JPH047871A - Gate spreading system gate array - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明はゲート敷詰め方式ゲートアレイに関し、特に
ゲートアイソレーションを用いることで、セルの機能、
特性を変更することができるゲート敷詰め方式ゲートア
レイと提供するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention relates to a gate array with a gate filling method, and in particular, by using gate isolation, the function of a cell can be improved.
The present invention provides a gate array using a gate filling method whose characteristics can be changed.
[従来の技術]
セミカスタムLSIは特定ユーザーの仕様、性能の要求
によって開発されるLSIの内、製造工程を部分的に多
品種共通化して製造されるもので、その代表的なものに
ゲートアレイがある。[Conventional technology] Semi-custom LSIs are LSIs that are developed according to the specifications and performance requirements of specific users, but are manufactured by partially standardizing the manufacturing process for a wide variety of products.A typical example of this is gate arrays. There is.
第12図はゲートアレイのチップ構造の概略を示す平面
図である。FIG. 12 is a plan view schematically showing the chip structure of the gate array.
図において、(1)はLSIチップ、(2)は内部ロジ
ック部、(3)はバッファ回路部である。このLSIチ
ップ(1)の中心に構成された内部ロジック部(2)
には、トランジスタがアレイ状に形成されており、ここ
で論理回路を構成する。ゲートアレイではこの内部ロジ
ック部(2)のトランジスタの配列の状況の違いにより
、ゲート敷詰め方式と酸化膜分離方式の2通りに分けら
れる。In the figure, (1) is an LSI chip, (2) is an internal logic section, and (3) is a buffer circuit section. Internal logic section (2) configured at the center of this LSI chip (1)
The transistors are formed in an array, and constitute a logic circuit. Depending on the arrangement of the transistors in the internal logic section (2), gate arrays can be divided into two types: a gate-covering method and an oxide film separation method.
第13図はゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイの内
部ロジック部(2)内のトランジスタ列の一部を示す部
分拡大図である。図において、(4)はトランジスタの
ゲートで、ゲート敷詰め方式ゲートアレイでは、これが
内部ロジック部(2)全体に敷詰められている。FIG. 13 is a partially enlarged view showing a part of the transistor array in the internal logic section (2) of the gate-stuffed CMOS gate array. In the figure, (4) is the gate of a transistor, which is spread throughout the internal logic section (2) in the gate array of the gate spreading method.
第14図は従来のゲート敷詰め方式にMOSゲートアレ
イの内部ロジック部(2)内に形成されたセルの構成の
一部を示す概略平面図である。図において、(5)はP
チャネルトランジスタ列、(6)はNチャネルトランジ
スタ列、(7)は電源、(8)はグランド、(9)はコ
ンタクト、(lO)はスルーホール、(11)は第1ア
ルミ配線、(12)は第2アルミ配線を示し、これらに
よって2人力NANDゲート回路が構成されている。た
だし、このゲート敷詰め方式ゲートアレイでは電源(7
) グランド(8)をそれぞれ2本ずつ、(71)、
(72)、(81)、(82)のように配置している。FIG. 14 is a schematic plan view showing a part of the structure of a cell formed in the internal logic section (2) of a MOS gate array using the conventional gate filling method. In the figure, (5) is P
Channel transistor row, (6) is N-channel transistor row, (7) is power supply, (8) is ground, (9) is contact, (lO) is through hole, (11) is first aluminum wiring, (12) indicates the second aluminum wiring, which constitutes a two-manpower NAND gate circuit. However, in this gate array method, the power supply (7
) Two glands (8) each, (71),
They are arranged as (72), (81), and (82).
これは電源(72)、グランド(82)を配置すること
でラッチアップ耐量を大きくすることができる。The latch-up resistance can be increased by arranging the power supply (72) and ground (82).
第15図は従来のCMO52人力NANDゲートのトラ
ンジスタ回路図である。第14図と第15図において、
PチャネルトランジスタPTrl、PTr2、Nチャネ
ルトランジスタNTrl、NTr2 、入力ビンA −
B、出力ピンYがそれぞれ対応する。FIG. 15 is a transistor circuit diagram of a conventional CMO52 manual NAND gate. In Figures 14 and 15,
P-channel transistors PTrl, PTr2, N-channel transistors NTrl, NTr2, input bin A-
B and output pin Y correspond to each other.
第14図において、セルの両端のPチャネルトランジス
タPTrO,PTr3のゲートはそれぞれ、コンタクト
CI、C2で電源(71)に接続されている。同様にし
て、セルの両端のNチャネルトランジスタNTrO,N
Tr3もそれぞれ、コンタクトC3,C4でグランド(
81)に接続されている。これらのコンタクトC+、C
2,C3,C4はそれぞれトランジスタPTrO,PT
r3゜NTrO,NTr3をオフトランジスタとし、2
人力NANDセルの内部と外部を分離している。In FIG. 14, the gates of P-channel transistors PTrO and PTr3 at both ends of the cell are connected to a power supply (71) through contacts CI and C2, respectively. Similarly, N-channel transistors NTrO and NTrO, N
Tr3 is also grounded (
81). These contacts C+, C
2, C3, and C4 are transistors PTrO and PT, respectively.
r3゜NTrO, NTr3 is an off transistor, 2
The inside and outside of the human-powered NAND cell are separated.
このように、ゲート敷詰方式ゲートアレイにおいてはセ
ルと両側のトランジスタとは、オフトランジスタを用い
て分離する。そして、トランジスタPTrO,PTr3
.NTrO,NTr3のようなオフトランジスタを特に
ゲートアイソレーションという。In this manner, in the gate array of the gate filling type, the cell and the transistors on both sides are separated using off transistors. And transistors PTrO, PTr3
.. Off-state transistors such as NTrO and NTr3 are particularly referred to as gate isolation.
また、ゲートアレイでは1個のPチャネルトランジスタ
とNチャネルトランジスタの組をベーシックセルと呼ぶ
が、セルの片方のゲートアイソレーションから他の片方
のゲートアイソレーションの手前までのベーシックセル
数を、セルの構成ベーシックセル数という。第14図の
セルの構成ベーシックセル数は3である。In addition, in a gate array, a pair of one P-channel transistor and one N-channel transistor is called a basic cell, but the number of basic cells from one side of the cell to the front of the other side is the number of basic cells in the cell. It is called the number of constituent basic cells. The number of basic cells constituting the cell in FIG. 14 is three.
[発明が解決しようとする課題]
従来のゲート敷詰め方式ゲートアレイは以上のように構
成されていたので、セル内のパターン、すなわち、コン
タクト、スルーホール、第1アルミ配線、第2アルミ配
線の配置情報は1通りであった。つまり、1つのセルは
1通りの機能、特性しか持ち得なかった。[Problems to be Solved by the Invention] Since the conventional gate-covering type gate array is configured as described above, it is difficult to determine the pattern within the cell, that is, the contact, through hole, first aluminum wiring, and second aluminum wiring. There was only one type of placement information. In other words, one cell could only have one function or characteristic.
このために、所望の機能、特性が得られない場合は、別
のセルで置きかえなければならなかった。これは特に、
クリティカルパスなどの理由でLSIチップ内でのセル
の配置された位置や、セルとセルの間の配線を変えたく
ない時に問題点となった。For this reason, if the desired functions and characteristics could not be obtained, it was necessary to replace the cell with another cell. This is especially
This has become a problem when it is not desired to change the location of cells within an LSI chip or the wiring between cells for reasons such as critical paths.
この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので
、ゲートアイソレーションを用いることでその機能、特
性をセル内配線を変更するだけで容易に変更することが
できるゲート敷詰め方式ゲートアレイを得ることを目的
とする。This invention was made in view of the above-mentioned problems, and it provides a gate array using gate isolation, whose functions and characteristics can be easily changed by simply changing the wiring within the cell. The purpose is to obtain.
[課題を解決するための手段]
この発明に係るゲート敷詰方式ゲートアレイは、ゲート
アイソレーションと、このゲートアイソレーションを用
いることてセル内配線を変えるだけで、その機能、特性
を容易に変更することができるセルを備えたゲート敷詰
め方式ゲートアレイを得るようにしたものである。[Means for Solving the Problems] The gate array according to the present invention provides gate isolation, and by using this gate isolation, the functions and characteristics can be easily changed by simply changing the wiring within the cell. The present invention is intended to obtain a gate array using a gate-covering method, which is equipped with cells that can perform the following steps.
[作用コ
この発明におけるゲート敷詰め方式ゲートアレイのセル
は、第1アルミの配置情報を複数通り持つように構成し
、コンタクト、スルーホール、第2アルミ配線の配置は
固定で、第1アルミ配線の配置のみ異なるようなセルを
ゲートアイソレーションを利用することで実現する。[Function] The cell of the gate array type gate array according to the present invention is configured to have a plurality of pieces of information on the arrangement of the first aluminum, and the arrangement of the contacts, through holes, and second aluminum wiring is fixed, and the arrangement of the first aluminum wiring is fixed. This is achieved by using gate isolation to create cells that differ only in their arrangement.
[実施例] 以下、この発明の−・実施例を図について説明1−る。[Example] Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例によるゲート敷詰方式CM
OSゲートアレイの2人力NANDゲート回路構成を示
す平面図、第2図は同しく2人力ANDゲート回路の構
成を示す平面図である。図において、(13)はコンタ
クト、(14)はスルーホール、(15)は第1アルミ
配線、(16)は第2アルミ配線、(17)は(17a
) (17b)の2本から成る電源、(18)は(18
a)(18b)の2本から成るグランドである。FIG. 1 is a gate-covering method CM according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a two-man powered NAND gate circuit of the OS gate array, and FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the two-man powered AND gate circuit. In the figure, (13) is a contact, (14) is a through hole, (15) is the first aluminum wiring, (16) is the second aluminum wiring, and (17) is (17a).
) (17b), (18) is (18
The ground consists of two wires a) and (18b).
第3図はCMO52人力ANDゲートのトランジスタ回
路図である。FIG. 3 is a transistor circuit diagram of a CMO52 manual AND gate.
CMO5回路ではANDゲート回路はNANDゲート回
路とインバータ回路で構成する。第3図の2人力AND
ゲートは、トランジスタPTrl 、PTr2.NTr
l。In the CMO5 circuit, the AND gate circuit is composed of a NAND gate circuit and an inverter circuit. Two-person AND in Figure 3
The gates are connected to transistors PTrl, PTr2 . NTr
l.
NTr2で構成された2人力NANDゲートと、トラン
ジスタPTr3 、 NTr3で構成されたインバータ
で構成されている。It consists of a two-power NAND gate made up of NTr2 and an inverter made up of transistors PTr3 and NTr3.
第1図、第2図、第3図においては、Pチャネルトラン
ジスタPTrl、PTr2.PTr3、Nチャネルトラ
ンジスタNTrl、tLTr2.NTr3、入力ピンA
、B、出力ビンYがそれぞれ対応する。In FIGS. 1, 2, and 3, P-channel transistors PTrl, PTr2 . PTr3, N-channel transistors NTrl, tLTr2. NTr3, input pin A
, B, and output bin Y correspond to each other.
第1図と第2図においては、コンタクト(13)、スル
ーホール(14)、第2アルミ配線(16)はすべて同
じ位置に配置されている。すなわち、第1アルミ配線(
15)を第1図、第2図における第1アルミ配線(15
)のように変更するだけで、NANDゲートからAND
ゲート、あるいはANDゲートからNANDゲートとい
うように論理を反転させることができるように、コンタ
クト(13)、スルーホール(14)、第2アルミ配線
(16)を配置する。また、トランジスタPTrl、P
Tr2.NTrl、NTr2はNANDゲートを構成す
るのに使用され、トランジスタPTrO、PTr4 、
NTrO。In FIGS. 1 and 2, the contact (13), through hole (14), and second aluminum wiring (16) are all arranged at the same position. In other words, the first aluminum wiring (
15) in Figure 1 and the first aluminum wiring (15) in Figure 2.
) to convert the NAND gate to AND
A contact (13), a through hole (14), and a second aluminum wiring (16) are arranged so that the logic can be inverted, such as from a gate or an AND gate to a NAND gate. In addition, transistors PTrl, P
Tr2. NTrl, NTr2 are used to configure a NAND gate, and transistors PTrO, PTr4,
NTrO.
NTr4はゲートアイソレーションとして使用されてい
る。NTr4 is used as gate isolation.
このセルにNANDゲートとしての機能を持たせたい時
はトランジスタPTr3.NTr3は不必要である。When you want this cell to function as a NAND gate, use the transistor PTr3. NTr3 is unnecessary.
そのため、コンタクトC5を電源(17b) コンタ
クトC6をグランド(18b)に第1アルミ配線(15
)で接続して、トランジスタPTr3 、 NTr3を
オフトランジスタとし、ゲートアイソレーションにする
。Therefore, contact C5 is connected to the power supply (17b), contact C6 is connected to the ground (18b), and the first aluminum wiring (15
), transistors PTr3 and NTr3 are turned off and gate isolated.
そのためセルの内部に余分なトランジスタが挿入されて
いても、そのトランジスタを用いて、セルから分離する
ので余分な負荷はつかない。Therefore, even if an extra transistor is inserted inside the cell, that transistor is used to isolate it from the cell, so there is no extra load.
ゲート敷詰め方式ゲートアレイではセル間の垂直方向の
配線は、トランジスタのゲートとゲートの間を通る。そ
のため、セルの内部てあっても第2アルミ配線(16)
が置かれていないゲートの間は、配線領域として使用さ
れる。例えばこのセルの場合、トランジスタPTr2.
NTr2とトランジスタPTr3 、 NTr3のゲー
トの間は配線領域である。つまり、この実施例によるセ
ルは第2アルミ配線(16)は固定であるから、配線領
域は変わらない。In a gate array using a gate lining method, the vertical wiring between cells passes between the gates of transistors. Therefore, even if it is inside the cell, the second aluminum wiring (16)
The area between the gates where no gate is placed is used as a wiring area. For example, in this cell, transistors PTr2.
A wiring region is between NTr2 and the gates of transistors PTr3 and NTr3. That is, in the cell according to this embodiment, the second aluminum wiring (16) is fixed, so the wiring area does not change.
また、コンタクト(13)も固定である。すなわち、セ
ルの両側のゲートアイソレーションを構成するコンタク
トC+、Cz、(:3.C4も固定であるから、セルの
構成ベーシックセル数も同じであり、この場合4である
。Further, the contact (13) is also fixed. That is, since the contacts C+, Cz, (:3.C4) constituting gate isolation on both sides of the cell are also fixed, the number of basic cells constituting the cell is also the same, which is 4 in this case.
このように、ゲートアイソレーションを用いることで第
1アルミ配線の変更でけで、論理を反転させることがで
きるようなセルが得られる。In this way, by using gate isolation, it is possible to obtain a cell whose logic can be inverted simply by changing the first aluminum wiring.
また、上記実施例では論理を反転させることができるよ
うなセルの場合について説明したが、さらに、ドライブ
能力を変えることかできるようなセルも構成できる。Further, in the above embodiment, the case of a cell whose logic can be inverted has been described, but it is also possible to construct a cell whose drive ability can be changed.
第4図、第5図、第6図、第7図はこの発明の他の実施
例によるゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイのイン
バータ回路の構成を示す平面図である。これらのセルは
それぞれ、第8図、第9図、第1O図、第11図のよう
なトランジスタ回路になっている。すなわち、第4図の
セルのドライブ能力を1とした時の第5図、第6図、第
7図のドライブ能力はそれぞれ、2.3.4倍なる。FIGS. 4, 5, 6, and 7 are plan views showing the structure of an inverter circuit of a CMOS gate array of a gate filling type according to another embodiment of the present invention. These cells are transistor circuits as shown in FIGS. 8, 9, 1O, and 11, respectively. That is, when the drive capability of the cell in FIG. 4 is set to 1, the drive capabilities in FIGS. 5, 6, and 7 are each 2.3.4 times larger.
この実施例においても、ゲートアイソレーションを用い
ることで、コンタクトスルーホール、第2アルミ配線は
固定で、第1アルミ配線の変更だけでドライブ能力を変
えることができる。In this embodiment as well, by using gate isolation, the contact through hole and the second aluminum wiring are fixed, and the drive capability can be changed only by changing the first aluminum wiring.
[発明の効果コ
以上のようにこの発明によれば、ゲートアイソレーショ
ンを用いることで、セル内の第1アルミ配線を変えるだ
けで、そのセルの機能、特性を変えることができるセル
が得られる。また、セル内の第1アルミ配線のみの変更
で実現できるため、セルの構成ベーシックセル数や、セ
ル内の配線領域が変わらないので、LSIチップ内での
そのセルの配置された位置や、セルとセルの間の配線も
変える必要かない。さらに、マスクの改訂も、第1アル
ミ配線工程のもののみで済むなどの効果を有する。[Effects of the invention] As described above, according to this invention, by using gate isolation, it is possible to obtain a cell whose functions and characteristics can be changed by simply changing the first aluminum wiring within the cell. . In addition, since this can be achieved by changing only the first aluminum wiring within the cell, the number of basic cells in the cell configuration and the wiring area within the cell remain unchanged, so the position of the cell within the LSI chip and the cell There is no need to change the wiring between the cell and the cell. Further, the present invention has the advantage that the mask only needs to be revised in the first aluminum wiring process.
第1図はこの発明の一実施例によるゲート敷詰め方式C
MOSゲートアレイの2人力NANDゲート回路の構成
を示す平面図、第2図はこの発明の一実施例による2人
力ANDゲート回路の構成を示す平面図、第3図はCM
O52人力ANDゲートのトランジスタ回路図、第4図
、第5図、第6図、第7図はこの発明の信実流側による
ゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイのインバータ回
路の構成を示す平面図、第8図、第9図、第10図、第
11図はそれぞれ第4図、第5図、第6図、第7図のセ
ルのトランジスタ回路図、第12図はゲートアレイのチ
ップ構造の概略を示す平面図、第13図はゲート敷詰め
方式CMOSゲートアレイの内部ロジック部内のトラン
ジスタ列の一部を示す部分拡大図、第14図は従来のゲ
ート敷詰め方式CMOSゲートアレイの内部ロジック部
内に形成されたセルの構成の一部を示す概略平面図、第
15図は従来のCMO52人力NANDゲートのトラン
ジスタ回路図である。
図において、(13)はコンタクト、(14)はスルー
ホール、(15)は第1アルミ配線、(16)は第2フ
ルミ配線、(17)は(17a) (17b)の2本か
ら成る電源、(18)は(18a) 、 (18b)の
2本から成るグランドを示す。
なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。
代理人 大 岩 増 雄
第1図
AB Y
第2図
AB γ
第3図
ffI−a Mrhr NTrz NThJ A/T)
4NTh II’Tn Ann /ns NTp=aN
TとJ、NfkJ:N+ヤニJフルFフ:Jシメy第1
3図FIG. 1 shows a gate filling method C according to an embodiment of the present invention.
A plan view showing the configuration of a two-man powered NAND gate circuit of a MOS gate array, FIG. 2 is a plan view showing the configuration of a two-man powered AND gate circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a CM
4, 5, 6, and 7 are the transistor circuit diagrams of the O52 manual AND gate; Figures 8, 9, 10, and 11 are transistor circuit diagrams of the cells in Figures 4, 5, 6, and 7, respectively, and Figure 12 is a schematic diagram of the chip structure of the gate array. FIG. 13 is a partially enlarged view showing a part of the transistor array in the internal logic section of a gate-stuffed CMOS gate array, and FIG. FIG. 15 is a schematic plan view showing a part of the configuration of a cell made by the above-described method, and FIG. 15 is a transistor circuit diagram of a conventional CMO52 manual NAND gate. In the figure, (13) is a contact, (14) is a through hole, (15) is the first aluminum wiring, (16) is the second Fulumi wiring, and (17) is a power supply consisting of two wires (17a) and (17b). , (18) indicates a ground consisting of two wires (18a) and (18b). In addition, the same symbols in the figures indicate the same or equivalent parts. Agent Masuo Oiwa Figure 1 AB Y Figure 2 AB γ Figure 3ffI-a Mrhr NTrz NThJ A/T)
4NTh II'Tn Ann /ns NTp=aN
T and J, NfkJ: N+yani J full F: J shimey 1st
Figure 3
Claims (1)
ンを用いることでセル内配線を変えるだけで、その機能
、特性を容易に変更することができるセルを備えたこと
を特徴とするゲート敷詰め方式ゲートアレイ。This gate array is characterized by having gate isolation and cells whose functions and characteristics can be easily changed by simply changing the wiring inside the cells by using gate isolation.
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---|---|---|---|---|
US6160275A (en) * | 1993-04-20 | 2000-12-12 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor gate array device |
JP2010103185A (en) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Nec Corp | Cell-data generating method in semiconductor integrated circuit and design method for semiconductor integrated circuit |
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1990
- 1990-04-25 JP JP10940190A patent/JPH047871A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6160275A (en) * | 1993-04-20 | 2000-12-12 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor gate array device |
JP2010103185A (en) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Nec Corp | Cell-data generating method in semiconductor integrated circuit and design method for semiconductor integrated circuit |
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