JPS61228654A - マスタ−スライス型半導体集積回路 - Google Patents

マスタ−スライス型半導体集積回路

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JPS61228654A
JPS61228654A JP6932585A JP6932585A JPS61228654A JP S61228654 A JPS61228654 A JP S61228654A JP 6932585 A JP6932585 A JP 6932585A JP 6932585 A JP6932585 A JP 6932585A JP S61228654 A JPS61228654 A JP S61228654A
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JP
Japan
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pattern
lsi
wiring
ttl
power supply
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Pending
Application number
JP6932585A
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English (en)
Inventor
Yukio Ozawa
幸雄 小澤
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Publication of JPS61228654A publication Critical patent/JPS61228654A/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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • 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 potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers 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 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
    • H01L27/118Masterslice integrated circuits
    • H01L27/11801Masterslice integrated circuits using bipolar technology

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は配線パターンの構成を改善したマスタースライ
ス型半導体集積回路に関する。
〔従来の技術〕
半導体集積回路のうち、トランジスタ、抵抗等の素子を
形成する下地工程までは、全く同様に作りておき、メタ
ライズ工程での配線パターン形状のみを違えて、異なっ
た機能を有する半導体集積回路を製造するマスタースラ
イス方式は公知である。
従来、ゲートアレイと呼ばれるセミカスタムLSI(大
規模集積回路)は、このマスタースライス方式を踏襲し
た形で、その上に電源用配線。
ボンディングパッド等LSI品種間で共通化できるパタ
ーンは、あらかじめ固定形状パターンとしてコンビエー
タ上で設計、登録しておき、後KLSI品種個別のパタ
ーンを設計した際に、あらかじめ登録した固定形状パタ
ーンを一律に加えることによシ、設計工数の短縮をはか
ることが行なわれている。さらにまた−歩進めて、前述
の固定形状パターンのみで独立した配線層を形成し、そ
のフォトマスクをあらかじめ作りておくことで、マスク
作成工数の短縮も実施されている。
また最近では、異なる論理レベル、例えば0MO8とT
TL、TTLとECLという様K。
駆動能力や動作速度上の欠点を互いに補償させた、il
l、LSIの論理レベル上での使用条件によシ高い融通
性をもたせたシする目的で、2種類の論理回路を同一チ
ップ上に搭載することが行なわれている。例えばTTL
、ECL2種類の論理回路を組み合わせる場合、単位機
能回路を得るのに必要かつ十分な素子群(以下、セルと
いう。)の構造を、チップ内部の演算部では、動作速度
の速いECL論理回路のみが棉成できる様に、チップ周
辺の内、外部インターフェイス部では、接続相手の論理
レベルに合わせてTTL、ECLどちらの論理回路でも
祁痒できる様にしておけば、高速動作が可能で、汎用性
の高いLSIを得ることができる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところが、右左の様に異なる論理レベルをもつ2つの回
路を、同一チップ上に搭載できる様にすると、チップ上
の両回路の共用領域へ電源を供給する配線や、ボンディ
ングパッドも、2系統必要となってくる。この理由とし
ては、2種類の回路の信号電位がまったく異なる場合や
、相互の電源系からの雑音の回り込みを防止する場合が
挙げられる。しかもこの電源用の配線やボンディングパ
ッドを、前述の固定形状バタンとしてあらかじめ登録す
る場合、品種ごとの各論理回路のチップへの搭載が、任
意の比率で可能となる様に配慮しておかねばならない。
例えば、同一チップの周辺部に%TTL、ECLどちら
の論理レベルの入出力回路でも一式組める様なセルをプ
レイ状に設けた、2層配線構造をもつマスタースライス
fiLSIを考える。
第5図はそのLSIチップ上の、特に周辺セルアレイ部
と、その電源用にLSI品種間で共通な固定形状パター
ンとして登録され九配線やボンディングパッドのレイア
ウトを示す平面図である。
11及び12は’l’TL回路電源用配線及びボンディ
ングパッド、21及び22はECL回路電源用配線及び
ボンディングパッド、13はTTL−ECL回路兼用の
周辺部セルアレイ領域、14はECL回路専用の内部セ
ルアレイ領域を示す。
第6図は第5図内でTTL、ECL系の電源用ボンディ
ングパッドが置かれている破線範囲A内のパターンの詳
細図である。15社第1層配線パターン、16は1−2
層間スルーホール、17社第2層配線パターンを示す。
第5図、第6図で示した電源用配線と電源用ボンディン
グパッドからなる電源用パターン紘、TTL系統では周
辺部セルアレイ領域全てKTTL回路を搭載した場合の
消費電流を、ECL系統では同じく全てのセルアレイ領
域にECL回路を搭載した場合の消費電流を、見込んだ
電流容量がもたせである。これら両電源の配線及びボン
ディングパッドを単に加えただけのパターンを、前述の
固定形状パターンとしてあらかじめ登録しておくわけで
ある。しかしながら実際の品種上では前述の周辺部セル
アレイ領域13をTTL、ECL各々の回路で兼用する
のであるから、両回路の消費電流の総和は、前述の固定
形状パターンの電流容量の総和よシはるかに少ない。
仮KTTL、BCL各回路が周辺部セルアレイ領域に1
00%搭載された時の消費電流が等しいとすると、いか
なる場合でも、各論理回路の実際の消費電流の和は、各
電源用固定形状パターンの電流容量の和の50%以下で
ある。
この様な無駄の為に、電源用パターンが、チップ内の配
線領域やボンディングパッド設置可能な位置を多量に労
資するので、LSIに所望の機能を与えるのに必要な配
線領域、入出力端子数を確保する為に、チップ面積が大
きくなってしまうという問題点があった。
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、チップ内の電源用
パターンの無駄を除去し、LSI8層ごとでの配線領域
の有効活用、ひいてはチップ面積を縮少化したマスター
スライス臘半導体集積回路を提供することKある。
〔問題点を解決する丸めの手段〕
本発明のマスタースライス屋半導体集積回路は、同一マ
スター基板上に相異なる形状の1層以上の配線層からな
る配線パターンを形成することにより、相異なる機能を
有するLSI品種を派生させてなるマスタースライス復
学導体集積回路において、前記配線パターンが前記LS
I品種間で共通な形状のパターンと、個々のLSI品種
に個有な形状のパターンとから構成されてお’)ssX
つ前記LSI8層間で共通な形状のパターyの少なくと
も一部分の機能を前記側々のLSI品種に個有表彰状の
パターンに対応して変更できることからなりている。
〔実施例〕
以下5本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例のパターンレイアウトを示す
平面図である。
本実施例は、本発明を第5図に示す従来例に対し適用し
たものである。11a及び12aはTTL回路電源用配
線及びボンディングバット、13は周辺部のTTL、B
CL兼用の周辺部セルプレイ領域、14はHCL回路専
用の内部上ルアレイ領域、211及び22aFiECL
回路用電源配線及びボンディングパッド、81及び82
はTTL。
ECL回路兼用の電源用配線及びボンディングパッドで
ある。
すなわち、本実施例は、第5図に示す従来例にTTL、
ECLi1路兼用の電源用配線及びボンディングバラ)
81及び82が新に付加されている。
そして、TTL回路電源用配線、同ボンディングパッド
lla・12a及びECL回路電源用配線。
同ボンディングパッド21ae22gの各電流容量は、
各々の回路が周辺部セルアレイ領域に最大限搭載された
場合の消費電流値の50%しかない。
セしてaシの50%を重複させた形のTTL。
ECL回路兼用の電源用配@81及び同ボンディングパ
ッド82からなる兼用パターンを各々の電流パターンに
並列させた場合、100%の電流容量を得る様に配慮さ
れている。
第2図は第1図中の破線範囲B内を示す詳細図である。
第1層配線パターン151.1−2層間スルーホール1
6a、第2層配線パターン17aは、従来例の第6図と
同様の方式に従う配線パターンを示している。第2図で
示した様に、LSI8層間で共通な固定形状パターンの
上では、TTL。
ECL回路兼用の電源用配線81.同ボンディングパッ
ド82の兼用パターンは、TTL、BCLどちらの電源
パターンにも接続されておらず、周辺部セルアレイでの
TTL、ECL回路の搭載比率に応じて、LSI品種個
別のパターンで接続できる様になっている。
第3図及び第4図は、それぞれ第2図にLSI品種個別
のパターンを重ねた時のパターンレイアクトの例を示す
平面図である。第3wJはTTI、回路の搭載比率がよ
〕大きい場合b1g4図aEcL回路の搭載比率がよシ
大きい場金管示している。
両−11f)違いは、LSI8層個別のパターンである
1−2層間xルーホール61の設置位置のみである。
以上の説明で明らかな様K、本実施例ではLSI品穐品
別個別パターンずかに変えることにょシ、TTL、EC
L両回路に電源を供給する為の配線及びボンディングパ
ッドの占有面積は約1/4削減されている。もちろん兼
用パターンの重複率をよ)大きくすることにょシ、さら
に占有面積を削減することも可能である。
なお、本実施例では配線工程が2層のLSIについて述
べたが、配線パターン中KLSI品種間で共通なパター
ンと、18a品種に個別なパターンが存在するマスター
スライス型LsIであtt、ハ、配線工程が何層でもか
まゎ表い。
また、本実施例では、LSI8部間で共通な形状のパタ
ーン内で変東する部分が電源用配線であるとしたが、こ
れは電源用ボンディングパッドの場合も同様である。
〔発明の効果〕
以上説明した様に本発明は、LSI8部間共通の固定パ
ターンの一部機能を、LSI8部個別パターンによシ変
更することで、固定パターンをあらかじめ登鍮しておく
利点である設計工数低減化を防げることなく、チップ内
での素子及び配線の為の領域を有効に活用することがで
き、さらにはチップ面積の縮少化に大きく貢献できる効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のパターンレイアクトを示す
平面図、第2図はその1部詳細図、第3図、第4図は第
2図KLSI品橿個別パターンを重ねたときのパターン
レイアクト例を示す平面図、第5図は一従来例のパター
ンレイアウトを示す平面図、第6図はその1部詳細図で
ある。 11a・・・・・・TTL回路電源用配線、121・・
・・・・TTL回路電源用ポンプイングツくラド、13
・・・・・・TTL、ECL兼用の周辺部セルアレイ領
域、14・・・・・・ECL専用の内部セルアレイ領域
、15a・・・・・・第1層配線パターン、16a・・
・・・・1−2層間スルーホール、17a・・・・・・
第2 M配置11ノ< p −y、21a・・・・・・
ECL回路電源用配線、22m・・・・・・ECL回路
電源用ポンプイングツくラド、61・・・・・・1−2
層間スルーホール、81・・・・・・TTL、EC1゜
回路兼用の電源用配線、82・・・・・・TTL、EC
L回路兼用の電源用ボンディングパッド。 Zla、I;!a :  TTLTiJYjk電琥用配
篠、ホンパン7/SS/ドZ/a、Zla :  EC
1回’atJ用*背槃、Aで>14ンクンで、ド゛13
   : rrt、r:clUJ酵用t>P&”p−t
vシアL、(nQ厚  二ECl[]銘連用の円部りb
アしイ列域゛筋 1 口 ノ1〈−2二 /−1モ「レ−1&’iXルーホー2シ
y7a  二  #ZAva乙19.ノ:y−ン箭2図 第30 ′fJ4同 If、72:  TTL@’&各4tη肥用酋乙線、ホ
゛ンプtングン9ド2’t22 二 ECI IIfi
t−J用ata+t’ ンf4>9>i−ド/3  二
 rrt、rc乙回癖用/)m辺部上ルアソ傾石kf4
  二Ec1回I4卑用力内Q−eルアレイ願域’75
5図 /7  二 % ZA8を轢):タ−’/筋乙図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)同一マスター基板上に相異なる形状の1層以上の
    配線層からなる配線パターンを形成することにより、相
    異なる機能を有するLSI品種を派生させてなるマスタ
    ースライス型半導体集積回路において、前記配線パター
    ンが前記LSI品種間で共通な形状のパターンと、個々
    のLSI品種に個有な形状のパターンとから構成されて
    おり、かつ前記LSI品種間で共通な形状のパターンの
    少なくとも一部分の機能を前記個々のLSI品種に個有
    な形状のパターンに対応して変更できることを特徴とす
    るマスタースライス型半導体集積回路。
  2. (2)LSI品種間で共通な形状のパターンの内で、変
    更する部分が電源用配線であることからなる特許請求範
    囲第(1)項記載のマスタースライス型半導体集積回路
  3. (3)LSI品種間で共通な形状のパターンの内で、変
    更する部分が電源用ボンディングパッドであることから
    なる特許請求範囲第(1)項記載のマスタースライス型
    半導体集積回路。
JP6932585A 1985-04-02 1985-04-02 マスタ−スライス型半導体集積回路 Pending JPS61228654A (ja)

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JP (1) JPS61228654A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539223A (en) * 1992-03-26 1996-07-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Wiring structure of source line used in semicustom integrated circuit
US6159792A (en) * 1997-12-30 2000-12-12 Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. Method for forming a capacitor of semiconductor device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539223A (en) * 1992-03-26 1996-07-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Wiring structure of source line used in semicustom integrated circuit
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