JPH0620119B2 - Lsiの製造方法 - Google Patents

Lsiの製造方法

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JPH0620119B2
JPH0620119B2 JP60034559A JP3455985A JPH0620119B2 JP H0620119 B2 JPH0620119 B2 JP H0620119B2 JP 60034559 A JP60034559 A JP 60034559A JP 3455985 A JP3455985 A JP 3455985A JP H0620119 B2 JPH0620119 B2 JP H0620119B2
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lsi
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俊男 五十嵐
隆生 大場
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明 水野
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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

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  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はLSI製造方法に係り、更に詳しくはマスター
スライスLSIにメタル配線を施してLSIを製造する
LSIの製造方法に関する。
〔発明の背景〕
従来のLSIの製造方法によっても、マスタースライス
LSIのメタル配線の施し方によって、ECL(Emitt
er Coupled Logic)レベルの信号は又はTTL(T
ransistor Transistor Logic)レベルの信号のいず
れか一方を処理することが可能なLSIを得ることがで
きる。この様な従来例は、例えば「システムLSI総合
ガイド,1982年,5月,日本テキサス インスツルメン
ツ発行」に記載されている。
しかし、上記した従来のLSIの製造方法は、その電源
電圧が一定レベルのものであるとして設計されているた
め、完成したLSIを搭載する使用装置内に上記一定レ
ベルの電源が存在しない場合には、LSI用の電源装置
を使用装置内に別個に設ける必要があった。例えば、使
用装置にTTL回路とECL回路が混在している場合に
は、LSIにECL回路が存在しても特別の電源装置を
設ける必要はないが、使用装置にTTL回路だけしか存
在しない場合には、使用装置にECL回路様の電源装置
を特別に設ける必要があった。
従って、従来のマスタースライスLSIでは、その使用
装置の設計・製造が面倒で、かつ価格が高価になるとい
う問題点があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みなされたもの
で、使用装置内の電源で動作し、かつ使用装置にLSI
用の特別の電源装置を設ける必要がないLSIを、製造
することが可能なLSIの製造方法を提供することを目
的としている。
〔発明の概要〕
本発明のLSI製造方法は、マスタースライスLSIに
メタル配線を施してLSIを完成させるものであり、特
に、メタル配線の施し方によって電源電圧を選択できる
マスタースライスLSIを用い、入力レベル変換回路と
内部回路と出力レベル変換回路の各電源ラインを分離し
てメタル配線を施し、かつ完成したLSIを搭載する使
用装置に存在する特定レベルの電圧源を選択し、選択し
た電圧源だけで入力レベル変換回路と内部回路と出力レ
ベル変換回路とが動作する様にメタル配線を施すことを
特徴としている。
〔発明の実施例〕
以下、添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発
明について説明する。
第1図から第5図は本発明の実施例を示す回路図であ
る。第1図はマスタースライスLSIの内部回路を示す
図であり、ECL回路の構成となっている。この内部回
路は、端子1,2,3への印加電圧をLSIの使用環境
に応じて使い分けることができる。即ち、入出力にEC
Lレベルの信号を使用する場合には、端子1をグラン
ド、端子2をVEE(−5V)、単3をVTT(−2V)と
し、入出力にTTCレベルの信号を使用する場合には、
端子1をVCC(+5V)、端子2,3をグランドとす
る。この様に、使用装置に準備されている電源に応じ
て、使い分けることができる。
第2図及び第3図は、共に同一種類のマスタースライス
LSIから作成したもので、使用装置内の他の回路(図
示せず)からのTTLレベルの信号を第1図に示す内部
回路へ入力する内部信号レベルに変換するためのLSI
内の入力レベル変換回路である。第2図は使用装置にE
CL回路とTTL回路が混在していて、+5V(端子
6)と−5V(端子8)の電源が存在する場合の入力レ
ベル変換回路であり、負のECLレベルの内部信号を出
力する。また、第3図は使用装置にTTL回路しか存在
せず、+5V(端子6)の電源しか存在しない場合の入
力レベル変換回路であり、正のECLレベルの内部信号
を出力する。この様に、メタル配線を変えることで、同
一種類のマスタースライスLSIから異なる電圧で動作
する入力レベル変換回路を作成することができる。
第2図に示す入力レベル変換回路は、次のように動作す
る。即ち、DTL(Diode Transistor Logic)回
路13の端子5にダイオード2段分の順方向電圧分よりも
高い電圧が加わると、点9の電位はショートキーダイオ
ードD1とダイオードD2及びトランジスタQ1のベー
ス・エミッタ間の順方向電圧分の和以上の値となり、ト
ランジスタQ1がオン状態になる。端子5の入力電圧が
ダイオード2段分の順方向電圧分よりも低ければ、トラ
ンジスタQ1はオフ状態を保持する。トランジスタQ1
のオン/オフは、レベル変換部14に伝達される。DTL
回路13の出力10は、ショトキダイオードD1,D2によ
ってグランド端子7にクランプされており、トランジス
タQ1がオンのとき約+0.4Vとなり、オフのとき−0.4
Vとなる。出力10の電位は抵抗R1によって−0.9Vま
たは−1.7Vに変更され、レベル変換部14から出力11と
してカレンスイッチ15に入力される。出力11は、カレン
トスイッチ15においてECL回路の参照電圧VBB(約−
1.3V)と比較され、エミッタフォロワ16を経て、負の
ECLレベルの内部信号12として、第1図に示す内部回
路へ出力される。
第3図に示す入力レベル変換回路の動作は、前記した第
2図に示す入力レベル変換回路の動作と基本的には同様
であるが、第2図に示すレベル変換部14が存在せず、カ
レントスイッチ15への出力11はトランジスタQ1のコレ
クタ端子から出力する点が異なっている。トランジスタ
Q1がオンの場合には、出力11は約1.5Vとなり、オフ
の場合には、出力11は端子6に印加される+5Vから抵
抗R2の電圧降下分を差し引いて得られる約4.5Vの電
圧となる。従って、カレントスイッチ15内のECL回路
の参照電圧VBBに対し、上記カレントスイッチ15をオン
/オフさせ得る電位となり、エミッタフォロワ16を経
て、正のECLレベルの内部信号12として、第1図に示
す内部回路へ出力される。
第2図と第3図に示す入力レベル変換回路は、共に同一
種類のマスタースライスLSIから得られるもので、そ
のメタル配線の変更によって容易に実現できるものであ
る。即ち、本実施例では、第2図又は第3図のいずれの
レベル変換回路も形成できる様に、マスタースライスL
SIが設計されているのである。
第4図および第5図は、共に同一種類のマスタースライ
スLSIから作成したもので、第1図に示す内部回路か
ら出力される内部回路出力のレベルをTTLレベルの信
号に変換するための完成LSI内の出力レベル変換回路
である。第4図に示す出力レベル変換回路は、使用装置
にECL回路とTTL回路が混在していて、+5V(端
子17)と−5V(端子20)の電源が存在する場合のもの
であり、TTLレベルの信号を出力する。また、第5図
に示す出力レベル変換回路は、使用装置にTTL回路し
か存在せず、+5V(端子17)の電源しか存在しない場
合のものであり、TTLレベル信号を出力する。
即ち、第4図に示す出力レベル変換回路は、使用装置に
正電源の外に負電源が存在する場合のものであり、次の
様に動作する。端子18から入力される負のECLレベル
の信号は、カレントスイッチ23を経て、TTL出力部24
に入る。端子17は電源VCC(+5V)に接続されている
ため、カレントスイッチ23の参照電圧VBB(−1.3V)
よりも高い電圧が端子18に入力されると、トランジスタ
Q1がオンとなり、抵抗R5に電流が流れる。そのた
め、TTL出力部24への出力21は、トランジスタQ5,
Q6,ダイオードD4,トランジスタQ7,Q8の順方
向電圧分の和より低い電位となり、トランジスタQ7,
Q8はオフとなる。従って、出力22は、電源VCCの電圧
(+5V)よりもトランジスタQ9,Q10の順方向電圧
分のみ下がった電位となり、TTLのハイレベル出力に
なる。逆に、端子18に、カレントスイッチ23の参照電圧
BB(−1.3V)よりも低い電圧が入力されると、トラ
ンジスタQ1はオフし、抵抗R1に電流は流れない。そ
のため、TTL出力部24への出力21は、トランジスタQ
5,Q6,ダイオードD4,トランジスタQ7,Q8の
順方向電圧分の和よりも高くなり、トランジスタQ7,
Q8をオンにし、トランジスタQ10をオフにする。この
ため、出力22は、TTLのローレベル出力となる。
第5図に示す出力レベル変換回路は、使用装置に正電源
しか存在しない場合のものであり、第4図に示す出力レ
ベル変換回路との差は、カレントスイッチ23を端子17の
電源電圧VCC(+5V)と端子19のアース電位に接続
し、カレントスイッチ23の参照電圧VBBに正電位にした
ことにあり、その動作は第4図に示す出力レベル変換回
路と同一である。
第4図に示す出力レベル変換回路と第5図に示す出力レ
ベル変換回路は、共に同一種類のマスタースライスLS
Iから得られるもので、そのメタル配線の変更によって
容易に実現できるものである。
第6図は本発明によるマスタースライスLSIにメタル
配線を施して作成したLSIの一例を示すブロック図で
ある。第6図において、29は第1図に示す内部回路であ
り、30は出力レベル変換回路を示している。尚、入力レ
ベル変換回路は図示していないが、内部回路29の後段に
設けられた出力レベル変換回路と同じ様に、内部回路の
前段に設けられているものとする。第6図に示す様に、
内部回路29の端子1(第1図参照)はLSIの端子25に
よって給電され、同じく内部回路29の端子2(第2図参
照)はLSIの端子27によって給電される。また、内部
回路29の端子3(第2図参照)は、LSIの端子28によ
って給電される。また、出力レベル変換回路30の端子17
(第4図,第5図参照)は、図示する様にLSIの端子26
によって給電され、同じく出力レベル変換回路30の端子
19(第4図,第5図参照)はLSIの端子25または点線で
示す様に端子27によって給電され、同じく出力レベル変
換回路30の端子20(第4図,第5図参照)はLSIの端子
27によって給電される。
今、このLSIを搭載する使用装置にTTL回路とEC
L回路が混在しており、使用装置に正電源VCC(+5
V)の他に、負電源VEE(−5V),VTT(−2V)が
存在する場合、端子25をグランド、端子26をVCC(+5
V)、端子27をVEE(−5V)、端子28をVTT(−2
V)とする。このときには、入力レベル変換回路(図示
せず)と出力レベル変換回路30は、それぞれ第2図、第
4図に示す様にメタル配線される。また、出力レベル変
換回路30の端子19は、実線で示す様に端子25に接続され
る。この様に接続すれば、内部回路29は負電源で動作す
る。また、図示する出力レベル変換回路30は、内部回路
の負の出力をTTLレベルの信号に変換する様に機能す
る。また、入力レベル変換回路(図示せず)と出力レベ
ル変換回路が不要な装置では、端子26を使用しないこと
により、ECL入出力のLSIとして使用することがで
きる。
また、完成LSIを搭載する使用装置にECL回路が存
在せず、負電源が存在しない場合には、端子25,26をV
CC(+5V)、端子27,28をグランドに接続し、入力レ
ベル変換回路(図示せず)と出力レベル変換回路30は、
それぞれ第3図、第5図に示す様にメタル配線する。ま
た、出力レベル変換回路30の端子19は、点線で示す様に
端子27へメタル配線する。この様の接続することによ
り、内部回路29は使用装置に存在する正電源だけで動作
し、出力レベル変換回路30は内部回路の正の出力をTT
Lレベルの信号に変換する様に機能する。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな様に、本発明のLSIの製造方
法によれば、メタル配線の施し方によって、使用装置に
存在する電源だけで動作するLSIを提供することがで
きる。従って、使用装置にLSI用の特別の電源を設け
る必要がなく、使用装置の設計・製造を簡単化し、かつ
安価にすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のLSIの製造方法によってメタル配線
を施して得られるLSIの内部回路の一例を示す図、第
2図および第3図は本発明のLSIの製造方法によって
メタル配線を施して得られるLSIの入力レベル変換回
路の一例を示す図、第4図及び第5図は本発明のLSI
製造方法によってメタル配線を施して得られるLSIの
出力レベル変換回路の一例を示す図、第6図は本発明の
LSIの製造方法によってメタル配線を施して得られる
LSIの一例を示すブロック図である。 5,6,8,17,18,19,25,26,27,28……端子、13
……DTL回路、14……レベル変換部、15,23……カレ
ントスイッチ、16……エミッタフォロワ、24……TTL
出力部、29……内部回路、30……出力レベル変換回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マスタースライスLSIにメタル配線を施
    してLSIを完成させるLSIの製造方法において、メ
    タル配線の施し方によって動作する電源電圧を選択でき
    るマスタースライスLSIを用い、入力レベル変換回路
    と内部回路と出力レベル変換回路の各電源ラインを分離
    してメタル配線を施し、かつ完成したLSIを搭載する
    使用装置に存在する特定レベルの電圧源を選択し、上記
    選択した電圧源だけで入力レベル変換回路と内部回路と
    出力レベル変換回路が動作する様に、メタル配線を施す
    ことを特徴とするLSIの製造方法。
JP60034559A 1985-02-25 1985-02-25 Lsiの製造方法 Expired - Lifetime JPH0620119B2 (ja)

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