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JPS59177945A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPS59177945A
JPS59177945A JP58053078A JP5307883A JPS59177945A JP S59177945 A JPS59177945 A JP S59177945A JP 58053078 A JP58053078 A JP 58053078A JP 5307883 A JP5307883 A JP 5307883A JP S59177945 A JPS59177945 A JP S59177945A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integrated circuit
semiconductor integrated
wiring
circuit device
transistor
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
JP58053078A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0570942B2 (en
Inventor
Yoji Nishio
洋二 西尾
Shoichi Furutoku
古徳 正一
Ikuro Masuda
郁朗 増田
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58053078A priority Critical patent/JPS59177945A/en
Publication of JPS59177945A publication Critical patent/JPS59177945A/en
Publication of JPH0570942B2 publication Critical patent/JPH0570942B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H10D84/90Masterslice integrated circuits
    • H10D84/996Masterslice integrated circuits using combined field effect technology and bipolar technology

Landscapes

  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は半導体集積回路装置に係り、特に、CMOSト
ランジスタ及びバイポーラトランジスタから成る高速で
低消費電力のゲートアレイLSI(Large 5ca
le Integration )に好適な半導体集積
回路装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and in particular to a high speed, low power consumption gate array LSI (Large 5ca) consisting of CMOS transistors and bipolar transistors.
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device suitable for LE Integration.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

ゲートアレイL S Iとは、LSIを製造する時に用
いる10数枚のホトマスクのうちで配線に相当するマス
クのみを開発品種に応じて作成して所望の電気回路動作
を有するLSIを製造するものである。このマスタスラ
イス方式の概念は1960年代からあると言われている
Gate array LSI is a device that manufactures LSIs with desired electrical circuit operation by creating only the mask corresponding to the wiring out of the more than 10 photomasks used when manufacturing LSIs according to the product being developed. be. It is said that the concept of this master slice method has been around since the 1960s.

ゲートアレイLSIの構成を第1図に示す。The configuration of a gate array LSI is shown in FIG.

半導体チップ10はその外周にポンディングパッド及び
入出力回路領域14を持ち、内部にはトランジスタ等の
素子から成る基本セル11’&X方向に配列した基本セ
ル列12を配線領域13を挾んで繰り返しy方向に並設
した構成を採っている。
The semiconductor chip 10 has a bonding pad and an input/output circuit area 14 on its outer periphery, and inside it, basic cells 11' consisting of elements such as transistors & basic cell rows 12 arranged in the X direction are repeatedly arranged with a wiring area 13 in between. The structure is arranged in parallel in the direction.

所望の電気回路動作を得るために、隣接した基本セル1
1を1個あるいは数個結線してNANDゲートやフリッ
プフロップ等を形成する。そして複数個の基本セル11
で形成した各種論理ゲート間を論理図に従って配線する
ことによって1つのLSIを構成する。
In order to obtain the desired electrical circuit operation, adjacent basic cells 1
One or several 1's are connected to form a NAND gate, flip-flop, etc. and a plurality of basic cells 11
One LSI is constructed by wiring the various logic gates formed in accordance with the logic diagram.

従来のCMOSケートアレイLSIでは、基本セル11
はCMOSトランジスタから構成されている。
In the conventional CMOS gate array LSI, the basic cell 11
is composed of CMOS transistors.

0M08回路は消費電力が小さいという特長を有してい
るが、MOSトランジスタの伝達コンダクタンスが小さ
いため、負荷容量が大きいとその充放電に時間がかかり
、スピードが遅くなる欠点があった。
The 0M08 circuit has the advantage of low power consumption, but because the transfer conductance of the MOS transistor is small, it takes time to charge and discharge when the load capacity is large, resulting in a slow speed.

オだ、従来のバイポーラゲートアレイLSIでは、基本
セル11はバイポーラトランジスタ及び抵抗などから構
成されている。バイポーラ回路は、バイポーラトランジ
スタの伝滝コンダクタンスがMOSトランジスタに比し
て大きいために、負荷容量が太きくなってもスピードが
落ちにくいという特長を有しているが、大電流を低イン
ピーダンス回路に流し込んだり、流し出したりするので
消費電力が大きいという欠点があった。
In the conventional bipolar gate array LSI, the basic cell 11 is composed of a bipolar transistor, a resistor, and the like. Bipolar circuits have the advantage of not slowing down even when the load capacitance increases because the conductance of bipolar transistors is larger than that of MOS transistors. The drawback is that it consumes a lot of power because it has to be drained or drained.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は以上述べてきた欠点を除去し、高速で低
消費電力、高集積度の半導体集積回路装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks and provide a high-speed, low power consumption, highly integrated semiconductor integrated circuit device.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、0M08回路の低消費電力特性及びバイポー
ラ回路の高駆動能力特性に着目して、両回路を組合わせ
たバイポーラ、CMO8複合回路を構成可能な基本セル
を用いて、高速で低消費電力の半導体集積回路装置を得
ようとするものである。
The present invention focuses on the low power consumption characteristics of the 0M08 circuit and the high drive ability characteristics of the bipolar circuit, and uses a basic cell that can configure a bipolar and CMO8 composite circuit that combines both circuits to achieve high speed and low power consumption. The present invention aims to obtain a semiconductor integrated circuit device.

〔発明の実施例〕 以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。[Embodiments of the invention] Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples.

第21ヌ1は基本セル11のセルパターンを拡大したも
のである。第3図は理解を助けるためにその断面図を概
念的に示したものである。第2図と第3図は同一部品は
同一番号で示しである。P型半導体基板上に設けたNウ
ェル21内に、PMO8)ランジスタを構成するビ領域
23、及びNPNバイポーラトランジスタを構成するコ
レクタ領域24、ベース領域25、エミッタ領域26を
形成している。すなわち1つのNウェル内にPMO8ト
ランジスタとNPNバイポーラトランジスタを構成して
いる。これは、コレクタ領域24の電位を電源電位V 
CCにする回路部分に用いることによって2MO8)ラ
ンジスタの基板(この場合はNウェル21)電位をNP
Nバイポーラトランジスタのコレクタ電位で固定して、
集積化を図るものである。
The 21st cell pattern 1 is an enlarged version of the cell pattern of the basic cell 11. FIG. 3 conceptually shows a sectional view thereof to aid understanding. Identical parts in FIGS. 2 and 3 are designated by the same numbers. In an N well 21 provided on a P-type semiconductor substrate, a bi region 23 constituting a PMO transistor, and a collector region 24, a base region 25, and an emitter region 26 constituting an NPN bipolar transistor are formed. That is, a PMO8 transistor and an NPN bipolar transistor are configured in one N-well. This changes the potential of the collector region 24 to the power supply potential V
By using it in the circuit part to be CC, the potential of the substrate of the 2MO8) transistor (in this case, N well 21) is changed to NP.
Fixed at the collector potential of the N bipolar transistor,
This is intended to promote integration.

Nウェル22内にはNPNバイポーラトランジスタを構
成するコレクタ領域27、ベース領域28、エミッタ領
域29を形成している。これはコレクタ領域27の電位
が変化する回路部分に用いるものである。Nウェル21
とNウェル22の間は接地電位に落したP型領域37で
電気的に絶縁する必要から、耐電圧等で決まる寸法だけ
離す必要がある。ここで接地電位に落したP型領域37
はNMO8)ランジスタの基板に相当することに着目し
てNウェル21と22の間にNMO8)ランジスタを構
成するN+領域30を形成している。同様にNMO8)
ランジスタを構成するN+領域31.32を形成してい
る。P+領域33はP領域37の電位を接地電位に落と
すために設けている。35゜36け2MO8)ランジス
タ及びNMO8)ランジスタのポリシリコン等からなる
ゲート電極で入力部になる。それらの両端にi−hチャ
ネル領域13の上側からでも下側からでも基本セルに入
力できるよう1層目A L等の第1配線とのコンタクト
がとれるようふくらみ(一般にドツグボーンと呼ぶ)を
持たせている。34ば2つのNMO8)ランジスタのゲ
ート電極である。出力は一般にNウェル22内に形成さ
れたコネクタ領域27となるが、入力部の35.36と
出力部の27は第1図のy方向を走る2層目のAL等の
第2配線の配線ピッチと同寸法にし−自動設計(Des
ign Automation +DA)できるように
している。
A collector region 27, a base region 28, and an emitter region 29 forming an NPN bipolar transistor are formed in the N well 22. This is used in a circuit portion where the potential of the collector region 27 changes. N-well 21
Since it is necessary to electrically insulate the space between the N-well 22 and the N-well 22 by a P-type region 37 lowered to the ground potential, it is necessary to provide a distance determined by the withstand voltage or the like. P-type region 37 dropped to ground potential here
Noting that this corresponds to the substrate of the NMO8) transistor, an N+ region 30 constituting the NMO8) transistor is formed between the N wells 21 and 22. Similarly NMO8)
N+ regions 31 and 32 forming transistors are formed. P+ region 33 is provided to lower the potential of P region 37 to ground potential. 35°36 x 2 MO8) transistors and NMO8) transistor gate electrodes made of polysilicon or the like serve as input sections. A bulge (generally called a dog bone) is provided at both ends of the I-H channel region 13 so that it can be contacted with the first wiring such as the first layer A L so that input can be made to the basic cell from either the upper side or the lower side of the I-H channel region 13. ing. 34 is the gate electrode of two NMO8) transistors. The output is generally a connector area 27 formed in the N well 22, but the input part 35, 36 and the output part 27 are the wiring of the second wiring such as the second layer AL running in the y direction in FIG. Same size as pitch - automatic design (Des
ign Automation +DA).

ゲート電極35,36.34等を構成するポリSi配線
の上には第1の絶縁膜(図示せず)があり、この上にA
、を等で長手方向を基本セル列と平行に、電源配線やA
4の第1配線(図示せず)が形成される。ここで第1配
線は論理ブロック内の結線や論理ブロック間の結線を行
なう。ポリS1配線34等あるいは拡散層23等とAt
の第1配線とを接続する必要のある時は第1の絶縁膜に
コンタクト孔(以下単にコンタクトと称す)を開ける。
There is a first insulating film (not shown) on the poly-Si wiring constituting the gate electrodes 35, 36, 34, etc., and on this
, etc., in the longitudinal direction parallel to the basic cell row, and connect the power supply wiring and A
4 first wirings (not shown) are formed. Here, the first wiring connects within a logical block and between logical blocks. Poly S1 wiring 34 etc. or diffusion layer 23 etc. and At
When it is necessary to connect the first wiring to the first wiring, a contact hole (hereinafter simply referred to as a contact) is opened in the first insulating film.

第1配線上には第2の絶縁膜(図示せず)が、更にその
上に長手方向が基本セル列と直交するようにAAの第2
配線が形成されている。第1配線と第2配線とを接続す
る必要のある時は第2の絶縁膜にコンタクト孔(以下、
スルーホールと称す)を開ける。最上層には第3の絶縁
膜があり、トランジスタ、配線を保霞している。一般の
ゲートアレイT、 S Iでは、第1配線、第2配線及
び両者を接続するために必要な部分にスルーホールを設
けた第2の絶縁膜を品種毎に変えて所望のLSIを得る
場合が多い。また、第1配線とポリSi配線及び拡散層
とを接続するために必要な部分にコンタクトを設けた第
1の絶縁膜も変えている例もある。
A second insulating film (not shown) is disposed on the first wiring, and a second insulating film (not shown) of the AA is further disposed on the first insulating film so that its longitudinal direction is orthogonal to the basic cell row.
Wiring is formed. When it is necessary to connect the first wiring and the second wiring, a contact hole (hereinafter referred to as
(referred to as a through hole). There is a third insulating film on the top layer, which protects the transistors and wiring. In general gate arrays T and SI, when obtaining the desired LSI by changing the first wiring, the second wiring, and the second insulating film provided with through holes in the necessary parts to connect the two for each type. There are many. In addition, there are also examples in which the first insulating film, in which contacts are provided in areas necessary for connecting the first wiring to the poly-Si wiring and the diffusion layer, is also changed.

第2図に示す様な基本セルを用いれば、LSIを設計す
る上で必要な論理回路を構成可能である。
By using a basic cell as shown in FIG. 2, it is possible to construct a logic circuit necessary for designing an LSI.

以下それらの実例について説明する。Examples of these will be explained below.

第4図は本出願人が先に出願した(特願昭57−(9) 188942号)バイポーラ・CMO8複合回路の一例
である2人力NAND回路である。
FIG. 4 shows a two-man power NAND circuit, which is an example of a bipolar CMO8 composite circuit, which was previously filed by the present applicant (Japanese Patent Application No. 188942, No. 57-(9)).

第4図に於いて、50は、コレクタが電源端子40に、
エミッタが出力端子43に接続される第1のNPNバイ
ポーラトランジスタ(以下単に第1のNPNと称す)、
51はコレクタが出力端子43に、エミッタが接地電位
である固定電位端子に接続される第2のNPNバイポー
ラトランジスタ(以下単に第2のNPNと称す)、41
及び42は2個の入力端子、44及び45は、各ゲート
がそれぞれ異なる入力端子42及び41に、各ソース及
び各ドレインが、第1のNPN50のコレクタとベース
との間に並列にそれぞれ接続される第1、第2の2MO
8)ランジスタ(以下単に第1の2MO8、第2の2M
O8と称す)、46及び47は、各ゲートがそれぞれ異
なる入力端子41及び42に、各ドレイン及び各ソース
が第2のNPN51のコレクタとペースとの間に直列に
それぞれ接続される第1、第2のNMO8I−ランジス
タC以下単に第1のNMO8、第2のNMO8と称す)
、48は(10) ゲートが電源端子40に、ドレイン及びソースが第1O
NPN500ベースとエミッタとに接続される第3のN
MOSトランジスタ(以下単に第3のN’MO8と称す
)、49はゲートが電源端子40に、ドレイン及びソー
スが第2ONPN510ベースとエミッタとに接続され
る第4のNMO8)ランジスタ(以下単に第4のNMO
8と称す)である。
In FIG. 4, 50 has a collector connected to the power supply terminal 40,
a first NPN bipolar transistor (hereinafter simply referred to as first NPN) whose emitter is connected to the output terminal 43;
Reference numeral 51 denotes a second NPN bipolar transistor (hereinafter simply referred to as second NPN), whose collector is connected to the output terminal 43 and whose emitter is connected to a fixed potential terminal that is at ground potential.
and 42 are two input terminals, and 44 and 45 have gates connected to different input terminals 42 and 41, respectively, and sources and drains connected in parallel between the collector and base of the first NPN 50, respectively. 1st and 2nd 2MO
8) Transistor (hereinafter simply referred to as first 2MO8, second 2M)
O8), 46 and 47 are connected in series, respectively, with each gate connected to a different input terminal 41 and 42, and each drain and each source connected in series between the collector and the pace of the second NPN 51, respectively. 2 NMO8I - transistor C hereinafter simply referred to as first NMO8 and second NMO8)
, 48 is (10) whose gate is connected to the power supply terminal 40 and whose drain and source are connected to the first O
3rd N connected to NPN500 base and emitter
A MOS transistor (hereinafter simply referred to as the third N'MO8) 49 is a fourth NMO8 transistor (hereinafter simply referred to as the fourth N'MO8) whose gate is connected to the power supply terminal 40 and whose drain and source are connected to the base and emitter of the second ONPN 510. N.M.O.
8).

表1は第4図の回路の論理動作を示すものである。Table 1 shows the logical operation of the circuit of FIG.

表1 まず入力41及び42のどちらかが0# レベルの時、
第1、第2のPMO844,45のどちらかがオンとな
り、第1、第2ONMO846,47(11) のどちらかがオフとなる。したがって第1のNPN50
のベース電位が上昇し、第1のNPN50はオンとなり
、第2のNPN51は非飽和領域にある第4のNMO8
49を介してベース、エミッタ間が短絡されオフとなる
ので第1のNPN50のエミッタ電流は負荷を充電し出
力43は゛1#レベルとがる。
Table 1 First, when either input 41 or 42 is at 0# level,
Either the first or second PMO 844, 45 is turned on, and either the first or second ONMO 846, 47 (11) is turned off. Therefore the first NPN50
, the base potential of the first NPN 50 rises, the first NPN 50 turns on, and the second NPN 51 turns on the fourth NPN 8 which is in the non-saturation region.
Since the base and emitter are short-circuited through NPN 49 and turned off, the emitter current of the first NPN 50 charges the load and the output 43 rises to the "1#" level.

入力41及び42の両方が0”レベルの時、第1、第2
のPMO844,45の両方がオンとなり、第1、第1
のNMO846、47の両方がオフとなる。したがって
動作は上記と同じで出力43ば1#となる。
When both inputs 41 and 42 are at 0'' level, the first and second
Both PMOs 844 and 45 are turned on, and the first and first
Both NMOs 846 and 47 are turned off. Therefore, the operation is the same as above, and the output is 43/1#.

一方入力41及び42の両方が″1″レベルの時、第1
、第2のPMO844,45の両方がオフとなり、第1
、第2のNMO846,47の両方がオンとなる。した
がって第1のNPN50はベース、エミッタ間が非飽和
領域にある第3のNMO848を介して短絡されオフと
なり、第2のNPN51のコレクタ、ベース間は第1、
第2のNMO846。
On the other hand, when both inputs 41 and 42 are at the "1" level, the first
, both second PMOs 844 and 45 are turned off, and the first
, both of the second NMOs 846 and 47 are turned on. Therefore, the first NPN 50 is short-circuited between the base and emitter via the third NMO 848 in the non-saturation region and turned off, and the first NPN 50 is turned off between the collector and base of the second NPN 51.
Second NMO846.

47を介して短絡されるので、第2のNPN51(12
) のベースには出力43から電流が供給され、第2ONP
N51はオンとなり、出力43は”0″レベルとがる。
47, the second NPN 51 (12
) is supplied with current from the output 43, and the second ONP
N51 is turned on, and the output 43 rises to the "0" level.

伺、83、第4のNMO848,49は単なる抵抗素子
でも良い。
The fourth NMO 848, 49 may be a simple resistance element.

この2人力NAND回路を第2図の基本セルを用いて構
成したものを第5図に示す。第5図中、区印はコンタク
ト、破線は第1配線2印はスルーホール、一点鎖線は第
2配線を示す。第2図と同一部品は同一番号で示す。捷
だ第4図との対応をつけるためにゲート電極上等に素子
番号をつけている。
FIG. 5 shows this two-man powered NAND circuit constructed using the basic cell shown in FIG. 2. In FIG. 5, the dotted lines indicate contacts, the broken lines indicate the first wiring 2, the through holes, and the dashed dotted lines indicate the second wiring. Parts that are the same as those in FIG. 2 are designated by the same numbers. In order to correspond with Figure 4, element numbers are given on the gate electrodes, etc.

捷ず、VCC電源線となる第1配線52が、コンタクト
53によって第2のPMO845のソースに、コンタク
ト54によって第1のPMO844のソースに、コンタ
クト55によって第1ONPN50のコレクタに、また
コンタクト56によって第3、第4NMO848,49
のゲート電極34にそれぞれ接続されている。第1配線
57とコンタクト59,58.60によって第1、第2
のPM(13) 0844.45のドレイン、第1ONPN50のベース
、第3めNMO848のドレインがそれぞれ接続されて
いる。第1配線61.62コンタクト63゜64.65
,66.67によって第1のNPN56のエミッタ、第
3のNMO848のソース、第1のNMO846のドレ
イン、第2のNPN51のコレクタがそれぞれ接続され
ている。更に第2配線68スルーホール69.70によ
って第1のNPN50のエミッタと第2のNPN51の
コレクタが接続されている。これは、もしこの第2配線
68がないと第1のNPN50のエミッタと第2のNP
N51のコレクタ間に第1のNMO846のドレインの
シート抵抗が入り、スピードが低下するので、それを防
ぐために設けている。−またこの第2配線68はy方向
に走る第2配線の格子上にあり、DAへの妨げを最小限
にしている第1配線71、コンタクト72..73.7
4によって第2のNMOS47のソース、第4ONMO
849のドレイン、第2のNPN51のベースがそれぞ
れ接続される。
The first wiring 52, which becomes the VCC power supply line, is connected to the source of the second PMO 845 through the contact 53, to the source of the first PMO 844 through the contact 54, to the collector of the first ONPN 50 through the contact 55, and to the collector of the first ONPN 50 through the contact 56. 3. 4th NMO848, 49
are connected to gate electrodes 34, respectively. The first and second wirings 57 and contacts 59, 58, and 60
The drain of PM(13) 0844.45, the base of the first ONPN 50, and the drain of the third NMO 848 are connected to each other. 1st wiring 61.62 contact 63°64.65
, 66 and 67, the emitter of the first NPN 56, the source of the third NMO 848, the drain of the first NMO 846, and the collector of the second NPN 51 are connected, respectively. Further, the emitter of the first NPN 50 and the collector of the second NPN 51 are connected through the second wiring 68 and through holes 69 and 70. This means that if this second wiring 68 is not present, the emitter of the first NPN 50 and the second NP
This is provided to prevent the sheet resistance of the drain of the first NMO 846 from entering between the collector of N51 and reducing the speed. - Also, this second wiring 68 is on a lattice of second wirings running in the y direction, minimizing interference with the first wiring 71, contacts 72 . .. 73.7
4 by the source of the second NMOS 47, the fourth ONMO
The drain of 849 and the base of second NPN 51 are connected to each other.

そして接地電位線となる第1配線75が、コンタ(14
) クト76,77によって第4のNMO849のソース、
第2のNPN51のエミッタに接続される。
The first wiring 75, which becomes the ground potential line, is connected to the contour (14
) source of the fourth NMO 849 by cts 76, 77;
Connected to the emitter of the second NPN 51.

コンタクト78によってP基板37が接地電位に同定さ
れている。
Contact 78 connects P substrate 37 to ground potential.

A、L等の配線の太さについては、電源線となる第1配
線52.75は太く、ベース電流の約hpg倍流れるエ
ミッタ電流の流れる第1配線61.62及び第2配線6
8はベース電流の流れる第1配線57.71エリ太くし
ている。つ1リベース配線はそのプロセスの最小線幅で
構成する。
Regarding the thickness of the wiring such as A and L, the first wiring 52.75 serving as the power supply line is thick, and the first wiring 61.62 and the second wiring 6 through which the emitter current flows approximately hpg times the base current.
8, the first wiring 57.71 through which the base current flows is made thick. 1. Rebase wiring is constructed with the minimum line width of the process.

また、コンタクト53,54,66.72が2個ずつあ
るのは余裕のあるところでは接触抵抗を減らしたり、M
OSトランジスタのドレインあるいはソニスのシート抵
抗を減らし、スピードアップを計るためのものである。
In addition, the presence of two contacts 53, 54, 66, and 72 can be used to reduce contact resistance where there is enough room, and
This is to reduce the sheet resistance of the drain or soni of the OS transistor and increase the speed.

このようにして2人力NAND回路を構成可能である。In this way, a two-manpower NAND circuit can be constructed.

第6図は、第4図のバイポーラ・chios複合回路の
2人力NAND回路を構成した第5図の断面図を示す。
FIG. 6 shows a sectional view of FIG. 5, which constitutes a two-man NAND circuit of the bipolar/chios composite circuit of FIG. 4.

図中に第4図との対応をつけるために素子番号をつけて
いる。配線工程前の断面図の第3(15) 図に、配線を付加したものであり、新たな説明は省略す
る。
Element numbers are given in the figure to indicate correspondence with FIG. 4. Wiring is added to the cross-sectional view shown in FIG. 3 (15) before the wiring process, and further explanation will be omitted.

第7図は本出願人が先に出願した(特願昭57−188
942号)バイポーラ・CMO8複合回路の他の例であ
る2人力NOR回路である。
Figure 7 shows the applicant's earlier application (Japanese Patent Application No. 57-188).
No. 942) This is a two-person powered NOR circuit which is another example of the bipolar/CMO8 composite circuit.

第7図に於いて、88はコレクタが電源端子90に、エ
ミッタが出力端子81に接続される第1のNPN89は
、コレクタが出力端子81に、エミッタが接地電位であ
る固定電位端子に接続される第2のNPN、79及び8
0け2個の入力端子、82及び83は、各ゲートがそれ
ぞれ異なる入力端子79及び80に、各ソース及び各ド
レインが、第1のNPN88のコレクタとベースとの間
に直列にそれぞれ接続される第1、第2のPMO8,8
4及び85は、各ゲートがそれぞれ異なる入力端子79
及び80に、各ドレイン及び各ソースが第2のNPN8
9のコレクタとベースとの間に並列にそれぞれ接続され
る第1、第2のNMO8,86はゲートが電源端子90
に、ドレイン及びエミッタが第1のNPN88のベース
とエミッタとに接続(16) される第3のNMO8,87はゲートが電源端子90に
、ドレイン及びエミッタが第2のNPN89のベースと
エミッタとに接続される第4のNMO8である。
In FIG. 7, a first NPN 89 has a collector connected to the power supply terminal 90 and an emitter connected to the output terminal 81, and a collector connected to the output terminal 81 and an emitter connected to a fixed potential terminal having a ground potential. second NPN, 79 and 8
The two input terminals 82 and 83 have their gates connected to different input terminals 79 and 80, and their sources and drains connected in series between the collector and base of the first NPN 88, respectively. 1st and 2nd PMO8,8
4 and 85 are input terminals 79 whose respective gates are different from each other.
and 80, each drain and each source is a second NPN 8
The gates of the first and second NMOs 8 and 86 connected in parallel between the collector and base of 90 are connected to the power supply terminal 90.
The third NMO 8, 87 has its drain and emitter connected to the base and emitter of the first NPN 88 (16), and its gate is connected to the power supply terminal 90, and its drain and emitter are connected to the base and emitter of the second NPN 89. This is the fourth NMO 8 to be connected.

表2は本実施例の論理動作を示すものである。Table 2 shows the logical operation of this embodiment.

表2 まず入カフ9及び80の両方がζ″レベル時、第1、第
2のPMO882,83の両方がオンとなり、第1、第
2のNMO884,85の両方がオフとなる。したがっ
て第1のNPN88のベース電位が上昇し、第1のNP
N88はオンとなり、第2ONPN89は非飽和領域に
ある第4のNMO8(17) 87を介してベース、エミッタ間が短絡されオフとなる
ので第1のNPN88のエミッタ電流は負荷を充電し7
出力81は1”レベルとなる。
Table 2 First, when both the input cuffs 9 and 80 are at the ζ'' level, both the first and second PMOs 882 and 83 are turned on, and both the first and second NMOs 884 and 85 are turned off. The base potential of the first NPN 88 rises, and the first NP
N88 is turned on, and the base and emitter of the second ONPN89 are short-circuited via the fourth NMO8 (17) 87, which is in the non-saturation region, and the emitter current of the first NPN88 is turned off, charging the load.
The output 81 becomes 1'' level.

入カフ9及び80のどちらかが″′1″レベルの時、第
1、第2のPMO882,83のどちらかがオフとたり
、第1、第2のNMO884,85のどちらかがオンと
なる。したがって第1のNPN88はベース、エミッタ
間が非飽和領域にある第3の8MO886を介して短絡
されオフとなり、第2のNPN89のベース、コレクタ
間は第1、第2のNMO884か85のオンの方を介し
て短絡されるので、第2のNPN89のベースには出力
81から電流が供給され、第2のNPN89はオンとな
り、出力81は加2レベルとなる。
When either the input cuff 9 or 80 is at the "'1" level, either the first or second PMO 882, 83 is turned off, or either the first or second NMO 884, 85 is turned on. . Therefore, the base and emitter of the first NPN 88 are short-circuited through the third 8MO 886 which is in the non-saturation region and turned off, and the base and collector of the second NPN 89 are shorted when the first and second NMO 884 or 85 are turned on. Since the base of the second NPN 89 is short-circuited from the output 81, the second NPN 89 is turned on and the output 81 is at the +2 level.

入カフ9及び80の両方が″1#レベルの時、第1、第
2のPMO882,83の両方がオフとなり、第1、第
2ONMO884,85の両方がオンとなる。したがっ
て動作は上記と同じで出力81は″0″レベルとなる。
When both the input cuffs 9 and 80 are at the "1# level," both the first and second PMOs 882 and 83 are turned off, and both the first and second ONMOs 884 and 85 are turned on. Therefore, the operation is the same as above. Then, the output 81 becomes the "0" level.

この2人力N OR,回路を第2図の基本セルを用(1
8) いて構成したものを第8図に示す。図中、X印はコンタ
クト、破線ばA4等の第1配線、z印はスルーホール、
一点釦線はAL等の第2配線に示す。
This two-person NOR circuit is constructed using the basic cell shown in Figure 2 (1
8) Figure 8 shows the configuration. In the figure, the X mark is the contact, the broken line is the first wiring such as A4, the z mark is the through hole,
A one-point button line is shown on the second wiring such as AL.

第5図で詳しく説明したのでここでは煩雑を避けるため
に第2図と同一部品の番号は省略する。第7図との対応
をつげるためにゲート電極上等に素子番号等をつけてい
る。捷だ第5図と同一場所のコンタクト等は同一番号で
示す。
Since the details have been explained in FIG. 5, the numbers of the same parts as in FIG. 2 are omitted here to avoid complexity. In order to improve the correspondence with FIG. 7, element numbers are given on the gate electrodes and the like. Contacts in the same locations as in Figure 5 are indicated by the same numbers.

甘ず、VCC電源線となる第1配線52とコンタクト5
4,55.56によって第1のPMO882のソース、
第1のNPN88のコレクタ、第3、第4のNMO88
6,87のゲート電極が■CC電位に接続される。第1
配線91とコンタクト92.58.60によって第2の
PMO883のドレイン、第1のNPN88のベース、
第3ONMO886のドレインが接続されている。第1
配線9496コンタクト63,64,93,95.67
によって第1のNPN88のエミッタ、第3のNM08
86のソース、第1、第2のNMO884,85のドレ
イン、第2のNPN89のコレクタが接続(19) されている。更に2F;2配線68.スルーホール69
゜70によって第1のNPN88のエミッタと第2のN
PN89のコレクタが接続されている。第2配線68を
設ける理由は先の2人力NAND回路の場合と同様であ
る。第1配線97、コンタクト6672.73.74に
よって第1、第2の8MO88485のソース、第4の
NMO887のドレイン、第2のNPN89のベースが
接続されている。接地電位線となる第1配線75とコン
タク)76.77゜78によって第4の8MO887の
ソース、第2のNPN89のエミッタ及びP基板37が
接地電位に固定される。このようにして、2人力N O
R,回路を構成する。
First wiring 52 and contact 5, which becomes the VCC power line
4,55.56 the source of the first PMO882,
Collector of first NPN88, third and fourth NMO88
Gate electrodes 6 and 87 are connected to the CC potential. 1st
The drain of the second PMO 883, the base of the first NPN 88,
The drain of the third ONMO 886 is connected. 1st
Wiring 9496 Contact 63, 64, 93, 95.67
by the emitter of the first NPN88, the third NM08
The source of 86, the drains of first and second NMOs 884 and 85, and the collector of second NPN 89 are connected (19). Further 2F; 2 wiring 68. Through hole 69
The emitter of the first NPN88 and the second NPN
A PN89 collector is connected. The reason for providing the second wiring 68 is the same as in the case of the two-man power NAND circuit described above. The sources of the first and second 8MO88485, the drain of the fourth NMO887, and the base of the second NPN89 are connected by the first wiring 97 and contacts 6672, 73, and 74. The source of the fourth 8MO 887, the emitter of the second NPN 89, and the P substrate 37 are fixed to the ground potential by contacting with the first wiring 75 serving as a ground potential line. In this way, two-man power N O
R, configure the circuit.

第9図は本実施例の基本セルに好適なバイポーラ・CM
O3複合回路の他の例であるインバータ回路である。
Figure 9 shows a bipolar CM suitable for the basic cell of this embodiment.
This is an inverter circuit that is another example of the O3 composite circuit.

第9図に於いて、107は、コレクタが電源端子100
に、エミッタが出力端子99に接続される第1のNPN
、108は、コレクタが出力端子99に、エミッタが接
地電位である固定電位端子(20) に接続される第2のNPNI O1及び102は、ゲー
トが入力端子98に、ソース及びドレインがそれぞれ第
1のNPN107のコレクタとベースとに接続される第
1及び第2のPMO8103及び104は、ゲートが入
力端子9Bに、ドレイン及びソースがそれぞれ第2のN
PN108のコレクタとベースとに接続される第1及び
第2のNMO8105は、ゲートか電源端子100に、
ドレイン及びソースがそれぞれ第1のNPNI O7(
7)ベースとエミッタとに接続される第3の8MO81
06は、ゲートが電源端子100に、ドレイン及びソー
スがそれぞれ第2のNPN108のベースとエミッタと
に接続される第4の8MO8である。
In FIG. 9, 107 has a collector connected to the power supply terminal 107.
a first NPN whose emitter is connected to the output terminal 99;
, 108 are second NPNIs whose collectors are connected to the output terminal 99 and whose emitters are connected to the fixed potential terminal (20) which is at ground potential.O1 and 102 have their gates connected to the input terminal 98 and their sources and drains connected to the first The first and second PMOs 8103 and 104 connected to the collector and base of the NPN 107 have their gates connected to the input terminal 9B, and their drains and sources connected to the second NPN 107, respectively.
The first and second NMOs 8105 connected to the collector and base of the PN 108 have their gates or power supply terminals 100 connected to
The drain and source are each a first NPNI O7 (
7) Third 8MO81 connected to base and emitter
06 is a fourth 8MO8 whose gate is connected to the power supply terminal 100, and whose drain and source are connected to the base and emitter of the second NPN 108, respectively.

表3 (21) 入力98が″0#レベルの時、第1、第2のPM081
(11,102がオンとなり第1、第2のNMO810
3,104がオフとなる。したがって第1のNPN10
7のベース電位が上昇し、第1のNPN’lO7はオン
となり、第2のN P N 108は非飽和領域にある
第4のNMO8106を介してベース、エミッタ間が短
絡されオフとなるので、第1のNPN107のエミッタ
電流は負荷を充電し出力99は″1#レベルとなる。入
力98が1”レベルの時、第1、第2のPMO8IOI
、102がオフとなり第1、第2のNMO8103,1
04がオンとなる。したがって第1のNPNlo 7の
ベース、エミッタ間は非飽和領域にある第3の8MO8
105を介して短絡され第1のNPNI O7はオフと
なり、第2ONPN108のベース、コレクタ間は第1
、第2の8MO8103,104を介して短絡されるの
で、第2のNPN108のベースには出力99からベー
ス電流が供給され、第2のNPM108はオンとなり、
出力99は″0″レベルとなる。第3、第4の8MO8
12,13は(22) 抵抗の代用として働き、第1、第2のNPNがオンにな
る時には、ベース電流を多少分流するが第1、第2のN
PNがオフになる時には、共に非飽和領域で動作踵 ド
レインとソースが同電位になり蓄積電荷を高速に引き抜
く働きをする。
Table 3 (21) When input 98 is at “0# level”, first and second PM081
(11, 102 are turned on and the first and second NMO 810
3,104 is turned off. Therefore the first NPN10
The base potential of 7 rises, the first NPN'lO7 turns on, and the base and emitter of the second NPN 108 are short-circuited via the fourth NMO8106 in the non-saturation region and turns off. The emitter current of the first NPN 107 charges the load and the output 99 becomes the "1# level. When the input 98 is at the 1" level, the first and second PMO8IOI
, 102 are turned off, and the first and second NMOs 8103,1
04 is turned on. Therefore, between the base and emitter of the first NPNlo 7 is the third 8MO8 which is in the non-saturation region.
105, the first NPNI O7 is turned off, and the base and collector of the second ONPN 108 are connected to the first NPNI O7.
, are short-circuited through the second 8MO8103 and 104, so the base current is supplied from the output 99 to the base of the second NPN108, and the second NPM108 is turned on,
Output 99 becomes "0" level. 3rd and 4th 8MO8
12 and 13 act as a substitute for the resistor (22), and when the first and second NPNs are turned on, they somewhat shunt the base current, but the first and second NPNs
When the PN is turned off, both operate in the non-saturated region.The drain and source have the same potential and work to quickly draw out the accumulated charge.

このインバータ回路を第2図の基本セルを用いて構成し
たものを第10図に示す。図中、2印はコンタクト、破
線は第1配線、Z印はスルーボール、一点鎖線は第2配
線を示す。第9図との対応をつけるためにゲート電極上
等に素子番号等をつけている。また第5図、第8図と同
一場所のコンタクト等は同一番号で示す。
FIG. 10 shows this inverter circuit constructed using the basic cell shown in FIG. 2. In the figure, 2 marks indicate contacts, broken lines indicate first wiring, Z marks indicate through balls, and dashed lines indicate second wiring. In order to correspond to FIG. 9, element numbers are given on the gate electrodes and the like. Also, contacts etc. in the same locations as in FIGS. 5 and 8 are indicated by the same numbers.

まず、VI’C電源線となる第1配線52とコンタクト
53,54,55.56によって第1、第2のPMO8
IOI、102のソース、第1のNPN107のコレク
タ、第3、第46’)NMO8105゜106のゲート
電極がV C,: C電位に接続される。
First, the first wiring 52 which becomes the VI'C power line and the contacts 53, 54, 55.
The source of the IOI, 102, the collector of the first NPN 107, the gate electrode of the third, 46th') NMO 8105, 106 are connected to the V C,:C potential.

第1配線57とコンタクト59,58.60によッテ第
1、第2ノPMO8101、10217) )’L/イ
ン、第1(7) N P N 107 (Dヘ−、(、
第3 (7) NMO8(23) 105のドレインが接続される。第1配線94゜96と
コンタクト63,64,93,95.67によって第1
のNPN107のエミッタ、第3のNMO8105のソ
ース、第1、第2のNMO8103゜104のドレイン
、第2のNPNI O8のコレクタが接続される。更に
第2配線68、スルーホール69.70によって第1の
NPN 107のエミッタと第2のNPNl 0 Bの
コレクタ、が接続される。理由は先の2人力NAND回
路の場合と同様である。第1配線97、コンタクト66
.72,73゜74によって第1、第2のNMO810
3,104のソース、第4のNMO8106のドレイン
、第2のNPN108のベースが接続される。接地電位
線となる第1配線75とコンタクト77.76゜78に
よって第2のNPNl 08のエミッタ、第4のNMO
8106のソース及び基板37が接地電位に固定される
。更に第1配線111,112とコンタクト109,1
10によって第1、第2のPMO8,第1、第2のNM
O8のゲートが接続される。このようにしてインバータ
回路を構成する。
First wiring 57 and contacts 59, 58.
The drain of the third (7) NMO8 (23) 105 is connected. The first wiring 94°96 and the contacts 63, 64, 93, 95.67
The emitter of the NPN 107, the source of the third NMO 8105, the drains of the first and second NMO 8103°104, and the collector of the second NPNI O8 are connected. Further, the emitter of the first NPN 107 and the collector of the second NPN 10B are connected by a second wiring 68 and through holes 69,70. The reason is the same as in the case of the two-person NAND circuit described above. First wiring 97, contact 66
.. 72, 73° 74 by the first and second NMO810
The source of No. 3,104, the drain of the fourth NMO 8106, and the base of the second NPN 108 are connected. The emitter of the second NPNl 08 and the fourth NMO
The source of 8106 and substrate 37 are fixed at ground potential. Further, first wirings 111, 112 and contacts 109, 1
10 by 1st, 2nd PMO 8, 1st, 2nd NM
The gate of O8 is connected. In this way, the inverter circuit is constructed.

(24) 以上、インバータ回路、2人力NA、ND回路、2人力
NOR,回路の構成法について詳細に説明したが、本実
施例基本セルのパターンの虹なる特徴は■CC電源線あ
るいは接地電位線の両脇に1本以上の内部配線用のスペ
ースを設けた点である。このスペースは基本セルを多数
個用いて複雑な論理回路を構成する際に必要不可欠とな
る8複雑な論理回路を構成する際には、NPNバイボ 
ラトランジスタは配線チャネルに出力される基本セルの
部分のみに用いれば十分である。したがって隣りの基本
セル間を第1配線で配線する時未使用のNPNバイポー
ラトランジスタ上を第1配線が通過するのでコンタクト
が設けられる第1の絶縁膜から品種毎に変えるのが良い
(24) The inverter circuit, two-man power NA, ND circuit, two-man power NOR, and circuit configuration methods have been explained in detail above, but the rainbow feature of the pattern of the basic cell of this example is: The main feature is that there is space for one or more internal wirings on both sides of the board. This space is essential when constructing a complex logic circuit using a large number of basic cells.8 When constructing a complex logic circuit, NPN bivore
It is sufficient to use the la transistor only in the part of the basic cell that is output to the wiring channel. Therefore, when interconnecting adjacent basic cells with the first interconnect, the first interconnect passes over an unused NPN bipolar transistor, so it is better to change the first insulating film for each type of contact.

また本実施例では、基本セルの中で、NPNバイポーラ
トランジスタ2個に対して2個直列に接ながったPMO
8,NMO8のペアを設けているが、3個あるいは4個
直列に接なかっていても良い。
Furthermore, in this embodiment, in the basic cell, two PMO transistors are connected in series to two NPN bipolar transistors.
8, NMO8 pairs are provided, but three or four may not be connected in series.

甘たPMO8とNMO8の1個の1ベアでも良い。One bear of sweet PMO8 and NMO8 is fine.

以上、本実施例によれば、高速、低消費電力の(25) バイポーラ・CMO8複合論理回路を高密度に構成でき
る基本セルを有するゲートアレイLSIを実現できるの
で、高速、低消費電力、高集積のゲートアレイLSIを
得ることができる。
As described above, according to this embodiment, it is possible to realize a gate array LSI having basic cells that can configure high-speed, low-power consumption (25) bipolar/CMO8 complex logic circuits at high density. A gate array LSI can be obtained.

第11図は本発明の他の実施例を示す。第2図と同一部
分及び相当部分は同一番号で示す。第2図と異なる点は
、捷ず、Nウェル21内にあるNPNバイポーラトラン
ジスタを構成するエミッタ領域26をコレクタ領域24
に近づけた点である。
FIG. 11 shows another embodiment of the invention. The same parts and corresponding parts as in FIG. 2 are indicated by the same numbers. The difference from FIG. 2 is that the emitter region 26 constituting the NPN bipolar transistor in the N well 21 is not changed to the collector region 26.
This is a point that is close to .

tたNウェル22内にあるエミッタ領域29もコレクタ
領域27に近づけた点である。このことによってコレク
タ抵抗が減少し、スピードアップが図れる。次にゲート
電極35.36の両端以外の途中の箇所にコンタクトが
取れるドツグボーンを1個以上設けた点である。このこ
とによって複雑な論理ゲートを更に構成しやすくなる。
The emitter region 29 in the N-well 22 is also moved closer to the collector region 27. This reduces collector resistance and increases speed. Next, one or more dog bones with which contact can be made are provided at intermediate locations other than at both ends of the gate electrodes 35 and 36. This makes it easier to construct complex logic gates.

次にNウェル22内のベース領域28を縦にし、基本セ
ルのX方向の大きさを小さくしている。このことによっ
て集積度を更に上げることができる。
Next, the base region 28 in the N-well 22 is made vertical to reduce the size of the basic cell in the X direction. This allows the degree of integration to be further increased.

本基本セルを用いて、第4図に示したバイボー(26) ラ・CMO8複合の2人力NAND回路を構成したもの
を第12図に示す。図中、旧印はコンタクト、破線は第
1配線、旧印はスルーホール、一点鎖線は第2配線を示
す。第11図と同一部分及び相当部分は同一番号で示す
っまた第4図と対応をつけるためにゲート電極等に素子
番号をつけている。
FIG. 12 shows a two-man power NAND circuit constructed by using this basic cell to form a Bibo (26) LA/CMO8 composite shown in FIG. 4. In the figure, old marks indicate contacts, broken lines indicate first wiring, old marks indicate through holes, and dashed lines indicate second wiring. The same parts and corresponding parts as in FIG. 11 are indicated by the same numbers, and element numbers are given to gate electrodes and the like to correspond to those in FIG.

捷ず、VCC電源線となる第1配線113とコンタクト
114,115,116,117によって第1、第2の
PMO844,45のソース、NM0848.49のゲ
ート電極、第1のNPN50のコレクタが■CC電位に
接続される。第1配線118とコンタクト119,12
0,121によって第1、第2のPMO844,45の
ドレイン、第1のNPN500ベース、第3のNMO8
48のドレインが接続される。第1配線1.22,12
3とコンタクト124,125,126,127゜12
8によって、第1のNPN50のエミッタ、第1ONM
O846のドレイン、第2のNPN51のコレクタ、第
3のNM084Bのソースが接続される。更に第2配m
129、スルーホール130(27) 131によって第1のNPN50のエミッタと第2のN
PN51のコレクタが接続されている。理由は第5図で
説明したのと同じである。第1配線132とコンタクト
133,134,135によって第2のNMO847の
ソース、第4のNMO849のドレイン、第2のNPN
510ベースが接続される。接地電位線となる第1配線
136とコンタクト137,138,139によって第
2のNPN51のエミッタ、第4のNMO849のソー
ス及びP基板37が接地電位に固定される。このように
して2人力NAND回路を構成する。
The sources of the first and second PMOs 844 and 45, the gate electrode of NM0848.49, and the collector of the first NPN 50 are Connected to electrical potential. First wiring 118 and contacts 119, 12
Drains of first and second PMO844,45 by 0,121, first NPN500 base, third NMO8
48 drains are connected. 1st wiring 1.22,12
3 and contacts 124, 125, 126, 127°12
8, the emitter of the first NPN 50, the first ONM
The drain of O846, the collector of second NPN51, and the source of third NM084B are connected. Furthermore, the second m
129, through hole 130 (27) 131 connects the emitter of the first NPN 50 and the second NPN
The collector of PN51 is connected. The reason is the same as explained in FIG. The source of the second NMO 847, the drain of the fourth NMO 849, and the second NPN
510 base is connected. The emitter of the second NPN 51, the source of the fourth NMO 849, and the P substrate 37 are fixed to the ground potential by the first wiring 136 serving as a ground potential line and contacts 137, 138, and 139. In this way, a two-person NAND circuit is constructed.

本実施例によれば、更に高速、高集積のゲートアレイL
SIを得ることができる。
According to this embodiment, even faster and more highly integrated gate array L
SI can be obtained.

以上の説明ではバイポーラ・CM’O8複合の論理回路
として特願昭57−188942号に示した1回1 路値を構成できる基本セルについて述べてきたが、他の
バイポーラ・MO8複今回路についても同様の考えで基
本セルを構成することができる。
In the above explanation, we have described the basic cell that can configure a one-time one-channel value as shown in Japanese Patent Application No. 188942/1986 as a bipolar/CM'O8 compound logic circuit, but other bipolar/MO8 compound logic circuits can also be used. A basic cell can be configured using a similar idea.

甘た、本実施例の説明ではゲートアレイL−8Iを中心
に述べてきたが、この考えは一般のカスタ(28) ムLSIのセルにも応用できることは痺う1でもない。
Although the description of this embodiment has focused on the gate array L-8I, it is obvious that this idea can also be applied to cells of general custom LSIs.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた様に本発明によれば、高密度に構成できるセ
ルを有するL S Iを製造できるので、高速、低消費
電力、高集積の半導体集積回路装fitを実現できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to manufacture an LSI having cells that can be configured in high density, thereby realizing a high-speed, low power consumption, highly integrated semiconductor integrated circuit device.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はゲートアレイLSIのチップ図、第2(%1は
本発明の一実施例を示す基本セルの平面パターンを示す
図、第3図は第2図の縦構造図、第4図はバイポーラ・
CMO8複合回路の一例である2人力NA ND回路図
、第5図は第2(9)に示した基本セルで第4図の回路
を構成する平面パターンを示す図、第6図は第5図の縦
構造図、第7図はバイポーラ・CMO86合回路の一例
である2人力N。 R回路図、第8図は第2図に示した基本セルで第7図の
回路を構成する平面パターンを示す図、第9図はバイポ
ーラ・CMO8複合回路の一例であるインバータ回路図
、第10図は第2図に示した基(29) 本セルで第9図の回路を構成する平面パターン図、第1
1図は本発明の他の実施例を示す基本セルの平面パター
ン図、第12図は第11図に示した基本セルで第4図の
回路を構成する平面パターン図である。 11・・・基本セル、21.22・・・Nウェル、23
・・・PMO8のP+領域、24・・・コレクタ領域、
25・・・ベース領域、26・・・エミッタ領域、27
・・・コレクタ領域、28・・・ベース領域、29・・
・エミッタ領域、30・・・NMO8のN+領領域33
・・・P基板の電位を(30) 菓 l  国 第 2 図 茶 4 日 奉 5 凹 第 8  口 第 q 図 106 第 lO図 奉 /l  U 第 72 口
Fig. 1 is a chip diagram of a gate array LSI, Fig. 2 (%1) is a diagram showing a planar pattern of a basic cell showing an embodiment of the present invention, Fig. 3 is a vertical structure diagram of Fig. 2, and Fig. 4 is bipolar·
A two-man NAND circuit diagram that is an example of a CMO8 composite circuit, Figure 5 is a diagram showing a planar pattern configuring the circuit in Figure 4 using the basic cells shown in Figure 2 (9), and Figure 6 is a diagram shown in Figure 5. The vertical structure diagram in Figure 7 is an example of a bipolar CMO86 combination circuit, which is a two-man power N. R circuit diagram, FIG. 8 is a diagram showing a plane pattern configuring the circuit of FIG. 7 using the basic cell shown in FIG. 2, FIG. 9 is an inverter circuit diagram which is an example of a bipolar CMO8 composite circuit, and FIG. The diagram shows the base shown in Figure 2 (29).A plane pattern diagram of the circuit shown in Figure 9 in this cell.
FIG. 1 is a plan pattern diagram of a basic cell showing another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a plan pattern diagram of the basic cell shown in FIG. 11 constituting the circuit of FIG. 4. 11... Basic cell, 21.22... N well, 23
... P+ area of PMO8, 24... collector area,
25...Base region, 26...Emitter region, 27
...Collector area, 28...Base area, 29...
- Emitter region, 30...N+ region 33 of NMO8
...The potential of the P substrate is (30)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、複数のバイポーラトランジスタと検数のMOSトラ
ンジスタから成る基本セルを複数具備する半導体集積回
路装置において、一方の主端子が半導体基板の最高電位
に固定されるバイポーラトランジスタとMOS)ランジ
スタとを半導体基板の−主面上に設けた同一ウェル内に
配置して、該ウェルの電位を該一方の主端子から供給し
、一方の主端子の電位が回路動作中に変化する他のバイ
ポーラトランジスタは前記ウェルとは異なるウェルに配
置し、前記2つのウェルの間に他のMOS)ランジスタ
を配置して基本セルを構成することを特徴とする半導体
集積回路装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記一方の主端子
が半導体基板中の最高電位に固定されるバイポーラトラ
ンジスタの他方の主端子と、前記一方の主端子の電位が
回路動作中に変化する他のバイポーラトランジスタの一
方の主端子とが金属低抵抗配線で接続されていることを
特徴とする半導体集積回路装置。 3、特許請求の範囲第1項捷たけ第2項において少なく
とも一つのMOS)ラン□ジスタのドレインあるいはソ
ース上の第1の絶縁膜には複数個のコンタクトを設ける
ことを特徴とする半導体集積回路装置。 4、特許請求の範囲第1項捷たは第2項において、バイ
ポーラトランジスタの制御端子に接続される配線は他方
の主端子に接続される配線幅より細いことを特徴とする
半導体集積回路装置。 5、特許請求の範囲第1項または第2項において、バイ
ポーラトランジスタの一方の主端子と他方の主端子との
間にベースコンタクトを設けないことを特徴とする半導
体集積回路装置。 6、特許請求の範囲第1項あるいは第2項において、半
導体集積回路装置としてゲートアレイLSIであること
を特徴とする半導体集積回路装置。 7、特許請求の範囲第1項または第2項において、MO
S)ランジスタへの入力及び前記一方の主端子の電位が
回路動作中に変化するバイポーラトランジスタの一方の
主端子の出力が配線格子にのっていることを特徴とする
半導体集積回路@置。 8、特許請求の範囲第6項においてMOS)ランジスタ
のゲート電極の1ケ所以上に配線とのコンタクトが可能
なふくらみを設けたことを特徴とする半導体集積回路装
置。 9、特許請求の範囲第6項において、基本セル中KNP
N)ランジスタが2個、PMO8)ランジスタとNMC
l5 l−ランジスタ対が少なくとも1個設けられてい
ることを特徴とする半導体集積回路装置。 10、%許晴求の範囲第6項において、MOS)ランジ
スタ上を通る最高電位電源配線及び最低電位電源配線の
両脇にそれぞれ1本以上の論理回路構成用の通過スペー
スを設けることを特徴とする半導体集積回路装置。
[Scope of Claims] 1. In a semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of basic cells each consisting of a plurality of bipolar transistors and a plurality of MOS transistors, a bipolar transistor and a MOS whose one main terminal is fixed at the highest potential of a semiconductor substrate ) are arranged in the same well provided on the main surface of the semiconductor substrate, the potential of the well is supplied from the one main terminal, and the potential of the one main terminal changes during circuit operation. A semiconductor integrated circuit device, wherein the bipolar transistor is arranged in a well different from the well, and another MOS transistor is arranged between the two wells to constitute a basic cell. 2. In claim 1, the other main terminal of the bipolar transistor is fixed at the highest potential in the semiconductor substrate, and the potential of the one main terminal changes during circuit operation. A semiconductor integrated circuit device characterized in that one main terminal of another bipolar transistor is connected to a metal low resistance wiring. 3. A semiconductor integrated circuit according to claim 1 and claim 2, characterized in that a first insulating film on the drain or source of at least one MOS transistor is provided with a plurality of contacts. Device. 4. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, wherein the wiring connected to the control terminal of the bipolar transistor is thinner than the wiring connected to the other main terminal. 5. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, characterized in that no base contact is provided between one main terminal and the other main terminal of the bipolar transistor. 6. A semiconductor integrated circuit device according to claim 1 or 2, characterized in that the semiconductor integrated circuit device is a gate array LSI. 7. In claim 1 or 2, MO
S) A semiconductor integrated circuit @ installation, characterized in that an input to a transistor and an output of one main terminal of a bipolar transistor whose potential changes during circuit operation are on a wiring grid. 8. A semiconductor integrated circuit device according to claim 6, characterized in that a bulge capable of contacting wiring is provided at one or more locations on the gate electrode of the MOS transistor. 9. In claim 6, KNP in the basic cell
N) 2 transistors, PMO8) transistor and NMC
15 A semiconductor integrated circuit device comprising at least one l-transistor pair. 10. Permissible range of requirements In item 6, the device is characterized by providing passage spaces for one or more logic circuits on both sides of the highest potential power supply wiring and the lowest potential power supply wiring that pass over the MOS transistor. Semiconductor integrated circuit device.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62281443A (en) * 1986-05-30 1987-12-07 Hitachi Ltd Semiconductor integrated circuit device
US5629537A (en) * 1990-07-19 1997-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

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US5629537A (en) * 1990-07-19 1997-05-13 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device

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