JPH02102571A - セミカスタム半導体集積回路 - Google Patents

セミカスタム半導体集積回路

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JPH02102571A
JPH02102571A JP63255677A JP25567788A JPH02102571A JP H02102571 A JPH02102571 A JP H02102571A JP 63255677 A JP63255677 A JP 63255677A JP 25567788 A JP25567788 A JP 25567788A JP H02102571 A JPH02102571 A JP H02102571A
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Haruji Futami
二見 治司
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/10Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
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    • H01L27/11896Masterslice integrated circuits using combined field effect/bipolar technology

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、短時間で所望の回路構成を有する集積回路の
実現を可能にするセミカスタム集積回路に関し、特にア
ナログ回路とデジタル回路が混在しているデジタル・ア
ナログ混在型セミカスタム集積回路に間する。
[従来の技術] 従来から、デジタル回路の分野では、トランジスタ、抵
抗等の素子からなる単位ゲートセルがチップ上に規則的
に配列されたマスターチップを用い、これに種々の回路
設計に応じた布線を施す、ゲートアレイと称するセミカ
スタム半導体集積回路が広く用いられている。
従来の技術としては、消費電力の少ない点を特長とする
CMOSゲートアレイ、動作速度が高速であることを特
長としたバイポーラECLゲートアレイ、さらに最近に
なって使用され始めたバイポーラトランジスタの高速、
高電流駆動能力と0MO3)−ランジスタの低消費電力
性能とを生かしたB 1−CMOSゲートアレイ等が知
られているが、一部では、これらのゲートアレイを組み
合わせた複合ゲートアレイも用いられている。
ところが、一方では近年、電子機器の高度化により、所
謂、システムオンチップ化の要望が高まってきており、
その動きにつれて、ワンチップ上にアナログ回路部とデ
ジタル回路部とを混在させる必要が生じてきた。同様の
ことが、セミカスタム集積回路上でも求められてきてい
るが、この場合、前述した各種ゲートアレイにおいては
、単位ゲートセル内の個々のトランジスタ素子や抵抗等
を用いてアナログ回路を構成する方法が用いられてきた
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述したゲートアレイによりアナログ・
デジタル混在回路を実現する場合、単位ゲートセル内の
トランジスタ寸法や抵抗、容量値等が、必ずしもアナロ
グ回路構成に適したものとはなっておらず、そのため、
実現しようとするアナログ回路構成に制限が出てくる。
また、仮に実現可能であっても、所望する回路定数を得
るための布線設計が容易ではなく、また、多くの単位ゲ
ートセルを使用するので、ワンチップ上に構成できるデ
ジタル・アナログ混在回路の回路規模が、デジタル回路
にくらべ著しく低下するという欠点があった。
[rmm点点解決するための手段] 本発明のセミカスタム半導体集積回路は、チップ周辺部
に配置された、各チップに共通の入出力用セルと、チッ
プの内部領域に配置された、各チップに共通の内部セル
と、所望の回路を構成するために形成された、チップに
固有のパターンの配線とを有するものであり、そして、
前記内部領域は、0MO3の単位ゲートセルを複数個含
む列が複数個配置された第1の領域と、B 1−CMO
Sの単位ゲートセルを複数個含む列が複数個配置された
第2の領域と、アナログ回路専用の複数種頭の素子が、
同一の列には同一種類の素子のみが含まれる態様で行列
状に配置された第3の領域とに分割されており、かつ、
第1の領域と第3の領域との間には第2の領域が配置さ
れたものである。
[実施例] 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は、本発明の一実施例のチップ平面図である。チ
ップ1の外周部には、NチャンネルMOSトランジスタ
、PチャンネルMOSトランジスタ、NPNバイポーラ
トランジスタ、PNPバイポーラトランジスタ、抵抗お
よびパッド等からなる入出力セル2が配置されている。
そして、このセル内部において、セル内の各種素子に対
して必要な布線がなされ、外部とのインターフェイスと
なるバッファ回路、レベル変換回路あるいは内部素子の
保護回路が構成されている。
チップ1の内部領域の下部には、NチャンネルMOSト
ランジスタとPチャンネルMOS)−ランジスタとから
なる単位ゲートセルを複数個並べた第1の単位セル列3
が一定間隔をおいて複数個配置された第1の領域4が形
成されている。また、チップ1の内部領域の上部は、第
3の領域6となされ、この領域にはNチャンネルMOS
トランジスタ、PチャンネルMOSトランジスタ、NP
Nバイポーラトランジスタ、PNPバイポーラトランジ
スタ、抵抗、コンデンサ等の素子を配置した個別素子セ
ル列5が複数個配置されている。そして、複数の個別素
子列5のそれぞれは、同一のサイズの同一種類の素子の
みから構成される装置さらに、チップ1の中央部には、
NチャンネルMOSトランジスタ、PチャンネルMOS
トランジスタ、NPNバイポーラトランジスタおよび抵
抗により構成された単位ゲートセルを複数個配置して得
られる第2の単位セル列7が一定の間隔をおいて複数個
配置された第2の領域8が、前記第1の領域4と前記第
3の領域6とを分離するよう配置されている。
第1の単位セル列3内部の単位ゲートセルは、その内部
に、従来のCMOSゲートアレイと同様に、Nチャンネ
ルMOSトランジスタとPチャンネルMO8トランジス
タそれぞれ2個ずつ形成されたものであり、これら4個
のトランジスタを最小単位として内部配線することによ
り各種論理ゲート、論理ブロックを構成することができ
る。セル内部の構成は従来のCMOSゲートアレイと同
様であるので、その詳細な説明は省略する。
第2の単位セル列7内部の単位ゲートセルは、その内部
に第2図(a)に示す如く、NチャンネルMOSトラン
ジスタ9、PチャンネルMO3)−ランジスタ10、バ
イポーラNPNトランジスタ11および抵抗12がセル
領域13内に形成されている。ここで、抵抗12は比較
的高抵抗であることが必要とされ、その抵抗値は例えば
IOKΩ程度とされている。
この単位セルを1個使用し、布線を行うことにより、例
えば、第2図(b)に示すような、2人力NANDゲー
ト回路が構成できる。第2図(b)において、I、、I
、は入力端子、○は出力端子であり、正電源端子、負電
源端子はそれぞれチップ内のVcc、接地電源配線に接
続されている。
なお、第2図(b)において、第2図(a>と同じ番号
が付されたものは、同一のものを示している。
第3の領域6において、個別素子セル列5は、アナログ
回路構成に必要なトランジスタ、抵抗、コンデンサ等の
素子が配列されたものであり、そして、各列は同一サイ
ズの同一種類の素子のみがら構成されている。即ち、個
別素子セル列5は、第3図に示すように、Nチャンネル
MOSトランジスタのセル列17、PチャンネルMO8
)−ランジスタのセル列18、NPNバイポーラトラン
ジスタのセル列19、PNPバイポーラトランジスタの
セル列20、抵抗のセル列21、コンデンサのセル列2
2であって、これらはほぼ同程度の長さになるように構
成され、そして、互いに等しい間隔をおいて配置されて
いる。
このような構成とすることにより、従来、単位ゲートセ
ルを使用して構成していたアナログ回路は、個別素子セ
ル列からなる第3の領域を使用して、容易に構成するこ
とが可能となる。また、チップ中央部には、デジタル回
路部とアナログ回路部に挟まれて、デジタル回路とアナ
ログ回路とのインターフェイス部の回路を構成するのに
適したB f−CMOSの単位ゲートセルが配列されて
いるので容易に両回路間のインターフェイス部を形成す
ることができる。
次に、第4図を参照して本発明の他、の実施例について
説明する。同図において、チップ1の内部領域の中心部
は、第1の領域4となされており、該領域にはNチャン
ネルMOSトランジスタとPチャンネルMOSトランジ
スタとからなる単位ゲートセルを複数個並べた第1の単
位セル列3が一定の間隔をおいて複数個配置されている
。この第1の領域4から一定の間隔を隔て、これを囲む
ように形成された第2の領域8には、NチャンネルMO
S)−ランジスタ、PチャンネルMOSトランジスタ、
NPNバイポーラトランジスタおよび抵抗により構成さ
れた単位ゲートセルを複数個並べた第2の単位セル列7
が複数個配置されている。
さらに、前記第2の領域と入出力用セル2との間の領域
は第3の領域6となされ、該領域内には、Nチャンネル
MOSトランジスタ、PチャンネルMO3トランジスタ
、NPNバイポーラトランジスタ、PNPバイポーラト
ランジスタ、抵抗、コンデンサ等の素子を同一形状で複
数個配置して得られる個別素子セル列5が、一定の間隔
をおいて複数個配置されている。
この実施例のような構成をとるならば、外部からの入出
力信号がアナログ信号であり、内部処理においてのみデ
ジタル処理を行う場合やアナログ回路規模がデジタル回
路規模に比べて比較的大きい場合などにアナログ・デジ
タル混在システムを容易に形成することができる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明は、ワンチップ上にデジタル
回路用のCMOS型ゲートアレイセル、B i−0MO
3型ゲートアレイセルおよびアナログ回路専用各種個別
素子のセルを配列し、B1−CMOS型ゲートアレイセ
ルの配置領域が、CMOS型ゲートアレイセルの配置領
域と、アナログ回路専用各種個別素子のセル列の配置領
域とを分離するように配置したものであるので、デジタ
ル・アナログ混在回路を形成する際に、アナログ回路の
構成は、個別素子のセル列の素子を用い、デジタル回路
の大部分は、0MO3型ゲートアレイセルを用い、アナ
ログ・デジタル回路のインターフェイス回路あるいは、
高速、高電流駆動特性の必要なデジタル回路用ゲートに
はB i−CMOS型ゲートアレイセルを用いることが
できる。すなわち、本発明によれば、徒らに多くのセル
を消費することなく、各素子をそれぞれが有する特性に
適した用途に用いることができる。さらに、本発明によ
る集積回路は、アナログ回路用のセルとデジタル回路用
のセルとの間にインターフェイス用に用いることのでき
るセルを配置したものであるので、本発明によれば、ア
ナログ・デジタル混在型セミカスタム集積回路の設計工
数を大幅に減縮することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の平面図、第2図(a)お
よび第3図は、第1図実施例のセルの素子配置図、第2
図(b)は、第2図(a)のセルによって実現できる回
路の回路図、第4図は、本発明の他の実施例の平面図で
ある。 1・・・チップ、 2・・・入出力用セル、 3・・・
第1の単位セル列、 4・・・第1の領域、 5・・・
個別素子セル列、 6・・・第3の領域、 7・・・第
2の単位セル列、 8・・・第2の領域、 9・・・N
チャンネルMO3トランジスタ、  10・・・Pチャ
ンネルMOSトランジスタ、  11・・・NPNバイ
ポーラトランジスタ、 12・・・抵抗、 17・・・
NチャンネルMO3トランジスタのセル列、 18・・
・PチャンネルMO3トランジスタのセル列、 19・
・・NPNバイポーラトランジスタのセル列、 20・
・・PNPバイポーラトランジスタのセル列、 21・
・・抵抗のセル列、 22・・・コンデンサのセル列。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 その周辺部に配置された、各チップに共通の入出力用セ
    ルと、その内部領域に配置された、各チップに共通の内
    部回路セルと、所望の回路を構成するために形成された
    、チップに固有のパターンの配線とを有するセミカスタ
    ム半導体集積回路において、 前記内部領域は、 PチャンネルMOSトランジスタとNチャンネルMOS
    トランジスタとから構成される単位ゲートセルを複数個
    有する第1の単位セル列が複数個配置された第1の領域
    と、 PチャンネルMOSトランジスタ、NチャンネルMOS
    トランジスタ、NPNバイポーラトランジスタおよび抵
    抗から構成される単位ゲートセルを複数個有する第2の
    単位セル列が複数個配置された第2の領域と、 アナログ回路専用の素子であって、バイポーラトランジ
    スタ、MOSトランジスタ、抵抗およびコンデンサから
    なる素子群の中から選択された複数種類の素子が、同一
    列には同一の素子が含まれる態様で行列状に配置された
    第3の領域と、に分割されており、 かつ、 前記第2の領域は、前記第1の領域と前記第3の領域と
    の間に配置されている、 ことを特徴とするセミカスタム半導体集積回路。
JP63255677A 1988-10-11 1988-10-11 セミカスタム半導体集積回路 Expired - Lifetime JPH0748557B2 (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04168766A (ja) * 1990-10-31 1992-06-16 Nec Ic Microcomput Syst Ltd ゲートアレイ
WO2003010820A1 (fr) * 2001-07-23 2003-02-06 Niigata Seimitsu Co., Ltd. Circuit integre hybride analogique/numerique

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JP2003037173A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Niigata Seimitsu Kk アナログ・デジタル混載集積回路

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JPH0748557B2 (ja) 1995-05-24

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