JPS589358A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS589358A
JPS589358A JP56108734A JP10873481A JPS589358A JP S589358 A JPS589358 A JP S589358A JP 56108734 A JP56108734 A JP 56108734A JP 10873481 A JP10873481 A JP 10873481A JP S589358 A JPS589358 A JP S589358A
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terminals
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JP56108734A
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Tadashi Hirao
正 平尾
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/60Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers characterised by the integration of at least one component covered by groups H10D10/00 or H10D18/00, e.g. integration of BJTs
    • H10D84/65Integrated injection logic

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

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】 この発#JFi高速化および高密度化が可能なインテグ
レーテッド・インジェクション・ロジック回路装置(以
下IIL・ICと言う)に関するものである。
第1図(a)および第1図伽)は従来のIIL−ICの
基本単位を示す平面パターン図および七〇A −4断面
図である。−例として3個の入力端子と6個の出力端子
を備えるものである。この種のIIL・ICは横形pm
? )ランジスタと逆方向動作11トラ/ジスタとを分
離する0そして、入力端子(1m) 、 (lb)およ
び(1c)のそれぞnを中心にして左側および右側に出
方端子(2a)および(2b)、 (3m)および(3
b) 、 (4m)および(4b)t−配置する。そし
て、各入力端子(ia) = (lb)、 (lc)お
よび横形npn トランジスタのコレクタ部(5)を2
層目配@(6)によって接続する。また、出方端子(2
a) e (2b) −(3a) m (3b) * 
(4m)および(4b)は一層目の配線ff) 、 (
8) 、 (9) 、 (to) 、 (tt)  お
よび(12)で接続する。このような基本単位を固定配
置し、出力端子をとるところは1層目の出方配線(8)
および(10)に接続し、入力端子に接続するときは1
層目の配@@)からおこなうもので弗る。
しかしながら、この種のIIL・ICではその出方端子
は4個あれば十分に回路構成がおこなえるが、VLSI
  としては集積密度を上げ、かつCAD技術を使用し
易いようにするためKは出方配線以外に最低2本以上(
多けnば多いほどCAD Kよる配線の自由度が高い)
が必要でるり、文献9例iばJoncg AGRAZ−
ciigRgia、pgrggT、PANOU8I8 
、B、L、MORRIS: IEggTRANSAC’
rlONS  ON  gLEcTRON  DEVI
CllB  。
VOL、li;D−27、A8 、AUGU8T  1
980 、P1397%0XIL、A  Versat
ll@ Bipolar VLSI T@chnolo
gy”  では配線帯を6個使用し、出力端子をどこか
らでもとnるように出力端子6個のIILゲートを基本
単位としている。こnは配線の自由度と2個の出力端子
を一組とする構造から、不必要な2個以上の出力端子を
備えなけnばならない。
しかも第2図において集繊で示すように、出力端子F’
O=6 、FO=4 、PO=2 のそれぞnの場合に
対するインジェクタ電流(Iing)とIILゲートの
速度(呻d)との関係を示す曲線(イ)、(ロ)および
(ハ)かられかるように、出力端子(F・0)が増加丁
nばスイッチング動作する逆方向動作npn )う/ジ
スタのベース面積が増大し、容量の増大からtpd X
 Ilng が悪くなる。例えば、ゲート速度をtpd
= 7nsecで動作するには出力端子FO=2では4
0μA/ゲート、FO=4では100μA/ゲート、F
O=6では180μA/ゲート (図中X印で示す)と
なる。したがって、10,000ゲートではその消費電
流は1.8 Aにもなシ、仁れ以上は斃熱上問題となる
などの欠点があった。
したがって、仁の発明の目的は出力端子4個のIILゲ
ートを基本単位と1そ配線の自由度、集積密度を低下す
ることなく、しかもその性能を向上することができるI
IL・ICなどの半導体集積回路装置を提供するもので
ある。
このようなi的を達成するため、この発gAFiインジ
ェクタ端子を中央にし、出力端子次いで入力端子01[
K配置すると共に、2個の出力端子を一組とし、合計4
個の出力端子を配fして基本単位ゲート素子とし、イン
ジェクタ端子および入力端子Fi1層品層線配線い、出
力端子の配線は1層目の配線にスルーホールで接続する
2層目の配線を用いる吃のであシ、以下実織例を用いて
i細に説明する。
第3図はとの発明に係る半導体集積回路装置の一実總例
を示す平面パターン図で、Sり、8g4図(、)、第4
図(b)および114図(、)はそれぞれ第3図の蕗−
r断im、c−c’断面、kXrJD−D’断m’を示
す図である。
このIIL4Cにおいてはインジェクタ部(1蓼に接続
するインジェクタ配線(14)  ’を第3図に示すよ
うに縦配綜(14m)および横配線(14b)からなる
丁字形のパターンに形成する。そして、第4図(c)に
示すように、このインジェクタ(13)を中央に出方端
子(16)次いで入力端子(18)の顔に設ける。なお
、この出力端子(16)には第4図(C)に示すように
邑刀配@ (17)を接続する。そして、入力−子(1
8)にd入力配線(19) ’に接続する。このように
接続することによダ、出力端子(20と21)¥rl!
iとし、出力端子(22と18) f:他の1組とする
4個の出方を配置することかできる。したがって、14
mのインジェクタ部(1s)に対し211の入力(1m
l、1B)  と44!IA(D出力(16,2fl、
 21 、trjび22)を配置した基本単位ゲート素
子管形成することかで゛きる。さらに、インジェクタ部
(13)の横配線(14m)の他方の側に2個目の基本
単位ゲート素子1個t−並列に配置する。この2個目の
基本単位ゲート素子において、2110入力および4備
の出力(15,2L 28およびSO>の形成につい1
は前記1個目の基本単位ゲート素子と同様であること社
もちろんでおる。なお、出力端子について#1liE4
図(b)に示すように、1層目配線(23および24)
と2層目配線(25および26)とはそnぞnスルーホ
ールC2Tmおよび21b)を通して接続する。そして
、出力配線#i2層目配綜として、出力端子上および組
の出力端子(28,29,および30、 Is)間に1
本JJ上(31,26,32) t−配し、出力部上で
接続する場合と、一層目配線(24)Kよって端子間の
2層1配[i!(2g)に接続する場合かめる。また、
入力への接続は第4#A(a)K示すように、IJI台
配線(33)にスルホール($4) を通して2層目配
線の任意の位置に接続することができる。
次に、上記構成によるIIL−ICでは第2図の点線で
示すように、出力端子(F’−0)K対するインジエタ
!電流(11mg)とIILゲートの速度(tpd)と
の関係を示す自@に)で示すことができ、特性の向上が
得られる。すなわち、rO=4でよく、しかも速度が速
いので、tpd=7ms@eでは60μム/ゲート、(
図中O印で示す)でよいので、10.000ゲートでも
、その消費電流は0.6ム。
20.000〜4へOOOゲートまで集積化が可能とな
る。なお、ゲート面積からの集積密層は3μmデザイル
ールで、約1000ゲート/amでgmmiDのテップ
でも64,000ゲートも集積化できる。
なお、(35) 、 (36)および(37) a2層
目配@を示す。、また、以上の実施例ではインジェクタ
ー出カー人力の順で配置し、インジェクター人カー出力
の順で配置しても、IILゲートの速度の面において若
干不利となるか、設計上の自由度から逆の配置にしても
よい仁とはもちろんである。
t+、以上の実施例では4個の出力をもつIILゲート
が2個対称を形成するものを基本単位としたが、VLS
I の−辺などで、これを単位とせず、その半分つtp
インジエタタに対称な部分の一方のみを単位として使用
してもよいことはもちろんである。
以上、詳細に説明したように、この発明に係る半導体集
積回路装置によれば出力端子が4優であっても、その配
線を1層目の配Sを通して2層目でおとなうととKより
、配線O自由度を下げる仁となく、基本IILゲートを
構成する仁とができ、さらに性能を向上することかでき
、大集積化(VL I S化)が可能になるなどの効果
がある。
【図面の簡単な説明】
Il1図←)および給1図(b)祉従来のIII、・I
Cの基本単位を示す平面パターン図およびそのムーl断
面図、第2図は従来およびこの発明の出カー子数をパラ
メータとし九インジェクタ電流(I 1mg)とIIL
ゲートの速度(呻纏)との関係を示す閣、第3図はこの
発明に係る半導体集積回路装置の一*a’inを示す平
面バター7図、!4図←)、第4閣(b)オjl、び第
4図(c)a第3EO5l−1’lllrm、C−C’
断面、o−o’断面をそれぞれ示す図である。 (1m)、(lb)および(11り・・・・入力端子、
(2m)、(lb)、(jm)、(3b)、(4m)お
よび(4k) −−・・出力端子、傷)・・・・コレク
タ部、儂)・・・・2層目配線、σ) 、 (8) 、
 @) 、 (to) 、 (1t)シよび(12)・
・・・一層の配線、(13)・・・・インジェクタ部、
(14a)  ・・・・縦配線、(14b)・・・・横
配線、(15)および(1s)・・・・出力端子、(1
7)・・・・出力配線、(18)・・・・入力端子、(
19)・・・・入力配線、(20) 、 (21)およ
び(22)・・・・出力端子、(23)および(24)
・・・・1層目配線、(25)および(26)・・・・
2層目配線、(27a)および(27b) −−−−ス
ルーホール、(28) 、 (29)−、(30)・・
・・出力端子、(31)および(32)・・・・ 2層
目配線、(33)・・・・1層目配線、(34)・・・
・スルーホール。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人 葛 野 信 −(外1名) 第1図 (0) (b)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  インテグレーテッド・インジェクション・ロ
    ジック回路において、インジェクタ端子を中央にし、出
    力端子犬−で入力端子のltK配置すると共に、2個の
    出力端子を一組とし、合計4個の出力端子を配置して基
    本単位ゲート素子とし、インジェクタ端子および入力端
    子の配線は1層目の配IIIを用い、出力端子の配II
    Iは1層目の配線にスルーホールで接続された2層目の
    配!’を用いることを特徴とする半導体集積回路装置。 Q)前記基本単位ゲート素子を並列に2個配置して基本
    単位ゲート素子とすること’141黴とする特許請求の
    範囲第1項記載の半導体集積回路装置0 0) 前記出力端子の2層目の配線を、出力端子全域9
    asす一層目上、および基本単位ゲート素子の外部上K
    1本以上配置したことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項または第2項記載の半導体集積回路装置。 (4)外部からの入力配線あるいは出力端子からの入力
    端子への配線は、出力端子である2層目の配線によって
    所定の入力端子上まで配線さ些、そしてスルーホールに
    より一層目の配線である入力端子に接続されたことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の半導
    体集積回路装置。
JP56108734A 1981-07-09 1981-07-09 半導体集積回路装置 Granted JPS589358A (ja)

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JPS6440302U (ja) * 1987-08-31 1989-03-10

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4935030A (ja) * 1972-08-03 1974-04-01
JPS5357960A (en) * 1976-11-04 1978-05-25 Philips Nv Ic
JPS5375737A (en) * 1976-12-17 1978-07-05 Toshiba Corp Injection type bipolar memory cell
JPS5591862A (en) * 1978-12-30 1980-07-11 Fujitsu Ltd Semiconductor device

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