JPS62166542A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPS62166542A JPS62166542A JP61008392A JP839286A JPS62166542A JP S62166542 A JPS62166542 A JP S62166542A JP 61008392 A JP61008392 A JP 61008392A JP 839286 A JP839286 A JP 839286A JP S62166542 A JPS62166542 A JP S62166542A
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Links
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- OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N kanamycin A sulfate Chemical group OS(O)(=O)=O.O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CN)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O[C@@H]2[C@@H]([C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)[C@H](N)C[C@@H]1N OOYGSFOGFJDDHP-KMCOLRRFSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Bipolar 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
本発明は、トランジスタと抵抗の組合わせからなり結線
によって各種のECLあるいはCMLの電流切換型論理
回路を構成するセルをアレイ状に配設したゲートアレイ
において、比較的高抵抗となるノイズリミッタ抵抗を各
セルの周辺部に配設するとともに入力ゲート用トランジ
スタを電源ラインの中間部であってセルのほぼ中央付近
に配設するようにした。これにより高裁能論理回路の配
線を従来より簡単にできるとともに高集積化も可能にし
たものである。
によって各種のECLあるいはCMLの電流切換型論理
回路を構成するセルをアレイ状に配設したゲートアレイ
において、比較的高抵抗となるノイズリミッタ抵抗を各
セルの周辺部に配設するとともに入力ゲート用トランジ
スタを電源ラインの中間部であってセルのほぼ中央付近
に配設するようにした。これにより高裁能論理回路の配
線を従来より簡単にできるとともに高集積化も可能にし
たものである。
本発明は、半導体集積回路に係り、特に電流切換型論理
回路の縦積みゲート用ノイズリミッタ抵抗を有するゲー
トアレイのセルの構造に関する。
回路の縦積みゲート用ノイズリミッタ抵抗を有するゲー
トアレイのセルの構造に関する。
第7図は従来のECLゲートアレイの一部を構成するセ
ル1. 1. 1. 1及び各ECLゲートアレイセル
の基準レベル信号を与えるための基準レベル発生回路2
を示すもので、ノイズリミッタ抵抗3は2個のセル1,
1にまたがって配設されていた。またトランジスタ4も
セルの周辺に配設されていた上に、抵抗5はセルの外部
のチャネル領域6に配設されていた。
ル1. 1. 1. 1及び各ECLゲートアレイセル
の基準レベル信号を与えるための基準レベル発生回路2
を示すもので、ノイズリミッタ抵抗3は2個のセル1,
1にまたがって配設されていた。またトランジスタ4も
セルの周辺に配設されていた上に、抵抗5はセルの外部
のチャネル領域6に配設されていた。
従来のECLゲートアレイでは、各素子の集積度が十分
でないため、比較的広面積を必要とするノイズリミッタ
抵抗3が21[1i1のセル1.1にまたがって配設さ
れている。このため、1111i1のECL縦積みゲー
トを形成するために、2個のセルが必要である上に、ノ
イズリミッタ抵抗3及びトランジスタ4の配置が最適化
されていないので、高集積化に限界があった。
でないため、比較的広面積を必要とするノイズリミッタ
抵抗3が21[1i1のセル1.1にまたがって配設さ
れている。このため、1111i1のECL縦積みゲー
トを形成するために、2個のセルが必要である上に、ノ
イズリミッタ抵抗3及びトランジスタ4の配置が最適化
されていないので、高集積化に限界があった。
従って、本発明は、上記従来の欠点に鑑みて比較的大面
積を占めるノイズリミッタ抵抗の配置及びトランジスタ
の配置を最適化することによって集積度を上げ、これに
よって1つのセルで1つのECL縦積みゲートを構成で
きるようにした半導体集積回路を提供することを目的と
する。
積を占めるノイズリミッタ抵抗の配置及びトランジスタ
の配置を最適化することによって集積度を上げ、これに
よって1つのセルで1つのECL縦積みゲートを構成で
きるようにした半導体集積回路を提供することを目的と
する。
本発明によれば、比較的大面積を有するノイズリミッタ
抵抗を4辺からなる1つのセルの少なくとも3辺にわた
ってその周辺部近傍に配設するとともに入カゲ“−1・
用トランジスタをセルの中央付近すなわち電源ライン間
に配設したものである。
抵抗を4辺からなる1つのセルの少なくとも3辺にわた
ってその周辺部近傍に配設するとともに入カゲ“−1・
用トランジスタをセルの中央付近すなわち電源ライン間
に配設したものである。
本発明によれば、ノイズリミッタ抵抗を1個のセルの少
なくとも3辺の周辺部近傍に一連に配設したのでセルの
内部におけるトランジスタ及び抵抗の配設の集積度を上
げることができた。またこのために入力ゲート用トラン
ジスタをセルの中央部即ち電源ラインの間に配設できた
のでセル内のマクロ配線も容易となった。更に、セル内
の素子の集積度を上げることができたので、抵抗のセル
内部にのみ配設でき、かつチャネル領域に抵抗を配設す
る必要がなくなったのでチャネル領域における断線の問
題も減少した。
なくとも3辺の周辺部近傍に一連に配設したのでセルの
内部におけるトランジスタ及び抵抗の配設の集積度を上
げることができた。またこのために入力ゲート用トラン
ジスタをセルの中央部即ち電源ラインの間に配設できた
のでセル内のマクロ配線も容易となった。更に、セル内
の素子の集積度を上げることができたので、抵抗のセル
内部にのみ配設でき、かつチャネル領域に抵抗を配設す
る必要がなくなったのでチャネル領域における断線の問
題も減少した。
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第2図にはゲートアレイLSIチップのレイアウトを示
すものであり、チップ11の周辺部には信号人出用の複
数のパッド12を配設し、そしてその内部にIOバフフ
ァゲートセル領域13を介してマトリクス状に配設され
た多数の内部セルからなる内部ゲートセル領域14を有
するものである。
すものであり、チップ11の周辺部には信号人出用の複
数のパッド12を配設し、そしてその内部にIOバフフ
ァゲートセル領域13を介してマトリクス状に配設され
た多数の内部セルからなる内部ゲートセル領域14を有
するものである。
第1図(alには本発明に従う内部ゲートセルの一実施
例を示す。第2図に示した内部ゲートセル領域14から
4閣のセル15,15,15.15を取り出したもので
1層目の1つのセル15は2層目の2本の平行なV。。
例を示す。第2図に示した内部ゲートセル領域14から
4閣のセル15,15,15.15を取り出したもので
1層目の1つのセル15は2層目の2本の平行なV。。
電源ライン16及びV ((電源ライン17にまたがる
ようにして配設される。
ようにして配設される。
ノイズリミッタ抵抗18は各セルの少なくとも3つの外
周部近傍に配設されている。そして、セル15の図にお
いて上、下の部分は1層目チャネル領域19であり、電
源ライン16.17の間は2屡目チヤネル領域20であ
る。第1図(b)は第1図(f13のセル15.15の
レイアウトを拡大して示したものである。即ちノイズリ
ミッタ抵抗18は入力ゲート用トランジスタ21の近く
から一端が発し、セルの4辺のうち3辺に沿ってセルの
中央部の入力ゲート用トランジスタ21や他のトランジ
スタ22.23等の素子を取り凹むように配設され、そ
の他端は再び入力ゲート用トランジスタ21の近くで終
端している。ノイズリミッタ抵抗18の一部は1層目チ
ャネル領域19にもはみだして配設されている。また入
力ゲート用トランジスタ21はセルの中央付近すなわち
電源ライン16.17の中間部に配設されており抵抗2
4はすべてセルの内部に配設されている。ノイズリミッ
タ抵抗18の1層目チャネル領域内でこの大きさを変化
することによって容易に、その抵抗値を調整できる。
周部近傍に配設されている。そして、セル15の図にお
いて上、下の部分は1層目チャネル領域19であり、電
源ライン16.17の間は2屡目チヤネル領域20であ
る。第1図(b)は第1図(f13のセル15.15の
レイアウトを拡大して示したものである。即ちノイズリ
ミッタ抵抗18は入力ゲート用トランジスタ21の近く
から一端が発し、セルの4辺のうち3辺に沿ってセルの
中央部の入力ゲート用トランジスタ21や他のトランジ
スタ22.23等の素子を取り凹むように配設され、そ
の他端は再び入力ゲート用トランジスタ21の近くで終
端している。ノイズリミッタ抵抗18の一部は1層目チ
ャネル領域19にもはみだして配設されている。また入
力ゲート用トランジスタ21はセルの中央付近すなわち
電源ライン16.17の中間部に配設されており抵抗2
4はすべてセルの内部に配設されている。ノイズリミッ
タ抵抗18の1層目チャネル領域内でこの大きさを変化
することによって容易に、その抵抗値を調整できる。
以下に、係るトランジスタと抵抗との組合わせからなる
1つのセルを用いて、IEcLゲートの実施例につき詳
細に説明する。
1つのセルを用いて、IEcLゲートの実施例につき詳
細に説明する。
第3図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECL 4人力OR/NOR回路の回路図、ブロック図
、半導体パターン図である。
ECL 4人力OR/NOR回路の回路図、ブロック図
、半導体パターン図である。
まず、第3図(al、 (blを用いて、ECLゲート
を構成する4人力OR/NOR回路を説明する。
を構成する4人力OR/NOR回路を説明する。
ベースエミッタ間の順方向電圧降下を■。(約0.7V
)とする。トランジスタT6は定電流を作るものでI
l = (Vc s VIl、Va *) /R4の
エミッタ電流によってそれにほぼ等しいコレクタ電流を
流す。トランジスタT1〜T4は共通エミッタ、共通コ
レクタのトランジスタであるからこれらの共通エミッタ
とトランジスタT5のエミッタとが共通となって電流切
換型のOR/NORゲートを形成する。すなわち、例え
ばTIの入力IN+がllighレベルとなると■Cc
からR+。
)とする。トランジスタT6は定電流を作るものでI
l = (Vc s VIl、Va *) /R4の
エミッタ電流によってそれにほぼ等しいコレクタ電流を
流す。トランジスタT1〜T4は共通エミッタ、共通コ
レクタのトランジスタであるからこれらの共通エミッタ
とトランジスタT5のエミッタとが共通となって電流切
換型のOR/NORゲートを形成する。すなわち、例え
ばTIの入力IN+がllighレベルとなると■Cc
からR+。
R2とトランジスタT1のコレクタ・エミッタ間を介し
て定電流1+= (Vcl−Vo−Via)/ Raが
流れ、T I−T 4の共通コレクタ端子はV(((R
1+ R2)Xt+のLowレベルとなり、エミッタ
フォロアトランジスタT7のエミ・7タはそれよりも■
。だけ低いLowレベルとなる。
て定電流1+= (Vcl−Vo−Via)/ Raが
流れ、T I−T 4の共通コレクタ端子はV(((R
1+ R2)Xt+のLowレベルとなり、エミッタ
フォロアトランジスタT7のエミ・7タはそれよりも■
。だけ低いLowレベルとなる。
T1〜T4の入力IN電、IN2.IN3゜INaのう
ち少なくとも1つが旧ghレベルのときT7のエミッタ
はLo−レベルとなるからNORゲートとして働く。一
方、T1〜T4の入力のうち少なくとも1つがHigh
レベルのときT5はオフ状態であるから、T5のコレク
タは VcC−R,×充ヒ血」圧の旧ghレベルとなす、工F
!今 ミッタフォロアTeのエミッタはそれよりも■。
ち少なくとも1つが旧ghレベルのときT7のエミッタ
はLo−レベルとなるからNORゲートとして働く。一
方、T1〜T4の入力のうち少なくとも1つがHigh
レベルのときT5はオフ状態であるから、T5のコレク
タは VcC−R,×充ヒ血」圧の旧ghレベルとなす、工F
!今 ミッタフォロアTeのエミッタはそれよりも■。
だけ低いIlighレベルとなる。従って、T8のエミ
ッタ出力はOR論理として働く。なおCは図示しない基
準レベル発生回路からV ref端子に入力された基準
レベル信号のノイズ防止用容量である。
ッタ出力はOR論理として働く。なおCは図示しない基
準レベル発生回路からV ref端子に入力された基準
レベル信号のノイズ防止用容量である。
第3図(C)には第3図Ta)及び(b)に示した4人
力OR/NOR回路を本発明に従って配置されたゲート
セル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線
は太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び
出力はそれぞれ第3図(a)及び(blに示したものと
対応するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線
として■cC電源ライン16、Vgs電源ライン17が
設けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッ
タ抵抗用の抵抗″18は、セルの外周部に配設されてい
るので、結線はされていないが、他の素子の配線の妨げ
とならないように配慮されている。
力OR/NOR回路を本発明に従って配置されたゲート
セル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線
は太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び
出力はそれぞれ第3図(a)及び(blに示したものと
対応するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線
として■cC電源ライン16、Vgs電源ライン17が
設けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッ
タ抵抗用の抵抗″18は、セルの外周部に配設されてい
るので、結線はされていないが、他の素子の配線の妨げ
とならないように配慮されている。
第4図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECL 2人力NOR回路の回路図、ブロック図、半導
体パターン図である。
ECL 2人力NOR回路の回路図、ブロック図、半導
体パターン図である。
まず、2人力N0RECL回路を第4図(a)、 (b
lを参照して説明する。
lを参照して説明する。
トランジスタT4(T9)は定電流を作るもので1 +
= (Vc s Vo N’e +=) /R3
(I 2= (Vcs Vo Vs:g)/R7)
のエミッタ電流によって、それにほぼ等しいコレクタ電
流を流す。トランジスタTI、T2 (T7.I6)
は共通エミッタ・コレクタのトランジスタであるから、
これらの共通エミッタとトランジスタT3(T8)のエ
ミッタとが共通となって電流切換型の2人力NORゲー
トを形成する。すなわち、T1(I6)の入力■A1
(I81)がHighレベルとなると、VcCから R
1,R2とトランジスタT+(I6)のコレクタ・エミ
ッタ間を介して前記定電流II(I2)が流れ、T +
、T2 (Ta。
= (Vc s Vo N’e +=) /R3
(I 2= (Vcs Vo Vs:g)/R7)
のエミッタ電流によって、それにほぼ等しいコレクタ電
流を流す。トランジスタTI、T2 (T7.I6)
は共通エミッタ・コレクタのトランジスタであるから、
これらの共通エミッタとトランジスタT3(T8)のエ
ミッタとが共通となって電流切換型の2人力NORゲー
トを形成する。すなわち、T1(I6)の入力■A1
(I81)がHighレベルとなると、VcCから R
1,R2とトランジスタT+(I6)のコレクタ・エミ
ッタ間を介して前記定電流II(I2)が流れ、T +
、T2 (Ta。
TV)の共通コレクタはLowレベルとなり、エミッタ
フォロアトランジスタT5 (TIo)のエミッタはそ
れよりも ■。だけ低いLowレベルとなる。TI、T
2 (I6.77)の入力IA+。
フォロアトランジスタT5 (TIo)のエミッタはそ
れよりも ■。だけ低いLowレベルとなる。TI、T
2 (I6.77)の入力IA+。
IA2.IBI、IB2のうち少なくとも1つが旧gh
レベルのときT5(TIO)のエミッタはLowレベル
となるから、2人力NORゲートとして働く。
レベルのときT5(TIO)のエミッタはLowレベル
となるから、2人力NORゲートとして働く。
第4図(C)には第4図(al及び(b)に示した2人
力NOR回路を本発明に従って配置されたゲートセル上
でいかに実現するかを示したものであり、各配線は太線
で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び出力は
それぞれ第4図(a)及び(blに示したものと対応す
るので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略する。
力NOR回路を本発明に従って配置されたゲートセル上
でいかに実現するかを示したものであり、各配線は太線
で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び出力は
それぞれ第4図(a)及び(blに示したものと対応す
るので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略する。
なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線として
■cc電源ライン16、v g を電源ライン17が設
けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の中
央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトランジ
スタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッタ
抵抗18は、セルの外周部に配設されているので、結線
はされていないが、他の素子の配線の妨げとならないよ
うに考慮されている。
■cc電源ライン16、v g を電源ライン17が設
けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の中
央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトランジ
スタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッタ
抵抗18は、セルの外周部に配設されているので、結線
はされていないが、他の素子の配線の妨げとならないよ
うに考慮されている。
第5図(at、 (bl、 (c)はそれぞれ定電流型
ECLAND/NAND回路の回路図、ブロック図、半
導体パターン図である。
ECLAND/NAND回路の回路図、ブロック図、半
導体パターン図である。
まず、縦積みECLAND/NAND回路を第5図(a
t、 (blを参照して説明する。
t、 (blを参照して説明する。
ベース・エミッタ間の順方向電圧降下をvo(約0.7
V )とする。入力IB1.IB2゜IAI、IA2が
それぞれ加えられるトランジスタT?、Tll及びTI
、T2のそれぞれのベアは共通エミッタ、共通コレクタ
で接続されているからオアゲートとして働く。例えば、
T7とToのペアでT7のベースにIlighレベルV
、が入力されたとすると、トランジスタT4のベース端
子には■l−2voのllighレベルが入力される。
V )とする。入力IB1.IB2゜IAI、IA2が
それぞれ加えられるトランジスタT?、Tll及びTI
、T2のそれぞれのベアは共通エミッタ、共通コレクタ
で接続されているからオアゲートとして働く。例えば、
T7とToのペアでT7のベースにIlighレベルV
、が入力されたとすると、トランジスタT4のベース端
子には■l−2voのllighレベルが入力される。
即ちT5のベースに入力されている基準電圧Vrefz
の電圧値よりも高いレベルが入力される。従って、T5
と共通エミッタとなって電流切換型のゲートを構成して
いるので、T4がオン状態でT5がオフ状態となり、T
4のコレクタに定電流、すなわちl1=(Vcs V
o−Vaa)/Raの電流が流れる。この状態で更にト
ランジスタT1のベース入力である入力IA+がT3の
ベース入力に印加されている基準電圧Vref+よりも
高い電圧となっているとき、T1がT2の状態に無関係
にオン状態となり、T3はオフ状態となる。従って、前
記定電流はR1,R2とT1のコレクタ・エミッタ間及
びT4のコレクタ・エミッタ間を介して流れることにな
る。TIまたはT2の少なくとも1つのベースに旧gh
レベルが入力され−,T ?またはT8の少なくとも1
つのベースにIlighレベルが印加されると、R1,
R2及びTIまたはT2のどちらかを介して電流が流れ
、その電流がT4を介してT6のエミッタに流れること
になる。このときT1とT2の共通コレクタはVcc−
(R++R2)XllのLowレベルとなり、Tooの
エミッタはそれよりも■。だけ低いし叶レベルとなり、
NANDゲートとして働く。すなわち、例えば、T1ま
たはT2がオンでT4がオンのときのみTooはし0−
レベルとなる。このときT3ばオフ状態であるからT3
のコレクタ端子はVCC−R1■1のIlighレベル
となり、T 9のエミッタ端子はそれよりもvoだけ低
いIlighレベルとなる。
の電圧値よりも高いレベルが入力される。従って、T5
と共通エミッタとなって電流切換型のゲートを構成して
いるので、T4がオン状態でT5がオフ状態となり、T
4のコレクタに定電流、すなわちl1=(Vcs V
o−Vaa)/Raの電流が流れる。この状態で更にト
ランジスタT1のベース入力である入力IA+がT3の
ベース入力に印加されている基準電圧Vref+よりも
高い電圧となっているとき、T1がT2の状態に無関係
にオン状態となり、T3はオフ状態となる。従って、前
記定電流はR1,R2とT1のコレクタ・エミッタ間及
びT4のコレクタ・エミッタ間を介して流れることにな
る。TIまたはT2の少なくとも1つのベースに旧gh
レベルが入力され−,T ?またはT8の少なくとも1
つのベースにIlighレベルが印加されると、R1,
R2及びTIまたはT2のどちらかを介して電流が流れ
、その電流がT4を介してT6のエミッタに流れること
になる。このときT1とT2の共通コレクタはVcc−
(R++R2)XllのLowレベルとなり、Tooの
エミッタはそれよりも■。だけ低いし叶レベルとなり、
NANDゲートとして働く。すなわち、例えば、T1ま
たはT2がオンでT4がオンのときのみTooはし0−
レベルとなる。このときT3ばオフ状態であるからT3
のコレクタ端子はVCC−R1■1のIlighレベル
となり、T 9のエミッタ端子はそれよりもvoだけ低
いIlighレベルとなる。
即ぢ、T3のコレクタ端子の論理はTl、T2の共通コ
レクタ端子の論理とは逆であるからANDとして働き、
トランジスタT9のエミッタはその共通コレクタ端子の
電圧よりvoだけ低いが同じ論理であるからANDとし
て働く。ノイズリミッタ抵抗18はトランジスタT4と
T5のコレクタ間に接続され、カレント切換動作が行わ
れるときに、一方のトランジスタ例えばT4が完全にオ
フとならないように、リーク電流を流すことによって、
ノイズ発生を防止するためのものである。
レクタ端子の論理とは逆であるからANDとして働き、
トランジスタT9のエミッタはその共通コレクタ端子の
電圧よりvoだけ低いが同じ論理であるからANDとし
て働く。ノイズリミッタ抵抗18はトランジスタT4と
T5のコレクタ間に接続され、カレント切換動作が行わ
れるときに、一方のトランジスタ例えばT4が完全にオ
フとならないように、リーク電流を流すことによって、
ノイズ発生を防止するためのものである。
第5図(C)には第5図(a)及び(b)に示したAN
D/NAND回路を本発明に従って配置されたゲートセ
ル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線は
太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び出
力はそれぞれ第5図(fl)及び(blに示したものと
対応するので同二符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線
として■cc電源ライン16、Va。電源ライン17が
設けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッ
タ抵抗用の抵抗18は、セルの外周部に配設されている
。
D/NAND回路を本発明に従って配置されたゲートセ
ル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線は
太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び出
力はそれぞれ第5図(fl)及び(blに示したものと
対応するので同二符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線
として■cc電源ライン16、Va。電源ライン17が
設けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッ
タ抵抗用の抵抗18は、セルの外周部に配設されている
。
第6図(al、 (bl、 (C1はそれぞれ定電流型
IECLD−ラッチ回路の回路図、ブロック図、パター
ン図である。
IECLD−ラッチ回路の回路図、ブロック図、パター
ン図である。
まず、第6図(al、 (b)を参照して縦積みECL
D−ラッチ回路を説明する。
D−ラッチ回路を説明する。
トランジスタT7とTaは共通エミッタとなっているか
ら電流切換型ゲートを構成し、その共通エミッタに接続
されたトランジスタT9によって、定電流1 、 =守
匂(’[’ ?またはTaのどちらかのトランジスタの
コレクタ・エミ7り間に電流が流れる。例えば、Tlの
ベースに入力されるクロックCLKの電圧がvtのIl
ighレベルであるとき、Tlのベースにはその電圧よ
りもV、、−2V。
ら電流切換型ゲートを構成し、その共通エミッタに接続
されたトランジスタT9によって、定電流1 、 =守
匂(’[’ ?またはTaのどちらかのトランジスタの
コレクタ・エミ7り間に電流が流れる。例えば、Tlの
ベースに入力されるクロックCLKの電圧がvtのIl
ighレベルであるとき、Tlのベースにはその電圧よ
りもV、、−2V。
の旧ghレベルが印加されTlがオン、Taがオフの状
態を形成する。TaとTaは共通エミッタとなり、しか
もTaのコレクタがT++のエミッタ及びReを介して
Taのベースに接続され、TaのコレクタがTooのエ
ミッ゛り及びR7を介してTaにベース接続されている
のでフリップフロップを構成している。例えば、Tzが
オンでTaがオフとする場合、TaにはR1,R2を介
して電流がTaのコレクタ・エミッタ間そしてTlを介
して11の電流が流れ、TooのエミッタにはV+ o
= (Vcc (R1+R2)/I +) −V。
態を形成する。TaとTaは共通エミッタとなり、しか
もTaのコレクタがT++のエミッタ及びReを介して
Taのベースに接続され、TaのコレクタがTooのエ
ミッ゛り及びR7を介してTaにベース接続されている
のでフリップフロップを構成している。例えば、Tzが
オンでTaがオフとする場合、TaにはR1,R2を介
して電流がTaのコレクタ・エミッタ間そしてTlを介
して11の電流が流れ、TooのエミッタにはV+ o
= (Vcc (R1+R2)/I +) −V。
(トランジスタTloベース・エミッタ間電圧)の電圧
が加えられる。TooのエミッタにはT + o=V+
o−V@sl/ (R7+R5)が流れるからTaの
ベース端子にはV+o RtXj、+。
が加えられる。TooのエミッタにはT + o=V+
o−V@sl/ (R7+R5)が流れるからTaの
ベース端子にはV+o RtXj、+。
のLowレベルが加わる。すなわちTaベースが11i
ghレベルのときにはTaのベースはLowとなり、オ
ントランジスタT3のコレクタはLowレベル、オフト
ランジスタT4のコレクタは1IiHhレベルとなって
双安定状態となる。同様にTaがオフでTaがオンのと
きにはTaとTaのそれぞれのコレクタはそれぞれIl
ighとLowレベルのレベルとなって双安定状態を形
成する。TaがオンでTaがオフの状態でTzのD入力
にTaのコレクタ端子のlligh状態と異なるLo%
1状態が入力されたとするTzと共通エミッタとなって
いるトランジスタT6はオン状態となる。しかし、クロ
ック入力が11ighレベルのときにはTaはオフ状態
となっているのでToのコレクタに接続されているT
2 。
ghレベルのときにはTaのベースはLowとなり、オ
ントランジスタT3のコレクタはLowレベル、オフト
ランジスタT4のコレクタは1IiHhレベルとなって
双安定状態となる。同様にTaがオフでTaがオンのと
きにはTaとTaのそれぞれのコレクタはそれぞれIl
ighとLowレベルのレベルとなって双安定状態を形
成する。TaがオンでTaがオフの状態でTzのD入力
にTaのコレクタ端子のlligh状態と異なるLo%
1状態が入力されたとするTzと共通エミッタとなって
いるトランジスタT6はオン状態となる。しかし、クロ
ック入力が11ighレベルのときにはTaはオフ状態
となっているのでToのコレクタに接続されているT
2 。
T6の共通エミッタには電流が殆ど流れずTe1Taの
コレクタ間に接続されたノイズリミッタ抵抗18を介し
てわずかに流れるのみとなる。従って、この状態ではフ
リップフロップは変化せず、TaがオンでTaがオフの
ままである。このD入力がLowになってから、クロッ
ク入力をLowレベルに落すと、Tlがオフで’Taが
オンとなる。すると、T6がオン状態となることができ
るので、T6のコレクタ端子はR+、R3,Taのコレ
クタエミッタ間、Taのコレクタ・エミッタ間を介して
定電流1 、 w尊重が流れ、T6のコレクタはLow
レベルとなる。すなわち、TaのコレクタもLowレベ
ルになる。これがLowとなるとT++がLowレベル
となりTaのベースがLowレベルとなる。すなわち、
Taがオンからオフ状態に変化する。Taがオフとなる
とTaのコレクタがII i ghレベルすなわぢ、V
oc−R+1+となり、このllighレベルよりもT
l11のペースエミッタ間電圧降下及びR7に流れる電
圧降下を加えた電圧だけ低いlIighレベルがTaの
ベースに印加され、Taはオフからオン状態状態となり
、そのコレクタ端子はLowレベルとなる。そして、再
び双安定の状態となり、クロック入力がll1Hhレベ
ルになってもこの双安定状態は保持されることになる。
コレクタ間に接続されたノイズリミッタ抵抗18を介し
てわずかに流れるのみとなる。従って、この状態ではフ
リップフロップは変化せず、TaがオンでTaがオフの
ままである。このD入力がLowになってから、クロッ
ク入力をLowレベルに落すと、Tlがオフで’Taが
オンとなる。すると、T6がオン状態となることができ
るので、T6のコレクタ端子はR+、R3,Taのコレ
クタエミッタ間、Taのコレクタ・エミッタ間を介して
定電流1 、 w尊重が流れ、T6のコレクタはLow
レベルとなる。すなわち、TaのコレクタもLowレベ
ルになる。これがLowとなるとT++がLowレベル
となりTaのベースがLowレベルとなる。すなわち、
Taがオンからオフ状態に変化する。Taがオフとなる
とTaのコレクタがII i ghレベルすなわぢ、V
oc−R+1+となり、このllighレベルよりもT
l11のペースエミッタ間電圧降下及びR7に流れる電
圧降下を加えた電圧だけ低いlIighレベルがTaの
ベースに印加され、Taはオフからオン状態状態となり
、そのコレクタ端子はLowレベルとなる。そして、再
び双安定の状態となり、クロック入力がll1Hhレベ
ルになってもこの双安定状態は保持されることになる。
なおフリップフロップの出力はTaのコレクタ端子の電
圧をエミフタファロアTI2を介して出力されている。
圧をエミフタファロアTI2を介して出力されている。
クロックがlligh状態であるとき、クリア入力CR
をllighにすると、トランジスタT5は強制的にオ
ン状態となるので、T5のコレクタ、従ってTaのコレ
クタは強制的にLowレベルになり、Tzのコレクタは
lligh状態となる。すなわち、出力端子Qは強制的
にLowレベルとなる。
をllighにすると、トランジスタT5は強制的にオ
ン状態となるので、T5のコレクタ、従ってTaのコレ
クタは強制的にLowレベルになり、Tzのコレクタは
lligh状態となる。すなわち、出力端子Qは強制的
にLowレベルとなる。
なお、ノイズリミッタ抵抗18は、前述のように、電流
切換動作の際に例えばトランジスタT7を完全にオフと
せずにリーク電流を流すことによってノイズを低減する
ためのものである。
切換動作の際に例えばトランジスタT7を完全にオフと
せずにリーク電流を流すことによってノイズを低減する
ためのものである。
第6図(C)には第6図(a)及び[blに示した4人
力OR/NOR回路を本発明に従って配置されたゲート
セル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線
は太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び
出力はそれぞれ第6図(a)及び[b)に示したものと
対応するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線
として■cc電源ライン16.V、、電源ライン17が
設けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッ
タ抵抗用の抵抗18は、セルの外周部に配設されている
。
力OR/NOR回路を本発明に従って配置されたゲート
セル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線
は太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び
出力はそれぞれ第6図(a)及び[b)に示したものと
対応するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線
として■cc電源ライン16.V、、電源ライン17が
設けられ、この電源ライン16.17の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ21を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッ
タ抵抗用の抵抗18は、セルの外周部に配設されている
。
本発明によれば1セルに1本のノイズリミッタ抵抗を配
置したので1セル単位でE CL II積みゲートを構
成することが可能となるとともに、セルの周辺にノイズ
リミッタ抵抗を配置したことによってICg造に必要な
各素子相互の位置合わせ余裕を最小にできセルサイズを
小さくすることが可能となって高集積化を図ることがで
きる。
置したので1セル単位でE CL II積みゲートを構
成することが可能となるとともに、セルの周辺にノイズ
リミッタ抵抗を配置したことによってICg造に必要な
各素子相互の位置合わせ余裕を最小にできセルサイズを
小さくすることが可能となって高集積化を図ることがで
きる。
第1図(a)は本発明の原理を示す概念図、第1図(b
lは本発明の半導体集積回路によって構成された2セル
のパターン配置を示すレイアウト図、 第2図はゲートアレイLSIチップのレイアウトを示す
レイアウト図、 第3図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECL 4人力OR/NORの回路図、ブロック図及び
半導体集積回路のパターン図、 第4図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECL 2人力NOR回路の回路図、ブロック図及び半
導体集積回路のパターン図、 第5図(a)、 (bl、 (C1はそれぞれ定電流型
ECLAND/ NAND回路の回路図、ブロック図及
び半導体集積回路のパターン図、 第6図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECLD−ラッチ回路の回路図、ブロック図及び半導体
集積回路のパターン図、 第7図は従来のゲートアレイにおける4セルにおける配
置を示すレイアウト図である。 15・・・セル、 16・・・v e g電源ライン、 17・・・V CC電源ライン、 18・・・ノイズリミッタ1氏抗、 19・・・一層目チャネル領域、 20・・・二層目チャネル領域、 21・・・入力ゲートトランジスタ。 特許出願人 富士通株式会社 202l−6−7zし刊r オ鉋明の一笑凭イ列め−F−俤図 瘍 1 図 (a) 瘍 1rlA ゲーヤアレイの平@凹 1ih2 繻 cc 定電il”1EcLA人’COR/NOR籐 3 回 (a) 第 3 図 (b) cc VEI: 定電i型ECL 2人力NOR (b) 定t’ 7U ”i−I MfiみECL AND/N
AND 回mV!! 5 図 (a) 瘍 5 図 (b) 又電3免1弾錠特みD−プ、7千回關 (b)
lは本発明の半導体集積回路によって構成された2セル
のパターン配置を示すレイアウト図、 第2図はゲートアレイLSIチップのレイアウトを示す
レイアウト図、 第3図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECL 4人力OR/NORの回路図、ブロック図及び
半導体集積回路のパターン図、 第4図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECL 2人力NOR回路の回路図、ブロック図及び半
導体集積回路のパターン図、 第5図(a)、 (bl、 (C1はそれぞれ定電流型
ECLAND/ NAND回路の回路図、ブロック図及
び半導体集積回路のパターン図、 第6図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECLD−ラッチ回路の回路図、ブロック図及び半導体
集積回路のパターン図、 第7図は従来のゲートアレイにおける4セルにおける配
置を示すレイアウト図である。 15・・・セル、 16・・・v e g電源ライン、 17・・・V CC電源ライン、 18・・・ノイズリミッタ1氏抗、 19・・・一層目チャネル領域、 20・・・二層目チャネル領域、 21・・・入力ゲートトランジスタ。 特許出願人 富士通株式会社 202l−6−7zし刊r オ鉋明の一笑凭イ列め−F−俤図 瘍 1 図 (a) 瘍 1rlA ゲーヤアレイの平@凹 1ih2 繻 cc 定電il”1EcLA人’COR/NOR籐 3 回 (a) 第 3 図 (b) cc VEI: 定電i型ECL 2人力NOR (b) 定t’ 7U ”i−I MfiみECL AND/N
AND 回mV!! 5 図 (a) 瘍 5 図 (b) 又電3免1弾錠特みD−プ、7千回關 (b)
Claims (2)
- (1)トランジスタと抵抗の組合わせからなり縦積みゲ
ートも結線可能な電流切換型論理回路用セルにおいて、
縦積みゲートの電流切換動作にともなうノイズを低減す
るノイズリミッタ抵抗を前記セルの外周囲近傍に配設し
、前記電流切換型論理回路の入力ゲート用トランジスタ
をセルの中央付近であって電源ライン間に配設すること
を特徴とする半導体集積回路。 - (2)前記ノイズリミッタ抵抗は、1個のセルの3辺の
近傍に配設されてなることを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載の半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61008392A JPS62166542A (ja) | 1986-01-18 | 1986-01-18 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61008392A JPS62166542A (ja) | 1986-01-18 | 1986-01-18 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62166542A true JPS62166542A (ja) | 1987-07-23 |
JPH051981B2 JPH051981B2 (ja) | 1993-01-11 |
Family
ID=11691923
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61008392A Granted JPS62166542A (ja) | 1986-01-18 | 1986-01-18 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62166542A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5124776A (en) * | 1989-03-14 | 1992-06-23 | Fujitsu Limited | Bipolar integrated circuit having a unit block structure |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5925260A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
-
1986
- 1986-01-18 JP JP61008392A patent/JPS62166542A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5925260A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-09 | Fujitsu Ltd | 半導体装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5124776A (en) * | 1989-03-14 | 1992-06-23 | Fujitsu Limited | Bipolar integrated circuit having a unit block structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH051981B2 (ja) | 1993-01-11 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |