JPS63194348A - ゲ−トアレイ - Google Patents

ゲ−トアレイ

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JPS63194348A
JPS63194348A JP62027785A JP2778587A JPS63194348A JP S63194348 A JPS63194348 A JP S63194348A JP 62027785 A JP62027785 A JP 62027785A JP 2778587 A JP2778587 A JP 2778587A JP S63194348 A JPS63194348 A JP S63194348A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gate
cell
channel transistor
cells
basic
Prior art date
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Pending
Application number
JP62027785A
Other languages
English (en)
Inventor
Hajime Kubosawa
久保沢 元
Mitsugi Naito
内藤 貢
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP62027785A priority Critical patent/JPS63194348A/ja
Priority to DE3850790T priority patent/DE3850790T2/de
Priority to EP88101818A priority patent/EP0278463B1/en
Priority to US07/154,104 priority patent/US4851891A/en
Priority to KR8801182A priority patent/KR900008025B1/ko
Publication of JPS63194348A publication Critical patent/JPS63194348A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ゲートアレイの配線領域に、ハスドライバ用のトランス
ミッションゲートを形成するための特定セルを埋込んで
おくことにより、バスドライバの構成に必要な基本セル
の数を、半分以下に減少することができる。このような
特定セルが埋込まれている領域は、トランスミッション
ゲートを形成しないときは、通常の配線領域と同様に使
用できる。
〔産業上の利用分野〕
本発明はゲートアレイに係り、とくに、ゲートアレイに
おける配線領域の有効利用に関する。
ゲートアレイは、比較的低コストかつ短期間で、セミカ
スタム半導体集積回路を開発できるという特徴から、需
要が増大しつつある。これと同時に、多機能化および高
集積化に対する要求も、高まりつつある。このために、
配線領域の有効利用を計る必要がある。
〔従来の技術〕
従来のゲートアレイの構造を第4図に示す。すなわち、
シリコンウェハ等のチップ4oの上には、おのおのが複
数の基本セルがら成る基本セル列41が互いに平行に配
列されている。隣接する基本セル列41どうしは、所定
幅の空き領域、すなわち、配線領域42で隔てられてい
る。配線領域42は、主として基本セル列41の間を接
続する配線層を形成するために、設けられている。チッ
プ4oの周辺部には、チップ40の内部に形成される回
路と外部回路とのインターフェースを形成するための、
複数のI 10セル43が設けられている。
基本セル列41を構成している各基本セルは、第5図に
示す構造を有している。すなわち、基本セル列41に直
交する方向に伸びる、平行な二つのゲート電極51およ
び52と、これらのゲート電極から成るPチャネルトラ
ンジスタPiとP2およびNチャネルトランジスタN1
とN2の、それぞれのソースもしくはドレイン領域を形
成するP型拡散領域53およびN型拡散領域54が設け
られている。このようにして、ゲート51を共有するP
チャネルトランジスタPLとNチャネルトランジスタN
lとから成るトランジスタ対と、ゲート52を共有する
PチャネルトランジスタP2とNチャネルトランジスタ
N2とから成るトランジスタ対とが形成される。図に示
すように、おのおののトランジス多のゲート幅はWまた
はゲート幅/ゲート長比はW/Lである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
第4図に示す従来のゲートアレイにおいては、チップ4
0の上の回路は、第5図に示す基本セルを用いて構成さ
れる。このために、この基本セルを構成するトランジス
タの駆動能力が小さすぎることが問題になる場合には、
複数の基本セルを用い、等価的に大きなゲート幅/ゲー
]・長比を有するトランジスタを形成することが行われ
る。
その−例として、バスドライバを構成するトランスミッ
ションゲートがある。トランスミッションゲートは、パ
スラインとドライバ間を接続・切断するスイッチとして
機能し、その信号遅延時間が、できるだけ小さいことが
要求される。このために、トランスミッションゲートを
構成するトランジスタのゲート幅/ゲート長比を充分大
きくとり、トランスミッションゲートのオン時における
抵抗値を下げる。通常、第5図に示す基本セルのトラン
ジスタの2〜3倍のゲート幅/ゲート長比が必要とされ
、このために、基本セルが並列接続して用いられる。
しかしながら、第5図の基本セルを構成するトランジス
タは、ゲートあるいは、ドレインもしくはソース領域の
いずれかを共有しているために、並列接続された基本セ
ル内には、使用されない無効なトランジスタが生じる。
したがって、多数のバスドライバを組み込む回路では、
このような無効トランジスタによるチップ面積利用効率
の低下が無視できなくなる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記のような、従来のゲートアレイにおける問題は、お
のおのが複数の基本セルから成る複数の基本セル列が、
半導体基板上において、互いに平行に、かつ、隣接する
該基本セル列相互間に設けられた配線領域を隔てて、配
置されており、おのおのの該基本セルは、所定のゲート
幅またはゲート幅/ゲート長比を有するPチャネルトラ
ンジスタとNチャネルトランジスタから成るゲートアレ
イにおいて、 バスドライバ用のトランスミッションゲートを形成する
ために、基本セル列に平行なゲートを有し、かつ、その
ゲート幅またはゲート幅/ゲート長比が、基本セルを構
成するトランジスタのゲート幅またはゲート幅/ゲート
長比の二倍以上である一対のPチャネルトランジスタと
Nチャネルトランジスタから成る特定セルが、所定の配
線領域に、埋込まれていることを特徴とするゲートアレ
イを提供することにより、解決される。
〔作用〕
バスドライバ用のトランスミッションゲートは、新たに
配線領域に埋込まれた、基本セルにおけるトランジスタ
より大きなゲート幅またはゲート幅/ゲート長比を有す
るトランジスタから成る特定セルにより形成され、基本
セルを用いて構成する必要がなくなる。その結果、無効
トランジスタが生じず、また、バスドライバを形成する
ために必要な基本セル数が、従来のゲートアレイの半分
以下に低減される。
〔実施例〕
第2図はバスドライバの構成を示す回路図である。図示
のバスドライバは、ドライバ21に、Pチャネルトラン
ジスタ22とNチャネルトランジスタ23とから成るト
ランスミッションゲートを直列に接続して、構成される
。このトランスミッションゲートが、トランジスタ22
および23のゲートへ入力する制御信号CNTおよびa
下にしたがって、バスドライバの人力(IN)側に接続
されている回路と出力(OUT )側に接続されている
パスライン(いずれも図示省略)との間の接続をオン・
オフする。
第2図において、ドライバ21は、例えば、通常のCM
OSインバータ接続のバッファ回路であり、第5図の基
本セル一つから、二つのドライバ21が構成できる。一
方、Pチャネルトランジスタ22およびNチャネルトラ
ンジスタ23は、それぞれ独立のゲートを有している必
要があるので、第5図の基本セル一つから、一つのトラ
ンスミッションゲートしか構成できない。すなわち、第
5図において、PチャネルトランジスタP1とNチャネ
ルトランジスタN2が、トランスミッションゲートを構
成するために使用されたとすると、Pチャネルトランジ
スタP2とNチャネルトランジスタN1は無効となる。
第1図は、本発明のゲートアレイの構造を示す、半導体
チップの平面図である。第4図に示した従来のゲートア
レイにおけると同様に、チップ10の上に、複数の基本
セル列11が、相互に配線領域12を隔てて、平行に配
列されている。また、チップ10の周辺部に、I10セ
ル13が形成されていることも同様である。しかしなが
ら、チップ10においては、所定の配線領域121に、
トランスミッションゲートを形成するための特定セル1
4が、通常は複数個、埋込まれている。
第3図は、上記特定セル14、および、これに隣接する
基本セル列11の拡大図である。図において、一つの特
定セル14と、この特定セル14と共にバスドライバを
形成する、基本セル列11の中の一つの基本セル111
とを、斜線を付して示しである。図示のように、特定セ
ル14は、基本セル列11に平行な方向に伸びた細長い
形状を有する。
おのおのの特定セル14は、第6図に示すように、セル
の長手方向に平行なゲート電極61および62とP型拡
散領域63およびN型拡散領域64とから、それぞれ形
成される、一対のPチャネルトランジスタP3とNチャ
ネルトランジスタN3とを有する。ゲート電極61およ
び62が基本セル列11に平行な方向に伸びているので
、PチャネルトランジスタP3とNチャネルトランジス
タN3は、基本セルを構成するPチャネルトランジスタ
およびNチャネルトランジスタのゲート幅W(第5図参
照)より大きな、例えば3Wに相当するゲート幅、を待
つことができる。
P型拡散領域63およびN型拡散領域64は、アルミニ
ウム(AI)等の金属配線65および66により接続さ
れるとともに、それらの共通ノードが、第3図に示すよ
うに、隣接する基本セル列11の中の基本セル111と
112に、それぞれ接続される。なお、第6図において
、ゲート電極61および62は、金属配線により、制御
信号CNTおよびTの信号源(図示省略)に、それぞれ
接続される。このようにして、基本セル列間の配線領域
に埋込まれた特定セルを用いて、第2図に示したと等価
なバスドライバが構成される。
この特定セルが用いられない場合には、その埋込まれて
いる領域は、通常の配線領域と同様に使用することがで
きる。したがって、任意の複数の配線領域に特定セルを
埋込んでおくことが可能であり、このうちから、必要な
特定セルを適宜選択して使用し、その他の特定セル埋込
領域を配線領域として使用することも可能である。また
、特定セルが使用されている場合でも、特定セルと基本
セルとの間の領域は、通常の配線領域と同様に使用でき
る。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ゲートアレイを用いてバスドライバを
含む回路を形成する際に、トランスミッションゲートは
配線領域に形成されるので、このために基本セルを使用
する必要がなくなる。その結果、基本セルおよび配線領
域の有効利用が可能となり、チップの利用効率の向上で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明のゲートアレイの構造を示す、半導体
チップの平面図、 第2図は、バスドライバの構成例を示す回路図、第3図
は、トランスミッションゲート、および、これに隣接す
る基本セル列の拡大図、 第4図は、従来のゲート・アレイの構造を示す、半導体
チップ平面図、 第5図は、従来のゲートアレイにおける基本セル列を構
成している基本セルのバルクパターンを示す平面図、 第6図は、本発明のゲートアレイにおけるトランスミッ
ションゲートのバルクパターンの一例を示す平面図であ
る。 図において、10はチップ、11は基本セル列、111
と112は基本セル、12と121は配線領域、13は
I10セル、14はトランスミッションゲートを形成す
るための特定セル、21はドライバ、22はPチャネル
トランジスタ、23はNチャネルI・ランジスタ、61
および62はゲート電極、63はP型拡散領域、64は
N型拡散領域、65および66は金属配線、P3はPチ
ャネルトランジスタ、N3はNチャネルトランジスタ、
CNTおよびTは制御信号とその反転信号である。 $2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)おのおのが複数の基本セルから成る複数の基本セ
    ル列が、半導体基板上において、互いに平行に、かつ、
    隣接する該基本セル列相互間に設けられた配線領域を隔
    てて、配置されており、おのおのの該基本セルは、所定
    のゲート幅またはゲート幅/ゲート長比を有するPチャ
    ネルトランジスタとNチャネルトランジスタから成るゲ
    ートアレイにおいて、バスドライバ用のトランスミッシ
    ョンゲートを形成するための特定セルが、所定の該配線
    領域に、埋込まれていることを特徴とするゲートアレイ
  2. (2)該特定セルは、該基本セル列に平行なゲートを有
    し、かつ、そのゲート幅またはゲート幅/ゲート長比が
    、該基本セルを構成する該トランジスタの該ゲート幅ま
    たはゲート幅/ゲート長比の二倍以上である一対のPチ
    ャネルトランジスタとNチャネルトランジスタから成る
    ことを得徴とする特許請求の範囲第1項記載のゲートア
    レイ。
JP62027785A 1987-02-09 1987-02-09 ゲ−トアレイ Pending JPS63194348A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62027785A JPS63194348A (ja) 1987-02-09 1987-02-09 ゲ−トアレイ
DE3850790T DE3850790T2 (de) 1987-02-09 1988-02-08 Gatematrix mit in Verbindungsgebiet begrabenem Transistor.
EP88101818A EP0278463B1 (en) 1987-02-09 1988-02-08 Gate array having transistor buried in interconnection region
US07/154,104 US4851891A (en) 1987-02-09 1988-02-09 Gate array having transistor buried in interconnection region
KR8801182A KR900008025B1 (en) 1987-02-09 1988-02-09 A gate array with transistor in wiring region

Applications Claiming Priority (1)

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JP62027785A JPS63194348A (ja) 1987-02-09 1987-02-09 ゲ−トアレイ

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JPS63194348A true JPS63194348A (ja) 1988-08-11

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ID=12230630

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JP62027785A Pending JPS63194348A (ja) 1987-02-09 1987-02-09 ゲ−トアレイ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02148754A (ja) * 1988-11-29 1990-06-07 Nec Corp ゲートアレー型半導体装置
JP2006142664A (ja) * 2004-11-19 2006-06-08 Tohoku Ricoh Co Ltd 印刷装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5851536A (ja) * 1981-09-24 1983-03-26 Ricoh Co Ltd マスタスライスチツプ
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JPS60108093A (ja) * 1983-11-17 1985-06-13 三洋電機株式会社 循環式乾燥機

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