JPS61107741A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS61107741A
JPS61107741A JP22770284A JP22770284A JPS61107741A JP S61107741 A JPS61107741 A JP S61107741A JP 22770284 A JP22770284 A JP 22770284A JP 22770284 A JP22770284 A JP 22770284A JP S61107741 A JPS61107741 A JP S61107741A
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JP
Japan
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memory
integrated circuit
circuit device
logic
function
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JP22770284A
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English (en)
Inventor
Makoto Takechi
武智 真
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0207Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique

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  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

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】 [技術分野] 本発明は、半導体集積回路装置に関するものであり、特
に、配線パターンの変更によって種々の記憶機能、論理
機能を抽出することが可能なマスタスライス方式を採用
する半導体集積回路装置に適用して有効な技術に関する
ものである。
[背景技術] マスタスライス方式を採用する半導体集積回路装置は、
マスタウェーハに施こす配線パターンの変更により、多
くの記憶機能、論理機能を抽出することかできる。マス
タウェーハは、一つ又は複数の半導体素子によって構成
された基本セルを。
第1の方向に複数配置して基本セル列を構成し、該基本
セル列を行方向に配線領域を介在して所定の間隔で複数
配置して構成されている。
マスクスライス方式を採用する半導体集積回路装置は、
ユーザからの依頼に対し短時間で製品を完成させること
ができるという特徴がある。メーカ側においては、マス
タウェーハの開発、製作コストを低減するために、基本
セルの配置レイアウト等を最適に設計し、できる限り多
くの記憶機能、論理機能を抽出させて、マスタウェーハ
の使用効率を向上させる必要がある。
そこで、記憶機能と論理機能とを効率よく抽出させる2
つの半導体集積回路装置が提案されている。
(1)論理機能を構成する基本セルの所定部に、記憶機
能を専用に構成する記憶機能構成領域を設けた半導体集
積回路装置(Sano、T、、et、 al”A 20
nsCMO5Funct、1onal  Gat、e 
 Array  trit、h  a  Config
nrable Memory”l5SCC83p、14
6〜147)。
(2)論理機能を構成する基本セル列間の配線領域に、
記憶機能又は論理機能を構成する記憶又は論理機能構成
領域を設けた半導体集積回路装置(Takechi、M
、、ell、 al  ”A  CMO312に−Ga
te  Array  with Flexible 
10Kb MeIIlory”l5SCC84p、25
8〜259)。
しかしながら、かかる技術における検討の結果、本発明
者は、前記両者の半導体集積回路装置では、ランダムア
クセスメモリ(RAM) 、シフトレジスタ(SR)、
ファストインファストアウトバッファメモリ(FIFO
)等の多種の記憶機能を一つのマスタウェーハで実現す
ることができないという問題点を見い出した。
この問題点は、以下に述べる理由によって生じる。
すなわち、前者の半導体集積回路装置において、記憶機
能構成領域は、大規模なRAMを構成する     、
のに最適な設計がなされているが、SR,FIFO等は
、その最適な設計がなされていない基本セルで構成する
ので、著しい集積度の妨またげになる。
また、反対に後者の半導体集積回路装置において、記憶
又は論理機能構成領域は、SR,FIFO等を構成する
のに最適な設計がなされているが、RAMは、その最適
な設計がなされていない基本セル、記憶又は論理機能構
成領域で構成するので、大規模(又は集積度)の妨また
げになる。
[発明の目的] 本発明の目的は、マスタスライス方式を採用する半導体
集積回路装置において、一つのマスタウェーハで多種類
の記憶機能を抽出することが可−能な技術を提供するこ
とにある。
本発明の他の目的は、マスタスライス・方式を採用する
半導体集積回路装置において、高集積化又は動作時間を
高速化させることが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。
[発明の概要] 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
すなりち、マスタスライス方式を採用する半導体集積回
路装置において、論理機能を構成する基本セルの所定部
に記憶機能構成領域を設け、基本セル列間の配線領域に
記憶又は論理機能構成領域を設ける。
これによって、RAM、SR,F I F○等の構成に
最適な設計がなされているので、集積度の妨またげを抑
制し、一つのマスタウェーハで多種類の記憶機能を抽出
することができる。
以下、本発明の構成について1本発明を、CMISで基
本セルを構成するマスタスライス方式を採用する半導体
集積回路装置に適用した一実施例とともに説明する。
[実施例] 第1図は、本発明の一実施例を説明するための半導体集
積回路装置の概略構成を示す平面図、第2図は、第1図
の要部である基本セルと記憶又は論理機能構成領域を示
す平面図、第3図は、第1図の要部である記憶機能構成
領域を示す平面図である。第2図、第3図及び後述する
第7図、第8図は、その構成をわかり易すくするために
、各導電層間に設けられるフィールド絶縁膜以外の絶縁
膜は図示しない。
なお、実施例の全図において、同一機能を有するものは
同一符号を付け、そのくり返しの説明は省略する。
第1図において、1はマスタスライス方式を採用する半
導体集積回路装置(配線が施こされていないマスタウェ
ーハを示している)である。
2外部入出力端子、3は入出力バッファ回路である。
4は基本セルであり、pチャネルM I S FETと
nチャネルMISFETとで構成され、一つで3人力N
ANDゲート回路を構成できるようになっている。この
基本セル4は、主として、論理機能を抽出するためのも
のである。
5は基本セル列であり、複数の基本セル4を列方向に規
則的に配置して設けられている。この基本セル列5は、
配線領域6を介在して所定の間隔で行方向に複数列配置
されている。
7は記憶又は論理機能構成領域であり、配線領域6の所
定部に複数の半導体素子を規則的に配置し、基本セル列
5と略平行に延在して設けられている。この記憶又は論
理機能構成領域7は、記憶機能又は論理機能を構成する
場合に、必要に応じて基本セル4と別に又は併せて使用
され、また、配線領域6として使用される。記憶又は論
理機能構成領域7は、論理回路又はSR,FIF○等を
構成するのに最適な設計がなされている。
8は記憶機能構成領域であり、半導体集積回路装置1の
内部集積回路の所定部に設けられている。
この記憶機能構成領域8は、RAMを専用に構成できる
ようになっており、大規模なRAMを構成するのに最適
な設計がなされている。
第2図及び第3図において、9はシリコン単結    
  □゛晶からなるn−型の半導体基板、10はp−型
のウェル領域である。
工lはフィールド絶縁膜であり、半導体素子間を電気的
に分離するためのものである。
12は導電層であり、半導体基板9又はウェル領域10
の所定上部にゲート絶縁膜(図示していない)を介して
設けられている。この導電層12は、MISFETのゲ
ート電極を構成するためのものである。
13はn+型の半導体領域であり、導電層12の両側部
のウェル領域10の主面部に設けられている。この半導
体領域13は、ソース領域又はドレイン領域として使用
されるもので、nチャネルM I S F E Tを構
成するためのものである。
14はp+型の半導体領域であり、導電層12の両側部
の半導体基板9の主面部に設けられている。この半導体
領域14は、ソース領域又はドレイン領域として使用さ
れるもので、PチャネルMI 5FETを構成するため
のものである。
nチャネルMI 5FETQnは、ウェル領域10、ゲ
ート絶縁膜、導電層12及び一対の半導体領域13によ
って構成されている。
Pチャネ/L/MISFETQPは、半導体基板9゜ゲ
ート絶縁膜、導電層12及び一対の半導体領域14によ
って構成されている。
基本セル4は、ソース領域又はドレイン領域の少なくと
も一方を共有にした3つのnチャネルMI S F E
 T Q nと3つのPチャネルMISFETQpとに
よって構成されている。この基本セル4は、前述したよ
うに、3人力NANDゲート回路を構成できるように構
成されているが、これに限定されるものではなく、2人
力、4人力NANDゲート回路を構成できるように構成
してもよい。
記憶又は論理機能構成領域7は、ソース領域又はドレイ
ン領域の少なくとも一方を共有にした3つのnチャネル
MISFETQnと3つのpチャネルMISFETQp
とによって構成される記憶又は論理セルフAが規則的に
複数配置して構成される。
記憶機能構成領域8は、4つのnチャネルMISFET
Qnと2つのpチャネルMISFETQPとにより構成
される記憶セル8Aが規則的に複数装置して構成されて
い乙。また、この記憶機能構成領域8は、デコーダ、セ
ンスアンプ等を構成するための最適な設計がなされてい
る。
なお、第2図及び第3図では、記憶又は論理機能構成領
域7に設けられるMI 5FETQn、QPと、記憶機
能構成領域8に設けられるMISFETQn、Qpとを
略同等のサイズで示しであるが、実際:;は、前者に比
べて後者が数〜数十倍ノ」1さく構成されている。
次に、一つの前記半導体集積回路装置(マスタウェーハ
)を用いて、RAM、SR,FIFO等の多種類の記憶
機能を構成した例について説明する。
第4図は、本発明の一実施例を説明するための多種類の
記憶機能を構成したときの半導体集積回路装置の概略構
成を示す平面図、第5図は、基本セル及び記憶又は論理
機能構成領域を使用して構成される記憶機能の等価回路
図、第6図は、記憶機能構成領域を使用して構成される
記憶機能の等価回路図、第7図は、第5図の具体的な構
成を示す平面図、第8図は、第6図の具体的な構成を示
す平面図である。
第4図において、15A乃至15Dは半導体集積回路装
置1に構成された記憶機能である。
記憶機能15A乃至15Cは、基本セル4と記憶又は論
理機能構成領域7とによって構成されている。記憶機能
15Aは、小規模なRAMである。
記憶機能15Bは、SRである。記憶機能15Gは、F
IFOである。
記憶機能15A乃至15Gは、それらの最適な設計がな
されている基本セル4と記憶又は論理機能構成領域7と
で構成されているので、集積度の妨またげにはならない
記憶機能15Dは、記憶機能構成領域8によって構成さ
れている。記憶機能15Dは、大規模なRAMである。
記憶機能LSDは、その最適な設計がなされている記憶
機能構成領域8で構成されているので、     □゛
集積度の妨またげにはならない。
第5図乃至第8図において、D+ 、D2 、D2はデ
ータ線、Wi、Wi  (i=o 、s 、2 、3)
は書込信号線、Ri(i=。、□、2* a)は続出信
号線、WLはワード線である。
Vccは電源電圧線又は電源電圧端子(例えば、5 [
V] ) 、Vs sは基準電圧線又は基準電圧端子(
例えば、O[V])である。
Qは出力信号線である。
これらのデータ線り、書込信号線W、読出信号線R、ワ
ード線WL、電源電圧線Vcc、基準電圧線V s s
、出力信号線Qは、第7図及び第8図で実線により示さ
れているが、実際には、例えば2層のアルミニウム配線
によって構成されている。
そして、各配線の結線、半導体領域13.14との接続
及び導電層12との接続は、・印により示されている。
F、F、はフリップフロップ回路、NORはN○Rゲー
ト回路、NANDはNANDゲート回路である。
[効果] 以上説明したように、本願において開示された新規な技
術によれば、以下に述べるような効果を得ることができ
る。
(1)マスタスライス方式を採用する半導体集積回路装
置において、論理機能を構成する基本セルの所定部に記
憶機能構成領域を設け、基本セル列間の配線領域に記憶
又は論理機能構成領域を設けたことによって、RAM、
SR,FIFO等の多種類の記憶機能の構成に最適な設
計がなされているので、集積度の妨またげを抑制し、一
つのマスタウェーハで多種類の記憶機能を抽出すること
ができる。
(2)前記(1)により、マスタウェーハの使用効率を
向上することができる。
(3)前記(1)により、SR,FIFO等の記憶機能
を構成し、さらに、大規模なRAMを構成する場合に、
両者を一つのマスタウェーハに構成することができるの
で、前記RAMを外付けする必要がなくなる。
(4)前記(3)により、RAMの外付けの必要がなく
なり、インタフェースを通す必要がなくなるので、半導
体集積回路装置の動作時間の高速化を図ることができる
(5)前記(3)及び(4)により、インターフェース
用の外部入出力端子を不要に増加させることがないので
、論理機能を充分に活用できる外部入出力端子数を得る
ことができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
もとすき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて、種々変形し得ることは勿論である。
例えば、前記実施例は、本発明を、1つの記憶機能構成
領域を設けた半導体集積回路装置に適用した例について
説明したが、2つ又はそれ以上の記憶機能構成領域を設
けた半導体集積回路装置に適用してもよい。
また、前記実施例は、本発明を、CMISで基本セルを
構成する半導体集積回路装置に適用した例について説明
したが、基チャネルMISFETを備えた半導体集積回
路装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例を説明するための半導体集
積回路装置の概略構成を示す平面図。 第2図は、第1図の要部である基本セルと記憶又は論理
機能構成領域を示す平面図、 第3図は、第1図の要部である記憶機能構成領域を示す
平面図、 第4ばば、本発明の一実施例を説明するための多種類の
記憶機能を構成したときの半導体集積回路装置の概略構
成を示す平面図。 第5図は、基本セル及び記憶又は論理機能構成領域を使
用して構成される記憶機能の等価回路図、第6図は、記
憶機能構成領域を使用して構成される記憶機能の等価回
路図、 第7図は、第5図の具体的な構成を示す平面図、第8図
は、第6@の具体的な構成を示す平面図である。 図中、1・・・半導体集積回路装置、2・・・外部入出
力端子、3・・・入出力バッファ回路、4・・・基本セ
ル、5・・・基本セル列、6・・・配線領域、7・・・
記憶又は論理機能構成領域、8・・・記憶機能構成領域
、9・・・半導体基板、工0・・・ウェル領域、11・
・・フィールド絶縁膜、12・・・導電層、13.14
川半導体領域、7A・・・記憶又は論理セル、8A・・
・記憶セル、15A乃至15 D−・・記憶機能、Qn
、Qp−MI 5FET、D+ 、D2 、石、、、、
データ線、Wi、Wi・・・書込信号線、「・・・読出
信号線、WL・・・ワード線、Vcc・・・電R電圧線
又は電源電圧端子、VsS・・・基準電圧線又は基4I
電圧端子、ミ・・・出方信号線、F、F、・・・フリッ
プフロップ回路、NOR・・・NORゲート回路、N 
A N D・・・N A N Dゲート回路で、ある。 第  3  図 第  4  図 第  5  図 第  6  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一つ又は複数の半導体素子によって構成される基本
    セルを、第1の所定の方向に複数配置して基本セル列を
    設け、該基本セル列を第1の方向と略直交する第2の方
    向に、配線領域を介在して所定の間隔で複数配置して設
    けられた内部集積回路部を有する半導体集積回路装置で
    あって、前記内部集積回路部の所定部に、複数の半導体
    素子を規則的に配置して記憶機能を専用に構成する記憶
    機能構成領域を設け、前記配線領域の所定部に、複数の
    半導体素子を規則的に配置して記憶機能又は論理機能を
    構成する記憶又は論理機能構成領域を設けたことを特徴
    とする半導体集積回路装置。 2、前記内部集積回路部は、前記半導体素子間に施こす
    配線パターンの変更によって、種々の記憶機能又は論理
    機能を抽出することができることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の半導体集積回路装置。 3、前記記憶機能構成領域は、ランダムアクセスメモリ
    を構成してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項
    又は第2項に記載の半導体集積回路装置。 4、前記記憶又は論理機能構成領域は、シフトレジスタ
    、ファストインファストアウトバッファメモリ等を構成
    してなることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第
    3項に記載の半導体集積回路装置。
JP22770284A 1984-10-31 1984-10-31 半導体集積回路装置 Pending JPS61107741A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63278247A (ja) * 1986-12-19 1988-11-15 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置
JPH02155268A (ja) * 1988-12-07 1990-06-14 Nec Corp 半導体集積回路
JP2004327483A (ja) * 2003-04-21 2004-11-18 Renesas Technology Corp 半導体集積回路及び回路設計装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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