JPH0533542B2 - - Google Patents

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JPH0533542B2
JPH0533542B2 JP21783584A JP21783584A JPH0533542B2 JP H0533542 B2 JPH0533542 B2 JP H0533542B2 JP 21783584 A JP21783584 A JP 21783584A JP 21783584 A JP21783584 A JP 21783584A JP H0533542 B2 JPH0533542 B2 JP H0533542B2
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JP
Japan
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rom
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JP21783584A
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JPS6195564A (ja
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Akira Yonezu
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10DINORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
    • H10D84/00Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
    • H10D84/90Masterslice integrated circuits
    • H10D84/903Masterslice integrated circuits comprising field effect technology

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  • Read Only Memory (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は半導体集積回路装置、特にMOSゲ
ートアレイLSI(以下ゲートアレイと称す)に関
し、その内部に任意の大きさの読み出し専用記憶
回路(以下ROMと称す)が内蔵可能である半導
体集積回路装置に関するものである。
〔従来の技術〕
一般にMOSトランジスタによるROMは第6図
に示す回路構成を持つている。ここでは16ワード
×1ビツト構成のROMについて説明する。図に
おいて、1は行デコーダであり、入力には上位
(又は下位)アドレス2,3が接続され、行デコ
ーダ出力4a〜4dは情報が伝搬するビツト線5
a〜5dと互いに接続されないように直交し、か
つ両者で網目状になるように配置されている。ビ
ツト線5a〜5dにはMOSトランジスタ6a〜
6dの各ソース(又はドレイン)と、ビツト線5
a〜5dのうちの必要とするビツト線を選択する
MOSトランジスタ7a〜7dの各ドレイン(又
はソース)とがそれぞれ接続されている。ビツト
線選択用MOSトランジスタ7a〜7dの各ソー
ス(又はドレイン)は全て論理反転型のバツフア
9の入力に接続され、該バツフア9の出力は情報
出力端子10に接続されている。ビツト線選択用
MOSトランジスタ7a〜7dの各ゲートは、下
位(又は上位)アドレス11,12がその入力に
接続されている列デコーダ13のデコード出力1
4a〜14dに接続されている。網目状に配置さ
れた行デコーダ出力4a〜4dとビツト網5a〜
5dとの交点には、情報を記憶しているMOSト
ランジスタ15a〜15hが配置されており、こ
れらの各ゲートは行デコード出力4a〜4dに、
各ソース(又はドレイン)はビツト線5a〜5d
に、各ドレイン(又はソース)は接地にそれぞれ
接続されている。
この情報記憶MOSトランジスタはROMが必要
とするアドレスに対する情報の種類によつてその
接続される交点及び数量が変化する。しかしなが
ら情報を記憶するMOSトランジスタは必ずゲー
トが行デコーダ出力に、ドレイン(又はソース)
はビツト線に、ソース(又はドレイン)は接地に
それぞれ接続されている。
次に動作について説明する。第6図において、
情報を読み出すアドレスをアドレス入力2,3,
11,12に加える。行デコーダ1と列デコーダ
13によりアドレスがデコードされ、選ばれた出
力は電源電圧値を出力する。なお、その他のデコ
ード出力はほぼ接地電位となる。
ここで行デコーダ1によつてアドレス入力2,
3を、列デコーダ13によつてアドレス入力1
1,12をデコードした結果、行デコード出力4
b及び列デコード出力14bに電源電圧値が出力
されたとする。行デコード出力4bが電源電圧を
出力したことによりMOSトランジスタ15dが
導通して、予めMOSトランジスタ6bによつて
電源電圧値に充電されていたビツト線5bの電位
を接地電位付近まで下げる。ビツト線5bの電位
は列デコード出力14bが電源電圧値を出力する
ことにより導通状態にあるMOSトランジスタ7
bを通して共通ビツト線5eに伝搬する。共通ビ
ツト線5eに伝搬した電圧は論理反転型バツフア
9により論理が反転され、つまり電源電圧値を出
力し、情報出力端子10に論理“1”(電源電圧
値)を出力する。以上は、ROMの選択したアド
レスの情報が“1”の場合であつたが、選択した
アドレスの情報が“0”の場合は以下の動作を行
なう。
今、情報を読み出すアドレスをアドレス入力
2,3,11,12に加え、行デコーダ1及び列
デコーダ13によりデコードされた結果、行デコ
ード出力4b及び列デコード出力14cに電源電
圧値が出力されたとする。行デコード出力4bが
電源電圧値を出力することによりMOSトランジ
スタ15dは導通するがMOSトランジスタ15
dのソース(又はドレイン)はビツト線5cに接
続されていないため、MOSトランジスタ6cに
より予め充電されていたビツト線5cの電位は変
化しない。その結果、列デコード出力14cに出
力されている電源電圧値により導通している
MOSトランジスタ7cによりビツト線5cの電
位が共通ビツト線5eに伝搬し、その電圧は論理
反転型バツフア9により論理が反転され、つまり
接地電圧に近い値を出力し、情報出力端子10に
論理“0”(ほぼ接地電圧値)を出力する。
以上のように、行デコーダ1によりデコード出
力4a〜4dから選ばれた“1”出力と列デコー
ダ13により選択されたMOSトランジスタ7a
〜7dによつて共通ビツト線5eと導通したビツ
ト線5a〜5dとが交差する位置にMOSトラン
ジスタを置くか置かないかにより情報の種類を決
定する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来の半導体集積回路装置は以上のように構成
されているので、ROMをゲートアレイに内蔵し
ようとする場合、ゲートアレイ内の横構造のトラ
ンジスタ列上にはROMは実現しにくく、第7図
に示す如くゲートアレイチツプ16上に論理回路
領域18の他にROM専用領域19を設けなけれ
ばならないことになる。また内蔵しようとする
ROMの大きさもROM専用領域の大きさに制限
されて自由度がなく、またROMの大きさが
ROM専用領域よりも小さい場合、ROM専用領
域の使用効率が悪くなるなどの欠点があつた。な
お第7図中、17はI/Oバツフアである。
この発明は、上記のような従来のものの欠点を
除去するためになされたもので、ROM専用領域
を設けずにROMを論理回路と混在させることが
でき、任意の大きさを持つたROMをゲートアレ
イに内蔵可能であり、しかもLSI内のMOSトラ
ンジスタの使用効率がよい半導体集積回路装置を
提供することを目的としている。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係る半導体集積回路装置は同一列
(又は行)の情報記憶トランジスタと番地選択ト
ランジスタとに同一直線上に配列されたトランジ
スタを用いてROMを構成し、かつ、情報記憶ト
ランジスタを各列(又は行)の“1”あるいは
“0”のいずれか一方を記憶すべきアドレスだけ
に設けるようにしたものである。
〔作用〕
この発明においては、情報記憶トランジスタと
番地選択トランジスタとを直結してROMが構成
され、かつ情報記憶トランジスタは同じ行(又は
列)に記憶すべき2値情報のうち“1”または
“0”のいずれか一方を記憶すべきアドレスのみ
に設けられるから、行(又は列)方向に配列され
たトランジスタを用いてROMが構成され、LSI
内のMOSトランジスタの使用効率が大きくなる。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明す
る。第1図は本発明の1実施例による半導体集積
回路装置を示し、本実施例装置において、論理回
路領域18は論理素子と同様、同一列(又は行)
の情報記憶、番地選択トランジスタに横一列に配
列されたトランジスタを用いて構成されたROM
を内蔵しており、第7図に見られるようなROM
専用領域19は必要としない。
ここでゲートアレイに内蔵すべきROMをブロ
ツクに分け、各ブロツクを隣接させることにより
該ROM回路を成立させる過程を第2,3,4図
を用いて順に示す。
第2図において、32,20〜25はブロツク
であり、これらはゲートアレイの基本構成単位で
あるベーシツクセルからなり、このベーシツクセ
ルは1対のNチヤネルエンハンスメント,デプレ
ツシヨントランジスタから構成されている。そし
てブロツク32はXアドレス入力端子33a〜3
3dを持ち、各Xアドレス入力端子にはブロツク
内部配線26〜29が接続され、該内部配線の他
の端はブロツク32の右辺上方のある決つた位置
にある。ブロツク20は内部にトランジスタ20
tを持ち、これはエンハンスメントトランジスタ
により実現されている。そしてこのMOSトラン
ジスタ20tのゲートはYアドレス入力端子34
に、ソースは接地に、ドレインはブロツク内配線
31にそれぞれ接続されている。ブロツク20内
のブロツク内配線31の端はブロツク20左辺下
方の定位置に配置してある。ブロツク21は内部
にMOSトランジスタ6eと論理反転型バツフア
9を持つている。MOSトランジスタ6eのゲー
トとドレインは電源端子8に、ソースはブロツク
内配線30にそれぞれ接続されている。また論理
反転型バツフア9の入力はブロツク内配線30
に、出力は情報出力端子35に接続されている。
ブロツク22〜25は各々ブロツク内にMOSト
ランジスタ22a〜25aを持ち、MOSトラン
ジスタ22a〜25aのソースは各ブロツク内配
線31に、ドレインは各ブロツク内配線30に接
続されている。各MOSトランジスタ22a〜2
5aの各ゲートはそれぞれデプレツシヨントラン
ジスタ上の一層目配線により実現されたブロツク
内配線26〜29の内、他のブロツクと同じブロ
ツク内配線にならないように二層目配線により接
続されている。
第3図は第2図に示した基本ブロツクをROM
が必要とする情報の並び方にし、さらにROMの
機能を果たすように各ブロツクを必要数用意し、
並び変えた図である。第4図は第3図に示したブ
ロツクを隣接させてROM本体36とし、回路機
能が働くようにした図である。
第4図においては、第2図,第3図にて別れて
いたブロツク内配線26〜30は一本の配線とな
り、ブロツク内配線31はブロツク22〜25が
隣接した場合、隣接したブロツクのブロツク内配
線31と一本になつている。
第5図はROM本体36をROMとして使うた
めの構成図であり、行デコーダ1に上位アドレス
2,3が接続され、行デコーダ出力4a〜4dは
それぞれROM本体36の行デコード入力33a
〜33dに接続されている。下位アドレス11,
12は列デコーダ13に接続され、列デコード出
力14a〜14dはROM本体36の列デコード
入力34a〜34dにそれぞれ接続されている。
情報出力10には該ROM本体36の情報出力端
子35が接続されている。なおここでトランジス
タ20a〜20dは番地選択トランジスタとなつ
ており、またトランジスタ15i〜15mは情報
記憶トランジスタとなつており、これは“1”を
記憶すべきアドレスのみに設けられている。
次に動作について説明する。なお、この動作は
各トランジスタブロツクが接続したROM本体が
動作可能であるように周辺の回路を接続した図で
ある第5図について行なう。ROMの全アドレス
に対して予め必要とする情報が設定されていると
する。
今、第5図において行デコーダ1によつて上位
(又は下位)アドレス入力2,3をデコードし、
列デコーダ13によつて下位(又は上位)アドレ
ス入力11,12をデコードした結果、行デコー
ド出力4a及び列デコード出力14aに電源電圧
値が出力されたとする。行デコード出力4aと列
デコード出力14aが電源電圧値を出力したこと
によりMOSトランジスタ15j,20aが導通
して予めMOSトランジスタ6eにより電源電圧
値に充電されていたビツト線5fの電位を接地電
位付近まで下げる。ビツト線5fの電圧は論理反
転型バツフア9により論理が反転され、つまり電
源電圧値を出力し、情報出力端子10に論理
“1”(電源電圧値)を出力する。以上はROMの
選択したアドレスの情報が“1”の場合であつた
が、選択したアドレスの情報が“0”の場合は以
下の動作を行なう。
今、情報を読み出すアドレスをアドレス入力
2,3,11,12に加え、行デコーダ1及び列
デコーダ13によりデコードされた結果、行デコ
ード出力4b及び列デコーダ出力14aに電源電
圧値が出力されたとする。デコード出力4b,1
4aが電源電圧値を出力することによりMOSト
ランジスタ15m,20aは導通するが、MOS
トランジスタ15mのソース(又はドレイン)と
MOSトランジスタ20aのドレイン(又はソー
ス)とは接続されていないため、MOSトランジ
スタ6eにより電源電圧値にまで充電されている
ビツト線5fの電位は変化せず、その電位は論理
反転型バツフア9により論理が反転され、つまり
接地電圧に近い値を出力し、情報出力端子10に
論理“0”(ほぼ接地電圧値)を出力する。
このように、本実施例では同一列(又は行)の
情報記憶,番地選択トランジスタにゲートアレイ
内で横一列に配列されているトランジスタを用い
てROMを構成するようにしたので、ROM専用
領域を設けることなくROMをゲートアレイ内に
形成することができる。
また、基本ブロツク内の行アドレス線数及び番
地選択トランジスタを持つ基本ブロツクの数を行
アドレス及び列アドレスと共に増減させることに
より、任意の大きさのROMを実現可能である。
さらに、“1”情報を記憶すべきアドレスのみ
に情報記憶トランジスタを設けるようにしたの
で、ゲートアレイ内のトランジスタの使用効率を
極めて大きくすることができる。
なお、上記実施例では記憶する情報が“1”の
アドレスのみに記憶トランジスタを持つブロツク
を使用したが、逆に記憶する情報が“0”のアド
レスのみに、記憶トランジスタを持つブロツクを
使用してもよい。この場合、論理反転型バツフア
は用いず、論理非反転型バツフアを使用する。ま
た、上記実施例ではNチヤンネルMOSゲートア
レイに適用した例について説明したが、相補型
MOSゲートアレイに適用してもよく、上記実施
例と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明に係る半導体集積回路
装置によれば、ROMをゲートアレイに内蔵する
場合、同一列(又は行)の情報記憶トランジスタ
と番地選択トランジスタにゲートアレイ内の同一
直線上に配列されたMOSトランジスタを用いて
ROMを構成し、かつ情報記憶トランジスタを、
同じ列(又は行)内の“1”または“0”のいず
れか一方を記憶すべきアドレスのみに設けるよう
にしたので、ゲートアレイ内に容易にROMが実
現でき、かつ記憶トランジスタもROMの持つア
ドレスの全てについて必要とせず、情報の種類の
うち一方のみに形成すればよく、ROM専用領域
を設ける必要もなく、論理素子と混在でき、LSI
の高い使用効率、高集積化の達成が可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例による論理ゲート領
域だけの半導体集積回路装置の構成図、第2図は
この発明を構成するブロツクの回路構成図、第3
図は第2図のブロツクを並べた図、第4図は第2
図のブロツクからなるROM本体の図、第5図は
第4図のROM本体を使用した場合のROMの構
成図、第6図は従来のROMの構成図、第7図は
ROM専用領域を有するゲートアレイの構成図で
ある。 1…行デコーダ、2,3…下位アドレス入力、
4a〜4d…行デコード出力、5a〜5e…ビツ
ト線、6a〜6d,7a,20t,20a〜20
d,21a,22a,23a,24a,25a…
MOSトランジスタ、8…電源端子、9…論理反
転型バツフア、10…情報出力、11,12…上
位アドレス入力、13…列デコーダ、14a〜1
4d…列デコード出力、16…ゲートアレイチツ
プ、17…I/Oバツフア、18…論理回路領
域、19…ROM専用領域、20〜25,32…
基本ブロツク、26〜31…基本ブロツク内配
線、33a〜33d…行アドレス入力端子、34
…列アドレス入力端子、35…情報出力端子、3
6…ROM本体。なお図中同一符号は同一又は相
当部分を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 MOSトランジスタにより構成されたROMを
    含むMOSゲートアレイLSIにおいて、 上記ROMの同じ列(又は行)の情報記憶トラ
    ンジスタと該列(又は行)の番地選択トランジス
    タとは同一直線上に配列されたトランジスタを用
    いて形成され、 上記番地選択トランジスタは該ROMの列デコ
    ーダ出力と同数設けられ、ゲートに当該列デコー
    ダの出力が接続されるとともに一方の主電極が所
    定電位に接続され、 かつ上記情報記憶トランジスタは2値情報のう
    ちの一方を記憶すべきアドレスのみに設けられ、
    ゲートが該ROMの所要の行デコーダ出力に接続
    されるとともに、一方の主電極が当該アドレスを
    選択する上記番地選択トランジスタの他方の主電
    極に、他方の主電極が共通のビツト線にそれぞれ
    接続され、 情報記憶トランジスタが設けられないアドレス
    を選択する上記番地選択トランジスタの他方の主
    電極は開放状態となつていることを特徴とする半
    導体集積回路装置。
JP59217835A 1984-10-16 1984-10-16 半導体集積回路装置 Granted JPS6195564A (ja)

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JP59217835A JPS6195564A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 半導体集積回路装置

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JPS6195564A JPS6195564A (ja) 1986-05-14
JPH0533542B2 true JPH0533542B2 (ja) 1993-05-19

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JP59217835A Granted JPS6195564A (ja) 1984-10-16 1984-10-16 半導体集積回路装置

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