JPH0265157A - マスタスライス型半導体集積回路装置 - Google Patents

マスタスライス型半導体集積回路装置

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JPH0265157A
JPH0265157A JP21670688A JP21670688A JPH0265157A JP H0265157 A JPH0265157 A JP H0265157A JP 21670688 A JP21670688 A JP 21670688A JP 21670688 A JP21670688 A JP 21670688A JP H0265157 A JPH0265157 A JP H0265157A
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JP
Japan
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cell
wiring
bus
slice type
master
Prior art date
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Pending
Application number
JP21670688A
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English (en)
Inventor
Daisuke Miura
大祐 三浦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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〕 本発明はマスタスライス型LSIに係り、特に大チップ
化され、かつ長大化した内部バスネットワークを有する
マスタスライス型LSIにおけるバスドライバの改良に
関し、 マスタスライス型LSIにおいて、新たにドライブトラ
ンジスタを増設することなく、バス駆動能力を向上しう
るバスドライバを備えたヤスタスライス型LSIを提供
することを目的とし、基本セルの領域、配線チャネルお
よび入出力セルの領域が末結線状態で予め形成されたマ
スタチップと、前記マスタチップ上の各fi域に任意の
可変配線パターンを形成することにより論理ブロック、
内部バスおよびドライブトランジスタを有するバスドラ
イバが形成されてなるマスタスライス型半導体集積回路
装置において、前記ドライブトランジスタは前記入出力
セルの領域内の未使用の入出力セルに含まれるトランジ
スタに配線パターニングを形成して構成される。
〔産業上の利用分野〕
本発明はマスタスライス型LSIに係り、特に大チップ
化され、かつ長大化した内部バスネットワークを有する
マスタスライス型LSIにおけるバスドライバの改良に
関する。
マスタスライス型LSrは、各種ゲートアレイの製造に
適している。マスタスライス型LSIはしSlの拡散層
を共通パターン化してマスタチップを作成しておき、配
線層だけをユーザから要求される仕様に応じて個別的に
設計することにより製造される多品種少址生産向けのL
SIである。
このマスタスライス型LSIによれば、拡散層の共通パ
ターン化によりLSIの納期の短縮化を図ることができ
る。
このマスタスライス型LSIにより、MPU(Micr
o Processor Unit)を作成する場合、
ALtJ(八rithn+ctic  Logic  
unit  )  、 RAM(IlandomAcc
ess Henory)等の複数の論理ブロックととと
もに、各論理ブロック相互間を結ぶ内部バス回路をマス
タチップ上に形成する。
内部バス回路は、各論理ブロック相互間のデータの送受
を行うバストランシーバと、このパストランシーバにデ
ータを転送するためのバスネットワークとを備えて構成
される。パストランシーバはデータをバスネットワーク
から受信するバスレシーバとデータをバスネットワーク
に送出するバスドライバとからなる。さらに、バスドラ
イバは論理ブロックの出力データの送信制御を行う制御
部とバスネットワークを駆動するドライブトランジスタ
とからなる0本発明はこのドライブトランジスタに関す
るものである。
半導体技術の進歩ならびにLSIの機能向上の要請から
LSI一般に大規模化が進み、1チツプ当りに実装され
る論理ブロック数が増大する傾向にある。かかる大チッ
プ化は各論理ブロック間を結ぶ内部バス回路の長大化(
例えば、数量にも及ぶ)を招来し、それに伴なってドラ
イブトランジスタの大駆動能力化が必要とされる。
〔従来の技術〕
まず、最初にマスタスライス型LSIの概要を簡単に説
明しておく。第3図にCMOSゲートアレイのマスタス
ライス型LSIの概要を示す。
マスタスライス型LSIは、1つの半導体基板上に複数
の基本セル2からなる基本セル領域、各基本セル2相互
間を結ぶための配線チャネル3、および複数の入出力セ
ル(以下、I10セル4という、)からなるI10セル
領域を予め形成してマスタチップ1を作っておき、上記
基本セル2、配線チャネル3、I10セル4上にユーザ
側からの注文に応じて配線パターンを形成して完成する
、いわゆるカスタムICである。
基本セル2の領域は、0MO3)−ランジスタを用いて
2個一対の基本セル2をY方向に複数犯べて1列の基本
セルを形成し、かつ、その基本セル列をX方向に間に配
線チャネル3を介在させた繰返しパターンで末結線状態
にて敷並べて構成される。
I10セル4は、マスタチップ1の周端に治って複数敷
並べられており、入出力用バッド21、入出力トランジ
スタ(0MO3)22.23が−予め末結線状態で形成
されている。
次に、以上のマスタスライス型LSIを用いてMPtJ
を作る場合、第4図に示すように、基本セル2のfn5
!JUを用いて論理ブロック5,7.9およびパストラ
ンシーバ6.8.10を形成する。形成方法はカスタム
マスクを用いて第2層配線により行う。一方、配線チャ
ネル3を用いてバスネットワーク11を形成する。形成
方法は上記と同様である。
論理ブロック5,7.9はMPUの機能を実現するため
のALU、RAM等である。バストランシーバ6.8.
10は各論理ブロック5,7.9をバスネットワーク1
1を介してデータやインスI−ラクションを転送するた
めのものである。各論理ブロック5,7.9ごとにそれ
ぞれ形成される。
ここで、パストランシーバ6の構成を第5図に示す。こ
の第5図は1ビット当りの構成を詳細に示したものであ
り、6−1〜6.たけビット数に応じて複数設けられる
。1ビット当りのパストランシーバ6のバスネットワー
ク11からのデータを論理ブロック5側に受信するため
のバスレシーバ12と、論理ブロック5からのデータを
バスネットワーク11側に送出するためのバスドライバ
13とからなる。パスレシーバ12とバスドライバ13
の動作モード切替えは制御信号Cの“H”“L”の論理
切替えにより行われる。
次に、バスドライバ13の構成を第6図に示す。
この第6図は1ビア1〜分について示したものであり、
8ビツトであれば8ビツト分だけ並列に設けられる。バ
スドライバ13は制御信号Cにより入力データAの出力
を制御する制御部25と、この制御部25の出力を受け
てバスネットワーク11を駆動する駆動部26とからな
る。制御部25はN O’I’ゲート15、NOTゲー
1へ16、NANDゲート14およびNOR,ゲート1
7からなる。駆動部26は電源電圧V。0と接地GND
間に形成されたCMOSトランジスタ(以下、ドライブ
トランジスタ18.19という、)よりなる。このバス
ドライバ13は、第7図の真理値表に示すように、制御
信号C−“L′”のとき、A 4i子に人力されたデー
タをドライブトランジスタ18.19およびX端子を介
してバスネットワーク11に出力する。一方、制御信号
C=“H”のとき、X端子はハイインピーダンスZとな
り、バスネットワーク11から切離されることになり、
データの送出は行なわれない、つまり、この制御信号C
=“H”ときは、パスレシーバ12による受信モードの
ときである。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上のマスタスライス型LSIに形成されるバスドライ
バ13の間顕点は、マスタスライス型LSIが大チップ
化されるに伴なってバスネットワーク11に接続される
論理ブロック5,7.9・・・の数が増大し、それに伴
なってバスネットワーク11の長さが長大化(数ny+
にも及ぶことがある。)シた場合に、バスネットワーク
11を駆動するドライブトランジスタ18.19に相当
大きな駆動能力が必要とされることである。ドライブト
ランジスタ18.19の駆動能力を向上させるためには
必然的に大きな面積のトランジスタを使用しなければな
らず、LSIの集積密度の向上に逆行することとなる。
このことは、LSIの大チップ化に伴なってさらに著し
いものとなる。
そこで、本発明はマスタスライス型LSIにおいて、新
たにドライブトランジスタを増設することなく、バス駆
動能力を向上しうるバスドライバを備えたマスタスライ
ス型LSIを提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
マスタスライス型LSIにおいて、集積度が向上した場
合、必要な論理システムを複数チップ用いることなく、
1つのチップ内で構成することができ、したがって外部
とのインタフェースを多く必要としないことになる。そ
の結果、外部とのインタフェースをとるためのI10セ
ルの領域に不使用のI10セルが生じる。一方、このI
10セルはもともとI10パッドを通じて外部に信号を
伝達させるものであり、大駆動能の入出力トランジスタ
を備えている。そこで、本発明は上記の点に着目して以
下のように構成した。
すなわち、本発明は、基本セル(2)の領域、配線チャ
ネル(3)および入出力セル(4)の領域が末結線状態
で予め形成されたマスタチップ(1)と、前記マスタチ
ップ(1)上の各領域に任意の可変配線パターンを形成
することにより論理ブロック(5,7、9)、内部バス
(11)およびドライブトランジスタを有するバスドラ
イバ(13)が形成されてなるマスタスライス型半導#
集積回路装置において、前記ドライブトランジスタは前
記入出力セル(4)の領域内の未使用の入出力セル(2
4)に含まれるトランジスタ(22,23)に配線パタ
ーニングを形成して構成する。
〔作用〕
以上の構成からなる本発明によれば、I10セル(4)
の領域内の未使用の入出力セル(24)に含まれるトラ
ンジスタ(22,23)をバスドライバ(13)のドラ
イブトランジスタ(1819)として利用し、当該トラ
ンジスタ(22゜23)がバスネットワーク(11)を
駆動する。
トランジスタ(22,23>はもともと高駆動能力を有
して形成されており、充分にバスネットワーク(11)
を駆動できる。したがって、本発明によれば、新たにド
ライブトランジスタ(18゜19)を増設しなくても大
チップ化されたマスタスライス型LSIにおいて不必要
に大チップ化を助長することがない。
〔実施例〕
次に、本発明に係る実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に本発明の実施例を示す。第1図において、従来
例(第3図〜第8図)に示す部分と重複する部分には同
一の符号を付して説明は省略する。
本実施例において、従来例と異なる部分は、バスドライ
バ13の駆動部26を基本セル2の領域を用いて形成す
るのではなく、I10セル4の領域内に生じる未使用の
I10セル4(以下、これを空I10セル24という。
)の出力トランジスタ(PMO3>22および出力トラ
ンジスタ(NMO3)23を利用し、制御部25は基本
セル2の領域を用いて形成するようにした点である。
すなわち、第8図に示すように、基本セル2のうち出力
セル20は、通常、CMO3)−ランジスタの出力トラ
ンジスタ22と出力トランジスタ23、出力パッド21
および出力トランジスタ22と出力トランジスタ23の
ドレイン・ソース間の接続点から出力バッド21に接続
する配線27からなる。しかし、この出力セル20が不
使用であった場合、余剰トランジスタとしてそのままマ
スタスライス型LSI上に形成したままであり、取除く
ようなことはしない。
そこで、第2図に示すように、パストランシーバ6内に
はバスドライバ13の部制御部25まで基本セル2を用
いて形成しておき、駆動部26については、空I10セ
ル24の出力トランジスタ22、出力トランジスタ23
を利用する。この場合、空I10セル24内の配線27
は配線せず、X#i子側に導出するように配線する。配
線は第2層配線で行う、なお、第2図はパストランシー
バ6における1ビット分について示したものであり、複
数(N)ビット分については第2図の回路をN個並列的
に設ける。また、以上はパストランシーバ6について説
明したが、パストランシーバ8゜10についても同様で
あり、その説明は省略する。
なおまた、制御部25、駆動部26の動作は第6図と同
様なので説明を省略する。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、大チップ化され
たマスタスライス型LSIに生じる余剰110セル、す
なわち、空I10セルを有効に活用するとともに大駆動
能力のバスドライバを構成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の概要図、 第2図は本発明に係るバスドライバの回路図、第3図は
マスタスライス型LSIの基本構成図、第4図は基本セ
ル領域および配線チャネルの構成図、 第5図はパストランシーバのブロック図、第6図はバス
ドライバの回路図、 第7図は第6図の動作説明図、 第8図は出力セルの回路図である。 1・・・マスタチップ 2・・・基本セル 3・・・配線チャネル 4・・・I10セル 5・・・論理ブロック 6・・・バストランシーバ 7・・・論理ブロック 8・・・パストランシーバ 9・・・論理ブロック 10・・・パストランシーバ 11・・・バスネットワーク 12・・・バスレシーバ 13・・・バスドライバ 21・・・出力パッド 22・・・出力トランジスタ 23・・・出力トランジスタ 24・・・空I10セル 25・・・制御部 26・・・駆動部 本売B月にイ禾るバスドライバのロ路ロ第20 マスタズライス型LSIの基本#A口 第 3 回 基本℃ル碩成および配膝予ヤネルの填へ凹革42 ハ゛ズドライノマ バスドライバの回路図 第6 配 6ペストランシーバ バストランシーバのブローツク困 20エカセル 出力亡ルの回路図 第B凪

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基本セル(2)の領域、配線チャネル (3)および入出力セル(4)の領域が末結線状態で予
    め形成されたマスタチップ(1)と、前記マスタチップ
    (1)上の各領域に任意の可変配線パターンを形成する
    ことにより論理ブロック(5、7、9)、内部バス(1
    1)およびドライブトランジスタを有するバスドライバ
    (13)が形成されてなるマスタスライス型半導体集積
    回路装置において、 前記ドライブトランジスタは前記入出力セル(4)の領
    域内の未使用の入出力セル(24)に含まれるトランジ
    スタ(22、23)に配線パターニングを施して形成さ
    れていることを特徴とするマスタスライス型半導体集積
    回路装置。 2、請求項1記載の装置において、バスドライバ(13
    )は論理ブロック(5、7、9)からの出力データ(A
    )の送信を制御する制御部(25)と、制御部(25)
    の出力により出力データ(A)を内部バス(11)に送
    出する前記ドライブトランジスタ(22、23)とから
    なり、前記制御部(25)は基本セル(2)の領域への
    配線パターニングにより形成し、ドライブトランジスタ
    (22、23)は前記入出力セル(2)の領域内の未使
    用の入出力セル(2)に含まれるトランジスタに配線パ
    ターニングを施して形成されていることを特徴とするマ
    スタスライス型半導体集積回路装置。
JP21670688A 1988-08-30 1988-08-30 マスタスライス型半導体集積回路装置 Pending JPH0265157A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071725A (ko) * 2001-03-06 2002-09-13 산요 덴키 가부시키가이샤 반도체 장치와 그 패턴 레이아웃 방법

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