JPS60134436A - マスタスライスlsi - Google Patents

マスタスライスlsi

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Publication number
JPS60134436A
JPS60134436A JP58242010A JP24201083A JPS60134436A JP S60134436 A JPS60134436 A JP S60134436A JP 58242010 A JP58242010 A JP 58242010A JP 24201083 A JP24201083 A JP 24201083A JP S60134436 A JPS60134436 A JP S60134436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
buried
wiring
region
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58242010A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Asano
浅野 道雄
Makoto Takechi
武智 真
Masatoshi Kawashima
正敏 川島
Mikio Yamagishi
山岸 幹生
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58242010A priority Critical patent/JPS60134436A/ja
Publication of JPS60134436A publication Critical patent/JPS60134436A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はマスタスライス方式で設計する大規模集積回路
(LSI)に係り、特にレジスタファイルやシフトレジ
スタ等のように多数のメモリ素子を必要とする機能ブロ
ックをコンパクトに内蔵できるマスクスライスLSIの
構成に関する。
〔発明の背景〕
計算機にはバッファ記憶や制御記憶のような大容量のメ
モリの他に、汎用レジスタのような小容量のメモリが使
われており、論理LSIの集積度が向上するのにともな
い、小容量のメモリはLSIに内蔵できないと、LSI
のゲート・ビン比が悪くなってその集積度が生かせなか
ったり、外部のメモIJ t−アクセスするために遅延
時間が増大することになる。また、性能向上のためには
2つのアドレスを同時に読み出せるよりな2ボートメモ
リが必要になり、従来は論理ゲートを組合せてメモリ素
子を構成するようにしていたため多くのゲート数を必要
としていた。そこで最近では文献、1983 l58C
Cl)igest of TechnicalPape
rs、 PP、 146−147 などに示されている
論理ゲート回路とメモリ回路を混在させたマスタスライ
スLSIが作られるようになってきている。
しかし、これらは、論理ゲート部はマスクスライス方式
で設計できるが、メモリSは作りつけであるので、メモ
リ容量やピント構成などの自由度が小さく、また2ボー
トメモリなどに構造を変更して使うことは不可能である
。さらに、メモリ部と論理ゲート部おるいはメモリ用素
子と論理ゲート用素子が別個に作られているので、メモ
IJ を便わない場合に素子の利用率やチップ面積の利
用率が低くなり、メモリの必要がない場合にはメモリ部
を含まないL8It別に設計しなければならなかった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記の欠点を改善することのできる、
多数のメモリ素子を含んだ任意の機能ブロックをコンパ
クトに内蔵できるマスタスライスLSIを提供すること
にある。
〔発明の概要〕
本発明は、ランダム論理の部分はゲート間を配線するた
めに大きな配線領域を必要とするが、メモリ素子を含ん
だ機能ブロック、特にそのメモリ素子の周辺は、回路構
成が規則的になるために集子間の配線領域が少なくてよ
いことに着目して、論理ゲート部の配線領域の下にフリ
ップフロップ回路を構成できる素子から成るセルを埋込
んだものである。これにより回路構成が規則的で多数の
メモリ素子が必要な機能ブロックは、そのメモリ素子と
して埋込みセルを使用し、その他に必要な論理ゲートに
は論理ゲート用の素子から成る基本セルを用いて構成す
る。一方、ランダム論理ゲート部は基本セルのみ金柑い
て構成し、埋込みセルは使用しないで、その素子上を論
理ゲート間を配線するために利用する。
〔発明の実施ガ〕
以下、本発明を実施例により詳細に説明する。
第1図は本発明の実施例を示すLSI構成図であり、l
はチップ、2は入出力回路セルやボンディング・バンド
の置かれる周辺領域、3は内部領域である。4Fs、論
理ゲート用のトランジスタから成る基本セルであり、こ
れ全横方向に並べて基本セル列とする。5はフリップフ
ロップ回路用のトランジスタから成る埋込みセルである
。埋込みセル5は、基本セル4が各種の論理ゲートを構
成できるようにレイアウトされているのに比べ、フリッ
プフロップ回路専用であり、埋込みセル5を使用しない
場合にはこの領域を配線に使えるように、配線チャネル
下は大きな段差を生じないよう素子がレイアウトされて
いる。基本セル列の上下に配置しているが、基本セル4
と埋込みセル50間の配線が短くでき、かつ基本セル列
と埋込みセル列の間のチャネル本数が少なくできるよう
に、基本セルの上側の埋込みセルと下側の埋込みセルを
互い・にずらして配置している。6は基本セル4と埋込
みセル5を用いた機能ブロックを構成する場合の配線領
域であり、埋込みセル5を使用しないランダム論理ゲー
トのときは5と6が配線領域となる。次に、第2図は埋
込みセル5で構成するフリップフロップの回路図であり
、第3図はそのレイアクト図である。第2図においてQ
l、 Qz 、 QsはPチャネルMOB)ランジスタ
、Q4m Qss QsはNチャネルMO8)ランジス
タであり、Qlと蟻でトランスファ・ゲート、Q2とQ
s、QsとQsで各々インバータを形成している。また
、DFiデータ入力、φ、Vは書き込みクロックの正極
性と負極性の入力、Qはスリップフロップの出力であり
、VDDは電源電圧である。第3図において、7はNチ
ャネルM0Sトランジスタの拡散領域、8JI′iPチ
ャネルMO8)ランジスタの拡散領域、9はゲート、1
0は第1層At配線、11は拡散領域7゜8またはゲー
ト9と第1Nkt配線10を接続するためのコンタクト
である。12と13はこのセルを使用せずに配線領域と
した場合(10のAt配線、11のコンタクトがない)
のAt配線を通すべきチャネルを示しており、12が第
1層At配線チャネル、13が第2層A4配線チャネル
である。図かられかるように、拡散領域7.8の境界線
やゲート9とAt配線チャネル12.13が重ならない
ようにレイアウトしており、段差の大きな領域上をAt
配線が通らないようにして、At配線の断線を防いでい
る。また、トランジスタQs、QaはトランジスタQl
 、 Q4や、図示していないD人カバツファ(基本セ
ル4のトランジスタを用いて構成する)のトランジスタ
に比べてゲ−ト幅とゲート長の比が小さX設計されてお
り、フリップフロップにデータを書き込むため、クロッ
ク信号によりトランスファ・ゲートのトランジスタQi
sQ4を導通させた場合に、強制的にフリップフロップ
の出力Qをデータ人力りの状態に変化させることができ
る。トランジスタQ鵞、 Qtのゲート幅、ゲート長は
本回路をフリップフロップとして動作させるための制約
はないが、本実施例ではレイアウトの都合によりトラン
ジスタQs、 Qsと同じにしている。
第4図に8ワード・nビット構成のB、AMの回路図を
示す。第4図において、14はアドレス・デコーダであ
り、アドレス人力信号15に応じて8本のデコード出力
信号16のいずれか1本のみがLOWレベルになり、他
ぼすべで)lighレベルになる。17〜24は第2図
のフリップフロップである。25,26.35〜42.
46はインバータ、27〜34.45はNOR回路、4
3゜44は4 wide 0R−AND−INVERT
ERであり、機能的には25はデータ人力信号47のバ
ッファ回路、26は書き込みクロック信号48のバッフ
ァ回路、27〜42は17〜24の各7リツプフロツプ
の書き込みクロックφ、Tを発生させるゲートであり、
43〜45はセレクタ、46は出力バッファ回路である
。50の破線に囲まれた部分はnビット分繰り返し置か
れる。第5図はこの5゜の部分のレイアウト図である。
9はゲート、l。
は第1層At配線であり、実際には第3図のようにある
幅を持っているが、図の簡単のため線で示している。1
1はコンタクトであり、第3図に示したようにある領域
を持つているが、点で示している。一点鎖線51は第2
層At配線、白抜きの四角52は第1層At配線と第2
層At配線を接続するためのスルーホールである。D1
.Do、几0〜)L7.W0〜w7.wo−Fiは第4
図と対応するノードを示す記号である。埋込みセル5t
−用いてフリップフロップ17〜24を構成し、その間
にはさまれた基本セル4を用いてデータ人力バッファ回
路25と、セレクタ43〜45を構成する。ここでは3
入力型の基本セル4を用いた場合を示しているが、別の
形の基本セルであってもよい。第5図から明、らかなよ
うに、基本セル4の両側の埋込みセル5i!互いにずら
して配置することにより、基本セル4と埋込みセル5の
間の配線を短くすることができる。第4図のその他のゲ
ートは従来のマスタスライスLSIと同様に基本セル5
を用いて構成し、配置配線を行なう。専用B、AMでは
、アドレス信号によりメモリセルから読み出したデータ
信号はセンス回路を用いて増幅するようになっている。
しかし、各種の回路定数會必袈とするセンス回路をマス
タスライスLSIで用意しているトランジスタのみで構
成することはできないし、センス回路以外もRAMの構
成に応じて各トランジスタの大きさを適当に設計しない
とRAMとして動作しない。従って、従意の構成のRA
Mt容易に構成することのできる回路として第4図の回
路を採用した。この回路は専用RAMに比べてデータの
読み出しをセレクタ43〜45により行なうため、面積
が大きくなるが、本発明ではフリップフロップとして使
用した埋込みセル5にはさまれた基本セル4は他に使用
することができなくなるので、これを用いてセレクタを
構成するようにし、RAMの面積が大きくならないよう
にしてい ・る。従って、第4図の回路構成によりメモ
リのビット構成は全く任意にでき、ワード構成もアドレ
ス・デコーダのヒツト敷金変更するのみで任意に選ぶこ
とができる。
次にシフトレジスタを埋込みセルを用いて構成する例を
示す。第6図(a)がシフトレジスタ(4ビット分)の
回路図、第7図がそのレイアウト図である。第6図(a
)において、53〜60は第2図のフリップフロップで
あり、53〜56がマスタフリップフロップ、57〜6
0がスレーブフリップフロップである。61〜64はN
ANI)回路、65〜72はインバータである。73は
シフトインするデータ人力信号、74はシフト全するか
しないかを制御する信号であり、l(ighレベルのと
きシフトをし、LOWレベルのときシフトラ禁止する。
75.76はマスタクロック信号、77.78はスレー
ブクロック信号であり、第6図(b)に波形を示すよう
に75.77は各々76.78の否定信号である。79
〜82はシフトデータの出力信号であり、データは79
から82へ順にシフトされる。第7図にも各信号線に対
応した番号を示している。ここでも埋込みセル5を上下
で互いにずらしているために、配線を短くできているこ
とがわかる。
〔発明の効果〕
以上、本発明によれば、論理ゲートのときはゲート間の
配線に使用する領域にフリップフロップ回路用のトラン
ジスタを埋込んでおき、これと論理ゲート用のトランジ
スタを組合せてメモリ回路を構成するので、任意のワー
ド・ビット構成のメモリ回路をコンパクトに作ることが
できる。しかも、このメモリ回路はマスタスライスLS
Iの任意の位置にいくつでも置くことができる。従って
LSI上に実現しようとする機能に対応して最適な構成
のメモリ回路を、他の部分との関連においてLSIのな
かの最適な位置に置くことができ、結果として高性能な
メモリ管マスタスライスL81に論理ゲートを混在して
内蔵することが可能になる。さらに埋込みセルをフリッ
プフロップ回路として利用し、実施例に示したシフトレ
ジスタの他にもFirst−in First−out
 Memoryやスタック等、メモリ素子を多く含んだ
論理機能ブロックをコンパクトに構成することが可能で
ある。また、埋込みセルは第2図のクリップフロップ回
路とは異なるフリップフロップ回路用の素子より成るも
のであってもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のマスクスライスLSI構成図
、第2図は埋込みセルにより構成するフリップ・フロッ
プ回路図、第3図は第2図のフリップ・フロップ回路の
レイアウト図、第4図は埋込みセルと論理ゲート用の基
本セルを用いて構成するRAMの回路図、第5図は第4
図のメモリ素子を含む部分のレイアウト図、第6図(a
)は埋込みセルラ利用したシフトレジスタの回路図、第
6図(b)はその波形図、第7図は第6図(a)のレイ
アウト図である。 4・・・論理ケート用基本セル、5・・・フリツプフロ
ンプ回路用配線領域下埋込みセル、6・・・配線領域、
Q1〜Qs・・・PチャネルMO8)ランジスタ、Q4
〜Q6 ・・・NチャネルMOSトランジスタ、D・・
・データ人力、φ、φ・・・畳き込みクロック入力、Q
・・・データ出力、7・・・ヘチャネルMO8)ランジ
スタの拡散領域、8・・・PチャネルMO8)ランジス
タの拡散領域、9・・・ゲート、10・・・第1層kt
配緋、11・・・コンタクト、12・・・第1層At配
線チャネル、13・・・第2層At配線チャネル、14
・・・アドレス・デコーダ、17〜24.53〜60・
・・フリップフロップ、43〜45・・・セレクタ、5
1・・・第第3図 $6旧(わ 第615J(bン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.6梱の論理ゲートを構成するための素子群から成る
    基本セルと、該基本セルを並べた基本セル列の両側に7
    リツプフロツク回路t−構成するための素子群から成る
    埋込みセルを配置し、該埋込みセルを使用しないときは
    、該埋込みセル上を該基本セル間の配線を行なうための
    領域として使用するようにしたマスタスライスLSI。 2 上記埋込みセルを基本セル列の一方の側と他方の側
    で互いにずらして配置したことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のマスタスライスLSI。
JP58242010A 1983-12-23 1983-12-23 マスタスライスlsi Pending JPS60134436A (ja)

Priority Applications (1)

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JP58242010A JPS60134436A (ja) 1983-12-23 1983-12-23 マスタスライスlsi

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JP58242010A JPS60134436A (ja) 1983-12-23 1983-12-23 マスタスライスlsi

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JPS60134436A true JPS60134436A (ja) 1985-07-17

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ID=17082914

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JP58242010A Pending JPS60134436A (ja) 1983-12-23 1983-12-23 マスタスライスlsi

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6258661A (ja) * 1985-09-02 1987-03-14 Ricoh Co Ltd 複合ゲ−トアレイ方式の半導体集積回路装置
JPS63249350A (ja) * 1987-04-03 1988-10-17 Nec Corp ゲ−トアレ−半導体装置
JPH01207946A (ja) * 1988-02-15 1989-08-21 Nec Corp ゲートアレイ方式半導体集積回路
JPH0334570A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Nec Corp マスタースライス方式集積回路装置
JPH0499061A (ja) * 1990-08-07 1992-03-31 Nec Corp ゲートアレイ方式半導体集積回路
JP2003338508A (ja) * 2002-02-22 2003-11-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びその作製方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169937A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58169937A (ja) * 1982-03-31 1983-10-06 Hitachi Ltd 半導体集積回路装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6258661A (ja) * 1985-09-02 1987-03-14 Ricoh Co Ltd 複合ゲ−トアレイ方式の半導体集積回路装置
JPS63249350A (ja) * 1987-04-03 1988-10-17 Nec Corp ゲ−トアレ−半導体装置
JPH01207946A (ja) * 1988-02-15 1989-08-21 Nec Corp ゲートアレイ方式半導体集積回路
JPH0334570A (ja) * 1989-06-30 1991-02-14 Nec Corp マスタースライス方式集積回路装置
JPH0499061A (ja) * 1990-08-07 1992-03-31 Nec Corp ゲートアレイ方式半導体集積回路
JP2003338508A (ja) * 2002-02-22 2003-11-28 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 半導体装置及びその作製方法

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