JPS6295852A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPS6295852A JPS6295852A JP60236604A JP23660485A JPS6295852A JP S6295852 A JPS6295852 A JP S6295852A JP 60236604 A JP60236604 A JP 60236604A JP 23660485 A JP23660485 A JP 23660485A JP S6295852 A JPS6295852 A JP S6295852A
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- Japan
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 9
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 abstract description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 abstract description 3
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices 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
- H01L27/04—Devices 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
- H01L27/10—Devices 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
- H01L27/118—Masterslice integrated circuits
- H01L27/11803—Masterslice integrated circuits using field effect technology
- H01L27/11807—CMOS gate arrays
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体集積回路に関し、特にCMOSトランジ
スタにおけるラッチアップ現象の防止を図った半導体集
積回路に関する。
スタにおけるラッチアップ現象の防止を図った半導体集
積回路に関する。
一般にゲートアレイ構造の半導体集積回路は、論理素子
を構成する基本素子を基本セルとし、このセルを固定的
にマトリクス状に配置し、任意の論理機能を実現するた
めに配線のみを可変に構成することにより、配線以前の
製造工程を共通化して多品種少量生産を可能にするもの
である。
を構成する基本素子を基本セルとし、このセルを固定的
にマトリクス状に配置し、任意の論理機能を実現するた
めに配線のみを可変に構成することにより、配線以前の
製造工程を共通化して多品種少量生産を可能にするもの
である。
第5図にゲートアレイ方式のCMOS半導体集積回路の
チンプレイアウト図を示す。図において、51は基本セ
ルのセル列、52はこれらセル列の外側や相互間に設け
た配線領域、53は人出力バッファ回路、54は信号引
き出しパッドであり。
チンプレイアウト図を示す。図において、51は基本セ
ルのセル列、52はこれらセル列の外側や相互間に設け
た配線領域、53は人出力バッファ回路、54は信号引
き出しパッドであり。
これらの配線領域52と基本セル列51において自動配
置配線プログラム処理を施すことにより、所望の論理機
能の配線を行うことができる。
置配線プログラム処理を施すことにより、所望の論理機
能の配線を行うことができる。
また、前記人出力バッファ回路53は、第6図に詳細に
示すように、入力保護回路61と、高駆動CMOSI−
ランジスタ領域62及び入出力バッファCMOS)ラン
ジスタ領域63とで構成している。前記高駆動CMOS
I−ランジスタ領域62は、出力バッファの最終段の高
駆動のNチャネルMOSトランジスタ領域64と、同じ
くPチャネルMO3)ランジスタ領域65とからなる。
示すように、入力保護回路61と、高駆動CMOSI−
ランジスタ領域62及び入出力バッファCMOS)ラン
ジスタ領域63とで構成している。前記高駆動CMOS
I−ランジスタ領域62は、出力バッファの最終段の高
駆動のNチャネルMOSトランジスタ領域64と、同じ
くPチャネルMO3)ランジスタ領域65とからなる。
また、人出力バッファCMOSトランジスタ領域63は
、出力バッファ回路構成時に前記高駆動CMOSトラン
ジスタ領域62を駆動し或いは入力バッファ回路を構成
するMOS)ランジスタのNチャネルMOS)ランジス
タ領域66とPチャネルMOSトランジスタ領域67と
からなる。68はこれらトランジスタのゲートである。
、出力バッファ回路構成時に前記高駆動CMOSトラン
ジスタ領域62を駆動し或いは入力バッファ回路を構成
するMOS)ランジスタのNチャネルMOS)ランジス
タ領域66とPチャネルMOSトランジスタ領域67と
からなる。68はこれらトランジスタのゲートである。
なお、この構成において、チップ面積やコストの低減等
の目的のために、領域62と63との間、換言すれば高
駆動PチャネルMO3)ランジスタ領域65と、人出力
バッファ領域63のNチャネルMOS)ランジスタ領域
66との間には特に配線領域は設けておらず、両頭域は
近接した構成となっている。
の目的のために、領域62と63との間、換言すれば高
駆動PチャネルMO3)ランジスタ領域65と、人出力
バッファ領域63のNチャネルMOS)ランジスタ領域
66との間には特に配線領域は設けておらず、両頭域は
近接した構成となっている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来の半導体集積回路では、PチャネルMO3
I−ランジスタ領域65とNチャネルMOSトランジス
タ領域66とが接近しているため、第7図のように両ト
ランジスタ間に寄生トランジスタが発生し、ラフチアツ
ブを生じ易い。
I−ランジスタ領域65とNチャネルMOSトランジス
タ領域66とが接近しているため、第7図のように両ト
ランジスタ間に寄生トランジスタが発生し、ラフチアツ
ブを生じ易い。
即ち、第7図において、PチャネルMO3I−ランジス
タ(65)のP型ソース領域71及びP型ドレイン領域
72をエミッタ、N基板77をベース、Pウェル78を
コレクタとした横型PNP トランジスタTr、とTr
3が構成される。また、NチャネルMOS)ランジスタ
(66)のN型ソース領域73又はN型ドレイン領域7
4をエミッタ、Pウェル78をベース、N基板77をコ
レクタとした縦型NPN)ランジスタTr2とTr4が
構成される。これらのトランジスタのベースにバイアス
を与えるベース抵抗はR,、R,であるが、■DD電極
75とベース77及び■3.電極76とベース78間の
抵抗で各拡散層の近傍に形成される分布定数抵抗である
。トランジスタTrl とTr2のエミッタ抵抗Rz、
R4は各々P及びNチャネルトランジスタのソース電極
71.73とVDtl又はVSS電極間に構成される抵
抗である。
タ(65)のP型ソース領域71及びP型ドレイン領域
72をエミッタ、N基板77をベース、Pウェル78を
コレクタとした横型PNP トランジスタTr、とTr
3が構成される。また、NチャネルMOS)ランジスタ
(66)のN型ソース領域73又はN型ドレイン領域7
4をエミッタ、Pウェル78をベース、N基板77をコ
レクタとした縦型NPN)ランジスタTr2とTr4が
構成される。これらのトランジスタのベースにバイアス
を与えるベース抵抗はR,、R,であるが、■DD電極
75とベース77及び■3.電極76とベース78間の
抵抗で各拡散層の近傍に形成される分布定数抵抗である
。トランジスタTrl とTr2のエミッタ抵抗Rz、
R4は各々P及びNチャネルトランジスタのソース電極
71.73とVDtl又はVSS電極間に構成される抵
抗である。
このため、例えば出力端子■。LITに十分大きな正の
外来雑音電圧が印加された場合、出力端子に繋がるトラ
ンジスタ’l’r、、 (信号が負の場合にはトラン
ジスタTr4になる)のベースとエミッタ間は順バイア
スされてTrユがオンとなり、雑音電流がトランジスタ
’[’r2のベース抵抗Rz ヲ通ってv3.に流入す
る。この結果、トランジスタ’l’rzがオンし、vo
oからトランジスタTr、のベース抵抗R,を通って電
流が流れ、トランジスタTr、をオンする。更に、トラ
ンジスタT r 。
外来雑音電圧が印加された場合、出力端子に繋がるトラ
ンジスタ’l’r、、 (信号が負の場合にはトラン
ジスタTr4になる)のベースとエミッタ間は順バイア
スされてTrユがオンとなり、雑音電流がトランジスタ
’[’r2のベース抵抗Rz ヲ通ってv3.に流入す
る。この結果、トランジスタ’l’rzがオンし、vo
oからトランジスタTr、のベース抵抗R,を通って電
流が流れ、トランジスタTr、をオンする。更に、トラ
ンジスタT r 。
のコレクク電流によりトランジスタTrzのベースが再
びバイアスされる。結局、第8図のように、トランジス
タTr、、Tr2、抵抗R,,R2゜R’r、Raとか
らなる閉ループ回路に正帰還がかかり、外来雑音による
トリガ電流が消失しても電源端子VDIllとVSS間
に電流が定常的に流れ、所謂ラフチアツブ現象が発生す
る。
びバイアスされる。結局、第8図のように、トランジス
タTr、、Tr2、抵抗R,,R2゜R’r、Raとか
らなる閉ループ回路に正帰還がかかり、外来雑音による
トリガ電流が消失しても電源端子VDIllとVSS間
に電流が定常的に流れ、所謂ラフチアツブ現象が発生す
る。
本発明の半導体集積回路は、チップサイズを大きくする
ことなくラッチアップを防止することができるように、
出力バッファの高駆動トランジスタを駆動するトランジ
スタ及び入力バッファのトランジスタの領域を、高駆動
トランジスタ領域に対して配線領域を挟んで配置したセ
ル列内に形成した構成としている。
ことなくラッチアップを防止することができるように、
出力バッファの高駆動トランジスタを駆動するトランジ
スタ及び入力バッファのトランジスタの領域を、高駆動
トランジスタ領域に対して配線領域を挟んで配置したセ
ル列内に形成した構成としている。
次に、本発明を図面を参照して説明する。
第1図は本発明のゲートアレイ方式のCMOS集積回路
の入出力バッファ回路近傍のレイアウト図である。図に
おいて、1は高駆動の出力バッファ最終段のNチャネル
MO3I−ランジスタ領域、2は同様にPチャネルMO
3)ランジスタ領域、3は入力保護回路領域、4は信号
引き出しパッド、5.6は基本セル列、7は前記領域1
.2.3゜4とセル列5間に設けた配線領域、8はセル
列5゜6間に設けた配線領域である。前記NチャネルM
O3)ランジスタ領域1にはNチャネルMOSトランジ
スタ11を、またPチ中ネルMO3)ランジスタ領域2
にはPチャネルMO3)ランジスタ12を夫々配置して
いる。また、前記セル列5゜6には夫々NチャネルMO
3I−ランジスタ列15及びPチャネルMOSトランジ
スタ列16をPウェル14内に配置し、所要のCMOS
回路を構成するようになっている。また、この実施例で
は配線9によって所望の論理機能を得るように回路構成
している。この配線9は、第1層配線21と第2層配線
22で多層構造に構成し、コンタクトホールやスルーホ
ール25等で所要の接続を図っている。
の入出力バッファ回路近傍のレイアウト図である。図に
おいて、1は高駆動の出力バッファ最終段のNチャネル
MO3I−ランジスタ領域、2は同様にPチャネルMO
3)ランジスタ領域、3は入力保護回路領域、4は信号
引き出しパッド、5.6は基本セル列、7は前記領域1
.2.3゜4とセル列5間に設けた配線領域、8はセル
列5゜6間に設けた配線領域である。前記NチャネルM
O3)ランジスタ領域1にはNチャネルMOSトランジ
スタ11を、またPチ中ネルMO3)ランジスタ領域2
にはPチャネルMO3)ランジスタ12を夫々配置して
いる。また、前記セル列5゜6には夫々NチャネルMO
3I−ランジスタ列15及びPチャネルMOSトランジ
スタ列16をPウェル14内に配置し、所要のCMOS
回路を構成するようになっている。また、この実施例で
は配線9によって所望の論理機能を得るように回路構成
している。この配線9は、第1層配線21と第2層配線
22で多層構造に構成し、コンタクトホールやスルーホ
ール25等で所要の接続を図っている。
そして、この実施例では第2図乃至第4図に夫々示すよ
うに入力バッファ、出力バッファ、人出カバッファの各
回路を構成する場合、これらは図示破線で囲むような各
ブロック31〜35の組み合わせで構成できる。ここで
、ブロック31は前記入力保護回路領域3で構成し、ブ
ロック33は高駆動の出力バッファ用のN及びPの各チ
ャネルMOSトランジスタ11.12で構成する。更に
ブロック32,34.35はファンクションセルとして
前記セル列5,6内のMOS)ランジスタ列14を用い
て構成する。図中、40〜49は各ブロックにおける夫
々の端子を示し、図示のように配線9で相互の接続を行
っている。なお、第1図においてブロック32,34.
35は論理図で表しているが、実際は前記したMOS)
ランジスタで所要の回路が構成されていることは言うま
でもない。
うに入力バッファ、出力バッファ、人出カバッファの各
回路を構成する場合、これらは図示破線で囲むような各
ブロック31〜35の組み合わせで構成できる。ここで
、ブロック31は前記入力保護回路領域3で構成し、ブ
ロック33は高駆動の出力バッファ用のN及びPの各チ
ャネルMOSトランジスタ11.12で構成する。更に
ブロック32,34.35はファンクションセルとして
前記セル列5,6内のMOS)ランジスタ列14を用い
て構成する。図中、40〜49は各ブロックにおける夫
々の端子を示し、図示のように配線9で相互の接続を行
っている。なお、第1図においてブロック32,34.
35は論理図で表しているが、実際は前記したMOS)
ランジスタで所要の回路が構成されていることは言うま
でもない。
この構成によれば、配線領域7はトランジスタ等の活性
領域は全く存在せず、配線領域8と同様である。このた
め、この配線領域7によって高駆動PチャネルMOSト
ランジスタ領域2とセル列5のNチャネルMO3)ラン
ジスタ15のPウェル14までの距離Wは極めて大きく
なる。したがって、この距離Wは第7図に示したトラン
ジスタTr3のベース幅Wの大きさを示すことになり、
第1図における領域2,7.14で構成される寄生横型
PNP )ランジスタのベース幅を大きなものにする。
領域は全く存在せず、配線領域8と同様である。このた
め、この配線領域7によって高駆動PチャネルMOSト
ランジスタ領域2とセル列5のNチャネルMO3)ラン
ジスタ15のPウェル14までの距離Wは極めて大きく
なる。したがって、この距離Wは第7図に示したトラン
ジスタTr3のベース幅Wの大きさを示すことになり、
第1図における領域2,7.14で構成される寄生横型
PNP )ランジスタのベース幅を大きなものにする。
これにより、この寄生トランジスタの直流電流増幅率は
小さくなり、ラッチアップの発生を有効に防止する。
小さくなり、ラッチアップの発生を有効に防止する。
また、この構成では従来の入出力バッファに相当するト
ランジスタをセル列に構成しているので、第6図におけ
る領域63を省略することができ、この省略によって得
られたスペースに新たにファンクションセル列を形成す
れば、結果としてチップサイズを大きくすることにはな
らない。
ランジスタをセル列に構成しているので、第6図におけ
る領域63を省略することができ、この省略によって得
られたスペースに新たにファンクションセル列を形成す
れば、結果としてチップサイズを大きくすることにはな
らない。
以上説明したように本発明は、出力バッファの高駆動ト
ランジスタを駆動するトランジスタ及び入力バッファの
トランジスタの領域を、高駆動トランジスタ領域に対し
て配線領域を挟んで配置したセル列内に構成しているの
で、高駆動トランジスタとこれ以外のトランジスタとの
間で生ずる寄生トランジスタのベース幅を大きくし、そ
の直流電流増幅率を小さくしてラッチアップを有効に防
止できる。また、高駆動トランジスタ以外のトランジス
タ領域を省略してここに新たにセル列を配置できるので
、セル列のトランジスタをファンクションセルとして構
成してもチップサイズを大きくすることはない。
ランジスタを駆動するトランジスタ及び入力バッファの
トランジスタの領域を、高駆動トランジスタ領域に対し
て配線領域を挟んで配置したセル列内に構成しているの
で、高駆動トランジスタとこれ以外のトランジスタとの
間で生ずる寄生トランジスタのベース幅を大きくし、そ
の直流電流増幅率を小さくしてラッチアップを有効に防
止できる。また、高駆動トランジスタ以外のトランジス
タ領域を省略してここに新たにセル列を配置できるので
、セル列のトランジスタをファンクションセルとして構
成してもチップサイズを大きくすることはない。
第1図は本発明の半導体集積回路の要部の平面レイアウ
ト図、第2図乃至第4図は入力バッファ。 出力バノファ、入出力バッファを示す図でこれらの図の
(a)は論理回路図、(b)はブロック回路図、第5図
は一般的なゲートアレイのレイアウト図、第6図はその
一部の拡大図、第7図は寄生トランジスタを説明するた
めの模式的な断面図、第8図は寄生サイリスクの回路図
である。 1・・・高駆動のNチャネルMO3)ランジスタ領域、
2・・・高駆動のPチャネルMO3)ランジスタ領域、
3・・・入力保護回路領域、4・・・信号引き出しパッ
ド、5.6・・・基本セル列、7,8・・・配線領域、
9・・・配線、14・・・Pウェル、15・・・入力バ
ッファ等のNチャネルMO5)ランジスタ、16・・・
入力バッファ等のPチャネルMO3)ランジスタ、21
・・・第1層配線、22・・・第2層配線、25・・・
コンタクト、31〜35・・・ブロック、40〜49・
・・端子、51・・・基本セル列、52・・・配線領域
、53・・・入出力バッファ、54・・・信号引き出し
バッド、62・・・高駆動CMOSトランジスタ領域、
63・・・入力バッファ等のCMOSトランジスタ領域
、64・・・高駆動NチャネルMOSトランジスタ領域
、65・・・高駆動PチャネルMOSトランジスタ領域
、66・・・入力バッファ等のN型MO3I−ランジス
タ領域、67・・・入力バッファ等のP型MO3)ラン
ジスタ領域、71.72・・・P型ソース・ドレイン領
域、73.74・・・N型ソース・ドレイン9M域、7
7・・・N型基板、78−Pウェル、Tr、=Tr4・
−寄生トランジスタ、R1へR4・・・抵抗。 第2図 (a) (b) 第5図 第0図 第7図 ■SS
ト図、第2図乃至第4図は入力バッファ。 出力バノファ、入出力バッファを示す図でこれらの図の
(a)は論理回路図、(b)はブロック回路図、第5図
は一般的なゲートアレイのレイアウト図、第6図はその
一部の拡大図、第7図は寄生トランジスタを説明するた
めの模式的な断面図、第8図は寄生サイリスクの回路図
である。 1・・・高駆動のNチャネルMO3)ランジスタ領域、
2・・・高駆動のPチャネルMO3)ランジスタ領域、
3・・・入力保護回路領域、4・・・信号引き出しパッ
ド、5.6・・・基本セル列、7,8・・・配線領域、
9・・・配線、14・・・Pウェル、15・・・入力バ
ッファ等のNチャネルMO5)ランジスタ、16・・・
入力バッファ等のPチャネルMO3)ランジスタ、21
・・・第1層配線、22・・・第2層配線、25・・・
コンタクト、31〜35・・・ブロック、40〜49・
・・端子、51・・・基本セル列、52・・・配線領域
、53・・・入出力バッファ、54・・・信号引き出し
バッド、62・・・高駆動CMOSトランジスタ領域、
63・・・入力バッファ等のCMOSトランジスタ領域
、64・・・高駆動NチャネルMOSトランジスタ領域
、65・・・高駆動PチャネルMOSトランジスタ領域
、66・・・入力バッファ等のN型MO3I−ランジス
タ領域、67・・・入力バッファ等のP型MO3)ラン
ジスタ領域、71.72・・・P型ソース・ドレイン領
域、73.74・・・N型ソース・ドレイン9M域、7
7・・・N型基板、78−Pウェル、Tr、=Tr4・
−寄生トランジスタ、R1へR4・・・抵抗。 第2図 (a) (b) 第5図 第0図 第7図 ■SS
Claims (1)
- 1、ゲートアレイ方式のCMOS集積回路において、P
及びNチャネルの各MOSトランジスタからなる出力バ
ッファ用の高駆動トランジスタ領域と、この高駆動トラ
ンジスタを駆動し或いは入力バッファとして作用するP
及びNチャネルのトランジスタ領域とを備え、この高駆
動トランジスタを駆動し或いは入力バッファとしてのト
ランジスタ領域を、前記高駆動トランジスタ領域に対し
て配線領域を挟んで配置したセル列内に構成したことを
特徴とする半導体集積回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60236604A JPH0787240B2 (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60236604A JPH0787240B2 (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6295852A true JPS6295852A (ja) | 1987-05-02 |
JPH0787240B2 JPH0787240B2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=17003101
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60236604A Expired - Lifetime JPH0787240B2 (ja) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0787240B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0193145A (ja) * | 1987-10-02 | 1989-04-12 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体集積回路装置 |
JPH02292603A (ja) * | 1989-05-02 | 1990-12-04 | Toyota Motor Corp | 発注指示カードの管理方法 |
US5204821A (en) * | 1989-10-16 | 1993-04-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Parts supply instruction apparatus |
JPH08186238A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60110137A (ja) * | 1983-11-18 | 1985-06-15 | Sanyo Electric Co Ltd | 半導体装置 |
-
1985
- 1985-10-22 JP JP60236604A patent/JPH0787240B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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JPH0787240B2 (ja) | 1995-09-20 |
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