JPS5864047A - マスタ−スライス半導体集積回路装置 - Google Patents
マスタ−スライス半導体集積回路装置Info
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- JPS5864047A JPS5864047A JP56163005A JP16300581A JPS5864047A JP S5864047 A JPS5864047 A JP S5864047A JP 56163005 A JP56163005 A JP 56163005A JP 16300581 A JP16300581 A JP 16300581A JP S5864047 A JPS5864047 A JP S5864047A
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- Japan
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- transistors
- gate
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- master slice
- polysilicon
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- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 claims abstract description 30
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 9
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- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 8
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 claims 1
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- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices 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
- H01L27/04—Devices 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
- H01L27/10—Devices 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
- H01L27/118—Masterslice integrated circuits
- H01L27/11803—Masterslice integrated circuits using field effect technology
- H01L27/11807—CMOS gate arrays
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマスタースライス半導体集積回路装置に係り、
特にメモリー構成が多く含まれる場合の有効な基本セル
の構造に関する。
特にメモリー構成が多く含まれる場合の有効な基本セル
の構造に関する。
近年、通信機や計算機のIC化が進み、この際マスター
スライス方式のLSIが利用されることが多い、マスタ
ースライス方式のLSIはあらかじめ蝋められた位置に
トランジスタを規則的に配置しておき、各トランジスタ
の入出力端子を定められ友格子にアル1=ウム導電膜を
形成することにより結線して、回路を実現するものであ
る。トランジスタの配置は、基本セルと呼ばれる構成単
位のくり返しによりチップ全体に配置されているのが一
般的である。又、トランジスタは動作スピード及び消費
電力、更には配置の規則性の上から相補型絶縁ゲート電
界効果トランジスタによる、いわゆる0MO8タイプが
使われている。
スライス方式のLSIが利用されることが多い、マスタ
ースライス方式のLSIはあらかじめ蝋められた位置に
トランジスタを規則的に配置しておき、各トランジスタ
の入出力端子を定められ友格子にアル1=ウム導電膜を
形成することにより結線して、回路を実現するものであ
る。トランジスタの配置は、基本セルと呼ばれる構成単
位のくり返しによりチップ全体に配置されているのが一
般的である。又、トランジスタは動作スピード及び消費
電力、更には配置の規則性の上から相補型絶縁ゲート電
界効果トランジスタによる、いわゆる0MO8タイプが
使われている。
第1図は従来のCMOSタイプのマスタースライス方式
LSIの基本セルの平面図の一例を示す。
LSIの基本セルの平面図の一例を示す。
すなわち、N型シリコン基板1上のPウェル層2にP
ソースドレイン層6.N ソースドレイン層3によって
直列となった各々2個のPMO8T 13゜12がゲー
トポリシリ;ン8.5及びフィードスルーポリシリコン
9t−伴なって形成され、それぞれのソースドレイン層
3,6、ゲートポリシリ;ン5.8、フィードスルーポ
リシリコン9には、コンタクト穴lOが穿たれ、アルミ
ニウム導電膜により結線されて回路を構成されることを
示す。
ソースドレイン層6.N ソースドレイン層3によって
直列となった各々2個のPMO8T 13゜12がゲー
トポリシリ;ン8.5及びフィードスルーポリシリコン
9t−伴なって形成され、それぞれのソースドレイン層
3,6、ゲートポリシリ;ン5.8、フィードスルーポ
リシリコン9には、コンタクト穴lOが穿たれ、アルミ
ニウム導電膜により結線されて回路を構成されることを
示す。
図にはP+サブ婦トレードコンタクト4%N+サブスト
レートコンタクト7にアルミニウム導電膜1tA(スナ
ワちVDD線)、11 B (スlkbチVssil)
のみを示す。
レートコンタクト7にアルミニウム導電膜1tA(スナ
ワちVDD線)、11 B (スlkbチVssil)
のみを示す。
これは第1図(b)の簡略図で示され、構造はこの簡略
図を用いて説明できる。
図を用いて説明できる。
従来の基本セルは論理回路に対しては非常に有効な構造
をとうているが、メモリ回路に対しては構造上問題が多
い。このことを第2図を用いて説明する。
をとうているが、メモリ回路に対しては構造上問題が多
い。このことを第2図を用いて説明する。
第2図(alはスタテックメモリ1ビツトの回路図を示
す、トランスファーゲートTGI、TG、は普通NMO
8)ランジスタで形成されtビット線Bとこの反転信号
百がこの入力に加えられる。トランスファーゲートのゲ
ートにはワード線Wの信号が加えられ、トランスファー
ゲートの出力はCMD8インバータI入、IBからなる
7リツプフロ、プ回路の六方につながっている。この回
路を従来の基本セルで実現しようとすると、第2図(b
)に太線でアルミニウム導電膜の結線を示すように3′
)の基本セルすなわち412個のトランジスタを使b5
個の無駄なトランジスタ8A、8A’ 、5A、8C。
す、トランスファーゲートTGI、TG、は普通NMO
8)ランジスタで形成されtビット線Bとこの反転信号
百がこの入力に加えられる。トランスファーゲートのゲ
ートにはワード線Wの信号が加えられ、トランスファー
ゲートの出力はCMD8インバータI入、IBからなる
7リツプフロ、プ回路の六方につながっている。この回
路を従来の基本セルで実現しようとすると、第2図(b
)に太線でアルミニウム導電膜の結線を示すように3′
)の基本セルすなわち412個のトランジスタを使b5
個の無駄なトランジスタ8A、8A’ 、5A、8C。
8C’、3Cが生じる。これはセルの利用率が74λす
なわち&851に落ちてしまうことを意味する。
なわち&851に落ちてしまうことを意味する。
近年のマスタースライス方式のLSIは、ケート数が大
きくなり、IC化装置のメモリ内在の要*を満たす必要
がますます大きくなりでき九、しかるに従来の基本セル
ではメモリ形成に際してセルの利用率が大巾に下るとい
う欠点があった。
きくなり、IC化装置のメモリ内在の要*を満たす必要
がますます大きくなりでき九、しかるに従来の基本セル
ではメモリ形成に際してセルの利用率が大巾に下るとい
う欠点があった。
本発明の目的はメモリ形成に重点を置くことにより従来
の欠点を除去し、論理回路とメモリ回路の両方をセル利
用率を下げずに構成できる基本セルを含むマスタースラ
イス半導体集積回路装置を提供することにある。
の欠点を除去し、論理回路とメモリ回路の両方をセル利
用率を下げずに構成できる基本セルを含むマスタースラ
イス半導体集積回路装置を提供することにある。
本発明は、素子領域と配線領域からなる基本セルが複数
個規則的に配置され−x、y方向に指定され九格子上に
アルミニウム導電膜を形成するマスタースライス半導体
集積回路装置にお−て、第1導電型シリコン基板上に形
成された第2導電型ソースドレイン層で直列となる第2
導電型トランジスタと、第1導電型ソースドレイン層で
直列となる第1導電型トランジスタとが、一方が4個、
他方が少なくとも一方の中央部の2個のトランジスタと
相補トランジスタの組を形成する関係で存在する基本セ
ルからなる構造によって構成される。
個規則的に配置され−x、y方向に指定され九格子上に
アルミニウム導電膜を形成するマスタースライス半導体
集積回路装置にお−て、第1導電型シリコン基板上に形
成された第2導電型ソースドレイン層で直列となる第2
導電型トランジスタと、第1導電型ソースドレイン層で
直列となる第1導電型トランジスタとが、一方が4個、
他方が少なくとも一方の中央部の2個のトランジスタと
相補トランジスタの組を形成する関係で存在する基本セ
ルからなる構造によって構成される。
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3図を参照すると、本発明の第1の実施例は、N型シ
リコン基板1上にP ソースドレイン層6によって直列
となる2個のPMO8)ランジスタのゲートポリシリコ
ン8と、N ソースドレイン層3によって直列となる4
個のNMO8)ランジスタのゲートポリシリコン5と、
。ゲートポリシリコン5.8と、ソースドレイン層6,
3のコンタクト穴10とで形成される。
リコン基板1上にP ソースドレイン層6によって直列
となる2個のPMO8)ランジスタのゲートポリシリコ
ン8と、N ソースドレイン層3によって直列となる4
個のNMO8)ランジスタのゲートポリシリコン5と、
。ゲートポリシリコン5.8と、ソースドレイン層6,
3のコンタクト穴10とで形成される。
第4図は本発明の第1の実施例によって第2図(a)に
示したスタテックメそりセルの1ビツトを示したアルミ
ニウム導電膜パターン(実線で示す)を示したものであ
る0図でゲートポリシリコン5AはTGlのゲート、5
DはT 0.2のゲートとなり、ゲートポリシリコン5
B、8AでIB、ゲートポリシリコン5C,8BでlA
t−構成している6図に示すとおりメモリ構成に際して
のセル利用率はtoosである。第3図の本発明の第1
の実施例と従来例の第1図を比べてみればわかるとお9
、左右端のNMO8Tのゲートポリシリコン5の2ケが
付加されただけで論理回路構成上の支障はない。
示したスタテックメそりセルの1ビツトを示したアルミ
ニウム導電膜パターン(実線で示す)を示したものであ
る0図でゲートポリシリコン5AはTGlのゲート、5
DはT 0.2のゲートとなり、ゲートポリシリコン5
B、8AでIB、ゲートポリシリコン5C,8BでlA
t−構成している6図に示すとおりメモリ構成に際して
のセル利用率はtoosである。第3図の本発明の第1
の実施例と従来例の第1図を比べてみればわかるとお9
、左右端のNMO8Tのゲートポリシリコン5の2ケが
付加されただけで論理回路構成上の支障はない。
第5図は本発明の第1の実施例における2人力NOR回
路実現例(a)と2人力NAND回路実現例(b)を示
す。第5図(a)においてゲートポリシリコン絨5Dが
おいている九め、このゲートポリシリコンをフィードス
ルーとして利用することができる。
路実現例(a)と2人力NAND回路実現例(b)を示
す。第5図(a)においてゲートポリシリコン絨5Dが
おいている九め、このゲートポリシリコンをフィードス
ルーとして利用することができる。
単純にトランジスタ部分だけを考えれば第1図の従来の
場合、セル利用率が100%で本発明例では476、す
なわち67%であるが、従来の場合のメモリ回路の実現
例である58チより太き1点第1図のフィードスルーポ
リシリコン9が本発明の場合不必要である点、等から全
体のセル利用率、基本セルの集積度共従来の場合よりも
改善できる。
場合、セル利用率が100%で本発明例では476、す
なわち67%であるが、従来の場合のメモリ回路の実現
例である58チより太き1点第1図のフィードスルーポ
リシリコン9が本発明の場合不必要である点、等から全
体のセル利用率、基本セルの集積度共従来の場合よりも
改善できる。
第5図(b)は2人力NAND回路の実現例を示す。
本来は第5図(a)の配線と類似形で定められるが2個
の余分なNMO8jt−有効利用して論理レベルを下げ
之改善例を示す。従来の場合出力Voと788間には2
個の直列NMO8Tがあるが、本発明では2個の並列N
MO8Tが2個直列になってbる。
の余分なNMO8jt−有効利用して論理レベルを下げ
之改善例を示す。従来の場合出力Voと788間には2
個の直列NMO8Tがあるが、本発明では2個の並列N
MO8Tが2個直列になってbる。
第6図T1)は本発明の第2の実施例を示し、中央部の
2個のゲートポリシリコン58f:つないだ例、及び左
右端のNMO8Tのゲートポリシリコンをフィードスル
ーポリシリコンとしても使えるようにのばした例を示す
。
2個のゲートポリシリコン58f:つないだ例、及び左
右端のNMO8Tのゲートポリシリコンをフィードスル
ーポリシリコンとしても使えるようにのばした例を示す
。
第6図(b)は本発明の第3の実施例を示し、NMO8
Tが2個でPMO8Tが4個の基本セルと、PMO8T
が2個でNMO8Tが4個の基本セルとが混在している
場合を示す、この場合は論理セルを形成するときのセル
利用率が本発明の第1の実施例に比して大巾に上るとい
う特徴がある。但し第2図(alにおけるゲー)TGI
、TGIE共KNMO8Tの場合と共にPMO8Tの場
合とが混在するという欠点はあるが、回路上の支障はな
い。
Tが2個でPMO8Tが4個の基本セルと、PMO8T
が2個でNMO8Tが4個の基本セルとが混在している
場合を示す、この場合は論理セルを形成するときのセル
利用率が本発明の第1の実施例に比して大巾に上るとい
う特徴がある。但し第2図(alにおけるゲー)TGI
、TGIE共KNMO8Tの場合と共にPMO8Tの場
合とが混在するという欠点はあるが、回路上の支障はな
い。
第6図(C)は本発明の第4の実施例を示す。この例テ
ハ、NMO8T、PMO8T と%Wi列f)4 個(
D トランジスタとし、中央部の2個のトランジスタが
相補トランジスタの組とするためゲートポリシリコン5
8によってつ危がっている。左右端のトランジスタのゲ
ートポリシリコン5と8は互に切り離される。この場合
、メモリ回路形成時は、第4図を参照すればわかるとお
りセル利用率は6/8、すなわち75嘩となるが、論理
回路形成時は第5図を参照すればわかるとおり、セル利
用率が100チと表り、セル利用率をメモリ回路、論理
回路のいずれに対しても十分高くとれるという長所があ
為。
ハ、NMO8T、PMO8T と%Wi列f)4 個(
D トランジスタとし、中央部の2個のトランジスタが
相補トランジスタの組とするためゲートポリシリコン5
8によってつ危がっている。左右端のトランジスタのゲ
ートポリシリコン5と8は互に切り離される。この場合
、メモリ回路形成時は、第4図を参照すればわかるとお
りセル利用率は6/8、すなわち75嘩となるが、論理
回路形成時は第5図を参照すればわかるとおり、セル利
用率が100チと表り、セル利用率をメモリ回路、論理
回路のいずれに対しても十分高くとれるという長所があ
為。
本発明は以上説明したとおり、マスタースライス方式L
SIにおいて、2個の直列PMO8Tと4個の直列NM
O8Tとにおいて中央の2個が相補トランジスタの組立
形成させた構造により、メモリ回路と論理回路のいずれ
に対してもセル利用率金高めることができるという効果
がある。
SIにおいて、2個の直列PMO8Tと4個の直列NM
O8Tとにおいて中央の2個が相補トランジスタの組立
形成させた構造により、メモリ回路と論理回路のいずれ
に対してもセル利用率金高めることができるという効果
がある。
第1図(a)、 (b)は従来のCM08タイプマスタ
ースライス方式の基本°セルを示す図で第1図(1)は
平面図、第1図(b)は簡略図、第2図(al、 (b
)はスタテ。 クメモリ回路を示す図で第2図(alは回路因、第2図
(b)は第1図に示した従来の基本セルで実現した例、
第3図は本発明の第1の実施−を示す簡略図、第4図は
本発明の第1の実施例に示す基本セルでのスタテック!
そり回路の実施例を示す図、第5図(a)、 (b)は
本発゛明の第1の実施例による論理回路の実現例で第5
図(1)は2込力NOR回路の例、第5図(blは改良
され友2人力NAND回路の例、alEe図(a)は本
発明の第2の実施例を示す簡略図、第6図(b)は本発
明の第3の実施例を示す図、第6図(C)は本発明のg
4o実施例を示す図、である。 なお図において、 1・・・・・・N型シリコン基板、2・・・・・・Pウ
ェル層、3・・・・・・N ソース、ドレイン層、40
.・3.・P ナプコン層、5・・・・・・NMO8T
ゲートポリシリコン層、6・・・・・・P+ソースドレ
イン層、7・・・・・・N+サブコン層、s−・−・−
PMO8Tゲートポリシリコン層、9・・・・・・フィ
ードスルーポリシリコン層、10・・・・・・コンタク
ト穴、’ 11・・・・・・アル電ニウム導電膜、12
・・・・・・NMO8TIi竣、13・・・・・・PM
O8T領域、58、・・、・・NMO8’I’、 PM
O8’f’共通ゲートポ共通ゲート層1フ11フ ス f 図(θ) 鵠 2図(d) 賞 Z 図rb) 200− 63 図 h 4 圓 爲 S図(b)″ 201− 第 6 図(C)
ースライス方式の基本°セルを示す図で第1図(1)は
平面図、第1図(b)は簡略図、第2図(al、 (b
)はスタテ。 クメモリ回路を示す図で第2図(alは回路因、第2図
(b)は第1図に示した従来の基本セルで実現した例、
第3図は本発明の第1の実施−を示す簡略図、第4図は
本発明の第1の実施例に示す基本セルでのスタテック!
そり回路の実施例を示す図、第5図(a)、 (b)は
本発゛明の第1の実施例による論理回路の実現例で第5
図(1)は2込力NOR回路の例、第5図(blは改良
され友2人力NAND回路の例、alEe図(a)は本
発明の第2の実施例を示す簡略図、第6図(b)は本発
明の第3の実施例を示す図、第6図(C)は本発明のg
4o実施例を示す図、である。 なお図において、 1・・・・・・N型シリコン基板、2・・・・・・Pウ
ェル層、3・・・・・・N ソース、ドレイン層、40
.・3.・P ナプコン層、5・・・・・・NMO8T
ゲートポリシリコン層、6・・・・・・P+ソースドレ
イン層、7・・・・・・N+サブコン層、s−・−・−
PMO8Tゲートポリシリコン層、9・・・・・・フィ
ードスルーポリシリコン層、10・・・・・・コンタク
ト穴、’ 11・・・・・・アル電ニウム導電膜、12
・・・・・・NMO8TIi竣、13・・・・・・PM
O8T領域、58、・・、・・NMO8’I’、 PM
O8’f’共通ゲートポ共通ゲート層1フ11フ ス f 図(θ) 鵠 2図(d) 賞 Z 図rb) 200− 63 図 h 4 圓 爲 S図(b)″ 201− 第 6 図(C)
Claims (1)
- 第1導電型シリコン基板に形成され隣接するソース、ド
レイン領域が接続された複数個の第2導電型トランジス
タと、前記第1導電屋シリコン基板内の第2導電型ウェ
ル層内に形成され隣接するソース、ドレイン領域が接続
された複数個の第1導電型トランジスタとを含む基本セ
ルが規則的に配置され九マスタースライス半導体集積回
路装置において、直列に接続され九4個の前記第1導電
型トランジスタまたは4個の前記第2導電聾トランジス
タが該基本セル内に構成され、且つ該4個の第1ま九は
第2導電型トランジスタの中央の2個のトランジスタと
他の前記第2または第1導電型トランジスタとが共通の
ガートポリシリ−7層で接続され、前記4個の第1tた
は第2導電盤トランジスタの端部の2個のトランジスタ
は、各々独立なゲートポリシリコン層を有することを特
長とするマスタースライス半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56163005A JPS5864047A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | マスタ−スライス半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56163005A JPS5864047A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | マスタ−スライス半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5864047A true JPS5864047A (ja) | 1983-04-16 |
JPH0252428B2 JPH0252428B2 (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=15765380
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56163005A Granted JPS5864047A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | マスタ−スライス半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5864047A (ja) |
Cited By (8)
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---|---|---|---|---|
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JPS59127848A (ja) * | 1983-01-13 | 1984-07-23 | Seiko Epson Corp | 半導体装置 |
EP0131463A2 (en) * | 1983-07-09 | 1985-01-16 | Fujitsu Limited | Masterslice semiconductor device |
JPS61245548A (ja) * | 1985-04-23 | 1986-10-31 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
US4716450A (en) * | 1984-06-26 | 1987-12-29 | Nec Corporation | Semiconductor integrated circuit having complementary field effect transistors |
US4779231A (en) * | 1985-12-06 | 1988-10-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Gate array arrangement in complementary metal-oxide-semiconductor technology |
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-
1981
- 1981-10-13 JP JP56163005A patent/JPS5864047A/ja active Granted
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