JPH0199236A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
- Publication number
- JPH0199236A JPH0199236A JP62257691A JP25769187A JPH0199236A JP H0199236 A JPH0199236 A JP H0199236A JP 62257691 A JP62257691 A JP 62257691A JP 25769187 A JP25769187 A JP 25769187A JP H0199236 A JPH0199236 A JP H0199236A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- type
- integrated circuit
- gate electrodes
- circuit device
- semiconductor integrated
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/90—Masterslice integrated circuits
- H10D84/903—Masterslice integrated circuits comprising field effect technology
- H10D84/907—CMOS gate arrays
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。
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〕
本発明は半導体集積回路装置に関し、特に相補型MOS
ゲートアレイの雑音余裕を改善する半導体集積回路装置
に関する。
ゲートアレイの雑音余裕を改善する半導体集積回路装置
に関する。
従来、この種の相補型MOSゲートアレイ(以下、CM
OSゲートアレイと称す)は複数個のPチャネル型MO
Sトランジスタと、複数個のNチャネル型MOSトラン
ジスタとをアレイ状に多数接続して構成されている。
OSゲートアレイと称す)は複数個のPチャネル型MO
Sトランジスタと、複数個のNチャネル型MOSトラン
ジスタとをアレイ状に多数接続して構成されている。
第4図はCMOSトランジスタで構成した一般的な二人
力NOR回路図である。
力NOR回路図である。
第4図に示すように、この二人力NOR回路は、P−T
rとしてのPL、P2とN−TrとしてのNl、N2と
から構成され、P−TrPl。
rとしてのPL、P2とN−TrとしてのNl、N2と
から構成され、P−TrPl。
P2の各ゲートに入力端子Vinl、Vin2が接続さ
れ、且つN−TrNl、N2側に出力端子Voutが接
続される。前記二つの入力端子のうぢ、入力端子Vin
2はGND電位に保たれているためP−TrとしてのP
2は導通状態、N−TrとしてのN2は遮断状態に保た
れ、且つ出力端子Voutには入力端子Vinlの反転
信号が出力されている。
れ、且つN−TrNl、N2側に出力端子Voutが接
続される。前記二つの入力端子のうぢ、入力端子Vin
2はGND電位に保たれているためP−TrとしてのP
2は導通状態、N−TrとしてのN2は遮断状態に保た
れ、且つ出力端子Voutには入力端子Vinlの反転
信号が出力されている。
すなわち、P−Trが2個縦積みされた回路においては
、P−TrとしてのPl及びP2が導通した時のVou
t−VDD間の抵抗値に比較して、N−TrとしてのN
1が導通した時のVout−GND間の抵抗値の方が低
い値になる。しかるに、入力電圧Vinlと出力電圧V
o u を間の入出力伝達特性におけるしきい値電圧
は両者の比で決まるため、通常1/2VDDより低い値
となっている。
、P−TrとしてのPl及びP2が導通した時のVou
t−VDD間の抵抗値に比較して、N−TrとしてのN
1が導通した時のVout−GND間の抵抗値の方が低
い値になる。しかるに、入力電圧Vinlと出力電圧V
o u を間の入出力伝達特性におけるしきい値電圧
は両者の比で決まるため、通常1/2VDDより低い値
となっている。
第5図は第4図に示す二人力NOR回路の入出力伝達特
性図である。
性図である。
第5図の曲線Cに示すように、かかる二人力NOR回路
の入出力伝達特性におけるしきい値電圧は1/2VDD
よりも低い値になっている。
の入出力伝達特性におけるしきい値電圧は1/2VDD
よりも低い値になっている。
第6図は従来の一例を説明するためのCMOSゲートア
レイ・チップの平面図である。
レイ・チップの平面図である。
第6図に示すように、このチップは、P型半導体基板1
に形成されたN型半導体領域2.このN型領域内に形成
された三列のP型拡散領域3a〜3c、その各々の間に
絶縁膜を介して形成される二本のゲート電極5a、5b
から構成され且つ前記P型拡散領域3bを共有した二個
のP−Trと、この二個のP−Trに対応して前記P型
半導体基板1に形成された三列のN型拡散領域4a〜4
cとその各々の間に絶縁膜を介して形成される二本のゲ
ート電極6a、6bとから構成され且つ前記N型拡散領
域4bを共有した二個のN−Trとをアレイ状に多数並
べた構成を有している。
に形成されたN型半導体領域2.このN型領域内に形成
された三列のP型拡散領域3a〜3c、その各々の間に
絶縁膜を介して形成される二本のゲート電極5a、5b
から構成され且つ前記P型拡散領域3bを共有した二個
のP−Trと、この二個のP−Trに対応して前記P型
半導体基板1に形成された三列のN型拡散領域4a〜4
cとその各々の間に絶縁膜を介して形成される二本のゲ
ート電極6a、6bとから構成され且つ前記N型拡散領
域4bを共有した二個のN−Trとをアレイ状に多数並
べた構成を有している。
第7図は第6図に示すチップ上に配線を施すことにより
、第4図の回路を実現した一例を示す半導体集積回路装
置の平面図である。
、第4図の回路を実現した一例を示す半導体集積回路装
置の平面図である。
第7図に示すように、かかる集積回路装置は第6図で形
成したチップ上に層間絶縁膜を介して形成した第一のア
ルミ配線層(Ael)7と、この第一のアルミ配線N7
の上に眉間絶縁膜を介して形成した第二のアルミ配線層
(At?2)9とを有する。尚、8はチップと第一のア
ルミ配線層7との間の層間絶縁膜に開けられたコンタク
トホールであり、10は第一のアルミ配線層7と第二の
アルミ配線N9との間の眉間絶縁膜に開けられたスルー
ホールである。
成したチップ上に層間絶縁膜を介して形成した第一のア
ルミ配線層(Ael)7と、この第一のアルミ配線N7
の上に眉間絶縁膜を介して形成した第二のアルミ配線層
(At?2)9とを有する。尚、8はチップと第一のア
ルミ配線層7との間の層間絶縁膜に開けられたコンタク
トホールであり、10は第一のアルミ配線層7と第二の
アルミ配線N9との間の眉間絶縁膜に開けられたスルー
ホールである。
ここで、P型拡散領域3a、3bとゲート電極5aとで
構成されるP−Trは第4図におけるPlに相当する。
構成されるP−Trは第4図におけるPlに相当する。
以下、同様にP型拡散領域3b、3cとゲート電極5b
とで構成されるP−TrはP2に、またN型拡散領域4
a、4bとゲート電極6aとで構成されるN−TrはN
1に、N型拡散領域4b、4cとゲート電極6bとで構
成されるN−TrはN2にそれぞれ対応している。
とで構成されるP−TrはP2に、またN型拡散領域4
a、4bとゲート電極6aとで構成されるN−TrはN
1に、N型拡散領域4b、4cとゲート電極6bとで構
成されるN−TrはN2にそれぞれ対応している。
このように、チップ上に並べられたP−TrおよびN−
Trを構成するP型およびN型拡散領域のゲート電極方
向の幅(以下、チャネル幅と称す)はすべて同一であっ
た。このため、前述したようにVout−VDD間の抵
抗値に比較しVout−GND間の抵抗値の方が低い値
になり、入力電圧Vinlと出力電圧Vout間の入出
力伝達特性におけるしきい値電圧が通常1/2VDDよ
りも低い値になってくる。
Trを構成するP型およびN型拡散領域のゲート電極方
向の幅(以下、チャネル幅と称す)はすべて同一であっ
た。このため、前述したようにVout−VDD間の抵
抗値に比較しVout−GND間の抵抗値の方が低い値
になり、入力電圧Vinlと出力電圧Vout間の入出
力伝達特性におけるしきい値電圧が通常1/2VDDよ
りも低い値になってくる。
上述した従来の半導体集積回路装置は、P−Trおよび
N−Trのチャネル幅がすべて同一で′あった。従って
、出力端子とVDD間のP−Trの導通抵抗が出力端子
とGND間のN−trの導通抵抗と等しくならないなめ
、入出力伝達特性におけるしきい値電圧が1/2VDD
にならず、回路の雑音余裕度を小さくしているという欠
点がある。
N−Trのチャネル幅がすべて同一で′あった。従って
、出力端子とVDD間のP−Trの導通抵抗が出力端子
とGND間のN−trの導通抵抗と等しくならないなめ
、入出力伝達特性におけるしきい値電圧が1/2VDD
にならず、回路の雑音余裕度を小さくしているという欠
点がある。
本発明の目的は、入出力伝達特性におけるしきい値電圧
をほぼ電源電圧の半分である1/2VDDに近づけ、回
路の雑音余裕度を大幅に向上させる半導体集積回路装置
を提供することにある。
をほぼ電源電圧の半分である1/2VDDに近づけ、回
路の雑音余裕度を大幅に向上させる半導体集積回路装置
を提供することにある。
すなわち、本発明はP−TrおよびN−Trが少なくと
も2つ以上各々同一のゲート電極によって接続されてい
るため、使用するP −T rおよびN−Trを選択す
ることによって導通抵抗を調整し、もって入出力伝達特
性におけるしきい値電圧の値を1/2VDDに近ずける
ことにある。
も2つ以上各々同一のゲート電極によって接続されてい
るため、使用するP −T rおよびN−Trを選択す
ることによって導通抵抗を調整し、もって入出力伝達特
性におけるしきい値電圧の値を1/2VDDに近ずける
ことにある。
本発明の半導体集積回路装置は、一導電型トランジスタ
と逆導電型トランジスタとの対を列状に複数個並べて構
成する相補型MOSゲートアレイを有する半導体集積回
路装置において、列状に並べられた前記一導電型トラン
ジスタを構成するゲート電極をこのゲート電極と同一の
材料で複数個接続した回路と、列状に並べられた前記逆
導電型トランジスタを構成するゲート電極をこのゲート
電極と同一の材料で複数個接続した回路との少なくとも
一方を含んで構成される。
と逆導電型トランジスタとの対を列状に複数個並べて構
成する相補型MOSゲートアレイを有する半導体集積回
路装置において、列状に並べられた前記一導電型トラン
ジスタを構成するゲート電極をこのゲート電極と同一の
材料で複数個接続した回路と、列状に並べられた前記逆
導電型トランジスタを構成するゲート電極をこのゲート
電極と同一の材料で複数個接続した回路との少なくとも
一方を含んで構成される。
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本発明の第一の実施例を示す半導体集積回路装
置の平面図である。
置の平面図である。
第1図に示すように、この集積回路装置は、P型半導体
基板1に形成されたN型半導体領域2と、このN型領域
内に形成された三列のP型拡散領域3a〜3cとその各
々の拡散領域の間に絶縁膜を介して形成される二本のゲ
ート電w15 a。
基板1に形成されたN型半導体領域2と、このN型領域
内に形成された三列のP型拡散領域3a〜3cとその各
々の拡散領域の間に絶縁膜を介して形成される二本のゲ
ート電w15 a。
5bとから構成され、前記P型拡散領域3bを共有する
二個のP−Trと、前記P型半導体基板1に形成された
三列のN型拡散領域4a〜4cとその隣にさらに三列に
形成されたN型拡散領域4d〜4fとその各々の拡散領
域の間に絶縁膜を介して形成される二本のゲート電極6
a、6bとから構成され、前記N型拡散領域4b、4e
を各々共有する四個のN −T rとをアレイ状に多数
並べた構造を有している。すなわち、前述した四個のN
−Trは二本のゲート電極6a、6bによって二個ずつ
接続された形状を有する。また、前述した第4図に示す
二人力NOR回路と同様の回路を実現するため、P型拡
散領域3a〜3cおよびN型拡散領域4a〜4f上に層
間絶縁膜を介して被着される第一のAl配線層7と、前
記層間絶縁膜に形成されるコンタクトホール8と、第一
のAl配線層7上に眉間絶縁膜を介して被着される第二
のAl配線層9と、スールーホール1oとが設けられる
。
二個のP−Trと、前記P型半導体基板1に形成された
三列のN型拡散領域4a〜4cとその隣にさらに三列に
形成されたN型拡散領域4d〜4fとその各々の拡散領
域の間に絶縁膜を介して形成される二本のゲート電極6
a、6bとから構成され、前記N型拡散領域4b、4e
を各々共有する四個のN −T rとをアレイ状に多数
並べた構造を有している。すなわち、前述した四個のN
−Trは二本のゲート電極6a、6bによって二個ずつ
接続された形状を有する。また、前述した第4図に示す
二人力NOR回路と同様の回路を実現するため、P型拡
散領域3a〜3cおよびN型拡散領域4a〜4f上に層
間絶縁膜を介して被着される第一のAl配線層7と、前
記層間絶縁膜に形成されるコンタクトホール8と、第一
のAl配線層7上に眉間絶縁膜を介して被着される第二
のAl配線層9と、スールーホール1oとが設けられる
。
ここで、P型拡散領域3a、3bとゲート電極5aとか
ら構成されるP−Trは第4図に示すPlに対応し、以
下同様にP型拡散領域3b、3Cとゲート電極5bとか
ら構成されるP−TrはP2に、N型拡散領域4a、4
bとゲート電極6aとから構成されるN−TrはN1に
、N型拡散領域4b、4cとゲート電極6bとから構成
されるN−TrはN2にそれぞれ対応する。
ら構成されるP−Trは第4図に示すPlに対応し、以
下同様にP型拡散領域3b、3Cとゲート電極5bとか
ら構成されるP−TrはP2に、N型拡散領域4a、4
bとゲート電極6aとから構成されるN−TrはN1に
、N型拡散領域4b、4cとゲート電極6bとから構成
されるN−TrはN2にそれぞれ対応する。
かかる構成のトランジスタのチャネル幅についてみると
、P−TrとしてのPl及びP2のチャネル幅に対して
N−TrとしてのN1のチャネル幅の方が狭いため、縦
積みされたトランジスタP1及びP2が導通した時の抵
抗値に比較して、トランジスタN1が導通した時の抵抗
値は従来よりも上記抵抗値により近い値となる。従って
、この時の入出力伝達特性におけるしきい値電圧の値は
1/2VDDに近い値になり、回路における雑音余裕度
が大きくなる。
、P−TrとしてのPl及びP2のチャネル幅に対して
N−TrとしてのN1のチャネル幅の方が狭いため、縦
積みされたトランジスタP1及びP2が導通した時の抵
抗値に比較して、トランジスタN1が導通した時の抵抗
値は従来よりも上記抵抗値により近い値となる。従って
、この時の入出力伝達特性におけるしきい値電圧の値は
1/2VDDに近い値になり、回路における雑音余裕度
が大きくなる。
第2図は本発明の第二の実施例を示す半導体集積回路装
置の平面図である。
置の平面図である。
第2図に示すように、この第二の実施例が前述の第一の
実施例と比較して異なるのは、第一の実施例においてN
−TrとしてのNl、N2のほかに更にチャネル幅の狭
いN−Trを追加したものである。すなわち、前記第一
の実施例における二個のP−TrPl、P2は同一であ
るが、N−Trについてみると、P型半導体基板1に形
成された三列のN型拡散領域4a〜4cとその隣に三列
に形成されたN型拡散領域4d〜4fと4g〜41並び
にその各々の拡散領域の間に絶縁膜を介して形成される
二本のゲート電極6a、6bとから構成され且つ前記N
型拡散領域4b、4e。
実施例と比較して異なるのは、第一の実施例においてN
−TrとしてのNl、N2のほかに更にチャネル幅の狭
いN−Trを追加したものである。すなわち、前記第一
の実施例における二個のP−TrPl、P2は同一であ
るが、N−Trについてみると、P型半導体基板1に形
成された三列のN型拡散領域4a〜4cとその隣に三列
に形成されたN型拡散領域4d〜4fと4g〜41並び
にその各々の拡散領域の間に絶縁膜を介して形成される
二本のゲート電極6a、6bとから構成され且つ前記N
型拡散領域4b、4e。
4hを各々共有する六個のN−Trを有している点が異
っている。また、この第二の実施例は拡散領域4aと4
g、4bと4h、4cと41をそれぞれコンタクトホー
ル8を介して第一のAl配線層7で接続することにより
、前記第一の実施例における導通抵抗よりもP −T
rとN−Trとの導通抵抗をより近ずけることができる
ため、入出力伝達特性におけるしきい値電圧の値を更に
1/2VDDに近い値に近づけ一層雑音余裕度を向上さ
せることができる。
っている。また、この第二の実施例は拡散領域4aと4
g、4bと4h、4cと41をそれぞれコンタクトホー
ル8を介して第一のAl配線層7で接続することにより
、前記第一の実施例における導通抵抗よりもP −T
rとN−Trとの導通抵抗をより近ずけることができる
ため、入出力伝達特性におけるしきい値電圧の値を更に
1/2VDDに近い値に近づけ一層雑音余裕度を向上さ
せることができる。
第3図は本発明の上記二つの実施例における二人力N
OR,回路の入出力伝達特性図である。
OR,回路の入出力伝達特性図である。
第3図に示すように、特性aは前述した第一の実施例に
おける入出力伝達特性を示し、また特性すは前述した第
二の実施例における入出力伝達特性を示す。これからも
分るように、第二の実施例におけるしきい値電圧はほぼ
1/2VDDとなっており、第5図に示した従来のしき
い値電圧(特性C)に比較し大幅に改善されている。
おける入出力伝達特性を示し、また特性すは前述した第
二の実施例における入出力伝達特性を示す。これからも
分るように、第二の実施例におけるしきい値電圧はほぼ
1/2VDDとなっており、第5図に示した従来のしき
い値電圧(特性C)に比較し大幅に改善されている。
以上説明したように、本発明の半導体集積回路装置は、
CMOSゲートアレイにおいて列状に並べられた第一導
電型トランジスタを構成するゲート電極を該ゲート電極
と同一の材料で複数個接続した回路と、列状に並べられ
た逆導電型トランジスタを構成するゲート電極をこのゲ
ート電極と同一の材料で複数個接続した回路との少なく
とも一方を有することにより、回路の構成によって使用
する一導電型および逆導電型トランジスタの数を311
113し雑音余裕度を向上させることができるという効
果がある。
CMOSゲートアレイにおいて列状に並べられた第一導
電型トランジスタを構成するゲート電極を該ゲート電極
と同一の材料で複数個接続した回路と、列状に並べられ
た逆導電型トランジスタを構成するゲート電極をこのゲ
ート電極と同一の材料で複数個接続した回路との少なく
とも一方を有することにより、回路の構成によって使用
する一導電型および逆導電型トランジスタの数を311
113し雑音余裕度を向上させることができるという効
果がある。
第1図は本発明の第一の実施例を示す半導体集積回路装
置の平面図、第2図は本発明の第二の実施例を示す半導
体集積回路装置の平面図、第3図は本発明の上記二実施
例における二人力NOR回路の入出力伝達特性図、第4
図はCMO3)ランジスタで構成した一般的な二人力N
OR回路図、第5図は第4図に示す二人力NOR,回路
の入出力伝達特性図、第6図は従来の一例を説明するた
めのCMOSゲートアレイ・チップの平面図、第7図は
第6図に示すチップ上に第4図の回路を実現した従来の
一例を示す半導体集積回路装置の平面図である。 1・・・P型半導体基板、2・・・N型半導体領域、3
a〜3C・・・P型拡散領域、4a〜41・・・N型拡
散領域、5a、5b・−P−Trのゲート電極、6a、
6b・・・N−Trのゲート電極、7・・・第一のへ2
配線層、8・・・コンタクトホール、9・・・第二のA
e配線層、10・・・スルーホール。
置の平面図、第2図は本発明の第二の実施例を示す半導
体集積回路装置の平面図、第3図は本発明の上記二実施
例における二人力NOR回路の入出力伝達特性図、第4
図はCMO3)ランジスタで構成した一般的な二人力N
OR回路図、第5図は第4図に示す二人力NOR,回路
の入出力伝達特性図、第6図は従来の一例を説明するた
めのCMOSゲートアレイ・チップの平面図、第7図は
第6図に示すチップ上に第4図の回路を実現した従来の
一例を示す半導体集積回路装置の平面図である。 1・・・P型半導体基板、2・・・N型半導体領域、3
a〜3C・・・P型拡散領域、4a〜41・・・N型拡
散領域、5a、5b・−P−Trのゲート電極、6a、
6b・・・N−Trのゲート電極、7・・・第一のへ2
配線層、8・・・コンタクトホール、9・・・第二のA
e配線層、10・・・スルーホール。
Claims (1)
- 一導電型トランジスタと逆導電型トランジスタとの対
を列状に複数個並べて構成する相補型MOSゲートアレ
イを有する半導体集積回路装置において、列状に並べら
れた前記一導電型トランジスタを構成するゲート電極を
このゲート電極と同一の材料で複数個接続した回路と、
列状に並べられた前記逆導電型トランジスタを構成する
ゲート電極をこのゲート電極と同一の材料で複数個接続
した回路との少なくとも一方を含むことを特徴とする半
導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62257691A JPH0199236A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62257691A JPH0199236A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0199236A true JPH0199236A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17309768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62257691A Pending JPH0199236A (ja) | 1987-10-12 | 1987-10-12 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0199236A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03212021A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 入力バッファ回路 |
-
1987
- 1987-10-12 JP JP62257691A patent/JPH0199236A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03212021A (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 入力バッファ回路 |
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