JPH047871A - ゲート敷詰め方式ゲートアレイ - Google Patents
ゲート敷詰め方式ゲートアレイInfo
- Publication number
- JPH047871A JPH047871A JP2109401A JP10940190A JPH047871A JP H047871 A JPH047871 A JP H047871A JP 2109401 A JP2109401 A JP 2109401A JP 10940190 A JP10940190 A JP 10940190A JP H047871 A JPH047871 A JP H047871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gate
- cell
- transistors
- aluminum wiring
- gate array
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/90—Masterslice integrated circuits
- H10D84/903—Masterslice integrated circuits comprising field effect technology
- H10D84/907—CMOS gate arrays
Landscapes
- 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。
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]
この発明はゲート敷詰め方式ゲートアレイに関し、特に
ゲートアイソレーションを用いることで、セルの機能、
特性を変更することができるゲート敷詰め方式ゲートア
レイと提供するものである。
ゲートアイソレーションを用いることで、セルの機能、
特性を変更することができるゲート敷詰め方式ゲートア
レイと提供するものである。
[従来の技術]
セミカスタムLSIは特定ユーザーの仕様、性能の要求
によって開発されるLSIの内、製造工程を部分的に多
品種共通化して製造されるもので、その代表的なものに
ゲートアレイがある。
によって開発されるLSIの内、製造工程を部分的に多
品種共通化して製造されるもので、その代表的なものに
ゲートアレイがある。
第12図はゲートアレイのチップ構造の概略を示す平面
図である。
図である。
図において、(1)はLSIチップ、(2)は内部ロジ
ック部、(3)はバッファ回路部である。このLSIチ
ップ(1)の中心に構成された内部ロジック部(2)
には、トランジスタがアレイ状に形成されており、ここ
で論理回路を構成する。ゲートアレイではこの内部ロジ
ック部(2)のトランジスタの配列の状況の違いにより
、ゲート敷詰め方式と酸化膜分離方式の2通りに分けら
れる。
ック部、(3)はバッファ回路部である。このLSIチ
ップ(1)の中心に構成された内部ロジック部(2)
には、トランジスタがアレイ状に形成されており、ここ
で論理回路を構成する。ゲートアレイではこの内部ロジ
ック部(2)のトランジスタの配列の状況の違いにより
、ゲート敷詰め方式と酸化膜分離方式の2通りに分けら
れる。
第13図はゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイの内
部ロジック部(2)内のトランジスタ列の一部を示す部
分拡大図である。図において、(4)はトランジスタの
ゲートで、ゲート敷詰め方式ゲートアレイでは、これが
内部ロジック部(2)全体に敷詰められている。
部ロジック部(2)内のトランジスタ列の一部を示す部
分拡大図である。図において、(4)はトランジスタの
ゲートで、ゲート敷詰め方式ゲートアレイでは、これが
内部ロジック部(2)全体に敷詰められている。
第14図は従来のゲート敷詰め方式にMOSゲートアレ
イの内部ロジック部(2)内に形成されたセルの構成の
一部を示す概略平面図である。図において、(5)はP
チャネルトランジスタ列、(6)はNチャネルトランジ
スタ列、(7)は電源、(8)はグランド、(9)はコ
ンタクト、(lO)はスルーホール、(11)は第1ア
ルミ配線、(12)は第2アルミ配線を示し、これらに
よって2人力NANDゲート回路が構成されている。た
だし、このゲート敷詰め方式ゲートアレイでは電源(7
) グランド(8)をそれぞれ2本ずつ、(71)、
(72)、(81)、(82)のように配置している。
イの内部ロジック部(2)内に形成されたセルの構成の
一部を示す概略平面図である。図において、(5)はP
チャネルトランジスタ列、(6)はNチャネルトランジ
スタ列、(7)は電源、(8)はグランド、(9)はコ
ンタクト、(lO)はスルーホール、(11)は第1ア
ルミ配線、(12)は第2アルミ配線を示し、これらに
よって2人力NANDゲート回路が構成されている。た
だし、このゲート敷詰め方式ゲートアレイでは電源(7
) グランド(8)をそれぞれ2本ずつ、(71)、
(72)、(81)、(82)のように配置している。
これは電源(72)、グランド(82)を配置すること
でラッチアップ耐量を大きくすることができる。
でラッチアップ耐量を大きくすることができる。
第15図は従来のCMO52人力NANDゲートのトラ
ンジスタ回路図である。第14図と第15図において、
PチャネルトランジスタPTrl、PTr2、Nチャネ
ルトランジスタNTrl、NTr2 、入力ビンA −
B、出力ピンYがそれぞれ対応する。
ンジスタ回路図である。第14図と第15図において、
PチャネルトランジスタPTrl、PTr2、Nチャネ
ルトランジスタNTrl、NTr2 、入力ビンA −
B、出力ピンYがそれぞれ対応する。
第14図において、セルの両端のPチャネルトランジス
タPTrO,PTr3のゲートはそれぞれ、コンタクト
CI、C2で電源(71)に接続されている。同様にし
て、セルの両端のNチャネルトランジスタNTrO,N
Tr3もそれぞれ、コンタクトC3,C4でグランド(
81)に接続されている。これらのコンタクトC+、C
2,C3,C4はそれぞれトランジスタPTrO,PT
r3゜NTrO,NTr3をオフトランジスタとし、2
人力NANDセルの内部と外部を分離している。
タPTrO,PTr3のゲートはそれぞれ、コンタクト
CI、C2で電源(71)に接続されている。同様にし
て、セルの両端のNチャネルトランジスタNTrO,N
Tr3もそれぞれ、コンタクトC3,C4でグランド(
81)に接続されている。これらのコンタクトC+、C
2,C3,C4はそれぞれトランジスタPTrO,PT
r3゜NTrO,NTr3をオフトランジスタとし、2
人力NANDセルの内部と外部を分離している。
このように、ゲート敷詰方式ゲートアレイにおいてはセ
ルと両側のトランジスタとは、オフトランジスタを用い
て分離する。そして、トランジスタPTrO,PTr3
.NTrO,NTr3のようなオフトランジスタを特に
ゲートアイソレーションという。
ルと両側のトランジスタとは、オフトランジスタを用い
て分離する。そして、トランジスタPTrO,PTr3
.NTrO,NTr3のようなオフトランジスタを特に
ゲートアイソレーションという。
また、ゲートアレイでは1個のPチャネルトランジスタ
とNチャネルトランジスタの組をベーシックセルと呼ぶ
が、セルの片方のゲートアイソレーションから他の片方
のゲートアイソレーションの手前までのベーシックセル
数を、セルの構成ベーシックセル数という。第14図の
セルの構成ベーシックセル数は3である。
とNチャネルトランジスタの組をベーシックセルと呼ぶ
が、セルの片方のゲートアイソレーションから他の片方
のゲートアイソレーションの手前までのベーシックセル
数を、セルの構成ベーシックセル数という。第14図の
セルの構成ベーシックセル数は3である。
[発明が解決しようとする課題]
従来のゲート敷詰め方式ゲートアレイは以上のように構
成されていたので、セル内のパターン、すなわち、コン
タクト、スルーホール、第1アルミ配線、第2アルミ配
線の配置情報は1通りであった。つまり、1つのセルは
1通りの機能、特性しか持ち得なかった。
成されていたので、セル内のパターン、すなわち、コン
タクト、スルーホール、第1アルミ配線、第2アルミ配
線の配置情報は1通りであった。つまり、1つのセルは
1通りの機能、特性しか持ち得なかった。
このために、所望の機能、特性が得られない場合は、別
のセルで置きかえなければならなかった。これは特に、
クリティカルパスなどの理由でLSIチップ内でのセル
の配置された位置や、セルとセルの間の配線を変えたく
ない時に問題点となった。
のセルで置きかえなければならなかった。これは特に、
クリティカルパスなどの理由でLSIチップ内でのセル
の配置された位置や、セルとセルの間の配線を変えたく
ない時に問題点となった。
この発明は上記のような問題点に鑑みてなされたもので
、ゲートアイソレーションを用いることでその機能、特
性をセル内配線を変更するだけで容易に変更することが
できるゲート敷詰め方式ゲートアレイを得ることを目的
とする。
、ゲートアイソレーションを用いることでその機能、特
性をセル内配線を変更するだけで容易に変更することが
できるゲート敷詰め方式ゲートアレイを得ることを目的
とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に係るゲート敷詰方式ゲートアレイは、ゲート
アイソレーションと、このゲートアイソレーションを用
いることてセル内配線を変えるだけで、その機能、特性
を容易に変更することができるセルを備えたゲート敷詰
め方式ゲートアレイを得るようにしたものである。
アイソレーションと、このゲートアイソレーションを用
いることてセル内配線を変えるだけで、その機能、特性
を容易に変更することができるセルを備えたゲート敷詰
め方式ゲートアレイを得るようにしたものである。
[作用コ
この発明におけるゲート敷詰め方式ゲートアレイのセル
は、第1アルミの配置情報を複数通り持つように構成し
、コンタクト、スルーホール、第2アルミ配線の配置は
固定で、第1アルミ配線の配置のみ異なるようなセルを
ゲートアイソレーションを利用することで実現する。
は、第1アルミの配置情報を複数通り持つように構成し
、コンタクト、スルーホール、第2アルミ配線の配置は
固定で、第1アルミ配線の配置のみ異なるようなセルを
ゲートアイソレーションを利用することで実現する。
[実施例]
以下、この発明の−・実施例を図について説明1−る。
第1図はこの発明の一実施例によるゲート敷詰方式CM
OSゲートアレイの2人力NANDゲート回路構成を示
す平面図、第2図は同しく2人力ANDゲート回路の構
成を示す平面図である。図において、(13)はコンタ
クト、(14)はスルーホール、(15)は第1アルミ
配線、(16)は第2アルミ配線、(17)は(17a
) (17b)の2本から成る電源、(18)は(18
a)(18b)の2本から成るグランドである。
OSゲートアレイの2人力NANDゲート回路構成を示
す平面図、第2図は同しく2人力ANDゲート回路の構
成を示す平面図である。図において、(13)はコンタ
クト、(14)はスルーホール、(15)は第1アルミ
配線、(16)は第2アルミ配線、(17)は(17a
) (17b)の2本から成る電源、(18)は(18
a)(18b)の2本から成るグランドである。
第3図はCMO52人力ANDゲートのトランジスタ回
路図である。
路図である。
CMO5回路ではANDゲート回路はNANDゲート回
路とインバータ回路で構成する。第3図の2人力AND
ゲートは、トランジスタPTrl 、PTr2.NTr
l。
路とインバータ回路で構成する。第3図の2人力AND
ゲートは、トランジスタPTrl 、PTr2.NTr
l。
NTr2で構成された2人力NANDゲートと、トラン
ジスタPTr3 、 NTr3で構成されたインバータ
で構成されている。
ジスタPTr3 、 NTr3で構成されたインバータ
で構成されている。
第1図、第2図、第3図においては、Pチャネルトラン
ジスタPTrl、PTr2.PTr3、Nチャネルトラ
ンジスタNTrl、tLTr2.NTr3、入力ピンA
、B、出力ビンYがそれぞれ対応する。
ジスタPTrl、PTr2.PTr3、Nチャネルトラ
ンジスタNTrl、tLTr2.NTr3、入力ピンA
、B、出力ビンYがそれぞれ対応する。
第1図と第2図においては、コンタクト(13)、スル
ーホール(14)、第2アルミ配線(16)はすべて同
じ位置に配置されている。すなわち、第1アルミ配線(
15)を第1図、第2図における第1アルミ配線(15
)のように変更するだけで、NANDゲートからAND
ゲート、あるいはANDゲートからNANDゲートとい
うように論理を反転させることができるように、コンタ
クト(13)、スルーホール(14)、第2アルミ配線
(16)を配置する。また、トランジスタPTrl、P
Tr2.NTrl、NTr2はNANDゲートを構成す
るのに使用され、トランジスタPTrO、PTr4 、
NTrO。
ーホール(14)、第2アルミ配線(16)はすべて同
じ位置に配置されている。すなわち、第1アルミ配線(
15)を第1図、第2図における第1アルミ配線(15
)のように変更するだけで、NANDゲートからAND
ゲート、あるいはANDゲートからNANDゲートとい
うように論理を反転させることができるように、コンタ
クト(13)、スルーホール(14)、第2アルミ配線
(16)を配置する。また、トランジスタPTrl、P
Tr2.NTrl、NTr2はNANDゲートを構成す
るのに使用され、トランジスタPTrO、PTr4 、
NTrO。
NTr4はゲートアイソレーションとして使用されてい
る。
る。
このセルにNANDゲートとしての機能を持たせたい時
はトランジスタPTr3.NTr3は不必要である。
はトランジスタPTr3.NTr3は不必要である。
そのため、コンタクトC5を電源(17b) コンタ
クトC6をグランド(18b)に第1アルミ配線(15
)で接続して、トランジスタPTr3 、 NTr3を
オフトランジスタとし、ゲートアイソレーションにする
。
クトC6をグランド(18b)に第1アルミ配線(15
)で接続して、トランジスタPTr3 、 NTr3を
オフトランジスタとし、ゲートアイソレーションにする
。
そのためセルの内部に余分なトランジスタが挿入されて
いても、そのトランジスタを用いて、セルから分離する
ので余分な負荷はつかない。
いても、そのトランジスタを用いて、セルから分離する
ので余分な負荷はつかない。
ゲート敷詰め方式ゲートアレイではセル間の垂直方向の
配線は、トランジスタのゲートとゲートの間を通る。そ
のため、セルの内部てあっても第2アルミ配線(16)
が置かれていないゲートの間は、配線領域として使用さ
れる。例えばこのセルの場合、トランジスタPTr2.
NTr2とトランジスタPTr3 、 NTr3のゲー
トの間は配線領域である。つまり、この実施例によるセ
ルは第2アルミ配線(16)は固定であるから、配線領
域は変わらない。
配線は、トランジスタのゲートとゲートの間を通る。そ
のため、セルの内部てあっても第2アルミ配線(16)
が置かれていないゲートの間は、配線領域として使用さ
れる。例えばこのセルの場合、トランジスタPTr2.
NTr2とトランジスタPTr3 、 NTr3のゲー
トの間は配線領域である。つまり、この実施例によるセ
ルは第2アルミ配線(16)は固定であるから、配線領
域は変わらない。
また、コンタクト(13)も固定である。すなわち、セ
ルの両側のゲートアイソレーションを構成するコンタク
トC+、Cz、(:3.C4も固定であるから、セルの
構成ベーシックセル数も同じであり、この場合4である
。
ルの両側のゲートアイソレーションを構成するコンタク
トC+、Cz、(:3.C4も固定であるから、セルの
構成ベーシックセル数も同じであり、この場合4である
。
このように、ゲートアイソレーションを用いることで第
1アルミ配線の変更でけで、論理を反転させることがで
きるようなセルが得られる。
1アルミ配線の変更でけで、論理を反転させることがで
きるようなセルが得られる。
また、上記実施例では論理を反転させることができるよ
うなセルの場合について説明したが、さらに、ドライブ
能力を変えることかできるようなセルも構成できる。
うなセルの場合について説明したが、さらに、ドライブ
能力を変えることかできるようなセルも構成できる。
第4図、第5図、第6図、第7図はこの発明の他の実施
例によるゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイのイン
バータ回路の構成を示す平面図である。これらのセルは
それぞれ、第8図、第9図、第1O図、第11図のよう
なトランジスタ回路になっている。すなわち、第4図の
セルのドライブ能力を1とした時の第5図、第6図、第
7図のドライブ能力はそれぞれ、2.3.4倍なる。
例によるゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイのイン
バータ回路の構成を示す平面図である。これらのセルは
それぞれ、第8図、第9図、第1O図、第11図のよう
なトランジスタ回路になっている。すなわち、第4図の
セルのドライブ能力を1とした時の第5図、第6図、第
7図のドライブ能力はそれぞれ、2.3.4倍なる。
この実施例においても、ゲートアイソレーションを用い
ることで、コンタクトスルーホール、第2アルミ配線は
固定で、第1アルミ配線の変更だけでドライブ能力を変
えることができる。
ることで、コンタクトスルーホール、第2アルミ配線は
固定で、第1アルミ配線の変更だけでドライブ能力を変
えることができる。
[発明の効果コ
以上のようにこの発明によれば、ゲートアイソレーショ
ンを用いることで、セル内の第1アルミ配線を変えるだ
けで、そのセルの機能、特性を変えることができるセル
が得られる。また、セル内の第1アルミ配線のみの変更
で実現できるため、セルの構成ベーシックセル数や、セ
ル内の配線領域が変わらないので、LSIチップ内での
そのセルの配置された位置や、セルとセルの間の配線も
変える必要かない。さらに、マスクの改訂も、第1アル
ミ配線工程のもののみで済むなどの効果を有する。
ンを用いることで、セル内の第1アルミ配線を変えるだ
けで、そのセルの機能、特性を変えることができるセル
が得られる。また、セル内の第1アルミ配線のみの変更
で実現できるため、セルの構成ベーシックセル数や、セ
ル内の配線領域が変わらないので、LSIチップ内での
そのセルの配置された位置や、セルとセルの間の配線も
変える必要かない。さらに、マスクの改訂も、第1アル
ミ配線工程のもののみで済むなどの効果を有する。
第1図はこの発明の一実施例によるゲート敷詰め方式C
MOSゲートアレイの2人力NANDゲート回路の構成
を示す平面図、第2図はこの発明の一実施例による2人
力ANDゲート回路の構成を示す平面図、第3図はCM
O52人力ANDゲートのトランジスタ回路図、第4図
、第5図、第6図、第7図はこの発明の信実流側による
ゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイのインバータ回
路の構成を示す平面図、第8図、第9図、第10図、第
11図はそれぞれ第4図、第5図、第6図、第7図のセ
ルのトランジスタ回路図、第12図はゲートアレイのチ
ップ構造の概略を示す平面図、第13図はゲート敷詰め
方式CMOSゲートアレイの内部ロジック部内のトラン
ジスタ列の一部を示す部分拡大図、第14図は従来のゲ
ート敷詰め方式CMOSゲートアレイの内部ロジック部
内に形成されたセルの構成の一部を示す概略平面図、第
15図は従来のCMO52人力NANDゲートのトラン
ジスタ回路図である。 図において、(13)はコンタクト、(14)はスルー
ホール、(15)は第1アルミ配線、(16)は第2フ
ルミ配線、(17)は(17a) (17b)の2本か
ら成る電源、(18)は(18a) 、 (18b)の
2本から成るグランドを示す。 なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 AB Y 第2図 AB γ 第3図 ffI−a Mrhr NTrz NThJ A/T)
4NTh II’Tn Ann /ns NTp=aN
TとJ、NfkJ:N+ヤニJフルFフ:Jシメy第1
3図
MOSゲートアレイの2人力NANDゲート回路の構成
を示す平面図、第2図はこの発明の一実施例による2人
力ANDゲート回路の構成を示す平面図、第3図はCM
O52人力ANDゲートのトランジスタ回路図、第4図
、第5図、第6図、第7図はこの発明の信実流側による
ゲート敷詰め方式CMOSゲートアレイのインバータ回
路の構成を示す平面図、第8図、第9図、第10図、第
11図はそれぞれ第4図、第5図、第6図、第7図のセ
ルのトランジスタ回路図、第12図はゲートアレイのチ
ップ構造の概略を示す平面図、第13図はゲート敷詰め
方式CMOSゲートアレイの内部ロジック部内のトラン
ジスタ列の一部を示す部分拡大図、第14図は従来のゲ
ート敷詰め方式CMOSゲートアレイの内部ロジック部
内に形成されたセルの構成の一部を示す概略平面図、第
15図は従来のCMO52人力NANDゲートのトラン
ジスタ回路図である。 図において、(13)はコンタクト、(14)はスルー
ホール、(15)は第1アルミ配線、(16)は第2フ
ルミ配線、(17)は(17a) (17b)の2本か
ら成る電源、(18)は(18a) 、 (18b)の
2本から成るグランドを示す。 なお、図中、同一符号は同一 又は相当部分を示す。 代理人 大 岩 増 雄 第1図 AB Y 第2図 AB γ 第3図 ffI−a Mrhr NTrz NThJ A/T)
4NTh II’Tn Ann /ns NTp=aN
TとJ、NfkJ:N+ヤニJフルFフ:Jシメy第1
3図
Claims (1)
- ゲートアイソレーションとこのゲートアイソレーショ
ンを用いることでセル内配線を変えるだけで、その機能
、特性を容易に変更することができるセルを備えたこと
を特徴とするゲート敷詰め方式ゲートアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109401A JPH047871A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | ゲート敷詰め方式ゲートアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2109401A JPH047871A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | ゲート敷詰め方式ゲートアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH047871A true JPH047871A (ja) | 1992-01-13 |
Family
ID=14509314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2109401A Pending JPH047871A (ja) | 1990-04-25 | 1990-04-25 | ゲート敷詰め方式ゲートアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH047871A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6160275A (en) * | 1993-04-20 | 2000-12-12 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor gate array device |
| JP2010103185A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Nec Corp | 半導体集積回路におけるセルデータ生成方法、及び、半導体集積回路の設計方法 |
-
1990
- 1990-04-25 JP JP2109401A patent/JPH047871A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6160275A (en) * | 1993-04-20 | 2000-12-12 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor gate array device |
| JP2010103185A (ja) * | 2008-10-21 | 2010-05-06 | Nec Corp | 半導体集積回路におけるセルデータ生成方法、及び、半導体集積回路の設計方法 |
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