JPS61248551A - Cmos構成セル - Google Patents

Cmos構成セル

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JPS61248551A
JPS61248551A JP61089838A JP8983886A JPS61248551A JP S61248551 A JPS61248551 A JP S61248551A JP 61089838 A JP61089838 A JP 61089838A JP 8983886 A JP8983886 A JP 8983886A JP S61248551 A JPS61248551 A JP S61248551A
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JP
Japan
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cell
transistor
channel
terminal
gate
Prior art date
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Pending
Application number
JP61089838A
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English (en)
Inventor
ハインツ、ペーター、ホルツアツプフエル
ペトラ、ミツヒエル
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPS61248551A publication Critical patent/JPS61248551A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01L27/10Devices 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 a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11803Masterslice integrated circuits using field effect technology
    • H01L27/11807CMOS gate arrays
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S257/00Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes
    • Y10S257/923Active solid-state devices, e.g. transistors, solid-state diodes with means to optimize electrical conductor current carrying capacity, e.g. particular conductor aspect ratio

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Element Separation (AREA)
  • Pyridine Compounds (AREA)
  • Fuel Cell (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、特にゲートアレイにおいて使用するため、少
なくとも1つのpチャネルトランジスタおよび少なくと
も1つのnチャネルトランジスを備え、少なくとも1つ
の抵抗および(または)少なくとも1つのキャパシタン
スを実現するためのCMOS技術で構成されたセルに関
する。
〔従来の技術〕
カストマ仕様のモジュールを迅速に構成するために、予
め製作または開発されたセルにより構成されたモジュー
ルを使用し、個々のセルをカストマの希望に相応して互
いに接続することは公知である。1つの可能性は、トラ
ンジスタ対がCM○S技術でマトリックス状に1つのモ
ジュールの上に配置されているいわゆるゲートアレイの
使用である。このようなゲートアレイはたとえば「エレ
クトロニク(Elektronik)J、19.198
4年9月21日、第68頁またはrVLSIデザイン(
VLS I−De s i gn)J、1984年2月
、第78〜80頁に記載されている。
時折り回路技術的に望ましいにもかかわらず、公知のC
MOSゲートアレイでは面積節減型の抵抗をセル範囲内
に形成することができない。抵抗の応用範囲は特に集合
導線、メモリの書込みおよび読出し線および伝播時間要
素の接続の際の一定レベルの固定にある。さらに、ダイ
ナミックメモリセルおよび伝播時間要素を構成するため
面積節減型のキャパシタンスが形成されることは望まし
い。その際に考慮すべきことは1,1つのCMOSゲー
トアレイ上の能動的範囲が固定的に定められた構造を有
することである。キャパシタンスおよび抵抗に対しては
基本セルの非カストマ仕様のゲートおよび拡散範囲のみ
が使用され得る。特に、高抵抗の抵抗および典型的なゲ
ート−キャパシタンスにくらべて大きいキャパシタンス
に対しては、ゲートアレイの比較的多数の基本セルが使
用されなければならない。
既にゲートアレイ上に存在する拡散範囲およびゲートを
利用して抵抗およびキャパシタンスを実現することは、
基本セルの比較的大きな百分率部分がそのために使用さ
れなければならないという欠点を存する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、抵抗および(または)キャパシタンス
を実現するため、ゲートアレイ内の幾何学的寸法の変更
を必要とせずに基本セルの代わりにゲートアレイ内に配
置され得る特別なセルを提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲第1項に
記載のセルにより達成される。
本発明の実施態様は特許請求の範囲第2項以下に示され
ている。
〔発明の効果〕
本発明の利点は、ゲートアレイ内に基本セルの代わりに
本発明によるセルを配置することができ、その際にゲー
トアレイの周期性が破られないことである。その際、1
つの基本セルの各場所に本発明によるセルが位置し得る
。セルが基本セルストリップの側部に配置されれば、そ
れから解体プロダラムの阻害は生じない。
〔実施例〕 以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳
細に説明する。
第1図にはセルのレイアウトが示されている。
第4図によれば、セル内に2つのトランジスタTr1お
よびTr2が設けられており、トランジスタTriはp
チャネルトランジスタとして、またトランジスタTr2
はnチャネルトランジスタとして構成されている。トラ
ンジスタTriのドレインおよびソースは参照符号Ep
lおよびEp2を、またトランジスタTr2のドレイン
およびソースは参照符号EnlおよびEn2を付されて
いる。
第1図によるレイアウトのセルの線■−■および■−■
に沿う断面線が第2FgJおよび第3図に示されている
。第1図によ、るレイアウトの上側部分にトランジスタ
Triが配置されている。ドレインおよびソースEpl
およびEp2が見易く図示されている。さらに、トラン
ジスタTriのチャネルKPがドレインおよびソースE
plおよびEp2の側部に位置することが見易く図示さ
れている。ゲートはチャネルKPを横切っており1、第
2のトランジスタTr2に隣接して配置されているポリ
シリコンから成る接続導線PLPと接続されている。そ
れによってトランジスタTriのゲートと動作電圧■S
Sとの接続が可能である。
第2図にはトランジスタTriの構成が一層詳細に示さ
れている。n基板Su内に左から右への順に1つのフィ
ールド酸化物5i02.1つのn1領域SKT (n+
基板接触)、1つのフィールド酸化物5i02、続いて
チャネルKP、再び1つのフィールド酸化物5i02.
1つのn+領域SKT (n“基板接触)および続いて
再び1つのフィールド酸化物S i O2が配置されて
いる。チャネルKPの上にゲート酸化物が配置されてお
り、その上にゲートGTPが位置している。ゲートGT
Pに隣接してトランジスタTr2のゲートへの接続導線
PLNも配置されている。
トランジスタTriの個々の範囲の実現およびそれら゛
の意義は公知であり、従ってこれ以上の説明はしない。
トランジスタTr2の構成は、p凹部内に配置されてい
ることを例外として、トランジスタTrlの構成に相当
する。それによってnチャネルトランジスタを実現する
ことが可能である。第3図の断面図に示されているよう
に、左から始まって順にフィールド酸化物S i O2
、凹部接触としてのn+範囲、フィールド酸化物5i0
2、凹部接触としてのp+範囲および再びフィールド酸
化物5t02が配置されている。トランジスタTr2に
おけるチャネルはトランジスタTriにおけるチャネル
と異なって置かれているので、断面■−■においてチャ
ネルKNはフィールド酸化物5i02により中断されて
いる。チャネルKNの上にゲート酸化物GOが配置され
ており、その上にゲートGTNが位置している。トラン
ジスタTriのゲートに対する接続導線はゲー)GTN
に隣接して位置しており、参照符号PLPを付されてい
る。トランジスタTr2においてもチャネルKNは本質
的にソースおよびドレインEnlおよびEn2の側部に
配置されている。
セルに隣接して2つの動作電圧V D D、および■S
Sが位置している。これらと抵抗またはキャパシタンス
の実現のためにゲートまたはドレインまたはソースが接
続され得る。
第5図には、いかにしてセルにより抵抗要素が構成され
得るかが示されている。その等価回路は第6図に示され
ている。トランジスタTriのゲート端子PLPは動作
電圧VSSと接続されている。相応にトランジスタTr
2のゲート端子PLNは動作電圧VDDと接続される。
ドレインおよびソースEplおよびEp2またはEnL
およびEn2に対する端子は抵抗の端子を形成する。チ
ャネルKPおよびKNの相応のディメンジョニングによ
り、たとえば500にΩの抵抗が得られる。
そのためにチャネルKNおよびKPは小さい幅において
比較的大きい長さを存する。第1図にこのことが非常に
明白に示されている。
キャパシタンスとしてのセルの実現は第7図に示されて
おり、その等価回路は第8図に示されている。いまの場
合にはトランジスタTriにおけるドレインおよびソー
スEplおよびEp2またはトランジスタTr2におけ
るEnlおよびEn2が互いに接続され、またキャパシ
タンスの一方の端子を形成する。キャパシタンスの他方
の端子はトランジスタTriまたはTr2のゲートGT
PまたはGTNが形成する。セルによりたとえば150
または420fFのキャパシタンスが得られる。
集合導線に対する終端抵抗としてのセルの使用は第9図
に示されており、またその等価回路は第10図に示され
ている。いまの場合にはトランジスタTriのゲートは
動作電圧vSSと接続される。動作電圧VDDはさらに
トランジスタTriのソースEplと接続されており、
そのドレインEp2は負荷に通じている。相応にトラン
ジスタT r 2も接続されている。
第11図には、いかにしてセルによりRC要素が実現さ
れ得るかが示されている。そのためにトランジスタTr
iは抵抗として、またトランジスタTr2はキャパシタ
ンスとして接続される。
第12図には、いかにしてセルにより開閉要素として使
用可能なインバータが実現されるかが示されている。チ
ャネル長さが小さいチャネル幅においては大きいので、
大きい開閉時間が達成可能である。第13図の等価回路
からトランジスタTr1およびTr2の接続が知られ得
る。
第14図には1つのゲートアレイのレイアウトが示され
ている。この図から、いかにセルがマトリックス状に配
置されているかがわかる。各マトリックス点に公知の技
術による基本セルGZもしくは本発明によるセルSZが
配置され得る。しかし、本発明によるセルSZをゲート
アレイの縁に配置することは目的にかなっている。なぜ
ならば、それにより解体プログラムが阻害されないから
である。
本発明によるセルは2つのトランジスタTriおよびT
r2を含んでいる。しかし、トランジスタの数を変更す
ることも可能である。さらに、チャネル幅およびチャネ
ル長さを変更することにより抵抗値またはキャパシタン
ス値を変更することも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるセルを示す図、第2図は本発明に
よるセルの第1の断面を示す図、第3図は本発明による
セルの第2の断面を示す図、第4図は本発明によるセル
の等価回路図、第5図は抵抗として使用する際のセルを
示す図、第6図は第5図によるセルの等価回路図、第7
図はキャパシタンスとして使用する際のセルを示す図、
第8図は第7図によるセルの等価回路図、第9図は集合
導線の終端抵抗として使用する際のセルを示す図、第1
0図は第9図によるセルの等価回路図、第11図はRC
要素として使用する際のセルの等価回路図、第12図は
インバータとして使用する際のセルを示す図、第13図
は第12によるセルの等価回路図、第14図は1つのゲ
ートアレイ内のセルの配置を示す図である。 Epl、Ep2、Enl、E n 2−ソースおよびド
レイン、GTP、GTN・・・ゲート端子、KP。 KN・・・チャネル、Tr1、Tr2・・・トランジス
タ、VSS、VDD・・・動作電圧。 FIG 1 FIG 2 FIG 3 FIG 5 FIG 4 FIG 6 FIG 7 FIG 9 FIG 8 FIG 10 FIG 11 トーーーーーー→VD[] FIG 13 FIG 12 FIG 14

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)少なくとも1つのpチャネルトランジスタおよび少
    なくとも1つのnチャネルトランジスが設けられている
    CMOS技術で構成されたセルにおいて、各トランジス
    タ(Tr1、Tr2)のチャネル(KP、KN)が、狭
    いチャネルにおいてチャネル長さが大きいように構成さ
    れていることを特徴とするCMOS構成セル。 2)各トランジスタ(Tr1、Tr2)が、ソースおよ
    びドレイン(Ep1、Ep2またはEn1、En2)が
    互いに隣接して位置し、またチャネル(KPまたはKN
    )が本質的に側方にソースとドレインとの間の仮想接続
    線に延びているように構成されていることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のセル。 3)抵抗を実現するため各トランジスタ(Tr1、Tr
    2)のゲート端子(GTPまたはGTN)が動作電圧(
    VSSまたはVDD)と接続されており、またドレイン
    およびソース端子(EpまたはEn)が抵抗端子を形成
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2
    項記載のセル。 4)キャパシタンスを実現するため各トランジスタ(T
    r1、Tr2)のドレインおよびソース端子(Epまた
    はEn)が互いに接続され、かつキャパシタンスの一方
    の端子を形成しており、またゲート端子(GTPまたは
    GTN)がキャパシタンスの他方の端子を形成すること
    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
    セル。 5)集合導線に対する終端抵抗を実現するためトランジ
    スタ(Tr1、Tr2)のドレイン端子またはソース端
    子が第1の動作電圧(VSSまたはVDD)と、ゲート
    端子が第2の動作電圧(VDDまたはVSS)と、また
    トランジスタ(Tr1、Tr2)のソース端子またはド
    レイン端子が集合導線と接続されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項または第2項記載のセル。 6)開閉時間要素を実現するためトランジスタ(Tr1
    、Tr2)がインバータとして接続されていることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載のセル
    。 7)セルがゲートアレイの基本セルと同一の幾何学的寸
    法を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項ない
    し第6項のいずれか1項に記載のセル。 8)セルがゲートアレイの基本セルストリップの側部に
    配置されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    ないし第7項のいずれか1項に記載のセル。
JP61089838A 1985-04-24 1986-04-18 Cmos構成セル Pending JPS61248551A (ja)

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DE3514849 1985-04-24

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JPS61248551A true JPS61248551A (ja) 1986-11-05

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ID=6269024

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JP61089838A Pending JPS61248551A (ja) 1985-04-24 1986-04-18 Cmos構成セル

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US (1) US4839710A (ja)
EP (1) EP0199231B1 (ja)
JP (1) JPS61248551A (ja)
AT (1) ATE57793T1 (ja)
DE (1) DE3675064D1 (ja)
DK (1) DK185186A (ja)
ES (1) ES8704674A1 (ja)
FI (1) FI861408A (ja)
GR (1) GR861056B (ja)
IE (1) IE57450B1 (ja)
NO (1) NO861166L (ja)
PT (1) PT82439B (ja)

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DK185186D0 (da) 1986-04-22
FI861408A0 (fi) 1986-04-01
US4839710A (en) 1989-06-13
ES8704674A1 (es) 1987-04-01
DK185186A (da) 1986-10-25
EP0199231B1 (de) 1990-10-24
EP0199231A1 (de) 1986-10-29
FI861408A (fi) 1986-10-25
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