JPH06169074A - マスタースライス型半導体集積回路 - Google Patents

マスタースライス型半導体集積回路

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Publication number
JPH06169074A
JPH06169074A JP43A JP32035092A JPH06169074A JP H06169074 A JPH06169074 A JP H06169074A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 32035092 A JP32035092 A JP 32035092A JP H06169074 A JPH06169074 A JP H06169074A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel transistor
transistor group
channel
gate electrodes
group
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP43A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshihito Nishizaki
喜仁 西崎
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP43A priority Critical patent/JPH06169074A/ja
Publication of JPH06169074A publication Critical patent/JPH06169074A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • H10D84/907CMOS gate arrays

Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】基本セルの種類を増やすことなく回路構造の均
一性を確保した上でチップ面積の低減化が図られた基本
セルを備えたマスタースライス型半導体集積回路を提供
する。 【構成】トランジスタ群をP−N−N−Pの順に配列す
るとともに、グラウンド線を第1もしくは第2のNチャ
ンネルトランジスタ群に重ねて配線する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、回路構造の均一性を確
保した上でチップ面積の低減化を図ったマスタースライ
ス型半導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりマスタースライス方式の半導体
集積回路が多用されている。マスタースライス方式と
は、所定の構造の基本セルをあらかじめLSIチップ上
に多数形成しておき、基本セル内及び基本セル間の配線
を行うことにより所望の動作を行う集積回路を完成させ
る方式をいう。このマスタースライス方式では配線に関
するマスクパターンを作成するだけで種々の集積回路を
完成させることができ、少量多品種生産に向いている。
【0003】図8は、マスタースライス方式の一般的な
基本セルの構造を示した図である。この図8には2つの
基本セルが示されており、また図中の黒丸印はコンタク
トを打つことのできる位置を示している。図の上下方向
に第1及び第2のゲート電極11,12が延び、これら
第1及び第2のゲート電極11,12により、第1,第
2及び第3のPチャンネルソースドレイン領域13,1
4,15が互いに左右に隔てられて形成されており、こ
れにより、2個のPチャンネルトランジスタからなるP
チャンネルトランジスタ群10が形成されている。
【0004】またこのPチャンネルトランジスタ群10
の、図の下方に隣接して、2個のNチャンネルトランジ
スタからなるNチャンネルトランジスタ群20が形成さ
れている。このNチャンネルトランジスタ群20もPチ
ャンネルトランジスタ群10と同様の構造であり、図の
上下方向に第3及び第4のゲート電極21,22が延
び、これら第3及び第4のゲート電極21,22によ
り、第1,第2及び第3のNチャンネルソースドレイン
領域23,24,25が互いに左右に隔てられて形成さ
れている。
【0005】これらPチャンネルトランジスタ群10と
Nチャンネルトランジスタ群20とにより基本セルが構
成され、この基本セルがウエハ上に多数配列されてい
る。またPチャンネルトランジスタ群10の上方および
Nチャンネルトランジスタ群20の下方には、それぞれ
図の左右方向に延びる電源ラインVDD,グラウンドライ
ンVssが配置されるスペースが形成されており、メタル
配線時に電源ラインVDD,グラウンドラインVssが形成
される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の一般的な基本セ
ルは、図8に示すような構成であり、設計の安全性を確
保しつつ回路構造を均一化するため、十分なサイズW
(図8参照)のトランジスタを形成し、これを組合せて
図8に示すような基本セルを構成し、この基本セルが半
導体チップ全面に敷き詰められている。
【0007】ところで、1つの半導体チップを論理形成
部と駆動部とに分けて考えたとき、前者は比較的小さな
サイズのトランジスタで済み、後者は比較的大きなサイ
ズのトランジスタを必要とする。またSRAM(Sta
tic Random Access Memory)
等には、Nチャンネルパストランジスタ群のように小さ
いサイズのトランジスタで済む構成要素もある。このよ
うに、あらかじめ配線の定められたプリミティブセル中
のトランジスタは必ずしも大きなサイズである必要はな
い。しかし、図8に示すような均一構造の基本セルでは
小さなサイズのトランジスタで済む構成要素についても
同一サイズのトランジスタが割り当てられることにな
り、その分回路面積が大きくなり、コスト上も不利にな
るという問題がある。
【0008】この問題を解決するために基本セルの種類
を増やし複数のサイズのトランジスタを半導体チップに
敷き詰めることが考えられる。しかし、この場合、回路
構造の均一性が損なわれ、半導体チップ上へのプリミテ
イブセルの無駄なスペースを作らないような配置が難し
く、そこに作り込む回路構成によっては結局チップ面積
を小さくすることができず、もしくはかえって大型化し
てしまう場合があるという問題が生じる。
【0009】本発明は、上記問題を解決し、基本セルの
種類を増やすことなく回路構造の均一性を確保した上で
チップ面積の低減化が図られた基本セルを備えたマスタ
ースライス型半導体集積回路を提供することを目的とす
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決する本発
明のマスタースライス型半導体集積回路は、 (1)互いに並行に上下方向に延びる第1及び第2のゲ
ート電極とこれら第1及び第2のゲート電極により互い
に左右に隔てられた第1、第2及び第3のPチャンネル
ソースドレイン領域とからなる第1のPチャンネルトラ
ンジスタ群 (2)第1のPチャンネルトランジスタ群に上下方向に
隣接して配置された、互いに並行に上下方向に延びそれ
ぞれ前記第1及び第2のゲート電極に接続された第3及
び第4のゲート電極とこれら第3及び第4のゲート電極
により互いに左右に隔てられた第1、第2及び第3のN
チャンネルソースドレイン領域とからなる第1のNチャ
ンネルトランジスタ群 (3)第1のNチャンネルトランジスタ群に上下方向に
隣接して配置された、互いに並行に上下方向に延びる第
5及び第6のゲート電極とこれら第5及び第6のゲート
電極により互いに左右に隔てられた第4、第5及び第6
のNチャンネルソースドレイン領域とからなる第2のN
チャンネルトランジスタ群 (4)第2のNチャンネルトランジスタ群に上下方向に
隣接して配置された、互いに並行に上下方向に延びそれ
ぞれ前記第5及び第6のゲート電極に接続された第7及
び第8のゲート電極とこれら第7及び第8のゲート電極
により互いに左右に隔てられた第4、第5及び第6のP
チャンネルソースドレイン領域とからなる第2のPチャ
ンネルトランジスタ群からなる基本セルが上下左右に多
数配列されてなり、さらに、 (5)電源線が、互いに上下に隣接する前記基本セルの
間を左右に延びるとともに、 (6)グラウンド線が、前記第1のNチャンネルトラン
ジスタ群もしくは前記第2のNチャンネルトランジスタ
群に重なって左右に延びてなることを特徴とするもので
ある。
【0011】
【作用】本発明のマスタースライス型半導体集積回路
は、上下方向(ゲート電極の延びる方向)に第1のPチ
ャンネルトランジスタ群(上記(1))、第1のNチャ
ンネルトランジスタ群(上記(2))、第2のNチャン
ネルトランジスタ群(上記(3))、及び第2のPチャ
ンネルトランジスタ群をこの順に配置した基本セルを備
えたものであるため、それぞれのトランジスタ群をサイ
ズの小さなトランジスタで構成しておき小さいトランジ
スタで済む要素については例えば第1のPチャンネルト
ランジスタ群と第1のNチャンネルトランジスタ群との
ペア、あるいは第2のNチャンネルトランジスタ群と第
2のPチャンネルトランジスタ群とのペアを独立に採用
することができる。
【0012】また、本発明のマスタースライス型半導体
集積回路は、トランジスタ群を上下方向にP−N−N−
Pの順に配列し、グラウンド線は第1のNチャンネルト
ランジスタ群もしくは第2のNチャンネルトランジスタ
群に重ねて左右に延びるように形成したものであるた
め、1つの基本セル内の、第1のPチャンネルトランジ
スタ群と第1のNチャンネルトランジスタ群とのペア、
および第2のNチャンネルトランジスタ群と第2のPチ
ャンネルトランジスタ群とのペアの間の配線が容易とな
り、これら2つのペアを相互に結線して用いることによ
りサイズの大きなトランジスタが構成される。したがっ
て均一な基本セルを多数配列しておくだけで全体として
チップ面積の低減化を図ることができる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明のマスタースライス型半導体集積回路の基
本セルの一例を示した図である。この図には、互いに左
右に並ぶ3つの基本セルが示されているが、実際には図
の左右方向にさらに多数の基本セルが配列されるととも
に上下方向にも図示のような基本セルが多数配列されて
いる。またこの図1および以下に説明する図中、黒丸印
はコンタクトを打つことのできる位置を示している。
【0014】図の上下方向に第1及び第2のゲート電極
111,112が延び、これら第1及び第2のゲート電
極111,112により第1,第2及び第3のPチャン
ネルソースドレイン領域113,114,115が互い
に左右に隔てられて形成されており、これにより2個の
Pチャンネルトランジスタからなる第1のPチャンネル
トランジスタ群110が形成されている。
【0015】またこの第1のPチャンネルトランジスタ
群110の、図の下方に隣接して、2個のNチャンネル
トランジスタからなる第1のNチャンネルトランジスタ
群120が形成されている。この第1のNチャンネルト
ランジスタ群120も第1のPチャンネルトランジスタ
群110と同様の構造であり、図の上下方向に第3及び
第4のゲート電極121,122が延び、これら第3及
び第4のゲート電極121,122により、第1,第2
及び第3のNチャンネルソースドレイン領域123,1
24,125が互いに左右に隔てられて形成されてい
る。ここで第3及び第4のゲート電極121,122
は、図示のように、それぞれ第1及び第2の電極11
1,112と接続されている。
【0016】さらに第1のNチャンネルトランジスタ群
120の、図の下方に隣接して、同様な構造の、第5及
び第6のゲート電極131,132、第4,第5,第6
のNチャンネルソースドレイン領域133,134,1
35からなる第2のNチャンネルトランジスタ群130
が形成され、さらにその下方に隣接して、同様な構造
の、第7及び第8のゲート電極141,142、第4,
第5及び第6のPチャンネルソースドレイン領域14
3,144,145からなる第2のPチャンネルトラン
ジスタ群140が形成されている。第5及び第7のゲー
ト電極131,141は互いに接続され、また第6及び
第8のゲート電極132,142も互いに接続されてい
る。このようにして、図の上下方向に並ぶ第1のPチャ
ンネルトランジスタ群110,第1のNチャンネルトラ
ンジスタ群120,第2のNチャンネルトランジスタ群
130,第2のPチャンネルトランジスタ群140によ
り各基本セルが構成されている。
【0017】このような基本セルが図の上下方向,左右
方向に多数配列されているが、互いに上下に隣接する基
本セルの間には左右に延びる電源線VDDが形成され、ま
た、この例では左右に並ぶ第1のNチャンネルトランジ
スタ群120に重なって左右に延びるグラウンド線Vss
が形成されている。これら電源線VDD,グラウンド線V
ssはメタル配線の際に形成される。
【0018】次に、図1に示す基本セルを用いた場合
の、いくつかの回路を構成するための配線例について紹
介する。図2は、アンドゲートを示した図であり、
(A)は論理シンボルを用いて表わした図、(B)はト
ランジスタの記号を用いて表わした図である。図3は本
発明の基本セルを採用してこのアンドゲートを構成した
場合の配線例を示した図である。
【0019】また、図4はパワーインバータを示した
図、図5はその配線例、図6は1ポートメモリを示した
図、図7はその配線例である。図2と図3、図4と図
5、図6と図7の各ペアにおいて互いに対応する入出力
端子、トランジスタ等には互いに対応する符号が付され
ている。但し、図6に示すトランジスタn3 は、図7で
は、この図7に示す基本セルの図の上方に隣接する基本
セルの、この図7に示すトランジスタn3 ’に対応する
トランジスタが対応している。
【0020】基本セルを構成するトランジスタ群が図の
上下方向にP−N−N−Pの順に並び、かつグラウンド
ラインVssが、第1のNチャンネルトランジスタ群12
0と第2のNチャンネルトランジスタ群130との中間
を通るのではなく、第1のNチャンネルトランジスタ群
120もしくは第2のNチャンネルトランジスタ群13
0に重ねて(この実施例では第1のNチャンネルトラン
ジスタ群120に重ねて)配線したため、第1のNチャ
ンネルトランジスタ群120と第2のNチャンネルトラ
ンジスタ群130との間の配線を容易に行うことができ
る。
【0021】表1は、各回路構成における占有面積を図
8に示す従来の基本セルを用いて構成した場合と比較し
たものである。
【0022】
【表1】
【0023】このように、本発明の基本セル構造によれ
ば、図8に示す従来型の基本セルを採用した場合と比
べ、メモリや多段論理がコンパクトとなり、しかも均一
なレイアウト構造を有しているため配置に制約を生じる
こともなく、全体としてサイズの小さい半導体集積回路
が実現する。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のマスター
スライス型半導体集積回路は、トランジスタ群をP−N
−N−Pの順に配列するとともに、グラウンド線を第1
もしくは第2のNチャンネルトランジスタ群に重ねて配
線する構成としたため、回路構造の均一性が確保される
とともに小さなサイズのトランジスタで済む要素には小
さなトランジスタを割り当てることができ、全体として
チップ面積の低減化が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る基本セルを示した図で
ある。
【図2】アンドゲートを示した図である。
【図3】本発明の基本セルを採用して図2に示すアンド
ゲートを構成した配線例を示した図である。
【図4】パワーインバータを示した図である。
【図5】パワーインバータの配線例である。
【図6】1ポートメモリを示した図である。
【図7】1ポートメモリの配線例である。
【図8】マスタースライス方式の一般的な基本セルの構
造を示した図である。
【符号の説明】 110 第1のPチャンネルトランジスタ群 120 第1のNチャンネルトランジスタ群 130 第2のNチャンネルトランジスタ群 140 第2のPチャンネルトランジスタ群 111,112;121,122;131,132;1
41,142 ゲート電極 113,114,115;143,144,145
Pチャンネルソースドレイン領域 123,124,125;133,134,135
Nチャンネルソースドレイン領域 VDD 電源線 Vss グラウンド線

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに並行に上下方向に延びる第1及び
    第2のゲート電極とこれら第1及び第2のゲート電極に
    より互いに左右に隔てられた第1、第2及び第3のPチ
    ャンネルソースドレイン領域とからなる第1のPチャン
    ネルトランジスタ群、 該第1のPチャンネルトランジスタ群に上下方向に隣接
    して配置された、互いに並行に上下方向に延びそれぞれ
    前記第1及び第2のゲート電極に接続された第3及び第
    4のゲート電極とこれら第3及び第4のゲート電極によ
    り互いに左右に隔てられた第1、第2及び第3のNチャ
    ンネルソースドレイン領域とからなる第1のNチャンネ
    ルトランジスタ群、 該第1のNチャンネルトランジスタ群に上下方向に隣接
    して配置された、互いに並行に上下方向に延びる第5及
    び第6のゲート電極とこれら第5及び第6のゲート電極
    により互いに左右に隔てられた第4、第5及び第6のN
    チャンネルソースドレイン領域とからなる第2のNチャ
    ンネルトランジスタ群、および該第2のNチャンネルト
    ランジスタ群に上下方向に隣接して配置された、互いに
    並行に上下方向に延びそれぞれ前記第5及び第6のゲー
    ト電極に接続された第7及び第8のゲート電極とこれら
    第7及び第8のゲート電極により互いに左右に隔てられ
    た第4、第5及び第6のPチャンネルソースドレイン領
    域とからなる第2のPチャンネルトランジスタ群からな
    る基本セルが上下左右に多数配列されてなり、 電源線が、互いに上下に隣接する前記基本セルの間を左
    右に延びるとともに、グラウンド線が、前記第1のNチ
    ャンネルトランジスタ群もしくは前記第2のNチャンネ
    ルトランジスタ群に重なって左右に延びてなることを特
    徴とするマスタースライス型半導体集積回路。
JP43A 1992-11-30 1992-11-30 マスタースライス型半導体集積回路 Withdrawn JPH06169074A (ja)

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JP43A JPH06169074A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 マスタースライス型半導体集積回路

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JPH06169074A true JPH06169074A (ja) 1994-06-14

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JP43A Withdrawn JPH06169074A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 マスタースライス型半導体集積回路

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