JPS5923924A - 論理回路 - Google Patents
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- JPS5923924A JPS5923924A JP57133541A JP13354182A JPS5923924A JP S5923924 A JPS5923924 A JP S5923924A JP 57133541 A JP57133541 A JP 57133541A JP 13354182 A JP13354182 A JP 13354182A JP S5923924 A JPS5923924 A JP S5923924A
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- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/094—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
- H03K19/0944—Logic 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
- H03K19/0948—Logic 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
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- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
- H01L27/08—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
- H01L27/085—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
- H01L27/088—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate
- H01L27/092—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only the components being field-effect transistors with insulated gate complementary MIS field-effect transistors
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。
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〕
この発明は電源と信号出力点との間に2個以上のMOS
FETを直列接続した構造を持つ論理回路に関する。
FETを直列接続した構造を持つ論理回路に関する。
第1図(a) l (b)は2人力のNAND f−)
およびNORダートのシンがルを示す図であり、この両
ff−)を0MO8)ランX)、3夕で実現する場合、
従来では第2図(a) 、 (b)の回路に示すように
構成されている。すなわち、従来のNANDf−トは第
2図(a)に示すように、正極性の電源電圧■I)D印
加点と出力端子11との間に2個のPチャネルMO8F
ET 12 、13を並列接続し、また出力端子1ノと
基準の電源電圧vgll印加点との間に2個のNチャネ
ルMO8FET 14 、15を直列接続し、かつ2個
のMOSFET 12 、14 (2)e −)に第1
の入力信号INIを、2個のMOSFET I 3 、
150f−トに第2の入力信号IN2をそれぞれ供給す
ることによって構成されている。また従来のNORゲー
トは第2図(b)に示すように、上記NAND ダート
の場合とは反対に、vDD印加点と出力端子21との間
に2個のPチャネルMO8FET 22 、23を直列
接続し、また出力端子21とvss印加点との間に2個
のNチャネルMO8FgT 24 、25を並列接続し
、かつ2個のMOSFET 22 、24のr−トに第
1の入力信号INIを、2個のMO8FET23.25
のf−)に第2の入力信号IN2をそれぞれ供給するこ
とによって構成されている。
およびNORダートのシンがルを示す図であり、この両
ff−)を0MO8)ランX)、3夕で実現する場合、
従来では第2図(a) 、 (b)の回路に示すように
構成されている。すなわち、従来のNANDf−トは第
2図(a)に示すように、正極性の電源電圧■I)D印
加点と出力端子11との間に2個のPチャネルMO8F
ET 12 、13を並列接続し、また出力端子1ノと
基準の電源電圧vgll印加点との間に2個のNチャネ
ルMO8FET 14 、15を直列接続し、かつ2個
のMOSFET 12 、14 (2)e −)に第1
の入力信号INIを、2個のMOSFET I 3 、
150f−トに第2の入力信号IN2をそれぞれ供給す
ることによって構成されている。また従来のNORゲー
トは第2図(b)に示すように、上記NAND ダート
の場合とは反対に、vDD印加点と出力端子21との間
に2個のPチャネルMO8FET 22 、23を直列
接続し、また出力端子21とvss印加点との間に2個
のNチャネルMO8FgT 24 、25を並列接続し
、かつ2個のMOSFET 22 、24のr−トに第
1の入力信号INIを、2個のMO8FET23.25
のf−)に第2の入力信号IN2をそれぞれ供給するこ
とによって構成されている。
ところで第1図(11) p (b)に示す2人力のN
ANDダートあるいはN0Rr−トでは、いずれか一方
の入力信号として常にvDDレベル(”1゛ルベルに相
当)を供給し、他方に″1″レベルあるいは″0″レベ
ルの入力信号を供給してインバータとして使用する場合
がある。ところが、このように従来のNANDゲートあ
るいはNORり°−トを使用する場合には次のような欠
点がある。
ANDダートあるいはN0Rr−トでは、いずれか一方
の入力信号として常にvDDレベル(”1゛ルベルに相
当)を供給し、他方に″1″レベルあるいは″0″レベ
ルの入力信号を供給してインバータとして使用する場合
がある。ところが、このように従来のNANDゲートあ
るいはNORり°−トを使用する場合には次のような欠
点がある。
たとえばNANDゲートの場合、第3図(、)に示すよ
うに一方の入力信号INIとしてvl。レベルを供給し
たときと、第3図(b)に示すように他方の入力信号I
N2としてvDDレベルを供給したときを比較する。第
4図(a) 、 (b)は上記第3図(a) 、 (b
)それぞれに対応する等何回路≦図である。第4図(、
)の場合、前記第2図(、)におけるPチャネルMO8
FET 12が常に非導通およびNチャネルMO8FE
T 14が常に導通するため、この回路はPチャネルM
O8FET 13とNチャネルMO8FET 15から
なり信号IN2を入力とするCMOSインバータとみな
すことができる。そして出力端子11とMOSFET
15との間にはMOSFET 14の導通抵抗に相当す
る抵抗3ノが挿入され、かつ出力端子IIには寄生的な
容量32が、また上記抵抗31とMOSFET 15と
の接続点にも一寄生的な容量33がそれぞれ接続されて
いる。一方、第4図(b)の場合には、第2図(、)に
おけるPチャネルMO8FET 13が常に非導通およ
びNチャネルMO8FET 15が常に導通するため、
この回路はPチャネルMO8FET 12とNチャネル
MO8FET 14からな多信号INIを入力とするC
MOSイン・々−タとみなすことができる。そしてMO
SFET 14とvss印加点との間にはMOSFET
I 5の導通抵抗に相当する抵抗34が挿入され、か
つ出力端子11には寄生的な容量35が、またMOSF
ET 14と上記抵抗34との接続点にも寄生的な容量
36がそれぞれ接続されている。
うに一方の入力信号INIとしてvl。レベルを供給し
たときと、第3図(b)に示すように他方の入力信号I
N2としてvDDレベルを供給したときを比較する。第
4図(a) 、 (b)は上記第3図(a) 、 (b
)それぞれに対応する等何回路≦図である。第4図(、
)の場合、前記第2図(、)におけるPチャネルMO8
FET 12が常に非導通およびNチャネルMO8FE
T 14が常に導通するため、この回路はPチャネルM
O8FET 13とNチャネルMO8FET 15から
なり信号IN2を入力とするCMOSインバータとみな
すことができる。そして出力端子11とMOSFET
15との間にはMOSFET 14の導通抵抗に相当す
る抵抗3ノが挿入され、かつ出力端子IIには寄生的な
容量32が、また上記抵抗31とMOSFET 15と
の接続点にも一寄生的な容量33がそれぞれ接続されて
いる。一方、第4図(b)の場合には、第2図(、)に
おけるPチャネルMO8FET 13が常に非導通およ
びNチャネルMO8FET 15が常に導通するため、
この回路はPチャネルMO8FET 12とNチャネル
MO8FET 14からな多信号INIを入力とするC
MOSイン・々−タとみなすことができる。そしてMO
SFET 14とvss印加点との間にはMOSFET
I 5の導通抵抗に相当する抵抗34が挿入され、か
つ出力端子11には寄生的な容量35が、またMOSF
ET 14と上記抵抗34との接続点にも寄生的な容量
36がそれぞれ接続されている。
ここで第3図(a) t (b)の回路を同一基板上に
かつ対応するFETを同一寸法で形成する場合、抵抗3
1と34の値、容量32と35の値および容量33と3
6の値はそれぞれ等しいものとなる。いま第4図(a)
t (b)の等価回路を比較する。
かつ対応するFETを同一寸法で形成する場合、抵抗3
1と34の値、容量32と35の値および容量33と3
6の値はそれぞれ等しいものとなる。いま第4図(a)
t (b)の等価回路を比較する。
出力端一7−IJを″1゛ルベルに設定するような条件
のとき、第4図(、)のものではMOSFET 13を
介して、出力端子1ノに接続された容量32を充電する
他に抵抗31とMOSFET 15との接続点に接続さ
れた容量33も充電する必要がある。これに対して第4
図(b)のものではMOSFET J 2を介して、出
力端子11に接続された容量35を充電するのみでよい
。このため第4図(、)のものは第4図(b)のものに
比較しより大きな容量を充電しなければならないので、
出力端子11を″′1″レベルに設定する場合のスイッ
チング速度が遅くなってしまう。すなわち、従来回路で
は、インバータとして使用する場合、どちらの入力信号
を″1″レベルに設定するかによってスイッチング速度
が異なってしまうという、スイッチング速度の入力端子
依存性の欠点がある。
のとき、第4図(、)のものではMOSFET 13を
介して、出力端子1ノに接続された容量32を充電する
他に抵抗31とMOSFET 15との接続点に接続さ
れた容量33も充電する必要がある。これに対して第4
図(b)のものではMOSFET J 2を介して、出
力端子11に接続された容量35を充電するのみでよい
。このため第4図(、)のものは第4図(b)のものに
比較しより大きな容量を充電しなければならないので、
出力端子11を″′1″レベルに設定する場合のスイッ
チング速度が遅くなってしまう。すなわち、従来回路で
は、インバータとして使用する場合、どちらの入力信号
を″1″レベルに設定するかによってスイッチング速度
が異なってしまうという、スイッチング速度の入力端子
依存性の欠点がある。
また第4図(R) 、 (b)の等価回路を比較した場
合、MOSFET I 4 、15それぞれの電流駆動
能力が単独で2KNあるとする。そして第4図(b)の
場合、MOSFET 14と抵抗34との接続点のレベ
ルは、MOSFET 14が導通している時11はV8
8となるため、第4図(b)の回路に組込まれたMOS
FET l 4の電流駆動能力はほぼ2KNに近い値と
なる。ところが第4図(、)の場合、MOSFET 1
5がv8Il側にありかつ抵抗31がvDD側にあるた
め、この回路に組込まれたMOSFET 15の電流駆
動能力は抵抗31の存在によシ単独の場合よシも低下し
てたとえは1.5 KNになる。このため、第4図゛(
a)のものでは第4図(b)のものに比較して回路閾値
電圧■theが大きくなシ、この結果、第4図(a)
l (b)のものでは互いにノイズマージンが異なって
しまう。すなわち、ノイズマージンの入力端子依存性と
いう欠点がある。
合、MOSFET I 4 、15それぞれの電流駆動
能力が単独で2KNあるとする。そして第4図(b)の
場合、MOSFET 14と抵抗34との接続点のレベ
ルは、MOSFET 14が導通している時11はV8
8となるため、第4図(b)の回路に組込まれたMOS
FET l 4の電流駆動能力はほぼ2KNに近い値と
なる。ところが第4図(、)の場合、MOSFET 1
5がv8Il側にありかつ抵抗31がvDD側にあるた
め、この回路に組込まれたMOSFET 15の電流駆
動能力は抵抗31の存在によシ単独の場合よシも低下し
てたとえは1.5 KNになる。このため、第4図゛(
a)のものでは第4図(b)のものに比較して回路閾値
電圧■theが大きくなシ、この結果、第4図(a)
l (b)のものでは互いにノイズマージンが異なって
しまう。すなわち、ノイズマージンの入力端子依存性と
いう欠点がある。
またNAND f−トと同様に従来のN0Rr−トでも
、どちらの入力信号を″1°ルベルに設定するかによっ
てスイッチング速度やノイズマージンが異なってしまう
。さらKこのことは2人力の場合げかシではなく3人力
以上のものについても同様である。
、どちらの入力信号を″1°ルベルに設定するかによっ
てスイッチング速度やノイズマージンが異なってしまう
。さらKこのことは2人力の場合げかシではなく3人力
以上のものについても同様である。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あシ、その目的はスイッチング速度および回路閾値電圧
の入力端子依存性の無い論理回路を提供することにある
。
あシ、その目的はスイッチング速度および回路閾値電圧
の入力端子依存性の無い論理回路を提供することにある
。
上記目的を達成するためこの発明にあっては、2人力の
CMO8NANDゲートにおいて基準の電源電圧印加点
と出力端子との間に、2個の′NチャネルMO8FET
を直列接続しでなる2個の直列回路を3■列挿入し、異
なる直列回路においで対応する位置に配置されたMOS
FETのr−)に互いに異なる入力信号を供給するよう
にしている。
CMO8NANDゲートにおいて基準の電源電圧印加点
と出力端子との間に、2個の′NチャネルMO8FET
を直列接続しでなる2個の直列回路を3■列挿入し、異
なる直列回路においで対応する位置に配置されたMOS
FETのr−)に互いに異なる入力信号を供給するよう
にしている。
以下図面を参照してこの発明の詳細な説明する。第5図
はこの発明の一実施例の構成を示す回路図であシ、前記
第1図(11)のシンデルで示めされる2人力のNAN
Df−)にこの発明を実施した場合のものである。すな
わちこの実施例回路では、従来と同様にvDD印加点と
出方端子1ノとの間に第1の入力信号INIをダート入
力とするPチャネルMO8FET 12と第2の入力信
号IN2をダート入力とするもう1個のPチャネルMO
8FET 13とを並列接続するとともに、出力端子1
1とv68印加点との間に第1の入力信号INIをe−
ト入力とするNチャネルMO8FET’ 14と第2の
入力信号IN2をr−)入力とするもう1個のNチャネ
ルMO8FET J sとを直列接続した上で、さらに
出力端子11とvgIl印加点−との間に第2の入力信
号IN2をダート入力とするNチャネルMO8FεT1
6と第1の入力信号INIをr−ト入力とするもう1個
のNチャネルMO8FET 17を直列接続するように
したものである。
はこの発明の一実施例の構成を示す回路図であシ、前記
第1図(11)のシンデルで示めされる2人力のNAN
Df−)にこの発明を実施した場合のものである。すな
わちこの実施例回路では、従来と同様にvDD印加点と
出方端子1ノとの間に第1の入力信号INIをダート入
力とするPチャネルMO8FET 12と第2の入力信
号IN2をダート入力とするもう1個のPチャネルMO
8FET 13とを並列接続するとともに、出力端子1
1とv68印加点との間に第1の入力信号INIをe−
ト入力とするNチャネルMO8FET’ 14と第2の
入力信号IN2をr−)入力とするもう1個のNチャネ
ルMO8FET J sとを直列接続した上で、さらに
出力端子11とvgIl印加点−との間に第2の入力信
号IN2をダート入力とするNチャネルMO8FεT1
6と第1の入力信号INIをr−ト入力とするもう1個
のNチャネルMO8FET 17を直列接続するように
したものである。
すなわち、この実施例回路では、vDD印加点と出力端
子11との間に2個のPチャネルMO8FgT 12
、13を並列接続し、またvs8印加点と出力端子11
との間には各2個のNチャネルMO8FET J 4と
15および16と17を直列接続してなる2個の直列回
路を並列挿入し、PチャネルMO8FET 12 、
I 3のf−)には入力信号INI 、 IN2それぞ
れを供給し、さらに上記2個の直列回路の対応する位置
に配置された2個のNチャネルMO8FET 14 、
16のうち一方のMOSFET 14のゲートには入力
信号INIを、他方のMOSFET 16のダートには
入力信号IN2をそれぞれ供給し、上記とは異なる位置
に配置されかつ互いに対応する位置に配置された2個の
NチャネルMO8FET 15 、 J 7のうち一方
のMO8FgT15のダートには入力信号INZを、他
方のMOSFET 17のダートには入力信号INIを
それぞれ供給するようにしたものである。
子11との間に2個のPチャネルMO8FgT 12
、13を並列接続し、またvs8印加点と出力端子11
との間には各2個のNチャネルMO8FET J 4と
15および16と17を直列接続してなる2個の直列回
路を並列挿入し、PチャネルMO8FET 12 、
I 3のf−)には入力信号INI 、 IN2それぞ
れを供給し、さらに上記2個の直列回路の対応する位置
に配置された2個のNチャネルMO8FET 14 、
16のうち一方のMOSFET 14のゲートには入力
信号INIを、他方のMOSFET 16のダートには
入力信号IN2をそれぞれ供給し、上記とは異なる位置
に配置されかつ互いに対応する位置に配置された2個の
NチャネルMO8FET 15 、 J 7のうち一方
のMO8FgT15のダートには入力信号INZを、他
方のMOSFET 17のダートには入力信号INIを
それぞれ供給するようにしたものである。
次に上記のような構成でなる2人力のNANDゲートを
、前記と同様にいずれか一方の入力信号として常に“1
”レベルを供給してインバータとして使用する場合を説
明する。
、前記と同様にいずれか一方の入力信号として常に“1
”レベルを供給してインバータとして使用する場合を説
明する。
まず一方の入力信号INIを常に″1″レベルにする場
合、PチャネルMO8FET 12が常に非導通になり
、2個のNチャネルMO8FET 14 、17が猟に
嘴7通する。したがって、この場合の等価回路図は第6
図(、)の通りになる。−Jなわぢ、vDD印加点と出
力端子11との間には入力信号lN2Ir−ト入力とす
るPチャネルMO8FET 13が挿入され、出力端子
11どvss印加点との間にはMOSFET 14の導
通抵抗に相当する抵抗41とNチャネルMO8FET
J 5が直列挿入され、さらに出力端子11とVss印
加点との間にはNチャネルMO8FET 16ど、MO
SFET 17の導通抵抗に相当する抵抗42が直列挿
入されている。さらに出力91A1子11には寄生的な
容量43が、抵抗41とMOSFET 15の接続点に
は寄生的々容量44が、またMOSFET J 6と抵
抗42の接続点には寄生的な容量45がそれぞれ接続さ
れている。
合、PチャネルMO8FET 12が常に非導通になり
、2個のNチャネルMO8FET 14 、17が猟に
嘴7通する。したがって、この場合の等価回路図は第6
図(、)の通りになる。−Jなわぢ、vDD印加点と出
力端子11との間には入力信号lN2Ir−ト入力とす
るPチャネルMO8FET 13が挿入され、出力端子
11どvss印加点との間にはMOSFET 14の導
通抵抗に相当する抵抗41とNチャネルMO8FET
J 5が直列挿入され、さらに出力端子11とVss印
加点との間にはNチャネルMO8FET 16ど、MO
SFET 17の導通抵抗に相当する抵抗42が直列挿
入されている。さらに出力91A1子11には寄生的な
容量43が、抵抗41とMOSFET 15の接続点に
は寄生的々容量44が、またMOSFET J 6と抵
抗42の接続点には寄生的な容量45がそれぞれ接続さ
れている。
上記とは反対に他方の入力信号lN2f:常に″1″レ
ベルにする場合、今度はPチャネルMOSFET13が
常に非導通に々す、2個のNチャネルMO8FEI 5
、16が常に導通する。したがって、この場合の等価
回路図は第6図(b)の通りになる。
ベルにする場合、今度はPチャネルMOSFET13が
常に非導通に々す、2個のNチャネルMO8FEI 5
、16が常に導通する。したがって、この場合の等価
回路図は第6図(b)の通りになる。
すなわち、VDD印加点と出力端子11との間には入力
信号INIをe−)入力とするPチャネルMospgT
7 z in?入され、出力端子11とvI]8印加点
との間にはMOSFET 1 (と、MOSFET 1
5の導通抵抗に相当する抵抗46が直列挿入され、さら
に出力端子11とvs8印加点との間にはMOSFET
16の導通抵抗に相当する抵抗47とMOSFET
17が直列挿入されている。さらに出力端子11には寄
生的な容量48が、MOSFET 14と抵抗46の接
続点には寄生的な容量49が、また抵抗47とMOSF
ET 17の接続点には寄生的な容量50がそれぞれ接
続されているっいま第5図の実施例回路において4個の
NチャネルMO8FET 14〜17の素子寸法をそれ
ぞれ等しく設定したとすると、第6図(a) 、 (b
)の等価回路において、抵抗41,42,46.47そ
れぞれの値、容量43と48の値、容量44と50の値
および容量45と49の値はそれぞれ等しいものとなる
。そこで次に第6図(a) ? (b)の等価回路それ
ぞれにおいて出力端子1ノを″1″レベルに設定するよ
うな条件のときを考える。
信号INIをe−)入力とするPチャネルMospgT
7 z in?入され、出力端子11とvI]8印加点
との間にはMOSFET 1 (と、MOSFET 1
5の導通抵抗に相当する抵抗46が直列挿入され、さら
に出力端子11とvs8印加点との間にはMOSFET
16の導通抵抗に相当する抵抗47とMOSFET
17が直列挿入されている。さらに出力端子11には寄
生的な容量48が、MOSFET 14と抵抗46の接
続点には寄生的な容量49が、また抵抗47とMOSF
ET 17の接続点には寄生的な容量50がそれぞれ接
続されているっいま第5図の実施例回路において4個の
NチャネルMO8FET 14〜17の素子寸法をそれ
ぞれ等しく設定したとすると、第6図(a) 、 (b
)の等価回路において、抵抗41,42,46.47そ
れぞれの値、容量43と48の値、容量44と50の値
および容量45と49の値はそれぞれ等しいものとなる
。そこで次に第6図(a) ? (b)の等価回路それ
ぞれにおいて出力端子1ノを″1″レベルに設定するよ
うな条件のときを考える。
まず第6図(a)のものではMOSFET I Jを介
して、出力端子11に接続されているl預、43と、さ
らに抵抗41を介してもう1個の容量44を充↑Eする
必要がある。また第6図(b)のものではMOSFET
12 ヲ介シテ、出力端子11r(接続されている容
量48 a、さらに抵抗47を介してもう1個の容量5
0を充電する必要がある。このとき、4個のMOSFE
T 14〜17がそれぞれ等しい寸法で形成されていれ
ば、上記容量43と48それぞれ、抵抗41と47それ
ぞれおよび容量44と50それぞれ唸等しいため、第6
図(、) 、 (b)のものでは同じ速度で出力端子1
1を”1”レベルにスイッチングすることができる。す
なわち、スイッチング速度の入力端子依存性を無くすこ
とができる。
して、出力端子11に接続されているl預、43と、さ
らに抵抗41を介してもう1個の容量44を充↑Eする
必要がある。また第6図(b)のものではMOSFET
12 ヲ介シテ、出力端子11r(接続されている容
量48 a、さらに抵抗47を介してもう1個の容量5
0を充電する必要がある。このとき、4個のMOSFE
T 14〜17がそれぞれ等しい寸法で形成されていれ
ば、上記容量43と48それぞれ、抵抗41と47それ
ぞれおよび容量44と50それぞれ唸等しいため、第6
図(、) 、 (b)のものでは同じ速度で出力端子1
1を”1”レベルにスイッチングすることができる。す
なわち、スイッチング速度の入力端子依存性を無くすこ
とができる。
ところで第5図の実施例回路においてNチ、Yネル側の
電流駆動能力を第2図(a)に示す従来回路のものと等
しく設定する場合、4個の各NチャネルMO8FET
14〜17それぞれの単独の電流駆動能力は第2図(、
)中の2個の各NチャネルMO8FET 14 、15
それぞれの単独のそれの1/2にすることができる。こ
のため第5図中の4個のNチャネルMO8)ランジスタ
14〜17の各素子寸法は第2図(1)中の2個のNチ
ャネルMO13FET 14 、15のものの172に
することができ、これによって第6図(a) 、 (b
)中の容N43゜48は第3図(a) p (b)中の
容N32135よシも小さくなシ、同じく容量44.5
0は容量33よシも小さくなる。そこでスイッチング速
度が遅い第4図(、)の等価回路に比較して、第6図(
a)。
電流駆動能力を第2図(a)に示す従来回路のものと等
しく設定する場合、4個の各NチャネルMO8FET
14〜17それぞれの単独の電流駆動能力は第2図(、
)中の2個の各NチャネルMO8FET 14 、15
それぞれの単独のそれの1/2にすることができる。こ
のため第5図中の4個のNチャネルMO8)ランジスタ
14〜17の各素子寸法は第2図(1)中の2個のNチ
ャネルMO13FET 14 、15のものの172に
することができ、これによって第6図(a) 、 (b
)中の容N43゜48は第3図(a) p (b)中の
容N32135よシも小さくなシ、同じく容量44.5
0は容量33よシも小さくなる。そこでスイッチング速
度が遅い第4図(、)の等価回路に比較して、第6図(
a)。
(b)回路では出力端+11に直接にあるいは抵抗を介
して接続される容量の値を小さくすることができるため
、従来よシもスイッチング速度を早くすることができる
。
して接続される容量の値を小さくすることができるため
、従来よシもスイッチング速度を早くすることができる
。
また第6図(a) 、 (b)の等価回路は同一の回路
構成になっていて、しかも各値が互いに等しいため、両
回路の回路閾値電圧は等しい。したがってノイズマージ
ンの入力端子依存性も無くすことができる。
構成になっていて、しかも各値が互いに等しいため、両
回路の回路閾値電圧は等しい。したがってノイズマージ
ンの入力端子依存性も無くすことができる。
第7図はこの発明の他の実施例の構成を示す回路図であ
ル、第8図のシンボル図で示すよう[3人力のCMO8
NANDゲートにこの発明を実施したものである。す寿
わち、この回路では、vDD印加点と出力端子61との
間に3個の入力信号INI 、 IN2 、 IN3そ
れぞれをダート入力とする合計3個のPチャネルMO8
FET 62 、63゜64を並列接続する。また出力
端子61とv811印加点との間に、第1の入力信号I
NIをゲート入力とするNチャネルMO8FET 65
、第2の入力信号IN2をf−)入力とするNチャネ
ルMOSFET66および第3の入力信号IN3をf−
)入力とするNチャネルMO8FET 67をこの順に
直列接続して第1の直列回路74を構成する。さらに出
力端子61と■8s印加点との間に、第3の入力信号I
N3をケ9−ト入力とするNチャネルMO8FET68
、第1の入力信号INIをダート入力とするNチャネル
MO8FET 69および第2の入力信号IN2をr−
ト入力とするNチャネルMO8FET 70をこの順に
直列接続して第2の直列回路L!を構成する。またさら
に出力端子61とvs8印加点との間に、第2の入力信
号IN2’tダート入力とするNチャネルMO8FET
71 、第3の入力信号IN3をダート入力とするN
チャネルMO8FET 7°2および第1の入力信号I
NIをダート入力とするNチャネルMO8FET 73
をこの順に直列接続して第3の直列回路76を構成する
。なお、この実施例回路でも、合計9個のNチャネルM
O8FET65〜73の各素子寸法は等しく設定される
。
ル、第8図のシンボル図で示すよう[3人力のCMO8
NANDゲートにこの発明を実施したものである。す寿
わち、この回路では、vDD印加点と出力端子61との
間に3個の入力信号INI 、 IN2 、 IN3そ
れぞれをダート入力とする合計3個のPチャネルMO8
FET 62 、63゜64を並列接続する。また出力
端子61とv811印加点との間に、第1の入力信号I
NIをゲート入力とするNチャネルMO8FET 65
、第2の入力信号IN2をf−)入力とするNチャネ
ルMOSFET66および第3の入力信号IN3をf−
)入力とするNチャネルMO8FET 67をこの順に
直列接続して第1の直列回路74を構成する。さらに出
力端子61と■8s印加点との間に、第3の入力信号I
N3をケ9−ト入力とするNチャネルMO8FET68
、第1の入力信号INIをダート入力とするNチャネル
MO8FET 69および第2の入力信号IN2をr−
ト入力とするNチャネルMO8FET 70をこの順に
直列接続して第2の直列回路L!を構成する。またさら
に出力端子61とvs8印加点との間に、第2の入力信
号IN2’tダート入力とするNチャネルMO8FET
71 、第3の入力信号IN3をダート入力とするN
チャネルMO8FET 7°2および第1の入力信号I
NIをダート入力とするNチャネルMO8FET 73
をこの順に直列接続して第3の直列回路76を構成する
。なお、この実施例回路でも、合計9個のNチャネルM
O8FET65〜73の各素子寸法は等しく設定される
。
このような構成でなる3人カーのNANDダートのいず
れか2つの入力信号として常に″1″レベルを供給して
、インバータとして使用する場合を説明する。3人力の
NANDf−)をインバータとして使用するには、第9
図(、)に示すように入カイβ号INI 、 fN2を
常に″1″レベルにする場合と、第9図(b)に示すよ
うに入力信号IN2.IN3を常に1”レベルにする場
合と、第9図(C)に示すように入力信号INI、IN
3を常に”1”レベルにする場合の3つの場合がある。
れか2つの入力信号として常に″1″レベルを供給して
、インバータとして使用する場合を説明する。3人力の
NANDf−)をインバータとして使用するには、第9
図(、)に示すように入カイβ号INI 、 fN2を
常に″1″レベルにする場合と、第9図(b)に示すよ
うに入力信号IN2.IN3を常に1”レベルにする場
合と、第9図(C)に示すように入力信号INI、IN
3を常に”1”レベルにする場合の3つの場合がある。
第10図(、) 、 (b) 、 (、)は第9図(a
) 、 (b) ? (e)それぞれに対応した等価回
路図である。またこの第10図(a) 、 (b) 9
(e)において、抵抗81〜89は各MO8FET
65〜73の導通抵抗に相当する抵抗である。さらに図
示しないが前記の同様に出力端子61およびNチャネル
MO8FgTと抵抗との各接続点にはそれぞれ寄生的な
容量が接続されている。この第10図(a) F (b
) t (e)の回路では前記した理由によシ、各出力
端子61に付随している容1の値が等しいため、同じ速
度で出力端子61を”1”レベルにスイッチングするこ
とができる。
) 、 (b) ? (e)それぞれに対応した等価回
路図である。またこの第10図(a) 、 (b) 9
(e)において、抵抗81〜89は各MO8FET
65〜73の導通抵抗に相当する抵抗である。さらに図
示しないが前記の同様に出力端子61およびNチャネル
MO8FgTと抵抗との各接続点にはそれぞれ寄生的な
容量が接続されている。この第10図(a) F (b
) t (e)の回路では前記した理由によシ、各出力
端子61に付随している容1の値が等しいため、同じ速
度で出力端子61を”1”レベルにスイッチングするこ
とができる。
したがって、この実施例の場合にもスイッチング速度の
入力端子依存性を無くすことができ、しかも3個のNチ
ャネルMO8FETを単に出力端子とVIls印加点と
の間に直列接続する従来の3人力NANDI’−1にく
らべて、出力端子61に直接にあるいは抵抗を介して接
続される容量の値を小さくすることができ、これによシ
従来よシもスイッチング速度を早くすることができる。
入力端子依存性を無くすことができ、しかも3個のNチ
ャネルMO8FETを単に出力端子とVIls印加点と
の間に直列接続する従来の3人力NANDI’−1にく
らべて、出力端子61に直接にあるいは抵抗を介して接
続される容量の値を小さくすることができ、これによシ
従来よシもスイッチング速度を早くすることができる。
さらに第10図(、) 、 (b) 、 (C)の等何
回路は同一の回路構成であ如しかも抵抗、図示しない容
量の値が等しいため、各回路の回路閾値電圧は等しい。
回路は同一の回路構成であ如しかも抵抗、図示しない容
量の値が等しいため、各回路の回路閾値電圧は等しい。
したがってノイズマージンの入力端子依存性も無くすこ
とができる。
とができる。
第11図はこの発明をn入力の0MO8NANDダート
あるいはN0Rr−トに実施した場合のNチャネル側あ
る−いはPチャネル側の構成を示す回路図である。一般
にn個の入力信号が与えられる場合には、出力端子OU
TとvDi、印加点(あるいはv811印加点)との間
に、それぞれn個のMOSFETを直列接続して構成さ
れる直列回路をn個並列接続し、各直列回路において対
応する位置に配置されたn個のMOSFETのr−トに
は互いに異なる入力信号を供給するように構成する。
あるいはN0Rr−トに実施した場合のNチャネル側あ
る−いはPチャネル側の構成を示す回路図である。一般
にn個の入力信号が与えられる場合には、出力端子OU
TとvDi、印加点(あるいはv811印加点)との間
に、それぞれn個のMOSFETを直列接続して構成さ
れる直列回路をn個並列接続し、各直列回路において対
応する位置に配置されたn個のMOSFETのr−トに
は互いに異なる入力信号を供給するように構成する。
なお、第11図において丸印はMOSFETを表わし、
その丸印の中に記入した数字は入力信号の種類を表わし
ている。
その丸印の中に記入した数字は入力信号の種類を表わし
ている。
このような構成とすることによって、出力端子とVDD
印加点(あるいはvss印加点)との間にn個のMOS
FETを単に直列接続したものとくらべて、n−1個の
入力信号として常に1”レベルを供給してインバータと
しで使用する場合には前記と何一様にスイッチング速度
および回路閾値電圧の入力端子依存性を無くずことがで
きる。
印加点(あるいはvss印加点)との間にn個のMOS
FETを単に直列接続したものとくらべて、n−1個の
入力信号として常に1”レベルを供給してインバータと
しで使用する場合には前記と何一様にスイッチング速度
および回路閾値電圧の入力端子依存性を無くずことがで
きる。
第12図ないし第16図はそれぞれこの発明の応用例の
構成を示すものである。sr> 12図(−)は、Pチ
ャネルMO8FET 101 、102およびNチャネ
ルMO8FET 103〜106からなるこの発明に係
る2人力CMO8NANDゲート107の出力端に、P
チャネルMO8FET 108 、109それぞれおよ
びNチャネルMO8FET 110 、 I J Jそ
れぞれからなる2段のCMOSインバータ112゜11
3を縦列接続して、出力駆動能力を高めるようにしたも
のである。そしてこの回路をシンゲルを用いて表わすと
第12図(b)のシンプル構成図のようになる。
構成を示すものである。sr> 12図(−)は、Pチ
ャネルMO8FET 101 、102およびNチャネ
ルMO8FET 103〜106からなるこの発明に係
る2人力CMO8NANDゲート107の出力端に、P
チャネルMO8FET 108 、109それぞれおよ
びNチャネルMO8FET 110 、 I J Jそ
れぞれからなる2段のCMOSインバータ112゜11
3を縦列接続して、出力駆動能力を高めるようにしたも
のである。そしてこの回路をシンゲルを用いて表わすと
第12図(b)のシンプル構成図のようになる。
第13図(、)は、PチャネルMO8FET 101
。
。
102およびNチャネルMo5FET1o3〜1o6か
らなるこの発明に係る2人力CMO8NAND r −
ト107の2つの入力端および出力端に、PチャネルM
O8FET 114 、7 J 5 、176それぞれ
およびNチャネルMO8FET 117 、1113
、 I I 9それぞれからなる各CMOSインバータ
12o。
らなるこの発明に係る2人力CMO8NAND r −
ト107の2つの入力端および出力端に、PチャネルM
O8FET 114 、7 J 5 、176それぞれ
およびNチャネルMO8FET 117 、1113
、 I I 9それぞれからなる各CMOSインバータ
12o。
121.122それぞれを設けるようにしたものであシ
、この回路のシンボル構成図は第13図(b)のように
2人力のNOR回路となる。
、この回路のシンボル構成図は第13図(b)のように
2人力のNOR回路となる。
この第13図回路の場合、2つの入力信号INI 、
IN2をいったんインバータ120.121で受けるた
め、CMO8NANDダート1o7自体のノイズマージ
ンの入力端子依存性は無いが、スイッチング速度の入力
端子依存性は4個のNチャネルMO8FET 103〜
106を設けることにょって解決されている。
IN2をいったんインバータ120.121で受けるた
め、CMO8NANDダート1o7自体のノイズマージ
ンの入力端子依存性は無いが、スイッチング速度の入力
端子依存性は4個のNチャネルMO8FET 103〜
106を設けることにょって解決されている。
第14図(、)は、それぞれPチャネルMO8FET1
01.102およびNチャネルMO8FET I 03
〜106からなるこの発明に係る2個の2人力NAND
ダート123,124と、PチャネルMO8FET 1
25〜128およびN f ’rネルMO8FET12
9.130からなるこの発明に係る2人力NORr−ト
131と、Pチャオ、ルMO8FET 132およびN
チャネルMO8FET 13.9からなるCMOSイン
バータ134とを組合せて、第14図(b)のシンボル
構成図で表わされる4人力のNAND 回路を構成する
ようにしたものである。
01.102およびNチャネルMO8FET I 03
〜106からなるこの発明に係る2個の2人力NAND
ダート123,124と、PチャネルMO8FET 1
25〜128およびN f ’rネルMO8FET12
9.130からなるこの発明に係る2人力NORr−ト
131と、Pチャオ、ルMO8FET 132およびN
チャネルMO8FET 13.9からなるCMOSイン
バータ134とを組合せて、第14図(b)のシンボル
構成図で表わされる4人力のNAND 回路を構成する
ようにしたものである。
第151シ1(a)は、PチャネルMO8F’ET 1
25〜128およびNチャネルMO8FET 129
、130からなるこの発明に係る2人力のN0Rr−)
131の出力端に、PチャネルMO8FET J s
2およびNチャネルMO8FET 13 pからなる
CMOSインバータ134を接続して、第15図(b)
のシンプル構成図で表わされる2人力のOR回路tS成
するようにし/こものである。
25〜128およびNチャネルMO8FET 129
、130からなるこの発明に係る2人力のN0Rr−)
131の出力端に、PチャネルMO8FET J s
2およびNチャネルMO8FET 13 pからなる
CMOSインバータ134を接続して、第15図(b)
のシンプル構成図で表わされる2人力のOR回路tS成
するようにし/こものである。
第16図(、)は、PチャネルMO8FET J s
s −L137およびNチャネルMO8FF:T 13
11〜146からなるこの発明に係る3人力のCMO8
NANDダート147の出力端に、PチャネルMO8F
ET 14 BおよびNチャネルMO8FET I 4
9からなるCMOSインバータ150を接続して、第1
6図(b)のシンプル構成図で表わされる3人力のAN
D回路を構成するようにしたものである。
s −L137およびNチャネルMO8FF:T 13
11〜146からなるこの発明に係る3人力のCMO8
NANDダート147の出力端に、PチャネルMO8F
ET 14 BおよびNチャネルMO8FET I 4
9からなるCMOSインバータ150を接続して、第1
6図(b)のシンプル構成図で表わされる3人力のAN
D回路を構成するようにしたものである。
ところで、前記第2図(&)に示すiすな構成の、従来
の2人力CMO8NAND ff −)を実際に集積化
する場合、個々のMOSFETは素子寸法の小さなMO
SFETをいくつか集合して構成されている。これは1
つの大きなMOSFETをシリコングートグロセスで形
成する場合、f−)配線が長くなってその抵抗が与える
影響が無視できなくなるからである。したがって従来で
は、前記第2図(a)中の直列接続された2個のNチャ
ネルMO8FET 14゜15部分は、たとえば第17
図に示すように、出力端子1ノとvsg印加点との間゛
に直列接続されたそれぞれNチャネルMO8FET J
4のチャネル幅の1/4の幅を持つ4個の各Nチャネ
ルMO8FET141〜14Dと、それぞれNブヤネル
MO8FET15のチャネル幅の1/4の幅を持つ4個
の各NチャネルMO8FET 15 A〜15Dとから
なる4個の直列回路181〜18Dによって構成されて
いる。なお各MO8FET 14 、14 A〜14D
。
の2人力CMO8NAND ff −)を実際に集積化
する場合、個々のMOSFETは素子寸法の小さなMO
SFETをいくつか集合して構成されている。これは1
つの大きなMOSFETをシリコングートグロセスで形
成する場合、f−)配線が長くなってその抵抗が与える
影響が無視できなくなるからである。したがって従来で
は、前記第2図(a)中の直列接続された2個のNチャ
ネルMO8FET 14゜15部分は、たとえば第17
図に示すように、出力端子1ノとvsg印加点との間゛
に直列接続されたそれぞれNチャネルMO8FET J
4のチャネル幅の1/4の幅を持つ4個の各Nチャネ
ルMO8FET141〜14Dと、それぞれNブヤネル
MO8FET15のチャネル幅の1/4の幅を持つ4個
の各NチャネルMO8FET 15 A〜15Dとから
なる4個の直列回路181〜18Dによって構成されて
いる。なお各MO8FET 14 、14 A〜14D
。
15.15A〜150のチャネル長はすべて等しいとす
る。
る。
第18図は第17図回路を実際に集積化した場合の一部
分のパターン平面図である。図において200はN型の
半導体基板−Eに形成されたP型のウェル領域である。
分のパターン平面図である。図において200はN型の
半導体基板−Eに形成されたP型のウェル領域である。
このウェル領域200上には、所定の間隔を保って複数
のN+型学生導体領域201A201B、201C,2
01D、201E。
のN+型学生導体領域201A201B、201C,2
01D、201E。
・・・が−列に配列形成されている。このうち、図中の
最も上方に配置されているN゛型半導体領域201人は
、第17図中のMOSFET 15 Aのソース領域に
対応している。上記半祷体領域2θIAに隣接して配置
されているN++半導体領域201Bは、第17図中の
MOSFET J s AのドレインおよびMOSFE
T 14 Aのソース領域に対応している。
最も上方に配置されているN゛型半導体領域201人は
、第17図中のMOSFET 15 Aのソース領域に
対応している。上記半祷体領域2θIAに隣接して配置
されているN++半導体領域201Bは、第17図中の
MOSFET J s AのドレインおよびMOSFE
T 14 Aのソース領域に対応している。
同様に炉型半導体領域201Cは、MOSFET 15
AのドレインおよびMOSFET 14 Bのドレイン
領域に対応している。N+型半導体領域201Dは、M
OSFET 14 BのソースおよびMOSFET 1
5 Bのドレイン領域に対応している。さらにN+型半
導体領域201Eは、MOSFET J 5 Bのソー
スおよびMOSFET 15 Cのソース領域に対応し
ている〇また上記一対の炉型半導体領域201k。
AのドレインおよびMOSFET 14 Bのドレイン
領域に対応している。N+型半導体領域201Dは、M
OSFET 14 BのソースおよびMOSFET 1
5 Bのドレイン領域に対応している。さらにN+型半
導体領域201Eは、MOSFET J 5 Bのソー
スおよびMOSFET 15 Cのソース領域に対応し
ている〇また上記一対の炉型半導体領域201k。
201B 相互間の表面上にはポリシリコンゲート配
線202Aが、一対のN4型半導体領域201B。
線202Aが、一対のN4型半導体領域201B。
201C相互間の表面上にはポリシリコンダート配線2
02Bが、一対の炉型半導体領域201C,201D相
互間の表面上にはポリシリコンゲート配線202Cが、
また一対の炉型半導体領域201D、201E相互間の
表面上にはポリシリコンダート配線202Dがそれぞれ
形成されている。
02Bが、一対の炉型半導体領域201C,201D相
互間の表面上にはポリシリコンゲート配線202Cが、
また一対の炉型半導体領域201D、201E相互間の
表面上にはポリシリコンダート配線202Dがそれぞれ
形成されている。
さらに上記ウェル領域200表面上には、絶縁膜を介し
て、上記N+型半導体領域201の配列方向に泊って、
アルミニウムからなる4本の配線203A〜203Dが
並行して配列形成される。
て、上記N+型半導体領域201の配列方向に泊って、
アルミニウムからなる4本の配線203A〜203Dが
並行して配列形成される。
このうち1本の配線203AItては1)IJ記第2の
入力信号IN2が寿えられていて、この配線203Aに
は前記ポリシリコンダート配p202に、202Dが接
続されている。上記配線203Bには前記第1の入力信
号INIが与えられていて、この配線203Bには前記
yJ?リシリコンダート配線202B。
入力信号IN2が寿えられていて、この配線203Aに
は前記ポリシリコンダート配p202に、202Dが接
続されている。上記配線203Bには前記第1の入力信
号INIが与えられていて、この配線203Bには前記
yJ?リシリコンダート配線202B。
202Cが接続されている。
上記配線203Cには前記基準の電源電圧V8Bが与え
られていて、この配線203Cには前記N+型半導体領
域201に、201Eが接続されている。上記配線20
3Dは前記出力端子11に接続されているものであり、
配線203Dには前記N+型半導体領域201Cが接続
されている。
られていて、この配線203Cには前記N+型半導体領
域201に、201Eが接続されている。上記配線20
3Dは前記出力端子11に接続されているものであり、
配線203Dには前記N+型半導体領域201Cが接続
されている。
第19図は第18図中のx −x’線に沿った拡大断面
図である。図示するように第18図のパターン平面図で
は第17図中の4個のMO8FET15A、14A、1
4B、15Bが示されている。
図である。図示するように第18図のパターン平面図で
は第17図中の4個のMO8FET15A、14A、1
4B、15Bが示されている。
第18図あるいは第19図に示すように、N。
型半導体領域201の配列のうち配線203Dに接続さ
れたN+型半導体領域201Cを中心にして、この領域
201Cとこれの両側に位置している一対のN1型半導
体領域201A、201Eそれぞれとの間に存在してい
るy−ト配線202k。
れたN+型半導体領域201Cを中心にして、この領域
201Cとこれの両側に位置している一対のN1型半導
体領域201A、201Eそれぞれとの間に存在してい
るy−ト配線202k。
202Bと202C,202Dのうち、半導体領域20
1Cを中心にして互いに対応する位置に存在する一対の
r−ト配線202Bと202Cには、配fi!203B
の信号INIが共通に供給されている。これと同様に半
導体領域201Cを中心にして互いに対応する位置に存
在する一対のダート配線202にと202Dには、配線
203にの信号IN2が共通に供給されている。
1Cを中心にして互いに対応する位置に存在する一対の
r−ト配線202Bと202Cには、配fi!203B
の信号INIが共通に供給されている。これと同様に半
導体領域201Cを中心にして互いに対応する位置に存
在する一対のダート配線202にと202Dには、配線
203にの信号IN2が共通に供給されている。
このような前提において、前記第5図に示すようなこの
発明の回路構成を得るには、4個の直列回路のうち、2
個の直列回路18A、18Cでは図示の通シに一方のM
OSFET J 4 A 、 14 Cのダートに第1
の入力信号INIを供給しかつ他方(0MO8FET
15A 、 15Cのf−)に第2の入力信号IN2を
供給し、また残りの2 ffi’ilの直列回路18
B 、 1−8 Dでは図示とけ異なり一方のMOSF
ET 14 B 、 14 D(71’ −)に第2の
入力信号IN2を供給し、他方のMOSFET 15
B 、 15 Dのy−トには第1の入力(U号lN1
f:供給すれば実現できる。そしてこのようにして第5
図回路を実現した場合の、第18図に対応するAターン
平面図が第20図である。
発明の回路構成を得るには、4個の直列回路のうち、2
個の直列回路18A、18Cでは図示の通シに一方のM
OSFET J 4 A 、 14 Cのダートに第1
の入力信号INIを供給しかつ他方(0MO8FET
15A 、 15Cのf−)に第2の入力信号IN2を
供給し、また残りの2 ffi’ilの直列回路18
B 、 1−8 Dでは図示とけ異なり一方のMOSF
ET 14 B 、 14 D(71’ −)に第2の
入力信号IN2を供給し、他方のMOSFET 15
B 、 15 Dのy−トには第1の入力(U号lN1
f:供給すれば実現できる。そしてこのようにして第5
図回路を実現した場合の、第18図に対応するAターン
平面図が第20図である。
第20図が第18図と異なるところは、前記MO8FE
T 14 B 171”−ト配線202Cを配線203
Bに接続する代シに配g203kに接続し、前記MO8
FET 25 B LDI’−ト配線202 Dを配線
203kにgLYする代シに配a203 Bに接続した
ところにある。また図示していないが、これと同様に前
記MO8FET J 4 D 、 15 Dのゲート配
線の接続も第17図に対して変更されている。すなわち
、この第20図のものでは、配ff4J 203 Dに
接続されているN+型半導体領域201Cを中心にして
、互いに対応する位置に存在している一対のダート配#
I!202 Bと202Cには互いに異なる48号を供
給し、これと同様KN+型半導体領域20ICを中心に
して互いに対応する位置に存在する一対の?−)配線2
02Aと202Dにも互いに異なる信号を供給するよう
にしたものである。
T 14 B 171”−ト配線202Cを配線203
Bに接続する代シに配g203kに接続し、前記MO8
FET 25 B LDI’−ト配線202 Dを配線
203kにgLYする代シに配a203 Bに接続した
ところにある。また図示していないが、これと同様に前
記MO8FET J 4 D 、 15 Dのゲート配
線の接続も第17図に対して変更されている。すなわち
、この第20図のものでは、配ff4J 203 Dに
接続されているN+型半導体領域201Cを中心にして
、互いに対応する位置に存在している一対のダート配#
I!202 Bと202Cには互いに異なる48号を供
給し、これと同様KN+型半導体領域20ICを中心に
して互いに対応する位置に存在する一対の?−)配線2
02Aと202Dにも互いに異なる信号を供給するよう
にしたものである。
このように従来のパターンに対して配線をわずかに変更
するだけでこの発明回路を実現することができ、面積増
加もほとんど伴わない。
するだけでこの発明回路を実現することができ、面積増
加もほとんど伴わない。
第21図は前記第7図に示す3人力のCMO8NAND
f −)を実際に集積化した場合の、Nチャネル側の
一部分のp4ターン平面図である。第21図において第
7図中の9個の各NチャネルMO8FET 65〜73
は、たとえば第17図の場合と同様にそれぞれ素子寸法
の小さな4個のMOSFETを集合して構成され、第2
1図ではそのうちそれぞれ1個ずつのMOSFETが示
されている。
f −)を実際に集積化した場合の、Nチャネル側の
一部分のp4ターン平面図である。第21図において第
7図中の9個の各NチャネルMO8FET 65〜73
は、たとえば第17図の場合と同様にそれぞれ素子寸法
の小さな4個のMOSFETを集合して構成され、第2
1図ではそのうちそれぞれ1個ずつのMOSFETが示
されている。
第21図において300はP型のウェル領域であシ、こ
のPウェル領域SOO上には所定間隔を保って10箇所
、ON+型半導体領域301A〜301Jが一列に配列
形成されている。これらの耐型半導体領域301は前記
と同様にNチャネルMO8FETのソース、ドレイン領
域となるものである。また各一対の上記N+型半導体領
域301A。
のPウェル領域SOO上には所定間隔を保って10箇所
、ON+型半導体領域301A〜301Jが一列に配列
形成されている。これらの耐型半導体領域301は前記
と同様にNチャネルMO8FETのソース、ドレイン領
域となるものである。また各一対の上記N+型半導体領
域301A。
301B相互間、301B、301C相互間、・・・3
011゜301J相互間の表面上には、各NチャネルM
O8FETのポリシリコンダート配線3021〜302
■が形成されている。さらに上記Pウェル領域3θθの
表面上には、絶縁膜を介して、上記N+型半導体領域3
01の配列方向に沿ってアルミニウムからなる5本の配
fw s o s A〜303Eが並行して形成される
。このうち3本の各配線303C。
011゜301J相互間の表面上には、各NチャネルM
O8FETのポリシリコンダート配線3021〜302
■が形成されている。さらに上記Pウェル領域3θθの
表面上には、絶縁膜を介して、上記N+型半導体領域3
01の配列方向に沿ってアルミニウムからなる5本の配
fw s o s A〜303Eが並行して形成される
。このうち3本の各配線303C。
303B 、、?(7JAには第1ないし第3の入力信
号INI〜IN3のそれぞれが与えられている。そして
上記配線303Aには前記ポリシリコンダート配線30
2k 、302E 、3021が、上記配線303Bに
は前記ポリシリコンダート配+Hso;tsr302D
、302Jが、上記配線303Cには前記ポリシリコニ
/l”−)配線302C,302F 。
号INI〜IN3のそれぞれが与えられている。そして
上記配線303Aには前記ポリシリコンダート配線30
2k 、302E 、3021が、上記配線303Bに
は前記ポリシリコンダート配+Hso;tsr302D
、302Jが、上記配線303Cには前記ポリシリコニ
/l”−)配線302C,302F 。
302Hがそれぞれ接続されている。また上記1本の配
線303Dには前記基準の電源電圧vlisが力えられ
ていて、この配線303Dには補記N1型半導体領域3
01に、301Gが接続されている。上記配線303E
は前記出力端子6Iに接続されているものであり、この
配線303Eには前記N1型半導体領域301D、30
1Jが接続されている。
線303Dには前記基準の電源電圧vlisが力えられ
ていて、この配線303Dには補記N1型半導体領域3
01に、301Gが接続されている。上記配線303E
は前記出力端子6Iに接続されているものであり、この
配線303Eには前記N1型半導体領域301D、30
1Jが接続されている。
すなわち、3人力の0MO8NAND ff −トの場
合でも、出力信号を得るための配線303E が接続さ
れたN4型半導体領域301D、301Jそれぞれを中
心にして、その両側に位置し電圧v8gが与えられてい
るN+型半導体領域301A、301Gそれぞれと領域
301Dあるいは301Jとの間に存在しているそれぞ
れ3本のポリシリコンダート配線302に、302B、
302Cと302D。
合でも、出力信号を得るための配線303E が接続さ
れたN4型半導体領域301D、301Jそれぞれを中
心にして、その両側に位置し電圧v8gが与えられてい
るN+型半導体領域301A、301Gそれぞれと領域
301Dあるいは301Jとの間に存在しているそれぞ
れ3本のポリシリコンダート配線302に、302B、
302Cと302D。
302E、302Fと302G、302H,3021の
うち、上記領域301D、301Jそれぞれを中心にし
て互いに対応する位置に存在している各3本のポリシリ
コy)y”−ト配@5ozcとJ 020と3021.
301!Bと302Eと302H,302Aと302F
と302Jそれぞれには互いに異なる入力信号が供給さ
れている。
うち、上記領域301D、301Jそれぞれを中心にし
て互いに対応する位置に存在している各3本のポリシリ
コy)y”−ト配@5ozcとJ 020と3021.
301!Bと302Eと302H,302Aと302F
と302Jそれぞれには互いに異なる入力信号が供給さ
れている。
第22図は前記第11Fl&輸(すn入力のCMO8N
ANDケゝ−トあるいは0MO8Nonケ9−トを実際
に集積化した場合のNチャネル側あるい、はPチャネル
側の一部分のパターン乎面図である。この)やターンで
示される回路がたとえばNANDダートである場合には
、400はP型のウェル領域となる。また401は各N
チャネルMO8FETのソース、ドレイン領域となるN
+型半導体領域であり、402はポリシリコンダート配
線である。さらに403は第1ないし第nの入力信号I
N1〜いるものとがあるアルミニウムからなる配線であ
る。この場合にも、出力(8号を得るための配線403
のうちの1本が接続されたN+型半導一体領域40)を
中心にして、その両側に位置し電圧vs8が与えられて
いる各N+型半導体領域401それぞれと−F記配線4
03のうちの1本が接続−されたN+型半導体領域40
1との間に存在している各1本のポリシリコンダート配
線のうち、配線403のうちの1本が接続されたN+型
半導体領域401を中心にして互いに対応する各n本の
ポリシリコンf−)配線402それぞれには互いに異な
る入力信号が供給されている。そしてこの第22図に示
すツヤターンあるいは第21図に示すノ9ターンによっ
て3人力あるいはn入力の回路を構成すれば、従来のパ
ターンに対して配線をわずかに変更するだけで各実施例
回路を実現することができ、面積増加もほとんど伴わな
い。
ANDケゝ−トあるいは0MO8Nonケ9−トを実際
に集積化した場合のNチャネル側あるい、はPチャネル
側の一部分のパターン乎面図である。この)やターンで
示される回路がたとえばNANDダートである場合には
、400はP型のウェル領域となる。また401は各N
チャネルMO8FETのソース、ドレイン領域となるN
+型半導体領域であり、402はポリシリコンダート配
線である。さらに403は第1ないし第nの入力信号I
N1〜いるものとがあるアルミニウムからなる配線であ
る。この場合にも、出力(8号を得るための配線403
のうちの1本が接続されたN+型半導一体領域40)を
中心にして、その両側に位置し電圧vs8が与えられて
いる各N+型半導体領域401それぞれと−F記配線4
03のうちの1本が接続−されたN+型半導体領域40
1との間に存在している各1本のポリシリコンダート配
線のうち、配線403のうちの1本が接続されたN+型
半導体領域401を中心にして互いに対応する各n本の
ポリシリコンf−)配線402それぞれには互いに異な
る入力信号が供給されている。そしてこの第22図に示
すツヤターンあるいは第21図に示すノ9ターンによっ
て3人力あるいはn入力の回路を構成すれば、従来のパ
ターンに対して配線をわずかに変更するだけで各実施例
回路を実現することができ、面積増加もほとんど伴わな
い。
以上説明したようにこの発明によれば、スイッチング速
度および回路閾値電圧の入力端子依存性の無い論理回路
を提供することができる。
度および回路閾値電圧の入力端子依存性の無い論理回路
を提供することができる。
第1図(a) 、 (b)は2人力のNANDゲートお
よびNORff −)のシンyfル図、第2図(−)
、 (b)は第1図(、) 、 (b)の各ダートの回
路図、第3図(龜) 、 (b)は第1図(、)に示す
2人力NAND ? −)の異なる使用例を示すシンが
ル図、第4図(a) 、 (b)は第3図(荀。 (b)に対応した等価回路図、第5図はこの発明の一実
施例の回路図、第6図(、) 、 (b)は第5図回路
の等価回路図、第7図はこの発明の他の実施例の回路図
、第8図は第7図回路のシンボル図、第9図(a) 、
(b) 、 (c)は第8図に示す回路の異なる使用
例を示すシンボル図、第10図(、) 、 (b) 、
(c)は第9図(a) 、 (b) 、 (c)に対
応した等価回路図、第11図はこの発明のさらに他の実
施例の回路図、第12図ないし7第16図はそれぞれこ
の発明の応用例の構成を示し、第12図(#L)、第1
3図(、)、第14図(、)、第15図(#L)および
第16図(、)はそれぞれ回路図、第12図(h)、第
13図(b)、第14図(b)、第15図(b)および
第16図(b)はそれぞれシンプル構成図、第17図は
前記第2図(、)回路を集積化する場合の実際の回路図
、第18図は第17図回路のtJ?ターン平面図、第1
9図は第18図中のx −x’線に沿った拡大断面図、
第20図は前記第5図回路の/IPターン平面図、第2
1図は前記第7図回路のノfターン平面図、第22図は
前記第11図回路のノやターン平面図である。 11.61・・・出力端子、12,13,62゜6.9
、64・・・Pチャネルλl08FET、 14〜1
7゜65〜73・・・NチャネルMO8FET、 41
、42 。 46.47.81〜89・・・抵抗、43,44゜45
.48,49.50・・・寄生的な容量、74゜75.
76・・・直列回路、200,300,400・・・P
型のウェル領域、201,301,402・・N+型半
導体領域、202,302,402・・・ポリシリコン
f−)配線、203,303,403・・・アルミニウ
ムによる配線。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1(資) (a) (t))第2図 (a) (b) 第3図 第4図 (a) (b)第515M 第6Il (a) (b)第9図 第10図 (a) (b)1
47− (C) (C) (b) 第15図 (a)(b) 第16図 <a)(b) 第21図
よびNORff −)のシンyfル図、第2図(−)
、 (b)は第1図(、) 、 (b)の各ダートの回
路図、第3図(龜) 、 (b)は第1図(、)に示す
2人力NAND ? −)の異なる使用例を示すシンが
ル図、第4図(a) 、 (b)は第3図(荀。 (b)に対応した等価回路図、第5図はこの発明の一実
施例の回路図、第6図(、) 、 (b)は第5図回路
の等価回路図、第7図はこの発明の他の実施例の回路図
、第8図は第7図回路のシンボル図、第9図(a) 、
(b) 、 (c)は第8図に示す回路の異なる使用
例を示すシンボル図、第10図(、) 、 (b) 、
(c)は第9図(a) 、 (b) 、 (c)に対
応した等価回路図、第11図はこの発明のさらに他の実
施例の回路図、第12図ないし7第16図はそれぞれこ
の発明の応用例の構成を示し、第12図(#L)、第1
3図(、)、第14図(、)、第15図(#L)および
第16図(、)はそれぞれ回路図、第12図(h)、第
13図(b)、第14図(b)、第15図(b)および
第16図(b)はそれぞれシンプル構成図、第17図は
前記第2図(、)回路を集積化する場合の実際の回路図
、第18図は第17図回路のtJ?ターン平面図、第1
9図は第18図中のx −x’線に沿った拡大断面図、
第20図は前記第5図回路の/IPターン平面図、第2
1図は前記第7図回路のノfターン平面図、第22図は
前記第11図回路のノやターン平面図である。 11.61・・・出力端子、12,13,62゜6.9
、64・・・Pチャネルλl08FET、 14〜1
7゜65〜73・・・NチャネルMO8FET、 41
、42 。 46.47.81〜89・・・抵抗、43,44゜45
.48,49.50・・・寄生的な容量、74゜75.
76・・・直列回路、200,300,400・・・P
型のウェル領域、201,301,402・・N+型半
導体領域、202,302,402・・・ポリシリコン
f−)配線、203,303,403・・・アルミニウ
ムによる配線。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1(資) (a) (t))第2図 (a) (b) 第3図 第4図 (a) (b)第515M 第6Il (a) (b)第9図 第10図 (a) (b)1
47− (C) (C) (b) 第15図 (a)(b) 第16図 <a)(b) 第21図
Claims (1)
- 一方導電型の半導体基体と、上記基体上に、互いに分喘
しかつ所定方向に配列して形成される複数の他方導電型
の半導体領域と、互いに隣接する各一対の上記半導体領
域相互間の上記基体表面上に形成される複数のe−)配
線と、上記半導体領域のうちその配列の任意の位置に存
在する第1半導体領域に接続するように設けられここか
ら出力信号を得る第1配線と、上記第1半導体領域を中
心にしてその両側に配置される第2.第3半導体領域に
共通に接続するように設けられ所定電位が与えられる第
2配線と、上記第1.第2半導体領域相互間および第1
゜第3半導体領域相互間に存在するそれぞ五同数の上記
ダート配線のうち、第1半導体領域を中心にして互いに
対応する位置に存在するff−)配線に互いに異なる入
力信号を供給する複数の第3配線とを具備したことを特
徴とする論理回路0
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57133541A JPS5923924A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 論理回路 |
EP83107169A EP0101896B1 (en) | 1982-07-30 | 1983-07-21 | Mos logic circuit |
DE8383107169T DE3376721D1 (de) | 1982-07-30 | 1983-07-21 | Mos logic circuit |
US06/518,751 US4716308A (en) | 1982-07-30 | 1983-07-29 | MOS pull-up or pull-down logic circuit having equalized discharge time delays and layout avoiding crossovers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57133541A JPS5923924A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 論理回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5923924A true JPS5923924A (ja) | 1984-02-07 |
JPH0254669B2 JPH0254669B2 (ja) | 1990-11-22 |
Family
ID=15107220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57133541A Granted JPS5923924A (ja) | 1982-07-30 | 1982-07-30 | 論理回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5923924A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02309815A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-25 | Nec Corp | 多入力cmosゲート回路 |
US5347178A (en) * | 1992-01-23 | 1994-09-13 | Mitsubishi Denki Kaisha Kitaitami Seisakusho | CMOS semiconductor logic circuit with multiple input gates |
JP2016139390A (ja) * | 2015-01-23 | 2016-08-04 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | 検出回路 |
-
1982
- 1982-07-30 JP JP57133541A patent/JPS5923924A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02309815A (ja) * | 1989-05-25 | 1990-12-25 | Nec Corp | 多入力cmosゲート回路 |
US5347178A (en) * | 1992-01-23 | 1994-09-13 | Mitsubishi Denki Kaisha Kitaitami Seisakusho | CMOS semiconductor logic circuit with multiple input gates |
JP2016139390A (ja) * | 2015-01-23 | 2016-08-04 | エスアイアイ・セミコンダクタ株式会社 | 検出回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0254669B2 (ja) | 1990-11-22 |
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