JPS5923925A - 論理回路 - Google Patents

論理回路

Info

Publication number
JPS5923925A
JPS5923925A JP57133576A JP13357682A JPS5923925A JP S5923925 A JPS5923925 A JP S5923925A JP 57133576 A JP57133576 A JP 57133576A JP 13357682 A JP13357682 A JP 13357682A JP S5923925 A JPS5923925 A JP S5923925A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
circuit
input
output terminal
series
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.)
Pending
Application number
JP57133576A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenji Matsuo
松尾 研二
Hiroaki Suzuki
宏明 鈴木
Mitsuyuki Kunieda
国枝 光行
Itsuo Sasaki
逸夫 佐々木
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
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP57133576A priority Critical patent/JPS5923925A/ja
Priority to DE8383107169T priority patent/DE3376721D1/de
Priority to EP83107169A priority patent/EP0101896B1/en
Priority to US06/518,751 priority patent/US4716308A/en
Publication of JPS5923925A publication Critical patent/JPS5923925A/ja
Pending 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/08Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind
    • H01L27/085Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including only semiconductor components of a single kind including field-effect components only
    • H01L27/088Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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
    • H01L27/092Devices 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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

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)
  • 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〕 この発明は電源とイh号出力点との間に2個以上のMO
SFETを直列接続した構造を持つ論理回路に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
をCMO8)ランジスタで実現する場合、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NAND)i′−)は第2図(、)に
示すように、正極性の電源電圧vDD印加点と出力端子
11との間に2個のP 5−ヤネルMO8FET12.
13を並列接続し、また出力端子11と基準の電源゛電
圧vss印加点との間に2個のNチャネルMO8FET
 14 、 J 5を直列接続し、かつ2個のMosp
gr J 2. z 4のダートに第1の入力信号IN
 1を、2個のMOSFET 13 、15のダートに
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ゲートの場合とは反対に
、■DD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v8s印加点との間に2個のNチャネルMO
8FET 24 、25を並列接続し、かつ2個のMO
SFET 22 、24のダートに第1の入力信号IN
 Jを、2個のMOBFF、T 23 。
25のダートに第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。
ところで第1図(a)、(b)に示す2人力のNAND
ゲートあるいはNORゲートでは、いずれか一方の入力
信号として常にVDDレベル(″1″レベルに相当)を
供給し、他方に″′1#レベルあるいはパO#レベルの
入力信号を供給してインバータとしてf吏用する場合が
ある◇ところが、このように従来のNANDゲートある
いはNORゲートを使用する場合には次のような欠点が
ある。
たとえばNAJ’JDケ゛−トの場合、第3図(a)に
示すように一方の入力信号IN 1としてvDD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IN2として■DD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価回路図である。第4図(、)
の場合、前記第2図(a)におけるPチャネルMO8F
ET 12が常に非導通およびNチャネルMO8FET
 J 4が常に導通するため、この回路はPチャネルM
O8FET 1.9とNチャネルMO8FET 15か
らなり(Fu’rIN2を入力とするCMOSインバー
タとみな1ことができる。そして出力端子1)とMOS
FET 15との間にはMO8F’ET 14の導通抵
抗に相当する抵抗31が挿入され、かつ出力端子11に
は寄生的な容量32が、また上記抵抗3ノとMOSFE
T l 5との接続点にも寄生的な容量33がそれぞれ
接続されでいる。一方、第4図(b)の場合には、第2
図(a)におりるPチャネルMO8FET 13が常に
非導通およびNチャネルMO8FEI’ 15が常に導
通ずるため、この回路はPチャネ、/L= All08
FET 12とNlヤネルMO8FET 14からなt
) 4Ff号IN 1を入力とするCMOSイシバーク
とみなすことができる。そしでMOSFET 14とV
ss印加点との間にはMOSFET 15の導通抵抗に
相当する抵抗34が挿入され、かつ出刃端子1ノには寄
生的な容量35が、またPAO8FET 14と上記抵
抗34との接続点にも符生的な容量36がそれぞれ接続
されている。
ここで第3図(a) 、 (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IA、33
と36の値はそれぞれ等しいものとなる。いま第4図(
a)、 (b)の等価回路を比較する。
出力端子11を”1#レベルに設定するような榮件のと
き、第4図(、)のものではMO8FFJT l 3を
介して、出力端子11に接続された容量32を充電する
他に抵抗31とMOSFET l 5との接続点に接続
された容量33も充電する必要がある0これに対して第
4図(b)のものではMOSFET 12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
0このため第4図(、)のものは第4図(b)のものに
比較しよシ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 ル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(a) 、 (b)の等価回
路を比較した場合、MOSFET 14 、 I 5そ
れぞれのt’sH流xic動能力が単独で2 KNある
とする。そして第4図(b)の場合、MOSFET 1
4と抵抗34との接続点のレベルVj、・MO3FF:
’l’ 14が導通しティる時はl’f、 V  とナ
ルタ+18 め、第4図(b)の回路に組込まれたMO8F’ET 
14の電流駆動能力はほぼ2 KNに近い値となる。と
ころが第4図(−)の場合、MOSFET 15がV 
側にありS 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 J 5の電流駆動能力は抵抗31
の肴在により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(、)のものでは第4
図(b)のものに比較して回路閾値電圧Vt)+cが大
きくなシ、この結果、第4図(a) 、 (b)のもの
では互いにノイズマージンが異なってしまう〇すなわち
、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ゲートと同様に従来のNORケ9−トでも
、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やノイズマージンが異なってしまう
。さらにこのことは2人力の場合ばかりではなく3人力
以上のものについても同様である。
〔発明の目的〕
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
あり、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
〔発明の概要〕
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ダ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
直列接続してなる2個の直列回路を並列挿入し、異なる
直列回路において対応する位置に配置されたMOSFE
Tのダートに互いに異なる入力信号を供給するようにし
ている。
〔発明の実施例〕
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り、前記
第1図(a)のシンボルで示めされる2人力のNANI
I”−)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
出力端子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 I Jとを並列接続するとともに、出力端子
1ノとVSR印加点との間に第1の入力信号IN7をダ
ート入力とするNチャネルMO8FET 14と第2の
人力信号IN 2をダート入力とするもう1個のNチャ
ネルMO8FET 15とを直列接続した上で、さらに
出力端子11とVs8印加点との間に第2の人力信号I
N2をダート入力とするNチャネルM、08FFJT 
16と第1の入力信号INIをダート入力とするもう1
個のNヂャネル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MO8FET 12 
、 J 3を並列接続踵またv8g印加点と出力端子1
1との間には各2個のNチャネルMO8FET Z 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 J 2 
、 J 3のダートには入力信号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のダー トには入
力信号INJを、他方のMOSFET 16のダートに
は入力信号IN、?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 、17のうち一方
のMO8FET15のダートには入力信号IN2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ダートを
、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。
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Pv10SFE1’ 12が常に非導通に
なり、2個のNチャネルMO8FET 14 、17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(a)の通りになる。すなわち、VDD印加点と出
力端子1ノとの間には入力41号IN2をダート入力と
するPチャネルMO8FET l 3が挿入され、出力
端子11と■8s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MO8Fg
T 15が直列挿入され、さらに出力端子11とV8B
印加点との間にはNチャネルMO8FET 16と、M
OSFET 17の導通抵抗に相当する抵抗42が直列
挿入されている。さらに出力端子1ノには谷生的な容量
43が、抵抗41とMO8F’ET 1 Bの接続点に
は寄生的な容量44が、またMOSFET 16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tよ反対に他方の入力伯号工N2を常に1 レベ
ルにする場合、今度はPチャネルMO8FET 13が
常に非導通になり、2個のNチャネルMO8FET 1
5 、16が常に導通ずる。したがって、この場合の等
価回路図は第6図(b)の通シになる。すなわち、vD
o印加点と出力端子11との間には入力信号INIをダ
ート入力とするPチャネルMO8FET 12が挿入さ
れ、出力端子11とv8fi印加点との間にはMOSF
ET 74と、MO8FET15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vss
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1ノには寄生的な容量48が、M
O8FET14と抵抗46の接続点には寄生的な容量4
9が、また抵抗47とMOSFET 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。
いま第5図の実施例回路において4個のNチャネルMO
8FET 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4J、42,46.47それぞれの値、容
Ji 4 s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 ルベルに設定するような条件のときを
考える。
まず第6図(、)のものではMO8FE’l’ 13を
介して、出力端子11に接続されている容M43と、さ
らに抵抗41を介してもう1個の容量44を充電する必
要がある。捷た第6図(b)のものではMOSFET 
J 2を介して、出力端子11に接続されている容量4
8と、さらに抵抗47を介してもう1個の容量50を充
電する必景がある。このとき、4個のMOSFET 1
4〜17がそれぞれ等しい寸法で形層されていれは、上
記谷魅43と48それぞれ、抵抗41と47それぞれお
よび容量44と50それぞれは等しいため、第6図(a
) 、 (b)のものでは同じ速度で出力端子11を1
 レベルにスイッチングすることができる〇すなわち、
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N路においてNチャネル側の′
電流駆動能力を第2図(、)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 、1
5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(、)中の2個のN
チャネルMO8FET 14 、 J 5のものの1/
2にすることができ、これによって第6図(a)、(b
)中の容量43゜48は第3図(、) 、 (b)中の
容量32.35よシも小さくなシ、同じく容量44.5
0は容量33よυも小さくなる0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)回路では出力端子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
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、しかも基量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
り、第8図のシンy!?ル図で示すようK 3 人カッ
CMO8NANDダートにこの発明を実施したものであ
る。すなわち、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.INSそ
れぞれをケ°−ト入力とする合計3個のPチャネルMO
8FET 62 、63 。
64を並列接続する。また出力端子61とvs3印加点
との間に、第1の入力信号IN 1をケ9−ト入力とす
るNチャネルMO8FET 65 、第2の人力信号I
N2をダート入力とするNチャネルMO8FET66お
よび第3の入力信号IN Sをダート入力とする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L4を構成する。さらに出力端子61とv8s
印加点との間に、第3の入力信号IN 3をダート入力
とするNチャネルMO8FET68、第1の入力信号I
N 1をダート入力とするNチャネルMO8FET 6
9および第2の入力信号IN 2をダート入力とする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v、8印加点との間に、第2の入力(i号IN2をダ
ート入力とするNチャネルMO8FET 71、第3の
入力信号INJをダート入力とするNチャネルΔ40S
FET 72および第1の入力信号IN 1をff−)
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MO8FET 
65〜73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人力のNANDゲートのいずれ
か2つの入力信号として常に”l#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N
ANDゲートをインバータとして使用するには、第9図
(a)に示すように入力信号INJ、INJを常に@1
 レベルにする場合と、第9図(b)に示すように入カ
イ8号IN2.INS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INJ、INJを
常に”1″レベルにする場合の3つの場合がある。
第10図(a) 、 (b) 、 (0)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) 、
 (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
示しないが前記と同様に出力端子61お上びNチャネル
MO8FET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1O図(a) 、 (b
) 、 (C)の回路では前記した到1由によυ、各出
力端子61に伺随している容量の値が等しいため、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V
8s印加点との間に直列接続する従来の3人力NAND
ゲートにくらべて、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佃、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(a) 、 (b) 、 
(e)の等価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。
第11図はこの発明をn入力のCMO8NAND r−
トあるいはNO1’l’−)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
OUTとvDD印加点(あるいはV 印加点)との間に
、それぞれn個の11 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のダー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O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。
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vset印加点)との間に4個のMO
SFET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
バータとして使用する場合には前記と同様にスイッチン
グ速度および回路閾値電圧の入力端子依存性を無くすこ
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
検層を示すものである。第12図(、)は、Pチャネル
MO8FETM OJ、 102およびNチャネルMO
8FET 10.9〜106からなるこの発明に修る2
人力CMO8NANDデート107の出力端に、Pチャ
ネルMO8FETM O8,109それぞれおよびNチ
ャネルMO8FET 110.  J 11それぞれか
らなる2段のCMOSインバータ112゜113を縦列
接続し、て、出力駆動能力を畠めるようにしたものであ
る。そしてこの回路をシン日?ルを用いて表わすと第1
2図(b)のシンビル構成図のようになる。
第13図(a)は、PチャネルMO8FET 701 
102およびNチャネルMO8FET I o 3〜1
06からなるこの発明に係る2人力CMO8NANDゲ
ート107の2つの入力端および出力端に、Pチャネル
MO8FETMJ4.  I J 5.116それぞれ
およびNチャネルMOSFET 117.118 、1
19それぞれからなる各CMOSインバータ120゜1
21.12!2それぞれを設けるようにしたものであり
、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、IN
2をいったんインバータ120゜121で受けるため、
CMO8NAND r−トノ0フ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MOSFET 103〜1
06を設けることによ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MOSFET 103〜
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 12
5〜12 BおよびNチャネルMOSFET129.1
30からなるこの発明に係る2人力NORゲート131
と、PチャネルMO8FET l 32およびNチャネ
ルMOSFET 13 JからなるCMOSインバータ
134とを組合せて、第14図(b)のシンプル構成図
で表わされる4人力のNANDAND回路するようにし
たものである。
第15図(、)は、PチャネルMO8FET125〜1
28およびNチャネルMOSFET J 29 、 Z
’′3゜からなるこの発明に係る2人力のNORゲート
131の出力端に、PグーヤネルMO8FET J 3
2およびNチャネルMO8FETノ33からなるCMO
Sインバータ134を接続して、第15図(b)のシン
ビル構成図で表わされる2人力のOR回路を構成するよ
うにしたものである。
第16図(、)は、PチャネルMO8FET 135〜
137およびNチャネルMOSFET 138〜146
からなるこの発明に係る3人力のCMO8NANDダー
ト147の出力端に、PチャネルMO8FET148お
よびNチャネルMOSFET 149からなるCMOS
インバータ150を接続して、第16図(b)のシンボ
ル構成図で表わされる3人力のAND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(、)に示すような構成の、従来
の2人力CMO8NANDダートを実際に集積化する場
合、個々のMOSFETは素子寸法の小さなMOSFE
Tをいくつか集合して構成されている0これは1つの大
きなMOSFETをシリコンゲートプロセスで形成する
場合、ダート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(−)中の直列接続された2個のNチャネルM
OSFET J 4 。
15部分は、たとえば第17図に示すように、出力端子
1ノと■8B印加点との間に直列接続されたそれぞれN
チャネルMOSFET 14のチャネル幅の1/4の幅
を持つ4個の各NチャネルMO8FETJ4A〜140
と、それぞれNチャネルMOSFET15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18A〜I
IJDによって構成されている。なお各MO8FET1
4,141〜140,15゜J5A〜15Dのチャネル
長はすべて等しいとする。
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74タ一ン平面図である。図においで200はN型
の半導体基板上に形成されたP型のウェル領域である。
このウェル領域1呈上には、ハ[定の間隔を保って複数
のN1型半導体領域201に、201B 、201C,
201D、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には、
第17図中のMOSFET 15 Aのソース領域に対
応し−しいる。上記半導体領域201Aに隣接して配置
されているN型半導体領域201Bは、第17図中のM
OSFET J SAのドレインおよびMOSFET 
14 Aのソース領域に対応しでいる。
同様にN型半導体領域20 JCiJ2、MOSFET
 15 AノドレインおよびMOSFE’l’ 14 
Bのドレイン領域に対応している。N型半導体領域20
1Dは、MOSFET 14 BのソースおよびMOS
FET 15 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201m、MOSFET 15 Bの
ソースおよびMOSFEi’ 15 Cのソース領域に
対応している〇また上記一対のN型半導体領域201 
A 、 201B相互間の表面上にはポリシリコンf−
)配線202Aが、一対のN型半導体領域201B、2
01C相互間の表面上にはポリシリコンゲート配線20
2Bが、一対のN型半導体領域201C,201D相互
間の表面上にはポリシリコン、ダート配線202Cが1
また一対のN型半導体領域2010゜201E相互間の
表面上にはポリシリコンゲート配線2020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20ノの配列方向に沿って、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203Aには前記第2の入力信号I
N 2が与えられていて、この配線203Aには前記ポ
リシリコンf−)配線2o2に、2θ2Dが接続されて
いる。上記配線203Bには前記第1の入力信号INJ
が与えられていて、この配線203Bには前記ポリシリ
コンe−)配線202B。
202Cが接続されている。上記配線2′θ3cには前
記基準の電源電圧v8II+が与えられていて、この配
線;j O,9Cには前記N1半導体領域;l 01 
A +201Eが接続されている。上記配ff8203
0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増生導体領域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MOSFET。
15A、14に、14B、15Bが示されている。
第18図あるいは第19図に示すように、炉型半導体領
域201の配列のうち配線203Dに接続されたN+f
j1半導体領域201Cを中心にして、この領域201
Cとこれの両側に位置している一対のN増生導体領域2
01に、201Eそれぞれとの間に存在しているケ9−
ト配線202k 、 202Bと202C,202Dの
うち、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202Bと202Cに
は、配′線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202Aと
202Dには、配線203A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18に、18Cでは図示の通りに一方のM
OSFET 14 A 、 14 Cのr−トに第1の
入力信号INIを供給しかつ他方のMo5p’gTJ 
s A 、 J s cのダートに第2の入力信号IM
Eを供給し、まだ残りの2個の直列回路18B、18D
では図示とは異なシ一方のMOSFET 14 B 、
 14 Dのf−)[第2の入力信号IN2を供給し、
他方のMOSFET 15 B 、 15 Dのr−ト
には第1の入力信号INjを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1
8図に対応する)9タ一ン平面図が第20図である。
第20図が第18図と異なるところは、前記MO8Fg
’r 14 B+7) r−ト配線202Cを配線20
3Bに接続する代シに配線203Aに接続し、前記MO
8FET J 5 Bのり゛1−ト配線202Dを配線
203Aに接続する代りに配線203B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M
O8FET 14 D 、 15 Dのケ°−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、配線20 、V Dに接続されて
いるN1型半導体領域201Cを中心′にして、互いに
対応する位1σに存在している一対のケ0−ト配線20
2Bと2020には互いに異なる信号を供給し、これと
同様にN+fJ、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202A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。
このように従来のノ’9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。
第21図は前記第7図に示す3人力のCMO8NAND
 r−)を実際に集積化した場合の、Nチャネル側の一
部分のパ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MO8FET65〜73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21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り、こ
のPウェル領域300上には所定間隔を保って10箇所
のNへ半導体領域301八〜301Jが一列に配列形成
されている。これらのN+fjl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’21半導
体領域301k。
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のポリシリコフケ9−ト配線−,?(7,?
A〜302Iが形成されている。さらに上記Pウェル領
域300の表面上には、絶縁膜を介して、上記N+型半
導体領域301の配列方向に沿ってアルミニウムからな
る5本の配線、9(73A〜5osEが並行して形成さ
れる。このうち3本の各配線303C,303B、30
3A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
前記号?リシリコンダート配線302に、302E、、
’1021が、上記配線303Bには前記ポリシリコン
f−)配線302B、302D、302Jが、上記配線
303Cには前記ポリシリコンゲート配線302C,3
02F302 k■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vs8が
与えられていて、この配線303Dには前記N増生導体
領域、?(7JA、aoiaが接続されている。
上記配線303Eは前記出力端子61に接続されている
ものであり、この配線303Eには前記N+型半導体領
域301D、301Jが接続されている。
すなわち、3人力のCMO8NAND r−)の場合で
も、出力信号を得るための配線303Eが接続されたN
+fj1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v8sが与えられている
N+fi半導体領域3011.3010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r−)配線302に、302B、
302Cと302Dp302E。
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本のポリシリコンダート
配線302Cと302Dと3021.302Bと302
Eと302H,302にと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11図に示すn入力のCMO8NAN
DダートあるいはCMO8NORダートを実際に集積化
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/Jパターン平面図ある。この/4’ターンで示され
る回路がたとえばNAND f −)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増
生i体領域であシ、402はポリシリコンゲート配線で
ある。さらに403は第1ないし第nの入力信号INI
〜1Nへのそれぞれが力えられるもの、電圧v88が与
えられるものおよび出力端子OUTに接続されてを いるものがあるアルミニウムからなる配線である。この
場合にも、出力信号を得るだめの配線403のうちの1
本が接続さねたN型半導体領域401を中心にして、そ
の両側に位置し電圧V が与えられている各N1型半導
体領域401B それぞれと上記配線403のうちの1本が接続されだN
1型半導体領域401との間に存在している各n本のポ
リシリコンダート配線のうち、配線40−3のうちの1
本が接続されたN4m半導体領域401を中心にして互
いに対応する各n本の、l IJシリコンr−)配線4
02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・臂ターンあるいは21
図に示すツヤターンによって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。
〔発明の効果〕
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。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) I (b)は2人力のNAND f −
)およびNORゲートのシンyyル図、第2図(a) 
、 (b)は第1図(a) 、 (b)の各ダートの回
路図、第3図(a) 、 (b)は第1図(竺)に示す
2人力NAND r−トの異なる使用例を示すシンボル
図、第4図(a) 、 (b)は第3図に)。 (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(a) 、 (bl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図回路のシンビル図、第9図(a) #
 (b) 、 (e)は第8図に示す回路の異なる使用
例を示すシンプル図、第10図(a) 、 (b) #
 (e)は第9図(a) 、 (b) 、 (e)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(a)、第13図
(a)。 ″  −−1−−ゝ −^  r  lr)  ?−亮
:+ 童白第14図(a)、第15図(a)および第1
6図(、)はそれぞれ回路図、第12図(b)、第13
図(b)、第14図(b)、第15図(b)および第1
6図(b)はそれぞれシンゲル構成図、第17図は前記
第2図(a)回路を集時化する場合の実際の回路図、第
18図は第17図回路のパターン平面図、第19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図回路のパターン平面図、第21図は前記第7図
回路のパターン平面図、第22図は前記第11図回路の
/fターン平面図である。 11.61・・・出力端子、12,13,62゜63.
64・・・PチャネルMO8FET 、 14〜17゜
65〜73・・・NチャネルMO8FET、  41 
、42 。 46.47.81〜89・・・抵抗、43.44゜45
.4B、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、201,301.401・・・N
増生導体領域、202,302,402・・・チリシリ
コフケ9−ト配線、203.3031403…ノルζニ
ソムVLふり日し脛O出願人代理人  弁理士 鈴 江
 武 彦第1図 (a)(b) 第2図 第3図 第4図 (a)(b) 第5図 DD 第6図 (a)                (b)第9図 (a)(b) 第10図 ”             (b) (C) (C) 第14図 (1)) 第16図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)所定電位点と出力端子との間にn個(nは2以上
    の整数)のMOSFETを直列接続してなる一n個の直
    列回路を並列挿入し、上記n個の直列回路の対応する位
    置に配置されたn個のMOSFETのダートには互いに
    異なる入力信号が供給されるように各直列回路のn個の
    各MO8FETのダートにn個の各入力信号を供給する
    ように構成したことを特徴とする論理回路。
  2. (2)前記n個の直列回路の各MO8FETが同一導電
    型のものである特許請求の範囲第1項に記載の論理回路
JP57133576A 1982-07-30 1982-07-30 論理回路 Pending JPS5923925A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57133576A JPS5923925A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 論理回路
DE8383107169T DE3376721D1 (de) 1982-07-30 1983-07-21 Mos logic circuit
EP83107169A EP0101896B1 (en) 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
JP57133576A JPS5923925A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 論理回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5923925A true JPS5923925A (ja) 1984-02-07

Family

ID=15108037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57133576A Pending JPS5923925A (ja) 1982-07-30 1982-07-30 論理回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5923925A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS614612A (ja) * 1984-06-15 1986-01-10 Honda Motor Co Ltd ドリルリ−マ
JPS614611A (ja) * 1984-06-15 1986-01-10 Honda Motor Co Ltd ドリルリ−マ
JPS6265107U (ja) * 1985-10-11 1987-04-22
JPS6360514U (ja) * 1986-10-08 1988-04-22
JPH03247117A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Nec Corp Cmos論理回路
US6016064A (en) * 1997-03-13 2000-01-18 Nec Corporation Interpolating circuit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58101525A (ja) * 1981-12-14 1983-06-16 Fujitsu Ltd 論理回路
JPS58139531A (ja) * 1982-02-15 1983-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 論理回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58101525A (ja) * 1981-12-14 1983-06-16 Fujitsu Ltd 論理回路
JPS58139531A (ja) * 1982-02-15 1983-08-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 論理回路

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS614612A (ja) * 1984-06-15 1986-01-10 Honda Motor Co Ltd ドリルリ−マ
JPS614611A (ja) * 1984-06-15 1986-01-10 Honda Motor Co Ltd ドリルリ−マ
JPH0120009B2 (ja) * 1984-06-15 1989-04-13 Honda Motor Co Ltd
JPS6265107U (ja) * 1985-10-11 1987-04-22
JPH0440812Y2 (ja) * 1985-10-11 1992-09-25
JPS6360514U (ja) * 1986-10-08 1988-04-22
JPH03247117A (ja) * 1990-02-26 1991-11-05 Nec Corp Cmos論理回路
US6016064A (en) * 1997-03-13 2000-01-18 Nec Corporation Interpolating circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0101896B1 (en) Mos logic circuit
US3911289A (en) MOS type semiconductor IC device
US5016217A (en) Logic cell array using CMOS EPROM cells having reduced chip surface area
US4626704A (en) Voltage level converting circuit
US6545892B2 (en) Semiconductor integrated circuit having logic circuit comprising transistors with lower threshold voltage values and improved pattern layout
JPS6251316A (ja) 一方向導通形スイツチング回路
JPS59193627A (ja) 半導体集積回路装置
JPS5923925A (ja) 論理回路
JP2002533955A (ja) 集積回路インピーダンス装置及びその製造法
JPH01300714A (ja) 負荷電流制御型論理回路
JPH0810759B2 (ja) 半導体集積回路装置
JP2833291B2 (ja) Cmos型半導体集積回路装置
JPH0254669B2 (ja)
US6800882B2 (en) Multiple-bit memory latch cell for integrated circuit gate array
JPS61248551A (ja) Cmos構成セル
JP2852051B2 (ja) 相補型クロックドナンド回路
US4891534A (en) Circuit for comparing magnitudes of binary signals
US5428255A (en) Gate array base cell with multiple P-channel transistors
JP2506636B2 (ja) Cmos論理ゲ−ト
JPS61212118A (ja) 一致検出回路
JPH0553075B2 (ja)
JPH03209757A (ja) 半導体集積回路
JPH0870046A (ja) 出力バッファ回路
JPH0360072A (ja) ゲートアレイ方式の半導体集積回路装置
JPH04354364A (ja) 抵抗回路