JP4271206B2 - Semiconductor integrated circuit and design / manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は汎用ロジックモジュール及びこれを用いたASICに関し、特にオフリーク電流の発生を防止しつつオンチップキャパシタを構成する技術に関する。   The present invention relates to a general-purpose logic module and an ASIC using the same, and more particularly to a technique for configuring an on-chip capacitor while preventing the occurrence of off-leakage current.

従来、一般的なフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、マスクプログラマブルな機能ブロックベースのゲートアレイといった汎用ロジックモジュールが知られている。   Conventionally, general-purpose logic modules such as a general field programmable gate array (FPGA) and a mask programmable functional block-based gate array are known.

この汎用ロジックモジュールは、半導体基板上に形成されたMOSトランジスタをm層(mは1以上の整数)の配線層で電気的に接続することにより汎用ロジックセルと呼ばれる基本回路をアレイ状に形成し、これを下地として、上記汎用ロジックセルをn層(nは1以上の整数)の配線層で電気的に接続することにより、所望の論理回路が組み込まれたASIC(Application Specific Integrated Circuit)を構成できるようにした半導体装置である。なお、基本回路は、一般に、例えばインバータ回路、NAND回路、NOR回路、マルチプレクサといった小規模な機能を有する論理回路から構成される。   This general-purpose logic module forms a basic circuit called a general-purpose logic cell in an array by electrically connecting MOS transistors formed on a semiconductor substrate with a wiring layer of m layers (m is an integer of 1 or more). Based on this, the above-mentioned general-purpose logic cell is electrically connected by an n-layer (n is an integer of 1 or more) wiring layer to form an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) in which a desired logic circuit is incorporated. This is a semiconductor device that can be made. The basic circuit is generally composed of a logic circuit having a small function such as an inverter circuit, a NAND circuit, a NOR circuit, or a multiplexer.

この汎用ロジックモジュールを用いれば、所望の論理回路を実現するように上記n層の配線パターンを設計し、その配線パターンが焼き付けられたリソグラフィーマスクを用いて、第m層まで配線された下地としての半導体基板上に配線層を形成する半導体製造工程により、所望の論理回路が形成された半導体チップが得られる。   By using this general-purpose logic module, the n-layer wiring pattern is designed so as to realize a desired logic circuit, and a lithography mask on which the wiring pattern is baked is used as a base wired up to the m-th layer. A semiconductor chip on which a desired logic circuit is formed is obtained by a semiconductor manufacturing process in which a wiring layer is formed on a semiconductor substrate.

この汎用ロジックモジュールは以下のように利用される。例えば、半導体メーカは、第m層まで形成された半導体基板の情報をユーザに公開する。ユーザは、公開された情報に基づいて所望の論理回路を設計し、その論理回路を実現するための半導体チップの製作を半導体メーカに依頼する。半導体メーカはユーザから受け取った論理回路に基づいてn層の配線パターンを自動設計し、上述したように半導体チップを製作する。   This general-purpose logic module is used as follows. For example, the semiconductor manufacturer discloses information on the semiconductor substrate formed up to the m-th layer to the user. The user designs a desired logic circuit based on the disclosed information, and requests a semiconductor manufacturer to manufacture a semiconductor chip for realizing the logic circuit. A semiconductor manufacturer automatically designs an n-layer wiring pattern based on a logic circuit received from a user, and manufactures a semiconductor chip as described above.

一般的なゲートアレイでは配線層が形成されていない下地が用意され、全ての配線層がユーザの要求に応じて形成される。このような構成を有するゲートアレイに比べると、汎用ロジックモジュールは、ユーザによる論理回路の設計から半導体チップの完成までの工期が短くなるという長所がある。   In a general gate array, a base on which no wiring layer is formed is prepared, and all the wiring layers are formed according to a user's request. Compared to the gate array having such a configuration, the general-purpose logic module has an advantage that a construction period from the design of the logic circuit by the user to the completion of the semiconductor chip is shortened.

なお、上記のような汎用ロジックモジュールとして、例えば特開平7−106949号(米国特許第5055718号)は、3個の2入力マルチプレクサを組み合わせた4入力のマルチプレクサ(MUX)から構成された「汎用組み合わせ論理モジュール」を開示している。また、他の汎用ロジックモジュールとして、米国特許第5684412号は、「CELL FORMING PART OF A CUSTOMIZABLE ARRAY」を開示している。また、特開昭61−61437号は、論理機能には使われない未使用領域をVDD及びGND間のデカップリングコンデンサとして利用するマスタースライス型集積回路を開示している。更に、特開平2−241061号は、電源電位と設置電位間にノイズ吸収用のデカップリングコンデンサを備えたCMOSゲートアレイを開示している。
特開平7−106949号 米国特許第5684412号 特開昭61−61437号 特開平2−241061号
As a general-purpose logic module as described above, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-106949 (US Pat. No. 5,055,718) discloses a “general-purpose combination” composed of a four-input multiplexer (MUX) in which three two-input multiplexers are combined. Logic module "is disclosed. As another general-purpose logic module, US Pat. No. 5,684,412 discloses “CELL FORMING PART OF A CUSTOMIZABLE ARRAY”. Japanese Patent Laid-Open No. 61-61437 discloses a master slice type integrated circuit that uses an unused area not used for a logic function as a decoupling capacitor between VDD and GND. Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 2-241061 discloses a CMOS gate array provided with a decoupling capacitor for absorbing noise between a power supply potential and an installation potential.
JP 7-106949 A US Pat. No. 5,684,412 JP 61-61437 A Japanese Patent Laid-Open No. 2-241061

ところで、上述した従来の汎用ロジックモジュールでは、汎用ロジックセルに含まれるMOSトランジスタには、既に電源(VDD)配線及びグランド(GND)配線にそれぞれ接続済みのものが存在する。このようなMOSトランジスタでは、ソース−ドレイン間にオフリーク電流が発生する。従って、論理回路として使用されない未接続の汎用ロジックセルに含まれるMOSトランジスタであってもオフリーク電流が発生する。   In the conventional general-purpose logic module described above, some MOS transistors included in the general-purpose logic cell are already connected to the power supply (VDD) wiring and the ground (GND) wiring, respectively. In such a MOS transistor, an off-leakage current is generated between the source and the drain. Therefore, even a MOS transistor included in an unconnected general-purpose logic cell that is not used as a logic circuit generates off-leakage current.

図3は、MOSトランジスタのゲート長Leff、電源電圧Vcc及びオフリーク電流Ioffの関係を示す。この図3に示されるように、オフリーク電流は、ゲート長が短くなり、電源電圧小さくなるに連れて大きくなる。従って、近年のMOSトランジスタの微細化が進むに連れてオフリーク電流による消費電力が無視できなくなってきている。   FIG. 3 shows the relationship between the gate length Leff, power supply voltage Vcc, and off-leakage current Ioff of the MOS transistor. As shown in FIG. 3, the off-leakage current increases as the gate length decreases and the power supply voltage decreases. Therefore, with the recent miniaturization of MOS transistors, power consumption due to off-leakage current cannot be ignored.

多数の汎用ロジックセルが集積された汎用ロジックモジュールを用いて論理回路を構成する場合、実際に使用される汎用ロジックセルの割合は50%程度と言われている。従って、汎用ロジックモジュールを用いて構成された論理回路では、未使用の汎用ロジックセルによって多大な電力が消費されており、改善が望まれている。   When a logic circuit is configured using a general-purpose logic module in which a large number of general-purpose logic cells are integrated, it is said that the proportion of general-purpose logic cells actually used is about 50%. Therefore, in a logic circuit configured using a general-purpose logic module, a large amount of power is consumed by unused general-purpose logic cells, and improvement is desired.

一方、近年は、ASICの動作周波数の向上も著しい。その結果、MOSトランジスタのスイッチング動作に起因して汎用ロジックモジュール内部の電源ラインにノイズが発生し、誤動作するという事態も発生している。   On the other hand, in recent years, the operating frequency of the ASIC has been significantly improved. As a result, due to the switching operation of the MOS transistor, noise occurs in the power supply line inside the general-purpose logic module, causing a malfunction.

本発明は、上述した問題を解消するためになされたものであり、その目的は、論理回路として使用されない汎用ロジックセルにおけるオフリーク電流の発生を防止できる汎用ロジックモジュール及びこれを用いたASICを提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a general-purpose logic module capable of preventing the occurrence of off-leakage current in a general-purpose logic cell not used as a logic circuit, and an ASIC using the same. There is.

以下に、[発明の実施の形態]で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明の実施の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。   The means for solving the problem will be described below using the numbers and symbols used in the [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Mode for carrying out the invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.

本発明の課題では、半導体集積回路は、第1配線層で一部が接続されることにより形成された1つまたは複数種類の汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、前記下地の上に、前記汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより論理回路が形成されている。   According to an object of the present invention, a semiconductor integrated circuit forms a base on which one or a plurality of types of general-purpose logic cells formed by being partially connected by a first wiring layer are arranged in an array, and the base A logic circuit is formed by forming a second wiring layer for connecting the general-purpose logic cell.

半導体集積回路では、第1汎用ロジックセルは、入力が第1端子(T1)に接続された第1インバータ(A)と、入力が第2端子(T4)に接続された第2インバータ(B)と、入力が第3端子(T7)に接続された第3インバータ(C)と、前記第1インバータ(A)の出力に入力が接続され、前記第3端子(T7)に第1制御入力が接続され、前記第3インバータ(C)の出力に第2制御入力が接続され、第4端子(T10)に出力が接続された第1トランスファゲート(E)と、前記第2インバータ(B)の出力に入力が接続され、前記第3インバータ(C)の出力に第1制御入力が接続され、前記第3端子(T7)に第2制御入力が接続され、第4端子(T10)に出力が接続された第2トランスファゲート(D)とを具備する。前記第1インバータ(A)、前記第2インバータ(B)、前記第3インバータ(C)、前記第1トランスファゲート(E)、前記第2トランスファゲート(D)を接続する配線が前記第1配線層によって形成され、前記第1インバータ(A)、前記第2インバータ(B)、前記第3インバータ(C)のうち少なくとも1つが電源またはグランドの一方にのみ接続されたインバータである。電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータは、電源またはグランドの他方を接続するための接続端子を前記第2配線層に有し、半導体集積回路は、前記接続端子が開放である前記第1汎用ロジックセルを前記汎用ロジックセルとして少なくとも1つ備える。   In the semiconductor integrated circuit, the first general-purpose logic cell includes a first inverter (A) whose input is connected to the first terminal (T1) and a second inverter (B) whose input is connected to the second terminal (T4). A third inverter (C) whose input is connected to a third terminal (T7), an input is connected to the output of the first inverter (A), and a first control input is connected to the third terminal (T7). A first transfer gate (E) having a second control input connected to the output of the third inverter (C) and an output connected to a fourth terminal (T10); and the second inverter (B) An input is connected to the output, a first control input is connected to the output of the third inverter (C), a second control input is connected to the third terminal (T7), and an output is supplied to the fourth terminal (T10). And a second transfer gate (D) connected thereto. A wiring connecting the first inverter (A), the second inverter (B), the third inverter (C), the first transfer gate (E), and the second transfer gate (D) is the first wiring. The inverter is formed of a layer, and at least one of the first inverter (A), the second inverter (B), and the third inverter (C) is connected to only one of a power source and a ground. The inverter connected to only one of the power supply and the ground has a connection terminal for connecting the other of the power supply and the ground in the second wiring layer, and the semiconductor integrated circuit has the connection terminal open. At least one general-purpose logic cell is provided as the general-purpose logic cell.

前記汎用ロジックセルを接続するための前記第2配線層を形成することにより前記論理回路が形成される前記汎用ロジックモジュールによって半導体集積回路が形成されている。   A semiconductor integrated circuit is formed by the general-purpose logic module in which the logic circuit is formed by forming the second wiring layer for connecting the general-purpose logic cells.

電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータに対応する入力に前記電源またはグランドの他方を接続することによってデカップリングコンデンサが形成されている。   A decoupling capacitor is formed by connecting the other of the power supply or the ground to an input corresponding to the inverter connected only to one of the power supply or the ground.

また、前記半導体集積回路はASICであってもよい。   The semiconductor integrated circuit may be an ASIC.

本発明の他の観点では、半導体集積回路は、第1配線層で一部が接続されることにより形成された1つまたは複数種類の汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、前記下地の上に、前記汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより論理回路が形成されている。   In another aspect of the present invention, a semiconductor integrated circuit forms a base on which one or a plurality of types of general-purpose logic cells formed by being partially connected in a first wiring layer are arranged in an array, A logic circuit is formed on the base by forming a second wiring layer for connecting the general-purpose logic cell.

半導体集積回路の設計方法では、第1汎用ロジックセルにおいて、第1インバータ(A)の入力を第1端子(T1)に接続し、第2インバータ(B)の入力を第2端子(T4)に接続し、第3インバータ(C)の入力を第3端子(T7)に接続し、前記第1インバータ(A)の出力に第1トランスファゲート(E)の入力を接続し、前記第3端子(T7)に前記第1トランスファゲート(E)の第1制御入力を接続し、前記第3インバータ(C)の出力に前記第1トランスファゲート(E)の第2制御入力を接続し、第4端子(T10)に前記第1トランスファゲート(E)の出力を接続し、前記第2インバータ(B)の出力に第2トランスファゲート(D)の入力を接続し、前記第3インバータ(C)の出力に前記第2トランスファゲート(D)の第1制御入力を接続し、前記第3端子(T7)に前記第2トランスファゲート(D)の第2制御入力を接続し、第4端子(T10)に前記第2トランスファゲート(D)の出力を接続し、前記第1インバータ(A)、前記第2インバータ(B)、前記第3インバータ(C)、前記第1トランスファゲート(E)、前記第2トランスファゲート(D)を前記第1配線層によって接続している。
前記第1インバータ(A)、前記第2インバータ(B)、前記第3インバータ(C)のうち少なくとも1つが電源またはグランドの一方にのみ接続されたインバータであり、電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータは、電源またはグランドの他方を接続するための接続端子を前記第2配線層に有する。半導体集積回路は、前記接続端子が開放である前記第1汎用ロジックセルを前記汎用ロジックセルとして少なくとも1つ備える。
In the semiconductor integrated circuit design method, in the first general-purpose logic cell, the input of the first inverter (A) is connected to the first terminal (T1), and the input of the second inverter (B) is connected to the second terminal (T4). Connect the input of the third inverter (C) to the third terminal (T7), connect the input of the first transfer gate (E) to the output of the first inverter (A), and connect the third terminal ( T7) is connected to the first control input of the first transfer gate (E), the output of the third inverter (C) is connected to the second control input of the first transfer gate (E), and the fourth terminal The output of the first transfer gate (E) is connected to (T10), the input of the second transfer gate (D) is connected to the output of the second inverter (B), and the output of the third inverter (C) The second transfer gate D) is connected to the first control input, the second terminal of the second transfer gate (D) is connected to the third terminal (T7), and the second transfer gate (D) is connected to the fourth terminal (T10). ), The first inverter (A), the second inverter (B), the third inverter (C), the first transfer gate (E), and the second transfer gate (D) The first wiring layers are connected.
At least one of the first inverter (A), the second inverter (B), and the third inverter (C) is an inverter connected to only one of a power source and a ground, and is connected only to one of the power source and the ground The inverter has a connection terminal for connecting the other of the power supply and the ground to the second wiring layer. The semiconductor integrated circuit includes at least one of the first general-purpose logic cells whose connection terminals are open as the general-purpose logic cells.

本発明の他の観点では、半導体集積回路は、第1配線層で一部が接続されることにより形成された1つまたは複数種類の汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、前記下地の上に、前記汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより論理回路が形成されている。   In another aspect of the present invention, a semiconductor integrated circuit forms a base on which one or a plurality of types of general-purpose logic cells formed by being partially connected in a first wiring layer are arranged in an array, A logic circuit is formed on the base by forming a second wiring layer for connecting the general-purpose logic cell.

半導体集積回路を製造する方法では、第1汎用ロジックセルにおいて、第1インバータ(A)の入力を第1端子(T1)に接続し、第2インバータ(B)の入力を第2端子(T4)に接続し、第3インバータ(C)の入力を第3端子(T7)に接続し、前記第1インバータ(A)の出力に第1トランスファゲート(E)の入力を接続し、前記第3端子(T7)に前記第1トランスファゲート(E)の第1制御入力を接続し、前記第3インバータ(C)の出力に前記第1トランスファゲート(E)の第2制御入力を接続し、第4端子(T10)に前記第1トランスファゲート(E)の出力を接続し、前記第2インバータ(B)の出力に第2トランスファゲート(D)の入力を接続し、前記第3インバータ(C)の出力に前記第2トランスファゲート(D)の第1制御入力を接続し、前記第3端子(T7)に前記第2トランスファゲート(D)の第2制御入力を接続し、第4端子(T10)に前記第2トランスファゲート(D)の出力を接続し、前記第1インバータ(A)、前記第2インバータ(B)、前記第3インバータ(C)、前記第1トランスファゲート(E)、前記第2トランスファゲート(D)を前記第1配線層によって接続する。前記第1インバータ(A)、前記第2インバータ(B)、前記第3インバータ(C)のうち少なくとも1つが電源またはグランドの一方にのみ接続されたインバータであり、電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータは、電源またはグランドの他方を接続するための接続端子を前記第2配線層に有している。
前記接続端子が開放である前記第1汎用ロジックセルを前記汎用ロジックセルとして少なくとも1つ備える半導体集積回路が製造される。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit, in the first general-purpose logic cell, the input of the first inverter (A) is connected to the first terminal (T1), and the input of the second inverter (B) is connected to the second terminal (T4). The input of the third inverter (C) is connected to the third terminal (T7), the input of the first transfer gate (E) is connected to the output of the first inverter (A), and the third terminal The first control input of the first transfer gate (E) is connected to (T7), the second control input of the first transfer gate (E) is connected to the output of the third inverter (C), and the fourth The output of the first transfer gate (E) is connected to the terminal (T10), the input of the second transfer gate (D) is connected to the output of the second inverter (B), and the output of the third inverter (C) The second transferage at the output The first control input of the second transfer gate (D), the second control input of the second transfer gate (D) to the third terminal (T7), and the second transfer gate to the fourth terminal (T10). The output of (D) is connected to the first inverter (A), the second inverter (B), the third inverter (C), the first transfer gate (E), and the second transfer gate (D). Are connected by the first wiring layer. At least one of the first inverter (A), the second inverter (B), and the third inverter (C) is an inverter connected to only one of a power source and a ground, and is connected only to one of the power source and the ground The inverter has a connection terminal for connecting the other of the power supply and the ground to the second wiring layer.
A semiconductor integrated circuit is manufactured that includes at least one first general-purpose logic cell having the connection terminal open as the general-purpose logic cell.

以上詳述したように、本発明によれば、論理回路として使用されない汎用ロジックセルにおけるオフリーク電流の発生を防止できる汎用ロジックモジュール及びこれを用いたASICを提供できる。また、未接続で論理的に使用されない汎用ロジックセル内のトランジスタをデカップリングコンデンサとして使用することにより、チップ内部の電源ラインで発生するノイズが抑止されて安定的な動作が可能になる。   As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide a general-purpose logic module that can prevent the occurrence of off-leakage current in a general-purpose logic cell that is not used as a logic circuit, and an ASIC using the same. Further, by using a transistor in a general-purpose logic cell that is not connected and is not logically used as a decoupling capacitor, noise generated in the power supply line inside the chip is suppressed and stable operation is possible.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明の実施の形態1に係る汎用ロジックモジュールは、半導体基板上に形成されたMOSトランジスタを例えば3層から成る第1配線層で電気的に接続することにより汎用ロジックセルと呼ばれる基本回路をアレイ状に形成し、これを下地として、上記汎用ロジックセルを例えば2層から成る第2配線層で電気的に接続することにより、所望の論理回路を構成するために使用される。このような論理回路が組み込まれた汎用ロジックモジュールを用いて形成されたIC(集積回路)を本明細書では「ASIC」と呼ぶ。なお、本発明の実施の形態1及び2では、汎用ロジックセルは、反転タイプの2入力マルチプレクサから構成されているが、これに限定されず、他の種々の論理回路を汎用ロジックセルとして用いることができる。   In the general-purpose logic module according to the first embodiment of the present invention, a basic circuit called a general-purpose logic cell is arrayed by electrically connecting MOS transistors formed on a semiconductor substrate with a first wiring layer composed of, for example, three layers. The general-purpose logic cells are electrically connected by a second wiring layer made up of two layers, for example, and used as a base to form a desired logic circuit. An IC (integrated circuit) formed using a general-purpose logic module in which such a logic circuit is incorporated is referred to as “ASIC” in this specification. In the first and second embodiments of the present invention, the general-purpose logic cell is composed of an inverting type two-input multiplexer. However, the present invention is not limited to this, and other various logic circuits are used as the general-purpose logic cell. Can do.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る汎用ロジックモジュールを形成する汎用ロジックセルの構成を示す回路図である。この汎用ロジックセルは、第1配線層で接続されることにより構成された基本セルA、B、C、D及びEを備えている。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a general-purpose logic cell that forms a general-purpose logic module according to Embodiment 1 of the present invention. This general-purpose logic cell includes basic cells A, B, C, D, and E configured by being connected through a first wiring layer.

基本セルA、B及びCの各々は、PチャンネルMOSとNチャンネルMOSとがシリーズに接続されることにより構成されている。基本セルA、B及びCの各々に含まれるPチャンネルMOS及びNチャンネルMOSは、本発明のトランジスタに対応する。   Each of the basic cells A, B, and C is configured by connecting a P-channel MOS and an N-channel MOS in series. The P-channel MOS and N-channel MOS included in each of the basic cells A, B, and C correspond to the transistor of the present invention.

基本セルAでは、PチャンネルMOSのソースから第2配線層に引き出された端子T2は未接続(図1上では「N.C.」と記載している。以下、同様)であり、NチャンネルMOSのソースから引き出された端子T3は第1配線層又は第2配線層で接地されている。また、PチャンネルMOS及びNチャンネルMOSの各ゲートから第2配線層に引き出された端子T1は未接続である。この基本セルAは、端子T2が第2配線層で電源VDDに接続されることによりインバータとして機能し、入力された信号を反転して出力する。   In the basic cell A, the terminal T2 drawn from the source of the P channel MOS to the second wiring layer is not connected (indicated as “NC” in FIG. 1; the same applies hereinafter), and the N channel The terminal T3 drawn from the source of the MOS is grounded by the first wiring layer or the second wiring layer. Further, the terminal T1 drawn from the gates of the P channel MOS and the N channel MOS to the second wiring layer is not connected. The basic cell A functions as an inverter when the terminal T2 is connected to the power supply VDD in the second wiring layer, and inverts and outputs the input signal.

同様に、基本セルBでは、PチャンネルMOSのソースから第2配線層に引き出された端子T5は未接続であり、NチャンネルMOSのソースから引き出された端子T6は第1配線層又は第2配線層で接地されている。また、PチャンネルMOS及びNチャンネルMOSの各ゲートから第2配線層に引き出された端子T4は未接続である。この基本セルBは、端子T5が第2配線層で電源VDDに接続されることにより、インバータとして機能し、入力された信号を反転して出力する。   Similarly, in the basic cell B, the terminal T5 drawn from the source of the P channel MOS to the second wiring layer is not connected, and the terminal T6 drawn from the source of the N channel MOS is connected to the first wiring layer or the second wiring. Grounded at the layer. The terminal T4 drawn from the gates of the P channel MOS and N channel MOS to the second wiring layer is not connected. The basic cell B functions as an inverter when the terminal T5 is connected to the power supply VDD in the second wiring layer, and inverts and outputs the input signal.

同様に、基本セルCでは、PチャンネルMOSのソースから第2配線層に引き出された端子T8は未接続であり、NチャンネルMOSのソースから引き出された端子T9は第1配線層又は第2配線層で接地されている。また、PチャンネルMOS及びNチャンネルMOSの各ゲートから第2配線層に引き出された端子T7は未接続である。この基本セルCは、端子T8が第2配線層で電源VDDに接続されることにより、インバータとして機能し、入力された信号を反転して出力する。   Similarly, in the basic cell C, the terminal T8 drawn from the source of the P channel MOS to the second wiring layer is not connected, and the terminal T9 drawn from the source of the N channel MOS is connected to the first wiring layer or the second wiring. Grounded at the layer. The terminal T7 drawn from the gates of the P-channel MOS and N-channel MOS to the second wiring layer is not connected. The basic cell C functions as an inverter when the terminal T8 is connected to the power source VDD in the second wiring layer, and inverts and outputs the input signal.

トランスファゲートD及びEの各々は、PチャンネルMOSとNチャンネルMOSとがパラレルに接続された構造、即ちソース同士及びドレイン同士が接続された構造を有し、PチャンネルMOSのゲート及びNチャンネルMOSのゲートに供給される信号に応じて、その入力端子に供給される信号を通過させ又はその入力端子に供給される信号の通過を阻止する。以下では、PチャンネルMOSのゲートを第1制御入力端子と呼び、NチャンネルMOSのゲートを第2制御入力端子と呼ぶ。   Each of the transfer gates D and E has a structure in which a P channel MOS and an N channel MOS are connected in parallel, that is, a structure in which a source and a drain are connected to each other. Depending on the signal supplied to the gate, the signal supplied to the input terminal is allowed to pass or the signal supplied to the input terminal is prevented from passing. Hereinafter, the gate of the P-channel MOS is referred to as a first control input terminal, and the gate of the N-channel MOS is referred to as a second control input terminal.

基本セルAの出力は、基本セルE(トランスファゲート)の入力端子に接続されている。この基本セルEの出力から第2配線層に引き出された端子T10は未接続である。また、基本セルBの出力は、基本セルD(トランスファゲート)の入力端子に接続されている。この基本セルDの出力は、上記端子T10に接続されている。   The output of the basic cell A is connected to the input terminal of the basic cell E (transfer gate). The terminal T10 drawn from the output of the basic cell E to the second wiring layer is not connected. The output of the basic cell B is connected to the input terminal of the basic cell D (transfer gate). The output of the basic cell D is connected to the terminal T10.

また、上述した端子T7は、基本セルDの第2制御入力端子及び基本セルEの第1制御入力端子に接続されている。また、基本セルCの出力は、基本セルDの第1制御入力端子及び基本セルEの第2制御入力端子に接続されている。   The terminal T7 described above is connected to the second control input terminal of the basic cell D and the first control input terminal of the basic cell E. The output of the basic cell C is connected to the first control input terminal of the basic cell D and the second control input terminal of the basic cell E.

この汎用ロジックセルでは、基本セルA、B、C、D及びEを構成するPチャンネルMOS及びNチャンネルMOS、並びにこれら基本セルを接続する配線は第1配線層に形成されて下地を構成している。端子T1、T2、T4、T5、T7、T8及びT10は、下地の上に形成される第2配線層で接続可能になっている。この汎用ロジックセルは、端子T1、T2、T4、T5、T7、T8及びT10を第2配線層で接続又は未接続にすることにより、種々の機能を発揮するように構成される。   In this general-purpose logic cell, the P-channel MOS and N-channel MOS constituting the basic cells A, B, C, D, and E, and the wiring connecting these basic cells are formed in the first wiring layer to form the base. Yes. The terminals T1, T2, T4, T5, T7, T8, and T10 can be connected by a second wiring layer formed on the base. This general-purpose logic cell is configured to exhibit various functions by connecting or not connecting the terminals T1, T2, T4, T5, T7, T8, and T10 in the second wiring layer.

例えば、この汎用ロジックセルの端子T2、端子T5及び端子T8が電源VDDに接続されることにより、第1段目がインバータ、第2段目がトランスファゲートで構成される反転出力タイプの2入力マルチプレクサが構成される。この場合、端子T1及び端子T4が入力端子、端子T7が選択信号入力端子、端子T10が出力端子になる。   For example, by connecting the terminal T2, terminal T5, and terminal T8 of this general-purpose logic cell to the power supply VDD, an inverting output type two-input multiplexer in which the first stage is an inverter and the second stage is a transfer gate Is configured. In this case, the terminals T1 and T4 are input terminals, the terminal T7 is a selection signal input terminal, and the terminal T10 is an output terminal.

このマルチプレクサを用いれば、端子T1、T4、T7及びT10の接続の仕方により種々の論理素子を構成できる。この汎用ロジックセルで構成される論理素子の幾つかの例は、本願出願人が先に出願した特願2000−319269に記載されているので必要に応じて参照されたい。   If this multiplexer is used, various logic elements can be configured depending on the connection method of the terminals T1, T4, T7 and T10. Some examples of logic elements composed of general-purpose logic cells are described in Japanese Patent Application No. 2000-319269 filed earlier by the applicant of the present application.

また、この汎用ロジックセルの端子T2、端子T5、端子T8及び端子T10を未接続のままにし、端子T1、端子T4及び端子T7を電源VDDに接続することにより、基本セルA、B及びCの各々のNチャンネルMOS、基本セルDのNチャンネルMOSは、電源VDDとグランドGNDとの間に配置されたデカップリングコンデンサとして機能する。   Further, by leaving the terminals T2, T5, T8, and T10 of this general-purpose logic cell unconnected, and connecting the terminals T1, T4, and T7 to the power supply VDD, the basic cells A, B, and C are connected. Each N-channel MOS and the N-channel MOS of the basic cell D function as a decoupling capacitor disposed between the power supply VDD and the ground GND.

本発明の実施の形態1に係る汎用ロジックモジュールは、以上のように構成される汎用ロジックセルを複数集積して構成される。この汎用ロジックモジュールを用いれば、第1配線層で一部が接続されることにより形成された汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地の上に、汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより所望の機能を有する論理回路を含むASICを構成できる。この場合、論理回路の形成に使用されない汎用ロジックセルの基本セルを構成するPチャンネルMOSのソースは、電源VDDに接続されない。また、論理回路の形成に使用されない汎用ロジックセルの基本セルに含まれるMOSのゲートを第2配線層で電源VDDに接続されることによりオンチップキャパシタが形成される。   The general-purpose logic module according to the first embodiment of the present invention is configured by integrating a plurality of general-purpose logic cells configured as described above. If this general-purpose logic module is used, the second wiring for connecting the general-purpose logic cells on the base on which the general-purpose logic cells formed by being partially connected in the first wiring layer are arranged in an array. By forming the layer, an ASIC including a logic circuit having a desired function can be formed. In this case, the source of the P-channel MOS constituting the basic cell of the general-purpose logic cell that is not used for forming the logic circuit is not connected to the power supply VDD. In addition, an on-chip capacitor is formed by connecting the gate of the MOS included in the basic cell of the general-purpose logic cell that is not used for forming the logic circuit to the power supply VDD through the second wiring layer.

この汎用ロジックモジュールを用いたASICを製造する場合は、第1配線層で一部を接続することにより汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、この形成された下地の上に汎用ロジックセルを接続する第2配線層を形成することにより論理回路を形成する。上記下地を形成する場合は、汎用ロジックセルの各々に含まれるPチャンネルMOSのソースが電源VDDに未接続にされる。また、上記論理回路を形成する場合は、この論理回路の形成に使用される汎用ロジックセルの各々に含まれるPチャンネルMOSのソースを電源VDDに接続し、論理回路の形成に使用されない汎用ロジックセルの各々に含まれるPチャンネルMOSのソースは電源VDDに未接続のままにされる。また、論理回路を形成する場合は、更に、論理回路の形成に使用されない汎用ロジックセルの各々
に含まれるMOSのゲートを第2配線層で電源VDDに接続することによりオンチップキャパシタが形成される。
When manufacturing an ASIC using this general-purpose logic module, a base on which general-purpose logic cells are arranged in an array is formed by connecting a part of the first wiring layer, and a general-purpose is formed on the formed base. A logic circuit is formed by forming a second wiring layer for connecting the logic cells. When forming the base, the source of the P-channel MOS included in each general-purpose logic cell is not connected to the power supply VDD. When forming the logic circuit, the source of the P channel MOS included in each of the general-purpose logic cells used for forming the logic circuit is connected to the power supply VDD, and the general-purpose logic cell not used for forming the logic circuit. The source of the P-channel MOS included in each of these is left unconnected to the power supply VDD. When a logic circuit is formed, an on-chip capacitor is formed by connecting the gate of the MOS included in each general-purpose logic cell not used for forming the logic circuit to the power supply VDD through the second wiring layer. .

また、この汎用ロジックモジュールを用いたASICを設計する場合は、所望の論理回路を実現するように第2配線層の配線パターンを設計し、その配線パターンが焼き付けられたリソグラフィーマスクを用いて、3層まで配線された下地としての半導体基板上に第2配線層を形成する半導体製造工程により、所望の論理回路が形成された半導体チップが得られる。   Further, when designing an ASIC using this general-purpose logic module, a wiring pattern of the second wiring layer is designed so as to realize a desired logic circuit, and a lithography mask on which the wiring pattern is burned is used for 3 A semiconductor chip on which a desired logic circuit is formed is obtained by a semiconductor manufacturing process in which a second wiring layer is formed on a semiconductor substrate as a base layer that is wired up to the layer.

この汎用ロジックモジュールを用いたASICは、以下の方法でユーザに提供できる。例えば、半導体メーカは、3層まで形成された半導体基板の情報をユーザに公開する。ユーザは、公開された情報に基づいて所望の論理回路を設計し、その論理回路を実現するための半導体チップの製作を半導体メーカに依頼する。半導体メーカはユーザから受け取った論理回路に基づいて2層の配線パターンを自動設計し、上述したように半導体チップを製作してユーザに提供する。   An ASIC using this general-purpose logic module can be provided to the user by the following method. For example, a semiconductor manufacturer discloses information on a semiconductor substrate formed up to three layers to a user. The user designs a desired logic circuit based on the disclosed information, and requests a semiconductor manufacturer to manufacture a semiconductor chip for realizing the logic circuit. A semiconductor manufacturer automatically designs a two-layer wiring pattern based on a logic circuit received from a user, manufactures a semiconductor chip as described above, and provides it to the user.

以上説明したように、本発明の実施の形態1に係る汎用ロジックモジュールによれば、論理回路を構成するために使用されない汎用ロジックセルの端子T2、T5及びT8は未接続であるので、基本セルを構成するMOSトランジスタのソース−ドレイン間のオフリーク電流を略ゼロにすることができる。その結果、ASICの全体としての消費電力を抑えることができる。   As described above, according to the general-purpose logic module according to the first embodiment of the present invention, since the terminals T2, T5, and T8 of the general-purpose logic cell that are not used for configuring the logic circuit are not connected, the basic cell The off-leakage current between the source and drain of the MOS transistor that constitutes can be made substantially zero. As a result, the power consumption of the ASIC as a whole can be suppressed.

例えば、図3に示すように、ゲート長Leffが0.13μm、電源電圧Vccが1.5Vの場合は、オフリーク電流Ioffは5nA/μmである。今、10Mゲート(40Mトランジスタ)規模のチップにおいて、ゲート幅を1.6μmとし、50%のゲートが論理回路を構成するために使用されないものとすると、1チップあたり「5[nA/μm]*1.6[μm]*(40*10[Tr])*0.5=160[mA]」の消費電流が節減される。 For example, as shown in FIG. 3, when the gate length Leff is 0.13 μm and the power supply voltage Vcc is 1.5 V, the off-leakage current Ioff is 5 nA / μm. Now, in a 10M gate (40M transistor) scale chip, assuming that the gate width is 1.6 μm and 50% of the gates are not used to form a logic circuit, “5 [nA / μm] * per chip Current consumption of 1.6 [μm] * (40 * 10 6 [Tr]) * 0.5 = 160 [mA] ”is saved.

また、上記汎用ロジックセルの端子T1、T4及びT7を電源VDDに接続することにより、該汎用ロジックセルの基本セルA、B、C及びDの各NチャンネルMOSがキャパシタCAPとして機能し、電源VDD及びグランドGND間に挿入されたデカップリングコンデンサとして作用する。従って、MOSトランジスタのスイッチング動作に起因する電源ラインのノイズを抑止でき、誤動作が発生する事態を回避できる。   Further, by connecting the terminals T1, T4, and T7 of the general-purpose logic cell to the power supply VDD, the N-channel MOSs of the basic cells A, B, C, and D of the general-purpose logic cell function as the capacitor CAP. And acts as a decoupling capacitor inserted between the ground GND. Therefore, noise on the power supply line due to the switching operation of the MOS transistor can be suppressed, and a situation in which a malfunction occurs can be avoided.

例えば、10Mゲート(40Mトランジスタ)規模のチップにおいて、50%のゲートをオンチップキャパシタに使用した場合の容量は、以下の通りである。各汎用ロジックセルが10トランジスタで構成されているので、ゲート容量を2.5fFとした場合、総オンチップ容量は「2.5[fF]*(40*10[Tr])*0.5=50[nF]」となる。 For example, in a 10M gate (40M transistor) scale chip, the capacity when 50% of the gate is used as an on-chip capacitor is as follows. Since each general-purpose logic cell includes 10 transistors, when the gate capacitance is 2.5 fF, the total on-chip capacitance is “2.5 [fF] * (40 * 10 6 [Tr]) * 0.5. = 50 [nF] ”.

(実施の形態2)
図2は本発明の実施の形態2に係る汎用ロジックモジュールで使用される汎用ロジックセルの構成を示す回路図である。この汎用ロジックセルは、基本セルA、B、C、D及びEから構成されている。
(Embodiment 2)
FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a general-purpose logic cell used in the general-purpose logic module according to Embodiment 2 of the present invention. This general-purpose logic cell is composed of basic cells A, B, C, D and E.

基本セルA、B及びCの各々は、PチャンネルMOSとNチャンネルMOSとがシリーズに接続されることにより構成されている。基本セルA、B及びCの各々に含まれるPチャンネルMOS及びNチャンネルMOSは本発明の素子に対応する。   Each of the basic cells A, B, and C is configured by connecting a P-channel MOS and an N-channel MOS in series. The P channel MOS and N channel MOS included in each of the basic cells A, B, and C correspond to elements of the present invention.

基本セルAでは、PチャンネルMOSのソースから引き出された端子T2は第1配線層又は第2配線層で電源VDDに接続され。NチャンネルMOSのソースから第2配線層に引き出された端子T3は未接続である。また、PチャンネルMOS及びNチャンネルMOSの各ゲートから第2配線層に引き出された端子T1は未接続である。この基本セルAは、端子T3がグランドGNDに接続されることによりインバータとして機能し、入力された信号を反転して出力する。   In the basic cell A, the terminal T2 drawn from the source of the P channel MOS is connected to the power supply VDD in the first wiring layer or the second wiring layer. A terminal T3 drawn from the source of the N-channel MOS to the second wiring layer is not connected. Further, the terminal T1 drawn from the gates of the P channel MOS and the N channel MOS to the second wiring layer is not connected. The basic cell A functions as an inverter by connecting the terminal T3 to the ground GND, and inverts and outputs the input signal.

同様に、基本セルBでは、PチャンネルMOSのソースから引き出された端子T5は第1配線層又は第2配線層で電源VDDに接続され。NチャンネルMOSのソースから第2配線層に引き出された端子T6は未接続である。また、PチャンネルMOS及びNチャンネルMOSの各ゲートから第2配線層に引き出された端子T4は未接続である。この基本セルBは、端子T6がグランドGNDに接続されることによりインバータとして機能し、入力された信号を反転して出力する。   Similarly, in the basic cell B, the terminal T5 drawn from the source of the P channel MOS is connected to the power supply VDD in the first wiring layer or the second wiring layer. A terminal T6 drawn from the source of the N-channel MOS to the second wiring layer is not connected. The terminal T4 drawn from the gates of the P channel MOS and N channel MOS to the second wiring layer is not connected. The basic cell B functions as an inverter when the terminal T6 is connected to the ground GND, and inverts and outputs the input signal.

同様に、基本セルCでは、PチャンネルMOSのソースから引き出された端子T8は第1配線層又は第2配線層で電源VDDに接続され。NチャンネルMOSのソースから第2配線層に引き出された端子T9は未接続である。また、PチャンネルMOS及びNチャンネルMOSの各ゲートから第2配線層に引き出された端子T7は未接続である。この基本セルCは、端子T9がグランドGNDに接続されることによりインバータとして機能し、入力された信号を反転して出力する。   Similarly, in the basic cell C, the terminal T8 drawn from the source of the P channel MOS is connected to the power supply VDD in the first wiring layer or the second wiring layer. A terminal T9 drawn from the source of the N channel MOS to the second wiring layer is not connected. The terminal T7 drawn from the gates of the P-channel MOS and N-channel MOS to the second wiring layer is not connected. The basic cell C functions as an inverter by connecting the terminal T9 to the ground GND, and inverts and outputs the input signal.

トランスファゲートD及びEの各々は、実施の形態1のそれらと同じである。基本セルAの出力は、基本セルE(トランスファゲート)の入力端子に接続されている。この基本セルEの出力から第2配線層に引き出された端子T10は未接続である。また、基本セルBの出力は、基本セルD(トランスファゲート)の入力端子に接続されている。この基本セルDの出力は、上記端子T0に接続されている。   Each of transfer gates D and E is the same as those in the first embodiment. The output of the basic cell A is connected to the input terminal of the basic cell E (transfer gate). The terminal T10 drawn from the output of the basic cell E to the second wiring layer is not connected. The output of the basic cell B is connected to the input terminal of the basic cell D (transfer gate). The output of the basic cell D is connected to the terminal T0.

また、上述した端子T7は、基本セルDの第2制御入力端子及び基本セルEの第1制御入力端子に接続されている。また、基本セルCの出力は、基本セルDの第1制御入力端子及び基本セルEの第2制御入力端子に接続されている。   The terminal T7 described above is connected to the second control input terminal of the basic cell D and the first control input terminal of the basic cell E. The output of the basic cell C is connected to the first control input terminal of the basic cell D and the second control input terminal of the basic cell E.

上記汎用ロジックセルは、基本セルA、B、C、D及びEを構成するPチャンネルMOS及びNチャンネルMOS、並びにこれら基本セルを接続する配線は第1配線層に形成されて下地を構成している。端子T1、T3、T4、T6、T7、T9及びT10は、下地の上に形成される第2配線層に設けられている。この汎用ロジックセルは、端子T1、T3、T4、T6、T7、T9及びT10を第2配線層で接続又は未接続にすることにより、種々の機能を発揮するように構成される。   In the general-purpose logic cell, the P-channel MOS and N-channel MOS constituting the basic cells A, B, C, D, and E, and the wiring connecting these basic cells are formed in the first wiring layer to form the base. Yes. Terminals T1, T3, T4, T6, T7, T9, and T10 are provided in the second wiring layer formed on the base. This general-purpose logic cell is configured to exhibit various functions by connecting or not connecting terminals T1, T3, T4, T6, T7, T9, and T10 in the second wiring layer.

例えば、この汎用ロジックセルの端子T3、端子T6及び端子T9がグランドGNDに接続されることにより、第1段目がインバータ、第2段目がトランスファゲートで構成される反転出力タイプの2入力マルチプレクサが構成される。この場合、端子T1及び端子T2が入力端子、端子T7が選択信号入力端子、端子T10が出力端子になる。このマルチプレクサを用いれば、端子T1、T4、T7及びT10の接続の仕方により種々の論理素子を構成できる。   For example, a terminal T3, a terminal T6, and a terminal T9 of this general-purpose logic cell are connected to the ground GND, so that an inverting output type two-input multiplexer in which the first stage is an inverter and the second stage is a transfer gate. Is configured. In this case, the terminals T1 and T2 are input terminals, the terminal T7 is a selection signal input terminal, and the terminal T10 is an output terminal. If this multiplexer is used, various logic elements can be configured depending on the connection method of the terminals T1, T4, T7 and T10.

また、この汎用ロジックセルの端子T3、端子T6、端子T9及び端子T10を未接続のままにし、端子T1、端子T4及び端子T7をグランドGNDに接続することにより、基本セルA、B及びCの各々のPチャンネルMOS、基本セルEのPチャンネルMOSは、電源VDDとグランドGNDとの間に配置されたデカップリングコンデンサを構成する。   Further, by leaving the terminals T3, T6, T9, and T10 of this general-purpose logic cell unconnected, and connecting the terminals T1, T4, and T7 to the ground GND, the basic cells A, B, and C are connected. Each P channel MOS and the P channel MOS of the basic cell E constitute a decoupling capacitor arranged between the power supply VDD and the ground GND.

本発明の汎用ロジックモジュールは、以上のように構成される汎用ロジックセルを複数集積して構成される。この汎用ロジックモジュールを用いれば、第2配線層で汎用ロジックモジュールの端子を接続することにより、所望の機能を有する論理回路を構成することができる。   The general-purpose logic module of the present invention is configured by integrating a plurality of general-purpose logic cells configured as described above. If this general-purpose logic module is used, a logic circuit having a desired function can be configured by connecting the terminals of the general-purpose logic module with the second wiring layer.

この実施の形態2に係る汎用ロジックモジュールを用いたASICの製造、設計、提供は、上述した実施の形態1と同様にして実現できる。   Manufacture, design, and provision of an ASIC using the general-purpose logic module according to the second embodiment can be realized in the same manner as in the first embodiment.

以上説明したように、本発明の実施の形態2に係る汎用ロジックモジュールによれば、論理回路を構成するために使用されない汎用ロジックセルの端子T3、T6及びT9は未接続であるので、基本セルを構成するMOSトランジスタのソース−ドレイン間のオフリーク電流を略ゼロにすることができる。その結果、ASICの全体としての消費電力を抑えることができる。   As described above, according to the general-purpose logic module according to the second embodiment of the present invention, the terminals T3, T6, and T9 of the general-purpose logic cells that are not used for configuring the logic circuit are not connected. The off-leakage current between the source and drain of the MOS transistor that constitutes can be made substantially zero. As a result, the power consumption of the ASIC as a whole can be suppressed.

また、上記汎用ロジックセルの端子T1、T4及びT7をグランドGNDに接続することにより、該汎用ロジックセルの基本セルA、B、C及びDの各PチャンネルMOSがキャパシタCAPとして機能し、電源VDD及びグランドGND間に挿入されたデカップリングコンデンサとして作用する。従って、MOSトランジスタのスイッチング動作に起因する電源ラインのノイズを抑止でき、誤動作が発生する事態を回避できる。   Further, by connecting the terminals T1, T4, and T7 of the general-purpose logic cell to the ground GND, the P-channel MOS of the basic cells A, B, C, and D of the general-purpose logic cell function as a capacitor CAP. And acts as a decoupling capacitor inserted between the ground GND. Therefore, noise on the power supply line due to the switching operation of the MOS transistor can be suppressed, and a situation in which a malfunction occurs can be avoided.

図1は、本発明の実施の形態1に係る汎用ロジックセルの構成を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a general-purpose logic cell according to Embodiment 1 of the present invention. 図2は、本発明の実施の形態2に係る汎用ロジックセルの構成を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a general-purpose logic cell according to Embodiment 2 of the present invention. 図3は、MOSトランジスタのゲート長Leff、電源電圧Vcc及びオフリーク電流Ioffの関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship among the gate length Leff, power supply voltage Vcc, and off-leakage current Ioff of the MOS transistor.

符号の説明Explanation of symbols

A、B、C、D、E 基本セル
CAP キャパシタ
T1〜T10 端子
VDD 電源
GND グランド
A, B, C, D, E Basic cell CAP capacitor T1-T10 terminal VDD power supply GND Ground

Claims (6)

第1配線層で一部が接続されることにより形成された1つまたは複数種類の汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、前記下地の上に、前記汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより論理回路が形成された半導体集積回路であって、
第1汎用ロジックセルは、
入力が第1端子に接続された第1インバータと、
入力が第2端子に接続された第2インバータと、
入力が第3端子に接続された第3インバータと、
前記第1インバータの出力に入力が接続され、前記第3端子に第1制御入力が接続され、前記第3インバータの出力に第2制御入力が接続され、第4端子に出力が接続された第1トランスファゲートと、
前記第2インバータの出力に入力が接続され、前記第3インバータの出力に第1制御入力が接続され、前記第3端子に第2制御入力が接続され、第4端子に出力が接続された第2トランスファゲートとを具備し、
前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ、前記第1トランスファゲート、前記第2トランスファゲートを接続する配線が前記第1配線層によって形成され、
前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータのうち少なくとも1つが電源またはグランドの一方にのみ接続されたインバータであり、
電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータは、電源またはグランドの他方を接続するための接続端子を前記第2配線層に有し、
前記接続端子が開放である前記第1汎用ロジックセルを前記汎用ロジックセルとして少なくとも1つ備える半導体集積回路。
A base on which one or a plurality of types of general-purpose logic cells formed by being partially connected in the first wiring layer is arranged in an array is formed, and the general-purpose logic cell is connected on the base A semiconductor integrated circuit in which a logic circuit is formed by forming a second wiring layer for:
The first general purpose logic cell is
A first inverter whose input is connected to the first terminal;
A second inverter whose input is connected to the second terminal;
A third inverter whose input is connected to the third terminal;
An input is connected to the output of the first inverter, a first control input is connected to the third terminal, a second control input is connected to the output of the third inverter, and an output is connected to the fourth terminal. 1 transfer gate,
An input connected to the output of the second inverter, a first control input connected to the output of the third inverter, a second control input connected to the third terminal, and an output connected to the fourth terminal 2 transfer gates,
A wiring connecting the first inverter, the second inverter, the third inverter, the first transfer gate, and the second transfer gate is formed by the first wiring layer;
At least one of the first inverter, the second inverter, and the third inverter is an inverter connected to only one of a power supply and a ground,
The inverter connected only to one of the power supply and the ground has a connection terminal for connecting the other of the power supply and the ground in the second wiring layer,
A semiconductor integrated circuit comprising at least one of the first general-purpose logic cells whose connection terminals are open as the general-purpose logic cells.
前記汎用ロジックセルを接続するための前記第2配線層を形成することにより前記論理回路が形成される前記汎用ロジックモジュールによって形成された請求項1記載の半導体集積回路。   2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, formed by the general-purpose logic module in which the logic circuit is formed by forming the second wiring layer for connecting the general-purpose logic cells. 電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータに対応する入力に前記電源またはグランドの他方を接続することによってデカップリングコンデンサが形成されている請求項1又は2に記載の半導体集積回路。   3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a decoupling capacitor is formed by connecting the other of the power supply or the ground to an input corresponding to the inverter connected only to one of the power supply or the ground. 前記半導体集積回路はASICである請求項1ないし3のいずれかに記載の半導体集積回路。   4. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit is an ASIC. 第1配線層で一部が接続されることにより形成された1つまたは複数種類の汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、前記下地の上に、前記汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより論理回路が形成された半導体集積回路であって、
第1汎用ロジックセルにおいて、第1インバータの入力を第1端子に接続し、第2インバータの入力を第2端子に接続し、第3インバータの入力を第3端子に接続し、前記第1インバータの出力に第1トランスファゲートの入力を接続し、前記第3端子に前記第1トランスファゲートの第1制御入力を接続し、前記第3インバータの出力に前記第1トランスファゲートの第2制御入力を接続し、第4端子に前記第1トランスファゲートの出力を接続し、前記第2インバータの出力に第2トランスファゲートの入力を接続し、前記第3インバータの出力に前記第2トランスファゲートの第1制御入力を接続し、前記第3端子に前記第2トランスファゲートの第2制御入力を接続し、第4端子に前記第2トランスファゲートの出力を接続し、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ、前記第1トランスファゲート、前記第2トランスファゲートを前記第1配線層によって接続し、
前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータのうち少なくとも1つが電源またはグランドの一方にのみ接続されたインバータであり、
電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータは、電源またはグランドの他方を接続するための接続端子を前記第2配線層に有し、
前記接続端子が開放である前記第1汎用ロジックセルを前記汎用ロジックセルとして少なくとも1つ備えるように半導体集積回路を設計する方法。
A base on which one or a plurality of types of general-purpose logic cells formed by being partially connected in the first wiring layer is arranged in an array is formed, and the general-purpose logic cell is connected on the base A semiconductor integrated circuit in which a logic circuit is formed by forming a second wiring layer for:
In the first general-purpose logic cell, the input of the first inverter is connected to the first terminal, the input of the second inverter is connected to the second terminal, the input of the third inverter is connected to the third terminal, and the first inverter The first transfer gate input is connected to the output of the first transfer gate, the first control input of the first transfer gate is connected to the third terminal, and the second control input of the first transfer gate is connected to the output of the third inverter. And connecting the output of the first transfer gate to the fourth terminal, connecting the input of the second transfer gate to the output of the second inverter, and connecting the first of the second transfer gate to the output of the third inverter. Connecting a control input, connecting the second control input of the second transfer gate to the third terminal, connecting the output of the second transfer gate to a fourth terminal, First inverter, said second inverter, said third inverter, said first transfer gate, and connecting the second transfer gates by the first wiring layer,
At least one of the first inverter, the second inverter, and the third inverter is an inverter connected to only one of a power supply and a ground,
The inverter connected only to one of the power supply and the ground has a connection terminal for connecting the other of the power supply and the ground in the second wiring layer,
A method of designing a semiconductor integrated circuit so as to include at least one of the first general-purpose logic cells whose connection terminals are open as the general-purpose logic cells.
第1配線層で一部が接続されることにより形成された1つまたは複数種類の汎用ロジックセルがアレイ状に配置された下地を形成し、前記下地の上に、前記汎用ロジックセルを接続するための第2配線層を形成することにより論理回路が形成された半導体集積回路であって、
第1汎用ロジックセルにおいて、第1インバータの入力を第1端子に接続し、第2インバータの入力を第2端子に接続し、第3インバータの入力を第3端子に接続し、前記第1インバータの出力に第1トランスファゲートの入力を接続し、前記第3端子に前記第1トランスファゲートの第1制御入力を接続し、前記第3インバータの出力に前記第1トランスファゲートの第2制御入力を接続し、第4端子に前記第1トランスファゲートの出力を接続し、前記第2インバータの出力に第2トランスファゲートの入力を接続し、前記第3インバータの出力に前記第2トランスファゲートの第1制御入力を接続し、前記第3端子に前記第2トランスファゲートの第2制御入力を接続し、第4端子に前記第2トランスファゲートの出力を接続し、前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータ、前記第1トランスファゲート、前記第2トランスファゲートを前記第1配線層によって接続し、
前記第1インバータ、前記第2インバータ、前記第3インバータのうち少なくとも1つが電源またはグランドの一方にのみ接続されたインバータであり、
電源またはグランドの一方にのみ接続された前記インバータは、電源またはグランドの他方を接続するための接続端子を前記第2配線層に有し、
前記接続端子が開放である前記第1汎用ロジックセルを前記汎用ロジックセルとして少なくとも1つ備える半導体集積回路を製造する方法。
A base on which one or a plurality of types of general-purpose logic cells formed by being partially connected in the first wiring layer is arranged in an array is formed, and the general-purpose logic cell is connected on the base A semiconductor integrated circuit in which a logic circuit is formed by forming a second wiring layer for:
In the first general-purpose logic cell, the input of the first inverter is connected to the first terminal, the input of the second inverter is connected to the second terminal, the input of the third inverter is connected to the third terminal, and the first inverter The first transfer gate input is connected to the output of the first transfer gate, the first control input of the first transfer gate is connected to the third terminal, and the second control input of the first transfer gate is connected to the output of the third inverter. And connecting the output of the first transfer gate to the fourth terminal, connecting the input of the second transfer gate to the output of the second inverter, and connecting the first of the second transfer gate to the output of the third inverter. Connecting a control input, connecting the second control input of the second transfer gate to the third terminal, connecting the output of the second transfer gate to a fourth terminal, First inverter, said second inverter, said third inverter, said first transfer gate, and connecting the second transfer gates by the first wiring layer,
At least one of the first inverter, the second inverter, and the third inverter is an inverter connected to only one of a power supply and a ground,
The inverter connected only to one of the power supply and the ground has a connection terminal for connecting the other of the power supply and the ground in the second wiring layer,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit comprising at least one of the first general-purpose logic cells whose connection terminals are open as the general-purpose logic cells.
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