JPS63139A - マスタ−スライス方式のゲ−トアレ−半導体集積回路装置 - Google Patents

マスタ−スライス方式のゲ−トアレ−半導体集積回路装置

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JPS63139A
JPS63139A JP61144368A JP14436886A JPS63139A JP S63139 A JPS63139 A JP S63139A JP 61144368 A JP61144368 A JP 61144368A JP 14436886 A JP14436886 A JP 14436886A JP S63139 A JPS63139 A JP S63139A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、マスタースライス方式によシ構成される半導
体集積回路に関し、特にCMOSゲートアレーの基本セ
ルに関するものである。
〔従来の技術〕
従来、この種のマスタースライス方式による半導体集積
回路のうぢ%にゲートアレー方式の半導体集積回路は、
予め半導体ウェハー上に被数のトランジスタ等の素子よ
シ成る基不セルをマトリックス上に並べておき、その基
本セルをそれぞれ配線で結ぶ事によシ所望する回路機能
を実現するもので、短期間で集積回路が得られる為、近
年、多数のゲートアレーが製品化されている(例えば、
特公昭60−145642号公報、ゲートマレーマ二s
フル(ミマツデータシステム出版)等)。
第7図にゲートアレーのチップ概略図を示す、外部との
インターフェースを行なう人出カバッ7アー用のセル1
0がチップ90周辺部にアシ、チップ中央部には基本セ
ル11が設けられている。
基本セル11は図示の様にマトリックス状に並べられて
おシ、基本セルの構造は様々な形状なものが用いられて
いる。
第8図に従来から用いられているCMOSゲートアレー
の基本セルの1例を示す。Pチャンネル型MOSトラン
ジスタ(以下Pch Trと略す)1とNチャンネル型
MOSトランジスタ(NchTrと略す)2とがPo1
y St  ゲート3の長手方向に対向して設けられて
おl)、PchTrにはP 拡散層4が設けられ、NC
hTr にはN+拡散層5が設けられ、それぞれに電源
及びGND配線が一層のA1配線で配設されている。
第8図の基本セルを利用し、ノンインパーティングバッ
7ア及び3人力ANDゲートを実現した例を第9図およ
び第10図に示す。またその等価回路を第11図および
第12図に示す。第9図、第1O図において実#ij 
1 l→の配線、点線は2層の配線、「・」は拡散層及
びポリシリコンゲートと1層配線とを接続するコンタク
ト、「O」は1層配線と2層配線とを接続するスルーホ
ールである。第11図および第12図の等価回路はPe
hTr101〜104と、Nch Tr  201〜2
04とで構成されている0M08回路である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の基本セルを使用し機能ブロックt−冥現する場合
には、Pch TrとNehTrが第4図に示す様に図
面上の上側にPehTr、下側1cNchTrが並び、
かつ横方向には同一導電型のトランジスタが並んでいた
為、必ず上側のpch Trと下側のNeh Trを接
続する必要があシ、必然的に上下方向の配線が増える為
、K9図、第10図に示した例の様に2層の配線が増え
る。
一般KCMOSゲートアレーにおいては機能ブロック上
を他の2層配線が通過する為、機能ブロック上で2層配
線を使用していると配線性が悪化し未配線が発生する可
能性が高くなる。
また、機能ブロックを実現する上で必ず上のトランジス
タと下のトランジスタとをベアで使用しなければならな
いのでブロック作成の自由度が低いという欠点があった
また、基本セル上を走る電源及びGND配線はI NJ
AAが多く用いられているが、配線のマイグージョンの
問題から、十分に太い配線を使用しなければならず、チ
ップ面積が増加するという欠点もあった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のマスタースライス方式のゲートアレー半導体系
積(ロ)路装置は、第1導電型IViO8)シンジスタ
と第2導電型MO8):tンジスタよシ構成される基本
セルをマトリックス状に配列してなるマスタースライス
方式のゲートアレー半導体集積回路装置において、第1
導電屋MOSトランジスタ群のゲート電極とが分離され
、かつ債方向に交互に並べられていることを特徴とする
〔実施例〕
第1図は本発明の第1の実施例の基本セルのレイアウト
図である。
第1図のpeh Tr 1とNChTr2と韮びは第5
図に示す様に2つずつPch Tr、Nch Trが横
方向に並び、かつ、縦方向には、必ずpch TrとN
chTrとが並ぶ様になっている。
電源配線7及びGND配線8は、縦方向には、点線で示
す2層配線で行なわれている。−般に1層配線よシも2
層配線が厚いので配線のマイグ−ジョンに対して非常に
有洞である。−方図中実線で示す1層の電源及びGND
配線は高々2セル分の電流が流れるのみであるから配線
幅は、さほど太くなくても問題ない。
本発明においては、PchTrとNchTrのペアは、
従来例の様に縦方向だけでなく横方向にも選択すること
が出来るので、第3図に示す様に機能ブロックを実現す
ることが出来る。第3図(a)は第11図と全く同じノ
ンインバーティングバッ7ア−を不発明のセルを利用し
実現したものである。
第3図において実線は一層配線であシ、点線は2層配線
である。
第3図(a)の機能ブロックの配MILにおいては、2
層配#11t−全く使用せずに互いのトランジスタを接
わ己すること出来ており配線性が向上している。
また3人力ANDゲートを不発明の基本セルを利用して
実現した例を第3図(b)〜(d)K示す。第12図に
示す回路図0Peh Tr 101〜l 04とNch
Tr201〜204とが第3図(b)−(d)の各々の
現した例であ〕、2層配線を使用せずに実現することが
可能であシ配線性が向上する。
−1第3図(c) 、 (→は、従来と同様に、縦方向
のPch Tr #とNchTr群とを互いに接続した
例である。特に第3図(d)Fi、第10図の従来のセ
ルを使用したANDゲートの機能ブロックと全く同じで
あシ、従来の機能ブロックがそのまま利用出来る事を示
している。
また第3図(cl FiW、 3図(d)と同じ様に縦
方向のTr群を互いに接続しているが、機能ブロック全
構成しているセルの並び方が第3図(d)と異なるので
、配線が若干異なっている。
一般にゲートアレーにおいては、上で述べた様な単純ゲ
ートだけでなくラッチ、7リツプ・フロップ等のより大
きな機能ブロックがよく用いられるが、これらの大型機
能ブロックは、単純ゲートを複数個使用して実現してい
るので、本発明の基本セルを使用すれば、機能ブロック
作成の自由度が向上し、その結果配線性のよい機能ブロ
ックを作成することが出来る。
また、第1図に示した実施例ではPch Tr群とNe
h Tr  群とが第5図に示す様に2個ずつ交互に並
んでいるが、第6図に示す様1cPehTr群とNch
Tr群とを1個づつ交互に横方向に並べてもよい。その
実施例を第2図に示す。第2図の第2の実施例において
は、第1図に示す第1の実施例の様にあらかじめ一層配
線による補助的な電源配線を引いておく必要はなく、機
能ブロック作成時必要に応じて2層の電源ラインから、
スルーホールを設置して1層で配線すればよいで、横方
向の補助電源配線は不要となシ、機能作成の自由度はよ
シ向上する。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は基本セルのPchTrとN
chTrとを交互に並べ、基本セルへの電源供給′t−
2層配線によって行ない、1層配Mは補助的に用いるこ
とによって、機能ブロックを実現する際の自由度が向上
するという効果があシ、その為、機能ブロックを実現す
る除に使用する2層の配置t減らすことが出来、配線性
を向上させるという効果もある。
また、電源配線が2層配線を使用しているので配線のマ
イグレーシ17に対しても有利になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例の基本セルレイアウト図
、第2図は本発明の第2の実施例の基本セルレイアウト
図、第3図は(A)はノンインバーテイングバッファの
レイアウト図、第3図(b)〜(山はANDゲートのレ
イアウト図、第4図は従来の基本セルのトランジスタ並
びにを示す模式図、第5図は本発明のwclの実施例の
基本セルのトランジスタ並びを示す模式図、第6図は本
発明の第2の実施例の基本セルのトランジスタ並びを示
す模式図、第7図はゲートアレーのチップ概略図、第8
図は従来の基本セルのレイアウト図、第9図は従来のノ
ンインバーテイングバッファのレイアウト図、第1θ図
は従来のA N Dゲートのレイアウト図、第11図は
ノンインバーテイングバッファの等価回路図、第12図
はANDゲートの等価回路図である。 1・・・・・・PチャンネルfihiO8)、’ンジス
タ、2・・・・・・Nチャンネル星biosト=ンジス
タ、3・・・・・・Po1y−8tゲート、4・・・・
・・1拡散層、5・・・・・・N+拡散層、7°・・°
・・電源(VDD)配線、8・・・・・・GND配線、
9・・・・・・チップ、10・・・・−I10セル、1
1・・・・・・基本セル、101〜104・・・・・・
Pチャンネル型MOSトランジスタ、201〜204・
・・・−、Nチヤンネル型MOSトランジスタ、工1〜
工3・・・・・・入力端子、0・・・・・・出力端子。 代理人 弁理士  内 IX    証 −パ1−日 
    二) ガ1図 箭2図 つr13 図 の                 
 ブrラー3 図(bン五3図CC)        
五3図(tb箭4図 yfJs図 筋を図 ¥i7図 ガ9図     ガ/ρ図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1導電型のMOSトランジスタと第2導電型の
    MOSトランジスタより構成される基本セルをマトリッ
    クス状に配列してなるマスタースライス方式のゲートア
    レー半導体集積回路装置において、第1導電型MOSト
    ランジスタ群のゲート電極と第2導電型MOSトランジ
    スタ群のゲート電極とが分離され、かつ横方向に交互に
    並べられている事を特徴とするマスタースライス方式の
    ゲートアレー半導体集積回路装置。
  2. (2)前記基本セルへの電源供給は主として2層配線に
    よって行なわれる事を特徴とする請求の範囲第(1)項
    記載のマスタースライス方式のゲートアレー半導体集積
    回路装置。
  3. (3)縦方向及び横方向の前記第1導電型MOSトラン
    ジスタ群と前記第2導電型MOSトランジスタ群とを相
    互接続することによって機能ブロックが実現されている
    ことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項または第(
    2)項記載のマスタースライス方式のゲートアレー半導
    体集積回路装置。
JP61144368A 1986-06-19 1986-06-19 マスタ−スライス方式のゲ−トアレ−半導体集積回路装置 Expired - Lifetime JPH0831578B2 (ja)

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