JP3863267B2 - Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array - Google Patents

Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array Download PDF

Info

Publication number
JP3863267B2
JP3863267B2 JP29915997A JP29915997A JP3863267B2 JP 3863267 B2 JP3863267 B2 JP 3863267B2 JP 29915997 A JP29915997 A JP 29915997A JP 29915997 A JP29915997 A JP 29915997A JP 3863267 B2 JP3863267 B2 JP 3863267B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
threshold
mos transistor
nth
transistors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP29915997A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH11136121A (en
Inventor
康 早川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Technology Corp filed Critical Renesas Technology Corp
Priority to JP29915997A priority Critical patent/JP3863267B2/en
Publication of JPH11136121A publication Critical patent/JPH11136121A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3863267B2 publication Critical patent/JP3863267B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、低電圧で高速動作が可能な半導体集積回路、この半導体集積回路を形成するためのマスタスライス方式のマクロセル、このマクロセルを形成するための基本セルおよびこの基本セルをマトリクス状に配置した構成のトランジスタアレイに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路を低電圧で高速動作させることが進められている。低電圧で高速動作が可能な半導体集積回路として、MT−CMOS(Multi-Threshold CMOS)回路がある。
【0003】
MT−CMOS回路は、非動作時のリーク電流は大きいが高速動作が可能な低しきい値のMOSトランジスタと動作速度は遅いが非動作時のリーク電流の小さい高しきい値のMOSトランジスタとを用いて形成される回路である。
【0004】
例えば、MT−CMOS回路として、CMOS論理回路を低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成し、CMOS論理回路に電流を供給する経路に高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成した電源制御回路を設けたものがある。
【0005】
より具体的には、MT−CMOS回路として、高電位電源線と低電位電源線との間に、低しきい値のPMOSトランジスタと低しきい値のNMOSトランジスタとを用いて形成したCMOS論理回路を接続し、高電位電源線と高電位電源との間に高しきい値のPMOSトランジスタを用いて形成した高電位側の電源制御回路を接続し、低電位電源線と低電位電源との間に高しきい値のNMOSトランジスタを用いて形成した低電位側の電源制御回路を接続して構成したものがある。
【0006】
このようなMT−CMOS回路では、CMOS論理回路を低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成しているので、低電圧で高速動作が実現できる。また、CMOS論理回路に電流を供給する経路に高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成した電源制御回路を設けているので、非動作時に、CMOS論理回路からのリーク電流を小さくすることができる。
【0007】
図7は、例えばCMOS論理回路が2入力NAND回路とインバータ回路とから成り、高電位側の電源制御回路が高しきい値のPMOSトランジスタ1個から成り、低電位側の電源制御回路が高しきい値のNMOSトランジスタ1個から成るMT−CMOS回路の回路図である。図7において、101は高電位電源線、102は低電位電源線、103は高電位電源線101と低電位電源線102との間に接続された2入力NAND回路、104は高電位電源線101と低電位電源線102との間に接続されたインバータ回路、105は高電位電源(VDD)、106は低電位電源(GND)、107は高電位電源線101と高電位電源105との間に接続された高しきい値(例えば、しきい値の絶対値が0.7V程度;以下、同様)の電源制御用PMOSトランジスタ、108は低電位電源線102と低電位電源106との間に接続された高しきい値の電源制御用NMOSトランジスタである。電源制御用PMOSトランジスタ107のゲートには電源制御用のActive信号が入力し、電源制御用NMOSトランジスタ108のゲートにはその相補信号(以下、Activeバー信号という)が入力する。
【0008】
2入力NAND回路103において、109,110は低しきい値(例えば、しきい値の絶対値が0.2V程度;以下、同様)の第1,第2のPMOSトランジスタ、111,112は低しきい値の第1,第2のNMOSトランジスタである。
【0009】
インバータ回路104において、113は低しきい値の第3のPMOSトランジスタ、114は低しきい値の第3のNMOSトランジスタである。
【0010】
図8はMT−CMOS回路から成る従来の半導体集積回路の構成図である。図8において、121は半導体基板、122はMT−CMOS回路が形成されている内部領域、123は入出力バッファ用セルが形成されている周辺領域、124は内部領域122のうち、低しきい値のMOSトランジスタが形成されている低しきい値MOSトランジスタ領域、125は内部領域122のうち、高しきい値のMOSトランジスタが形成されている高しきい値MOSトランジスタ領域、126は低しきい値MOSトランジスタ領域124において、低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成されたマクロセル、127は高しきい値MOSトランジスタ領域125において、高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された高しきい値MOSトランジスタ回路、128はマクロセル126間を接続するセル間配線、129はマクロセル126と高しきい値MOSトランジスタ回路127とを接続する領域間配線である。
【0011】
この場合、マクロセル126間をセル間配線128で接続することによりCMOS論理回路が形成され、高しきい値MOSトランジスタ回路127を用いて高電位側および低電位側の電源制御回路が形成され、マクロセル126と高しきい値MOSトランジスタ回路127とを領域間配線129で接続してMT−CMOS回路が形成されている。ただし、1個のマクロセルを用いてCMOS論理回路が形成される場合もある。
【0012】
図9は特開平8−18021号公報に示された、MT−CMOS回路から成る従来の半導体集積回路の構成図である。図9において、131は半導体基板、132はMT−CMOS回路が形成されている内部領域、133は入出力バッファ用セル133aが形成されている周辺領域、134は内部領域132のうち、低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された基本セル134aがマトリクス状に配置されている低しきい値MOSトランジスタ領域、135は内部領域132のうち、高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された基本セル135aが一列又はマトリクス状に配置されている高しきい値MOSトランジスタ領域である。
【0013】
この場合も、上記の場合と同様に、低しきい値MOSトランジスタ領域134において低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成されたマクロセル間をセル間配線で接続することによりCMOS論理回路が形成され、高しきい値MOSトランジスタ領域135において高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された高しきい値MOSトランジスタ回路を用いて高電位側および低電位側の電源制御回路が形成され、マクロセルと高しきい値MOSトランジスタ回路とを領域間配線で接続してMT−CMOS回路が形成されている。ただし、1個のマクロセルを用いてCMOS論理回路が形成される場合もある。
【0014】
以下、MT−CMOS回路から成る従来の半導体集積回路として、CMOS論理回路が1個のマクロセルを用いて形成され、高電位側および低電位側の電源制御回路が高しきい値MOSトランジスタ回路を用いて形成され、CMOS論理回路が2入力NAND回路から成り、高電位側の電源制御回路が高しきい値のPMOSトランジスタから成り、低電位側の電源制御回路が高しきい値のNMOSトランジスタから成る回路(図7中の四角形で囲んだX部分に相当する回路)を形成した場合について説明する。
【0015】
図10は従来のマクロセルの構成図である。図10において、141,142は低しきい値の第1,第2のPMOSトランジスタ、143,144は低しきい値の第1,第2のNMOSトランジスタ、145,146は第1,第2のPMOSトランジスタ141,142のゲート電極、147,148は第1,第2のNMOSトランジスタ143,144のゲート電極、149は第1,第2のPMOSトランジスタ141,142のソース又はドレインとして機能する拡散領域、150は第1,第2のNMOSトランジスタ143,144のソース又はドレインとして機能する拡散領域、151は高電位電源線、152は低電位電源線、153〜158は第1〜第6の導電性配線、159はビアホールである。第1の導電性配線153には2入力NAND回路への一方の入力信号が入力し、第2の導電性配線154には2入力NAND回路への他方の入力信号が入力し、第3の導電性配線155には2入力NAND回路からの出力信号が出力する。図10中のA,B,Yは図7中のA,B,Yと対応している。なお、図10には、図を簡略化するため、第1〜第6の導電性配線153〜158の上層に形成される配線は図示していない。
【0016】
図11は従来の高しきい値MOSトランジスタ回路の構成図である。図11において、161は高しきい値の電源制御用PMOSトランジスタ、162は高しきい値の不使用PMOSトランジスタ、163は高しきい値の電源制御用NMOSトランジスタ、164は高しきい値の不使用NMOSトランジスタ、165は電源制御用PMOSトランジスタ161のゲート電極、166は不使用PMOSトランジスタ162のゲート電極、167は電源制御用NMOSトランジスタ163のゲート電極、168は不使用PMOSトランジスタ164のゲート電極、169は電源制御用PMOSトランジスタ161のソース又はドレインとして機能する拡散領域、170は電源制御用NMOSトランジスタ163のソース又はドレインとして機能する拡散領域、171は高電位電源と接続している電源線、172は低電位電源と接続している電源線、173〜178は第7〜第12の導電性配線、179はビアホールである。第7の導電性配線173には電源制御用PMOSトランジスタ161のゲート電極165への電源制御用のActive信号が入力し、第8の導電性配線174には電源制御用NMOSトランジスタ163のゲート電極167へのActiveバー信号が入力する。第9の導電性配線175は図10中の高電位電源線151と接続し、第10の導電性配線176は図10中の低電位電源線152と接続する。第9,第10の導電性配線175,176は図8中の領域間配線129に相当する。なお、図11には、図を簡略するため、第7〜第12の導電性配線173〜178の上層に形成される配線は図示していない。
【0017】
次に図7を参照してMT−CMOS回路の動作について説明する。
MT−CMOS回路は、通常動作時と非動作時との2つの動作モードがある。
【0018】
通常動作時には、Active信号を“H”、Activeバー信号を“L”とする。これによって、電源制御用PMOSトランジスタ107および電源制御用NMOSトランジスタ108が導通し、高電位電源線101が高電位電源105と等電位にバイアスされ、低電位電源線102が低電位電源106と等電位にバイアスされ、2入力NAND回路103およびインバータ回路104に電源が供給される。このとき、2入力NAND回路103およびインバータ回路104は通常のCMOS回路と同じ動作をする。
【0019】
非動作時には、Active信号を“L”、Activeバー信号を“H”とする。これによって、電源制御用PMOSトランジスタ107および電源制御用NMOSトランジスタ108が非導通となり、高電位電源線101および低電位電源線102がフローティング状態となり、2入力NAND回路103およびインバータ回路104への電源の供給が停止される。このとき、2入力NAND回路103およびインバータ回路104からのリーク電流がカットされる。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
従来の半導体集積回路は以上のように構成されているので、低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が長くなる。すなわち、CMOS論理回路と電源制御回路とを接続する配線の抵抗が大きくなる。従って、電源制御回路を介してCMOS論理回路に供給する電源の電位が低くなり、半導体集積回路が誤動作を起こすという課題があった。
【0021】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、配線長に起因する誤動作が起こらず、かつ低電圧で高速動作が可能な半導体集積回路を得ることを目的とする。
【0022】
また、この発明はこの半導体集積回路を形成するためのマスタスライス方式のマクロセルを得ることを目的とする。
【0023】
さらに、この発明はこのマクロセルを形成するための基本セルを得ることを目的とする。
【0024】
さらに、この発明はこの基本セルをマトリクス状に配置した構成のトランジスタアレイを得ることを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るトランジスタアレイは、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、低しきい値のMOSトランジスタよりしきい値が高い1または複数の高しきい値のPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値のMOSトランジスタおよび低しきい値のMOSトランジスタよりしきい値が高い1または複数の高しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタとが対向するか、あるいは行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されたものである。
【0034】
この発明に係る半導体集積回路は、低しきい値の第MのMOSトランジスタとこの第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成されたマクロセルから構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのMOSトランジスタを用いて形成されたものである。
【0035】
この発明に係るマクロセルは、低しきい値の第MのMOSトランジスタとこの第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのMOSトランジスタを用いて形成されるものである。
【0036】
この発明に係る基本セルは、低しきい値の第MのMOSトランジスタとこの第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとから構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのMOSトランジスタを用いて形成されるものである。
【0037】
この発明に係る基本セルは、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、1または複数の第NのMOSトランジスタ、1または複数の第MのMOSトランジスタおよび1または複数の第NのMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置して構成されたものである。
【0038】
この発明に係るトランジスタアレイは、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのPMOSトランジスタおよび第NのNMOSトランジスタを用いて形成されるものである。
【0039】
この発明に係るトランジスタアレイは、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の第Nの低しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのPMOSトランジスタとが対向するか、あるいは行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのNMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのPMOSトランジスタおよびまたは第NのNMOSトランジスタを用いて形成されるものである。
【0040】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1では、CMOS論理回路が非動作時のリーク電流は大きいが高速動作が可能な低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成され、CMOS論理回路に電流を供給する経路に動作速度は遅いが非動作時のリーク電流の小さい高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路が設けられている半導体集積回路について説明する。
【0041】
図1はこの発明の実施の形態1による半導体集積回路の構成図である。図1において、1は半導体基板、2は半導体集積回路が形成されている内部領域、3は入出力バッファ用セルが形成されている周辺領域、4は内部領域2において、低しきい値のMOSトランジスタと高しきい値のMOSトランジスタとを用いて形成されたマクロセル、5はマクロセル4間を接続するセル間配線である。内部領域2には高しきい値のMOSトランジスタと低しきい値のMOSトランジスタとが形成されている。
【0042】
この場合、マクロセル4間をセル間配線5で接続することにより、低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された高電位側および低電位側の電源制御回路と、CMOS論理回路と電源制御回路とを用いて形成された半導体集積回路とが形成されている。ただし、1個のマクロセルでCMOS論理回路並びに高電位側および低電位側の電源制御回路とが形成される場合もある。すなわち、1個のマクロセルで半導体集積回路が形成される場合もある。
【0043】
以上のように、この実施の形態1によれば、半導体集積回路が、低しきい値のMOSトランジスタと高しきい値のMOSトランジスタとを用いて形成されたマクロセルから構成されているので、低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短くなり、半導体集積回路が誤動作を起こす恐れが小さくなる効果が得られる。
【0044】
実施の形態2.
この発明の実施の形態2および後述するこの発明の実施の形態3では、実施の形態1の半導体集積回路として、CMOS論理回路並びに高電位側および低電位側の電源制御回路が1個のマクロセルを用いて形成され、CMOS論理回路が2入力NAND回路から成り、高電位側の電流制御回路が高しきい値のPMOSトランジスタ1個から成り、低電位側の電流制御回路が高しきい値のNMOSトランジスタ1個から成る回路(図7中の四角形で囲んだX部分に相当する回路)を形成した場合におけるマクロセルについて説明する。
【0045】
図2はこの発明の実施の形態2によるマクロセルの構成図である。図2において、11,12は低しきい値の第1,第2のPMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、13,14は低しきい値の第1,第2のNMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、15,16は第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のゲート電極、17,18は第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のゲート電極、19は第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のソース又はドレインとして機能する拡散領域、20は第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のソース又はドレインとして機能する拡散領域である。
【0046】
また、21は高しきい値の電源制御用PMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、22は高しきい値の不使用PMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、23は高しきい値の電源制御用NMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、24は高しきい値の不使用NMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、25は電源制御用PMOSトランジスタ21のゲート電極、26は不使用PMOSトランジスタ22のゲート電極、27は電源制御用NMOSトランジスタ23のゲート電極、28は不使用NMOSトランジスタ24のゲート電極、29は電源制御用PMOSトランジスタ21のソース又はドレインとして機能する拡散領域、30は電源制御用NMOSトランジスタ23のソース又はドレインとして機能する拡散領域、31は高電位電源と接続している電源線、32は低電位電源と接続している電源線である。
【0047】
また、33〜42は第1〜第10の導電性配線、43はビアホールである。第1の導電性配線33は第1のPMOSトランジスタ11のゲート電極15と第1のNMOSトランジスタ13のゲート電極17とを接続する。第2の導電性配線34は第2のPMOSトランジスタ12のゲート電極16と第2のNMOSトランジスタ14のゲート電極18とを接続する。第3の導電性配線35は第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のソース又はドレインとして機能する拡散領域19と第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のソース又はドレインとして機能する拡散領域20とを接続する。第4の導電性配線36は電源制御用PMOSトランジスタ21のゲート電極25に接続する。第5の導電性配線37は電源制御用NMOSトランジスタ23のゲート電極27に接続する。第6,第7の導電性配線38,39は第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のソース又はドレインとして機能する拡散領域19と電源制御用PMOSトランジスタ21のソース又はドレインとして機能する拡散領域29とを接続する。
【0048】
第8の導電性配線40は第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のソース又はドレインとして機能する拡散領域20と電源制御用NMOSトランジスタ23のソース又はドレインとして機能する拡散領域30とを接続する。第9の導電性配線41は電源制御用PMOSトランジスタ21のソース又はドレインとして機能する拡散領域29と高電位電源と接続している電源線31とを接続する。第10の導電性配線42は電源制御用NMOSトランジスタ23のソース又はドレインとして機能する拡散領域30と低電位電源と接続している電源線32とを接続する。第1の導電性配線33には2入力NAND回路への一方の入力信号が入力し、第2の導電性配線34には2入力NAND回路への他方の入力信号が入力し、第3の導電性配線35には2入力NAND回路からの出力信号が出力し、第4の導電性配線36には電源制御用PMOSトランジスタ21のゲート電極25への電源制御用のActive信号が入力し、第5の導電性配線37には電源制御用NMOSトランジスタ23のゲート電極27へのActiveバー信号が入力する。図2中のA,B,Yは図7中のA,B,Yと対応している。なお、図2には、図を簡略化するため、第1〜第10の導電性配線33〜42の上層に形成される配線は図示していない。
【0049】
この発明の実施の形態2のマクロセルでは、行方向(図2中のY方向)にゲート電極の位置を揃えて配置された低しきい値のPMOSトランジスタおよび低しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタペアが列方向(図2中のX方向)に2つ配置されている。すなわち、第1のPMOSトランジスタ11および第1のNMOSトランジスタ13から成るトランジスタペアと第2のPMOSトランジスタ12および第2のNMOSトランジスタ14から成るトランジスタペアとが列方向に配置されている。この2つのトランジスタペアを用いて、2入力NAND回路から成るCMOS論理回路が形成されている。
【0050】
また、第1,第2のPMOSトランジスタ11,12に隣接して、第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のゲート電極15,16とゲート電極の位置を揃えて、高しきい値のPMOSトランジスタが列方向に2つ配置されている。すなわち、電源制御用PMOSトランジスタ21と不使用PMOSトランジスタ22とが列方向に配置されている。電源制御用PMOSトランジスタ21を用いて、高しきい値のPMOSトランジスタ1個から成る高電位側の電流制御回路が形成されている。
【0051】
また、第1,第2のNMOSトランジスタ13,14に隣接して、第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のゲート電極17,18とゲート電極の位置を揃えて、高しきい値のNMOSトランジスタが列方向に2つ配置されている。すなわち、電源制御用NMOSトランジスタ23と不使用NMOSトランジスタ24とが列方向に配置されている。電源制御用NMOSトランジスタ23を用いて、高しきい値のPMOSトランジスタ1個から成る高電位側の電流制御回路が形成されている。
【0052】
以上のように、この実施の形態2によれば、マクロセルが、低しきい値のMOSトランジスタと高しきい値のMOSトランジスタとを用いて形成されているので、低しきい値のMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、高しきい値のMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短いため誤動作を起こす恐れが小さい半導体集積回路を、このマクロセルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0053】
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3によるマクロセルの構成図である。図3において、51は高電位電源線、52は低電位電源線、53〜58は第11〜第16の導電性配線である。第11,第12の導電性配線53,54は第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のソース又はドレインとして機能する拡散領域19と高電位電源線51とを接続する。第13の導電性配線55は第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のソース又はドレインとして機能する拡散領域20と低電位電源線52とを接続する。第14,第15の導電性配線56,57は電源制御用PMOSトランジスタ21のソース又はドレインとして機能する拡散領域29と高電位電源線51とを接続する。第16の導電性配線58は電源制御用NMOSトランジスタ23のソース又はドレインとして機能する拡散領域30と低電位電源線52とを接続する。その構成要素は、図2で同一符号を付して示したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明は省略する。
【0054】
以上のように、この実施の形態3によれば、マクロセルが、低しきい値のMOSトランジスタと高しきい値のMOSトランジスタとを用いて形成されているので、実施の形態2と同様の効果が得られる。また、高電位電源線および低電位電源線をそれぞれ他のマクロセルの高電位電源線および低電位電源線に接続することにより、第1,第2のPMOSトランジスタ11,12のソース又はドレインとして機能する拡散領域19と電源制御用PMOSトランジスタ21のソース又はドレインとして機能する拡散領域29とを接続する部分の配線、および第1,第2のNMOSトランジスタ13,14のソース又はドレインとして機能する拡散領域20と電源制御用NMOSトランジスタ23のソース又はドレインとして機能する拡散領域30とを接続する部分の配線のインピーダンスが実施の形態1の場合より小さくなる効果が得られる。
【0055】
実施の形態4.
この発明の実施の形態4では、実施の形態2および実施の形態3のマクロセルを形成するための基本セルについて説明する。
【0056】
図4はこの発明の実施の形態4による基本セルの構成図である。図4において、61,62は低しきい値の第1,第2のPMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、63,64は低しきい値の第1,第2のNMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、65,66は第1,第2のPMOSトランジスタ61,62のゲート電極、67,68は第1,第2のNMOSトランジスタ63,64のゲート電極、69は第1,第2のPMOSトランジスタ61,62のソース又はドレインとして機能する拡散領域、70は第1,第2のNMOSトランジスタ63,64のソース又はドレインとして機能する拡散領域である。
【0057】
また、71,72は高しきい値の第3,第4のPMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、73,74は高しきい値の第3,第4のNMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、75,76は第3,第4のPMOSトランジスタ71,72のゲート電極、77,78は第3,第4のNMOSトランジスタ73,74のゲート電極、79は第3,第4のPMOSトランジスタ71,72のソース又はドレインとして機能する拡散領域、80は第3,第4のNMOSトランジスタ73,74のソース又はドレインとして機能する拡散領域である。
【0058】
この発明の実施の形態4の基本セルでは、行方向(図4中のY方向)にゲート電極の位置を揃えて配置された低しきい値のPMOSトランジスタおよび低しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタペアが列方向(図4中のX方向)に2つ配置されている。すなわち、第1のPMOSトランジスタ61および第1のNMOSトランジスタ63から成るトランジスタペアと第2のPMOSトランジスタ62および第2のNMOSトランジスタ64から成るトランジスタペアとが列方向に配置されている。
【0059】
また、第1,第2のPMOSトランジスタ61,62に隣接して、第1,第2のPMOSトランジスタ61,62のゲート電極65,66とゲート電極の位置を揃えて、高しきい値のPMOSトランジスタが列方向に2つ配置されている。すなわち、第3のPMOSトランジスタ71と第4のPMOSトランジスタ72とが列方向に配置されている。
【0060】
また、第1,第2のNMOSトランジスタ63,64に隣接して、第1,第2のNMOSトランジスタ63,64のゲート電極67,68とゲート電極の位置を揃えて、高しきい値のNMOSトランジスタが列方向に2つ配置されている。すなわち、第3のNMOSトランジスタ73と第4のNMOSトランジスタ74とが列方向に配置されている。
【0061】
要するに、この発明の実施の形態4の基本セルでは、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された高しきい値のPMOSトランジスタ、低しきい値のPMOSトランジスタ、低しきい値のNMOSトランジスタおよび高しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタ群が列方向に2つ配置されている。すなわち、第3のPMOSトランジスタ71、第1のPMOSトランジスタ61、第1のNMOSトランジスタ63および第3のNMOSトランジスタ73から成るトランジスタ群と第4のPMOSトランジスタ72、第2のPMOSトランジスタ62、第2のNMOSトランジスタ64および第4のNMOSトランジスタ74から成るトランジスタ群とが列方向に配置されている。
【0062】
以上のように、この実施の形態4によれば、基本セルが、低しきい値のMOSトランジスタと高しきい値のMOSトランジスタとから構成されているので、低しきい値のMOSトランジスタで形成されたCMOS論理回路と、高しきい値のMOSトランジスタで形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短いため誤動作を起こす恐れが小さい半導体集積回路を容易に形成することができるマクロセルを、この基本セルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。また、この実施の形態4によれば、基本セルが、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された1つの高しきい値のMOSトランジスタ、2つの低しきい値のMOSトランジスタおよび1つの高しきい値のMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に2つ配置して構成されているので、この基本セルを用いてマクロセルを形成する際に、高しきい値のMOSトランジスタが列方向に配置している領域の高しきい値のMOSトランジスタを使用しない場合には、その領域を配線領域として用いることができる効果が得られる。
【0063】
実施の形態5.
この発明の実施の形態5および後述するこの発明の実施の形態6では、実施の形態4の基本セルをマトリクス状に配置した構成のトランジスタアレイについて説明する。
【0064】
図5はこの発明の実施の形態5によるトランジスタアレイの構成図である。図5において、81〜84は第1〜第4の基本セル(基本セル)である。その構成要素は、図4で同一符号を付して示したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明は省略する。
【0065】
この発明の実施の形態5のトランジスタアレイでは、基本セルが、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置されている。すなわち、第1〜第4の基本セル81〜84が、第1の基本セル81の第3,第4のPMOSトランジスタ71,72と第2の基本セル82の第3,第4のNMOSトランジスタ73,74とが対向し、第3の基本セル83の第3,第4のPMOSトランジスタ71,72と第4の基本セル84の第3,第4のNMOSトランジスタ73,74とが対向するようにマトリクス状に配置されている。
【0066】
以上のように、この実施の形態5によれば、トランジスタアレイが、基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されているので、高しきい値のPMOSトランジスタおよび高しきい値のNMOSトランジスタを用いて形成される電源制御回路が効率的に配置されている小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0067】
実施の形態6.
図6はこの発明の実施の形態6によるトランジスタアレイの構成図である。図6において、91〜94は第1〜第4の基本セル(基本セル)である。その構成要素は、図4で同一符号を付して示したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明は省略する。
【0068】
この発明の実施の形態6のトランジスタアレイでは、基本セルが、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置されている。すなわち、第1〜第4の基本セル91〜94が、第1の基本セル91の第3,第4のPMOSトランジスタ71,72と第2の基本セル92の第3,第4のPMOSトランジスタ71,72とが対向し、第3の基本セル93の第3,第4のPMOSトランジスタ71,72と第4の基本セル94の第3,第4のPMOSトランジスタ71,72とが対向するようにマトリクス状に配置されている。
【0069】
以上のように、この実施の形態6によれば、トランジスタアレイが、基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されているので、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタとが同一ウェルに形成され行方向に隣接する2つの基本セルの間隔が小さい小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0070】
実施の形態7.
この発明の実施の形態7では、実施の形態1の半導体集積回路、実施の形態2および実施の形態3のマクロセル、実施の形態4の基本セルにおいて、高しきい値のMOSトランジスタが、低しきい値のMOSトランジスタよりゲート長が大きい場合について説明する。
【0071】
しきい値が同じMOSトランジスタでは、ゲート長が大きい程、リーク電流は小さい。
【0072】
従って、実施の形態1の半導体集積回路において、高しきい値のMOSトランジスタが、低しきい値のMOSトランジスタよりゲート長が大きい場合、実施の形態1と同様の効果が得られると共に、非動作時における半導体集積回路のリーク電流が小さくなる効果が得られる。
【0073】
また、実施の形態2および実施の形態3のマクロセルにおいて、高しきい値のMOSトランジスタが、低しきい値のMOSトランジスタよりゲート長が大きい場合、実施の形態2および実施の形態3と同様の効果が得られると共に、非動作時におけるリーク電流が小さい半導体集積回路を、このマクロセルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0074】
また、実施の形態4の基本セルにおいて、高しきい値のMOSトランジスタが、低しきい値のMOSトランジスタよりゲート長が大きい場合、実施の形態4と同様の効果が得られると共に、非動作時におけるリーク電流が小さい半導体集積回路を容易に形成することができるマクロセルを、この基本セルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0075】
実施の形態8.
この発明の実施の形態8では、実施の形態1の半導体集積回路、実施の形態2および実施の形態3のマクロセル、実施の形態4の基本セル、実施の形態5,実施の形態6のトランジスタアレイにおいて、高しきい値のMOSトランジスタの代わりに、低しきい値のMOSトランジスタよりゲート長が大きい、他の低しきい値のMOSトランジスタを用いた場合について説明する。以下、実施の形態1から実施の形態6において用いた低しきい値のMOSトランジスタを低しきい値の第MのMOSトランジスタとし、実施の形態1から実施の形態6において用いた高しきい値のMOSトランジスタの代わりに用いた低しきい値のMOSトランジスタを低しきい値の第NのMOSトランジスタとして説明する。
【0076】
しきい値が同じMOSトランジスタでは、ゲート長が大きい程、リーク電流は小さい。
【0077】
従って、実施の形態1の半導体集積回路において、高しきい値のMOSトランジスタの代わりに、低しきい値の第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタを用いた場合、半導体集積回路が、低しきい値の第MのMOSトランジスタと低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成されたマクロセルから構成されているので、第MのMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、第NのMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短くなり、半導体集積回路が誤動作を起こす恐れが小さくなる効果が得られる。また、非動作時における半導体集積回路のリーク電流が小さくなる効果が得られる。
【0078】
また、実施の形態2および実施の形態3のマクロセルにおいて、高しきい値のMOSトランジスタの代わりに、低しきい値の第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタを用いた場合、マクロセルが、低しきい値の第MのMOSトランジスタと低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成されているので、第MのMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、第NのMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短いため誤動作を起こす恐れが小さい半導体集積回路を、このマクロセルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。また、非動作時におけるリーク電流が小さい半導体集積回路を、このマクロセルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0079】
また、実施の形態4の基本セルにおいて、高しきい値のMOSトランジスタの代わりに、低しきい値の第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタを用いた場合、基本セルが、低しきい値の第MのMOSトランジスタと低しきい値の第NのMOSトランジスタとから構成されているので、第MのMOSトランジスタで形成されたCMOS論理回路と、第NのMOSトランジスタで形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短いため誤動作を起こす恐れが小さい半導体集積回路を容易に形成することができるマクロセルを、この基本セルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。また、基本セルが、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された1つの低しきい値の第NのMOSトランジスタ、2つの低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび1つの低しきい値の第NのMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に2つ配置して構成されているので、この基本セルを用いてマクロセルを形成する際に、第MのMOSトランジスタが列方向に配置している領域の第MのMOSトランジスタを使用しない場合には、その領域を配線領域として用いることができる効果が得られる。また、非動作時におけるリーク電流が小さい半導体集積回路を容易に形成することができるマクロセルを、この基本セルを用いて容易に形成することができる効果が得られる。また、高しきい値のMOSトランジスタを形成する必要がないため、基本セルを形成する際に用いるマスクの枚数が削減でき、基本セルを形成する際のコストを安くできる効果が得られる。
【0080】
また、実施の形態5のトランジスタアレイにおいて、高しきい値のMOSトランジスタの代わりに、低しきい値の第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタを用いた場合、トランジスタアレイが、基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの低しきい値の第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの低しきい値の第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されているので、第NのPMOSトランジスタおよび第NのNMOSトランジスタを用いて形成される電源制御回路が効率的に配置されている小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0081】
また、実施の形態6のトランジスタアレイにおいて、高しきい値のMOSトランジスタの代わりに、低しきい値の第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタを用いた場合、トランジスタアレイが、基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの低しきい値の第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの低しきい値の第NのPMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されているので、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのPMOSトランジスタとが同一ウェルに形成され行方向に隣接する2つの基本セルの間隔が小さい小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0087】
【発明の効果】
この発明によれば、トランジスタアレイを、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、低しきい値のMOSトランジスタよりしきい値が高い1または複数の高しきい値のPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値のMOSトランジスタおよび低しきい値のMOSトランジスタよりしきい値が高い1または複数の高しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタとが対向するか、あるいは行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されるように構成したので、小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果が得られる。
【0091】
この発明によれば、半導体集積回路を、低しきい値の第MのMOSトランジスタとこの第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成されたマクロセルから構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのMOSトランジスタを用いて形成されるように構成したので、第MのMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、第NのMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短くなり、半導体集積回路が誤動作を起こす恐れが小さくなる効果がある。また、非動作時における半導体集積回路のリーク電流が小さくなる効果がある。
【0092】
この発明によれば、マクロセルを、低しきい値の第MのMOSトランジスタとこの第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのMOSトランジスタを用いて形成されるものとして構成したので、第MのMOSトランジスタを用いて形成されたCMOS論理回路と、第NのMOSトランジスタを用いて形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短いため誤動作を起こす恐れが小さい半導体集積回路を、このマクロセルを用いて容易に形成することができる効果がある。また、非動作時におけるリーク電流が小さい半導体集積回路を、このマクロセルを用いて容易に形成することができる効果がある。
【0093】
この発明によれば、基本セルを、低しきい値の第MのMOSトランジスタとこの第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとから構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのMOSトランジスタを用いて形成されるものとして構成したので、第MのMOSトランジスタで形成されたCMOS論理回路と、第NのMOSトランジスタで形成された電源制御回路とを接続する配線が従来より短いため誤動作を起こす恐れが小さい半導体集積回路を容易に形成することができるマクロセルを、この基本セルを用いて容易に形成することができる効果がある。また、非動作時におけるリーク電流が小さい半導体集積回路を容易に形成することができるマクロセルを、この基本セルを用いて容易に形成することができる効果がある。また、高しきい値のMOSトランジスタを形成する必要がないため、基本セルを形成する際に用いるマスクの枚数が削減でき、基本セルを形成する際のコストを安くできる効果がある。
【0094】
この発明によれば、基本セルを、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、1または複数の第NのMOSトランジスタ、1または複数の第MのMOSトランジスタおよび1または複数の第NのMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置して構成されるように構成したので、この基本セルを用いてマクロセルを形成する際に、第NのMOSトランジスタが列方向に配置している領域の第NのMOSトランジスタを使用しない場合には、その領域を配線領域として用いることができる効果がある。
【0095】
この発明によれば、トランジスタアレイを、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのPMOSトランジスタおよび第NのNMOSトランジスタを用いて形成されるものとして構成したので、第NのPMOSトランジスタおよび第NのNMOSトランジスタを用いて形成される電源制御回路が効率的に配置されている小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果がある。
【0096】
この発明によれば、行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのPMOSトランジスタとが対向するか、あるいは行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのNMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成され、CMOS論理回路が第MのMOSトランジスタを用いて形成され、電源制御回路が第NのPMOSトランジスタおよびまたは第NのNMOSトランジスタを用いて形成されるものとして構成したので、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのPMOSトランジスタとが同一ウェルに形成され行方向に隣接する2つの基本セルの間隔が小さい小面積の半導体集積回路を、このトランジスタアレイを用いて容易に形成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による半導体集積回路の構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態2によるマクロセルの構成図である。
【図3】 この発明の実施の形態3によるマクロセルの構成図である。
【図4】 この発明の実施の形態4による基本セルの構成図である。
【図5】 この発明の実施の形態5によるトランジスタアレイの構成図である。
【図6】 この発明の実施の形態6によるトランジスタアレイの構成図である。
【図7】 MT−CMOS回路の回路図である。
【図8】 従来の半導体集積回路の構成図である。
【図9】 特開平8−18021号公報に示された、従来の半導体集積回路の構成図である。
【図10】 従来のマクロセルの構成図である。
【図11】 従来の高しきい値MOSトランジスタ回路の構成図である。
【符号の説明】
4 マクロセル、11,61 低しきい値の第1のPMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、12,62 低しきい値の第2のPMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、13,63 低しきい値の第1のNMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、14,64 低しきい値の第2のNMOSトランジスタ(低しきい値のMOSトランジスタ)、21 高しきい値の電源制御用PMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、22 高しきい値の不使用PMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、23 高しきい値の電源制御用NMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、24 高しきい値の不使用NMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、71 高しきい値の第3のPMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、72 高しきい値の第4のPMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、73 高しきい値の第3のNMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、74 高しきい値の第4のNMOSトランジスタ(高しきい値のMOSトランジスタ)、81,91 第1の基本セル(基本セル)、82,92 第2の基本セル(基本セル)、83,93 第3の基本セル(基本セル)、84,94 第4の基本セル(基本セル)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit capable of high-speed operation at a low voltage, a master slice type macro cell for forming the semiconductor integrated circuit, a basic cell for forming the macro cell, and the basic cells arranged in a matrix. The present invention relates to a transistor array having a configuration.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high-speed operation of semiconductor integrated circuits at low voltage has been promoted. As a semiconductor integrated circuit capable of high-speed operation at a low voltage, there is an MT-CMOS (Multi-Threshold CMOS) circuit.
[0003]
The MT-CMOS circuit includes a low-threshold MOS transistor capable of high-speed operation with a large leakage current during non-operation and a high-threshold MOS transistor with a low operation speed but low leakage current during non-operation. It is a circuit formed by using.
[0004]
For example, as an MT-CMOS circuit, a CMOS logic circuit is formed using a low-threshold MOS transistor, and a power supply control circuit is formed using a high-threshold MOS transistor in a path for supplying current to the CMOS logic circuit. There is something that provided.
[0005]
More specifically, as an MT-CMOS circuit, a CMOS logic circuit formed by using a low threshold PMOS transistor and a low threshold NMOS transistor between a high potential power line and a low potential power line. And connect a power control circuit on the high potential side formed using a high-threshold PMOS transistor between the high potential power supply line and the high potential power supply, and connect between the low potential power supply line and the low potential power supply. There is a configuration in which a low-potential side power supply control circuit formed by using a high-threshold NMOS transistor is connected.
[0006]
In such an MT-CMOS circuit, the CMOS logic circuit is formed using a low-threshold MOS transistor, so that high-speed operation can be realized at a low voltage. In addition, since the power supply control circuit formed using the high threshold MOS transistor is provided in the path for supplying current to the CMOS logic circuit, the leakage current from the CMOS logic circuit can be reduced during non-operation. .
[0007]
In FIG. 7, for example, a CMOS logic circuit is composed of a two-input NAND circuit and an inverter circuit, a high-potential-side power supply control circuit is composed of one high-threshold PMOS transistor, and a low-potential-side power supply control circuit is high. It is a circuit diagram of an MT-CMOS circuit composed of one NMOS transistor having a threshold value. In FIG. 7, 101 is a high potential power line, 102 is a low potential power line, 103 is a two-input NAND circuit connected between the high potential power line 101 and the low potential power line 102, and 104 is a high potential power line 101. , An inverter circuit connected between the low-potential power supply line 102, 105 is a high-potential power supply (VDD), 106 is a low-potential power supply (GND), and 107 is between the high-potential power supply line 101 and the high-potential power supply 105. A power control PMOS transistor connected to a high threshold (for example, the absolute value of the threshold is about 0.7 V; the same applies hereinafter) 108 is connected between the low potential power line 102 and the low potential power source 106. This is a high-threshold power supply control NMOS transistor. A power control active signal is input to the gate of the power control PMOS transistor 107, and a complementary signal (hereinafter referred to as an active bar signal) is input to the gate of the power control NMOS transistor.
[0008]
In the two-input NAND circuit 103, the first and second PMOS transistors 109 and 110 have low threshold values (for example, the absolute value of the threshold value is about 0.2 V; the same applies hereinafter), and the first and second PMOS transistors 111 and 112 have low values. The first and second NMOS transistors have threshold values.
[0009]
In the inverter circuit 104, reference numeral 113 denotes a low-threshold third PMOS transistor, and reference numeral 114 denotes a low-threshold third NMOS transistor.
[0010]
FIG. 8 is a block diagram of a conventional semiconductor integrated circuit comprising an MT-CMOS circuit. In FIG. 8, 121 is a semiconductor substrate, 122 is an internal region in which an MT-CMOS circuit is formed, 123 is a peripheral region in which an input / output buffer cell is formed, and 124 is a low threshold value in the internal region 122. The low threshold MOS transistor region in which the MOS transistor is formed, 125 is the high threshold MOS transistor region in which the high threshold MOS transistor is formed in the internal region 122, and 126 is the low threshold In the MOS transistor region 124, a macro cell formed using a low threshold MOS transistor, and in the high threshold MOS transistor region 125, a macro cell formed using a high threshold MOS transistor. MOS transistor circuit 128 is an inter-cell wiring connecting the macro cells 126, 12 Is a region between lines connecting the macrocell 126 and the high-threshold MOS transistor circuit 127.
[0011]
In this case, a CMOS logic circuit is formed by connecting the macro cells 126 with inter-cell wiring 128, and a high potential side MOS transistor circuit 127 is used to form a high potential side and a low potential side power supply control circuit. 126 and a high threshold MOS transistor circuit 127 are connected by an inter-region wiring 129 to form an MT-CMOS circuit. However, a CMOS logic circuit may be formed using one macro cell.
[0012]
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional semiconductor integrated circuit comprising an MT-CMOS circuit disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-18021. In FIG. 9, 131 is a semiconductor substrate, 132 is an internal region where an MT-CMOS circuit is formed, 133 is a peripheral region where an input / output buffer cell 133a is formed, and 134 is a low threshold of the internal region 132. Low threshold MOS transistor region in which basic cells 134a formed using value MOS transistors are arranged in a matrix, 135 is formed using a high threshold MOS transistor in internal region 132 This is a high threshold MOS transistor region in which basic cells 135a are arranged in a line or matrix.
[0013]
In this case as well, a CMOS logic circuit is formed by connecting the macrocells formed by using the low threshold MOS transistors in the low threshold MOS transistor region 134 by inter-cell wiring, as in the above case. In the high threshold MOS transistor region 135, a high threshold MOS transistor circuit formed by using a high threshold MOS transistor is used to form a power control circuit on the high potential side and the low potential side. An MT-CMOS circuit is formed by connecting the high threshold MOS transistor circuit with inter-region wiring. However, a CMOS logic circuit may be formed using one macro cell.
[0014]
Hereinafter, as a conventional semiconductor integrated circuit composed of an MT-CMOS circuit, a CMOS logic circuit is formed using one macro cell, and a power control circuit on the high potential side and the low potential side uses a high threshold MOS transistor circuit. The CMOS logic circuit is composed of a two-input NAND circuit, the high-potential-side power supply control circuit is composed of a high-threshold PMOS transistor, and the low-potential-side power supply control circuit is composed of a high-threshold NMOS transistor. A case where a circuit (a circuit corresponding to an X portion surrounded by a square in FIG. 7) is formed will be described.
[0015]
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional macro cell. In FIG. 10, 141 and 142 are low threshold first and second PMOS transistors, 143 and 144 are low threshold first and second NMOS transistors, and 145 and 146 are first and second PMOS transistors. Gate electrodes of the PMOS transistors 141 and 142, 147 and 148 are gate electrodes of the first and second NMOS transistors 143 and 144, and 149 is a diffusion region functioning as a source or drain of the first and second PMOS transistors 141 and 142. , 150 is a diffusion region functioning as the source or drain of the first and second NMOS transistors 143 and 144, 151 is a high potential power line, 152 is a low potential power line, and 153 to 158 are first to sixth conductivity. A wiring 159 is a via hole. One input signal to the two-input NAND circuit is input to the first conductive wiring 153, and the other input signal to the two-input NAND circuit is input to the second conductive wiring 154. The output signal from the 2-input NAND circuit is output to the conductive wiring 155. A, B, and Y in FIG. 10 correspond to A, B, and Y in FIG. In FIG. 10, wirings formed in the upper layers of the first to sixth conductive wirings 153 to 158 are not shown in order to simplify the drawing.
[0016]
FIG. 11 is a block diagram of a conventional high threshold MOS transistor circuit. In FIG. 11, 161 is a high threshold power control PMOS transistor, 162 is a high threshold non-use PMOS transistor, 163 is a high threshold power control NMOS transistor, and 164 is a high threshold non-use transistor. The NMOS transistor used, 165 is the gate electrode of the PMOS transistor 161 for power control, 166 is the gate electrode of the non-use PMOS transistor 162, 167 is the gate electrode of the NMOS transistor 163 for power control, 168 is the gate electrode of the non-use PMOS transistor 164, 169 is a diffusion region functioning as a source or drain of the power control PMOS transistor 161, 170 is a diffusion region functioning as a source or drain of the power control NMOS transistor 163, 171 is a power supply line connected to a high potential power source, 172 Is low Position supply line connected to the power supply, 173-178 the seventh to twelfth conductive wire, 179 is a via hole. The seventh conductive wiring 173 receives a power control Active signal to the gate electrode 165 of the power control PMOS transistor 161, and the eighth conductive wiring 174 receives the gate electrode 167 of the power control NMOS transistor 163. The active bar signal is input. The ninth conductive wiring 175 is connected to the high potential power supply line 151 in FIG. 10, and the tenth conductive wiring 176 is connected to the low potential power supply line 152 in FIG. The ninth and tenth conductive wirings 175 and 176 correspond to the inter-region wiring 129 in FIG. Note that FIG. 11 does not show the wirings formed in the upper layers of the seventh to twelfth conductive wirings 173 to 178 for the sake of simplicity.
[0017]
Next, the operation of the MT-CMOS circuit will be described with reference to FIG.
The MT-CMOS circuit has two operation modes, normal operation and non-operation.
[0018]
During normal operation, the Active signal is set to “H” and the Active bar signal is set to “L”. As a result, the power control PMOS transistor 107 and the power control NMOS transistor 108 become conductive, the high potential power line 101 is biased to the same potential as the high potential power source 105, and the low potential power line 102 is equipotential to the low potential power source 106. The power is supplied to the 2-input NAND circuit 103 and the inverter circuit 104. At this time, the 2-input NAND circuit 103 and the inverter circuit 104 operate in the same manner as a normal CMOS circuit.
[0019]
During non-operation, the Active signal is set to “L” and the Active bar signal is set to “H”. As a result, the power supply control PMOS transistor 107 and the power supply control NMOS transistor 108 become non-conductive, the high potential power supply line 101 and the low potential power supply line 102 are in a floating state, and the power supply to the 2-input NAND circuit 103 and the inverter circuit 104 is not supplied. Supply is stopped. At this time, the leakage current from the 2-input NAND circuit 103 and the inverter circuit 104 is cut.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional semiconductor integrated circuit is configured as described above, a CMOS logic circuit formed using a low threshold MOS transistor and a power supply control circuit formed using a high threshold MOS transistor The wiring connecting the two becomes longer. That is, the resistance of the wiring connecting the CMOS logic circuit and the power supply control circuit is increased. Therefore, there is a problem that the potential of the power supplied to the CMOS logic circuit via the power control circuit is lowered, causing the semiconductor integrated circuit to malfunction.
[0021]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a semiconductor integrated circuit which does not cause a malfunction due to the wiring length and can operate at a high speed with a low voltage.
[0022]
Another object of the present invention is to obtain a master slice type macro cell for forming the semiconductor integrated circuit.
[0023]
A further object of the present invention is to obtain a basic cell for forming this macro cell.
[0024]
A further object of the present invention is to obtain a transistor array having a configuration in which the basic cells are arranged in a matrix.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
  The transistor array according to the present invention includes one or more high-threshold PMOS transistors having a threshold value higher than that of the low-threshold MOS transistors, which are sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction. A basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups including a plurality of low-threshold MOS transistors and one or a plurality of high-threshold NMOS transistors having a threshold value higher than that of the low-threshold MOS transistors are arranged in the column direction. The high threshold PMOS transistor of one basic cell of the two basic cells adjacent in the row direction and the high threshold PMOS transistor of the other basic cell face each other or are adjacent in the row direction High threshold NMOS transistor of one basic cell and high threshold NM of the other basic cell of two basic cells And the S transistor those constructed by arranging in a matrix so as to face.
[0034]
  A semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a low threshold Mth MOS transistor and the Mth MOS transistor.And the Mth MOS transistor having the same threshold asA macro cell formed using a low threshold Nth MOS transistor having a larger gate length, a CMOS logic circuit formed using an Mth MOS transistor, and a power control circuit serving as an Nth MOS transistor It is formed using a transistor.
[0035]
  The macro cell according to the present invention includes an Mth MOS transistor having a low threshold value and the Mth MOS transistor.And the Mth MOS transistor having the same threshold asThe Nth MOS transistor having a larger gate length and a low threshold is formed, the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power supply control circuit is formed using the Nth MOS transistor. It is what is done.
[0036]
  The basic cell according to the present invention includes an Mth MOS transistor having a low threshold value and the Mth MOS transistor.And the Mth MOS transistor having the same threshold asThe CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power supply control circuit is formed using the Nth MOS transistor. Is.
[0037]
The basic cell according to the present invention includes one or a plurality of Nth MOS transistors, one or a plurality of Mth MOS transistors, and one or a plurality of Nth Nth transistors, which are sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction. A plurality of transistor groups composed of MOS transistors are arranged in the column direction.
[0038]
  The transistor array according to the present invention is an M-th MOS transistor arranged in order with the gate electrodes aligned in the row direction.And the Mth MOS transistor having the same threshold asOne or more low threshold Nth PMOS transistors having a larger gate length, one or more low threshold Mth MOS transistors, and Mth MOS transistorsAnd the Mth MOS transistor having the same threshold asA basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each including one or a plurality of low threshold Nth NMOS transistors having a larger gate length are arranged in the column direction is one of two basic cells adjacent in the row direction. The Nth PMOS transistor of the basic cell and the Nth NMOS transistor of the other basic cell are arranged in a matrix so as to face each other, and a CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor. The control circuit is formed using an Nth PMOS transistor and an Nth NMOS transistor.
[0039]
  The transistor array according to the present invention is an M-th MOS transistor arranged in order with the gate electrodes aligned in the row direction.And the Mth MOS transistor having the same threshold asOne or more low threshold Nth PMOS transistors having a larger gate length, one or more low threshold Mth MOS transistors, and Mth MOS transistorsAnd the Mth MOS transistor having the same threshold asA basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each including one or a plurality of Nth low threshold NMOS transistors having a larger gate length are arranged in the column direction is one of two basic cells adjacent in the row direction. The Nth PMOS transistor of the basic cell and the Nth PMOS transistor of the other basic cell face each other, or the Nth NMOS transistor and the other of the two basic cells adjacent in the row direction The basic cell is arranged in a matrix so as to face the Nth NMOS transistor of the basic cell, the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power control circuit is the Nth PMOS transistor and / or It is formed using an Nth NMOS transistor.
[0040]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below.
Embodiment 1 FIG.
In the first embodiment of the present invention, the CMOS logic circuit is formed using a low threshold MOS transistor that has a large leakage current when not operating but can operate at high speed, and is used to supply current to the CMOS logic circuit. A semiconductor integrated circuit provided with a power supply control circuit formed using a high-threshold MOS transistor having a low operating speed but low leakage current during non-operation will be described.
[0041]
1 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a semiconductor substrate, 2 is an internal region where a semiconductor integrated circuit is formed, 3 is a peripheral region where an input / output buffer cell is formed, and 4 is a low threshold MOS in the internal region 2 Macrocells 5 formed by using transistors and high-threshold MOS transistors are inter-cell wirings connecting the macrocells 4. In the internal region 2, a high threshold MOS transistor and a low threshold MOS transistor are formed.
[0042]
In this case, by connecting the macro cells 4 with inter-cell wiring 5, a CMOS logic circuit formed using a low threshold MOS transistor and a high potential formed using a high threshold MOS transistor. Side and low potential side power supply control circuits, and a semiconductor integrated circuit formed using a CMOS logic circuit and a power supply control circuit are formed. However, in some cases, a single macrocell forms a CMOS logic circuit and a high-potential side and low-potential-side power supply control circuit. That is, a semiconductor integrated circuit may be formed by one macro cell.
[0043]
As described above, according to the first embodiment, the semiconductor integrated circuit is composed of the macro cell formed using the low threshold MOS transistor and the high threshold MOS transistor. The wiring connecting the CMOS logic circuit formed using the threshold MOS transistor and the power supply control circuit formed using the high threshold MOS transistor is shorter than before, and the semiconductor integrated circuit malfunctions. The effect of reducing the risk of occurrence is obtained.
[0044]
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment of the present invention and the third embodiment of the present invention to be described later, as a semiconductor integrated circuit of the first embodiment, the CMOS logic circuit and the power control circuits on the high potential side and the low potential side have one macro cell. The CMOS logic circuit is composed of a two-input NAND circuit, the high potential side current control circuit is composed of one high threshold PMOS transistor, and the low potential side current control circuit is a high threshold NMOS. A macro cell in the case where a circuit composed of one transistor (a circuit corresponding to an X portion surrounded by a square in FIG. 7) is formed will be described.
[0045]
FIG. 2 is a block diagram of a macro cell according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 2, reference numerals 11 and 12 denote low threshold first and second PMOS transistors (low threshold MOS transistors), and reference numerals 13 and 14 denote low threshold first and second NMOS transistors (low threshold MOS transistors). Threshold MOS transistors), 15 and 16 are the gate electrodes of the first and second PMOS transistors 11 and 12, 17 and 18 are the gate electrodes of the first and second NMOS transistors 13 and 14, and 19 is the first , A diffusion region functioning as a source or drain of the second PMOS transistors 11 and 12, and a diffusion region 20 functioning as a source or drain of the first and second NMOS transistors 13 and.
[0046]
Reference numeral 21 is a high threshold power control PMOS transistor (high threshold MOS transistor), 22 is a high threshold non-use PMOS transistor (high threshold MOS transistor), and 23 is a high threshold. Power supply control NMOS transistor (high threshold MOS transistor), 24 is a high threshold non-use NMOS transistor (high threshold MOS transistor), 25 is a gate electrode of the power control PMOS transistor 21, 26 is a gate electrode of the unused PMOS transistor 22, 27 is a gate electrode of the NMOS transistor 23 for power supply control, 28 is a gate electrode of the unused NMOS transistor 24, and 29 is a diffusion functioning as a source or drain of the PMOS transistor 21 for power supply control. The region 30 is a power control NMOS transistor 23. Source or diffused region serving as a drain, 31 is a power supply line connected to the high-potential power source, 32 is a power supply line that is connected to the low potential power source.
[0047]
Reference numerals 33 to 42 denote first to tenth conductive wirings, and 43 denotes a via hole. The first conductive wiring 33 connects the gate electrode 15 of the first PMOS transistor 11 and the gate electrode 17 of the first NMOS transistor 13. The second conductive wiring 34 connects the gate electrode 16 of the second PMOS transistor 12 and the gate electrode 18 of the second NMOS transistor 14. The third conductive wiring 35 is a diffusion region 19 that functions as the source or drain of the first and second PMOS transistors 11 and 12 and a diffusion region that functions as the source or drain of the first and second NMOS transistors 13 and 14. 20 is connected. The fourth conductive wiring 36 is connected to the gate electrode 25 of the power control PMOS transistor 21. The fifth conductive wiring 37 is connected to the gate electrode 27 of the power control NMOS transistor 23. The sixth and seventh conductive wirings 38 and 39 are a diffusion region 19 functioning as a source or drain of the first and second PMOS transistors 11 and 12 and a diffusion region functioning as a source or drain of the power control PMOS transistor 21. 29 is connected.
[0048]
The eighth conductive wiring 40 connects the diffusion region 20 functioning as the source or drain of the first and second NMOS transistors 13 and 14 and the diffusion region 30 functioning as the source or drain of the power supply control NMOS transistor 23. . The ninth conductive wiring 41 connects the diffusion region 29 functioning as the source or drain of the power control PMOS transistor 21 and the power supply line 31 connected to the high potential power supply. The tenth conductive wiring 42 connects the diffusion region 30 functioning as the source or drain of the power control NMOS transistor 23 and the power supply line 32 connected to the low potential power supply. One input signal to the two-input NAND circuit is input to the first conductive wiring 33, and the other input signal to the two-input NAND circuit is input to the second conductive wiring 34, so that the third conductive An output signal from the two-input NAND circuit is output to the conductive wiring 35, and an Active signal for power control to the gate electrode 25 of the power control PMOS transistor 21 is input to the fourth conductive wiring 36. The active bar signal to the gate electrode 27 of the power control NMOS transistor 23 is input to the conductive wiring 37. A, B, and Y in FIG. 2 correspond to A, B, and Y in FIG. In FIG. 2, wirings formed in the upper layers of the first to tenth conductive wirings 33 to 42 are not shown in order to simplify the drawing.
[0049]
In the macro cell according to the second embodiment of the present invention, a transistor comprising a low threshold PMOS transistor and a low threshold NMOS transistor arranged with the gate electrodes aligned in the row direction (Y direction in FIG. 2) Two pairs are arranged in the column direction (X direction in FIG. 2). That is, a transistor pair composed of the first PMOS transistor 11 and the first NMOS transistor 13 and a transistor pair composed of the second PMOS transistor 12 and the second NMOS transistor 14 are arranged in the column direction. Using these two transistor pairs, a CMOS logic circuit composed of a two-input NAND circuit is formed.
[0050]
Further, adjacent to the first and second PMOS transistors 11 and 12, the gate electrodes 15 and 16 of the first and second PMOS transistors 11 and 12 are aligned with the gate electrodes so that the high threshold PMOS is provided. Two transistors are arranged in the column direction. That is, the power control PMOS transistor 21 and the unused PMOS transistor 22 are arranged in the column direction. Using the power supply control PMOS transistor 21, a high potential side current control circuit composed of one high threshold PMOS transistor is formed.
[0051]
Further, adjacent to the first and second NMOS transistors 13 and 14, the gate electrodes 17 and 18 of the first and second NMOS transistors 13 and 14 are aligned with the gate electrode, so that the NMOS having a high threshold value is obtained. Two transistors are arranged in the column direction. That is, the power control NMOS transistor 23 and the non-use NMOS transistor 24 are arranged in the column direction. A power control NMOS transistor 23 is used to form a high potential side current control circuit composed of one high threshold PMOS transistor.
[0052]
As described above, according to the second embodiment, the macro cell is formed using the low threshold MOS transistor and the high threshold MOS transistor. A semiconductor integrated circuit that is less prone to malfunction because the wiring connecting the CMOS logic circuit formed using the power supply control circuit formed using a high-threshold MOS transistor is shorter than the conventional one. The effect which can be formed easily using is acquired.
[0053]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 3 is a block diagram of a macro cell according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 3, 51 is a high potential power line, 52 is a low potential power line, and 53 to 58 are 11th to 16th conductive lines. The eleventh and twelfth conductive wirings 53 and 54 connect the diffusion region 19 functioning as the source or drain of the first and second PMOS transistors 11 and 12 and the high potential power supply line 51. The thirteenth conductive wiring 55 connects the diffusion region 20 functioning as the source or drain of the first and second NMOS transistors 13 and 14 and the low potential power supply line 52. The fourteenth and fifteenth conductive wirings 56 and 57 connect the diffusion region 29 functioning as the source or drain of the power control PMOS transistor 21 and the high potential power supply line 51. The sixteenth conductive wiring 58 connects the diffusion region 30 functioning as the source or drain of the power control NMOS transistor 23 and the low potential power supply line 52. The constituent elements are the same as or equivalent to those shown with the same reference numerals in FIG.
[0054]
As described above, according to the third embodiment, since the macro cell is formed by using the low threshold MOS transistor and the high threshold MOS transistor, the same effect as in the second embodiment is obtained. Is obtained. Further, the high potential power supply line and the low potential power supply line are connected to the high potential power supply line and the low potential power supply line of another macro cell, respectively, thereby functioning as the source or drain of the first and second PMOS transistors 11 and 12. A wiring for connecting a diffusion region 19 and a diffusion region 29 functioning as a source or drain of the power control PMOS transistor 21 and a diffusion region 20 functioning as a source or drain of the first and second NMOS transistors 13 and 14 As a result, the impedance of the wiring in the part connecting the diffusion region 30 functioning as the source or drain of the power supply controlling NMOS transistor 23 is smaller than that in the first embodiment.
[0055]
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment of the present invention, a basic cell for forming the macro cell of the second and third embodiments will be described.
[0056]
FIG. 4 is a configuration diagram of a basic cell according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 4, 61 and 62 are low threshold first and second PMOS transistors (low threshold MOS transistors), and 63 and 64 are low threshold first and second NMOS transistors (low threshold). Threshold MOS transistors), 65 and 66 are the gate electrodes of the first and second PMOS transistors 61 and 62, 67 and 68 are the gate electrodes of the first and second NMOS transistors 63 and 64, and 69 is the first electrode. , A diffusion region functioning as a source or drain of the second PMOS transistors 61 and 62, and a diffusion region 70 functioning as a source or drain of the first and second NMOS transistors 63 and 64.
[0057]
Reference numerals 71 and 72 denote high threshold third and fourth PMOS transistors (high threshold MOS transistors), and 73 and 74 denote high threshold third and fourth NMOS transistors (high threshold). 75 and 76 are gate electrodes of the third and fourth PMOS transistors 71 and 72, 77 and 78 are gate electrodes of the third and fourth NMOS transistors 73 and 74, and 79 is the third and third MOS transistors. A diffusion region 80 functions as a source or drain of the fourth PMOS transistors 71 and 72, and a diffusion region 80 functions as a source or drain of the third and fourth NMOS transistors 73 and 74.
[0058]
The basic cell according to the fourth embodiment of the present invention comprises a low threshold PMOS transistor and a low threshold NMOS transistor arranged with the gate electrodes aligned in the row direction (Y direction in FIG. 4). Two transistor pairs are arranged in the column direction (X direction in FIG. 4). That is, a transistor pair composed of the first PMOS transistor 61 and the first NMOS transistor 63 and a transistor pair composed of the second PMOS transistor 62 and the second NMOS transistor 64 are arranged in the column direction.
[0059]
Further, adjacent to the first and second PMOS transistors 61 and 62, the gate electrodes 65 and 66 of the first and second PMOS transistors 61 and 62 are aligned with the positions of the gate electrodes so that the high threshold PMOS is provided. Two transistors are arranged in the column direction. That is, the third PMOS transistor 71 and the fourth PMOS transistor 72 are arranged in the column direction.
[0060]
Further, adjacent to the first and second NMOS transistors 63 and 64, the gate electrodes 67 and 68 of the first and second NMOS transistors 63 and 64 are aligned with the gate electrode, so that the NMOS having a high threshold value is obtained. Two transistors are arranged in the column direction. That is, the third NMOS transistor 73 and the fourth NMOS transistor 74 are arranged in the column direction.
[0061]
In short, in the basic cell according to the fourth embodiment of the present invention, the high threshold PMOS transistor, the low threshold PMOS transistor, and the low threshold NMOS, which are sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction. Two transistor groups each including a transistor and a high-threshold NMOS transistor are arranged in the column direction. That is, a transistor group including a third PMOS transistor 71, a first PMOS transistor 61, a first NMOS transistor 63, and a third NMOS transistor 73, a fourth PMOS transistor 72, a second PMOS transistor 62, a second PMOS transistor 62, Transistor groups of the NMOS transistor 64 and the fourth NMOS transistor 74 are arranged in the column direction.
[0062]
As described above, according to the fourth embodiment, the basic cell is composed of the low threshold MOS transistor and the high threshold MOS transistor. A macro cell that can easily form a semiconductor integrated circuit that is less likely to cause malfunction because the wiring connecting the CMOS logic circuit formed and the power supply control circuit formed of a high-threshold MOS transistor is shorter than the conventional one. Thus, an effect that can be easily formed using this basic cell is obtained. Further, according to the fourth embodiment, the basic cell has one high-threshold MOS transistor, two low-threshold MOS transistors, and 1 Since two high-threshold MOS transistors are arranged in the column direction, two high-threshold MOS transistors are arranged in the column direction. In the case where the high threshold MOS transistor in the region arranged in (1) is not used, the effect that the region can be used as a wiring region is obtained.
[0063]
Embodiment 5. FIG.
In a fifth embodiment of the present invention and a sixth embodiment of the present invention described later, a transistor array having a configuration in which the basic cells of the fourth embodiment are arranged in a matrix will be described.
[0064]
5 is a block diagram of a transistor array according to a fifth embodiment of the present invention. In FIG. 5, reference numerals 81 to 84 denote first to fourth basic cells (basic cells). The components are the same as or equivalent to those shown in FIG. 4 with the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0065]
In the transistor array according to the fifth embodiment of the present invention, the basic cell includes the high threshold PMOS transistor of one basic cell and the high threshold of the other basic cell of two basic cells adjacent in the row direction. The NMOS transistors are arranged in a matrix so as to face each other. That is, the first to fourth basic cells 81 to 84 include the third and fourth PMOS transistors 71 and 72 of the first basic cell 81 and the third and fourth NMOS transistors 73 of the second basic cell 82. , 74 are opposed to each other, and the third and fourth PMOS transistors 71, 72 of the third basic cell 83 are opposed to the third, fourth NMOS transistors 73, 74 of the fourth basic cell 84. They are arranged in a matrix.
[0066]
As described above, according to the fifth embodiment, the transistor array includes a basic cell, a high threshold PMOS transistor of one basic cell of two basic cells adjacent in the row direction, and the other basic cell. Power supply control formed using a high threshold PMOS transistor and a high threshold NMOS transistor because the cell is arranged in a matrix so as to face the high threshold NMOS transistor of the cell The semiconductor integrated circuit having a small area in which the circuits are efficiently arranged can be easily formed using this transistor array.
[0067]
Embodiment 6 FIG.
6 is a configuration diagram of a transistor array according to a sixth embodiment of the present invention. In FIG. 6, reference numerals 91 to 94 denote first to fourth basic cells (basic cells). The components are the same as or equivalent to those shown in FIG. 4 with the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0068]
In the transistor array according to the sixth embodiment of the present invention, the basic cell includes a high threshold PMOS transistor of one basic cell and a high threshold of the other basic cell of two basic cells adjacent in the row direction. The PMOS transistors are arranged in a matrix so as to face each other. That is, the first to fourth basic cells 91 to 94 include the third and fourth PMOS transistors 71 and 72 of the first basic cell 91 and the third and fourth PMOS transistors 71 of the second basic cell 92. 72, and the third and fourth PMOS transistors 71 and 72 of the third basic cell 93 and the third and fourth PMOS transistors 71 and 72 of the fourth basic cell 94 are opposed to each other. They are arranged in a matrix.
[0069]
As described above, according to the sixth embodiment, the transistor array includes a basic cell, a high threshold PMOS transistor of one basic cell of two basic cells adjacent in the row direction, and the other basic cell. Since the cells are arranged in a matrix so as to face the high threshold PMOS transistors, the high threshold PMOS of one of the two basic cells adjacent in the row direction A small area semiconductor integrated circuit in which a transistor and a high-threshold PMOS transistor of the other basic cell are formed in the same well and the interval between two basic cells adjacent in the row direction is small can be easily obtained using this transistor array. The effect which can be formed is acquired.
[0070]
Embodiment 7 FIG.
In the seventh embodiment of the present invention, in the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, the macro cell of the second and third embodiments, and the basic cell of the fourth embodiment, the high threshold MOS transistor is reduced. A case where the gate length is larger than that of the threshold MOS transistor will be described.
[0071]
In the MOS transistors having the same threshold value, the leakage current is smaller as the gate length is larger.
[0072]
Therefore, in the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, when the gate voltage of the high threshold MOS transistor is larger than that of the low threshold MOS transistor, the same effect as in the first embodiment can be obtained and the non-operation The effect of reducing the leakage current of the semiconductor integrated circuit at that time can be obtained.
[0073]
Further, in the macrocells of the second and third embodiments, when the high threshold MOS transistor has a larger gate length than the low threshold MOS transistor, the same as in the second and third embodiments. In addition to the effect, it is possible to easily form a semiconductor integrated circuit with a small leakage current during non-operation using this macro cell.
[0074]
In the basic cell of the fourth embodiment, when the gate voltage of the high threshold MOS transistor is larger than that of the low threshold MOS transistor, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained and the non-operating state can be obtained. The macrocell capable of easily forming a semiconductor integrated circuit with a small leakage current is easily obtained using this basic cell.
[0075]
Embodiment 8 FIG.
In the eighth embodiment of the present invention, the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, the macro cell of the second and third embodiments, the basic cell of the fourth embodiment, and the transistor array of the fifth and sixth embodiments. A case where another low threshold MOS transistor having a gate length larger than that of the low threshold MOS transistor is used instead of the high threshold MOS transistor will be described. Hereinafter, the low threshold MOS transistor used in the first to sixth embodiments is referred to as a low threshold Mth MOS transistor, and the high threshold used in the first to sixth embodiments. A low threshold MOS transistor used in place of the MOS transistor will be described as a low threshold Nth MOS transistor.
[0076]
In the MOS transistors having the same threshold value, the leakage current is smaller as the gate length is larger.
[0077]
Therefore, in the semiconductor integrated circuit of the first embodiment, instead of the high threshold MOS transistor, a low threshold Nth MOS transistor having a gate length larger than that of the low threshold Mth MOS transistor is used. In this case, the semiconductor integrated circuit is composed of a macro cell formed using a low threshold Mth MOS transistor and a low threshold Nth MOS transistor. The wiring connecting the CMOS logic circuit formed by using the power supply control circuit formed by using the Nth MOS transistor is shorter than the conventional one, and the effect of causing a malfunction of the semiconductor integrated circuit can be obtained. . In addition, the effect of reducing the leakage current of the semiconductor integrated circuit during non-operation can be obtained.
[0078]
Further, in the macrocells of the second and third embodiments, the low threshold Nth MOS whose gate length is larger than that of the low threshold Mth MOS transistor, instead of the high threshold MOS transistor. When the transistor is used, the macro cell is formed using the low threshold Mth MOS transistor and the low threshold Nth MOS transistor, and thus is formed using the Mth MOS transistor. A semiconductor integrated circuit which is less likely to cause malfunction because the wiring connecting the CMOS logic circuit and the power supply control circuit formed using the Nth MOS transistor is shorter than the conventional one is easily formed using this macro cell. The effect that can be obtained. In addition, it is possible to easily form a semiconductor integrated circuit with a small leakage current during non-operation using this macro cell.
[0079]
In the basic cell of the fourth embodiment, a low threshold Nth MOS transistor having a gate length larger than that of the low threshold Mth MOS transistor is used instead of the high threshold MOS transistor. In this case, since the basic cell is composed of the low threshold Mth MOS transistor and the low threshold Nth MOS transistor, the CMOS logic circuit formed of the Mth MOS transistor, A macro cell that can easily form a semiconductor integrated circuit that is less likely to cause malfunction due to a shorter wiring connecting to a power supply control circuit formed of an N MOS transistor than the conventional one is easily formed using this basic cell. The effect which can be done is acquired. In addition, the low cell Nth MOS transistor, the two low threshold Mth MOS transistors, and the low cell whose basic cells are arranged in order in the row direction with the gate electrodes aligned. Since two transistor groups of threshold Nth MOS transistors are arranged in the column direction, the Mth MOS transistor is arranged in the column direction when forming a macro cell using this basic cell. In the case where the Mth MOS transistor in the region that is being used is not used, there is an effect that that region can be used as a wiring region. Further, it is possible to easily form a macro cell that can easily form a semiconductor integrated circuit with a small leakage current during non-operation by using this basic cell. In addition, since it is not necessary to form a high-threshold MOS transistor, the number of masks used in forming the basic cell can be reduced, and the cost for forming the basic cell can be reduced.
[0080]
In the transistor array of the fifth embodiment, a low threshold Nth MOS transistor having a gate length larger than that of the low threshold Mth MOS transistor is used instead of the high threshold MOS transistor. In this case, the transistor array includes a basic cell, a low threshold Nth PMOS transistor of one basic cell of two basic cells adjacent in the row direction, and a low threshold N of the other basic cell. The power supply control circuit formed using the Nth PMOS transistor and the Nth NMOS transistor is efficiently arranged because it is arranged in a matrix so as to face the NMOS transistor. The semiconductor integrated circuit having an area can be easily formed using this transistor array.
[0081]
In the transistor array of the sixth embodiment, a low threshold Nth MOS transistor having a gate length larger than that of the low threshold Mth MOS transistor is used instead of the high threshold MOS transistor. In this case, the transistor array includes a basic cell, a low threshold Nth PMOS transistor of one basic cell of two basic cells adjacent in the row direction, and a low threshold N of the other basic cell. Since the first and second PMOS transistors are arranged in a matrix so as to face each other, the Nth PMOS transistor of one basic cell and the second basic cell of the two basic cells adjacent in the row direction are arranged. A small-area semiconductor integrated circuit in which N PMOS transistors are formed in the same well and the interval between two basic cells adjacent to each other in the row direction is small. Effect which can be easily formed by using a Sutaarei is obtained.
[0087]
【The invention's effect】
  According to the present invention, one or a plurality of high-threshold PMOS transistors having a threshold value higher than that of a low-threshold MOS transistor, in which the transistor array is sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction, Basic structure in which a plurality of transistor groups including one or a plurality of low threshold MOS transistors and one or a plurality of high threshold NMOS transistors having a threshold higher than that of the low threshold MOS transistors are arranged in the column direction A cell has a high threshold PMOS transistor of one of the two basic cells adjacent to each other in the row direction and the high threshold PMOS transistor of the other basic cell face each other or in the row direction. The high threshold NMOS transistor of one basic cell and the high threshold of the other basic cell of two adjacent basic cells Since the MOS transistor is configured to be configured by arranging in a matrix so as to face the semiconductor integrated circuit having a small area, the effect is obtained that it can be easily formed by using the transistor array.
[0091]
  According to the present invention, a semiconductor integrated circuit is connected to a low threshold Mth MOS transistor.,This Mth MOS transistorAnd the Mth MOS transistor having the same threshold asA macro cell formed using a low threshold Nth MOS transistor having a larger gate length, a CMOS logic circuit formed using an Mth MOS transistor, and a power control circuit serving as an Nth MOS transistor Since it is configured to be formed using a transistor, a wiring connecting a CMOS logic circuit formed using an Mth MOS transistor and a power supply control circuit formed using an Nth MOS transistor has been conventionally used. There is an effect that the length of the semiconductor integrated circuit becomes shorter and the possibility of malfunction of the semiconductor integrated circuit is reduced. Further, there is an effect that the leakage current of the semiconductor integrated circuit is reduced during non-operation.
[0092]
  According to the present invention, a macro cell is connected to a low threshold Mth MOS transistor.,This Mth MOS transistorAnd the Mth MOS transistor having the same threshold asThe Nth MOS transistor having a larger gate length and a low threshold is formed, the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power supply control circuit is formed using the Nth MOS transistor. Since the wiring connecting the CMOS logic circuit formed using the Mth MOS transistor and the power supply control circuit formed using the Nth MOS transistor is shorter than the conventional one, malfunction is caused. There is an effect that a semiconductor integrated circuit that is less likely to occur can be easily formed using this macro cell. Further, there is an effect that a semiconductor integrated circuit having a small leakage current during non-operation can be easily formed using the macro cell.
[0093]
  According to the present invention, the basic cell includes a low threshold Mth MOS transistor and the Mth MOS transistor.And the Mth MOS transistor having the same threshold asThe CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power supply control circuit is formed using the Nth MOS transistor. Since the wiring connecting the CMOS logic circuit formed of the Mth MOS transistor and the power supply control circuit formed of the Nth MOS transistor is shorter than the conventional semiconductor integrated circuit, the semiconductor integrated circuit is less likely to cause a malfunction. There is an effect that a macro cell capable of easily forming a circuit can be easily formed using the basic cell. Further, there is an effect that a macro cell capable of easily forming a semiconductor integrated circuit with a small leakage current during non-operation can be easily formed using the basic cell. In addition, since it is not necessary to form a high-threshold MOS transistor, the number of masks used for forming the basic cell can be reduced, and the cost for forming the basic cell can be reduced.
[0094]
According to the present invention, the basic cell is arranged in order in the row direction with the gate electrode aligned, and one or more Nth MOS transistors, one or more Mth MOS transistors, and one or more first MOS transistors. Since a plurality of transistor groups composed of N MOS transistors are arranged in the column direction, the Nth MOS transistor is arranged in the column direction when forming a macro cell using this basic cell. When the Nth MOS transistor in the region is not used, this region can be used as a wiring region.
[0095]
  According to the present invention, the Mth MOS transistor in which the transistor array is arranged in order in the row direction with the position of the gate electrode aligned.And the Mth MOS transistor having the same threshold asOne or more low threshold Nth PMOS transistors having a larger gate length, one or more low threshold Mth MOS transistors, and Mth MOS transistorsAnd the Mth MOS transistor having the same threshold asA basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each including one or a plurality of low threshold Nth NMOS transistors having a larger gate length are arranged in the column direction is one of two basic cells adjacent in the row direction. The Nth PMOS transistor of the basic cell and the Nth NMOS transistor of the other basic cell are arranged in a matrix so as to face each other, and a CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor. Since the control circuit is configured to be formed using the Nth PMOS transistor and the Nth NMOS transistor, the power supply control circuit formed using the Nth PMOS transistor and the Nth NMOS transistor is efficiently used. A small area semiconductor integrated circuit can be easily formed using this transistor array. There is an effect that can.
[0096]
  According to the present invention, the Mth MOS transistor is arranged in order with the position of the gate electrode aligned in the row direction.And the Mth MOS transistor having the same threshold asOne or more low threshold Nth PMOS transistors having a larger gate length, one or more low threshold Mth MOS transistors, and Mth MOS transistorsAnd the Mth MOS transistor having the same threshold asA basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each including one or a plurality of low threshold Nth NMOS transistors having a larger gate length are arranged in the column direction is one of two basic cells adjacent in the row direction. The Nth PMOS transistor of the basic cell and the Nth PMOS transistor of the other basic cell face each other, or the Nth NMOS transistor and the other of the two basic cells adjacent in the row direction The basic cell is arranged in a matrix so as to face the Nth NMOS transistor of the basic cell, the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power control circuit is the Nth PMOS transistor and / or Two basic cells adjacent to each other in the row direction because they are formed using the Nth NMOS transistor A small-area semiconductor integrated circuit in which the Nth PMOS transistor of one basic cell and the Nth PMOS transistor of the other basic cell are formed in the same well and the interval between two basic cells adjacent in the row direction is small. There is an effect that the transistor array can be easily formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a macro cell according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a configuration diagram of a macro cell according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram of a basic cell according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a transistor array according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram of a transistor array according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of an MT-CMOS circuit.
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional semiconductor integrated circuit.
FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional semiconductor integrated circuit disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-18021.
FIG. 10 is a configuration diagram of a conventional macro cell.
FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional high threshold MOS transistor circuit.
[Explanation of symbols]
4 macrocell, 11, 61 low threshold first PMOS transistor (low threshold MOS transistor), 12, 62 low threshold second PMOS transistor (low threshold MOS transistor), 13 63 Low threshold first NMOS transistor (low threshold MOS transistor) 14,64 Low threshold second NMOS transistor (low threshold MOS transistor), 21 High threshold PMOS transistor for power control (high threshold MOS transistor), 22 High threshold non-use PMOS transistor (high threshold MOS transistor), 23 High threshold power control NMOS transistor (high Threshold MOS transistor), 24 high threshold non-use NMOS transistor (high threshold MOS) 71, third PMOS transistor with high threshold (high threshold MOS transistor), 72 fourth PMOS transistor with high threshold (high threshold MOS transistor), 73 high threshold Third NMOS transistor (high threshold MOS transistor), 74 high threshold fourth NMOS transistor (high threshold MOS transistor), 81, 91 first basic cell (basic cell), 82, 92 Second basic cell (basic cell), 83, 93 Third basic cell (basic cell), 84, 94 Fourth basic cell (basic cell).

Claims (7)

行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、低しきい値のMOSトランジスタよりしきい値が高い1または複数の高しきい値のPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値のMOSトランジスタおよび低しきい値のMOSトランジスタよりしきい値が高い1または複数の高しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のPMOSトランジスタとが対向するか、あるいは行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタと他方の基本セルの高しきい値のNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成されたことを特徴とするトランジスタアレイ。  One or more high-threshold PMOS transistors having a threshold higher than that of the low-threshold MOS transistors, and one or more low-threshold MOSs, which are sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction A basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each including one or a plurality of high threshold NMOS transistors having a threshold higher than that of a transistor and a low threshold MOS transistor are arranged in the column direction is divided into two adjacent cells in the row direction. The high threshold PMOS transistor of one basic cell and the high threshold PMOS transistor of the other basic cell face each other, or one of two basic cells adjacent in the row direction The high threshold NMOS transistor of one basic cell and the high threshold NMOS transistor of the other basic cell face each other. Transistor array, characterized in that it is constructed by arranging the Rikusu shape. CMOS論理回路に電流を供給する経路に電源制御回路が設けられた半導体集積回路において、
低しきい値の第MのMOSトランジスタと該第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成されたマクロセルから構成され、
上記CMOS論理回路が上記第MのMOSトランジスタを用いて形成され、上記電源制御回路が上記第NのMOSトランジスタを用いて形成されたことを特徴とする半導体集積回路。
In a semiconductor integrated circuit in which a power supply control circuit is provided in a path for supplying current to a CMOS logic circuit,
With a MOS transistor of the N low threshold gate length is larger than the MOS transistor of said M which has the same threshold as the first M of the MOS transistor and of said M MOS transistors of low threshold Composed of macrocells formed by
A semiconductor integrated circuit, wherein the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power supply control circuit is formed using the Nth MOS transistor.
CMOS論理回路に電流を供給する経路に電源制御回路が設けられた半導体集積回路を形成するためのマクロセルにおいて、
低しきい値の第MのMOSトランジスタと該第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとを用いて形成され、
上記CMOS論理回路が上記第MのMOSトランジスタを用いて形成され、上記電源制御回路が上記第NのMOSトランジスタを用いて形成されることを特徴とするマクロセル。
In a macro cell for forming a semiconductor integrated circuit in which a power supply control circuit is provided in a path for supplying current to a CMOS logic circuit,
With a MOS transistor of the N low threshold gate length is larger than the MOS transistor of said M which has the same threshold as the first M of the MOS transistor and of said M MOS transistors of low threshold Formed,
A macro cell, wherein the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power control circuit is formed using the Nth MOS transistor.
CMOS論理回路に電流を供給する経路に電源制御回路が設けられた半導体集積回路を形成するためのマクロセルを形成するための基本セルにおいて、
低しきい値の第MのMOSトランジスタと該第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい低しきい値の第NのMOSトランジスタとから構成され、
上記CMOS論理回路が上記第MのMOSトランジスタを用いて形成され、上記電源制御回路が上記第NのMOSトランジスタを用いて形成されることを特徴とする基本セル。
In a basic cell for forming a macro cell for forming a semiconductor integrated circuit in which a power supply control circuit is provided in a path for supplying current to a CMOS logic circuit,
Consists, the MOS transistor of the N gate length is greater low threshold than MOS transistors of said M which has the same threshold as the first M of the low threshold MOS transistor and the MOS transistor of said M And
A basic cell, wherein the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power control circuit is formed using the Nth MOS transistor.
行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、1または複数の第NのMOSトランジスタ、1または複数の第MのMOSトランジスタおよび1または複数の第NのMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置して構成されたことを特徴とする請求項記載の基本セル。A group of transistors including one or more Nth MOS transistors, one or more Mth MOS transistors, and one or more Nth MOS transistors arranged in order in the row direction with the gate electrodes aligned. 5. The basic cell according to claim 4 , wherein a plurality of the cells are arranged in a direction. CMOS論理回路に電流を供給する経路に電源制御回路が設けられた半導体集積回路を形成するためのトランジスタアレイにおいて、
行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成され、
上記CMOS論理回路が上記第MのMOSトランジスタを用いて形成され、上記電源制御回路が上記第NのPMOSトランジスタおよび上記第NのNMOSトランジスタを用いて形成されることを特徴とするトランジスタアレイ。
In a transistor array for forming a semiconductor integrated circuit in which a power supply control circuit is provided in a path for supplying current to a CMOS logic circuit,
One or a plurality of low threshold Nth transistors having the same threshold value as that of the Mth MOS transistor and having a gate length larger than that of the Mth MOS transistor, which are sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction . PMOS transistor, one or a plurality of low threshold Mth MOS transistors, and one or a plurality of low thresholds having the same threshold as that of the Mth MOS transistor and having a gate length larger than that of the Mth MOS transistor A basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each having a value Nth NMOS transistor are arranged in the column direction is replaced with the Nth PMOS transistor of one basic cell and the other basic cell of two basic cells adjacent in the row direction. Arranged in a matrix so as to face the Nth NMOS transistor of the cell,
A transistor array, wherein the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power control circuit is formed using the Nth PMOS transistor and the Nth NMOS transistor.
CMOS論理回路に電流を供給する経路に電源制御回路が設けられた半導体集積回路を形成するためのトランジスタアレイにおいて、
行方向にゲート電極の位置を揃えて順に配置された、第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の低しきい値の第NのPMOSトランジスタ、1または複数の低しきい値の第MのMOSトランジスタおよび第MのMOSトランジスタと同じしきい値を有するとともに該第MのMOSトランジスタよりゲート長が大きい1または複数の第Nの低しきい値のNMOSトランジスタから成るトランジスタ群を列方向に複数配置した構成の基本セルを、行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのPMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのPMOSトランジスタとが対向するか、あるいは行方向に隣接する2つの基本セルのうちの一方の基本セルの第NのNMOSトランジスタと他方の基本セルの第NのNMOSトランジスタとが対向するようにマトリクス状に配置して構成され、
上記CMOS論理回路が上記第MのMOSトランジスタを用いて形成され、上記電源制御回路が上記第NのPMOSトランジスタおよびまたは上記第NのNMOSトランジスタを用いて形成されることを特徴とするトランジスタアレイ。
In a transistor array for forming a semiconductor integrated circuit in which a power supply control circuit is provided in a path for supplying current to a CMOS logic circuit,
One or a plurality of low threshold Nth transistors having the same threshold value as that of the Mth MOS transistor and having a gate length larger than that of the Mth MOS transistor, which are sequentially arranged with the gate electrodes aligned in the row direction . PMOS transistors, one or a plurality of low threshold Mth MOS transistors and Mth MOS transistors, and one or a plurality of Nth transistors having the same threshold as that of the Mth MOS transistors and having a gate length larger than that of the Mth MOS transistors A basic cell having a configuration in which a plurality of transistor groups each composed of a low-threshold NMOS transistor are arranged in the column direction is divided into an Nth PMOS transistor of one basic cell and the other basic cell of two basic cells adjacent in the row direction. One base of two basic cells facing the Nth PMOS transistor of the cell or adjacent in the row direction And the N-th NMOS transistor of the N of the NMOS transistor and the other of the basic cells of the cell is constructed by arranging in a matrix so as to face,
A transistor array, wherein the CMOS logic circuit is formed using the Mth MOS transistor, and the power supply control circuit is formed using the Nth PMOS transistor and / or the Nth NMOS transistor.
JP29915997A 1997-10-30 1997-10-30 Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array Expired - Fee Related JP3863267B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29915997A JP3863267B2 (en) 1997-10-30 1997-10-30 Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29915997A JP3863267B2 (en) 1997-10-30 1997-10-30 Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11136121A JPH11136121A (en) 1999-05-21
JP3863267B2 true JP3863267B2 (en) 2006-12-27

Family

ID=17868903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29915997A Expired - Fee Related JP3863267B2 (en) 1997-10-30 1997-10-30 Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3863267B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3566608B2 (en) 1999-12-28 2004-09-15 Necエレクトロニクス株式会社 Semiconductor integrated circuit
JP4872264B2 (en) * 2005-08-04 2012-02-08 ソニー株式会社 Semiconductor integrated circuit, power switch cell, and circuit cell with power switch

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11136121A (en) 1999-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2912174B2 (en) Library group and semiconductor integrated circuit using the same
US6359472B2 (en) Semiconductor integrated circuit and its fabrication method
US20030178648A1 (en) Gate array core cell for VLSI ASIC devices
US20060027835A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2004022877A (en) Standard cell for multiple power sources, standard cell library for automatic arrangement and wiring, power supply wiring method, and semiconductor integrated device
US20040070427A1 (en) Semiconductor integrated circuit device having a leakage current cutoff circuit, constructed using MT-CMOS, for reducing standby leakage current
US7081778B2 (en) Semiconductor integrated circuit related to a circuit operating on the basis of a clock signal
US5378941A (en) Bipolar transistor MOS transistor hybrid semiconductor integrated circuit device
JP2005175003A (en) Decoupling capacitor and semiconductor integrated circuit
CN106935583B (en) Semiconductor integrated circuit device with a plurality of semiconductor chips
US5404035A (en) Multi-voltage-level master-slice integrated circuit
JPH0434309B2 (en)
JP3115787B2 (en) Polycell integrated circuit
JPH08274619A (en) Binmos integrated circuit
JP3863267B2 (en) Semiconductor integrated circuit, macro cell, basic cell and transistor array
US6028444A (en) Three-statable net driver for antifuse field programmable gate array
US5066996A (en) Channelless gate array with a shared bipolar transistor
JP3181000B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP4872264B2 (en) Semiconductor integrated circuit, power switch cell, and circuit cell with power switch
JPH0818021A (en) Gate array type integrated circuit
JP2741712B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH10150175A (en) Semiconductor integrated circuit and its manufacture
JP2001223337A (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH1187665A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH0870046A (en) Output buffer circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041029

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041029

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060704

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060904

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060926

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060928

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091006

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101006

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111006

Year of fee payment: 5

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121006

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131006

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees