JPH06291189A - Gate array - Google Patents

Gate array

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JPH06291189A
JPH06291189A JP9392093A JP9392093A JPH06291189A JP H06291189 A JPH06291189 A JP H06291189A JP 9392093 A JP9392093 A JP 9392093A JP 9392093 A JP9392093 A JP 9392093A JP H06291189 A JPH06291189 A JP H06291189A
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JP
Japan
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wiring
region
ground
ecl
ground line
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Application number
JP9392093A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Ueda
昌弘 植田
Toshiaki Hanibuchi
敏明 埴渕
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Publication of JPH06291189A publication Critical patent/JPH06291189A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a gate array which prevents signal leakage which is called stroke noise between adjacent signal lines extended between ECL basic cells which perform high-speed operation. CONSTITUTION:A grounding cable 50 is arranged in a wiring area between the ECL basic cells 40 of an gate array whereupon CMOS basic cells and ECL basic cells 40 are arranged in array, and signal lines 44 and 45 are formed by sandwiching the grounding cable 50.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、低消費電力のCMO
S論理回路を構成するCMOS論理セル領域と高速動作
のECL論理回路を構成するECL論理セル領域とを1
チップ内に備えたゲートアレイに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a low power consumption CMO.
The CMOS logic cell area forming the S logic circuit and the ECL logic cell area forming the high-speed ECL logic circuit are set to 1
The present invention relates to a gate array provided in a chip.

【0002】[0002]

【従来の技術】集積回路は、LSIの製造技術の微細化
に伴って1チップ内に集積される素子数が数十万から数
百万トランジスタと飛躍的に増加している。高集積化に
伴って集積回路内のトランジスタの寄生容量は小さくな
ってきている。そのため、従来、低消費電力であるが動
作が遅いとされてきたCMOSでも数10MHzから数
100MHzで動作させることが可能になってきた。
2. Description of the Related Art With the miniaturization of LSI manufacturing technology, the number of elements integrated in one chip of integrated circuits has dramatically increased from several hundred thousand to several million transistors. With higher integration, the parasitic capacitance of transistors in integrated circuits is becoming smaller. For this reason, it has become possible to operate at a frequency of several tens of MHz to several hundreds of MHz even with CMOS, which has conventionally been considered to have low power consumption but slow operation.

【0003】ゲートアレイにおいても、高速化と低消費
電力化を1チップで実現させることが提案されている。
例えば、従来のゲートアレイの構成を図6に示す。該図
のゲートアレイは、ECLの論理ゲートを用いて高速で
動作するECL基本セル領域と、CMOSの論理ゲート
を用いて低消費電力で動作するCMOS基本セル領域と
を1チップ内に配置した構成を有する。
Also in the gate array, it has been proposed to realize high speed and low power consumption with one chip.
For example, the structure of a conventional gate array is shown in FIG. The gate array shown in the figure has a structure in which an ECL basic cell region that operates at high speed using ECL logic gates and a CMOS basic cell region that operates with low power consumption using CMOS logic gates are arranged in one chip. Have.

【0004】図6において、1は平面形状が長方形状を
有する単結晶ケイ素基板で構成される1チップであり、
このチップ1の長方形状の各辺に沿った素子形成面の周
辺領域には複数個の外部端子2(ボンデングパッド)が
配列される。該外部端子2よりも内側で、かつそれに近
接した領域においてチップ1の素子形成面には入出力バ
ッファ回路3が配列される。
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes one chip composed of a single crystal silicon substrate having a rectangular planar shape,
A plurality of external terminals 2 (bonding pads) are arranged in the peripheral region of the element formation surface along each rectangular side of the chip 1. An input / output buffer circuit 3 is arranged on the element formation surface of the chip 1 inside the external terminal 2 and in a region close to the external terminal 2.

【0005】入出力バッファ回路3は、外部端子2の配
列に対応して配列される。入出力バッファ回路3は詳細
な構成を示していないが、入力バッファ回路セルおよび
出力バッファ回路セルが配置される。
Input / output buffer circuits 3 are arranged corresponding to the arrangement of external terminals 2. Although the input / output buffer circuit 3 does not show a detailed configuration, input buffer circuit cells and output buffer circuit cells are arranged.

【0006】入力バッファ回路セルは、例えば入力初段
回路を構成する相補型MISFET、静電気破壊防止回
路を構成する抵抗素子やクランプ用MISFET等が配
置される。出力バッファ回路セルは、例えば最終出力段
回路を構成する相補型MISFETやバイポーラトラン
ジスタ等が配置される。入出力バッファ回路3は、入力
バッファ回路を構成する各半導体素子間、出力バッファ
回路の半導体素子間のいずれかを選択的に結線し、入力
バッファ回路、出力バッファ回路のいずれかを構成でき
る。
In the input buffer circuit cell, for example, a complementary MISFET forming an input first stage circuit, a resistance element forming an electrostatic breakdown preventing circuit, a clamp MISFET, and the like are arranged. In the output buffer circuit cell, for example, a complementary MISFET, a bipolar transistor, or the like that constitutes the final output stage circuit is arranged. The input / output buffer circuit 3 can selectively connect either of the semiconductor elements forming the input buffer circuit or between the semiconductor elements of the output buffer circuit to form an input buffer circuit or an output buffer circuit.

【0007】前記入出力バッファ回路3で周囲を囲まれ
た領域内において、チップの素子形成領域内には、CM
OS論理ゲートを構成するCMOS基本セル10をm行
n列にアレイ状に配置したCMOS基本セル領域11
と、ECL論理ゲートを構成するECL基本セル12を
k列i行にアレイ状に配置したECL基本セル領域13
と、CMOS基本セル領域11とECL基本セル領域の
境界領域にECL−CMOS間の入出力信号レベルを変
換するレベル信号変換領域14がそれぞれ配設されてい
る。該レベル信号変換領域14には、CMOSからEC
Lへ、およびECLからCMOSへの双方向のレベル変
換器が含まれ、前述したCMOS領域とバイポーラ領域
との接続は各レベル変換器を介して行われる。
In the area surrounded by the input / output buffer circuit 3, the CM is formed in the element formation area of the chip.
A CMOS basic cell region 11 in which CMOS basic cells 10 forming an OS logic gate are arranged in an array in m rows and n columns
And an ECL basic cell region 13 in which ECL basic cells 12 forming an ECL logic gate are arranged in an array form in k columns and i rows.
And a level signal conversion region 14 for converting the input / output signal level between ECL-CMOS is arranged in the boundary region between the CMOS basic cell region 11 and the ECL basic cell region. In the level signal conversion region 14, CMOS to EC
Bidirectional level converters to L and ECL to CMOS are included, and the connection between the CMOS region and the bipolar region described above is performed through each level converter.

【0008】図7は図6で示したゲートアレイのCMO
S論理ゲートを構成するCMOS基本セル10のマスタ
部分の一例を示す。図7において、20はNMOSトラ
ンジスタのソースまたはドレイン領域、21はPMOS
トランジスタのソースまたはドレイン領域、22はNM
OSトランジスタのゲート領域、23はPMOSトラン
ジスタのゲート領域、24はNMOSトランジスタの基
板電位を取るためのP型基板電極領域、25はPMOS
トランジスタの基板電位を取るためのN型基板電極領域
をそれぞれ示している。
FIG. 7 is a CMO of the gate array shown in FIG.
An example of the master portion of the CMOS basic cell 10 that constitutes the S logic gate is shown. In FIG. 7, 20 is a source or drain region of an NMOS transistor, and 21 is a PMOS.
Source or drain region of transistor, 22 is NM
The gate region of the OS transistor, 23 is the gate region of the PMOS transistor, 24 is the P-type substrate electrode region for taking the substrate potential of the NMOS transistor, and 25 is the PMOS.
Each of the N-type substrate electrode regions for taking the substrate potential of the transistor is shown.

【0009】このCMOS論理回路を構成する基本セル
のマスタ上にスライスと呼ばれる工程で金属配線が施さ
れてCMOS論理回路が構成される。
A metal wiring is formed on a master of a basic cell constituting the CMOS logic circuit in a process called a slice to form the CMOS logic circuit.

【0010】図8は図7を用いて形成されたスライスの
金属配線の一例を示している。
FIG. 8 shows an example of the metal wiring of the slice formed by using FIG.

【0011】図8において、26はマスタ部分のソース
・ドレイン領域あるいはゲート領域、基板電極領域とそ
の上に形成される第1層目の配線27とを接続するため
のコンタクト孔、28は第1層目の配線27と第2層目
の配線29とを接続するためのスルーホールをそれぞれ
示しており、前記第2層目の配線29は、図6で示した
CMOS基本セル領域11の中に配置されたスライスの
セル間を自動配線するための接続点となる。
In FIG. 8, reference numeral 26 is a contact hole for connecting the source / drain region or gate region of the master portion, the substrate electrode region and the wiring 27 of the first layer formed thereon, and 28 is a first hole. Through holes for connecting the wiring 27 of the second layer and the wiring 29 of the second layer are respectively shown. The wiring 29 of the second layer is provided in the CMOS basic cell region 11 shown in FIG. It serves as a connection point for automatically wiring between the cells of the arranged slices.

【0012】スライスセル間の配線は、図9に示すよう
に、図6のECL基本セル領域13内に配置された一対
のマスタのECL基本セル40間の配線領域41に設定
された自動配置配線のための配線格子43に沿って行わ
れる。基本セルは、配線格子43に沿って取出端子42
を有し、よってスライスセル間の配線は、配線格子43
に沿って基本セルの取出端子42の間で行われる。
As shown in FIG. 9, the wiring between the slice cells is automatically arranged and set in the wiring area 41 between the pair of master ECL basic cells 40 arranged in the ECL basic cell area 13 of FIG. Is performed along the wiring grid 43 for. The basic cell has a lead-out terminal 42 along a wiring grid 43.
Therefore, the wiring between the slice cells is the wiring grid 43.
Along the lead terminals 42 of the basic cell.

【0013】図10は、図9における基本セル間の配線
の一例を示す。図10において、44は第2層目の信号
線、45は第1層目の信号線、46はスルーホールをそ
れぞれ示している。第1層目の信号線45と第2層目の
信号線44との接続は図9で示した配線格子43上のい
ずれかにスルーホール46を設けることによって行われ
る。
FIG. 10 shows an example of wiring between the basic cells in FIG. In FIG. 10, 44 is a second-layer signal line, 45 is a first-layer signal line, and 46 is a through hole. The connection between the signal line 45 of the first layer and the signal line 44 of the second layer is made by providing a through hole 46 on any of the wiring grids 43 shown in FIG.

【0014】次に、ECL基本セルのバイポーラトラン
ジスタの構成を説明する。
Next, the structure of the bipolar transistor of the ECL basic cell will be described.

【0015】ECL論理セルのnpn型バイポーラトラ
ンジスタは、素子分離領域で周囲を囲まれた領域内にお
いて、n型コレクタ領域、p型ベース領域およびn型エ
ミッタ領域で構成される。n型コレクタ領域は、真性コ
レクタ領域として使用されるn型ウエル領域、グラフト
コレクタ領域として使用される埋込型n型半導体領域お
よびコレクタ電位引上用n型半導体領域で構成される。
p型ベース領域は、p型半導体領域で構成される。n型
エミッタ領域はn型半導体領域で構成される。
The npn-type bipolar transistor of the ECL logic cell is composed of an n-type collector region, a p-type base region and an n-type emitter region in a region surrounded by the element isolation region. The n-type collector region is composed of an n-type well region used as an intrinsic collector region, a buried n-type semiconductor region used as a graft collector region, and an n-type semiconductor region for raising collector potential.
The p-type base region is composed of a p-type semiconductor region. The n-type emitter region is composed of an n-type semiconductor region.

【0016】次に動作について説明する。バイポーラC
MOS混在ゲートアレイは、高速動作をバイポーラリニ
ア回路で処理し、低消費電力動作をCMOS回路で処理
する。かかるバイポーラCMOS混在ゲートアレイは、
高速で動作させるECL基本セル領域においてもCMO
S基本セル領域と同じ配線構造をとっており、ECL基
本セル領域および配線領域を通る信号には周波数の高い
信号が通ることになる。従って図11に示すように、配
線A,B,C間の距離が接近してくると、AとB、Bと
Cの各配線の線間容量C1,C2が無視できなくなって
くる。配線A,B,Cが全て信号線の場合、線Bに対し
て線AからはC1を通じ、線BからはC2を通じてそれ
ぞれの信号線の変化する周波数に応じた信号として伝わ
ってくる。
Next, the operation will be described. Bipolar C
In the MOS mixed gate array, a high speed operation is processed by a bipolar linear circuit and a low power consumption operation is processed by a CMOS circuit. Such a bipolar CMOS mixed gate array is
CMO even in ECL basic cell area operated at high speed
Since the wiring structure is the same as that of the S basic cell region, a signal having a high frequency passes through a signal passing through the ECL basic cell region and the wiring region. Therefore, as shown in FIG. 11, when the distances between the wirings A, B, and C become closer, the line capacitances C1 and C2 of the wirings A and B and B and C cannot be ignored. When the wirings A, B, and C are all signal lines, the signal is transmitted from the line A to the line B through C1 and from the line B to C2 as a signal corresponding to the changing frequency of each signal line.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】従来のゲートアレイは
以上のように構成されているので、バイポーラリニアで
構成されるECL基本セル領域の高集積化、および高速
動作回路化が進展してくると、単位面積当りに配置され
る信号線の本数が増大し、信号線間の距離はますます短
くなる。そこに数100MHzの信号をセル間の配線で
伝える場合には、隣接する信号線間においてクロストー
クノイズと呼ばれる配線間容量の交流的結合に起因する
信号の漏洩が生じ、これによりLSIの機能的な動作が
疎外され、回路動作上の信頼性が低下し、さらには高速
な論理ゲートと低速な論理ゲートを効率よく集積できな
いなどの問題点があった。
Since the conventional gate array is constructed as described above, when the integration of the ECL basic cell area composed of bipolar linear and the high speed operation circuit are advanced. As the number of signal lines arranged per unit area increases, the distance between signal lines becomes shorter and shorter. When a signal of several 100 MHz is transmitted there by wiring between cells, signal leakage due to AC coupling of wiring capacitance called crosstalk noise occurs between adjacent signal lines, which causes the functional LSI to function. However, there is a problem that the reliability of the circuit operation is reduced, and the high-speed logic gate and the low-speed logic gate cannot be efficiently integrated.

【0018】請求項1の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、ECL基本セル間の配線
領域にX,Y方向に延在する接地線を挟んで信号線を設
けることにより相隣接する信号線間のクロストークノイ
ズを防止することを目的とする。
The invention of claim 1 has been made to solve the above problems, and a signal line is provided in the wiring region between ECL basic cells with a ground line extending in the X and Y directions interposed therebetween. The purpose of this is to prevent crosstalk noise between adjacent signal lines.

【0019】請求項2の発明は、前記接地線を挟んで信
号線配設用の配線格子を設けることにより、配線密度を
高くして配線を配設できることを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a wiring grid for arranging signal lines with the ground wire interposed therebetween, whereby wiring can be arranged with a high wiring density.

【0020】請求項3の発明は、X,Y方向に延在する
第1,第2の接地線上にさらに配線領域全体を基本セル
間を結線する信号線とは別の接地された第3の接地線層
で覆うことにより、ノイズのシールド効果を上げて相隣
接する信号線間のクロストークノイズを防止することを
目的とする。
According to a third aspect of the present invention, a third grounded line different from the signal line for connecting the entire wiring region to the basic cells is further provided on the first and second ground lines extending in the X and Y directions. By covering with a ground line layer, the purpose is to improve the noise shielding effect and prevent crosstalk noise between adjacent signal lines.

【0021】請求項4の発明は、第1,第2および第3
の接地線を1層目,2層目および3層目にそれぞれ階層
化して形成したことにより配線負荷を低減でき、かつク
ロストークノイズも防止することを目的とする。
The invention of claim 4 is the first, second and third aspects.
It is an object of the present invention to reduce the wiring load and prevent the crosstalk noise by forming the ground wire of (1) in the first layer, the second layer and the third layer.

【0022】請求項5の発明は、前記接地線を挟んで信
号線配設用の配線格子を設けることにより、配線密度を
高めて配線を配設することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a wiring grid for arranging the signal lines with the ground line interposed therebetween, thereby increasing the wiring density and arranging the wiring.

【0023】請求項6の発明は、第1,第2の接地線を
X,Y方向に延在させ、かつ該接地線を挟んで信号線を
設け、さらにこれら接地線上およびX,Y方向の第1,
第2の接地線間に配線領域全体を基本セル間を結線する
信号線とは別の第3および第4の接地線層で覆うように
設けることにより配線負荷を低減でき、かつノイズのシ
ールド効果を上げ、さらに上下方向のクロストークノイ
ズを防止することを目的とする。
According to a sixth aspect of the present invention, the first and second ground lines are extended in the X and Y directions, and signal lines are provided with the ground lines sandwiched therebetween, and the signal lines are provided on the ground lines and in the X and Y directions. First,
The wiring load can be reduced and the noise shielding effect can be obtained by providing the entire wiring region between the second ground lines so as to be covered with the third and fourth ground line layers that are different from the signal lines connecting the basic cells. And to prevent vertical crosstalk noise.

【0024】請求項7の発明は、接地線を挟んで信号線
配設用の配線格子を設けることにより、配線密度を高く
して配線を配設することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a wiring grid for arranging signal lines with a ground wire interposed therebetween so as to increase the wiring density and arrange the wiring.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係るゲ
ートアレイは、ECL基本セル間に設けられた配線領域
にX,Y方向に延在する接地線を配設し、該接地線を挟
んで信号線を設けたものである。
According to another aspect of the present invention, there is provided a gate array in which a ground line extending in the X and Y directions is arranged in a wiring region provided between ECL basic cells, and the ground line is connected to the ground line. A signal line is provided between them.

【0026】請求項2の発明に係るゲートアレイは、E
CL基本セル間の配線領域の接地線を挟んで信号線配設
用の配線格子を設けたものである。
The gate array according to the invention of claim 2 is E
A wiring grid for arranging signal lines is provided with a ground line in a wiring region between CL basic cells interposed therebetween.

【0027】請求項3の発明に係るゲートアレイは、
X,Y方向に延在する第1,第2の接地線上に配線領域
全体を覆って基本セル間を結線する信号線とは別の層の
第3の接地線を設けたものである。
A gate array according to the invention of claim 3 is
On the first and second ground lines extending in the X and Y directions, a third ground line in a layer different from the signal line that covers the entire wiring region and connects between the basic cells is provided.

【0028】請求項4の発明に係るゲートアレイは、第
1,第2および第3の接地線を1層目,2層目および3
層目にそれぞれ形成し、階層化したものである。
In the gate array according to the invention of claim 4, the first, second and third ground lines are provided in the first layer, the second layer and the third layer.
They are formed in layers and are layered.

【0029】請求項5の発明に係るゲートアレイは、E
CL基本セル間の配線領域の接地線を挟んで信号線配設
用の配線格子を設けたものである。
A gate array according to the invention of claim 5 is E
A wiring grid for arranging signal lines is provided with a ground line in a wiring region between CL basic cells interposed therebetween.

【0030】請求項6の発明に係るゲートアレイは、X
およびY方向に延在する第1,第2の接地線間に第4の
接地線と、第1,第2の接地線上に第3の接地線を設
け、これら層を基本セル間を結線する信号線とは別の層
で配線領域全体を覆って設けたものである。
The gate array according to the invention of claim 6 is X
And a fourth ground line between the first and second ground lines extending in the Y direction and a third ground line on the first and second ground lines, and these layers are connected between the basic cells. It is provided by covering the entire wiring region with a layer different from the signal line.

【0031】請求項7の発明に係るゲートアレイは、E
CL基本セル間の配線領域の接地線を挟んで信号線配設
用の配線格子を設けたものである。
The gate array according to the invention of claim 7 is E
A wiring grid for arranging signal lines is provided with a ground line in a wiring region between CL basic cells interposed therebetween.

【0032】[0032]

【作用】請求項1の発明におけるゲートアレイは、周波
数の高い信号が入るECL基本セル領域の配線領域には
X,Y方向に延在する接地線が設けられ、この接地線を
挟んで相隣接する信号が設けられているため信号線間で
生ずるノイズは、該接地線に吸収されることにより、隣
接する信号線間のクロストークノイズの発生を防止でき
る。
According to the first aspect of the invention, in the gate array, a ground line extending in the X and Y directions is provided in the wiring region of the ECL basic cell region in which a high frequency signal is input, and the ground lines are adjacent to each other. The noise generated between the signal lines due to the provision of the signal to be absorbed is absorbed by the ground line, so that the generation of crosstalk noise between the adjacent signal lines can be prevented.

【0033】請求項2の発明におけるゲートアレイは、
配線領域の配線格子を通って形成される配線のうち相隣
接する信号線の間の配線を接地線として形成したため、
配線密度を高くして配線を配設できる。
The gate array according to the invention of claim 2 is
Among the wirings formed through the wiring grid in the wiring region, the wiring between adjacent signal lines is formed as a ground line,
The wiring can be arranged with a high wiring density.

【0034】請求項3の発明におけるゲートアレイは、
配線領域にX,Y方向に延在する第1,第2の接地線が
設けられ、この接地線を挟んで相隣接する信号が設けら
れ、相隣接する信号線間で生ずるノイズは、該接地線で
吸収されると共に、該第2の接地線上に配線領域全体を
覆う第3の接地線が、基本セル間を結線する信号線とは
別の配線で、異なる層レベルで設けられているので、一
部の信号線は第1および第2の接地線でサンドイッチさ
れることにより、ノイズのシールド効果を上げて相隣接
する信号線間のクロストークノイズを防止できる。
The gate array according to the invention of claim 3 is
First and second ground lines extending in the X and Y directions are provided in the wiring region, signals adjacent to each other are provided with the ground lines interposed therebetween, and noise generated between the adjacent signal lines is the ground. The third ground line that is absorbed by the line and covers the entire wiring region on the second ground line is provided at a different layer level from the signal line that connects the basic cells. By sandwiching some of the signal lines with the first and second ground lines, it is possible to enhance the noise shielding effect and prevent crosstalk noise between adjacent signal lines.

【0035】請求項4の発明におけるゲートアレイは、
X,Y方向に延在する第1,第2の接地線を1層目およ
び2層目で形成し、該接地線上に設けられて配線領域全
体を覆って第3の接地線を3層目に形成したので、配線
負荷を低減でき、かつクロストークノイズも防止でき
る。
The gate array according to the invention of claim 4 is
First and second ground lines extending in the X and Y directions are formed in the first and second layers, and the third ground line is provided on the ground lines and covers the entire wiring region to form the third ground line in the third layer. Since it is formed as described above, the wiring load can be reduced and crosstalk noise can be prevented.

【0036】請求項5の発明におけるゲートアレイは、
配線領域の配線格子を通って形成される配線のうち相隣
接する信号線の間の配線を接地線として形成したため、
配線密度を高めて配線を配設することができる。
The gate array according to the invention of claim 5 is
Among the wirings formed through the wiring grid in the wiring region, the wiring between adjacent signal lines is formed as a ground line,
The wiring can be arranged with an increased wiring density.

【0037】請求項6の発明におけるゲートアレイは、
配線領域にX,Y方向に延在する第1,第2の接地線が
設けられ、この接地線を挟んで相隣接する信号が設けら
れ、相隣接する信号線間で生ずるノイズは、該接地線で
吸収されると共に、第2の接地線上で配線領域全体を覆
う第3の接地線を設け、さらに該第1,第2の接地線間
に配線領域全体を覆う第4の接地線を設け、該第3およ
び第4の接地線は、基本セル間を結線する信号線では別
の配線で設けられているので配線負荷を低減でき、かつ
ノイズのシールド効果を上げ、さらに上下方向のクロス
トークノイズを防止できる。
The gate array according to the invention of claim 6 is
First and second ground lines extending in the X and Y directions are provided in the wiring region, signals adjacent to each other are provided with the ground lines interposed therebetween, and noise generated between the adjacent signal lines is the ground. A third ground line which is absorbed by the line and covers the entire wiring region on the second ground line, and a fourth ground line which covers the entire wiring region is provided between the first and second ground lines. Since the third and fourth ground lines are provided as separate lines in the signal line connecting the basic cells, the wiring load can be reduced, the noise shielding effect can be improved, and the vertical crosstalk can be further improved. Noise can be prevented.

【0038】請求項7の発明におけるゲートアレイは、
配線領域の配線格子を通って形成される配線のうち相隣
接する信号線の間の配線を接地線として形成したため、
配線密度を高くして配線を配設することができる。
A gate array according to the invention of claim 7 is
Among the wirings formed through the wiring grid in the wiring region, the wiring between adjacent signal lines is formed as a ground line,
The wiring can be arranged with a high wiring density.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1は請求項1の発明の一実施例によるECL基
本セルと配線領域とからなるECL基本セル領域を示す
平面図であり、図2は図1にスライス工程で結線を施し
た状態を示す平面図であり、図1および図2において、
図9および図10と同一または相当部分には同一符号を
付してその説明を省略する。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a plan view showing an ECL basic cell region composed of an ECL basic cell and a wiring region according to an embodiment of the invention of claim 1, and FIG. 2 is a plan view showing a state in which wiring is applied in the slicing process in FIG. And FIG. 1 and FIG.
The same or corresponding parts as those in FIGS. 9 and 10 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0040】図1において、ECL論理回路を構成する
ECL基本セルのマスタセル40,40間に配線領域4
1が設けられている。配線領域41は信号線を自動配線
するための配線格子43を有する。この配線格子43は
通常、設計ツールに情報として設けられている。配線格
子間の間隔は設計のデザインルールによって予め決めら
れている。
In FIG. 1, the wiring region 4 is provided between the master cells 40 and 40 of the ECL basic cells which form the ECL logic circuit.
1 is provided. The wiring region 41 has a wiring grid 43 for automatically wiring the signal lines. The wiring grid 43 is usually provided as information in the design tool. The spacing between the wiring grids is predetermined by the design rule of the design.

【0041】例えば、デザインルール:0.8μmで
は、1層目の配線格子間の距離は2.4μm、2層目の
距離は3.2μmである。
For example, in the design rule: 0.8 μm, the distance between the wiring grids of the first layer is 2.4 μm and the distance of the second layer is 3.2 μm.

【0042】42はECL基本セルのマスタセル40上
に形成されたセル内配線からの取出し端子である。50
は配線格子間に設けられX方向に延在する複数の配線で
ある。51は配線格子間に設けられY方向に延在する複
数の配線である。これら配線50,51はECL基本セ
ル40列方向の端で電源線と接続されて接地線となる。
この接地線50(第1の接地線)は1層目の配線層を用
いて形成され、接地線51(第2の接地線)は2層目の
配線層を用いて形成される。
Reference numeral 42 is a lead-out terminal from the in-cell wiring formed on the master cell 40 of the ECL basic cell. Fifty
Is a plurality of wirings provided between wiring grids and extending in the X direction. Reference numeral 51 is a plurality of wirings provided between the wiring grids and extending in the Y direction. These wirings 50 and 51 are connected to the power supply line at the ends in the column direction of the ECL basic cell 40 and serve as a ground line.
The ground line 50 (first ground line) is formed using the first wiring layer, and the ground line 51 (second ground line) is formed using the second wiring layer.

【0043】すなわち、接地線50はECL基本セル4
0を構成するnpn型バイポーラトランジスタを基板内
に形成した後、前記配線格子43と配線格子43との間
に形成される(請求項2の発明に対応)。この工程の
後、ECL基本セル40,40のトランジスタ間を結線
する信号線44が2層目の配線層を用いて行われる。信
号線44の形成と同時に接地線51の形成も行われる。
これら1層目および2層目の配線層はAlを蒸着して形
成される。
That is, the ground line 50 is the ECL basic cell 4
After forming an npn-type bipolar transistor forming 0 in the substrate, it is formed between the wiring grid 43 and the wiring grid 43 (corresponding to the invention of claim 2). After this step, the signal line 44 connecting the transistors of the ECL basic cells 40, 40 is formed using the second wiring layer. The ground line 51 is formed simultaneously with the formation of the signal line 44.
The first and second wiring layers are formed by depositing Al.

【0044】図2は上述の結線した状態を示している。
図2において、45は1層目配線用の所定の配線格子4
3上を通ってX方向に延在する信号線であり、1層目の
配線層として形成される。従って、1層目のレベルにお
いて接地線50は、X方向において相隣接する信号線4
5と45との間に配設される。この1層目の配置状態は
基本セル内でも同様になされている。
FIG. 2 shows the above-mentioned connected state.
In FIG. 2, 45 is a predetermined wiring grid 4 for the first layer wiring.
3 is a signal line extending in the X direction passing above the wiring 3, and is formed as the first wiring layer. Therefore, at the level of the first layer, the ground line 50 is connected to the signal line 4 adjacent to each other in the X direction.
It is arranged between 5 and 45. The arrangement of the first layer is the same in the basic cell.

【0045】また、信号線44はECL基本セル40,
40のバイポーラトランジスタ間を結線する2層目の信
号線であり、該信号線44は2層目配線用の所定の配線
格子43上を通ってY方向に延在している。よって、2
層目においても1層目の配線の配置状態と同様に、接地
線51はそのY方向で相隣接する信号線44と44との
間に配設される。
Further, the signal line 44 is the ECL basic cell 40,
The signal line 44 is a second-layer signal line that connects between the 40 bipolar transistors, and the signal line 44 extends in the Y direction passing over a predetermined wiring grid 43 for the second-layer wiring. Therefore, 2
Also in the layer, the ground line 51 is arranged between the signal lines 44 and 44 which are adjacent to each other in the Y direction, similarly to the arrangement state of the wiring of the first layer.

【0046】1層目の信号線45と2層目の信号線44
とは、スルーホール46を用いて相互に接続される。
The first-layer signal line 45 and the second-layer signal line 44
And are connected to each other using a through hole 46.

【0047】なお、上記ではX方向に延在する第1の接
地線を1層目に、Y方向に延在する第2の接地線を2層
目に形成したが、第1,第2の接地線を1層目に形成し
て、両線が交差する点を絶縁層を介して形成するように
してもよい。さらに、接地線は1本で形成したが、これ
を複数に分割して相隣接する信号線間に配設してもよ
い。
Although the first ground line extending in the X direction is formed in the first layer and the second ground line extending in the Y direction is formed in the second layer in the above, the first and second layers are formed. The ground line may be formed in the first layer, and the point where both lines intersect may be formed via the insulating layer. Further, although the ground line is formed by one line, it may be divided into a plurality of lines and arranged between the adjacent signal lines.

【0048】また、この発明の一実施例の図1と従来技
術の図9の配線格子の数を比べると、図1では接地線5
0,51を設けたために信号線形成のための配線格子数
が、従来の約1/4になっている。該接地線50,51
を挟んで信号線配設用の配線格子43が設けられてい
る。なお、配線格子間の間隔は使用される製造プロセス
の最小基準で決まる。
Further, comparing the number of wiring grids of FIG. 1 of one embodiment of the present invention with that of FIG. 9 of the prior art, in FIG.
Since 0 and 51 are provided, the number of wiring grids for forming signal lines is about 1/4 of the conventional one. The ground wire 50, 51
A wiring grid 43 for arranging the signal lines is provided with the signal line interposed therebetween. Note that the spacing between wiring grids is determined by the minimum criteria of the manufacturing process used.

【0049】また、バイポーラCMOSゲートアレイの
配線設計において、その大半は自動配線システムで自動
的に設計するが、高速動作が行われるECL基本セル領
域は、手動または半手動により設計を行うことも可能で
ある。
In the wiring design of the bipolar CMOS gate array, most of the wiring is automatically designed by the automatic wiring system, but the ECL basic cell area in which high speed operation is performed can be designed manually or semi-manually. Is.

【0050】次に動作について説明する。1チップ上に
CMOSとECL論理ゲートを混在したバイポーラCM
OSゲートアレイのCMOS基本セル10のディジタル
信号は、レベル信号変換領域14に入る。該レベル信号
変換領域14に入ったCMOSレベルの信号は、レベル
変換されて周波数の高い信号のみが信号線を通ってEC
L基本セル40に入る。ECL基本セル40に入った信
号線は、図2に示す該基本セル40,40間の配線領域
41にXおよびY方向に延在する第1,第2の接地線5
0,51を挟んで前記信号線44,45が配設されてい
るため、信号線間で生ずるノイズは接地線50,51に
吸収される。
Next, the operation will be described. Bipolar CM in which CMOS and ECL logic gates are mixed on one chip
The digital signal of the CMOS basic cell 10 of the OS gate array enters the level signal conversion region 14. The CMOS level signal that has entered the level signal conversion region 14 is level-converted so that only a high-frequency signal passes through the signal line and EC.
Enter the L basic cell 40. The signal line that has entered the ECL basic cell 40 has the first and second ground lines 5 extending in the X and Y directions in the wiring region 41 between the basic cells 40 and 40 shown in FIG.
Since the signal lines 44 and 45 are arranged so as to sandwich 0 and 51, noise generated between the signal lines is absorbed by the ground lines 50 and 51.

【0051】この実施例1の構成によれば、高速な信号
線が配設されているECL基本セル40の配線領域41
内に該信号線44,45を挟んでXおよびY方向に延在
する接地線50,51が配設されていることにより、隣
接する信号線間のクロストークノイズの発生を防止する
ことができる。
According to the configuration of the first embodiment, the wiring region 41 of the ECL basic cell 40 in which the high speed signal line is arranged is provided.
By disposing the ground lines 50 and 51 extending in the X and Y directions with the signal lines 44 and 45 interposed therebetween, it is possible to prevent generation of crosstalk noise between adjacent signal lines. .

【0052】実施例2.図3は請求項3の発明の一実施
例によるECL基本セルと配線領域とからなるECL基
本セル領域を示す平面図、図4は図3に信号線を配設し
た状態のA−A線断面図であり、図3および図4におい
て、図9および図10と同一または相当部分には同一符
号を付して説明を省略する。
Example 2. 3 is a plan view showing an ECL basic cell region consisting of an ECL basic cell and a wiring region according to an embodiment of the invention of claim 3, and FIG. 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG. 3 in which signal lines are arranged. It is a figure, and in FIG.3 and FIG.4, the same code | symbol is attached | subjected to FIG.9 and FIG.10 and an equivalent part, and description is abbreviate | omitted.

【0053】図3において、配線領域41には、1層目
のX方向に延在する接地線(第1の接地線)50、2層
目Y方向に延在するECL基本セル40上を通る接地線
(第2の接地線)51、並びに1層目および2層目の接
地線50,51を含む配線領域41全体を覆う3層目の
接地線(第3の接地線)60が設けられている。この3
層目の接地線60は点線で囲まれて示されている。ま
た、61は基本セル内部で以下の図4に示す如く、1層
目と3層目の接地線50,60を接続するためのスルー
ホールである。また図1と同様に、接地線50,51を
挟んで信号線配設用の配線格子43が設けられている
(請求項5)。
In FIG. 3, the wiring region 41 passes over the ground line (first ground line) 50 extending in the X direction of the first layer and the ECL basic cell 40 extending in the Y direction of the second layer. A ground line (second ground line) 51 and a third-layer ground line (third ground line) 60 that covers the entire wiring region 41 including the first-layer and second-layer ground lines 50, 51 are provided. ing. This 3
The ground line 60 of the layer is shown surrounded by a dotted line. Reference numeral 61 is a through hole for connecting the ground lines 50 and 60 of the first and third layers inside the basic cell as shown in FIG. Further, similarly to FIG. 1, a wiring grid 43 for arranging the signal lines is provided with the ground lines 50 and 51 interposed therebetween (claim 5).

【0054】図4において、ECL基本セル40および
その間の配線領域41の1層目の配線層には相隣接する
信号線45,45間に接地線50がX方向に延在して配
設されている。2層目の配線層には信号線44がY方向
に延在して配設されている。3層目の配線層には配線領
域41のみにその領域全体を覆って接地線60が設けら
れている(請求項4)。該接地線60は基本セル間を結
線する信号線とは別の層で形成されている。3層目の接
地線60とECL基本セル40内部の1層目の接地線7
1との間を接続するためにスルーホール61が配設され
ている。また、70は基板である。上記では、X方向に
延在する第1の接地線を1層目に、Y方向に延在する第
2の接地線を2層目に形成したが、第1,第2の接地線
を1層目に形成して、両線が交差する点を絶縁層を介し
て形成するようにしてもよい。
In FIG. 4, a ground line 50 extends in the X direction between adjacent signal lines 45, 45 in the first wiring layer of the ECL basic cell 40 and the wiring region 41 between them. ing. A signal line 44 is arranged in the second wiring layer so as to extend in the Y direction. In the third wiring layer, the ground line 60 is provided only in the wiring region 41 so as to cover the entire region (claim 4). The ground line 60 is formed in a layer different from the signal line connecting the basic cells. The ground wire 60 of the third layer and the ground wire 7 of the first layer inside the ECL basic cell 40
A through hole 61 is provided to connect the first and second electrodes. Reference numeral 70 is a substrate. In the above description, the first ground line extending in the X direction is formed in the first layer and the second ground line extending in the Y direction is formed in the second layer. It may be formed as a layer and a point where both lines intersect may be formed via an insulating layer.

【0055】この実施例2の構成によれば、接地線上で
ECL基本セル40間の配線領域全体は、ECL基本セ
ル40間を結線する信号線とは別の接地線60で覆われ
ているので、相隣接する信号線間に接地線を配設した以
上のシールド効果を得ることができ、クロストークノイ
ズを防止することができ、しかも配線を階層化したので
配線負荷も低減できる。
According to the configuration of the second embodiment, the entire wiring region between the ECL basic cells 40 on the ground line is covered with the ground line 60 different from the signal line connecting the ECL basic cells 40. , The shield effect more than that of disposing the ground line between the adjacent signal lines can be obtained, crosstalk noise can be prevented, and the wiring load can be reduced because the wiring is hierarchized.

【0056】実施例3.図5は請求項6の発明の一実施
例によるECL基本セル40と配線領域41の断面図で
あり、図5において、図9および図10と同一または相
当部分には同一符号を付してその説明を省略する。
Example 3. FIG. 5 is a cross-sectional view of an ECL basic cell 40 and a wiring region 41 according to an embodiment of the invention of claim 6, and in FIG. 5, the same or corresponding parts as those in FIG. 9 and FIG. The description is omitted.

【0057】図5において、配線領域41には第1層目
に隣接する信号線45,45間にX方向に延在する接地
線(第1の接地線)50が配設されており、またECL
基本セル40の内部にも信号線45間に接地線71が形
成されている。2層目の配線は接地線(第4の接地線)
80のみで形成され、配線領域41全体を覆っている。
81は3層目の信号線であり、信号線81間にY方向に
延在する接地線(第2の接地線)が形成されている。4
層目の配線は接地線(第3の接地線)82のみで形成さ
れ、配線領域41全体を覆っている(請求項7)。該第
3,第4の接地線は前記基本セル間を結線する信号線と
は別の層で形成されている。83は2層目と4層目の接
地線を接続するスルーホールである。また、該図には示
されていないが、該図の1層目および3層目の配線領域
41には、図1と同様に接地線を挟んで信号線配設用の
配線格子が設けられている(請求項7)。
In FIG. 5, in the wiring region 41, a ground line (first ground line) 50 extending in the X direction is provided between the signal lines 45 and 45 adjacent to the first layer, and ECL
A ground line 71 is also formed between the signal lines 45 inside the basic cell 40. The second layer wiring is the ground wire (fourth ground wire)
It is formed of only 80 and covers the entire wiring region 41.
Reference numeral 81 is a third-layer signal line, and a ground line (second ground line) extending in the Y direction is formed between the signal lines 81. Four
The wiring of the layer is formed only by the ground line (third ground line) 82 and covers the entire wiring region 41 (claim 7). The third and fourth ground lines are formed in a layer different from the signal line connecting the basic cells. Reference numeral 83 is a through hole that connects the ground wires of the second and fourth layers. Although not shown in the drawing, wiring grids for arranging the signal lines are provided in the wiring regions 41 of the first and third layers in the drawing with the ground line interposed therebetween as in FIG. (Claim 7).

【0058】この実施例3の構成によれば、2層目と4
層目に接地線専用の層80,82が設けられ、しかも該
接地線80,82専用の層が配線領域全体を覆うように
設けられているので、信号線は上下の接地線でシールド
される。よって上下方向のクロストークノイズも防止で
き、しかも配線を階層化したので配線負荷も低減でき
る。
According to the structure of the third embodiment, the second layer and the fourth layer are
Since the layers 80 and 82 dedicated to the ground lines are provided in the layer and the layer dedicated to the ground lines 80 and 82 is provided to cover the entire wiring region, the signal line is shielded by the upper and lower ground lines. . Therefore, crosstalk noise in the vertical direction can be prevented, and the wiring load can be reduced because the wiring is hierarchical.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、高速な信号線が配設されるECL基本セル間の配線
領域に相隣接する信号線間にX,Y方向に延在する第
1,第2の接地線を配設するように構成したので、隣接
する信号線間のクロストークノイズを防止できる効果が
ある。
As described above, according to the invention of claim 1, the signal lines extending in the X and Y directions are adjacent to each other in the wiring region between the ECL basic cells in which the high-speed signal lines are arranged. Since the first and second ground lines are provided, the crosstalk noise between the adjacent signal lines can be prevented.

【0060】請求項2の発明によれば、接地線を挟んで
信号線配設用の配線格子を設けるように構成したので、
配線密度を高くして配線を配設できる効果がある。
According to the second aspect of the present invention, since the wiring grid for arranging the signal lines is provided with the ground line interposed therebetween,
This has the effect of increasing the wiring density and arranging the wiring.

【0061】請求項3の発明によれば、さらに第1,第
2の接地線上に配線領域全体を基本セル間を結線する信
号線とは別の接地された接地線層で覆うように構成した
ので、ノイズのシールド効果を上げて相隣接する信号線
間のクロストークノイズを防止できる効果がある。
According to the third aspect of the present invention, the whole wiring region is further covered with the ground line layer other than the signal line connecting between the basic cells on the first and second ground lines. Therefore, there is an effect that the noise shield effect is increased and crosstalk noise between adjacent signal lines can be prevented.

【0062】請求項4の発明によれば、第3層目に接地
線を設け、配線を階層化して構成したので、配線負荷を
低減でき、かつクロストークノイズを防止できる効果が
ある。
According to the invention of claim 4, since the ground line is provided in the third layer and the wiring is layered, the wiring load can be reduced and the crosstalk noise can be prevented.

【0063】請求項5の発明によれば、接地線を挟んで
信号線配設用の配線格子を設けるように構成したので、
配線密度を高くして配線を配設できる効果がある。
According to the invention of claim 5, since the wiring grid for arranging the signal line is provided with the ground wire interposed therebetween,
This has the effect of increasing the wiring density and arranging the wiring.

【0064】請求項6の発明によれば、接地線をX,Y
方向に延在させ、さらには該接地線間および前記接地線
上に配線領域全体を基本セル間を結線する信号線とは別
の接地された層で覆うように構成したので、配線負荷を
低減でき、かつノイズのシールド効果を上げ、さらに上
下方向のクロストークノイズを防止できる効果がある。
According to the sixth aspect of the invention, the ground wire is connected to X, Y.
In addition, the wiring load can be reduced because it is configured to extend in the direction and further to cover the entire wiring region between the ground lines and on the ground line with a grounded layer different from the signal line connecting the basic cells. In addition, it has the effect of increasing the noise shielding effect and preventing vertical crosstalk noise.

【0065】請求項7の発明によれば、接地線を挟んで
信号線配設用の配線格子を設けるように構成したので、
配線密度を高くして配線を配設できる効果がある。
According to the invention of claim 7, since the wiring grid for arranging the signal line is provided with the ground wire interposed therebetween,
This has the effect of increasing the wiring density and arranging the wiring.

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

【図1】請求項1の発明の一実施例によるゲートアレイ
のECL基本セルと配線領域とからなるECL基本セル
領域を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing an ECL basic cell region including an ECL basic cell and a wiring region of a gate array according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のマスタにスライス工程で結線を施した状
態を示す平面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a state where the master of FIG. 1 is connected in a slicing process.

【図3】請求項3の発明の一実施例によるゲートアレイ
のECL基本セルと配線領域とからなるECL基本セル
領域を示す平面図である。
FIG. 3 is a plan view showing an ECL basic cell region including an ECL basic cell and a wiring region of a gate array according to an embodiment of the invention of claim 3;

【図4】信号線を配設した状態を示す図3のA−A線に
沿う断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 3 showing a state in which signal lines are arranged.

【図5】請求項6の発明の一実施例によるゲートアレイ
のECL基本セルと配線領域をを示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing an ECL basic cell and a wiring region of a gate array according to an embodiment of the invention of claim 6;

【図6】従来のゲートアレイのチップを示す平面図であ
る。
FIG. 6 is a plan view showing a conventional gate array chip.

【図7】図6のCMOS基本セルのマスタ部分を示す平
面図である。
FIG. 7 is a plan view showing a master portion of the CMOS basic cell of FIG.

【図8】図6のCMOS基本セル上に配線を施した状態
を示す平面図である。
FIG. 8 is a plan view showing a state in which wiring is provided on the CMOS basic cell of FIG.

【図9】従来のゲートアレイの基本セルと配線領域を示
す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing a basic cell and a wiring region of a conventional gate array.

【図10】図9に配線を施した状態を示す平面図であ
る。
FIG. 10 is a plan view showing a state in which wiring is provided in FIG.

【図11】信号線間のノイズ発生の原理を示す説明図で
ある。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the principle of noise generation between signal lines.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 CMOS基本セル 11 CMOS基本セル領域 12,40 ECL基本セル 13 ECL基本セル領域 41 配線領域 43 配線格子 44,45 信号線 50 接地線(第1の接地線) 51 接地線(第2の接地線) 60,82 接地線(第3の接地線) 80 接地線(第4の接地線) 10 CMOS Basic Cell 11 CMOS Basic Cell Area 12, 40 ECL Basic Cell 13 ECL Basic Cell Area 41 Wiring Area 43 Wiring Grid 44, 45 Signal Line 50 Ground Line (First Ground Line) 51 Ground Line (Second Ground Line) ) 60,82 Ground wire (third ground wire) 80 Ground wire (fourth ground wire)

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─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成5年8月9日[Submission date] August 9, 1993

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0015[Name of item to be corrected] 0015

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0015】ECL論理セルのnpn型バイポーラトラ
ンジスタは、図11に示すように、素子分離領域で周囲
を囲まれた領域内において、n型コレクタ領域、p型ベ
ース領域およびn型エミッタ領域で構成される。n型コ
レクタ領域は、真性コレクタ領域として使用されるn型
ウエル領域、グラフトコレクタ領域として使用される埋
込型n型半導体領域およびコレクタ電位引上用n型半導
体領域で構成される。p型ベース領域は、p型半導体領
域で構成される。n型エミッタ領域はn型半導体領域で
構成される。
As shown in FIG. 11, the npn-type bipolar transistor of the ECL logic cell is composed of an n-type collector region, a p-type base region and an n-type emitter region in a region surrounded by the element isolation region. It The n-type collector region includes an n-type well region used as an intrinsic collector region, a buried n-type semiconductor region used as a graft collector region, and a collector potential raising n-type semiconductor region. The p-type base region is composed of a p-type semiconductor region. The n-type emitter region is composed of an n-type semiconductor region.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0016[Correction target item name] 0016

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0016】次に動作について説明する。バイポーラC
MOS混在ゲートアレイは、高速動作をバイポーラリニ
ア回路で処理し、低消費電力動作をCMOS回路で処理
する。かかるバイポーラCMOS混在ゲートアレイは、
高速で動作させるECL基本セル領域においてもCMO
S基本セル領域と同じ配線構造をとっており、ECL基
本セル領域および配線領域を通る信号には周波数の高い
信号が通ることになる。従って図12に示すように、配
線A,B,C間の距離が接近してくると、AとB、Bと
Cの各配線の線間容量C1,C2が無視できなくなって
くる。配線A,B,Cが全て信号線の場合、線Bに対し
て線AからはC1を通じ、線BからはC2を通じてそれ
ぞれの信号線の変化する周波数に応じた信号として伝わ
ってくる。
Next, the operation will be described. Bipolar C
In the MOS mixed gate array, a high speed operation is processed by a bipolar linear circuit and a low power consumption operation is processed by a CMOS circuit. Such a bipolar CMOS mixed gate array is
CMO even in ECL basic cell area operated at high speed
Since the wiring structure is the same as that of the S basic cell region, a signal having a high frequency passes through a signal passing through the ECL basic cell region and the wiring region. Therefore, as shown in FIG. 12, when the distances between the wirings A, B, and C become closer, the line capacitances C1 and C2 of the wirings A and B and B and C cannot be ignored. When the wirings A, B, and C are all signal lines, the signal is transmitted from the line A to the line B through C1 and from the line B to C2 as a signal corresponding to the changing frequency of each signal line.

【手続補正3】[Procedure 3]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0058[Name of item to be corrected] 0058

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0058】この実施例3の構成によれば、2層目と4
層目に接地線専用の層80,82が設けられ、しかも該
接地線80,82専用の層が配線領域全体を覆うように
設けられているので、信号線は上下の接地線でシールド
される。よって上下方向のクロストークノイズも防止で
き、しかも配線を階層化したので配線負荷も低減でき
る。また、上記ECL基本セル部分は、高速な処理を行
うための具体的例として説明したが、他の変形例とし
て、BiCMOSゲートを構成する基本セルや高速用に
最適設計されたCMOS基本セルを用いる場合も同様の
効果がある。
According to the structure of the third embodiment, the second layer and the fourth layer are
Since the layers 80 and 82 dedicated to the ground lines are provided in the layer and the layers dedicated to the ground lines 80 and 82 are provided to cover the entire wiring region, the signal lines are shielded by the upper and lower ground lines. . Therefore, crosstalk noise in the vertical direction can be prevented, and the wiring load can be reduced because the wiring is hierarchical. Also, the ECL basic cell part performs high-speed processing.
Although it has been described as a specific example for
For high speed and basic cells that compose BiCMOS gate
The same applies when using an optimally designed CMOS basic cell
effective.

【手続補正4】[Procedure amendment 4]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図11】ECL基本セルのレイアウト図である。 FIG. 11 is a layout diagram of an ECL basic cell.

【手続補正5】[Procedure Amendment 5]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図12[Name of item to be corrected] Fig. 12

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図12】信号線間のノイズ発生の原理を示す説明図で
ある。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the principle of noise generation between signal lines.
is there.

【手続補正6】[Procedure correction 6]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図11[Name of item to be corrected] Fig. 11

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図11】 FIG. 11

【手続補正7】[Procedure Amendment 7]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図12[Name of item to be corrected] Fig. 12

【補正方法】追加[Correction method] Added

【補正内容】[Correction content]

【図12】 [Fig. 12]

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 CMOS論理ゲートを構成するCMOS
基本セルをアレイ状に並べたCMOS基本セル領域と、
ECL論理ゲートを構成するECL基本セルをアレイ状
に並べたECL基本セル領域とを1チップ内に備えたゲ
ートアレイにおいて、前記ECL基本セル領域は、EC
L基本セル間に配線領域を備え、該配線領域は、X,Y
方向に延在する第1,第2の接地線と、該接地線を挟ん
で信号線を配設してなることを特徴とするゲートアレ
イ。
1. A CMOS forming a CMOS logic gate.
A CMOS basic cell region in which basic cells are arranged in an array,
In a gate array provided with an ECL basic cell region in which ECL basic cells forming an ECL logic gate are arranged in an array in one chip, the ECL basic cell region is EC
A wiring region is provided between the L basic cells, and the wiring region includes X, Y
A gate array comprising: first and second ground lines extending in a direction; and signal lines sandwiching the ground lines.
【請求項2】 前記接地線を挟んで信号線配設用の配線
格子が設けられていることを特徴とする請求項1記載の
ゲートアレイ。
2. The gate array according to claim 1, wherein a wiring grid for arranging signal lines is provided with the ground line interposed therebetween.
【請求項3】 CMOS論理ゲートを構成するCMOS
基本セルをアレイ状に並べたCMOS基本セル領域と、
ECL論理ゲートを構成するECL基本セルをアレイ状
に並べたECL基本セル領域とを1チップ内に備えたゲ
ートアレイにおいて、前記ECL基本セル領域は、EC
L基本セル間に配線領域を備え、該配線領域は、X,Y
方向に延在する第1,第2の接地線と、前記接地線を挟
んで配設された信号線と、該第1,第2の接地線上に前
記配線領域全体を覆って設けられた前記基本セル間を結
線する信号線とは別の層の第3の接地線とを備えること
を特徴とするゲートアレイ。
3. CMOS forming a CMOS logic gate
A CMOS basic cell region in which basic cells are arranged in an array,
In a gate array provided with an ECL basic cell region in which ECL basic cells forming an ECL logic gate are arranged in an array in one chip, the ECL basic cell region is EC
A wiring region is provided between the L basic cells, and the wiring region includes X, Y
The first and second ground lines extending in the direction, the signal lines arranged so as to sandwich the ground line, and the first and second ground lines provided on the first and second ground lines to cover the entire wiring region. A gate array comprising a signal line connecting between the basic cells and a third ground line on a different layer.
【請求項4】 前記第1の接地線は1層目に、第2の接
地線は2層目に、第3の接地線は3層目にそれぞれ階層
化して形成したことを特徴とする請求項3記載のゲート
アレイ。
4. The first ground line is formed on the first layer, the second ground line is formed on the second layer, and the third ground line is formed on the third layer, respectively. Item 3. A gate array according to item 3.
【請求項5】 前記接地線を挟んで信号線配設用の配線
格子が設けられていることを特徴とする請求項3記載の
ゲートアレイ。
5. The gate array according to claim 3, wherein a wiring grid for arranging signal lines is provided with the ground line interposed therebetween.
【請求項6】 CMOS論理ゲートを構成するCMOS
基本セルをアレイ状に並べたCMOS基本セル領域と、
ECL論理ゲートを構成するECL基本セルをアレイ状
に並べたECL基本セル領域とを1チップ内に備えたゲ
ートアレイにおいて、前記ECL基本セル領域は、EC
L基本セル間に配線領域を備え、該配線領域は、X,Y
方向に延在する第1,第2の接地線と、前記接地線を挟
んで配設された信号線と、前記第1,第2の接地線上に
設けられた第3の接地線と、X,Y方向に延在する第
1,第2の接地線の間で前記配線領域全体を覆って設け
られた第4の接地線と、該第3,第4の接地線は、前記
基本セル間を結線する前記信号線とは別の層で形成され
ていることを特徴とするゲートアレイ。
6. A CMOS forming a CMOS logic gate.
A CMOS basic cell region in which basic cells are arranged in an array,
In a gate array provided with an ECL basic cell region in which ECL basic cells forming an ECL logic gate are arranged in an array in one chip, the ECL basic cell region is EC
A wiring region is provided between the L basic cells, and the wiring region includes X, Y
A first and a second ground line extending in the direction, a signal line arranged with the ground line interposed therebetween, a third ground line provided on the first and second ground lines, and X. , A fourth ground line provided to cover the entire wiring region between the first and second ground lines extending in the Y direction, and the third and fourth ground lines are provided between the basic cells. A gate array, wherein the gate array is formed in a layer different from that of the signal line for connecting.
【請求項7】 前記接地線を挟んで信号線配設用の配線
格子が設けられていることを特徴とするゲートアレイ。
7. A gate array, wherein a wiring grid for arranging signal lines is provided with the ground line interposed therebetween.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006078264A (en) * 2004-09-08 2006-03-23 Toppan Printing Co Ltd Dna chip device

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JP2006078264A (en) * 2004-09-08 2006-03-23 Toppan Printing Co Ltd Dna chip device

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