JPS6112043A - マスタ−スライス型ゲ−トアレイ装置 - Google Patents

マスタ−スライス型ゲ−トアレイ装置

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Publication number
JPS6112043A
JPS6112043A JP13233684A JP13233684A JPS6112043A JP S6112043 A JPS6112043 A JP S6112043A JP 13233684 A JP13233684 A JP 13233684A JP 13233684 A JP13233684 A JP 13233684A JP S6112043 A JPS6112043 A JP S6112043A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
input
cell
channel mos
mos transistors
gate array
Prior art date
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Pending
Application number
JP13233684A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Yamaguchi
一夫 山口
Kenji Ishii
賢治 石井
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.)
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Microelectronics Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13233684A priority Critical patent/JPS6112043A/ja
Publication of JPS6112043A publication Critical patent/JPS6112043A/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
    • H01L27/11898Input and output buffer/driver structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • 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】 [発明の技術分野] この発明はマスタースライス型ゲートアレイ装置、特に
0MO8型のゲートアレイ装置に関する。
[発明の技術的前II]   ’ 0MO8型のマスタースライス型ゲートアレイ装置(以
下単にゲートアレイと称する)は、例えば第3図に示す
ようにそれぞれ2個のPチャネルMOSトランジスタQ
P1.QP2とNチャネルMOSトランジスタQN1.
ON2とを組合わせたベーシックセル10を1単位とし
、これを第4図のように半導体集積回路(IC)チップ
11のX1Y軸上に一定の間隔をおいて規則正しく並べ
、各ベーシックセル10間の列方向に配線用スペースを
設け、これらベーシックセル10の集合体の周囲に入出
力兼用セル(以下I10セルと称する)12を配列する
ことによって構成されている。また、上記I10セル1
2内には入出力バッド13がそれぞれ設けられている。
ゲートアレイは、このように構成された半導体集積回路
チップ11に対して例えばアルミニュームなどによる多
層配線を施すことにより任意の論理機能を持つ集積回路
を形成するものであり、少量多品種の集積回路を製作す
る際にその製作時間の大幅な短縮を可能にしている。
第5図は上記I10セル12の従来の構成を示す配置図
である。上記入出力パッド1゛3は例えばアルミニュー
ムなどで構成されている。このI10セル12には上記
入出力バッド13の他に、入力保護のための抵抗14お
よびダイオード15やそれぞれいくつかのPチャネルM
OSトランジスタ16およびNチャネルMoSトランジ
スタ17が設けられている。
これらMOSトランジスタ16.17は、外部信号を受
ける入力バッファや内部信号を外部に出力する出力バッ
フ7などを構成するために設けられている。すなわち、
従来、このI10セル12内には次に示す5つの目的の
ためにトランジスタなどの素子が設けられている。
■入力保護回路を構成するため ■入力バッファを構成するため ■出力バッファを構成するため ■入出力パッドを入出力兼用で使用するときのトライス
テートゲートを構成するため ■内部信号のパワードライバーを構成するためこのうち
上記■から■の人出力バツファ、トライステートゲート
、パワードライバーではそれぞれ十分に大きな電流を流
す必要があるので、上記各トランジスタ16.17の素
子寸法すなわちチャネル幅Wおよびチャネル長りが前記
ベーシックセル10内のトランジスタのそれよりも大き
くされている。
[背景技術の問題点] ところで、上記I10セル12内のMOSトランジスタ
16および11の素子寸法が前記ベーシックセル10内
のMOSトランジスタのそれよりも大きくされているの
で、ベーシックセル10を使用して構成される各種ゲー
トやフリップフロップなどの標準論理回路(以下マクロ
セルと称する)をこれらMOSトランジスタ16および
17を用いて構成することはできない。こ°れはI10
セル12内のMOSトランジスタとベーシックセル10
内のMOSトランジスタの特性が異なるからである。こ
のため、例えば第6図に示すように、入力バッド13I
から入力された信号を入力バッファ21を経由してフリ
ップフロップ22に一旦保持させるような場合に、入力
バッファ21はI10セル12内のトランジスタを用い
て構成することができるが、フリップフロップ22はベ
ーシックセル10内のトランジスタを用いて構成しなけ
ればならない。また、第7図に示すように、出力バッフ
ァ23を経由して出力パッド130から信号を出力する
場合に出力バッファ23はプリバッファとしてのインバ
ータ24で駆動する必要があり、出力バッファ23はI
10セル12内のトランジスタを用いて構成することが
できるが、インバータ24はベーシックセル10内のト
ランジスタを用いて構成しなければならない。このこと
は入力バッファ21とフリップフロップ22との間の配
線およびインバータ24と出力バッファ23との間の配
線がそれぞれ長くなることを意味し、これにより入出力
信号のセットアツプやホールド時間の算定が困難になり
、これによってその補償が困難になり所定の特性が得ら
れなくなるという不都合が生じる。
さらにI10セル12内のMOSトランジスタは上記゛
のように人出力バツフ7など特殊な回路を構成する目的
で設けられており、このMOSトランジスタでマクロセ
ルを構成することができないので、素子の使用効率が低
くなるという不都合が生じる。
[発明の目的] この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は所定の特性を得ることができるととも
に素子の使用効率を高くすることができるマスタースラ
イス型ゲートアレイ装置を提供することにある。
[発明の概要] 上記目的を達成するためこの発明にあっては、半導体チ
ップの周辺部に設けられている複数の各入出力セル部内
に、ベーシックセル部内に設けられているMoSトラン
ジスタと素子寸法が等価なMOSトランジスタを設ける
ようにしている。
[発明の実施例] 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
第1図はこの発明に係るマスタースライス型ゲートアレ
イ装置の一実施例による1つのI10セルの構成を示す
配置図である。この実施例の■10セルには従来と同様
に、例えばアルミニュームなどで構成されている入出力
パッド13、入力保護のための抵抗14およびダイオー
ド15、前記人出力バッフ7などを構成するためのそれ
ぞれ複数個のPチャネルMOSトランジスタ16および
NチャネルMOSトランジスタ17が設けられていると
ともに、前記ベーシックセル10内に設けられているP
チャネルMOSトランジスタQPI、QP2およびNチ
ャネルMOSトランジスタQN1.ON2それぞれと素
子寸法が、すなわちチャネル幅Wおよびチャネル長りが
等しく設定されているそれぞれ複数個のPチャネルMO
Sトランジスタ31およびNチャネルMOSトランジス
タ32が新たに設けられている。なお、上記トランジス
タ16および17のチャネル幅Wおよびチャネル長りは
トランジスタQP1.QP2およびトランジスタQN1
.ON2のそれよりも十分に大きく設定されている。
すなわち、この実施例によるゲートアレイでは、ベーシ
ックセル内に設けられ、マクロセルを構成するためのM
OSトランジスタと同一寸法のMOSトランジスタをI
10セル内に新たに追加するようにしたものである。
このようにI10セルを構成することにより、従廠、前
記第6図および第7図の場合のようにベーシックセルで
構成せざるを得なかったフリップ70ツブ22およびイ
ンバータ24を、I10セル内の上記PチャネルMOS
トランジスタ31およびNチャネルMOSトランジスタ
32で構成することができる。このため、前記入力バッ
ファ21と7リツプ70ツブ22との間の配線およびイ
ンバータ24と出力バッファ23との間の配線をそれぞ
れ一定の長さにすることができ、これにより前記のよう
な入出力信号のセットアツプやホールドizの算定が容
易に行なえ、これによってその補償も容易となり、所定
の特性を得ることが可能になる。
しかもI10セル内に設けられている上記PチャネルM
oSトランジスタ31およびNチャネルMOSトランジ
スタ32をベーシックセルとして用いてマクロセルを構
成することもできるので、素子の使用効率を従来よりも
高くすることができる。
さらにI10セル内に設けられている上記PチャネルM
OSトランジスタ31およびNチャネルMOSトランジ
スタ32を用いて、論理状態のテストを簡単化するため
のテスト回路を内部のベーシックセル10とは無関係に
構成することができるという効果も得ることができる。
ところで上記第1図のような構成のI10セルにおいて
、PチャネルMOSトランジスタ31およびNチャネル
MOSトランジスタ32の配列方法は種々考えられるが
、例えば第2図のように配列すれば効果的である。すな
わち、第2図において41はそれぞれI10セルであり
、42は入出力パッド、43は前記入力保護のための抵
抗14およびダイオード15、前記人出力バツフ1など
を構成するためのそれぞれ複数個のPチャネルMOSト
ランジスタ16およびNチャネルMOSトランジスタ1
7が設けられているI10セル群、44は前記複数個の
Pチ¥ネルMOSトランジスタ31およびNチャネルM
OSトランジスタ32が設けられているベーシックセル
群である。ここで上記トランジスタ31および32の配
列からなるベーシックセル群44相互間には、上記I1
0セル群43とベーシックセル10との接続を図る配線
を形成するための所定間隔が設けられている。このよ・
うな配列にすれば、ベーシックセル群44を隙間なく配
列する場合に比較して上記配線の形成が容易となる。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、半導体チップの
周辺部に設けられている複数の各入出力セル部内に、ベ
ーシックセル部内に設けられているMOSトランジスタ
と素子寸法が等価なMOSトランジスタを設けるように
したので、所定の特性を得ることができるとともに素子
の使用効率を高くすることができるマスタースライス型
ゲートアレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係るマスタースライス型ゲートアレ
イ装置の一実施例による1つのI10セルの構成を示す
配置図、第2図は上記I10セル内のベーシックセル群
の配列状態を示す図、第3図はマスタースライス型ゲー
トアレイ装置のベーシックセルの回路図、第4図は一般
的なマスタースライス型ゲートアレイ装置の構成図、第
5図は従来のI10セルの構成を示す配置図、第6図お
よび第7図はそれぞれ従来のマスタースライス型ゲート
アレイ装置を説明するための回路図である。 10・・・ベーシックセル、11・・・半導体チップ、
12゜41・・・入出力兼用セル(I10セル) 、1
3.42・・・入出力パッド、31・・・PチャネルM
oSトランジスタ、32・・・NチャネルMOSトラン
ジスタ、43・・・I10セル群、44・・・ベーシッ
クセル群。 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦 第1図 第2図 第3図 第4図 第5図 第6図 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体チップ上に配設され、それぞれ少なくとも
    1つのMOSトランジスタからなる複数のベーシックセ
    ル部と、上記半導体チップの周辺部にそれぞれ配設され
    、少なくとも入出力パッド、上記ベーシックセル部内の
    MOSトランジスタと素子寸法が等価なMOSトランジ
    スタを有する複数の入出力セル部とを具備したことを特
    徴とするマスタースライス型ゲートアレイ装置。
  2. (2)前記各入出力セル部内で前記MOSトランジスタ
    がそれぞれ複数個配列して設けられており、入出力セル
    部のMOSトランジスタ配列相互間には配線を形成する
    ための所定間隔が設けられている特許請求の範囲第1項
    に記載のマスタースライス型ゲートアレイ装置。
JP13233684A 1984-06-27 1984-06-27 マスタ−スライス型ゲ−トアレイ装置 Pending JPS6112043A (ja)

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JP13233684A JPS6112043A (ja) 1984-06-27 1984-06-27 マスタ−スライス型ゲ−トアレイ装置

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13233684A JPS6112043A (ja) 1984-06-27 1984-06-27 マスタ−スライス型ゲ−トアレイ装置

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Publication Number Publication Date
JPS6112043A true JPS6112043A (ja) 1986-01-20

Family

ID=15078943

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13233684A Pending JPS6112043A (ja) 1984-06-27 1984-06-27 マスタ−スライス型ゲ−トアレイ装置

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JP (1) JPS6112043A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209853A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Nec Corp 半導体集積回路
US6208494B1 (en) 1998-04-20 2001-03-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor integrated circuit device including electrostatic protection circuit accommodating drive by plurality of power supplies and effectively removing various types of surge

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03209853A (ja) * 1990-01-12 1991-09-12 Nec Corp 半導体集積回路
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