JPS59201526A - Cmos論理回路 - Google Patents

Cmos論理回路

Info

Publication number
JPS59201526A
JPS59201526A JP58076454A JP7645483A JPS59201526A JP S59201526 A JPS59201526 A JP S59201526A JP 58076454 A JP58076454 A JP 58076454A JP 7645483 A JP7645483 A JP 7645483A JP S59201526 A JPS59201526 A JP S59201526A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
potential
substrate
logic
circuit
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58076454A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0337768B2 (ja
Inventor
Hideji Koike
秀治 小池
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP58076454A priority Critical patent/JPS59201526A/ja
Publication of JPS59201526A publication Critical patent/JPS59201526A/ja
Publication of JPH0337768B2 publication Critical patent/JPH0337768B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/0948Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET using CMOS or complementary insulated gate field-effect transistors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Electronic Switches (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】 〔発明の技術分野〕 この発明は、半導体集積回路に係るもので、特にSOI
 (Silicon −On −In5ulation
)構造のCMO8論理回路に関する。
〔発明の技術的背景〕
従来のCMO8論理回路、たとえばノア回路は第1図に
示すように構成されている。すなわち、電源電圧V。0
が印加される電源端子11に、入力信号Aで導通制御さ
れるPチャネル形のMOSFETQ1の一端が接続され
、このMOSFET Q 1の他端には入力信号Bで導
通制御されるPチャネル形のMOSFET Q 2の一
端が接続される。上記MO8FETQ2の他端は、入力
信号A、Bで導通制御されるNチャネル形のMOSFE
T Q 3  、Q 4を並列に介して接地点GNDに
接続される。そしてMOSFET Q 2とMOSFE
T Q3. Q4 との接続点から出力信号A十Bを得
る。なお、MOSFET Ql、 Q20基板端子は電
源端子1ノに、MOSFET Q a 、Q 4 の基
板端子は接地点GNDに接続される。
第2図は、上記第1図の回路をSOI構造(たとえばS
O8: Si:1icon −On −5apphir
e )で形成した場合の回路図を示している。図におい
て、第1図と同一構成部には同じ符号を付す。図示する
ように、sos構造の回路では各MOSFETQ 1〜
Q4の基板端子は70−ティング状態となる。
〔背景技術の問題点〕
ところで、上記第2図に示したSO8構造のCMO8論
理回路においては、チャージポンピングによって基板に
少数キャリアが注入され、基板−ソース間が逆バイアス
されるためしきい値電圧が高くなり、各MO8FETの
ターンオン時間が長くなる。このため、動作速度が低下
する欠点がある。
また、基板がフローティング状態のため、ドレイン−基
板間の空乏層中で発生した多数キャリアが基板中に蓄え
られ、基板−ソース間が電源に対して順方向となシ、リ
ーク電流が流れる欠点がある。これは主に、トランスフ
ァゲート等を形成した場合、そのオフ状態時にソース・
ドレイン間の電位差が太きいと現われ、消費電流の増加
をもたらす。
〔発明の目的〕
この発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、高速動作で低消費電流なSO
I構造のCMO8論理回路を提供することである。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明においては、第1導電形のMOSF
ETで構成され第1電位供給源の電位が印加される第1
の論理設定回路、およびこの第1論理設定回路と相補的
に第2導電形のMOSFETによって構成され第2電位
供給源の電位が印加される第2の論理設定回路を同一の
基板上に有し、上記第1.第2論理設定回路の接続点か
ら出力を得るCMO8論理回路において、前記第1論理
設定回路を構成する各MOSFETの基板端子と第1電
位供給源との間に前記第1.第2の論理設定回路の接続
点の電位で導通制御される第1導電形のMOSFET 
(第1の基板電位設定手段)を接続するとともに、前記
第2論理設定回路を構成する各MO8FETの基板端子
と第2電位供給源との間に前記第1.第2の論理設定回
路の接続点の電位で導通制御される第2導電形のMOS
FET (第2の基板電位設定手段)を接続したもので
ある。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第3図において前記第2図と同一構成部には同じ
符号を付す。12は第1導電形(Pチャネル形)のMO
SFET Q l、 Q 2から構成され、第1電位供
給源の電位Vccが印加される第1の論理設定回路、1
3は上記第1の論理設定回路12と相補的に、第2導電
形(Nチャネル形)のMOSFETQ3  、 Q4に
よって構成され、第2電位供給源の電位Vs8が印加さ
れる第2の論理設定回路で、上記第1.第2の論理設定
回路12.13の接続点aから出力信号A+Bk得る。
Q5は第1の基板電位設定手段として働くPチャネル形
のMOSFETで、第1論理設定回路12を構成する各
MO8FET Ql、 Q2の基板端子SPと電源端子
11との間に接続され、前記接続点aの電位で導通制御
される。−1だ、Q6は第2の基板電位設定手段として
働くNチャネル形のMOSFETで、第2論理設定回路
13全構成する各MO8FET Q3 、Q< (D基
板端子SNと第2電位供給源vss(接地点)との間に
接続され、前記接続点aの電位で導通制御されるように
なっている。
上記のような構成において第4図のタイミングチャーI
f参照して動作を説明する。入力信号A、Bが共に゛0
″レベル(vsSレベル)の時、出力信号TT1は゛1
″レベル< Vccレベル)であるので、MOSFET
 Q 5はオフ状態、Q6はオン状態である。従って、
第1論理設定回路12に構1i、すルMO8FET Q
 l、 Q 2 (7)基板端子SPはフローティング
状態、第2論理設定回路13を構成するMOSFET 
Q 3 、 Q 4の基板端子SN は第2電位供給源
に接続される。次に、入力信号Aが′0”レベルカラ”
 ] ”レベルへi 化−t−ルと、MOSFET Q
 ]  の]ゲートー基板の容量結合によって基板端子
SPの電位は「vcc+ΔvsP」(ΔVSp :Pチ
ャネル形MO8FETの基板端子の逆バイアス電圧)と
なり、基板電位が■。Cより高くなるため、Iv’1O
6FET Q 1.Q 2の基板−ソース間は逆バイア
スされる。従って、MOSFET Q+ 、Q2のしき
い値電圧IVTHI l 、1VTH2l カ上’A 
L、このMOSFET Q+ 、 Q2が高速にターン
オフされる。
一方、第2論理設定回路13を構成する各WJSFET
Qs 、Q4の基板端子SNはMOSFET Q +i
  を介して第2電位供給源VS8に接続されているの
で、MOSFET Q 3は前記第1図の回路における
MOS FETQ3 、Q4 と同様に高速にターンオ
ンする。MO8FETQlがターンオフし、Q3がター
ンオンすることによシ、出力信号A十Bは0”レベルと
なシ、MOSFET Q sがオン状態、Q6がオフ状
態となるので、基板端子S、の電位はV。cKF−る。
次に、入力信号Aが゛′1″レベルから゛O″レベルに
変化すると、基板端子S、はV。0に固定されてお9基
板端子SNはフローティング状態であるから、MOSF
ET Q 3のダートと基板間の容量結合によって基板
端子SNの電位はvsSよシ低く(VsS−ΔVSN 
)なり、MOSFET Q 3.Q 4 の基板−ソー
ス間は逆バイアスされる。なお、ΔvsNはNチャネル
形MO8FETの基板端子の逆バイアス電圧である。
この時、基板端子S、の電位は■。Cの壕まである。
従って、IvtO8FET Q3. Q4のしきい値電
圧VTR31VTH4が上昇し、MOSFET Q 3
は高速にターンオフする。これによって接続点aの電位
はV。0レベルとなり、MOSFET Q sがオフ+
Q6がオンし、基板端子SNは電位VSSに戻る。
上述したように、このような構成によれば、MOSFE
Tがターンオフする時に基板−ソース間が逆バイアスさ
れるのでしきい値電圧が高くなシ、ターンオフ時間を短
縮でき、高速化を図れる。
また、SO工構造の従来の回路では、基板が常にフロー
ティング状態であり、MOSFETがオフ状態のとき、
基板−ソース間が順方向バイアスとなるとドレインリー
クによってリーク電流が流れる。これに対し、上記第3
図の回路では、MOSFETがオフ状態のとき、基板−
ソース間が順方向にバイアスされることはなく、リーク
電流は流れない。
第5図は、この発明の他の実施例を示すもので、MOS
FETのターンオフ時間のみならずターンオン時間をも
短編するだめの回路で、第2の基板電位設定手段として
複数(21固)のNチャネル形MO8F’ET’を設け
たものである。12は入力信号A−Dが供給されるPチ
ャイ・ル形のMOSFET Q7〜Qloから成る第1
論理設定回路、13は入力信号A−Dが供給されるNチ
ャネル形のMO8FETQI +〜Q14から成る第2
論理設定回路、Q5は第1の基板電位設定手段として働
くPチャネルのMO8FETQ+5 + Q16は第2
の基板電位設定手段として働くNチャネル形のMOS 
FETで、MOSFET Q r 5はM、08FET
 Q l 2とQ10との接続点NBとMOSFET 
Q 11゜Q12の基板端子SN8間に接続され、MO
SFET Q 16はMOSFET Q ls 、 Q
目の基板端子SNDと第2′1毬位供給源VSS間に接
続される。そして、第1゜第2論理設定回路12.13
の接続点aから出力信号A・B−C中りを得る。
上記のような構成において、第6図のタイミングチャー
トを参照して動作全説明する。入力信号B−Dがパ1”
レベルで、入力信号Aが” o ”レベルかう” 1 
”レベルへi化t’71z!:、&10SFET Q 
11− Q + 4の直列回路に電流が流れる。
この時、MOSFET Q 1□のソース側接続虞1N
Aの電位は、電位Vssよpも高くなシ、もし、基板端
子SNBが第2電位供給源”ssに接続されていると基
板電位がソース電位よυも低くなり、逆バイアス状態と
なり、MOSFET Q 1□のターンオン時間が長く
なるので、これを防止するためにMOSFET Qll
 + Q10の基板端子SNBをMOSFET Q+ 
を介して接続点NBに接続することによシ、MO’5F
ETQ++の逆バイアス電圧を低くおさえMO8F酊Q
、、(Dターンオン時間全短縮している。なお、ΔVS
NBP IΔ”5NBN 9ΔV8NDNおよびΔ”8
PDPはそれぞれ基板電位の変動量を示している。
このような構成によれば、チャージポンピングによる少
数キャリアの基板中への注入を利用してMO8F’ET
のターンオフ時間を短縮できるとともに、チャージポン
ピングによる少数キャリアの基板中への蓄積によるMO
S FETのターンオン時間の増大を防止できる。また
、論理設定回路12.13を構成するMOSFETの遮
断時に基板端子を基準となる′電位に設定することによ
り、基板端子がフローティング状態で発生するリーク電
流も防止できる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、高速動作で低消
費電流なSOI構造のCMO3論理回路が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ従来のCMO8論理回路
を説明するための図、第3図はこの発明の一実施例に係
るCMO8論理回論理回路図示′jJ44図は上記第3
図の回路の動作全説明するためのタイミングチャート、
第5図および第6図はそれぞれこの発明の他の実施例全
説明するだめの図である。 12・・・第1の論理設定回路、13・・・第2の論理
設定回路、Q5・・・MOSFET (第1の基板電位
設定手段)、Q6・・・MOSFET (第2の基板電
位設定手段)、VCC・・・第1電位供給源の電位、V
SS・・・第2電位供給源の電位。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 第1導電形のMOSFETで構成され第1電位供給源の
    電位が印加される第1の論理設定回路、およびこの第1
    論理設定回路と相補的に第2導電形のMOSFETによ
    って構成され第2電位供給源の電位が印加される第2の
    論理設定回路を同一の基板上に有し、上記第1.第2論
    理設定回路の接続点から出力を得るCMO8論理回路に
    おいて、前記第1論理設定回路を構成する各MO8FE
    Tの基板端子と第1電位供給源との間に配設され前記第
    1.第2論理設定回路の接続点の電位で制御される第1
    の基板電位設定手段と、前記第2論理設定回路t ’t
    fit成する各MO8FETの基板端子と第2電位供給
    源との間に配設され前記第1.第2論理設定回路の接続
    点の電位で制御される第2の基板電位設定手段とを具備
    し、前記第1.第2基板電位設定手段はそれぞれ前記第
    1あるいは第2論理設定回路の各MO8FETの導通時
    は基板端子を70−ティング状態に設定し、各MO8F
    ETの遮断時は基板端子をそれぞれの論理設定回路に印
    加される電位に設定する如く構成したことを特徴とする
    CMO8論理回路。 (2)前記第1の基板電位設定手段は、第1尋電形のM
    OSFETから成り、前記第2の基板電位設定手段は、
    第2導電形のMO5FETから成ることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のcMOs論理回路。 (3ン  前記第2の基板電位設定手段は、前記第2の
    論理設定回路に含まれる、連続して相互接続されたMO
    SFETの基板端子とこれらMOSFETの内で第2電
    位供給源に最も近いMOSFETのソース間に接続され
    、夫々前記第1.第2商理設定回路の接続点の電位で導
    通制御される第2導寛形の複数のMOSFETから成る
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のCMO8
    論理回路。
JP58076454A 1983-04-30 1983-04-30 Cmos論理回路 Granted JPS59201526A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58076454A JPS59201526A (ja) 1983-04-30 1983-04-30 Cmos論理回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58076454A JPS59201526A (ja) 1983-04-30 1983-04-30 Cmos論理回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59201526A true JPS59201526A (ja) 1984-11-15
JPH0337768B2 JPH0337768B2 (ja) 1991-06-06

Family

ID=13605593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58076454A Granted JPS59201526A (ja) 1983-04-30 1983-04-30 Cmos論理回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59201526A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291857B1 (en) 1999-04-15 2001-09-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device of SOI structure with floating body region

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5269521A (en) * 1975-12-08 1977-06-09 Sony Corp Reception/recording equipment for tv signal

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5269521A (en) * 1975-12-08 1977-06-09 Sony Corp Reception/recording equipment for tv signal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6291857B1 (en) 1999-04-15 2001-09-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor device of SOI structure with floating body region

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0337768B2 (ja) 1991-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3258930B2 (ja) トランスミッション・ゲート
KR100302251B1 (ko) 동적임계치mos트랜지스터를사용한버퍼
US5001366A (en) Gate circuit of combined field-effect and bipolar transistors
JPS626369B2 (ja)
JPH0480567B2 (ja)
JPS6113817A (ja) 金属半導体電界効果トランジスタを用いた電気回路
JPH035692B2 (ja)
US5013937A (en) Complementary output circuit for logic circuit
JP4023850B2 (ja) 半導体装置
JPS5937585B2 (ja) 相補性mis論理回路
JPS59201526A (ja) Cmos論理回路
JPH0543212B2 (ja)
US5239212A (en) Gate circuit of combined field-effect and bipolar transistors with an improved discharge arrangement
JPS60236322A (ja) Mosトランジスタ回路
JPH1028045A (ja) Mosトランジスタ回路
JPS626370B2 (ja)
US6218867B1 (en) Pass transistor circuit
JP2002198800A (ja) レベルシフト回路
JPH0257345B2 (ja)
JPS6232722A (ja) プツシユプル出力回路
JP3547852B2 (ja) 半導体装置
JPH11150449A (ja) ヒステリシス入力回路
JP2844882B2 (ja) 2入力論理回路
JPS62104313A (ja) 半導体集積回路装置
JPS62120064A (ja) 集積回路