上で実現され、2つのNMOS
トランジスタと1つのPMOSトランジスタで構成され
ている。さらに他の1つのNMOSトランジスタM4
が、ゲート接続されている。このように構成されるメモ
リセルを複数配置することにより、NMOSトランジス
タ、PMOSトランジスタが交互に配置されている論理
回路構成領域を利用でき、トランジスタM4のゲート容
量を利用して電荷を保持する効果が強化された半導体集
積回路を提供できる。
【0024】なお、1つのNMOSトランジスタと2つ
のPMOSトランジスタで3トランジスタDRAMを構
成することも可能であり、かつゲート接続させるトラン
ジスタM4を他の1つのPMOSトランジスタで構成す
ることも可能なものである。
【0025】本発明の第4実施形態を図6、図7を用い
て説明する。第3実施形態ではトランジスタM4をゲー
ト接続させてゲート容量のみを電荷の蓄えに使用させて
いるが、第4実施形態では図6で示すようにトランジス
タM5をゲート・ドレイン接続させることにより、ゲー
ト容量に加えてドレイン容量も利用して電荷の蓄えを強
化させている。
【0026】図6のような回路構成を、ベーシックセル
上で実現したものが図7で示すメモリセルである。図7
において、M2、M3およびM1については、図3と同
様に1つのベーシックセルのみで実現され、2つのNM
OSトランジスタと1つのPMOSトランジスタで構成
されている。さらに残り1つのPMOSトランジスタM
5がゲート・ドレイン接続されている。このように1つ
のベーシックセルのみで構成されるメモリセルを複数配
置することにより、NMOSトランジスタ、PMOSト
ランジスタが交互に配置されている論理回路構成領域を
有効に利用でき、トランジスタM5のゲート容量とドレ
イン容量の両方を利用して電荷の保持効果が強化された
半導体集積回路を提供できる。
【0027】なお、1つのNMOSトランジスタと2つ
のPMOSトランジスタで3トランジスタDRAMを構
成し、ゲート・ドレイン接続させるトランジスタM5を
残り1つのNMOSトランジスタで構成することも可能
なものである。
【0028】本発明の第5実施形態を図8、図9を用い
て説明する。図8は図2で示した3トランジスタDRA
Mのうちの1つのトランジスタM2に、トランジスタM
6を並列接続させたものである。この並列接続により、
電荷を保持するトランジスタM2の駆動能力を強化させ
ることができる。図8のような回路構成を、ベーシック
セル上で実現したものが図9で示すメモリセルである。
【0029】図9から分かるように、3トランジスタD
RAMは、2つのNMOSトランジスタM2、M3と1
つのPMOSトランジスタM1で構成されており、さら
に他の1つのNMOSトランジスタM6がNMOSトラ
ンジスタM2に並列接続されている。このように構成さ
れるメモリセルを複数配置することにより、NMOSト
ランジスタ、PMOSトランジスタが交互に配置されて
いる論理回路構成領域を有効に利用でき、トランジスタ
M6でトランジスタM2の駆動能力が強化された半導体
集積回路を提供できる。
【0030】なお、1つのNMOSトランジスタと2つ
のPMOSトランジスタで3トランジスタDRAMを構
成することも可能であり、かつ並列接続させるトランジ
スタM6を他の1つのPMOSトランジスタで構成する
ことも可能なものである。
【0031】
【発明の効果】以上、詳説したように本発明の半導体集
積回路を用いれば、3トランジスタDRAMを構成して
メモリを実現させているので、トランジスタ数が少なく
て済むため、集積度を向上させることができ、メモリ容
量を大きくできる。さらにゲート容量やドレイン容量を
利用した電荷の蓄えの強化や、トランジスタの駆動能力
の強化も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における構成の簡略を示
す平面図。
【図2】本発明の第2実施形態におけるDRAMの回路
図。
【図3】本発明の第2実施形態におけるDRAMのメモ
リセル図。
【図4】本発明の第3実施形態におけるDRAMの回路
図。
【図5】本発明の第3実施形態におけるDRAMのメモ
リセル図。
【図6】本発明の第4実施形態におけるDRAMの回路
図。
【図7】本発明の第4実施形態におけるDRAMのメモ
リセル図。
【図8】本発明の第5実施形態におけるDRAMの回路
図。
【図9】本発明の第5実施形態におけるDRAMのメモ
リセル図。
【図10】メモリセルを構成するためのベーシックセル
のパターン図
【図11】6トランジスタSRAMの回路図。
【図12】従来のベーシックセル上で構成する6トラン
ジスタSRAMのメモリセル図。
【符号の説明】
1 半導体チップ 3 論理回路構成領域 5 I/O領域 M1,M5 PMOSトランジスタ M2,M3,M4,M6 NMOSトランジスタ WB Write Bit RB Read Bit WW Write Word RW Read Word

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲートアレイ方式の半導体集積回路にお
    いて、ベーシックセルが複数配置された論理回路構成領
    域で、NMOSトランジスタのみで構成された3トラン
    ジスタDRAMが複数段配置されているNMOSメモリ
    セルのブロックと、PMOSトランジスタのみで構成さ
    れた3トランジスタDRAMが複数段配置されているP
    MOSメモリセルのブロックとが交互に配置されている
    ことを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 ゲートアレイ方式の半導体集積回路にお
    いて、ベーシックセルが複数配置された論理回路構成領
    域で、2つのNMOSトランジスタと1つのPMOSト
    ランジスタ、あるいは1つのNMOSトランジスタと2
    つのPMOSトランジスタで構成された3トランジスタ
    DRAMが複数配置されていることを特徴とする半導体
    集積回路。
  3. 【請求項3】 ゲートアレイ方式の半導体集積回路にお
    いて、ベーシックセルが複数配置された論理回路構成領
    域で、2つのNMOSトランジスタと1つのPMOSト
    ランジスタ、あるいは1つのNMOSトランジスタと2
    つのPMOSトランジスタで構成された3トランジスタ
    DRAMと、 該3トランジスタDRAMにゲート接続された他のNM
    OSトランジスタあるいはPMOSトランジスタとから
    なるメモリセルが複数配置されていることを特徴とする
    半導体集積回路。
  4. 【請求項4】 ゲートアレイ方式の半導体集積回路にお
    いて、ベーシックセルが複数配置された論理回路構成領
    域で、2つのNMOSトランジスタと1つのPMOSト
    ランジスタで構成された3トランジスタDRAMと、該
    3トランジスタDRAMにゲート・ドレイン接続された
    他のPMOSトランジスタとからなるメモリセル、 あるいは論理回路構成領域で1つのNMOSトランジス
    タと2つのPMOSトランジスタで構成された3トラン
    ジスタDRAMと、該3トランジスタDRAMにゲート
    ・ドレイン接続された他のNMOSトランジスタとから
    なるメモリセルが複数配置されていることを特徴とする
    半導体集積回路。
  5. 【請求項5】 ゲートアレイ方式の半導体集積回路にお
    いて、ベーシックセルが複数配置された論理回路構成領
    域で、2つのNMOSトランジスタと1つのPMOSト
    ランジスタ、あるいは1つのNMOSトランジスタと2
    つのPMOSトランジスタで構成された3トランジスタ
    DRAMと、 該3トランジスタDRAMのうちの1つのトランジスタ
    に並列接続された他のNMOSトランジスタあるいはP
    MOSトランジスタとからなるメモリセルが複数配置さ
    れていることを特徴とする半導体集積回路。
JP8237885A 1996-09-09 1996-09-09 半導体集積回路 Abandoned JPH1084092A (ja)

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JP8237885A JPH1084092A (ja) 1996-09-09 1996-09-09 半導体集積回路
EP97115105A EP0828295A3 (en) 1996-09-09 1997-09-01 Gate array LSI
US08/922,024 US5978301A (en) 1996-09-09 1997-09-02 Gate array LSI
TW086112694A TW445635B (en) 1996-09-09 1997-09-03 Semiconductor integrated circuit
KR1019970046104A KR100299738B1 (ko) 1996-09-09 1997-09-08 반도체 집적 회로

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EP (1) EP0828295A3 (ja)
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KR (1) KR100299738B1 (ja)
TW (1) TW445635B (ja)

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