JPH0722597A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPH0722597A
JPH0722597A JP15233293A JP15233293A JPH0722597A JP H0722597 A JPH0722597 A JP H0722597A JP 15233293 A JP15233293 A JP 15233293A JP 15233293 A JP15233293 A JP 15233293A JP H0722597 A JPH0722597 A JP H0722597A
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JP
Japan
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control circuit
input
area
output
integrated circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP15233293A
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English (en)
Inventor
Toshiya Takahashi
俊哉 高橋
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、マスターアレイ方式の半導体集積
回路装置に関し、機能変更や機能拡張等に柔軟に対処で
きる入出力領域を備えた。 【構成】 入出力領域内の制御回路領域に、ゲート長の
異なる複数の基本セルを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マスターアレイ方式の
半導体集積回路装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりマスターアレイ方式の半導体集
積回路が多用されている。マスターアレイ方式とは、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、基本セル内および基本セル間の配線を追
加する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。このマスターアレイ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4は、マスターアレイ方式のLSIチッ
プの概略構成図、図5はそのLSIチップの入出力領域
の拡大模式図である。マスターアレイ方式のLSIチッ
プ10は、図4に示すように、中央の領域に論理ゲート
用の基本セルを構成する多数のトランジスタが作り込ま
れた内部プリミティブ領域11が形成されており、仕様
に応じてメタル配線を施すことにより所望の論理回路機
能が実現される。
【0004】その内部プリミティブ領域11の周辺に
は、制御回路領域12aとバッファ領域12bとからな
る入出力領域12が形成されている。この入出力領域
は、外部との信号の授受を担う回路が形成される領域で
あり、そこに配置されるパッド12c(図5参照)を介
して外部との信号の授受が行なわれる。
【0005】この入出力領域12を構成するバッファ領
域12bには、最終段の出力バッファを形成するための
トランジスタ等が作り込まれている。また、制御回路領
域12aには、スルーレートコントロール回路や各種の
テスト回路等を実現するためのトランジスタ等が形成さ
れている。上述のように各領域に各機能に応じたトラン
ジスタを作り込んでおき、メタル配線を行なうことによ
り特定の機能を実現するLSIチップが完成する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】マスターアレイ方式で
は、上述のように、下地のトランジスタをあらかじめ作
り込んだものが用意され、仕様に応じてメタル配線が行
なわれることにより特定の回路機能が実現されるが、入
出力領域の仕様の変更はほとんど不可能であって、これ
を変更したいときはトランジスタを作り込む下地工程か
ら変更する必要がある。特に制御回路領域12aに関し
ては、近年のLSIの微細化、高速化に伴って、出力信
号の変化速度を規定するスルーレートコントロール回路
や各種のテスト回路等種々の回路機能を盛り込む傾向が
強く、トランジスタを作り込む下地工程から変更するこ
となく柔軟に対処できる構造が望まれている。
【0007】この要求に沿った提案の1つとして、特開
昭60−30164号公報に記載されたものがある。こ
れは、制御回路領域12aに作り込むトランジスタと、
内部プリミティブ領域11に作り込むトランジスタとの
間で共通性をもたせておき、制御回路領域12aで実現
すべき回路機能がその制御回路領域12aに作り込んだ
トランジスタだけでは足りないときは内部プリミティブ
領域のトランジスタを流用し、一方、制御回路領域12
aに作り込んだトランジスタが余るときはその余ったト
ランジスタを内部プリミティブ領域11側に融通しよう
というものである。
【0008】この提案の方式を採用した場合、制御回路
領域12aがある程度柔軟性をもつこととなり、トラン
ジスタを作り込む下地工程まで変更する必要性がある程
度低減化されるが、まだ十分ではなく、例えば下地工程
を変更することなくスルーレートの微妙なコントロール
等を行なうことができる程度に制御回路領域にさらに柔
軟性をもたせることが望ましい。
【0009】本発明は、上記事情に鑑み、機能変更や機
能拡張等に柔軟に対処できる入出力領域を備えたマスタ
ーアレイ方式の半導体集積回路装置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】上記目的を達成する本発
明の半導体集積回路装置は、半導体チップの周辺部に、
最終段の出力バッファを備えたバッファ領域と所定の回
路機能を実現する制御回路領域とを有する入出力領域が
形成されてなる、マスターアレイ方式の半導体集積回路
装置において、上記制御回路領域に、ゲート長の異なる
複数の基本セルが形成されてなることを特徴とするもの
である。
【0011】ここで、上記制御回路領域が、入力バッフ
ァを構成するトランジスタの少なくとも一部を含むよう
に構成してもよい。
【0012】
【作用】本発明の半導体集積回路装置は、その制御回路
領域にゲート長の異なる複数のトランジスタが形成され
ているため、それらゲート長の異なる複数のトランジス
タの中から適切なものを選択することにより、例えば微
妙なスルーレートコントロール等を実現することがで
き、極めて柔軟性の高いものとなる。
【0013】また、例えば、上記制御回路領域に形成さ
れたゲート長の短かいトランジスタを利用し、入力バッ
ファの、入力信号を‘H’レベル、‘L’レベルと判定
するためのしきい値の微妙な調整も可能となる。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
1は、本発明の半導体集積回路装置の一実施例の入出力
領域の概略構造図、図2は、図1に示す入出力領域に形
成された基本セルの構造図である。図1には、同一構造
の入出力領域120が多数(ここでは4列のみ示す)並
んだスライス構造をなしており、各入出力領域120
は、それぞれ制御回路領域120aとバッファ領域12
0bとから構成されている。
【0015】バッファ領域120bには、最終段の出力
バッファを構成する図示しないトランジスタが作り込ま
れている。本実施例の特徴は、制御回路領域120aに
あり、そこには、Pチャンネルトランジスタ121a、
121b、121cおよびNチャンネルトランジスタ1
22a、122b、122cが形成されている。
【0016】各トランジスタ121a、121b、12
1c、122a、122b、122cは、それらの1つ
ずつが図2に示すような、拡散領域131上に2本のゲ
ートライン132が形成された構造を有しており、符号
の異なるPチャンネルトランジスタ121a、121
b、121cは異なるゲート幅Wを有しており、符号の
異なるNチャンネルトランジスタ122a、122b、
122cも異なるゲート幅Wを有している。表1は、各
トランジスタのゲート幅W、ゲートライン幅Lの一例を
示している。
【0017】
【表1】 ───────────────────────── W L ───────────────────────── 121a,122a 10μm 0.5μm 121b,122b 5μm 0.5μm 121c,122c 2μm 0.5μm ───────────────────────── 図3は、スルーレートコントロール回路付出力バッファ
回路を示した回路図である。
【0018】最終段の出力バッファ140は、出力バッ
ファ領域120b(図1参照)に形成され、その前段の
インバータ130は、制御回路領域120aに形成され
る。出力バッファ140は、第1の出力バッファ141
と第2の出力バッファ142との2つの出力バッファか
ら構成されており、それらの出力は、同一のパッド15
0に接続されている。
【0019】インバータ130のうちの第1のインバー
タ131、第2のインバータ132は、第1の出力バッ
ファ141の、それぞれPチャンネルトランジスタ14
1a、Nチャンネルトランジスタ141bの各ゲートに
接続されており、インバータ130のうちの第3のイン
バータ133、第4のインバータ134は、第2の出力
バッファ142の、それぞれPチャンネルトランジスタ
142a、Nチャンネルトランジスタ142bに接続さ
れている。
【0020】ここで第1のインバータ131、第2のイ
ンバータ132は、図1、表1に示す、中間的なゲート
幅W=5μmのPチャンネルトランジスタ121bおよ
びNチャンネルトランジスタ122bが用いられて構成
されている。一方、第3のインバータ133は、ゲート
幅W=10μmのPチャンネルトランジスタ121aお
よびゲート幅W=2μmのNチャンネルトランジスタ1
22cが用いられて構成されており、したがって第3の
インバータ133は、第1,第2のインバータ131,
132と比べ、論理しきい値VSWが電源電位VDD側に寄
っている。
【0021】また、第4のインバータ134は、ゲート
幅W=2μmのPチャンネルトランジスタ121cおよ
びゲート幅W=10μmのNチャンネルトランジスタ1
22aが用いられて構成されており、したがって第4の
インバータ134は、第3のインバータ133とは逆
に、第1,第2のインバータ131,132と比べ、論
理しきい値VSWがグラウンド電位GND側に寄ってい
る。
【0022】したがって第1〜第4のインバータ130
に同一の信号が入力され、その信号が例えば‘H’レベ
ルから‘L’レベルに変化する際は、第2のインバータ
132の論理しきい値VSWの方が第4のインバータ13
4のそれよりも高いため、第2のインバータ132に接
続されたNチャンネルトランジスタ141bが先にオン
し、次いで第4のインバータ134に接続されたNチャ
ンネルトランジスタ142bがオンする。このように、
2つの出力バッファ141,142のオン,オフのタイ
ミングがずれ、これによりスルーレートコントロールが
行なわれる。
【0023】上記例の他にも、ゲート幅Wの異なるPチ
ャンネルトランジスタ121a,121b,121cや
Nチャンネルトランジスタ122a,122b,122
cを直列あるいは並列に接続することにより、トランジ
スタを作り込む下地工程から変更するフルカスタムに近
いレベルの論理しきい値VSWの選択自由度が得られる。
【0024】また、図1に示す制御回路領域120aに
配置されたゲート幅Wの小さいPチャンネルトランジス
タ121c,Nチャンネルトランジスタ122cを利用
することにより、下地工程の変更にまで遡らなくても、
入力バッファの、入力信号を‘H’レベル、‘L’レベ
ルと判定するためのしきい値の微妙なチューニングも容
易となる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路装置は、マスターアレイ方式の半導体集積回路装
置において、入出力領域内の制御回路領域に、ゲート長
の異なる複数の基本セルを形成したものであるため、ト
ランジスタを作り込む下地工程にまで遡ることなく、例
えば出力バッファの微妙なスルーレートコントロールや
入力バッファの微妙なしきい値の調整を行なうことがで
き、設計の自由度が格段に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半導体集積回路装置の一実施例の入出
力領域の概略構造図である。
【図2】図1に示す入出力領域に形成されたトランジス
タの構造図である。
【図3】スルーレートコントロール回路付出力バッファ
回路を示した回路図である。
【図4】マスターアレイ方式のLSIチップの概略構成
図である。
【図5】LSIチップの入出力領域の拡大模式図であ
る。
【符号の説明】
10 LSIチップ 11 内部プリミティブ領域 12 入出力領域 12a 制御回路領域 12b バッファ領域 12c パッド 120 入出力領域 120a 制御回路領域 120b バッファ領域 121a,121b,121c Pチャンネルトラン
ジスタ 122a,122b,122c Nチャンネルトラン
ジスタ 140,141,142 出力バッファ 130,131,132,133,134 インバー
タ 150 パッド

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体チップの周辺部に、最終段の出力
    バッファを備えたバッファ領域と所定の回路機能を実現
    する制御回路領域とを有する入出力領域が形成されてな
    る、マスターアレイ方式の半導体集積回路装置におい
    て、 前記制御回路領域に、ゲート長の異なる複数の基本セル
    が形成されてなることを特徴とする半導体集積回路装
    置。
  2. 【請求項2】 前記制御回路領域に、入力バッファを構
    成するトランジスタの少なくとも一部を含むことを特徴
    とする請求項1記載の半導体集積回路装置。
JP15233293A 1993-06-23 1993-06-23 半導体集積回路装置 Pending JPH0722597A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001029967A1 (en) * 1999-10-15 2001-04-26 Intel Corporation Method and apparatus for controlling compensated buffers

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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

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Effective date: 20020917