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JPS61101048A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPS61101048A
JPS61101048A JP59222127A JP22212784A JPS61101048A JP S61101048 A JPS61101048 A JP S61101048A JP 59222127 A JP59222127 A JP 59222127A JP 22212784 A JP22212784 A JP 22212784A JP S61101048 A JPS61101048 A JP S61101048A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
collector
emitter
emitter follower
transistors
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
JP59222127A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Nishizawa
裕孝 西沢
Yoshie Sasaki
佐々木 令枝
Yukihiro Bandai
万代 享宏
Tsuneo Mitani
三谷 恒夫
Shuichi Ishii
修一 石井
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
Hitachi Computer Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Computer Engineering 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 Hitachi Ltd, Hitachi Computer Engineering Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59222127A priority Critical patent/JPS61101048A/en
Publication of JPS61101048A publication Critical patent/JPS61101048A/en
Pending 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
    • H10D84/901Masterslice integrated circuits comprising bipolar technology

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the wiring capacitance and the inductance component of the titled device as well as to perform a high speed operation on a circuit by a method wherein a pair of emitter follower transistor constituting a logic gate circuit are symmetrically arranged, and an input transistor and a comparison transistor are arranged almost symmetrically on both sides of said transistors. CONSTITUTION:A pair of collector resistors RC1 and RC2 constituting an emitter coupled logic circuit, emitter follower transistors TrQ3 and Q4, and emitter resistors RL1 and RL2 are symmetrically arranged in such a manner that they are closely positioned with one another. A plurality of input TrQ11-Q12 and a comparison TrQ2 are arranged almost symmetrically on the reverse side of TrQ2 are arranged almost symmetrically on the reverse side of TrQ3 and Q4 pinching the resistors RC1 and RC2. As a result, the length of wirings between the TrQ11-Q13 or a TrQ2 and the resistors RC1-RC2 and TrQ3 and Q4 can be brought to the minimum, and the wiring capacitance and the inductance component are reduced, thereby enabling to improve the working speed of the circuit.

Description

【発明の詳細な説明】 [装置分野] この発明は、半導体集積回路装置さらには論理ゲート回
路を構成する素子のレイアウトに適用して特に有効な装
置に関するもので、例えばエミッタ・カップルド・ロジ
ック回路(もしくはカレント・モード・ロジック回路)
における素子のレイアウトに利用して有効な装置に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Apparatus] The present invention relates to an apparatus that is particularly effective when applied to the layout of elements constituting semiconductor integrated circuit devices and logic gate circuits, such as emitter-coupled logic circuits. (or current mode logic circuit)
The present invention relates to a device that is effective for use in layout of elements in a device.

[背景装置] 論理LSI (大規模集積回路)を構成する基本ゲート
回路として、例えば第1図に示すようなエミッタ・カッ
プルド・ロジック回路(以下E CL回路と称する)が
知られている。このようなE C1、回路を基本ゲート
回路としてゲートアレンのような論理LSIを構成する
場合、ゲートアレイは一般に集積度が高く、素子寸法も
かなり小さいので、素子のレイアウトにそれほど神経を
使わなくとも、回路が充分に高速動作するものと考えら
れていた。
[Background Device] An emitter-coupled logic circuit (hereinafter referred to as an ECL circuit) as shown in FIG. 1, for example, is known as a basic gate circuit constituting a logic LSI (large scale integrated circuit). When constructing a logic LSI such as a gate array using such an E C1 circuit as a basic gate circuit, the gate array generally has a high degree of integration and the element size is quite small, so there is no need to pay much attention to the layout of the elements. It was thought that the circuit would operate at a sufficiently high speed.

そのため、従来ECL回路を基本ゲート回路とするグー
1−アレイにおけるE CL回路内の素子のレイアラ1
〜は、例えばIEEE  1980年 P1112−P
1]16“MU I T I−LEVE LMETAL
  LEVERAGE”に示されティるように、主とし
て配線のし易さ特に電源ラインへの接続を容易に行なえ
るようにするという観点に立って行なわれていた。
Therefore, the layerer 1 of the elements in the ECL circuit in the Goo 1-array, which uses the conventional ECL circuit as the basic gate circuit.
~ is, for example, IEEE 1980 P1112-P
1] 16 “MU I T I-LEV E L METAL
As shown in ``LEVERAGE'', this was done mainly from the viewpoint of making wiring easier, especially making it easier to connect to the power supply line.

しかしながら、グー1−アレイのように集積度の高い論
理LSIにおいても、E CL回路を構成する入力トラ
ンジスタQll〜Q】3のコレクタからその負荷抵抗(
コレクタ抵抗)R,clおよびエミッタフォロワを構成
する1−ランジスタ(以下エミッタフォロワ・トランジ
スタと称する)Q3のベースにかけての配線と、基準電
圧V B Dが印加された比較用の1〜ランジスタQ2
のコレクタからその負荷抵抗Rc 2およびエミッタフ
ォロワ・1〜ランジスタQ4のベースにかけての配線が
冗長であると、その配線の有する容量やインダクタンス
成分によって、それらの配線の長さを最短にした場合に
比べてゲート遅延時間が50%近くも長くなってしまう
ことが分かった。
However, even in highly integrated logic LSIs such as the Goo1-Array, the load resistance (
Collector resistance) R, cl and the wiring to the base of the 1-transistor (hereinafter referred to as emitter-follower transistor) Q3 that constitutes the emitter follower, and the 1-transistor Q2 for comparison to which the reference voltage VBD is applied.
If the wiring from the collector to the load resistor Rc 2 and the emitter follower 1 to the base of the transistor Q4 is redundant, the length of the wiring will be longer than if the wiring was made as short as possible due to the capacitance and inductance components of the wiring. It was found that the gate delay time increased by nearly 50%.

[発明の目的] この発明の目的は、ゲートアレイのような論理LSIを
構成するための論理ゲート回路を最高の速度で動作させ
ることができるようなレイアラ1〜方式を提供すること
にある。
[Object of the Invention] An object of the present invention is to provide a layerer 1 system that allows a logic gate circuit for configuring a logic LSI such as a gate array to operate at the highest speed.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明かにな
るであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

[発明の概要] 本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を説明すれば、下記のとおりである。
[Summary of the Invention] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

=3− すなわち、ECL回路のような論理ゲート回路を構成す
る一対のコレクタ抵抗とエミッタフォロワ・トランジス
タおよびそのエミッタ抵抗を互いに近接して対称的に配
設するとともに、−F記コレクタ抵抗を挟んでエミッタ
フォロワ・トランジスタの反対側に複数個の入力トラン
ジスタおよびそれらとカレントスイッチ回路を構成する
比較用トランジスタを略対称的に配置することによって
、入力トランジスタもしくは比較用トランジスタのコレ
クタからその負荷抵抗およびエミッタフォロワ・トラン
ジスタにかけての配線の長さが最短になるようにして、
その配線容量やインダクタンス成分を減少させ、これに
よってその論理ゲート回路を最高の速度で動作させるこ
とができるようにするという」1記目的を達成するもの
である。
=3- In other words, a pair of collector resistors and an emitter follower transistor and their emitter resistors constituting a logic gate circuit such as an ECL circuit are arranged close to each other and symmetrically, and with the collector resistor marked -F in between. By arranging a plurality of input transistors and a comparison transistor that constitutes a current switch circuit with them on the opposite side of the emitter follower transistor, the collector of the input transistor or comparison transistor can be connected to its load resistance and the emitter follower transistor.・Make sure the length of the wiring to the transistor is as short as possible,
The purpose of this invention is to reduce the wiring capacitance and inductance component, thereby enabling the logic gate circuit to operate at the highest speed.

[実施例] 第2図は、本発明をE CL回路を基本ゲート回路とす
るグー1−アレイに適用した場合の基本回路セルのレイ
アウトの一実施例を示す。
[Embodiment] FIG. 2 shows an embodiment of the layout of a basic circuit cell when the present invention is applied to a 1-array having an ECL circuit as a basic gate circuit.

この実施例では、図面の左隅下に3個の入カドランジス
タQ、1〜Q)13のベース領域B、1〜B13とエミ
ッタ領域E1.〜E13およびコレクタ引出し領域C・
11〜C13が、それぞれ並んで形成されている。この
うち、エミッタ領域E11〜E13は一層目のアルミニ
ウム層からなる接続線L11によって互いに接続されて
いる。
In this embodiment, the base regions B, 1 to B13 and the emitter regions E1 . ~E13 and collector drawer area C・
11 to C13 are formed side by side, respectively. Among these, emitter regions E11 to E13 are connected to each other by a connection line L11 made of a first aluminum layer.

図面の略中央には、縦方向に沿って、二層目のアルミニ
ウム層からなる電源ラインL2’lが配設され、この電
源ラインL21を挟んで」1記入力トランジスタQll
〜Q13の反対側には、比較用トランジスタQ2のベー
ス領域B2とエミッタ領域E2およびコレクタ引出し領
域C2が形成されている。この比較用1−ランジスタQ
2のベース領域B2は、一層目のアルミニウム層からな
る接続線L12を介して、上記電源ラインL21に隣接
してこれと平行に同じく二層目のアルミニウム層により
形成されたV B BラインL22に接続されている。
A power supply line L2'l made of a second aluminum layer is arranged along the vertical direction approximately in the center of the drawing, and a single input transistor Qll is placed on both sides of this power supply line L21.
A base region B2, an emitter region E2, and a collector lead-out region C2 of a comparison transistor Q2 are formed on the opposite side of Q13. This comparison 1- transistor Q
The base region B2 of No. 2 is connected to the VBB line L22, which is also formed from the second aluminum layer, adjacent to and parallel to the power supply line L21, via the connection line L12 made of the first aluminum layer. It is connected.

アルミ接続線L12とvn eライン■422とは、ス
ルーホールT H、にて結合されている。
The aluminum connection line L12 and the VNE line 422 are connected through a through hole TH.

また、図面の中央には、上記電源ラインl、21と直交
するようにポリシリコン層からなるコレクタ抵抗R,c
 1とRc2が連続的に形成されている。
In addition, in the center of the drawing, collector resistors R and c made of polysilicon are shown perpendicular to the power supply lines l and 21.
1 and Rc2 are formed continuously.

このコレクタ抵抗Rc1.Rc2を挟んで上記トランジ
スタQ11〜Q13およびQ2の反対側には、エミッタ
フォロワ・トランジスタQ3とQ4のベース領域B3+
84とエミッタ領域E3、E4とが電源ラインL21を
挟むようにして対称的に形成され、電源ラインr、21
の下にはこれらのエミッタフォロワ・トランジスタQ3
とQ4の共通コレクタ引出し領域C34が形成されてい
る。
This collector resistance Rc1. Base regions B3+ of emitter follower transistors Q3 and Q4 are located on the opposite side of the transistors Q11 to Q13 and Q2 across Rc2.
84 and emitter regions E3 and E4 are formed symmetrically across the power supply line L21, and the power supply lines r, 21
Below these emitter follower transistors Q3
A common collector draw-out area C34 for Q4 and Q4 is formed.

そして、上記入力トランジスタQ11〜Q13の各コレ
クタ引出し領域C11〜C13とそのコレクタ抵抗Rc
 1の一端およびエミッタフォロワ・トランジスタQ3
のベース領域B3とは、一層目のアルミニウム層からな
るアルミ接続線■1,3によって互いに接続されている
。また、同様にして、比較用1−ランジスタQ2のコレ
クタ引出し領域C2とそのコレクタ抵抗Rc 2の一端
およびエミッタフォロワ・1〜ランジスタQうのベース
領域B/Iとが、一層目のアルミ接続線L13’ によ
って互いに接続されている。
Each of the collector lead-out regions C11 to C13 of the input transistors Q11 to Q13 and its collector resistance Rc
1 and emitter follower transistor Q3
are connected to the base region B3 by aluminum connection lines 1 and 3 made of the first aluminum layer. Similarly, the collector lead-out region C2 of the comparison transistor Q2, one end of its collector resistor Rc2, and the base region B/I of the emitter follower 1 to transistor Q are connected to the aluminum connection line L13 of the first layer. ' are connected to each other by.

また、上記エミッタフォロワ・1〜ランジスタQ3、Q
4の共通コレクタ引出し領域C34は、特に制限されな
いが、上記電源ラインL21の下にこれと平行に形成さ
れた一層目のアルミニウム層からなる補助電源ラインL
14を介して二層目の電源ラインL21に接続され、電
源電圧Vccの供給を受けるようにされている。」1記
接続線Ll’1は、スルーホールTH2にて電源ライン
L21に結合されるようになっている。これによって、
エミッタフォロワ・1−ランジスタQ3.Q4がオン、
オフされて電流が流されたり、遮断されることによる電
源電圧の変動の影響が、カレントスイッチ回路側の電源
電圧に伝わりにくくされる。
In addition, the above emitter follower 1 to transistor Q3, Q
The common collector draw-out area C34 of No. 4 is an auxiliary power line L made of a first layer of aluminum formed below and parallel to the power line L21, although it is not particularly limited.
14 to the second-layer power supply line L21, and is supplied with a power supply voltage Vcc. 1. The connection line Ll'1 is coupled to the power supply line L21 through the through hole TH2. by this,
Emitter follower 1-transistor Q3. Q4 is on,
The influence of fluctuations in the power supply voltage caused by turning off and causing current to flow or being cut off is made less likely to be transmitted to the power supply voltage on the current switch circuit side.

さらに、上記エミッタフォロワ・1ヘランジスタQ3と
04の近傍には、外側に向かってポリシリコン層からな
るエミッタフォロワ用の抵抗RL1とR1,2が形成さ
れ、この抵抗R1−1とR,L 2の一端は、ベース領
域B3とB4の外側をそれぞれ回り込むようにコの字状
に形成された一層目のア7一 ルミニウム層からなる接続線[,15と17,5′によ
って、エミッタフォロワ・トランジスタQ3とQ4のエ
ミッタ領域E3とE4におのおの接続されている。
Further, in the vicinity of the emitter follower 1 helangistors Q3 and 04, emitter follower resistors RL1 and R1,2 made of polysilicon layers are formed toward the outside, and the resistors R1-1 and R,L2 are formed outwardly. One end is connected to the emitter follower transistor Q3 by a connection line [,15 and 17,5' made of the first aluminum layer formed in a U-shape so as to go around the outside of the base regions B3 and B4, respectively. and Q4 are connected to emitter regions E3 and E4, respectively.

上記抵抗R1−1とR,L 2の他端は、それぞれ一層
目のアルミニウム層からなる接続線L16と■。
The other ends of the resistors R1-1 and R, L2 are connection lines L16 and (2), respectively, which are made of the first aluminum layer.

16′ を介して、セルの両側に各々電源ラインL21
と平行する方向に配設された二層目のアルミニウム層か
らなるV 77ラインT、23とI、24にそれぞれ接
続され、電源電圧■TTが印加されるようにされている
。接続線L16とvT7ラインL’23は、スルーホー
ルT H3にて、また接続線L16′とv1アライン■
:24とは、スルーホールTH4にてそれぞれ結合され
ている。
16', power supply lines L21 are connected to both sides of the cell, respectively.
They are connected to V77 lines T, 23 and I, 24, respectively, which are made of a second aluminum layer disposed in a direction parallel to the line, and a power supply voltage TT is applied thereto. Connection line L16 and vT7 line L'23 are connected through through hole T H3, and connection line L16' and v1 alignment ■
:24 are connected to each other through a through hole TH4.

上記レイアウト構成において、電源ラインL 2、を挟
むようにして略対称的に配設されたトランジスタQ11
〜Q13およびQ2のうちトランジスタQ2の側は、素
子数が少ないためセルを矩形領域に収めるようにした場
合に余白が生じる。この実施例では、特に制限されない
が、比較用1〜ランジスタQ2に隣接したこの余白の部
分を利用して、定電流用トランジスタQ5のコレクタ引
出し領域C5とエミッタ領域E5およびベース領域B5
が形成されている。そして、」1記入力1ヘランジスタ
Q11〜Q、13のエミッタ領域E1.〜E。
In the above layout configuration, the transistors Q11 are arranged approximately symmetrically across the power supply line L2.
Since the transistor Q2 side of Q13 and Q2 has a small number of elements, a blank space is generated when the cells are accommodated in a rectangular area. In this embodiment, although not particularly limited, this blank area adjacent to the comparison transistors 1 to Q2 is utilized to draw out the collector lead-out region C5, emitter region E5, and base region B5 of the constant current transistor Q5.
is formed. Then, "1 input 1 helangistor Q11-Q, emitter region E1. ~E.

3と比較用1〜ランジスタQ2のエミッタ領域E2とを
接続する前記接続線I41.が延長されて、」1記定電
流用トランジスタQ5のコレクタ引出し領域C5に接続
されている。
The connection line I41.3 connects the emitter region E2 of the comparison 1 to transistor Q2. is extended and connected to the collector lead-out region C5 of the constant current transistor Q5.

定電流用1〜ランジスタQ5のベース領域B5は、vT
oラインL24の外側にこれと平行して同じく二層目の
アルミニウム層により形成された配線L25に、一層目
のアルミニウム層からなる接続線L17を介して接続さ
れ、定電圧Vcsの供給を受けるようにされている。接
続線L17と配線L25とはスルーホールTH5にて結
合されている。
The base region B5 of constant current 1 to transistor Q5 is vT
It is connected to the wiring L25, which is also formed from the second aluminum layer on the outside of the o-line L24 and in parallel thereto, via a connection line L17 made from the first aluminum layer, so as to receive a constant voltage Vcs. It is being done. The connection line L17 and the wiring L25 are coupled through a through hole TH5.

また、上記定電流用トランジスタQ5と前記エミッタフ
ォロワの抵抗RL2が形成された領域の間の余白部分に
は、抵抗RL2と同様にポリシリコン層からなる定電流
源用のエミッタ抵抗R5が形成されている。このエミッ
タ抵抗R5の一端(図面では下端)は、一層目のアルミ
ニウム層からなる接続線■7,8を介して上記定電流用
トランジスタQ5のエミッタ領域E5に接続されている
Further, in the blank space between the region where the constant current transistor Q5 and the emitter follower resistor RL2 are formed, an emitter resistor R5 for a constant current source made of a polysilicon layer like the resistor RL2 is formed. There is. One end (lower end in the drawing) of this emitter resistor R5 is connected to the emitter region E5 of the constant current transistor Q5 via connection lines 7 and 8 made of the first aluminum layer.

また、エミッタ抵抗R5の他端は、同じく一層目のアル
ミニウム層からなる接続線1.19を介して、前記電源
ライン■、21とV。↑ライン[,2つとの間にこれら
と平行して一層目のアルミニウム層で形成されたVゆラ
インL26に接続され、電源電圧V、:6が印加される
ようにされている。上記接続線r−,9とVapミルラ
イン26とは、スルーホールT■I6にて結合されてい
る。
Further, the other end of the emitter resistor R5 is connected to the power supply lines 2, 21 and V via a connection line 1.19 which is also made of the first aluminum layer. A V line L26 formed of the first aluminum layer is connected between and in parallel with the ↑ line [, and the two lines, and a power supply voltage V:6 is applied thereto. The connection line r-, 9 and the Vap mill line 26 are connected through a through hole TI6.

上記実施例のレイアウトによれば、入力トランジスタQ
ll〜Q11aのうち特にQ12のコレクタ引出し領域
C12とコレクタ抵抗Rc1の一端およびエミッタフォ
ロワ・トランジスタQ3のベース領域B3とが略−直線
上に互いに近接して並んでいるため、それらを接続する
接続線Li3の配線長が最短になる。また、比較用トラ
ンジスタQ2のコレクタ引出し領域C2とコレクタ抵抗
Rc2の一端およびエミッタフォロワ・1〜ランジスタ
Q4のベース領域B4とが略−直線−にに互いに近接し
て並んでいるため、それらを接続する接続線L13′の
配線長も最短になる。
According to the layout of the above embodiment, the input transistor Q
Among ll to Q11a, especially the collector lead-out region C12 of Q12, one end of the collector resistor Rc1, and the base region B3 of the emitter follower transistor Q3 are arranged close to each other on a substantially straight line, so that a connection line connecting them is The wiring length of Li3 becomes the shortest. In addition, since the collector lead-out region C2 of the comparison transistor Q2, one end of the collector resistor Rc2, and the base region B4 of the emitter follower 1 to the transistor Q4 are arranged close to each other in a substantially straight line, they are connected. The wiring length of the connection line L13' is also minimized.

その結果、入力l・ランジスタQ1.〜Q13および比
較用トランジスタQ2のコレクタに接続される配線の容
量およびインダクタンス成分が減少されてE CL回路
の動作速度が向−1ニされ、素子寸法で決まるような最
高速度で動作できるようになる。
As a result, input l and transistor Q1. ~The capacitance and inductance components of the wiring connected to Q13 and the collector of the comparison transistor Q2 are reduced, and the operating speed of the ECL circuit is increased by -1, allowing it to operate at the maximum speed determined by the element dimensions. .

次に、第3図は第2図における■−■線に沿った断面図
を示す。
Next, FIG. 3 shows a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 2.

P型m結晶シリコンのような半導体基板1の上には、予
め素子(トランジスタ)が形成されるべき部分に対応し
てN″−埋込層2a、2bが選択的に形成されている。
On a semiconductor substrate 1 such as P-type m-crystalline silicon, N''-buried layers 2a and 2b are selectively formed in advance in correspondence to portions where elements (transistors) are to be formed.

また、各素子間およびベース領域とコレクタ引出し領域
間には、分離用酸化膜3が形成されている。
Further, an isolation oxide film 3 is formed between each element and between the base region and the collector lead-out region.

そして、上記N″−理込周込層、2bの1−には、N−
型エピタキシャル層4が形成され、このN−型エピタキ
シャル層4に対して選択的にP型不純物を浅く導入する
ことによって、トランジスタQ12と03.Q4のベー
ス領域B、2.B3.B4となるP型半導体領域5a、
5b、5cがそれぞれ形成されている。また、上記N−
型エピタキシャル層(4)に対して選択的にN型不純物
を、N+埋込層2a、2bに達するよう深く導入するこ
とによって入力トランジスタQ12のコレクタ引出し領
域C12となるN型半導体領域6aと、エミッタフォロ
ワ・トランジスタQ3とQ4の共通コレクタ引出し領域
C34となるN型半導体領域6bとが形成されている。
And, in the above N''-Rikome Shukomi layer, 1- of 2b, N-
A type epitaxial layer 4 is formed, and by selectively shallowly doping P type impurities into this N- type epitaxial layer 4, transistors Q12 and 03. Base area B of Q4, 2. B3. P-type semiconductor region 5a which becomes B4,
5b and 5c are formed, respectively. In addition, the above N-
By selectively introducing N-type impurities deep into the type epitaxial layer (4) so as to reach the N+ buried layers 2a and 2b, an N-type semiconductor region 6a that becomes the collector lead-out region C12 of the input transistor Q12 and an emitter are formed. An N-type semiconductor region 6b is formed which becomes a common collector lead-out region C34 of follower transistors Q3 and Q4.

さらに、上記P型半導体領域5a、5b、5cの上には
、それぞれ1ヘランジスタQ12とQ3.Q4のエミッ
タ領域となる薄いN型半導体領域7a+ 7b、7cが
選択的イオン打込み等によって形成されている。
Further, on the P-type semiconductor regions 5a, 5b, 5c, one helangistor Q12 and one helangistor Q3. Thin N-type semiconductor regions 7a+7b, 7c, which will become the emitter region of Q4, are formed by selective ion implantation or the like.

トランジスタQ12とQ3との間の分離用酸化膜3aの
上には、コレクタ抵抗Rc 1となるポリシリコン層8
がCVD法(ケミカル・ベイパー・デポジション法)等
によって形成されている。
On the isolation oxide film 3a between the transistors Q12 and Q3, there is a polysilicon layer 8 which becomes the collector resistance Rc1.
is formed by a CVD method (chemical vapor deposition method) or the like.

−12= そして、上記各半導体領域5a〜5c、6a。−12= And each of the semiconductor regions 5a to 5c, 6a.

6bおよび7a〜7cとポリシリコン層8の表面の一部
には、コンタクトホール9がそれぞれ形成され、そこに
一層目のアルミニウム層が蒸着され、選択的エツチング
によってパターニングされることにより、入力信号線と
なるアルミ配線層10aと、入力トランジスタQ11〜
Q13および比較用トランジスタQ2のエミッタを互い
に接続させる接続線L−iiとなるアルミ配線層1. 
Obと、入力トランジスタQl 2  (Qll、Q1
3)のコレクタ引出し領域C12(C11,C13)と
コレクタ抵抗Rc1  (ポリシリコン層8)の一端と
エミッタフォロワ・トランジスタQ ’3のベース領域
B3  (半導体領域5b)とを接続する接続線L13
となるアルミ配線層10c等が形成されている。
6b and 7a to 7c and a part of the surface of the polysilicon layer 8, a contact hole 9 is formed, and a first aluminum layer is deposited thereon and patterned by selective etching to form an input signal line. The aluminum wiring layer 10a and the input transistor Q11~
An aluminum wiring layer 1. which becomes a connection line L-ii that connects the emitters of transistor Q13 and comparison transistor Q2 to each other.
Ob and the input transistor Ql 2 (Qll, Q1
3) A connection line L13 connecting the collector lead-out region C12 (C11, C13), one end of the collector resistor Rc1 (polysilicon layer 8), and the base region B3 (semiconductor region 5b) of the emitter follower transistor Q'3.
An aluminum wiring layer 10c and the like are formed.

なお、アルミ配線層1. Od 、  1. Oe 、
  10 f 。
Note that the aluminum wiring layer 1. Od, 1. Oe,
10 f.

togは、順番にそれぞれ第2図における接続線L16
 +  r−14+ T−16’y r−13’ニ相当
する一層目のアルミ配線層である。
tog are respectively connected to the connection line L16 in FIG.
+ r-14+ T-16'y This is the first aluminum wiring layer corresponding to r-13'.

上記アルミ配線層10 a −10gの上には、PSG
膜(リン・ケイ酸ガラス膜)のような層間絶縁膜11が
形成され、この層間絶縁膜11の上には、主として電源
供給ラインとなる二層目のアルミ配線層12a、12b
が形成される。第3図に示されているアルミ配線層12
a、12bは、そのうち電源ラインl−12,とVBB
ラインL22となるアルミ配線層である。図示しないが
、上記一層目のアルミ配線層12a、12b・・・・の
上には、ファイナルパッシベーション膜が形成される。
On the aluminum wiring layer 10a-10g, PSG
An interlayer insulating film 11 such as a film (phosphorus silicate glass film) is formed, and on this interlayer insulating film 11, second aluminum wiring layers 12a and 12b, which mainly serve as power supply lines, are formed.
is formed. Aluminum wiring layer 12 shown in FIG.
a, 12b are power supply lines l-12, and VBB.
This is an aluminum wiring layer that becomes line L22. Although not shown, a final passivation film is formed on the first aluminum wiring layers 12a, 12b, . . . .

なお、」−記実施例では、E CL回路を構成する入力
トランジスタの数を3個としているが、それに限定され
るものでなく、2個あるいは4個以−にであってもよい
In the embodiment described above, the number of input transistors constituting the ECL circuit is three, but the number is not limited thereto, and the number may be two or four or more.

また、コレクタ抵抗RC1+Rc2等の抵抗は、ポリシ
リコン抵抗でなく半導体基板の主面上に形成された拡散
層からなる拡散抵抗であってもよい。
Furthermore, the resistors such as the collector resistors RC1+Rc2 may be diffused resistors made of a diffusion layer formed on the main surface of the semiconductor substrate instead of polysilicon resistors.

[効果] E CL、回路を構成する一対のコレクタ抵抗とエミッ
タフォロワ・1〜ランジスタおよびそのエミッタ抵抗を
互いに近接して対称的に配設するとともに、コレクタ抵
抗を挟んでエミッタフォロワ・トランジスタの反対側に
複数個の入力トランジスタおよびそれらとカレントスイ
ッチ回路を構成する比較用トランジスタを略対称的に配
置するようにしたので、入力トランジスタもしくは比較
用トランジスタのコレクタから負荷抵抗およびエミッタ
フォロワ・1ヘランジスタにかけての配線の長さが最短
にされるという作用により、入力トランジスタおよび比
較用1ヘランジスタのコレクタ側に接続される配線容量
やインダクタンス成分が減少され、これによってE C
L回路を最高の速度で動作させることができるという効
果がある。
[Effect] E CL, a pair of collector resistors and emitter follower transistors constituting the circuit and their emitter resistors are arranged close to each other and symmetrically, and on the opposite side of the emitter follower transistor with the collector resistor in between. Since the multiple input transistors and the comparison transistors constituting the current switch circuit are arranged approximately symmetrically, the wiring from the collector of the input transistor or comparison transistor to the load resistor and emitter follower/1-transistor transistor is arranged almost symmetrically. Due to the effect that the length of E
This has the effect of allowing the L circuit to operate at the highest speed.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。例えば」1記実施例では
、一般的なコンベンショナル型のl−ランジスタを一例
として図示し、説明したが、E CL回路を構成する入
力1−ランジスタQz〜Q13や比較用トランジスタQ
2およ=15− びエミッタフォロワ・トランジスタQ3.Q4の構造は
、それに限定されるものでなく、グラフトベース構造や
5ST(スーパー・セルフアライメント・トランジスタ
)構造のトランジスタであってもよいことはいうまでも
ない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, in Embodiment 1, a general conventional type L-transistor was illustrated and explained as an example, but the input 1-transistors Qz to Q13 constituting the ECL circuit and the comparison transistor Q
2 and =15- and emitter follower transistor Q3. It goes without saying that the structure of Q4 is not limited thereto, and may be a transistor of a graft base structure or a 5ST (super self-alignment transistor) structure.

また、」1記実施例では、比較用トランジスタQ2の横
に定電流用トランジスタQ5を配設し、エミッタ抵抗R
L2と定電流用トランジスタQ5との間にそのエミッタ
抵抗R5を配設しているが、トランジスタQ3と抵抗R
5の配置は全く限定されるものでなく、他の任意の位置
に配設することができ、それによって本発明の効果が減
殺されることはない。
In addition, in the embodiment 1, a constant current transistor Q5 is disposed beside the comparison transistor Q2, and an emitter resistor R
The emitter resistor R5 is disposed between L2 and the constant current transistor Q5, but the emitter resistor R5 is disposed between the transistor Q3 and the constant current transistor Q5.
The arrangement of 5 is not limited at all, and it can be arranged at any other position without diminishing the effects of the present invention.

[利用分野] 以」二の説明では主として本発明者によってなされた発
明をその背景となった利用分野であるECL回路を基本
ゲート回路とするゲートアレイに適用したものについて
説明したが、それに限定されるものでなくECL回路さ
らにはNTL (ノン・シュレッショールド・ロジック
)回路を有する論理LSI一般に利用することができる
[Field of Application] In the following explanation, the invention made by the present inventor is mainly applied to a gate array having an ECL circuit as a basic gate circuit, which is the field of application which is the background of the invention, but the present invention is not limited thereto. It can be used in general logic LSIs having ECL circuits and even NTL (non-threshold logic) circuits.

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

第1図は、E CL回路の一構成例を示す回路図、第2
図は、本発明を適用したECT−回路のレイアウトの一
例を示す平面図、 第3図は、第2図におけるm −IH線に沿った断面を
示す断面図である。 Q11〜Q13・・・・入力トランジスタ、Rcl 。 Rc2・・・・負荷抵抗(コレクタ抵抗)、Q3゜Q4
・・・・エミッタフォロワ・1ヘランジスタ、RL 1
r RL 2・・・・エミッタフォロワ用抵抗、Q5・
・・・定電流用1ヘランジスタ、T−11〜L19・・
・・接続線、L21〜L’26・・・・電源ライン、1
・・・・半導体基板、2a、2b・・・・N″−埋込層
、3.3a・・・・分離用酸化膜、4・・・・N−型エ
ピタキシャル層、5a〜5b・・・・P型半導体領域(
ベース領域)、5a、6b・・・・N型半導体領域(コ
レクタ引出し領域)、7a〜7C・・・・N型半導体領
域(エミッタ領域)、8・・・・ポリシリコン層(コレ
クタ抵抗)、9・・・・コンタクトホール、10a〜l
og・・・・一層目アルミ配線層(接続線)、11・・
・・層間絶縁膜、12a。 12b・・・・二層目アルミ配線層(電源ライン)。 貨 こ 悼−
Figure 1 is a circuit diagram showing an example of the configuration of an ECL circuit;
FIG. 3 is a plan view showing an example of the layout of an ECT circuit to which the present invention is applied, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line m-IH in FIG. Q11-Q13...Input transistor, Rcl. Rc2...Load resistance (collector resistance), Q3゜Q4
...Emitter follower 1 helangister, RL 1
r RL 2...Resistance for emitter follower, Q5...
・・・1 helan resistor for constant current, T-11~L19...
...Connection line, L21 to L'26...Power line, 1
...Semiconductor substrate, 2a, 2b...N''-buried layer, 3.3a...Isolation oxide film, 4...N-type epitaxial layer, 5a to 5b...・P-type semiconductor region (
base region), 5a, 6b... N-type semiconductor region (collector lead-out region), 7a to 7C... N-type semiconductor region (emitter region), 8... polysilicon layer (collector resistance), 9...Contact holes, 10a-l
og...First layer aluminum wiring layer (connection line), 11...
...Interlayer insulating film, 12a. 12b...Second aluminum wiring layer (power line). Condolences

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、互いにエミッタが共通に接続された複数個の入力ト
ランジスタと、これらの入力トランジスタのコレクタ端
子に接続されたエミッタフォロワを有する論理ゲート回
路を備えた半導体集積回路装置において、上記入力トラ
ンジスタのうちの一つのコレクタ引出し領域と、入力ト
ランジスタのコレクタに接続される負荷抵抗の一端と、
エミッタフォロワを構成するトランジスタのベース領域
とが互いに近接して略直線上に並ぶように配設されてな
ることを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記論理ゲート回路がエミッタ・カップルド・ロジ
ック回路である場合において、上記入力トランジスタと
そのコレクタ側負荷抵抗および第1のエミッタフォロワ
用のトランジスタと並んで、これらと略対称的に比較用
トランジスタとそのコレクタ側負荷抵抗および第2のエ
ミッタフォロワ用トランジスタが配設されてなることを
特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集積回路
装置。 3、上記対称的に配設された各素子の境界部の上には、
それらの電源電圧を供給する配線が配設され、その配線
下に上記2つのエミッタフォロワ用トランジスタの共通
コレクタ引出し領域が形成されてなることを特徴とする
特許請求の範囲第2項記載の半導体集積回路装置。
[Claims] 1. A semiconductor integrated circuit device comprising a logic gate circuit having a plurality of input transistors whose emitters are commonly connected to each other and an emitter follower connected to the collector terminals of these input transistors, a collector lead-out region of one of the input transistors, and one end of a load resistor connected to the collector of the input transistor;
A semiconductor integrated circuit device characterized in that base regions of transistors constituting an emitter follower are arranged close to each other and aligned substantially in a straight line. 2. When the logic gate circuit is an emitter-coupled logic circuit, a comparison transistor is provided along with the input transistor, its collector-side load resistance, and the first emitter follower transistor, approximately symmetrically thereto. 2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising a collector-side load resistor and a second emitter follower transistor. 3. Above the boundaries of the symmetrically arranged elements,
A semiconductor integrated circuit according to claim 2, characterized in that wiring for supplying these power supply voltages is provided, and a common collector lead-out region of the two emitter follower transistors is formed under the wiring. circuit device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030040085A (en) * 2001-11-12 2003-05-22 산요 덴키 가부시키가이샤 Semiconductor integrated circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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