JPH0645565A - 集積回路装置 - Google Patents

集積回路装置

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JPH0645565A
JPH0645565A JP19443192A JP19443192A JPH0645565A JP H0645565 A JPH0645565 A JP H0645565A JP 19443192 A JP19443192 A JP 19443192A JP 19443192 A JP19443192 A JP 19443192A JP H0645565 A JPH0645565 A JP H0645565A
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JP
Japan
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type
basic
diffusion layer
gate
regions
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Pending
Application number
JP19443192A
Other languages
English (en)
Inventor
Shozo Kaiya
正三 海谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
Original Assignee
NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd filed Critical NEC IC Microcomputer Systems Co Ltd
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Publication of JPH0645565A publication Critical patent/JPH0645565A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11803Masterslice integrated circuits using field effect technology
    • H01L27/11807CMOS gate arrays

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】配線工程の追加による論理回路形成のための基
本セル間の配線の自由度を高め、さらに、セル使用効率
を向上させる。 【構成】横長矩形のN型拡散層を2箇所の垂直なゲート
領域により横に並ぶ三つの拡散層領域1a,1b,1c
からなる拡散層列1と、拡散層列1の下側で平行する同
じような拡散層列2とが形成され、さらに拡散層列1と
2の縦に並ぶゲート領域の上に共通なゲート電極3と4
が設けられてN型の基本素子1Pが形成される。また、
P型の拡散層領域により同様なP型基本素子1Pが形成
される。しかして、P型基本素子1Pの2個とN型基本
素子1Nの2個とを四角の対角に配置したゲートアレイ
構成要素の基本セル10が形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLSIの設計の単純化の
ために、半導体チップ上に予め基本セルを格子状に並べ
て配置しておき、基本セル間の配線設計だけを追加して
所望のLSIを得るために用いられるゲートアレイ方式
の集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の集積回路装置、特に上記のゲート
アレイにおいては、図6に示すような基本セルが用いら
れている。図6において、横長の矩形のN型拡散層が2
箇所の垂直なゲート領域により3個のN型拡散層領域5
a,5b,5cに分割されてN型拡散層列5を形成し、
同じように、拡散層列5の下側に平行するP型拡散層が
2箇所のゲート領域により分割されて6a,6b,6c
の3個のP型拡散層領域からなるP型拡散層列6に、同
じように、P型拡散層列6の下側に平行するN型拡散層
が2箇所のゲート領域により7a,7b,7cの3個の
N型拡散層領域に分割されてN型拡散層列7に、同じよ
うに、N型拡散層列7の下側に平行するN型拡散層が2
箇所のゲート領域により分割されて、N型拡散層領域8
a,8b,8cのN型拡散層列8が形成されている。
【0003】そして、N型拡散層列5と8のゲート領域
上にはそれぞれ個別にゲート電極3,4、および3,4
が、また、P型拡散層列6とN型拡散層列7のゲート領
域上には共通ゲート電極3,4がそれぞれ形成されてい
る。しかして、各拡散層列においては、そのゲート電極
の両側の拡散層領域はMOSトランジスタのソースまた
はドレインとする2個のMOSトランジスタを形成して
いる。
【0004】このような基本セルにより、例えば図5の
回路図に示すところの、バッファ回路で、かつ、入力の
HレベルからLレベルへの変化に対して、出力がHレベ
ルからLレベルに変化するスピードよりも、入力のLレ
ベルからHレベルに対して出力がLレベルからHレベル
に変化するスピードの方が速くなるようなレシオ回路を
形成するには、図7に示すように、図6の基本セル20
を3個横に並べたのに対して、図7の配線(図中のハッ
チング部分)とコンタクト(□)を形成することにより
実施される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の基本セル2
0により、バッファで、かつ、レシヨ回路の図5に示す
回路を形成した場合、最上部と最下部のN型チャネルM
OSトランジスタは、メモリセルなどのコントロール用
ゲート(トランスファーゲート)として使用する以外は
ほとんど配線領域となるため、セル使用効率が悪く、無
駄な領域が増加し、また、レシオ回路などを構成する場
合、使用セル数が増加し、それと共に消費電流も大幅に
増加するという欠点があった。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題に対して本発明
では、横長の矩形のP型またはN型の拡散層を垂直な2
箇所のゲート領域により3分割した拡散層列を上下2段
に形成し、前記ゲート領域上に上下拡散層列に共通に垂
直に通るゲート電極を設けて、四っつのMOSトランジ
スタを含む基本素子を形成し、この基本素子を複数個集
めてゲートアレーイ構成要素の基本セルとしている。
【0007】
【実施例】つぎに図面により本発明を説明する。図1
(A)は本発明に係る基本セルの構成要素である基本素
子を示す平面図である。図において、横長の矩形のN型
拡散層が垂直な2箇所のゲート領域により1a,1b,
1cの拡散層領域に分割されて拡散層列1が形成されて
いる。拡散層列1の下側に、拡散層列1と平行して同じ
ような拡散層領域2a,2b,2cからなる拡散層列2
が形成されている。そして拡散層列1と2の縦に並ぶゲ
ート領域に共通にゲート電極3と4がそれぞれ設けられ
ている。よってこの基本素子はゲート電極3と4のそれ
ぞれの両側の拡散層領域はそれぞれMOSトランジスタ
のソースまたはドレインとなって全体で四っつのN型チ
ャネルMOSトランジスタを形成している。ただし、4
個それぞれは独立ではなく、拡散層列の方向には2個直
列であって、縦方向では2個のゲート電極は互いに共通
になっている。
【0008】図1(A)はN型拡散層列によったN型チ
ャネルMOSトランジスタの基本素子であるが、P型拡
散層列によって同じようにP型チャネルMOSトランジ
スタの基本素子が形成される。
【0009】図1(B)は同図(A)のN型基本素子1
Nの2個と、P型に変えた基本素子1Pの2個の合計4
個の基本素子でもって1個の基本セル10を構成してい
る。図において、2個のN型基本素子1Nと2個のP型
基本素子1Pがそれぞれ4角形の角頂点位置に、かつ、
対角線上には同じ導電型同士、すなわち、右斜めの対角
にはP型の基本素子1Pが、左斜めの対角にはN型の基
本素子1Nがそれぞれ配置されており、かつ、従来のセ
ルサイズとほぼ同等のセルサイズに形成されている。
【0010】図2は、図1(B)の基本セル10に対し
ハッチングで示す配線工程を追加して、図7に示す従来
の基本セル3個で形成した図5の回路図に示したバッフ
ァ、レシヨ回路を、本発明の一つの基本セル10で形成
したものを示す。
【0011】また図1(B)の基本セル10は、図3の
平面図のように半導体チップ11上に格子状に配置され
てゲートアレイを構成するのであるが、隣接する基本セ
ルの上下左右同士のP型またはN型の基本素子でインバ
ータなどの論理回路を形成できる。
【0012】なお前述のレシヨ回路以外にも本発明の基
本セルを用いれば、図4に示すような配線工程(ハッチ
ング部分)を追加することにより、容易に2入力NAN
D、2入力NORなどが基本セル一つで構成できる。し
かも、図4の2入力NAND、2入力NORは、ハッチ
ングを空白にした配線部分およびコンタクト部分を取り
払ったとした場合、各基本素子の上側の拡散層列だけで
構成できるので、半分の能力で間に合うので消費電流も
半分に低減出来る。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように本発明の基本セルを
用いてゲートアレイを構成した場合、隣接する基本セル
の上下左右同士のP型基本素子またはN型基本素子でイ
ンバータなどの論理回路を構成することができ、論理回
路の配置の自由度を高め、空きセル占有率を低減させる
ので、セルの使用効率が上がる。また、レシヨ回路など
を構成する場合でも、従来の1/3の基本セルで構成で
き、消費電流も低減できる。さらに、基本セルを構成す
る基本素子は二つの拡散層列を含むので、一つの拡散層
列だけで論理回路を構成し、消費電流を低減できる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】分図(A)は本発明の一実施例に係るN型基本
素子の平面図、同図(B)は同図(A)のN型およびP
型基本素子から構成された基本セルの平面図である。
【図2】本発明の一実施例に係る1個の基本セルに配線
工程を追加してバッファ、レシヨ回路を形成した平面図
である。
【図3】本発明の一実施例のゲートアレイの部分平面図
である。
【図4】本発明の一実施例に係る1個の基本セルに配線
工程を追加してNAND回路とNOR回路を形成した平
面図である。
【図5】バッファ回路でレシヨ回路の回路図である。
【図6】従来のゲートアレイ用基本セルの平面図であ
る。
【図7】従来の基本セルに配線工程を追加し、図5のバ
ッファ、レシヨ回路を形成した平面図である。
【符号の説明】
1N N型基本素子 1P P型基本素子 1,2 拡散層列 3,4 ゲート電極 5〜8 従来の拡散層列 10 本発明の一実施例に係る基本セル 11 半導体チップ 20 従来の基本セル

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップ上に多数の基本セルが格子
    状に整列されてゲイトアレイを構成する集積回路装置に
    おいて、前記基本セルは、矩形のP型またはN型の拡散
    層が垂直な2箇所のゲート領域により分割されて三つの
    拡散層領域が並んだ拡散層列が形成され、この拡散層列
    の二つが上下で平行に配置され、この上下の拡散層列の
    左右それぞれのゲート領域上に共通なゲート電極が設け
    られ、このゲート電極の両側の拡散層がそれぞれMOS
    トランジスタのドレインまたはソースとなって全体で4
    個のN型チャネルまたはP型チャネルのMOSトランジ
    スタを形成する基本素子のP型の素子およびN型の素子
    を構成要素として含むことを特徴とする集積回路装置。
  2. 【請求項2】 上記基本セルを構成する基本素子は四っ
    つであって、それぞれ4角形の角頂点に配置され、か
    つ、縦および横に隣り合う素子同志は互いに導電型を異
    にすることを特徴とする請求項1の集積回路装置。
JP19443192A 1992-07-22 1992-07-22 集積回路装置 Pending JPH0645565A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980908