JP2001196460A - Semiconductor integrated circuit and method for designing the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit and method for designing the same

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JP2001196460A JP2000340388A JP2000340388A JP2001196460A JP 2001196460 A JP2001196460 A JP 2001196460A JP 2000340388 A JP2000340388 A JP 2000340388A JP 2000340388 A JP2000340388 A JP 2000340388A JP 2001196460 A JP2001196460 A JP 2001196460A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce number of kinds of the cells contained in a library. SOLUTION: A cell containing a plurality of circuit elements each of which is arranged in a specified position and among which specified mutual connections are made is called from a library. Signal application forms to the cell are specified depending on required basic logic functions (NAND and NOR), and mutual wiring among each of a plurality of the cells is determined. For example, if open drain terminals 19 and 21 are grounded and an input signal (C) that is independent from other input signals is applied to a drain terminal 20, a three-input NAND can be formed. If open drain terminals 20 and 21 are connected to a power source and the independent signal is applied to the terminal 19, a three-input NOR can be formed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路お
よびその製造方法にかかわり、特に、特定用途向け集積
回路(ASIC)、マイクロプロセッサ、マイクロコント
ローラ、信号処理プロセッサ等の集積回路およびこれら
を効率よく製造する製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an integrated circuit such as an application specific integrated circuit (ASIC), a microprocessor, a microcontroller, a signal processor and the like, and to efficiently use them The present invention relates to a manufacturing method for manufacturing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、大規模な論理回路を実現する際
に、ゲートアレー、スタンダードセル(あるいはセルベ
ース集積回路)等の方式が広く用いられている。これら
の集積回路においては、セルと呼ばれる部分回路をあら
かじめ用意しておくのが特徴である。
2. Description of the Related Art Conventionally, when realizing a large-scale logic circuit, a method such as a gate array, a standard cell (or a cell-based integrated circuit) and the like are widely used. The feature of these integrated circuits is that a partial circuit called a cell is prepared in advance.

【0003】セルとは、マスクパターンのレイアウトが
済んだNAND、NOR等の小規模の論理回路である。
通常、マスクレイアウトの他に入出力端子の位置、動作
速度が定められている。
A cell is a small-scale logic circuit such as a NAND or a NOR in which a layout of a mask pattern is completed.
Usually, in addition to the mask layout, the positions of input / output terminals and the operation speed are determined.

【0004】このセルに関する情報を集積回路設計支援
用の大型電子計算機の補助記憶装置まとめたものが、セ
ルライブラリ(マクロセルライブラリ、マクロライブラ
リ、デバイスライブラリ、標準セルライブラリ等と呼ば
れることもある)である。
A cell library (also referred to as a macro cell library, a macro library, a device library, a standard cell library, or the like) is a collection of information about the cells and an auxiliary storage device of a large-scale computer for supporting an integrated circuit design. .

【0005】このような所謂CAD用のセルライブラリ
が予め用意されていれば、セルをチップ上に配置し、セ
ルの端子間を配線で接続するだけで目的の論理機能を有
する集積回路を実現することができる。従って、トラン
ジスタレベルの回路動作やレイアウトを考慮せず論理設
計を行うことができるので、目的の機能を有する集積回
路が短時間に作製できる。
[0005] If such a cell library for CAD is prepared in advance, an integrated circuit having a desired logic function can be realized simply by arranging cells on a chip and connecting the terminals of the cells by wiring. be able to. Therefore, since logic design can be performed without considering the transistor operation and layout at the transistor level, an integrated circuit having a desired function can be manufactured in a short time.

【0006】また、本発明に関連した別の関連技術とし
て、パストランジスタ回路があげられる。パストランジ
スタ回路を用いると、2入力のAND、OR、排他的論
理和(XOR)等の論理が、同一の内部回路接続を用い、
外部からの2入力信号とその反転2入力信号(すなわ
ち、2つの相補入力信号)の印加形態を変更することに
より、通常のCMOS回路より少ない面積で、かつ高速
に実現できることが知られている。
[0006] Another related technique related to the present invention is a pass transistor circuit. When a pass transistor circuit is used, logics such as AND, OR, and exclusive OR (XOR) of two inputs use the same internal circuit connection,
It is known that by changing the form of application of two external input signals and its inverted two input signals (that is, two complementary input signals), it is possible to realize a smaller area and higher speed than a normal CMOS circuit.

【0007】このパストランジスタ回路に関する公知技
術としては、文献J.H.Pasternak,etal., IEEE Circuits
and Devices, July 1993,PP 23-28および文献 K. Yano
et. al., IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vo
l. 25, No. 2, pp388-395 (1990)が挙げられる。
[0007] As a known technique relating to this pass transistor circuit, reference can be made to JHPasternak, et al., IEEE Circuits.
and Devices, July 1993, PP 23-28 and literature K. Yano
et.al., IEEE Journal of Solid-State Circuits, Vo
l. 25, No. 2, pp 388-395 (1990).

【0008】さらに、これらの文献においては、このパ
ストランジスタ回路の手法を用いて3入力のOR,AN
D,XOR等の論理を構成するためには、XORを構成
するための内部回路接続がOR,ANDを構成するため
の内部回路接続と異なるとともに、XORを構成するた
めの3入力の信号印加形態がOR,ANDを構成するた
めの3入力の信号印加形態と異なることが記載されてい
る。
Further, in these documents, a three-input OR, AN is used by using the method of the pass transistor circuit.
In order to configure logic such as D and XOR, the internal circuit connection for configuring XOR is different from the internal circuit connection for configuring OR and AND, and a three-input signal application mode for configuring XOR Is different from a three-input signal application mode for forming OR and AND.

【0009】一方、1992年 電子情報通信学会春季大会
C-560の第5-181頁に掲載されたY.Kado. et alによる文
献「CMOS/SIMOXプロセスを用いたパストラン
ジスタ論理ゲートの速度性能」には、パストランジスタ
のソース・ドレイン経路に出力電圧増幅用のインバータ
が接続されるとともに、1つのパストランジスタのドレ
インとゲートとがそれぞれ相補入力信号もしくは同一入
力信号で駆動される場合には、ドレインの入力信号を接
地レベルVSSもしくは電源電圧レベルVDDとすることに
より、速度性能を向上した2入力NAND/ANDゲー
ト回路が開示されている。
On the other hand, the 1992 IEICE Spring Conference
Et al., “Speed performance of pass transistor logic gate using CMOS / SIMOX process”, published on page 5-181 of C-560, includes output voltage on the source-drain path of the pass transistor. When an inverter for amplification is connected and the drain and gate of one pass transistor are driven by complementary input signals or the same input signal, the input signal of the drain is connected to the ground level VSS or the power supply voltage level Vss. A two-input NAND / AND gate circuit with improved speed performance by using DD is disclosed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来のゲートアレー、
スタンダードセル等の大規模論理集積回路で使用される
複数のセルは、その論理が異なれば、その内部回路接続
が異なっている。従って、通常、大規模論理集積回路を
実現するためのセルライブラリは、60個以上の多数の
セルを含むのが普通である。このような多数のセルを準
備するのには、多大なる労力を必要とする。なぜなら、
それぞれのセルの内部回路接続、入出力端子位置を定
め、マスクレイアウトを行ない、遅延時間を評価するこ
とが必要だからである。しかし、この労力削減のため、
セル数を減らしてしまうと、必要な論理がセルとしては
用意されていない場合が多くなる。このような場合に
は、2個以上のセルを組み合わせて、必要とされる論理
を実現することが必要になる。その結果、集積回路の面
積や遅延時間や消費電力が大きくなってしまう。従っ
て、登録するセル数を減らすことは性能面で現実的な解
決策ではない。
SUMMARY OF THE INVENTION Conventional gate arrays,
A plurality of cells used in a large-scale logic integrated circuit such as a standard cell have different internal circuit connections if their logics are different. Therefore, a cell library for realizing a large-scale logic integrated circuit usually includes a large number of cells of 60 or more. Preparing such a large number of cells requires a great deal of effort. Because
This is because it is necessary to determine the internal circuit connection and input / output terminal positions of each cell, perform a mask layout, and evaluate the delay time. However, to reduce this effort,
If the number of cells is reduced, the required logic is often not prepared as cells. In such a case, it is necessary to implement the required logic by combining two or more cells. As a result, the area, delay time, and power consumption of the integrated circuit increase. Therefore, reducing the number of registered cells is not a practical solution in terms of performance.

【0011】さらに重要な点は、この60個もの多数の
セルを用意しても、実際に用いる論理機能のわずか一部
分だけが実現されているにすぎない。例えば、3入力の
論理は全部で256種類もあり、4入力の論理は655
36種類もある。従って、3入力、4入力という単純な
論理を実現するのにも、実際にはセルライブラリの多く
のセルを組み合わせて論理機能を実現することが必要と
なる。このようなセルの組み合わせによって実現した集
積回路は、目的とする論理機能に最も適した回路構成と
はいえない。速度、面積、電力いずれにおいても最適な
回路に比べ劣るという問題がある。
More importantly, the provision of as many as 60 cells provides only a fraction of the actual logic functions used. For example, there are a total of 256 types of three-input logic, and 655 types of four-input logic.
There are 36 types. Therefore, in order to realize a simple logic of three inputs and four inputs, it is actually necessary to realize a logic function by combining many cells in a cell library. An integrated circuit realized by such a combination of cells cannot be said to be a circuit configuration most suitable for a target logical function. There is a problem that the speed, area, and power are all inferior to the optimal circuit.

【0012】J.H.Pasternak,et alによる上記の文献に
は、パストランジスタ回路を用いたスタンダードセル設
計の手法により2入力および3入力のOR,AND,X
ORの論理を実現する方法が示されている。この論文に
紹介された2入力および3入力のOR,ANDの論理を
実現するスタンダードセルを、スタンダードセルに関す
る現在の当業者の常識に沿って詳しく具体的に示すと図
5のようになる。このセルの入力は2入力または3入力
であるため、セル内部に信号反転用のインバータを配置
する必要が有る。従って、図5に示すようなセル内部回
路のトランジスタのソース・ドレイン領域、ゲート電極
等のマスクパターンのレイアウトを予め済ましてから、
このセルの内部接続を行うことによりパストランジスタ
を用いたORまたはANDの論理を実現する論理回路を
提供することができる。この簡単な例を図5の下図に示
す。
In the above-mentioned document by JHPasternak, et al, two-input and three-input OR, AND, and X are obtained by a standard cell design method using a pass transistor circuit.
A method for implementing the logic of OR is shown. FIG. 5 shows in detail the standard cell that realizes the logic of OR and AND of two inputs and three inputs introduced in this paper, in accordance with the common sense of those skilled in the art regarding standard cells. Since this cell has two or three inputs, it is necessary to arrange an inverter for signal inversion inside the cell. Therefore, after the layout of the mask patterns such as the source / drain regions and the gate electrodes of the transistors in the cell internal circuit as shown in FIG.
By performing the internal connection of the cells, a logic circuit which realizes OR or AND logic using a pass transistor can be provided. This simple example is shown in the lower diagram of FIG.

【0013】しかし、このセルでは、セル内のパストラ
ンジスタのソース・ドレイン経路がセルの出力端子に直
接されているために、セル出力の駆動能力がパストラン
ジスタのオン抵抗で制限される。特に、3入力の回路で
は、2つのパストランジスタのソース・ドレイン経路が
入力端子と出力端子との間に直列接続されているため、
このセル出力の駆動能力は著しく低いと言う欠点が有
る。
However, in this cell, since the source / drain path of the pass transistor in the cell is directly connected to the output terminal of the cell, the driving capability of the cell output is limited by the on-resistance of the pass transistor. In particular, in a three-input circuit, the source / drain paths of the two pass transistors are connected in series between the input terminal and the output terminal.
There is a disadvantage that the driving capability of the cell output is extremely low.

【0014】また、このセルでは信号反転用のインバー
タを配置する必要が有るので、セル面積が大きいと言う
欠点がある。
Further, in this cell, it is necessary to arrange an inverter for inverting a signal, so that there is a disadvantage that the cell area is large.

【0015】一方、K.Yano, et alの上記文献およびY.K
ado , et alの上記文献に記載されたパストランジスタ
回路には複数の相補入力信号が印加されることにより、
回路内部での信号反転用のインバータが省略され、また
パストランジスタのソース・ドレイン経路には出力電圧
増幅用のインバータが接続されているが、CAD用のセ
ルライブラリのセルにこのパストランジスタ回路を用い
ると言う概念は示唆されていない。
On the other hand, K. Yano, et al.
A plurality of complementary input signals are applied to the pass transistor circuit described in the above document by ado, et al.
An inverter for inverting a signal inside the circuit is omitted, and an inverter for amplifying an output voltage is connected to the source / drain path of the pass transistor. This pass transistor circuit is used for a cell of a cell library for CAD. The concept is not suggested.

【0016】本発明はCAD用のセルライブラリを用い
て設計される集積回路で種々の論理を実現するセルの内
部回路を同一とし、目的とする論理に応じてセル外部か
らの複数の入力信号の印加形態を変更するだけで目的と
する論理を実現可能な大規模論理集積回路を開発するに
際してなされたものであり、特にその目的とするところ
は、この種の大規模論理集積回路のセルを大駆動能力と
するとともに、さらに、速度性能を向上することを可能
とすることにある。
According to the present invention, an internal circuit of a cell for realizing various logics in an integrated circuit designed using a cell library for CAD is made the same, and a plurality of input signals from the outside of the cell are provided in accordance with a target logic. The purpose of the present invention is to develop a large-scale logic integrated circuit capable of realizing a target logic simply by changing an application form. It is an object of the present invention to make it possible to improve the driving performance and further improve the speed performance.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の一実施形態による半導体集積回路は、実質的
に同一の内部回路接続および実質的に同一の内部回路素
子配置を有する第1のセル(図3の31)と第2のセル
(図3の32)とを少なくともチップ上の異なる位置に具
備し、上記第1と上記第2のセルのそれぞれは、実質的
に四角形の形状を有するとともに、第1、第2、第3、
第4の能動素子(図1のM13,M14,M15,M1
6)と、出力増幅回路(図1のI5)と、第1ノード(N
3)と、第2ノード(N4)と、第1、第2、第3、第
4、第5、第6と第7の入力端子(15,16,17,
18,19,20,21)と、出力端子(22)と、第1
動作電位点(VCC)が供給される第1動作電位供給線と、
第2動作電位点(GND)が供給される第2動作電位供給
線とを含んでなり、上記第1と上記第2のセルのそれぞ
れのセルの内部で、上記出力増幅回路(I5)は上記第1
動作電位供給線と上記第2動作電位供給線とに接続され
ることにより動作電位が供給され、上記第1の能動素子
(M13)のゲート電極は上記第1の入力端子(15)に接
続され、上記第2の能動素子(M14)のゲート電極は上
記第2の入力端子(16)に接続され、上記第3の能動素
子(M15)のゲート電極は上記第3の入力端子(17)に
接続され、上記第4の能動素子(M16)のゲート電極は
上記第4の入力端子(18)に接続され、上記第1の能動
素子(M13)のソース・ドレイン経路は上記第1ノード
(N3)と上記第7の入力端子(21)との間に接続され、
上記第2の能動素子(M14)のソース・ドレイン経路は
上記第1ノード(N3)と上記第2ノード(N4)との間に
接続され、上記第3の能動素子(M15)のソース・ドレ
イン経路は上記第2ノード(N4)と上記第6の入力端子
(20)との間に接続され、上記第4の能動素子(M16)
のソース・ドレイン経路は上記第2ノード(N4)と上記
第5の入力端子(19)との間に接続され、上記出力増幅
回路(I5)の入力と出力とはそれぞれ上記第1ノード
(N3)と上記出力端子(22)とに接続され、上記第1と
上記第2のセルの一方のセル(図3の32)はその外部か
ら、上記第1の入力端子(15)に第1の入力信号(A)が
印加され、上記第2の入力端子(16)に上記第1の入力
信号(A)と逆相の第2の入力信号(AN)が印加され、上
記第3の入力端子(17)に第3の入力信号(B)が印加さ
れ、上記第4の入力端子(18)に上記第3の入力信号
(B)と逆相の第4の入力信号(AN)が印加され、上記第
5の入力端子(19)と上記第6の入力端子(20)と上記
第7の入力端子(21)のうちの少なくとも2つの入力端
子(19,20)は上記第1、上記第2、上記第3、上記
第4の入力信号(A,AN,B,BN)の信号と異なる信
号((C・D・E)N,VCC)が印加されてなることを特徴
とするものである。
According to one embodiment of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit comprising a first circuit having substantially the same internal circuit connection and substantially the same internal circuit element arrangement. Cell (31 in FIG. 3) and the second cell
(32 in FIG. 3) at least at different positions on the chip, wherein each of the first and second cells has a substantially square shape and the first, second, third,
The fourth active element (M13, M14, M15, M1 in FIG. 1)
6), an output amplifier circuit (I5 in FIG. 1), and a first node (N
3), a second node (N4), and first, second, third, fourth, fifth, sixth and seventh input terminals (15, 16, 17,.
18, 19, 20, 21), the output terminal (22) and the first
A first operating potential supply line to which an operating potential point (V CC ) is supplied;
A second operating potential supply line to which a second operating potential point (GND) is supplied, and inside each of the first and second cells, the output amplifier circuit (I5) First
An operating potential is supplied by being connected to the operating potential supply line and the second operating potential supply line, and the first active element
The gate electrode of (M13) is connected to the first input terminal (15), the gate electrode of the second active element (M14) is connected to the second input terminal (16), The gate electrode of the active device (M15) is connected to the third input terminal (17), and the gate electrode of the fourth active device (M16) is connected to the fourth input terminal (18). The source / drain path of one active element (M13) is the first node
(N3) and the seventh input terminal (21),
A source / drain path of the second active element (M14) is connected between the first node (N3) and the second node (N4), and a source / drain path of the third active element (M15). The path is between the second node (N4) and the sixth input terminal
(20), the fourth active element (M16)
Are connected between the second node (N4) and the fifth input terminal (19), and the input and output of the output amplifier circuit (I5) are connected to the first node (N5), respectively.
(N3) and the output terminal (22), and one of the first and second cells (32 in FIG. 3) is externally connected to the first input terminal (15). The first input signal (A) is applied to the second input terminal (16), and the second input signal (AN) having a phase opposite to that of the first input signal (A) is applied to the second input terminal (16). A third input signal (B) is applied to the input terminal (17), and the third input signal (B) is applied to the fourth input terminal (18).
A fourth input signal (AN) having a phase opposite to that of (B) is applied, and among the fifth input terminal (19), the sixth input terminal (20), and the seventh input terminal (21), At least two input terminals (19, 20) are different from the signals of the first, second, third, and fourth input signals (A, AN, B, BN). E) N, V CC ) is applied.

【0018】本発明の他の一実施形態による半導体集積
回路は、実質的に同一の内部回路接続および実質的に同
一の内部回路素子配置を有する第1のセル(図3の31)
と第2のセル(図3の32)とを少なくともチップ上の異
なる位置に具備し、上記第1と上記第2のセルのそれぞ
れは、実質的に四角形の形状を有するとともに、第1、
第2、第3、第4の能動素子(図1のM13,M14,
M15,M16)と、第1と第2のインバータと、出力
増幅回路(図1のI5)と、第1ノード(N3)と、第2ノ
ード(N4)と、第1、第2、第3、第4と第5の入力端
子(16,18,19,20,21)と、出力端子(22)
と、第1動作電位点(VCC)が供給される第1動作電位供
給線と、第2動作電位点(GND)が供給される第2動作
電位供給線とを含んでなり、上記第1と上記第2のセル
のそれぞれのセルの内部で、上記出力増幅回路(I5)は
上記第1動作電位供給線と上記第2動作電位供給線とに
接続されることにより動作電位が供給され、上記第2の
能動素子(M14)のゲート電極は上記第1の入力端子
(16)に接続され、上記第4の能動素子(M16)のゲー
ト電極は上記第2の入力端子(18)に接続され、上記第
1のインバータの入力と出力とは上記第1の入力端子
(16)と上記第1の能動素子(M13)のゲート電極とに
それぞれ接続され、上記第2のインバータの入力と出力
とは上記第2の入力端子(18)と上記第3の能動素子
(M15)のゲート電極とにそれぞれ接続され、上記第1
の能動素子(M13)のソース・ドレイン経路は上記第1
ノード(N3)と上記第5の入力端子(21)との間に接続
され、上記第2の能動素子(M14)のソース・ドレイン
経路は上記第1ノード(N3)と上記第2ノード(N4)と
の間に接続され、上記第3の能動素子(M15)のソース
・ドレイン経路は上記第2ノード(N4)と上記第4の入
力端子(20)との間に接続され、上記第4の能動素子
(M16)のソース・ドレイン経路は上記第2ノード(N
4)と上記第3の入力端子(19)との間に接続され、上
記出力増幅回路(I5)の入力と出力とはそれぞれ上記第
1ノード(N3)と上記出力端子(22)とに接続され、上
記第1と上記第2のセルの一方のセル(図3の32)はそ
の外部から、上記第1の入力端子(16)に第1の入力信
号(AN)が印加され、上記第2の入力端子(18)に第2
の入力信号(BN)が印加され、上記第3の入力端子(1
9)と上記第4の入力端子(20)と上記第5の入力端子
(21)のうちの少なくとも2つの入力端子(19,20)
は上記第1と上記第2の入力信号(AN,BN)の信号と
異なる信号((C・D・E)N,VCC)が印加されてなるこ
とを特徴とするものである。
A semiconductor integrated circuit according to another embodiment of the present invention comprises a first cell (31 in FIG. 3) having substantially the same internal circuit connection and substantially the same internal circuit element arrangement.
And a second cell (32 in FIG. 3) at least at different locations on the chip, wherein each of the first and second cells has a substantially square shape and
Second, third, and fourth active elements (M13, M14,
M15, M16), first and second inverters, an output amplifier circuit (I5 in FIG. 1), a first node (N3), a second node (N4), first, second, and third , Fourth and fifth input terminals (16, 18, 19, 20, 21) and an output terminal (22).
A first operating potential supply line to which a first operating potential point (V cc ) is supplied, and a second operating potential supply line to which a second operating potential point (GND) is supplied. And inside each of the second cells, the output amplifier circuit (I5) is connected to the first operating potential supply line and the second operating potential supply line to supply an operating potential, The gate electrode of the second active element (M14) is connected to the first input terminal.
(16), the gate electrode of the fourth active element (M16) is connected to the second input terminal (18), and the input and output of the first inverter are connected to the first input terminal.
(16) and the gate electrode of the first active element (M13), respectively, and the input and output of the second inverter are connected to the second input terminal (18) and the third active element (M13).
(M15) and the first electrode.
The source / drain path of the active element (M13)
The source / drain path of the second active element (M14) is connected between the node (N3) and the fifth input terminal (21), and is connected to the first node (N3) and the second node (N4). ), And the source / drain path of the third active element (M15) is connected between the second node (N4) and the fourth input terminal (20). Active element of
The source / drain path of (M16) is connected to the second node (N
4) and the third input terminal (19), and the input and output of the output amplifier circuit (I5) are connected to the first node (N3) and the output terminal (22), respectively. A first input signal (AN) is applied to one of the first and second cells (32 in FIG. 3) to the first input terminal (16) from the outside thereof, and The second input terminal (18)
Is applied to the third input terminal (1).
9), the fourth input terminal (20), and the fifth input terminal
At least two input terminals (19, 20) of (21)
Is characterized in that signals ((CDE) N, Vcc ) different from the first and second input signals (AN, BN) are applied.

【0019】本発明の具体的な実施形態による半導体集
積回路は、上記一方のセル(図3の32)の上記第5の入
力端子(19)と上記第6の入力端子(20)と上記第7の
入力端子(21)のうちの上記異なる信号((C・D・E)
N,VCC)が印加される少なくとも1つの入力端子(2
0)は上記第1動作電位供給線(VCC)と上記第2動作電
位供給線(GND)といずれか一方(VCC)に接続されてな
ることを特徴とする(図3参照)。
In the semiconductor integrated circuit according to a specific embodiment of the present invention, the fifth input terminal (19), the sixth input terminal (20) and the fifth input terminal (20) of the one cell (32 in FIG. 7 among the different signals ((CDE)
N, Vcc ) is applied to at least one input terminal (2
0) is connected to either the first operating potential supply line (V cc ) or the second operating potential supply line (GND) (V cc ) (see FIG. 3).

【0020】本発明のより具体的な実施形態による半導
体集積回路は、上記第1動作電位供給線(VCC)と上記第
2動作電位供給線(GND)とは実質的に平行に配置され
てなり、上記第1動作電位供給線と上記第2動作電位供
給線との間に上記一方のセル(図3の32)の上記第1、
上記第2、上記第3、上記第4の能動素子(M13,M
14,M15,M16)と上記出力増幅回路(I5)とが
配置されることを特徴とする(図3参照)。
In a semiconductor integrated circuit according to a more specific embodiment of the present invention, the first operating potential supply line (V cc ) and the second operating potential supply line (GND) are arranged substantially in parallel. The first and second cells of the one cell (32 in FIG. 3) are provided between the first operating potential supply line and the second operating potential supply line.
The second, third and fourth active elements (M13, M13
14, M15, M16) and the output amplifier circuit (I5) are arranged (see FIG. 3).

【0021】本発明のより具体的な実施形態による半導
体集積回路は、上記一方のセル(図3の32)において、
上記第1動作電位供給線(VCC)および上記第2動作電位
供給線(GND)の長手方向と略直交する方向に、上記第
1の能動素子(M13)、上記第2の能動素子(M14)、
上記第3の能動素子(M15)、上記第4の能動素子(M
16)、上記出力増幅回路(I5)を構成する二つの能動
素子(MP、MN)のそれぞれのゲート電極の長手方向は配
置されてなることを特徴とする(図1参照)。
In a semiconductor integrated circuit according to a more specific embodiment of the present invention, in one of the cells (32 in FIG. 3),
The first active element (M13) and the second active element (M14) extend in a direction substantially orthogonal to the longitudinal directions of the first operating potential supply line (V CC ) and the second operating potential supply line (GND). ),
The third active element (M15) and the fourth active element (M
16), the longitudinal direction of each of the gate electrodes of the two active elements ( MP , MN ) constituting the output amplifier circuit (I5) is arranged (see FIG. 1).

【0022】本発明のより具体的な実施形態による半導
体集積回路は、上記一方のセル(図3の32)において、
上記出力増幅回路(I5)を構成する上記二つの能動素子
(MP、MN)のそれぞれは、そのゲート電極が共通接続さ
れ、そのソース・ドレイン経路が並列接続された複数の
能動素子からなることを特徴とする(図1参照)。
In a semiconductor integrated circuit according to a more specific embodiment of the present invention, the above one cell (32 in FIG. 3)
The two active elements constituting the output amplifier circuit (I5)
Each of (M P , M N ) is characterized by comprising a plurality of active elements whose gate electrodes are commonly connected and whose source / drain paths are connected in parallel (see FIG. 1).

【0023】本発明の一実施形態による半導体集積回路
の製造方法は、上記第1と上記第2のセルとに実質的に
同一の入出力端子位置および内部回路素子配置を電子計
算機の記憶手段に予め登録する第1の工程と、上記第1
の工程で登録された上記セルの上記入出力端子位置およ
び上記内部回路素子配置を上記記憶手段から読み出し、
該読み出した上記セルの外部の信号印加形態を指定する
第2の工程と、上記第2の工程で指定された上記セルの
外部の信号印加形態に従ってレイアウトパターンを半導
体基板上に転写する第3の工程とを含むことを特徴とす
る(図24参照)。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the present invention, the input / output terminal positions and the internal circuit element arrangements substantially the same as those of the first and second cells are stored in the storage means of the computer. A first step of registering in advance;
The input / output terminal position and the internal circuit element arrangement of the cell registered in the step of reading from the storage means,
A second step of designating an external signal application mode of the read cell, and a third step of transferring a layout pattern onto a semiconductor substrate according to the external signal application mode of the cell specified in the second step. (See FIG. 24).

【0024】上述の如き本発明の一実施形態による半導
体集積回路によれば、第1のセル(図3の31)と第2の
セル(図3の32)とが実質的に同一の内部回路接続およ
び実質的に同一の内部回路素子配置を有していても、そ
れぞれのセル外部での第1の入力端子(15)と、第2の
入力端子(16)と、第3の入力端子(17)と、第4の入
力端子(18)と、第5の入力端子(19)と、第6の入力
端子(20)と、第7の入力端子(21)との複数の入力信
号の印加形態を変更するだけで、目的とする種々の論理
を実現可能となる。また、この複数の入力信号の独立性
が高ければ、より複雑な論理が実現可能となることは言
うまでもない。
According to the semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the present invention as described above, the first cell (31 in FIG. 3) and the second cell (32 in FIG. 3) have substantially the same internal circuit. Even if the connection and the substantially identical internal circuit element arrangement are provided, the first input terminal (15), the second input terminal (16), and the third input terminal ( 17), application of a plurality of input signals to a fourth input terminal (18), a fifth input terminal (19), a sixth input terminal (20), and a seventh input terminal (21). By simply changing the form, various desired logics can be realized. It goes without saying that if the independence of the plurality of input signals is high, more complicated logic can be realized.

【0025】また、セル内部で、出力増幅回路(I5)の
入力と出力とはそれぞれ第1ノード(N3)と出力端子
(22)とに接続されているため、セルの出力駆動能力を
大きくすることが可能となる。
In the cell, the input and output of the output amplifier circuit (I5) are respectively connected to a first node (N3) and an output terminal.
(22), the output drive capability of the cell can be increased.

【0026】また、一方のセル(図3の32)はその外部
から、第1の入力端子(15)に第1の入力信号(A)が印
加され、第2の入力端子(16)に第1の入力信号(A)と
逆相の第2の入力信号(AN)が印加され、第3の入力端
子(17)に第3の入力信号(B)が印加され、第4の入力
端子(18)に第3の入力信号(B)と逆相の第4の入力信
号(AN)が印加されているため、セル内部で入力信号反
転用のインバータが省略されている。その結果、セルを
小面積とすることも可能となる。
In one cell (32 in FIG. 3), a first input signal (A) is applied to the first input terminal (15) from the outside, and a second input terminal (16) is applied to the second input terminal (16). A second input signal (AN) having a phase opposite to that of the first input signal (A) is applied, a third input signal (B) is applied to a third input terminal (17), and a fourth input terminal (AN) is applied. Since the fourth input signal (AN) having a phase opposite to that of the third input signal (B) is applied to 18), the inverter for inverting the input signal is omitted inside the cell. As a result, the cell can have a small area.

【0027】また、本発明の他の一実施形態による半導
体集積回路によれば、セル内部で入力信号反転用の第1
と第2のインバータが配置されているので、セル面積は
少し大きくなるが、セル外部から相補入力信号を印加す
る必要が無くなり、その結果セル外部の配線チャネルの
面積を低減することができる。
According to the semiconductor integrated circuit of another embodiment of the present invention, the first signal for inverting the input signal inside the cell is provided.
And the second inverter, the cell area is slightly increased, but there is no need to apply a complementary input signal from outside the cell. As a result, the area of the wiring channel outside the cell can be reduced.

【0028】さらに、本発明の一実施形態による半導体
集積回路によれば、セル内部の出力駆動能力向上のため
の出力増幅回路(I5)に動作電位を供給するための第1
動作電位供給線(VCC)と第2動作電位供給線(GND)と
が配置されている。また、一方のセル(図3の32)はそ
の外部から、第6の入力端子(20)と第7の入力端子
(21)とに第1、第2、第3、第4の入力信号(A,A
N,B,BN)のいずれかの信号が印加されることによ
っても、その目的とする論理を実現することができる。
しかし、本発明の具体的な実施形態のように、一方のセ
ルの第6の入力端子 (20)と第7の入力端子(21)と
に第1動作電位供給線(VCC)と第2動作電位供給線(G
ND)のいずれかの固定電位を印加することにより、そ
の目的とする同一の論理を実現することができる。この
ように、固定電位を印加する場合のほうが、前段回路か
ら一方のセルへの複数の入力信号の印加の駆動負荷が小
さくなり、さらに、速度性能を向上することが可能とな
る。
Further, according to the semiconductor integrated circuit of one embodiment of the present invention, the first circuit for supplying the operating potential to the output amplifier circuit (I5) for improving the output drive capability inside the cell.
An operating potential supply line (V CC ) and a second operating potential supply line (GND) are arranged. One of the cells (32 in FIG. 3) has a sixth input terminal (20) and a seventh input terminal
(21) and the first, second, third, and fourth input signals (A, A
N, B, or BN) can also achieve the intended logic.
However, as in the specific embodiment of the present invention, the first operating potential supply line (V CC ) and the second operating potential supply line (V CC ) are connected to the sixth input terminal (20) and the seventh input terminal (21) of one cell. Operating potential supply line (G
By applying any one of the fixed potentials (ND), it is possible to realize the same target logic. As described above, when the fixed potential is applied, the driving load for applying a plurality of input signals from the preceding circuit to one of the cells becomes smaller, and the speed performance can be further improved.

【0029】本発明のより具体的な実施形態による半導
体集積回路は、実質的に平行に配置された第1動作電位
供給線(VCC)と第2動作電位供給線(GND)との間に一
方のセル(図3の32)の第1、第2、第3、第4の能動
素子(M13,M14,M15,M16)と出力増幅回路
(I5)とが配置されているので、第1動作電位供給線
(VCC)および第2動作電位供給線(GND)と略直交する
配線により一方のセルの第6の入力端子(20)と第7の
入力端子(21)とに第1動作電位供給線(VCC)と第2動
作電位供給線(GND)のいずれかの固定電位を容易に印
加することができる。
A semiconductor integrated circuit according to a more specific embodiment of the present invention is arranged between a first operating potential supply line (V cc ) and a second operating potential supply line (GND) which are arranged substantially in parallel. First, second, third, and fourth active elements (M13, M14, M15, M16) of one cell (32 in FIG. 3) and an output amplifier circuit
(I5), the first operating potential supply line
(V cc ) and the second operating potential supply line (GND) are connected to the sixth input terminal (20) and the seventh input terminal (21) of one of the cells by a wiring substantially orthogonal to the first operating potential supply line ( V CC ) or the fixed potential of the second operating potential supply line (GND) can be easily applied.

【0030】本発明のより具体的な実施形態による半導
体集積回路では、第1動作電位供給線(VCC)および第2
動作電位供給線(GND)の長手方向と、第1の能動素子
(M13)、第2の能動素子(M14)、第3の能動素子
(M15)、第4の能動素子(M16)、出力増幅回路(I
5)を構成する二つの能動素子(MP、MN)のそれぞれの
ゲート電極の長手方向との配置が工夫されているので、
小さなセル面積を実現できる(図1参照)。
In a semiconductor integrated circuit according to a more specific embodiment of the present invention, the first operating potential supply line (V cc ) and the second
The longitudinal direction of the operating potential supply line (GND) and the first active element
(M13), second active element (M14), third active element
(M15), the fourth active element (M16), and the output amplifier circuit (I
Since the arrangement of the two active elements (M P , M N ) constituting 5) in the longitudinal direction of each gate electrode is devised,
A small cell area can be realized (see FIG. 1).

【0031】本発明のより具体的な実施形態による半導
体集積回路では、上記出力増幅回路(I5)を構成する上
記二つの能動素子(MP、MN)のそれぞれは、並列接続さ
れた複数の能動素子からなるので、小さなセル面積にも
かかわらず、上記出力増幅回路(I5)の出力駆動能力を
大きくできる(図1参照)。
In a semiconductor integrated circuit according to a more specific embodiment of the present invention, each of the two active elements (M P , M N ) constituting the output amplifier circuit (I5) includes a plurality of parallel-connected plural active elements. Because of the active elements, the output drive capability of the output amplifier circuit (I5) can be increased despite the small cell area (see FIG. 1).

【0032】本発明の一実施形態による半導体集積回路
の製造方法(図24参照)は、上述の利点を有するセルを
含む半導体集積回路の電子計算機支援による設計(CA
D)およびこの設計による実際の製造を可能とするもの
である。
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention (see FIG. 24) is a method of designing a computer integrated circuit (CA) including a cell having the above-mentioned advantages.
D) and the actual production by this design.

【0033】本発明のその他の目的と特徴は、以下の実
施例から明らかとなろう。
[0033] Other objects and features of the present invention will be apparent from the following examples.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以上本発明の基本的な構成と作用
を説明したが、以下に本発明の実施例を図面に沿って詳
細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The basic structure and operation of the present invention have been described above, and embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0035】図1は上述した本発明の基本的な構成を有
するセルサイブラリに登録された2つのセル例を示すも
のであり、2つのセルPC3,PC4のそれぞれのセル
サイズと端子位置、論理機能、セル内部回路、遅延時間
特性を上部に示し、セルPC3の内部回路素子配置(レ
イアウトパターン)を下部に示している。
FIG. 1 shows an example of two cells registered in a cell library having the above-described basic configuration of the present invention. The cell sizes and terminal positions of the two cells PC3 and PC4, the logical functions, The cell internal circuit and the delay time characteristics are shown at the top, and the internal circuit element arrangement (layout pattern) of the cell PC3 is shown at the bottom.

【0036】セルPC4はセルPC3より内部回路素子
数が2つ多く、入力信号数が1つ多いことにより、セル
PC3より複雑な論理を実現することが可能となる。
The cell PC4 has two more internal circuit elements than the cell PC3 and has one more input signal, so that it is possible to realize more complicated logic than the cell PC3.

【0037】図1の下部のセルPC3の内部回路素子配
置(レイアウトパターン)に示すように、実質的に四角形
の形状を有するセルの内部で、第1動作電位供給線(V
CC)と第2動作電位供給線(GND)とは実質的に平行に
配置されてなり、第1動作電位供給線と第2動作電位供
給線との間に、nチャネル型の第1、第2、第3、第4
のMOSトランジスタ(M13,M14,M15,M1
6)と、出力インバータ(I5)を構成するpチャネル型
の出力MOSトランジスタ(MP)およびnチャネル型の
出力MOSトランジスタ(MN)とが配置され、出力イン
バータ(I5)は第1動作電位供給線と第2動作電位供給
線とに接続されることにより動作電位が供給され、第1
のMOSトランジスタ(M13)のゲート電極は第1の入
力端子(15)に接続され、第2のMOSトランジスタ
(M14)のゲート電極は第2の入力端子(16)に接続さ
れ、第3のMOSトランジスタ(M15)のゲート電極は
第3の入力端子(17)に接続され、第4のMOSトラン
ジスタ(M16)のゲート電極は第4の入力端子(18)に
接続され、第1のMOSトランジスタ(M13)のソース
・ドレイン経路は第1ノード (N3)と第7の入力端子
(21)との間に接続され、第2のMOSトランジスタ
(M14)のソース・ドレイン経路は第1ノード (N3)
と第2ノード(N4)との間に接続され、第3のMOSト
ランジスタ(M15)のソース・ドレイン経路は第2ノー
ド (N4)と第6の入力端子(20)との間に接続され、
第4のMOSトランジスタ(M16)のソース・ドレイン
経路は第2ノード (N4)と第5の入力端子(19)との
間に接続され、出力インバータ(I5)の入力であるpチ
ャネル型の出力MOSトランジスタ(MP)およびnチャ
ネル型の出力MOSトランジスタ(MN)のゲート電極と
出力インバータ(I5)の出力であるpチャネル型の出力
MOSトランジスタ(MP)およびnチャネル型の出力M
OSトランジスタ(MN)のドレイン領域とはそれぞれ第
1ノード(N3)と出力端子(22)とに接続されている。
As shown in the internal circuit element layout (layout pattern) of the cell PC3 at the bottom of FIG. 1, a first operating potential supply line (V
CC ) and a second operating potential supply line (GND) are arranged substantially in parallel, and an n-channel first and second n-channel type are provided between the first operating potential supply line and the second operating potential supply line. 2, 3rd, 4th
MOS transistors (M13, M14, M15, M1)
6), a p-channel type output MOS transistor (M P ) and an n-channel type output MOS transistor (M N ) which constitute the output inverter (I5), and the output inverter (I5) has a first operating potential. The operating potential is supplied by being connected to the supply line and the second operating potential supply line,
The gate electrode of the MOS transistor (M13) is connected to the first input terminal (15), and the second MOS transistor (M13)
The gate electrode of (M14) is connected to the second input terminal (16), the gate electrode of the third MOS transistor (M15) is connected to the third input terminal (17), and the fourth MOS transistor (M16 ) Is connected to the fourth input terminal (18), and the source / drain path of the first MOS transistor (M13) is connected to the first node (N3) and the seventh input terminal.
(21), a second MOS transistor
The source / drain path of (M14) is the first node (N3)
And a source / drain path of the third MOS transistor (M15) is connected between the second node (N4) and the sixth input terminal (20),
The source / drain path of the fourth MOS transistor (M16) is connected between the second node (N4) and the fifth input terminal (19), and is a p-channel type output which is an input of the output inverter (I5). The gate electrode of the MOS transistor (M P ) and the n-channel output MOS transistor (M N ) and the output of the output inverter (I5) are the p-channel output MOS transistor (M P ) and the n-channel output M.
The drain region of the OS transistor (M N ) is connected to the first node (N3) and the output terminal (22), respectively.

【0038】尚、図1のセルPC3で、第1のインバー
タの入力と出力とを第2の入力端子(16)と第1のMO
Sトランジスタ(M13)のゲート電極にそれぞれ接続
し、第2のインバータの入力と出力とを第4の入力端子
(16)と第4のMOSトランジスタ(M16)のゲート電
極にそれぞれ接続すれば、セル面積は少し大きくなるも
のの、セルから第1の入力端子(15)と第3の入力端子
(18)とを省略することができるとともに、セル外部か
らの相補入力信号の供給を不必要とでき、セル外部の配
線チャネル面積を低減することが可能となる。
In the cell PC3 of FIG. 1, the input and output of the first inverter are connected to the second input terminal (16) and the first MO.
The input and output of the second inverter are connected to the gate electrode of the S transistor (M13), respectively.
(16) and the gate electrode of the fourth MOS transistor (M16), the cell area is slightly increased, but the first input terminal (15) and the third input terminal
(18) can be omitted, and it is not necessary to supply a complementary input signal from outside the cell, and the wiring channel area outside the cell can be reduced.

【0039】特に、セル内部で、第1動作電位供給線
(VCC)と第2動作電位供給線(GND)の方向と略直交す
る方向に、nチャネル型の第1、第2、第3、第4のM
OSトランジスタ(M13,M14,M15,M16)
と、出力インバータ(I5)を構成するnチャネル型の出
力MOSトランジスタ(MN)のチャネル長(L1)が規定さ
れている。また、出力インバータ(I5)の定常電流を低
減するためのpチャネル型のMOSトランジスタ
(MP’)が配置されているため、出力インバータ(I5)
を構成するpチャネル型の出力MOSトランジスタ
(MP)のチャネル長(L2)は少し上述のチャネル長(L1)
より小さくなっている。
In particular, in the cell, the first operating potential supply line
(V cc ) and the n-channel first, second, third, and fourth M in a direction substantially orthogonal to the direction of the second operating potential supply line (GND).
OS transistor (M13, M14, M15, M16)
And the channel length (L 1 ) of the n-channel output MOS transistor (M N ) constituting the output inverter (I5). Also, a p-channel type MOS transistor for reducing the steady-state current of the output inverter (I5)
(M P ′), the output inverter (I5)
P-channel type output MOS transistor
The channel length (L 2 ) of (M P ) is slightly larger than the channel length (L 1 )
It is smaller.

【0040】また、出力インバータ(I5)の出力駆動能
力を大きくするため、pチャネル型の出力MOSトラン
ジスタ(MP)およびnチャネル型の出力MOSトランジ
スタ(MN)はそれぞれ2つのゲート電極が共通接続さ
れ、2つのソース・ドレイン経路が並列接続されている
ことに注意されたい。
In order to increase the output driving capability of the output inverter (I5), the p-channel type output MOS transistor (M P ) and the n-channel type output MOS transistor (M N ) have two common gate electrodes. Note that the two source / drain paths are connected in parallel.

【0041】このように、セルPC3は、nチャネルM
OSトランジスタ(M13とM14,あるいはM15と
M16)を対にした2分木状に接続した内部回路を用
い、この回路接続に対応したマスクパターンレイアウト
を予め行なっておく(図1下図)。
As described above, the cell PC3 has the n-channel M
Using an internal circuit in which OS transistors (M13 and M14, or M15 and M16) are connected in a binary tree shape, a mask pattern layout corresponding to this circuit connection is performed in advance (FIG. 1, lower diagram).

【0042】尚、セルPC3には4つのゲート入力端子
(15〜18)と、3つの開放ドレイン入力端子(19〜
21)とがあり、22が出力端子である。これら端子
は、例えば、第1層配線と第2層目配線とのスルーホー
ルを用いて形成する(図1下図参照)。
The cell PC3 has four gate input terminals.
(15-18) and three open drain input terminals (19-
21), and 22 is an output terminal. These terminals are formed, for example, by using through holes between the first layer wiring and the second layer wiring (see the lower diagram in FIG. 1).

【0043】この時、セル内部のトランジスタ間の配線
は主に第1層目の配線で行ない(図1の下部の”セル内
のレイアウトパターン”参照)、セル相互間の配線はス
ルーホールに第2層配線を接続して行なう。第2層配線
と交差する横方向の配線は、さらに、第3層配線によっ
て行なうことができる(図3の”セルの配置とセル外の
配線”参照)。
At this time, the wiring between the transistors inside the cell is mainly performed by the wiring of the first layer (refer to the “layout pattern in the cell” at the bottom of FIG. 1), and the wiring between the cells is formed through the through hole. This is performed by connecting two-layer wiring. The horizontal wiring crossing the second-layer wiring can be further performed by a third-layer wiring (see “Cell Arrangement and Wiring Outside the Cell” in FIG. 3).

【0044】本セルはMOSFETのドレイン端子(図
1の19,20,21)が開放となっており、この開放
ドレイン端子に対するセル外部からの入力の印加形態を
変えることにより、異なった論理出力を得ることができ
る。開放ドレイン端子(19、20,21)への入力の印
加形態としては、以下に示す形態がある(図2参照)。
In this cell, the drain terminals (19, 20, 21 in FIG. 1) of the MOSFET are open, and different logic outputs can be obtained by changing the form of application of an input from outside the cell to the open drain terminal. Obtainable. There are the following modes for applying an input to the open drain terminals (19, 20, 21) (see FIG. 2).

【0045】すなわち、入力の印加形態は、(1)電源線
(VCC)に接続する、(2)接地線(GND)に接続する、
(3)他の入力端子(15−21)に与える信号と同一の信
号と接続する、(4)他の入力端子(15−21)に与える
信号の相補信号と接続する、(5)以上にあてはまらない
独立な信号を接続する、である。
That is, the input application form is (1) power supply line
(V CC ), (2) Connect to ground line (GND),
(3) Connect with the same signal as the signal given to the other input terminal (15-21), (4) Connect with the complementary signal of the signal given to the other input terminal (15-21), (5) and more Connect independent signals that do not apply.

【0046】尚、セルPC4の内部回路素子配置(レイ
アウトパターン)も、セルPC3の内部回路素子配置(レ
イアウトパターン)と同様に構成されることができる。
Incidentally, the internal circuit element arrangement (layout pattern) of the cell PC4 can be configured in the same manner as the internal circuit element arrangement (layout pattern) of the cell PC3.

【0047】図2に示すように、開放ドレイン端子(1
9−21)に与える信号の印加形態を変化させることに
より、様々な論理出力を得ることができる。図2の9つ
の例では、ゲート入力端子(15,16,17,18)に
は皆等しくA,AN,B,BNの信号が与えられている
(相補信号を末尾にNを加えて示す)。開放ドレイン端子
(19−21)への信号の印加形態はそれぞれ異なる。図
2のaにおいては開放ドレイン端子19,21を接地線
に接続し、端子20には他の入力信号(15−19、2
1)とは独立の信号(C)を与えている。この時、(15)
=A、(16)=AN、(17)=B、(18)=BN、(1
9)=0、(20)=C、(21)=0の条件を、次式で与
えられるセルの出力式(図1”論理機能”参照)に代入す
れば、 (22)=(((19)(18)+(20)(17))
(16)+(21)(15))N 出力端子(22)への論理出力を得ることができる。こ
の場合は (22)=((AN)BC)N となり3入力のNANDの機能が実現できる(但し、A
入力は負論理)。
As shown in FIG. 2, the open drain terminal (1
Various logic outputs can be obtained by changing the application form of the signal given in 9-21). In the nine examples of FIG. 2, the signals of A, AN, B, and BN are all given equally to the gate input terminals (15, 16, 17, 18).
(The complementary signal is indicated by adding N to the end.) Open drain terminal
(19-21) are applied in different forms. In FIG. 2A, the open drain terminals 19 and 21 are connected to the ground line, and another input signal (15-19, 2
A signal (C) independent of 1) is given. At this time, (15)
= A, (16) = AN, (17) = B, (18) = BN, (1
If the conditions of 9) = 0, (20) = C, and (21) = 0 are substituted into the cell output equation (see “Logic Function” in FIG. 1) given by the following equation, (22) = (((( 19) (18) + (20) (17))
(16) + (21) (15)) N It is possible to obtain a logical output to the output terminal (22). In this case, (22) = ((AN) BC) N, and a three-input NAND function can be realized (however, A
Input is negative logic).

【0048】また図2のbに示すように、開放ドレイン
端子20、21を電源線に接続し、19に他の入力端子
とは独立の信号(C)を与えることにより3入力のNOR
を実現することができる。他の論理機能についても同様
である。
As shown in FIG. 2B, the open drain terminals 20 and 21 are connected to a power supply line, and a signal (C) independent of the other input terminals is applied to 19, thereby providing a three-input NOR.
Can be realized. The same applies to other logic functions.

【0049】このように、内部回路接続が互いに同一で
あるとともに単純な2つのセルPC3((31)、(32))
を用いて、複雑な論理機能を実現した例を図3に示す。
As described above, the simple two cells PC3 ((31) and (32)) having the same internal circuit connection as each other are used.
FIG. 3 shows an example in which a complicated logical function is realized by using.

【0050】図3に示すように、セルPC3((31)、
(32))を2個配置し、2つのセルの電源線(VCC)と接
地線(GND)とを共通接続するとともに、セル外部にお
ける信号供給配線を異ならせることにより3入力のNA
NDと3入力のNORが実現できる。この時、セル内の
素子配置、およびセル内の配線は当然2つのセルで同一
であるから、上からチップを見たときのレイアウトパタ
ーンは2つのセルとも同じである(図3の下部の”セル
内のレイアウトパターン”参照)。
As shown in FIG. 3, the cell PC3 ((31),
(32)), the power supply line (V cc ) and the ground line (GND) of the two cells are connected in common, and the signal input wiring outside the cell is made different, so that a three-input NA is provided.
ND and 3-input NOR can be realized. At this time, since the element arrangement in the cell and the wiring in the cell are naturally the same in the two cells, the layout pattern when the chip is viewed from above is the same for both cells (the lower part of FIG. 3). Layout pattern in cell ”).

【0051】本実施例のセルPC3の大きな特徴は、3
入力のNANDのような単純な論理だけでなく、図2の
dに示すように2入力(BN,C)のXORをとってその
出力をさらに第3の信号(A)とNANDをとるという複
雑な機能もセル1個により実現できる点である。この場
合開放ドレイン端子19は接地線(GND)と接続し、端
子20は独立な信号Cと接続し、端子21には信号Cの
相補信号を接続する。この同じ論理機能を図5に示すよ
うな従来のセルライブラリを用いて実現しようとすると
内部回路接続および内部回路素子配置の異なった少なく
とも2つのセルOR3,AN3を組み合わせる必要があ
る。
The major feature of the cell PC3 of this embodiment is that
Not only a simple logic such as an input NAND, but also a complicated operation of XORing two inputs (BN, C) as shown in FIG. 2D and further NANDting the output with the third signal (A). Is that a single function can be realized by one cell. In this case, the open drain terminal 19 is connected to a ground line (GND), the terminal 20 is connected to an independent signal C, and the terminal 21 is connected to a complementary signal of the signal C. In order to realize the same logical function using a conventional cell library as shown in FIG. 5, it is necessary to combine at least two cells OR3 and AN3 having different internal circuit connections and internal circuit element arrangements.

【0052】一方、図4には内部回路接続および内部回
路素子配置が同一である本実施例のセルPC3を2個だ
け用いてかなり複雑な論理機能を実現した例を示す。こ
の図4の例では、従来の7個のセルを必要とする論理
を、内部回路接続および内部回路素子配置の同一の2個
のセルPC3のみにより実現できることを示している。
On the other hand, FIG. 4 shows an example in which a considerably complicated logic function is realized by using only two cells PC3 of this embodiment having the same internal circuit connection and internal circuit element arrangement. In the example of FIG. 4, it is shown that the conventional logic requiring seven cells can be realized only by two cells PC3 having the same internal circuit connection and internal circuit element arrangement.

【0053】このように、本セルPC3を1個のみ使用
することで、複雑な種々の論理機能を実現できるので、
複雑な論理機能の論理回路を極めてコンパクトに実現す
ることができる。
As described above, by using only one cell PC3, various complicated logical functions can be realized.
A logic circuit having a complicated logic function can be realized extremely compactly.

【0054】以上のように、従来の実用的なセルライブ
ラリといえば60個以上のセルを用意する必要があった
が、本発明では10個以下の種類のセルでセルライブラ
リを実現できる。これまで説明してきたPC3(図1参
照)の他に、図1のPC4と各種のインバータ回路があ
れば、従来の60個のライブラリよりはるかに多くの機
能を実現できる。図1のPC4はPC3の端子21にさ
らに2個のMOSFETを接続したもので、PC3より
もさらに複雑な論理機能を実現できる。従って、これら
のセルPC3,PC4により、短時間に高性能な集積回
路が実現できる。
As described above, in the conventional practical cell library, it was necessary to prepare 60 or more cells, but in the present invention, a cell library can be realized with 10 or less types of cells. If the PC 4 of FIG. 1 and various inverter circuits are provided in addition to the PC 3 (see FIG. 1) described above, much more functions can be realized than the conventional 60 libraries. PC4 in FIG. 1 is obtained by connecting two more MOSFETs to the terminal 21 of PC3, and can realize a more complicated logic function than PC3. Therefore, a high-performance integrated circuit can be realized in a short time by these cells PC3 and PC4.

【0055】また、複雑な論理機能をコンパクトに実現
できるため、回路の速度、面積、消費電力のいずれも大
きく改善することができる。
Further, since a complicated logic function can be realized compactly, all of the circuit speed, area and power consumption can be greatly improved.

【0056】尚、図1の本実施例のPC3セルは、Past
ernak et alの文献に開示された図5の3入力ORの一
部分(M9−M12を接続している部分)を単にセルとし
て登録し直したものに見えるかもしれない。しかし、こ
れを当業者が着想をするには大きな困難があることを指
摘しておきたい。これは、以下に述べる事情による。
The PC3 cell of the present embodiment shown in FIG.
It may look like a part of the three-input OR (the part connecting M9-M12) of FIG. 5 disclosed in the literature of ernak et al is simply re-registered as a cell. However, it should be pointed out that there is great difficulty for those skilled in the art to conceive of this. This is due to the circumstances described below.

【0057】CADのセルライブラリに登録されるセル
とは、上記したようにレイアウト済みの論理回路であ
り、集積回路全体の論理設計を行なう前に用意するもの
である。セルのレイアウトは手間暇のかかる作業である
から、論理設計において使用頻度の高い論理機能のセル
を選んでセルライブラリを構築するのは当然のことであ
る。従来、使用頻度の高い論理機能とは、1入力INV
ERTER,2入力もしくは3入力のAND、OR、X
OR(あるいは、これらの否定)であり、これらを組み合
わせていかにして効率良く集積回路の複雑な論理を構成
するかが論理設計者の腕の見せどころである。
The cells registered in the CAD cell library are logic circuits that have been laid out as described above, and are prepared before the logic design of the entire integrated circuit is performed. Since laying out cells is a time-consuming task, it is natural to select a cell having a logic function that is frequently used in logic design and construct a cell library. Conventionally, a frequently used logic function is a one-input INV
ERTER, 2-input or 3-input AND, OR, X
OR (or the negation of these), and it is a logical designer's skill to show how to combine them to efficiently construct a complicated logic of an integrated circuit.

【0058】これに対して、図1の本実施例のPC3セ
ルの論理出力(22)を、入力端子(15〜21)の信号の
関数としてBool式で表わすと以下のような複雑なも
のとなってしまう(図1”論理機能”参照)。
On the other hand, when the logical output (22) of the PC3 cell of this embodiment shown in FIG. 1 is represented by a Boolean expression as a function of the signal of the input terminals (15 to 21), the following complex ones are obtained. (See "Logic Function" in FIG. 1).

【0059】 (22)=(((19)(18)+(20)(17))(16)+(21)(15))N 従って、このような複雑な論理機能を有し、使用頻度が
低いと考えられる回路をセルライブラリの基本セルとし
て敢えて用いるには、当業者には相当の抵抗がある。す
なわち、セルライブラリを作ることは相当手間暇のかか
る作業であるので、その時に、従来の論理設計において
使用頻度がほとんどない回路をセルとして登録しようと
いうのは、よほど強い動機付けがないとできるものでは
ない。
(22) = (((19) (18) + (20) (17)) (16) + (21) (15)) N Therefore, having such a complicated logic function, Those skilled in the art have considerable resistance to dare to use circuits considered to be low as basic cells in a cell library. In other words, creating a cell library is a rather time-consuming task, so registering a circuit that is rarely used in a conventional logic design as a cell at that time can be done without very strong motivation. is not.

【0060】Pasternak et alの上記文献もスタンダー
ドセルの論理機能としてAND,OR,XORをあげて
いるのは、従来のこの伝統的な考え方に沿っているもの
である。また、Yano et alの上記文献も、やはりこの伝
統的な考え方に沿っている。このYanoは、本発明の発明
者の一人であるが、この文献が著作された1990年の
時点では2分岐のパストランジスタ回路の内部回路の信
号印加接続を部分的に変更するだけで、AND回路がO
R回路に変更できることを認識しており、これをこの論
文に記している。しかし、部分的にせよ接続変更は必要
なのでANDとORという別々のセルが必要であると考
えていた。また、ANDやORやXORという別のセル
を基本に論理設計を行なうという従来の前提を疑うとこ
ろまでには至らなかった。このように論理回路の設計者
にとって、ANDやORやXORの別々のセルを使って
論理設計を行なうということは、”算数をするのに数字
をつかう”のにも似た前提であって、この伝統的な考え
方を見直すということは当業者にとって極めて困難であ
った。
The above-mentioned document of Pasternak et al also mentions AND, OR, and XOR as the logical functions of the standard cell in line with this traditional concept. Also, the above-mentioned document by Yano et al follows this traditional idea. This Yano is one of the inventors of the present invention, but as of 1990, when this document was written, the AND circuit was changed only by partially changing the signal application connection of the internal circuit of the two-branch pass transistor circuit. Is O
Recognizing that it can be changed to an R circuit, this is described in this paper. However, since it was necessary to change the connection even partially, it was thought that separate cells, AND and OR, were necessary. Further, the conventional assumption that the logic design is performed on the basis of another cell such as AND, OR, or XOR has not been doubted. Thus, for a logic circuit designer, performing logic design using separate cells of AND, OR, and XOR is a premise similar to "using numbers for arithmetic". It was extremely difficult for those skilled in the art to review this traditional way of thinking.

【0061】これに対して、発明者等は図1のセルPC
3を1種類のみ用いることにより、そのセル外部からの
入力信号の印加形態を変えるだけで異なる多くの論理機
能が実現されることを見出した。これにより、セルの機
能はANDやORを基にした判り易いものでなくてはな
らないという従来の固定観念から脱却して、この2分岐
接続回路自体をセルとして登録し、これを基にした論理
設計のあるべき姿を再構築すべきであるという発想に至
ったものである。
On the other hand, the present inventors have shown that the cell PC of FIG.
It has been found that by using only one of the three types, many different logic functions can be realized only by changing the application form of the input signal from outside the cell. This departs from the conventional stereotype that the function of the cell must be easy to understand based on AND or OR, registers the two-branch connection circuit itself as a cell, and creates a logic based on this. The idea was that the ideal form of design should be reconstructed.

【0062】また、一方、図1の論理機能の異なる複数
のセルPC3セルは、内部回路接続および内部回路素子
配置が同一であり、セル外部からの入力信号の印加形態
のみが異なるので、図1のセルPC3の機能が複雑で分
かりにくいという点は、数年前であれば致命的な欠点で
あった。仮りに、セルライブラリにセルPC3が用意さ
れたと仮定しても、論理設計者はこのようなわかりにく
いセルを使おうとはしかったであろう。
On the other hand, the plurality of cells PC3 having different logic functions shown in FIG. 1 have the same internal circuit connection and internal circuit element arrangement, and differ only in the form of application of an input signal from outside the cell. The fact that the function of the cell PC3 is complicated and difficult to understand was a fatal drawback a few years ago. Even if it is assumed that the cell PC3 is prepared in the cell library, the logic designer would have tried to use such an obscure cell.

【0063】ところが最近論理自動合成ツール(目的と
する論理機能を入力すると、これを実現するセルの接続
ネットリストを自動的に出力するツール)が急速に実用
化されたため、最適な論理回路を設計する(すなわちセ
ルの接続関係を決定する)のは設計者ではなく、コンピ
ュータが行なうようになりつつある。以上の状況に基づ
き、セル機能が設計者にとっての判り易いかどうかは、
潜在的にはすでに重要ではなくなっていることに本発明
者は気がついた。これを基に、長年にわたって用いられ
てきたAND,OR,XOR,INVERTを基本セル
とする集積回路の論理設計の基本を覆す本発明に至った
ものである。実際発明者らは、図1のようなセルを組み
合わせて任意の論理機能を実現するソフトウエアの開発
にも成功している。また、これを用いると、集積回路の
面積、速度、消費電力が大幅に改善されることを確認し
ている。
However, recently, an automatic logic synthesis tool (a tool for automatically outputting a connection netlist of cells for realizing a desired logic function when a desired logic function is input) has been rapidly put into practical use. It is not the designer who decides (that is, determines the connection relationship of the cells), but the computer. Based on the above situation, whether the cell function is easy for the designer to understand is
The inventor has noticed that it is no longer potentially important. Based on this, the present invention has been completed, which overturns the basic logic design of an integrated circuit using AND, OR, XOR, and INVERT as basic cells, which has been used for many years. In fact, the inventors have also succeeded in developing software for realizing an arbitrary logic function by combining cells as shown in FIG. In addition, it has been confirmed that the use of this greatly improves the area, speed, and power consumption of an integrated circuit.

【0064】また、図1のセルPC3の出力部には、増
幅回路(インバータ、I5)が設けられている。出力駆動
能力の大きなこの増幅回路I5によって、パストランジ
スタ(M13〜M15)のオン抵抗による出力端子(22)
の負荷容量依存性が実質的に零となるとともに、セルの
出力信号は入力側の開放ドレイン端子(19、20、2
1)に逆に伝わることがなくなる。すなわち、一度入力
信号が確定したら、出力信号が変化しても入力信号に影
響が及ぶことはない。このため、多くのセルからなる回
路全体の遅延時間は、各セルの遅延時間を足しあわせた
ものとして表わすことができる。従って、セルの遅延時
間を出力の負荷容量の関数として予め評価しておけば、
全体の遅延時間を極めて短時間に評価することができ
る。
The output section of the cell PC3 in FIG. 1 is provided with an amplifier circuit (inverter, I5). This amplifier circuit I5 having a large output drive capability allows the output terminal (22) to be turned on by the on resistance of the pass transistors (M13 to M15).
Of the cell becomes substantially zero, and the output signal of the cell is applied to the open drain terminal (19, 20, 2) on the input side.
There is no reverse transmission to 1). That is, once the input signal is determined, even if the output signal changes, the input signal is not affected. Therefore, the delay time of the entire circuit including many cells can be expressed as the sum of the delay times of the respective cells. Therefore, if the cell delay time is evaluated in advance as a function of the output load capacity,
The overall delay time can be evaluated in a very short time.

【0065】もしも、出力部の増幅回路がない場合に
は、着目するセルの遅延時間がセルの入出力の条件だけ
では決まらなくなってしまい、回路全体のアナログ回路
としての動作により決定される。従って、回路全体のア
ナログ回路解析を行なわないと遅延時間が決定できなく
なる。これでは、タイミング設計に大きな労力と時間が
必要となる。
If there is no amplifier circuit in the output section, the delay time of the cell of interest cannot be determined only by the input / output conditions of the cell, but is determined by the operation of the entire circuit as an analog circuit. Therefore, the delay time cannot be determined unless the analog circuit analysis of the entire circuit is performed. This requires a great deal of labor and time for timing design.

【0066】図1の実施例のセルPC3の入出力端子1
5〜21は、配線格子上に置かれている。この配線格子
とは、セル相互間の接続配線を配置することのできるチ
ャネルから構成される格子である。例えば、図3では縦
方向に第2層配線のチャネルが等間隔で設置されてお
り、横方向に第3層配線のチャネルが等間隔で設置され
ており、第2層配線と第3層配線とのスルーホールはこ
の交点に設ける。このような配線格子上に限定された配
線については、自動配線ツールにより短時間に面積効率
のよい接続を行なうことができる。図1に記したPC3
のセル内部回路の接続は第1層配線を用いて行ない、こ
の時には配線格子は意識せず、任意の場所に配線を設置
する。これにより、セルの面積を小さくすることができ
る。入出力端子(15〜19)は図3に示すように配線格
子上に設置する。開放ドレイン端子(19〜21)を同一
のセルのゲート端子に接続する場合にもこの配線格子に
沿って第2層、および第3層の配線を用いて行なう。こ
れにより自動配置配線を行なうことができ短時間に集積
回路が実現できる。
The input / output terminal 1 of the cell PC3 in the embodiment of FIG.
5 to 21 are placed on the wiring grid. This wiring grid is a grid composed of channels in which connection wiring between cells can be arranged. For example, in FIG. 3, the channels of the second-layer wiring are provided at equal intervals in the vertical direction, and the channels of the third-layer wiring are provided at equal intervals in the horizontal direction. Is provided at this intersection. With respect to the wiring limited on such a wiring grid, an area-efficient connection can be performed in a short time by an automatic wiring tool. PC3 shown in FIG.
The connection of the cell internal circuit is performed using the first layer wiring, and at this time, the wiring is set at an arbitrary place without considering the wiring grid. Thereby, the area of the cell can be reduced. The input / output terminals (15 to 19) are installed on a wiring grid as shown in FIG. Even when the open drain terminals (19 to 21) are connected to the gate terminals of the same cell, the connection is performed using the wirings of the second and third layers along this wiring grid. As a result, automatic placement and routing can be performed, and an integrated circuit can be realized in a short time.

【0067】以上の例ではセルの入出力端子が一つのス
ルーホールによって形成される例を示したが、入出力端
子は一つの電極で形成することもできる。あるいは2つ
以上のスルーホールによって一つの端子を形成すること
も可能である。
In the above example, the input / output terminal of the cell is formed by one through hole, but the input / output terminal can be formed by one electrode. Alternatively, one terminal can be formed by two or more through holes.

【0068】次に、本発明の実施例による高性能ASI
C(特定用途向け集積回路)を説明する。本ASICで
は図1に示す新しいセルを含むセルライブラリを用い
て、既に述べたように、図2、3、4に示す様々な論理
機能を一つの種類のセルPC3のみを使用して、その信
号印加形態の外部配線を種々に行うことにより接続する
ことにより実現することができる。これにより、短時間
に高速、高集積、低消費電力の集積回路を実現すること
ができる。
Next, a high-performance ASI according to an embodiment of the present invention
C (Application Specific Integrated Circuit) will be described. The ASIC uses the cell library including the new cells shown in FIG. 1 to perform various logic functions shown in FIGS. 2, 3, and 4 by using only one type of cell PC3 as described above. This can be realized by connecting the external wiring in various forms by applying the external wiring. Thus, an integrated circuit with high speed, high integration, and low power consumption can be realized in a short time.

【0069】本発明のセルを使用して集積回路を設計し
て製造する工程は、図24に示すようになる。
The process of designing and manufacturing an integrated circuit using the cell of the present invention is as shown in FIG.

【0070】まず、図1に示すPC3,PC4およびそ
の他のセルの属性データ(素子配置、入出力端子位置、
動作速度)を集積回路設計支援用の大型電子計算機の補
助記憶装置に予め登録する(図24a)。
First, the attribute data of PC3, PC4 and other cells shown in FIG. 1 (element arrangement, input / output terminal positions,
(Operation speed) is registered in advance in an auxiliary storage device of a large-scale computer for supporting integrated circuit design (FIG. 24A).

【0071】この後、補助記憶装置に登録したセルのデ
ータを読み出し、セルの外部の信号印加形態を指定する
(図24b)。これにより、セルの接続関係(ネットリ
スト)が得られる。
Thereafter, the data of the cell registered in the auxiliary storage device is read, and a signal application form outside the cell is designated (FIG. 24B). Thereby, the connection relation (netlist) of the cell is obtained.

【0072】次に、このネットリストに基づき、複数の
セルのチップ上の位置および配線を指定する(図24
c)。
Next, based on this netlist, the positions and wirings of a plurality of cells on the chip are designated (FIG. 24).
c).

【0073】次に、これらのレイアウトパターン情報を
もとに、パターンを半導体基板上に転写する。この時、
光、あるいは電子線あるいはX線リソグラフィ等を用い
ることができる(図24d)。これにより、集積回路を
製造することができる。
Next, a pattern is transferred onto a semiconductor substrate based on the layout pattern information. At this time,
Light or electron beam or X-ray lithography can be used (FIG. 24d). Thereby, an integrated circuit can be manufactured.

【0074】図1のセルにおける出力の増幅器(I5)
としては、図6に示すような様々な回路が考えられる。
The output amplifier (I5) in the cell of FIG.
Various circuits as shown in FIG. 6 are conceivable.

【0075】図6aは単純なCMOSインバータであ
る。ただし、通常のCMOSインバータではpMOSの
ゲート幅をnMOSのゲート幅の1.5倍から2倍程度
に設計するのに対し、本発明ではpMOS(M22)よ
りnMOS(M21)のゲート幅を大きく設定してい
る。これは、ノードN3(図1参照)のローレベルは接
地レベルまで下がるが、ハイレベルはVCC−VTまでし
か上がらないからである。
FIG. 6a is a simple CMOS inverter. However, while the gate width of the pMOS is designed to be about 1.5 to 2 times the gate width of the nMOS in the ordinary CMOS inverter, the gate width of the nMOS (M21) is set to be larger than that of the pMOS (M22) in the present invention. are doing. This low level of the node N3 (see FIG. 1) is lowered to the ground level, the high level is because not increased only to V CC -V T.

【0076】ここで、VCCは電源電圧。VTはnMOS
(M13〜M16)のしきい電圧である。従って、この
CMOSインバータの論理しきい値を低く設定すること
により、出力端子(22)の立上りと立下り時間をほぼ
等しくできる。典型的には論理を構成するnMOS(M
13〜M16、図1)のゲート幅をWとしたとき、nM
OS(M21)のゲート幅を2W程度に設定し、pMO
S(M22)のゲート幅を1.5W程度に設定する。
Here, V CC is a power supply voltage. V T is nMOS
(M13 to M16). Therefore, the rise and fall times of the output terminal (22) can be made substantially equal by setting the logic threshold value of this CMOS inverter low. Typically, nMOS (M
13 to M16, assuming that the gate width in FIG.
The gate width of the OS (M21) is set to about 2 W, and pMO
The gate width of S (M22) is set to about 1.5W.

【0077】図6bは、図6aにゲート幅の小さいpM
OS(M25)を加えたものである。このpMOSは、
インバータM23,M24が出力を放電した後にノード
N3を電源電圧まで充電しM24,M23からなるCM
OSインバータに定常電流が流れるのを防ぐことができ
る。
FIG. 6B shows a pM having a small gate width in FIG. 6A.
OS (M25) is added. This pMOS is
After the inverters M23 and M24 discharge their outputs, the node N3 is charged to the power supply voltage and the CM including M24 and M23 is charged.
A steady current can be prevented from flowing through the OS inverter.

【0078】図6cはさらに改良を加えたCMOSイン
バータである。図6cにおいては、増幅回路の入力端子
にゲート幅の小さなpMOS(M29)を具備する点では
図6bと同じであるが、M29のゲート端子はM28,
M30からなるインバータの出力回路に接続されている
点が異なる。この構成は、出力端子を駆動するM26,
M27からなるインバータとM29のゲート端子を駆動
するM28,M30からなるインバータを独立に設けた
ものである。これにより、出力端子に大きな負荷容量が
接続されている場合にも、M29のゲート端子に対する
フィードバックが高速に行われるという利点がある。こ
れにより、この増幅回路の入力端子が短時間のうちに充
電/放電が行われるため、消費電力が削減されるという
利点がある。
FIG. 6C shows a further improved CMOS inverter. FIG. 6C is the same as FIG. 6B in that a pMOS (M29) having a small gate width is provided at the input terminal of the amplifier circuit, but the gate terminal of M29 is M28,
The difference is that it is connected to the output circuit of the inverter consisting of M30. This configuration uses M26 for driving the output terminal,
An inverter composed of M27 and an inverter composed of M28 and M30 for driving the gate terminal of M29 are provided independently. Thus, there is an advantage that the feedback to the gate terminal of M29 is performed at high speed even when a large load capacitance is connected to the output terminal. As a result, the input terminal of the amplifier circuit is charged / discharged within a short period of time, so that there is an advantage that power consumption is reduced.

【0079】以上は、図1のPC3と言うセルを例に主
に説明したが、同様の動作を行なえるセルの内部回路と
しては図7、図8に示すものが挙げられる。図7には、
本発明に用いるセルの構成を示すものである。このなか
で、トリー型論理部は本セルの中心たる論理を構成する
部分である。”Y”のような形をした記号は能動素子を
少なくとも二つ結合して、2つの入力のうち一つを選択
する回路を示している(図7参照)。セル入力は直接ト
リー型論理部へ接続することもできるが論理変換回路A
や論理変換回路Cのような変換回路を介して入力しても
よい。トリー型論理部の出力は論理変換回路Bを介して
あるいは直接出力端子へ出力される。ただし、論理変換
回路AかBはどちらかに増幅回路を有し、これにより入
出力信号の分離を行い、信号を増幅することが望まし
い。
Although the above description has been made mainly with reference to the cell PC3 in FIG. 1 as an example, the internal circuits of the cell capable of performing the same operation include those shown in FIGS. In FIG.
1 shows a configuration of a cell used in the present invention. Among them, the tree-type logic section is a section constituting the central logic of the present cell. A symbol such as "Y" indicates a circuit that connects at least two active elements and selects one of the two inputs (see FIG. 7). The cell input can be directly connected to the tree logic unit, but the logic conversion circuit A
Alternatively, the data may be input via a conversion circuit such as a logic conversion circuit C. The output of the tree-type logic unit is output to the output terminal via the logic conversion circuit B or directly. However, it is desirable that either the logic conversion circuit A or the logic conversion circuit B has an amplification circuit to separate input / output signals and amplify the signals.

【0080】図8に示すようにトリー型論理部の構成に
は多くのバリエーションが考えられる。まず”Y”型の
記号で示した、二股の枝から一方を選ぶ機能はPC3
(図1)のようにnMOSで構成することもできる。図
8(a)ではこれをn/n型と表わしている。この場合
ゲートを制御する信号としてはcとcNのように相補的
な信号が必要となる。図8(a)のn/n一入力型は、
セル内部にインバータを設けて,外部の制御信号を1本
だけにするものである。これは、セル外の配線を削減で
きるという利点がある。次のn/p型ではn/n型の一
方のnMOSをpMOSとし、ゲートに同一の信号を入
力するだけで二つの信号経路のうち一方が選択されるよ
うにしたものである。これは、セル内の配線も簡素であ
る。ただし、この回路は出力端子dに出力される信号の
振幅がVCC−VTN−VTP(ここでVTNはnMOSのしき
い電圧、VTPはpMOSのしきい値電圧である)と小さ
くなってしまうため、動作速度は遅い。p/p型はn/
n型のnMOSをpMOSに変えたものである。C型
は、nMOSとpMOSを並列にして出力が電源電圧い
っぱいまで振れるようにしたものである。低電圧でも高
速に動作するという利点があるが、素子数が多いのが欠
点である。
As shown in FIG. 8, there are many variations in the configuration of the tree-type logic unit. First, the function to select one of the forked branches indicated by the symbol “Y” is PC3
As shown in FIG. 1, an nMOS can be used. FIG. 8A shows this as an n / n type. In this case, complementary signals such as c and cN are required as signals for controlling the gate. The n / n one-input type shown in FIG.
An inverter is provided inside the cell so that only one external control signal is provided. This has the advantage that wiring outside the cell can be reduced. In the next n / p type, one of the n / n type nMOSs is a pMOS, and one of the two signal paths is selected only by inputting the same signal to the gate. This simplifies the wiring in the cell. However, in this circuit, the amplitude of the signal output to the output terminal d is as small as V CC -V TN -V TP (where V TN is the threshold voltage of the nMOS and V TP is the threshold voltage of the pMOS). Therefore, the operation speed is slow. p / p type is n /
This is an n-type nMOS changed to a pMOS. In the C-type, an nMOS and a pMOS are arranged in parallel so that the output swings to the full power supply voltage. It has the advantage of operating at high speed even at low voltages, but has the disadvantage of having a large number of elements.

【0081】また、論理部のトリーの形としては図8
(b)に示すようにさまざまなバリエーションが考えられ
る。このなかから選んだ複数のセルをセルライブラリに
登録して、セルライブラリを構成する。このなかで2−
1トリーは2入力の論理回路を構成する場合に必要とな
る。4−1トリーbは3入力以下のすべての論理回路を
実現できる。2−1トリーと4−1トリーbはその意味
で基本的でありセルライブラリに含ませることが望まし
い。4−1トリーbでは開放ドレイン端子につながった
二つの”Y”記号の制御信号が独立に制御できるように
なっている。これに対して、図1に示したPC4では両
者は共通の制御線で駆動されているという違いがある。
4−1トリーbの方が構成できる論理機能は多いが、入
力端子の数が多いためセル外部の配線により多くの面積
を必要とする。
FIG. 8 shows the tree shape of the logic part.
Various variations are conceivable as shown in FIG. A plurality of cells selected from these are registered in a cell library to form a cell library. 2-
One tree is required when configuring a two-input logic circuit. The 4-1 tree b can realize all logic circuits with three inputs or less. The 2-1 tree and the 4-1 tree b are basic in that sense, and are desirably included in the cell library. In the 4-1 tree b, the control signals of two "Y" symbols connected to the open drain terminal can be controlled independently. On the other hand, the PC 4 shown in FIG. 1 has a difference that both are driven by a common control line.
The 4-1 tree b has more logic functions that can be configured, but requires a larger area for wiring outside the cell because of the large number of input terminals.

【0082】図8(b)の6−2トリーは図1のPC3
を二つ設けたものであり、セル外部の配線を削減できる
という利点がある。
The 6-2 tree of FIG. 8B is the PC3 of FIG.
Are provided, and there is an advantage that the wiring outside the cell can be reduced.

【0083】図1、図7、8のセルを使用して半導体集
積回路を設計する場合は、セルの入出力端子の位置を定
め、予めそれぞれマスクパターンのレイアウトを行って
おき、その上で論理設計を行なう。この場合の論理設計
とは、目的の論理機能を実現すべくセル間の接続関係を
決める。これは、論理生成ツールにより効率良く行なう
ことができる。次に、このセルの接続関係(ネットリス
ト)に基づきスタンダードセル手法によりセルの配置配
線を行う。図9には本発明に基づきセルを配置配線した
実施例を示す。セルを帯状に並べ、これに並行に配線領
域を設け、セル間の配線を行なっている。この図で、セ
ル内部の配線は第1層配線だけでおこなっており、横方
向の配線は第2層配線でおこない、縦方向の配線は第3
層配線でおこなう。
When designing a semiconductor integrated circuit using the cells shown in FIGS. 1, 7 and 8, the positions of the input / output terminals of the cells are determined, the layout of the mask patterns is performed in advance, and the logic Do the design. In this case, the logic design determines the connection relationship between cells so as to realize a target logic function. This can be efficiently performed by the logic generation tool. Next, cells are arranged and wired by the standard cell method based on the connection relation (net list) of the cells. FIG. 9 shows an embodiment in which cells are arranged and wired according to the present invention. The cells are arranged in a strip shape, and a wiring region is provided in parallel with the cells to perform wiring between the cells. In this figure, the wiring inside the cell is performed only by the first layer wiring, the horizontal wiring is performed by the second layer wiring, and the vertical wiring is performed by the third layer wiring.
Perform with layer wiring.

【0084】本発明の実施例のセルを使用した集積回路
では、トランジスタ総数の中でpMOSの占める割合が
1/6程度と低い。このため従来のCMOS用のレイア
ウトをそのまま用いると面積に大きな無駄が生じるとい
う問題点を発明者らは見い出した。この様子を図10、
図11に示す。図10に示す様に従来のレイアウト法で
は,pMOSは常にnMOSと対になっていることを前
提とし,pMOS列はnMOS列に沿って平行に並べる
ことが伝統的に行われている。しかし、これでは図11
に示すように本発明のセルをレイアウトすると無駄なス
ペースができてしまう。
In the integrated circuit using the cell according to the embodiment of the present invention, the ratio of the pMOS to the total number of transistors is as low as about 1/6. For this reason, the inventors have found a problem that using the conventional layout for CMOS as it is results in a large waste of area. This situation is shown in FIG.
As shown in FIG. As shown in FIG. 10, in the conventional layout method, it is assumed that the pMOS is always paired with the nMOS, and the pMOS columns are traditionally arranged in parallel along the nMOS columns. However, in this case, FIG.
As shown in (1), when the cell of the present invention is laid out, a useless space is created.

【0085】図9の本実施例ではこれを避けるため、帯
状の領域にセルを配置し、この帯状の領域にnMOSの
領域とpMOSの領域が交互に現われるよう配置した。
より具体的には、各セルのレイアウトは横幅を所定の寸
法に決め、上部にnMOSを配置し、下部にpMOSを
配置する。論理の複雑なセルはnMOSの個数が多くな
るが、その分、縦方向の長さが長くなるように配置す
る。このようにすることによって、トランジスタ領域の
幅がほぼ一定に保たれ、配線領域もほぼ一定となる。従
来のように無駄な領域が生じることもないため、セル面
積の効率がよい。
In order to avoid this, in the present embodiment shown in FIG. 9, cells are arranged in a band-like region, and the nMOS region and the pMOS region are arranged so as to appear alternately in this band-like region.
More specifically, in the layout of each cell, the width is determined to a predetermined size, an nMOS is arranged at an upper part, and a pMOS is arranged at a lower part. A cell having a complicated logic has a larger number of nMOSs, but is arranged so as to have a longer length in the vertical direction. By doing so, the width of the transistor region is kept substantially constant, and the wiring region is also kept substantially constant. Since there is no useless area unlike the related art, the efficiency of the cell area is high.

【0086】図9の本論理設計では、論理自動生成ツー
ルを用いることで設計を自動化することができる。論理
自動生成ツールは論理機能を入力情報としてセルのネッ
トリストを自動生成する装置である。この論理自動生成
ツールに図1のセルライブラリを組み込むことによっ
て、生成される論理回路の性能は大きく改善される。
In the logic design shown in FIG. 9, the design can be automated by using a logic automatic generation tool. The logic automatic generation tool is a device for automatically generating a netlist of cells using logic functions as input information. By incorporating the cell library of FIG. 1 into this automatic logic generation tool, the performance of the generated logic circuit is greatly improved.

【0087】以上の実施例ではセル内部の配線を第1層
配線で行ない、セル外の配線を第2層と第3層配線を用
いて行なう例を示した。実際には、セル内の配線にも第
2第3層配線を使ってもよいことはいうまでもない。そ
の場合セル内配線に第2層配線を用いている箇所は、セ
ル外配線として第2層配線が使えないのだけである。
In the above embodiment, the wiring inside the cell is performed by the first layer wiring, and the wiring outside the cell is performed by using the second layer and the third layer wiring. Actually, it goes without saying that the second and third layer wirings may be used for the wiring in the cell. In such a case, the second layer wiring cannot be used as the cell outside wiring only at the place where the second layer wiring is used as the intracell wiring.

【0088】また、セル間配線に第1層配線を用いるこ
ともできる。ただし、これができるのは、セル内配線に
て第1層配線を使っていない場所に限られる。
Further, the first layer wiring can be used as the inter-cell wiring. However, this can be performed only in a place where the first layer wiring is not used in the intra-cell wiring.

【0089】本発明によるゲートアレー集積回路の例を
以下に示す。上述の実施例のスタンダードセル方式と異
なる点は、ゲートアレーにおいてはトランジスタが規則
的に配置されており、配線層のみを用途ごとにカスタマ
イズして集積回路を実現する点である。
An example of a gate array integrated circuit according to the present invention will be described below. The difference from the standard cell system of the above-described embodiment is that transistors are regularly arranged in a gate array, and only a wiring layer is customized for each application to realize an integrated circuit.

【0090】図12には、本発明によるゲートアレー集
積回路の実施例を示す。図12の左側に示したゲートア
レー基本セルをチップ全面に敷き詰めておく。この基本
セルを1個あるいは複数個用いてトランジスタ間を配線
することにより、より複雑な論理機能のセルを実現す
る。ここでいう基本セルとはあらかじめ敷き詰めてある
素子配置の繰返し単位のことをさしており、これまで述
べてきたセルライブラリの図1のセルPC3ではなく、
図8に示したセルから選んでセルライブラリとして登録
しておく。すなわち、図12には8−2トリーセルと4
−2トリーセル(図8参照)を接続して全加算器を実現
した場合の例を示している。
FIG. 12 shows an embodiment of a gate array integrated circuit according to the present invention. The gate array basic cells shown on the left side of FIG. 12 are spread all over the chip. Wiring between transistors using one or a plurality of the basic cells realizes a cell having a more complicated logic function. Here, the basic cell refers to a repetition unit of an element arrangement that has been spread in advance, and is not the cell PC3 in FIG.
A cell is selected from the cells shown in FIG. 8 and registered as a cell library. That is, FIG.
An example is shown in which a full adder is realized by connecting −2 tree cells (see FIG. 8).

【0091】本実施例の基本セルは、集積回路を効率よ
く実現するために特に考えられたものである。ゲートア
レーでは予め基本セルが決定されているため、配線層の
設計と製造を行うだけで短時間に集積回路を実現できる
が、基本セルが固定されているため、決められたサイズ
のトランジスタしか用いることができないという制限が
ある。一方、図1から明らかなように図1のセルPC
3,PC4ではnMOSの個数がpMOSの個数に比べ
ておよそ5倍も多く必要である。従って、図13に示す
ような従来の基本セルを用いるとpMOS部分は使用さ
れずに残る。従って、面積の無駄が大きい。さらに、ゲ
ート幅の小さなpMOS(図6bのM25)を実現でき
ないため、大きなpMOSを代わりに用いなければいけ
ない。このため図6bの入力端子を放電するのが困難に
なるという問題がある。このため動作が不安定になった
り、動作速度が遅くなってしまう。また、CMOSイン
バータのpMOSとnMOSとの比率を最適に設計でき
ないためさらに動作速度が遅くなるという問題がある。
本実施例の基本セル(図12の左部分)はこのような発
明者らの解析に基づき考えられたものである。このゲー
トアレーの基本セルはゲート幅の大きなnMOSが6
個、ゲート幅の大きなpMOSが2個、ゲート幅の小さ
なpMOSが一個からなる。この基本セルを用いると、
基本セル中のnMOSとpMOSとの比率が図1のセル
PC3におけるnMOSとpMOSの比率とほぼ一致す
るため面積の無駄がない。さらに、2個のnMOSを並
列に接続したものと2個のpMOSを並列に接続したも
のを用いて増幅部のCMOSインバータを構成すること
により図6に示した最適(高速動作可能な)なゲート幅
になるように決めている。さらに、ゲート幅が小さいp
MOSを基本セル上に予め搭載することにより、図6b
のM25のpMOSを実現することができる。従って、
待機時の消費電流を小さくすることが可能となる。図1
3に示す従来の基本セルでは、このようなゲート幅の小
さなpMOSは作れない。従って待機時の消費電力は大
きくなってしまう。
The basic cell of this embodiment has been specifically designed to realize an integrated circuit efficiently. In the gate array, the basic cells are determined in advance, so that an integrated circuit can be realized in a short time only by designing and manufacturing the wiring layer. However, since the basic cells are fixed, only transistors of a predetermined size are used. There is a restriction that you can not. On the other hand, as is apparent from FIG.
3, PC4 requires about 5 times as many nMOSs as pMOSs. Therefore, when the conventional basic cell as shown in FIG. 13 is used, the pMOS portion remains unused. Therefore, waste of area is large. Further, since a pMOS having a small gate width (M25 in FIG. 6B) cannot be realized, a large pMOS must be used instead. Therefore, there is a problem that it is difficult to discharge the input terminal of FIG. 6B. Therefore, the operation becomes unstable or the operation speed becomes slow. Further, since the ratio between the pMOS and the nMOS of the CMOS inverter cannot be optimally designed, there is a problem that the operation speed is further reduced.
The basic cell (the left part of FIG. 12) of the present embodiment is conceived based on such analysis by the inventors. The basic cell of this gate array is composed of six nMOSs having a large gate width.
, Two pMOSs having a large gate width, and one pMOS having a small gate width. With this basic cell,
Since the ratio between the nMOS and the pMOS in the basic cell substantially matches the ratio between the nMOS and the pMOS in the cell PC3 in FIG. 1, there is no waste of area. Further, by configuring a CMOS inverter of an amplifying unit using two nMOSs connected in parallel and two pMOSs connected in parallel, an optimal (high-speed operation) gate shown in FIG. The width is decided. Furthermore, the gate width p is small.
By pre-loading the MOS on the basic cell, FIG.
Can be realized. Therefore,
Current consumption during standby can be reduced. FIG.
In the conventional basic cell shown in FIG. 3, such a pMOS having a small gate width cannot be formed. Therefore, the power consumption during standby increases.

【0092】さらに、図12に示したの基本セルを用い
ると、SRAMのメモリセルが面積効率良く実現でき
る。図14には、このようなSRAMのメモリセルを本
発明の基本セル上に実現した例を示す。ゲートアレー上
に高集積のSRAMを実現することにより、メモリと論
理回路が同一のチップ上に搭載された高性能なシステム
LSIが短期間に実現できる。図12左図の基本セルが
SRAMを搭載するのに適する理由を以下に説明する。
SRAMのメモリセルは図14に示すような回路が最も
よく用いられている。明らかなように、nMOSが4
個,pMOSが2個からなる。このうち、記憶保持用の
駆動トランジスタであるnMOS(M2,M3)は転送ト
ランジスタのnMOS(M1,M4)の2倍程度のゲート
幅に設計するのが普通である。これは、読み出し時に、
記憶している情報が消えないようにするためである。こ
のことから、1つの駆動トランジスタは実際には2つの
nMOSの並列接続で構成されているので、実質的には
nMOSが6個、pMOSが2個必要である。これは図
23の基本セルの構成(nMOS6個、大きいpMOS
2個、小さいpMOS1個。小さいpMOSはSRAM
には使わない)と良く合致し、図14に示す様に1つの
基本セルで1ビット分のSRAMメモリセルが効率的に
実現できる。これに対して、従来のCMOS用のゲート
アレー基本セルを用いると2倍以上の大きな面積を要す
る。これより、同一面積で比較すると図12の基本セル
を用いることにより2倍の記憶容量のSRAMが実現で
きる。従って大容量のSRAMと、高性能でコンパクト
な論理回路が同一チップ上に集積化されたLSIが実現
できる。
Further, if the basic cells shown in FIG. 12 are used, SRAM memory cells can be realized with good area efficiency. FIG. 14 shows an example in which such an SRAM memory cell is realized on the basic cell of the present invention. By realizing a highly integrated SRAM on a gate array, a high-performance system LSI in which a memory and a logic circuit are mounted on the same chip can be realized in a short time. The reason why the basic cell shown in FIG. 12 is suitable for mounting an SRAM will be described below.
A circuit as shown in FIG. 14 is most often used for an SRAM memory cell. As can be seen, the nMOS is 4
And two pMOSs. Of these, the nMOS (M2, M3), which is a drive transistor for storing data, is usually designed to have a gate width about twice that of the nMOS (M1, M4) of the transfer transistor. This means that when reading,
This is to prevent the stored information from being erased. For this reason, one driving transistor is actually formed of two nMOSs connected in parallel, so that substantially six nMOSs and two pMOSs are required. This corresponds to the configuration of the basic cell shown in FIG. 23 (6 nMOS, large pMOS
Two, one small pMOS. Small pMOS is SRAM
), And one basic cell can efficiently realize a 1-bit SRAM memory cell as shown in FIG. On the other hand, when a conventional gate array basic cell for CMOS is used, the area is required to be twice or more. Thus, an SRAM having twice the storage capacity can be realized by using the basic cell shown in FIG. Accordingly, an LSI in which a large-capacity SRAM and a high-performance and compact logic circuit are integrated on the same chip can be realized.

【0093】図12の他にも、本ディジタル回路の設計
法に適したゲートアレー基本セルとしては図15に示す
ものが考えられる。図15の構成は図12の構成とほぼ
同じである。異なる点は、nMOSの個数が2個多くな
った点と、小さなpMOSが2個搭載された点である。
本基本セル一個で1ビット分の2ポートRAMのメモリ
セルが実現できる。これを図16に示す。
In addition to FIG. 12, a gate array basic cell suitable for the design method of the present digital circuit is shown in FIG. The configuration of FIG. 15 is almost the same as the configuration of FIG. The difference is that the number of nMOSs is increased by two and that two small pMOSs are mounted.
One basic cell can realize a 1-bit 2-port RAM memory cell. This is shown in FIG.

【0094】また、別のゲートアレー基本セルの例を図
17に示す。この基本セルの特徴は、論理用のnMOS
とインバータ用のnMOSおよびpMOSとのドレイン
電流の流れる方向が90度回転している点である。イン
バータ用のnMOSとpMOSとのゲート同士が近くに
配置されているため、CMOSインバータが構成しやす
いという特徴がある。また本基本セルの別の特徴とし
て、論理トリーとなる2つのnMOSのゲートが予めゲ
ート電極で接続されているという特徴がある。このため
図8bの8−2トリーに示すような2つのトリーが対に
なったセルを効率良くレイアウトできるという特徴があ
る。図18には6−2トリー(図8b)を基本セル一個
にレイアウトした例を示す。さらに、図8bの6−4ト
リーに示すような同一のトリーから二つの出力端子を取
り出すようなセルも1基本セルで実現できるため、やは
り面積効率がよい。本セルも大きなnMOSと小さなn
MOS、小さなpMOSを含むため効率良くSRAMメ
モリセルが構成できる。一基本セルによって2ビット分
のメモリセルを実現できる。
FIG. 17 shows an example of another gate array basic cell. The feature of this basic cell is the nMOS for logic.
And the direction in which the drain current flows between the nMOS and the pMOS for the inverter is rotated by 90 degrees. Since the gates of the inverter nMOS and pMOS are arranged close to each other, a feature is that a CMOS inverter can be easily configured. Another feature of the basic cell is that two nMOS gates serving as logic trees are connected in advance by gate electrodes. Therefore, there is a feature that a cell in which two trees are paired as shown in the 8-2 tree in FIG. 8B can be efficiently laid out. FIG. 18 shows an example in which a 6-2 tree (FIG. 8B) is laid out for one basic cell. Further, a cell in which two output terminals are taken out from the same tree as shown in the 6-4 tree of FIG. 8B can be realized by one basic cell, so that the area efficiency is also good. This cell also has a large nMOS and a small nMOS.
Since an MOS and a small pMOS are included, an SRAM memory cell can be efficiently configured. A memory cell for 2 bits can be realized by one basic cell.

【0095】次に、図1または図8のセルライブラリを
用いて8ビット×8ビットの乗算を行う乗算器を実現し
た例を説明する。
Next, an example will be described in which a multiplier for performing multiplication of 8 bits × 8 bits is realized using the cell library of FIG. 1 or FIG.

【0096】図19には本乗算器の全体接続図を示す。
構成は従来から知られたキャリーセーブアダー方式であ
る。本乗算器では信号線をすべて相補的に(すなわち、
信号とその反転した信号の対により信号を伝達する)構
成している。これは、トリーを構成するnMOS対のゲ
ート端子には反転した信号が入力されるので、この反転
信号をインバータ回路を用いずに生成する方が高速に動
作するからである。この様な反転した2つの信号を生成
しても、回路規模は2倍にはならない。これはその信号
と反転信号を生成する回路の間で共有化できる部分があ
るからである(図21の4−2トリーb参照)。
FIG. 19 is an overall connection diagram of the present multiplier.
The configuration is a conventionally known carry save adder method. In this multiplier, all signal lines are complementary (that is,
A signal is transmitted by a pair of a signal and its inverted signal). This is because an inverted signal is input to the gate terminals of the pair of nMOSs constituting the tree, so that generating the inverted signal without using an inverter circuit operates faster. Even if such two inverted signals are generated, the circuit scale does not double. This is because there is a portion that can be shared between the signal and the circuit that generates the inverted signal (see 4-2 tree b in FIG. 21).

【0097】この乗算器の中で多用しているのが図20
に示す部分積生成回路付き全加算器(PFA)と図21
に示す2ビット加算器(ADD)である。図20の部分
積生成回路付き全加算器では4−1トリーcと4−2ト
リーcを2個用いて論理機能を実現している。この論理
機能は図20の下図に示す。この部分積生成部付全加算
器は、乗算器の部分積の生成と1ビットの加算を一段で
高速に行う様にしたものである。図21の2ビット加算
器では4−2トリーd,4−2トリーb,6−4トリー
を用いて2ビットの加算器を構成している。下位ビット
からのキャリー信号Cおよびその反転信号CNが入力さ
れてから上位ビットへのキャリー信号が生成される時間
を特に短くするように考えられたものである。
FIG. 20 shows that the multiplier is frequently used.
Full adder (PFA) with partial product generation circuit shown in FIG.
Is a 2-bit adder (ADD). In the full adder with a partial product generation circuit shown in FIG. 20, a logical function is realized by using two 4-1 trees c and two 4-2 trees c. This logic function is shown in the lower diagram of FIG. The full adder with a partial product generation unit is configured to perform high-speed generation of a partial product of a multiplier and addition of one bit in one stage. In the 2-bit adder of FIG. 21, a 2-bit adder is configured using 4-2 trees d, 4-2 trees b, and 6-4 trees. This is designed to particularly shorten the time during which the carry signal to the upper bit is generated after the carry signal C from the lower bit and its inverted signal CN are input.

【0098】本実施例では相補的な信号を出力するセル
が用いられている(上記PFA,ADD)。これらにお
いては図6に示す出力回路に換えて図22の回路を用い
ることができる。XおよびXNはこの出力回路ヘの入力
信号である。たとえば、Xがローからハイへと変化し、
XNがハイからローへと変化する場合を考える。Xは前
段のnMOSのパストランジスタによって駆動されてい
るためVCC−VTまでしか上がらない。この時XNはロ
ーとなるのでM35はオン状態となる。このため、結果
としてXの電位はVCCまで上昇する。従ってM31,M
32のインバータには定常電流はほとんど流れない。こ
の回路では、相補的な信号を使っているため、フィード
バック信号を出力端子から取り出す必要がなく、pMO
S(M35,M36)が早いタイミングでオン状態とな
る。このため、低電圧でも高速動作が可能であるという
特徴がある。
In this embodiment, cells that output complementary signals are used (the above-mentioned PFA and ADD). In these, the circuit shown in FIG. 22 can be used in place of the output circuit shown in FIG. X and XN are input signals to this output circuit. For example, X changes from low to high,
Consider the case where XN changes from high to low. Since X is driven by the nMOS pass transistor in the preceding stage, X rises only to V CC -V T. At this time, since XN becomes low, M35 is turned on. As a result, the potential of X rises to VCC . Therefore, M31, M
A steady current hardly flows through the 32 inverters. In this circuit, since a complementary signal is used, there is no need to take out a feedback signal from an output terminal.
S (M35, M36) is turned on at an early timing. Therefore, there is a feature that high-speed operation is possible even at a low voltage.

【0099】図23は、図1の実施例のセルを用いたマ
イクロプロセッサの構成の一例を示すものである。アド
レスによるアクセスによってメインメモリから命令フェ
ッチユニットでフェッチされた命令は命令デコーダでデ
コードされ、デコード結果による制御信号に従ってAL
U、汎用レジスタ、乗算器が制御されることにより命令
が実行される。特に、図1に示したセルは、命令デコー
ダ等のランダム論理にもALU等のデータパスにも同様
に適用できる。図1に示したセルを適用することによっ
てマイクロプロセッサはよりコンパクトにでき、かつ高
速動作が可能となる。したがって、このマイクロプロセ
ッサを用いた各種装置の高性能化、小型化に大きな効果
がある。
FIG. 23 shows an example of the configuration of a microprocessor using the cells of the embodiment of FIG. The instruction fetched from the main memory by the instruction fetch unit by the access by the address is decoded by the instruction decoder, and the instruction is decoded by the instruction decoder.
The instruction is executed by controlling the U, the general-purpose register, and the multiplier. In particular, the cell shown in FIG. 1 is equally applicable to a random logic such as an instruction decoder or a data path such as an ALU. By using the cell shown in FIG. 1, the microprocessor can be made more compact and can operate at high speed. Therefore, there is a great effect on improving the performance and reducing the size of various devices using the microprocessor.

【0100】次に、先の実施例に記したゲートアレーよ
りもさらに短時間に高性能な集積回路を実現する方法を
開示する。あらかじめ、図1のPC3(あるいはPC
4)をアレー状にチップに敷き詰めておく。この後、用
途に応じて、PC3の接続ネットリストを決定し、これ
に従って第2層、第3層の配線を作製して目的の集積回
路を得る。この方法では、論理設計(ネットリストの決
定とセル間配線の決定)後、第2層と第3層の配線を行
なうだけで集積回路を実現することができる。従来のゲ
ートアレーにより同等のものを作製するには、第1層、
第2層、第3層の3層の配線を行なう必要があったが、
本発明では、2層の配線だけで済む。このため、短時間
に集積回路を実現することができる。これが可能なの
は、図2に示すようにセルPC3(あるいはPC4)が
極めて多機能であり、1種類のセルで十分な論理機能が
実現できることに起因している。
Next, a method for realizing a high-performance integrated circuit in a shorter time than the gate array described in the above embodiment will be disclosed. In advance, PC3 (or PC
4) is spread over the chips in an array. After that, the connection netlist of the PC 3 is determined according to the application, and the second and third layer wirings are manufactured in accordance with the list to obtain a target integrated circuit. According to this method, an integrated circuit can be realized only by performing the wiring of the second and third layers after the logical design (determination of the netlist and the determination of the inter-cell wiring). To make an equivalent with a conventional gate array, the first layer,
Although it was necessary to perform wiring of three layers of the second layer and the third layer,
In the present invention, only two layers of wiring are required. Therefore, an integrated circuit can be realized in a short time. This is possible because the cell PC3 (or PC4) is extremely multifunctional as shown in FIG. 2, and one type of cell can realize a sufficient logical function.

【0101】[0101]

【発明の効果】本発明によれば、短時間に、高速で高集
積な集積回路が実現できる。論理回路のトランジスタ数
は従来のCMOS回路の略1/2程度にできる。このた
め、集積回路の面積が従来よりも小さくできる。消費電
力も小さくなる。また、同一面積では、より多くの回路
が集積化できる。これよりより多くの機能を実現するこ
とができ、さらに並列処理の活用により高速化を達成で
きる。本発明の集積回路では、回路のクリティカルパス
の回路段数が削減でき、このためさらに高速動作が可能
となる。また、回路一段あたりの遅延時間も高速なの
で、やはり高速動作が可能となる。従って、本発明を用
いることによって、高密度で高速なディジタル集積回路
が実現できる。とくに、これを特定用途向け集積回路
(ASIC)に適用するとコンパクトで高速なゲートアレ
ー、スタンダードセル集積回路、セルベース集積回路等
が実現できる。また、高性能なマイクロプロセッサ、マ
イクロコントローラ、信号処理LSI,メモリ等が実現
できる。また、本発明を用いると論理回路とSRAMを
効率良くゲートアレー上に搭載できるため、短い開発期
間で高性能なシステムLSIを実現できる。また、本発
明のセルライブラリではセルの数が少なくてもよいた
め、セルライブラリを準備するのに必要な時間が従来よ
り短縮される。このためゲートアレーやスタンダードセ
ル集積回路において、最新の微細加工技術を適用でき、
これまた高集積化、高速化に適する。これらより、集積
回路、およびこれを用いたシステムの性能を大きく改善
することができる。以上より本発明の産業的な価値は極
めて大きい。
According to the present invention, a high-speed and high-integration integrated circuit can be realized in a short time. The number of transistors in the logic circuit can be reduced to about one half of that of the conventional CMOS circuit. For this reason, the area of the integrated circuit can be made smaller than before. Power consumption is also reduced. Further, in the same area, more circuits can be integrated. It is possible to realize more functions than this, and to achieve higher speed by utilizing parallel processing. In the integrated circuit of the present invention, the number of circuit stages in the critical path of the circuit can be reduced, and therefore, a higher-speed operation can be performed. In addition, since the delay time per circuit is high, high-speed operation is also possible. Therefore, a high-density and high-speed digital integrated circuit can be realized by using the present invention. In particular, this is an application-specific integrated circuit.
(ASIC), a compact and high-speed gate array, a standard cell integrated circuit, a cell-based integrated circuit, and the like can be realized. Also, a high-performance microprocessor, microcontroller, signal processing LSI, memory, and the like can be realized. Further, according to the present invention, a logic circuit and an SRAM can be efficiently mounted on a gate array, so that a high-performance system LSI can be realized in a short development period. Further, since the number of cells may be small in the cell library of the present invention, the time required for preparing the cell library is shorter than before. Therefore, the latest microfabrication technology can be applied to gate arrays and standard cell integrated circuits,
It is also suitable for high integration and high speed. Thus, the performance of the integrated circuit and the system using the same can be greatly improved. As described above, the industrial value of the present invention is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例によるセルを含むセルライブラ
リを示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a cell library including cells according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例によるセルにより実現できる論
理機能の例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a logical function that can be realized by a cell according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例によるセルを2個を用いて簡単
な論理機能を実現した図である。
FIG. 3 is a diagram showing a simple logic function realized by using two cells according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例によるセルを2個を用いて複雑
な論理機能を実現した図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating the implementation of a complex logic function using two cells according to an embodiment of the present invention.

【図5】従来のパストランジスタ回路をセルとして用い
たセルライブラリを示すとともに、このセルを用いて簡
単な論理機能を実現した例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a cell library using a conventional pass transistor circuit as a cell, and showing an example in which a simple logic function is realized using the cell.

【図6】本発明の実施例によるセルに用いる出力インバ
ータを示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an output inverter used in a cell according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例によるトリー型論理部を有する
セルを用いた集積回路を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an integrated circuit using a cell having a tree-type logic unit according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例によるトリー型論理部を有する
セルの構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a cell having a tree-type logic unit according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例によるセルをスタンダードセル
として配置配線した例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example in which cells according to an embodiment of the present invention are arranged and wired as standard cells.

【図10】従来のCMOSスタンダードセルの配置配線
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing the layout and wiring of a conventional CMOS standard cell.

【図11】従来の配置配線の手法に沿って本発明のセル
内部回路を配置した場合の配置配線の構成を示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the arrangement and wiring when the cell internal circuit of the present invention is arranged according to a conventional arrangement and wiring method.

【図12】本発明の実施例によるトリー型論理部を有す
るセルをゲートアレー基本セルとして用いた場合のレイ
アウト図である。
FIG. 12 is a layout diagram when a cell having a tree-type logic unit according to an embodiment of the present invention is used as a gate array basic cell.

【図13】従来のCMOSゲートアレーの基本セルのレ
イアウト図である。
FIG. 13 is a layout diagram of a basic cell of a conventional CMOS gate array.

【図14】図12の基本セルを用いてSRAMのメモリ
セルを構成した場合のレイアウト図である。
FIG. 14 is a layout diagram in the case where an SRAM memory cell is configured using the basic cell of FIG. 12;

【図15】本発明の実施例による他のゲートアレー基本
セルの構成を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing a configuration of another gate array basic cell according to an embodiment of the present invention.

【図16】図15の基本セルを用いて2ポートSRAM
メモリセルを構成した場合のレイアウト図である。
16 shows a two-port SRAM using the basic cell of FIG.
FIG. 3 is a layout diagram when a memory cell is configured.

【図17】本発明の実施例による他のゲートアレー基本
セルの構成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of another gate array basic cell according to an embodiment of the present invention.

【図18】図17のゲートアレー基本セルを用いて6−
2トリーセルを構成した場合のレイアウト図である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of the gate array basic cell shown in FIG.
FIG. 4 is a layout diagram when a two-tree cell is configured.

【図19】本発明の実施例によるトリー型論理部を有す
るセルを使用した8×8ビット乗算器 を示す図であ
る。
FIG. 19 is a diagram illustrating an 8 × 8-bit multiplier using a cell having a tree-type logic unit according to an embodiment of the present invention.

【図20】図19の乗算器に使用する部分積生成部付全
加算器の構成を示す図である。
20 is a diagram illustrating a configuration of a full adder with a partial product generation unit used for the multiplier of FIG. 19;

【図21】図19の乗算器に使用する2ビット加算器の
構成を示す図である。
21 is a diagram illustrating a configuration of a 2-bit adder used for the multiplier of FIG.

【図22】本発明の実施例によるセルの出力信号が相補
的な場合に使用できる出力回路の構成を示す図である。
FIG. 22 is a diagram showing a configuration of an output circuit that can be used when output signals of cells are complementary according to an embodiment of the present invention.

【図23】本発明の実施例によるセルを使用したデータ
処理装置の構成を示す図である。
FIG. 23 is a diagram showing a configuration of a data processing device using cells according to an embodiment of the present invention.

【図24】本発明の実施例によるセルを使用した集積回
路の製造方法の概略を示す図である。
FIG. 24 is a diagram schematically illustrating a method of manufacturing an integrated circuit using cells according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M1〜36:MOSFET、N1,N2:内部ノ−ド、
CC:電源電圧、GND:接地電位。
M1 to 36: MOSFET, N1, N2: internal nodes,
V CC : power supply voltage, GND: ground potential.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の論理回路と、上記第1の論理回路の
基本論理機能と異なる基本論理機能を有する第2の論理
回路とを含む半導体集積回路を設計する設計方法であっ
て、 所定の相互接続がなされ、所定の配置がなされた複数の
回路素子を含む第1のセルを、複数のセルが登録された
セルライブラリから呼び出し、 上記第1の論理回路の基本論理機能に基づいて、上記第
1のセルへの信号印加形態を指定し、上記第2の論理回
路の基本論理機能に基づいて、上記第1のセルへの信号
印加形態を指定することにより、複数の上記第1のセル
のそれぞれについて相互配線を決定する半導体集積回路
の設計方法。
1. A design method for designing a semiconductor integrated circuit including a first logic circuit and a second logic circuit having a basic logic function different from the basic logic function of the first logic circuit, comprising: Are interconnected and call a first cell including a plurality of circuit elements having a predetermined arrangement from a cell library in which the plurality of cells are registered, based on a basic logic function of the first logic circuit, By specifying the signal application mode to the first cell and specifying the signal application mode to the first cell based on the basic logical function of the second logic circuit, the plurality of first A method of designing a semiconductor integrated circuit that determines an interconnect for each of cells.
【請求項2】請求項1において、 上記第1のセルは、マスクパターンレイアウト済であっ
て、 上記セルライブラリには少なくとも上記第1のセルの上
記回路素子の配置、入力端子の位置及び出力端子の位置
の情報が登録されている半導体集積回路の設計方法。
2. The method according to claim 1, wherein the first cell has already been laid out in a mask pattern, and the cell library has at least an arrangement of the circuit elements, an input terminal position, and an output terminal of the first cell. A method for designing a semiconductor integrated circuit in which information on the position of a semiconductor integrated circuit is registered.
【請求項3】請求項1において、 上記相互配線の決定された複数の第1のセルのチップ上
の位置及び配線レイアウトを指定する半導体集積回路の
設計方法。
3. The design method of a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a position on the chip and a wiring layout of the plurality of first cells for which the interconnections have been determined are specified.
【請求項4】請求項1において、 複数の上記第1のセルのそれぞれは、2分岐接続回路で
ある半導体集積回路の設計方法。
4. The method according to claim 1, wherein each of the plurality of first cells is a two-branch connection circuit.
【請求項5】請求項1において、 複数の上記第1のセルのそれぞれは第1、第2、第3及
び第4の能動素子と、第1及び第2のノードと、第1、
第2、第3、第4、第5、第6及び第7の入力端子と、
出力端子と、第1及び第2の不純物領域とを有し、 上記第1の能動素子の第1のゲート電極は、第1の信号
が入力される上記第1の入力端子と接続され、 上記第2の能動素子の第2のゲート電極は、第2の信号
が入力される上記第2の入力端子と接続され、 上記第3の能動素子の第3のゲート電極は、第3の信号
が入力される上記第3の入力端子と接続され、 上記第4の能動素子の第4のゲート電極は、第4の信号
が入力される上記第4の入力端子と接続され、 上記第1の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
1のノードと上記第7の入力端子との間に接続され、 上記第2の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
1のノードと上記第2のノードとの間に接続され、 上記第3の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
2のノードと上記第6の入力端子との間に接続され、 上記第4の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
2のノードと上記第5の入力端子との間に接続され、 上記第1のノードは、上記出力端子に接続され、 上記第1の不純物領域は、上記第1のゲート電極と上記
第2のゲート電極との間に挟まれた第1の領域と、上記
第1のゲート電極と上記第2のゲート電極との間に挟ま
れていない第2及び第3の領域とを含み、 上記第2の不純物領域は、上記第3のゲート電極と上記
第4のゲート電極との間に挟まれた第4の領域と、上記
第3のゲート電極と上記第4のゲート電極との間に挟ま
れていない第5及び第6の領域とを含み、 上記第1のノードは、上記第1の領域に接続され、 上記第2のノードは、上記第2の領域と上記第4の領域
とに接続され、 上記第5の入力端子は、上記第5の領域に接続され、 上記第6の入力端子は、上記第6の領域に接続され、 上記第7の入力端子は、上記第3の領域に接続された半
導体集積回路の設計方法。
5. The method according to claim 1, wherein each of the plurality of first cells includes a first, a second, a third and a fourth active element, a first and a second node,
Second, third, fourth, fifth, sixth, and seventh input terminals;
An output terminal, a first and a second impurity region, a first gate electrode of the first active element is connected to the first input terminal to which a first signal is input, A second gate electrode of the second active element is connected to the second input terminal to which a second signal is input, and a third gate electrode of the third active element is configured to receive a third signal. The fourth active element is connected to the third input terminal, the fourth gate electrode of the fourth active element is connected to the fourth input terminal to which a fourth signal is input, and the first active element is The source / drain path of the device is connected between the first node and the seventh input terminal, and the source / drain path of the second active element is connected to the first node and the second input terminal. A source / drain path of the third active element, the source / drain path of the third active element, A source / drain path of the fourth active element is connected between the second node and the fifth input terminal; a first source / drain path of the fourth active element is connected between the second node and the fifth input terminal; Is connected to the output terminal; the first impurity region is a first region sandwiched between the first gate electrode and the second gate electrode; and the first gate And a second and third region not interposed between the electrode and the second gate electrode, wherein the second impurity region is formed between the third gate electrode and the fourth gate electrode. A fourth region interposed therebetween, and fifth and sixth regions not interposed between the third gate electrode and the fourth gate electrode, wherein the first node comprises: The second node is connected to the first area, and the second node is connected to the second area and the fourth area. The fifth input terminal is connected to the fifth region, the sixth input terminal is connected to the sixth region, and the seventh input terminal is connected to the third region. For designing a semiconductor integrated circuit connected to a semiconductor device.
【請求項6】請求項5において、 上記第2の信号は上記第1の信号と逆相であり、上記第
4の信号は上記第3の信号と逆相である半導体集積回路
の設計方法。
6. The method for designing a semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein said second signal has a phase opposite to said first signal, and said fourth signal has a phase opposite to said third signal.
【請求項7】請求項1において、 複数の上記第1のセルのそれぞれは第1、第2、第3及
び第4の能動素子と、第1及び第2のインバータと、第
1及び第2のノードと、第1、第2、第3、第4及び第
5の入力端子と、出力端子と、第1及び第2の不純物領
域とを有し、 上記第1の能動素子の第1のゲート電極は、第1の信号
が入力される上記第1の入力端子と接続され、 上記第2の能動素子の第2のゲート電極は、上記第1の
入力端子に上記第1のインバータを介して接続され、 上記第3の能動素子の第3のゲート電極は、第2の信号
が入力される上記第2の入力端子と接続され、 上記第4の能動素子の第4のゲート電極は、上記第2の
入力端子に上記第2のインバータを介して接続され、 上記第1の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
1のノードと上記第5の入力端子との間に接続され、 上記第2の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
1のノードと上記第2のノードとの間に接続され、 上記第3の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
2のノードと上記第4の入力端子との間に接続され、 上記第4の能動素子のソース・ドレイン経路は、上記第
2のノードと上記第3の入力端子との間に接続され、 上記第1のノードは、上記出力端子に接続され、 上記第1の不純物領域は、上記第1のゲート電極と上記
第2のゲート電極との間に挟まれた第1の領域と、上記
第1のゲート電極と上記第2のゲート電極との間に挟ま
れていない第2及び第3の領域とを含み、 上記第2の不純物領域は、上記第3のゲート電極と上記
第4のゲート電極との間に挟まれた第4の領域と、上記
第3のゲート電極と上記第4のゲート電極との間に挟ま
れていない第5及び第6の領域とを含み、 上記第1のノードは、上記第1の領域に接続され、 上記第2のノードは、上記第2の領域と上記第4の領域
とに接続され、 上記第3の入力端子は、上記第5の領域に接続され、 上記第4の入力端子は、上記第6の領域に接続され、 上記第5の入力端子は、上記第3の領域に接続された半
導体集積回路の設計方法。
7. The device according to claim 1, wherein each of the plurality of first cells includes a first, a second, a third, and a fourth active element, a first and a second inverter, and a first and a second inverter. , A first, a second, a third, a fourth, and a fifth input terminal, an output terminal, and a first and a second impurity region. The gate electrode is connected to the first input terminal to which a first signal is input. The second gate electrode of the second active element is connected to the first input terminal via the first inverter. A third gate electrode of the third active element is connected to the second input terminal to which a second signal is input; and a fourth gate electrode of the fourth active element is A source / drain path of the first active element, connected to the second input terminal via the second inverter; , A source / drain path of the second active element is connected between the first node and the second node. The source / drain path of the second active element is connected between the first node and the fifth input terminal. A source / drain path of the third active element is connected between the second node and the fourth input terminal; a source / drain path of the fourth active element is connected to the second A first node connected between the node and the third input terminal; a first node connected to the output terminal; a first impurity region including the first gate electrode and the second gate electrode And a second region and a third region that are not interposed between the first gate electrode and the second gate electrode. The region is sandwiched between the third gate electrode and the fourth gate electrode A fourth region, and fifth and sixth regions that are not sandwiched between the third gate electrode and the fourth gate electrode, wherein the first node is the first region The second node is connected to the second region and the fourth region, the third input terminal is connected to the fifth region, and the fourth input terminal Is connected to the sixth region, and the fifth input terminal is connected to the third region.
【請求項8】請求項5乃至請求項7のいずれかにおい
て、 上記第1のノードはインバータを介して上記出力端子に
接続された半導体集積回路の設計方法。
8. The method of designing a semiconductor integrated circuit according to claim 5, wherein said first node is connected to said output terminal via an inverter.
【請求項9】第1論理回路と、 上記第1論理回路の基本論理機能と異なる基本論理機能
を実現する第2論理回路とを有し、 上記第1論理回路と上記第2論理回路とはそれぞれ複数
の回路素子を含み、上記複数の回路素子は上記第1論理
回路と上記第2論理回路で同じ配置がなされ、かつ上記
複数の回路素子相互の接続は上記第1論理回路と上記第
2論理回路で共通であって、 上記第1論理回路に含まれる複数の回路素子には、上記
第1論理回路の基本論理機能に応じた複数の第1の信号
が入力され、 上記第2論理回路に含まれる複数の回路素子には、上記
第2論理回路の基本論理機能に応じた複数の第2の信号
が入力され、 上記第1論理回路への上記複数の第1の信号の入力形態
と上記第2論理回路への上記複数の第2の信号の入力形
態との相違によって、上記第1論理回路と上記第2論理
回路との基本論理機能の相違が実現される半導体集積回
路。
9. A semiconductor device comprising: a first logic circuit; and a second logic circuit realizing a basic logic function different from the basic logic function of the first logic circuit, wherein the first logic circuit and the second logic circuit are Each of the circuit elements includes a plurality of circuit elements, the plurality of circuit elements are arranged in the same manner in the first logic circuit and the second logic circuit, and the connection between the plurality of circuit elements is performed by the first logic circuit and the second logic circuit. A plurality of first signals corresponding to a basic logic function of the first logic circuit are input to a plurality of circuit elements common to the logic circuits and included in the first logic circuit, Are input with a plurality of second signals corresponding to the basic logic function of the second logic circuit, and the input form of the plurality of first signals to the first logic circuit Input form of the plurality of second signals to the second logic circuit The difference, the semiconductor integrated circuit differs from the basic logic functions of the first logic circuit and the second logic circuit is realized.
【請求項10】請求項9において、 上記複数の第1の信号及び上記複数の第2の信号は、他
の論理回路もしくは半導体集積回路外部からの入力信
号、または上記半導体集積回路の第1電源電位もしくは
第2電源電位である半導体集積回路。
10. The semiconductor integrated circuit according to claim 9, wherein the plurality of first signals and the plurality of second signals are an input signal from another logic circuit or an outside of the semiconductor integrated circuit, or a first power supply of the semiconductor integrated circuit. A semiconductor integrated circuit having a potential or a second power supply potential;
【請求項11】請求項9において、 上記第1論理回路及び上記第2論理回路に含まれる複数
の回路素子相互の接続は、上記半導体集積回路の第1層
目の配線で実現され、 上記第1論理回路及び上記第2論理回路に含まれる複数
の回路素子への第1及び第2の信号の入力は、上記半導
体集積回路の第2層目以上の配線でなされる半導体集積
回路。
11. The semiconductor device according to claim 9, wherein the plurality of circuit elements included in the first logic circuit and the second logic circuit are interconnected by a first-layer wiring of the semiconductor integrated circuit. A semiconductor integrated circuit in which input of first and second signals to a plurality of circuit elements included in one logic circuit and the second logic circuit is performed using wiring of a second or higher layer of the semiconductor integrated circuit.
【請求項12】請求項9において、 上記第1の論理回路及び上記第2の論理回路は2分岐接
続回路である半導体集積回路。
12. The semiconductor integrated circuit according to claim 9, wherein said first logic circuit and said second logic circuit are two-branch connection circuits.
【請求項13】請求項9乃至請求項12のいずれかにお
いて、 上記第1の論理回路の基本論理機能は論理積であり、上
記第2の論理回路の基本論理機能は論理和である半導体
集積回路。
13. The semiconductor integrated circuit according to claim 9, wherein a basic logic function of said first logic circuit is a logical product and a basic logic function of said second logic circuit is a logical sum. circuit.
【請求項14】第1の論理機能を実現する回路と第2の
論理機能を実現する回路とを共通の内部回路により実現
した半導体集積回路。
14. A semiconductor integrated circuit in which a circuit realizing a first logical function and a circuit realizing a second logical function are realized by a common internal circuit.
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JP2008047857A (en) * 2006-07-19 2008-02-28 Fujitsu Ltd Method of designing electronic circuit apparatus, method of forming electron beam exposure data, and method of exposing electronic beam
US10299381B2 (en) 2015-08-31 2019-05-21 Toshiba Memory Corporation Electronic device and substrate

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