发明名称 双极性互补式金属氧化物半导体及互补式金属氧化物半导体闸阵列之基本单元
摘要 本发明揭示一种提供减少输入加载之闸阵列基本单元。较佳之基本单元包含二行CMOS地点。每行包含小CMOS地点 CS及大CMOS地点CL。小CMOS地点CS中之电晶体闸极窄于大 CMOS地点CL中之电晶体闸极。较佳为,CS地点包含CL地点中电晶体闸极一半大小之电晶体闸极,以便CS地点中之电晶体闸极可予以并联,以形成CL地点中电晶体闸极之电等效者。
申请公布号 TW268167 申请公布日期 1996.01.11
申请号 TW084104915 申请日期 1995.05.18
申请人 德州仪器公司 发明人 萧庆和
分类号 H03K19/177 主分类号 H03K19/177
代理机构 代理人 蔡中曾 台北巿敦化南路一段二四五号八楼
主权项 1. 一种供闸阵列之基本单元,包含:许多CMOS地点,排列成至少一行,其中在该至少一行之每一行,该等CMOS地点包含二小CMOS地点具有第一闸宽度之电晶体,及二大CMOS地点具有第二闸宽度之电晶体,第二闸宽度为大于第一闸宽度。2. 根据申请专利范围第1项之基本单元,其中上述至少一行包含二行,并且该行等之第一行中之CMOS地点与该行等之第二行中之MOS地点反相。3. 根据申请专利范围第1项之基本单元,其中上述大CMOS地点设计为执行逻辑功能。4. 根据申请专利范围第2项之基本单元,另包含至少一位于该二行间之双极性地点。5. 一种供闸阵列之基本单元,包含:(a) 许多第一CMOS地点,每一第一CMOS地点包含至少二完全相同之区段,每一区段包含第一闸宽度之电晶体;以及(b) 许多第二CMOS地点,各包含第二闸宽度之电晶体,该第二闸宽度约为第一闸宽度二倍,以便许多第一CMOS地点之每一地点中之电晶体可构形为许多第二CMOS地点中诸电晶体之一之电等效者。6. 根据申请专利范围第5项之基本单元,另包含至少一位于靠近许多第一COMS地点及许多第二CMOS地点之双极性地点。7. 根据申请专利范围第5项之基本单元,其中上述许多第一CMOS地点及许多第二CMOS地点排列成至少二行,以便至少二第一CMOS地点及至少二CMOS地点位于每一行中。8. 根据申请专利范围第7项之基本单元,另包含至少一位于至少二行间之双极性地点。9. 根据申请专利范围第8项之基本单元,其中上述至少一双极性地点包含二双极性地点。10. 根据申请专利范围第7项之基本单元,其中上述至少一双极性地点包含至少一双极性电晶体及至少一CMOS反相器。11. 根据申请专利范围第5项之基本单元,其中上述第一CMOS地点及第二CMOS地点各包含一对第三闸宽度之电晶体,该第三闸宽度为小于第一闸宽度。12. 根据申请专利范围第5项之基本单元,其中上述第二CMOS地点另包含一对第四闸宽度之小p-沟道电晶体,该第四闸宽度为小于第一闸宽度。13. 根据申请专利范围第5项之基本单元,其中每一第一CMOS地点中之上述第一闸宽度之电晶体包含四个中等p-沟道电晶体及四个中等n-沟道电晶体,并且其中每一第二CMOS地点中之上述第二闸宽度之电晶体包含二个大p-沟道电晶体及二个大n-沟道电晶体。14. 根据申请专利范围第13项之基本单元,其中上述四个中等p-沟道电晶体位于四个中等n-沟道电晶体之间。15. 根据申请专利范围第13项之基本单元,其中上述诸大p-沟道电晶体之一之闸连接至上述诸大n-沟道电晶体之一之闸,并且其他大p-沟道电晶体之闸连接至其他大n-沟道电晶体之闸。16. 根据申请专利范围第5项之基本单元,另包含在上述第一CMOS地点及第二CMOS地点之多晶矽跨接片。17.一种闸阵列包含许多基本单元,诸基本单元各包含:(a) 许多第一CMOS地点,诸第一CMOS地点各包含第一闸宽度之中等电晶体;以及(b) 许多第二CMOS地点,各有第二闸宽度之大电晶体,该第二闸宽度为大于第一闸宽度;其中诸第一CMOS地点及第二CMOS地点各另包含一对具有第三闸宽度小于第一闸宽度之小电晶体。18. 一种闸阵列包含排列成数行及数列之许多基本单元,诸基本单元各包含:(a) 至少二第一宽度之大n-沟道电晶体;以及(b) 至少二第二宽度之中等n-沟道电晶体,该第二宽度为小于第一宽度,其中该二中等n-沟道电晶体予以并联时,其为诸大n-沟道电晶体之一之电等效者。19. 根据申请专利范围第18项之闸阵列,另在每一基本单元包含:(a) 至少二第三宽度之大p-沟道电晶体;以及(b) 至少二第四宽度之中等p-沟道电晶体,该第四宽度为小于第三宽度,其中该二中等p-沟道电晶体予以并联时,其为诸大p-沟道电晶体之一之电等效者。20. 根据申请专利范围第19项之闸阵列,其中上述第一宽度约等于第三宽度,并且上述第二宽度约等于第四宽度。21. 根据申请专利范围第19项之闸阵列,其中上述至少二中等n-沟道电晶体包含供每一大n-沟道电晶体之二中等n-沟道电晶体,并且其中该至少二中等p-沟道电晶体包含供每一大p-沟道电晶体之中等p-沟道电晶体。22. 根据申请专利范围第21项之闸阵列,另在每一基本单元包含:(a) 一闸宽度小于中等n-沟道电晶体之小n-沟道电晶体供每一大n-沟道电晶体及供每隔一n-沟道电晶体;以及(b) 一闸宽度小于中等p-沟道电晶体之小p-沟道电晶体供每一大p-沟道电晶体。23. 一种供BiCMOS闸阵列之基本单元,包含:(a) 第一位许多排列成至少二行之CMOS地点;以及(b) 至少一位于至少二行间之双极性地点。24. 根据申请专利范围第23项之基本单元,其中上述第一许多CMOS地点包含至少一小CMOS地点有第一闸宽度之电晶体,及至少一大CMOS地点有第二闸宽度之电晶体,该第二闸宽度为大于第一闸宽度。25. 根据申请专利范围第24项之基本单元,其中上述第二闸宽度为在二倍第一闸宽度之百分之五以内。26.根据申请专利范围第24项之基本单元,其中上述诸行各包含二小CMOS地点及二大CMOS地点。27. 根据申请专利范围第24项之基本单元,其中诸小CMOS地点各包含四个第一闸宽度之中间n-沟道电晶体,四个第三闸宽度之中等p-沟道电晶体,及二个第四闸宽度之小n-沟道电晶体,其中该第四闸宽度为小于第一及第三闸宽度。28. 根据申请专利范围第27项之基本单元,其中诸大CMOS地点各包含二个第二闸宽度之n-沟道电晶体,二个第五闸宽度之p-沟道电晶体,二个第四闸宽度之n-沟道电晶体,及二个第六闸宽度之p-沟道电晶体,其中该第六闸宽度为小于第三闸宽度,并且上述第五闸宽度为大于第三闸宽度。29. 根据申请专利范围第28项之基本单元,其中上述第一闸宽度等于第三闸宽度,并且上述第二闸宽度等于第五闸宽度。30. 根据申请专利范围第23项之基本单元,另包含在上述第一许多CMOS地点之诸CMOS地点间之许多横向连接并且无垂直连接,以及在诸CMOS地点与至少一双极性地点间之许多垂直连接。31. 根据申请专利范围第23项之基本单元,其中上述双极性地点包含至少一双极性电晶体及至少一CMOS反相器。32. 根据申请专利范围第23项之基本单元,其中上述至少二行之第一行中之CMOS地点为与上述至少二行之第二行中之CMOS地点反相。33. 根据申请专利范围第23项之基本单元,其中一产生供CMOS基本单元之巨集为对该基本单元具有功能。34.根据申请专利范围第23项之基本单元,其中双极性地点对CMOS地点之比为1比4。图示简单说明:图1例示先前技术BiCMOS基本单元之铺面,其代表性部份之平面图。图2a例示根据本发明,允许高双极性地点利用(bipolarsite utilization,简称HBU)之闸阵列基本单元之平面图。图2b例示根据本发明之CMOS闸阵列基本单元之平面图。图3a例示根据本发明之基本单元之示意图。图3b例示根据本发明之BiCMOS基本单元之平面图。图3c例示根据本发明之CMOS基本单元之平面图。图4—9b例示根据本发明之部份基本单元,在各制造阶段之平面图。图10a例示可在图8中所示基本单元上完成之2输入〝与非〞闸巨集之平面图。图10b例示图10a中所示2输入〝与非〞闸之示意图。图11详示图10a之2输入〝与非〞闸巨集,其功率及接地滙流排相对金属/触点/通路部位之平面图。图12例示图10a之2输入〝与非〞闸巨集用之触点之平面图。图13例示一CMOS 2输入〝异〞闸之示意图。图14例示图13之反相器细部之示意图。图15例示图13之CMOS 2输入〝异〞闸,其一种巨集之平面图,图示多晶闸及扩散区。图16例示以触点用于完成图15之CMOS 2输入〝异〞闸巨集之金属化规划之平面图(仅为此例示目的而示为加涂阴影)。图17例示使用BiNMOS驱动器所完成之2 输入〝异〞闸之示意图。图18例示图17之BiNMOS反相器细部之示意图。图19例示用于完成图17之2 输入〝异〞闸之2输入〝异〞巨集之平面图。图20示平面图,例示配合完成2 输入〝异〞巨集之图19之BiNMOS驱动器使用之功率滙流排之平面图。图21例示MET1之平面图(阴影所示),有触点供完成图19之
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