JPH0982929A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JPH0982929A
JPH0982929A JP24036595A JP24036595A JPH0982929A JP H0982929 A JPH0982929 A JP H0982929A JP 24036595 A JP24036595 A JP 24036595A JP 24036595 A JP24036595 A JP 24036595A JP H0982929 A JPH0982929 A JP H0982929A
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JP
Japan
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power supply
logic circuit
internal logic
potential
vdd1
Prior art date
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Pending
Application number
JP24036595A
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English (en)
Inventor
Yoshiyuki Hirabayashi
義幸 平林
Hiromitsu Matsuda
裕充 松田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】1チップ内に多電源で動作する論理回路を構成
できる多電源G/Aを提供し、また電源電位を容易に変
更できる半導体集積回路を提供する。 【構成】G/Aの内部論理回路領域にROW毎に異なる
電源を供給する。またROWを構成するNWELLを複
数に分割し、分割したNWELL毎に異なる電源を供給
する。多電源入力回路を電源切り替え信号により、容易
に切り替え可能とする電源回路部を有する。また上記電
源回路部を論理回路部に有する事により、論理論理回路
毎に変更可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は多電源の半導体集積回
路、特に多電源ゲートアレイ(G/A)に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の多電源集積回路のVDD1とVD
D2の2電源で動作する構成図を図7に示す。VDD1
系の電源とVDD2系の電源とVSS、内部論理回路な
どで構成されていた。VDD1系で論理動作する内部論
理回路、VDD2系で動作する内部論理回路など、動作
する電源電位により内部論理回路が完全に分かれていた
(簡略化するため共通電位であるグランド配線を省略し
てある)。そのために半導体集積回路内においてそれぞ
れの電源電位の変更は不可能であり、電源電位変更の際
には外部からの供給電源電位を変更していた。
【0003】また各内部論理回路内においての電源電位
は、1電位(VDD1)のみとなっている。そのために
各内部論理回路毎に電源電位を変更することは不可能で
あった。
【0004】従来のG/Aの内部論理回路領域は図5の
ような構成で、VDD1及びVDD2の供給を行うNウ
ェル(WELL)とVSSの供給を行うPWELLがそ
れぞれ交互に配列されている。横方向のVDD1、VD
D2及びVSSの配線はWELL1列に付き1本を配線
し、縦方向のVDD1、VDD2及びVSSの配線は等
間隔に複数配線している。
【0005】従来の2電源G/Aの場合、内部論理回路
領域中央部の領域53にVDD1の単一電源で動作する
論理回路を構成し、内部論理回路領域の上辺の領域51
と下辺の領域52にレベルシフタを構成している。
【0006】通常ロジック回路は内部論理回路領域のN
WELLとPWELLの対を1ROWとしたROW単位
で構成する。
【0007】レベルシフタはVDD1系のデータとVD
D2系のデータをインターフェースするもので、2電源
動作を行うために必要となるロジック回路である。通常
のロジック回路と違い、内部論理回路領域の上辺と下辺
の第2の電源系VDD2が供給されているNWELLを
使用し、VDD1系NWELL、VDD2系NWELL
及びPWELLで構成される。
【0008】図6にVDD1とVDD2の2電源で動作
する従来のG/Aの構成図を示す。内部論理回路領域上
辺にレベルシフタ61、下辺にレベルシフタ62、およ
び中央部にユーザー回路63を構成し、電源配線64に
よるVDD1と電源配線65によりVDD2がレベルシ
フタ61及び62に供給され、ユーザー回路63には配
線64によりVDD1が供給されている。
【0009】VDD1系のデータは直接G/A外部とユ
ーザー回路63の間で入出力を行い、VDD2系のデー
タはレベルシフタ61及び62でインターフェースし、
G/A外部とユーザー回路63の間で入出力を行う。
【0010】図7にVDD1とVDD2の2電源で動作
する従来のG/Aの全体図を示す。VDD1で動作する
内部論理回路、VDD2で動作する内部論理回路と完全
に動作電源電位毎に分かれて構成されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述の従来技術
では、ユーザー回路は単一電源で構成され、レベルシフ
タによってG/A外部との異電源インターフェースを行
うだけで、内部論理回路領域内に異なる電源で動作する
ユーザー回路を構成する事ができなかった。
【0012】従来の技術では、内部論理回路内で電源電
位を変更することが出来ずに、1種類の電源電位となっ
ていた。そのために内部論理回路内で特定の回路ブロッ
クの動作速度を犠牲にして低電圧で動作させ、全体の消
費電流を低く抑えるか、逆に特定の回路ブロックの動作
速度を確保すると、全体の消費電流が大きくなってい
た。
【0013】また、同一の集積回路を複数の用途、複数
の電源電位で使用するときには入力電源の切り替え回路
部が、複雑なものとなっていた。
【0014】そこで本発明はこのような問題点を解決す
るもので、その目的とするところは、1チップ内に多電
源で動作する論理回路を構成できる多電源G/Aを提供
する事にある。
【0015】また本発明はこのよう問題点を解決するも
ので、1チップ内で電源電位を容易に変更可能な半導体
集積回路を提供することが目的である。
【0016】また本発明はこのよう問題点を解決するも
ので、各論理回路毎に電源電位を容易に変更可能な半導
体集積回路を提供することが目的である。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、内部論理回路領域において、論理回路を構成するR
OWと、複数の異なる電源系とからなり、ROW毎に供
給される電源系が異なる事を特徴とする。
【0018】本発明の半導体集積回路は、内部論理回路
領域内において、ROWを構成するNWELLが複数に
分割されている事を特徴とする。
【0019】本発明の半導体集積回路は、ROWへの電
源供給を、異なる電源の縦方向の電源配線から行う事を
特徴とする。
【0020】本発明の半導体集積回路は、入力電源回路
部において、複数の入力電源と、複数の切り替え信号と
からなり、前述の複数の入力電源を複数の切り替え信号
により内部に供給する入力電源を任意に選択することを
特徴とする。
【0021】本発明の半導体集積回路は、各内部論理回
路において、前述の入力電源切り替え部を有しているこ
とを特徴とする。
【0022】本発明の半導体集積回路は、前述の入力電
源切り替え部において、電流流れ込み防止回路を有して
いる事を特徴とする。
【0023】本発明の半導体集積回路は、内部論理回路
領域内において、異なる複数の電源を縦または横の方向
から供給することを特徴とする。
【0024】本発明の半導体集積回路は、内部論理回路
領域内において、異なる複数の電源を縦かつ横の方向か
ら供給する事を特徴とする。
【0025】
【実施例】本発明の第1の実施例を図1に示す。図1に
おいては、内部論理回路領域にROW単位でVDD1系
のユーザー回路11、VDD2系のユーザー回路12、
およびレベルシフタ13を構成し、電源配線14により
VDD1をユーザー回路11とレベルシフタ13に供給
し、電源配線15によりVDD2をユーザー回路12と
レベルシフタ13に供給している。
【0026】ユーザー回路11及びユーザー回路12
は、内部論理回路領域の上辺及び下辺に構成し、G/A
外部のVDD1系データとVDD2系データの入出力を
行う。
【0027】レベルシフタ13はユーザー回路11とユ
ーザー回路12の中間に構成し、VDD1系データとV
DD2系データのインターフェースを行う。
【0028】配線14及び配線15を内部論理回路領域
内に縦横に配線する事により、ユーザー回路11とユー
ザー回路12を個別に構成し、2電源が必要なレベルシ
フタ13を内部論理回路内のどこにでも配置できるよう
になった。
【0029】また図1は、図2に示すように内部論理回
路領域の各ROWのNWELLにVDD1またはVDD
2の電源配線をどちらでも自由に配線できる構成であ
る。そのため、各ROWに供給する電源を自由に選択す
る事により、内部論理回路領域内に異なる電源系の回路
を混在する事ができる。
【0030】また図1に於いて、ユーザー回路11とユ
ーザー回路12は同じ電源系の回路を1つにまとめた
が、これは同電源系の回路をROW単位で分割し別々の
場所に配置した場合でも同様に対応する。レベルシフタ
13に付いても内部論理回路領域内に自由に配置でき
る。
【0031】また図1に於いて、VDD1、VDD2の
2つの電源を用いたが、これは3電源以上の電源供給を
行う場合に於いても同様に対応する。
【0032】本発明の第2の実施例を図3に示す。これ
は1つのROWのNWELLを2つに分割した構成で、
VDD1系のユーザー回路31を内部論理回路領域の左
上に、鍵状のVDD2系のユーザー回路32を内部論理
回路領域の下側に、レベルシフタ33を内部論理回路領
域の右上に各々構成されている。
【0033】分割されたNWELL単位でVDD1とV
DD2の電源供給が可能であるため、内部論理回路領域
の使用効率を上げる事ができる。
【0034】また図3の構成図は、1つのROW内にユ
ーザー回路31とユーザー回路32の異電源系の回路が
混在する部分があるため、VDD1とVDD2の両方の
電源を横方向に配線するよりも、縦方向に配線し電源の
供給をする方が効率よく電源の供給を行える。
【0035】また図3のNWELLは図4に示すように
3つ以上に分割する事が可能であり、NWELLを3つ
以上に分割した場合であっても同様に対応する。よって
内部論理回路領域の使用効率が上がり、縦方向の電源配
線が有効になる。
【0036】図8において、2電源G/Aの構成図を示
す。本実施例では、VDD1、VDD2と2種類の電源
系のみ述べているが、2種類以上の電源でも同様であ
る。
【0037】電源入力VDD1と電源入力VDD2、そ
のどちらかを選択する切り替え信号とから構成される。
切り替え信号の電位を任意に変更する事により、VDD
1、VDD2のどちらが選択され集積回路内部に供給さ
れる。
【0038】図9は、図8の入力電源回路部の詳細図で
ある。VDD1とVDD2の電源を選択するために、切
り替え信号のVDD1側に制御用インバーター26がは
いっている。この制御用インバーター26により、VD
D1とVDD2の電源が選択される。またVDD1、V
DD2のそれぞれには切り替えスイッチ25を入れてあ
り、VDD1、VDD2電源入力の選択が可能となって
いる。
【0039】VDD1またはVDD2の入力電源が、選
択された場合に高電位から低電位にたいして電流が流れ
込まないようにダイオード27を接続させている。その
ダイオード27の出力部からの入力電源を内部論理回路
に供給している。
【0040】図10は、図9の電源回路部を各論理回路
部に入れた詳細図である。前記図9と同様な電源回路部
を有している。その電源回路部から出力された、電源を
論理回路に供給する構成となっている。
【0041】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、供給
する複数の電源電位を内部論理回路領域内で任意に設定
できるため、各電源系で動作する複数の異電源系回路を
共有できるという効果がある。また、そのため論理回路
を柔軟性をもたせて構成する事が可能であり、論理回路
の小型化、及び内部論理回路の使用効率を上げるという
効果もある。
【0042】また、速度を要求される論理回路部のみ高
電位、電流消費量の多い論理回路部のみ低電位を与える
ことが容易にできる効果がある。使用用途に従い速度、
電流消費料のどちらに重点を置くかにより、電源電位の
変更が可能となる効果がある。 半導体集積回路の動作
時、半動作時などの半導体集積回路の消費電流の違い
を、電源電位任意に変更出来るので、低消費電力型集積
回路の作成が可能になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す2電源G/Aの構
成図。
【図2】本発明の第1の実施例に於けるWELLの構成
図。
【図3】本発明の第2の実施例を示す2電源G/Aの構
成図。
【図4】本発明の第2の実施例に於けるWELLの構成
図。
【図5】従来例を示すWELLの構成図。
【図6】従来例を示す2電源G/Aの構成図。
【図7】従来例を示す2電源G/Aの構成図。
【図8】本発明の第3の実施例を示す2電源G/Aの構
成図。
【図9】本発明の第4の実施例を示す2電源G/Aの電
源回路図。
【図10】本発明の第5の実施例を示す2電源G/Aの
内部論理回路図。
【符号の説明】
11、12、31、32、63 ユーザー回路 13、33、61、62 レベルシフタ 14、15、34、35、64、65 配線 51、52、53 領域 20 VDD1 21 VDD2 22 内部論理回路部 23 VSS 24 電源切り替え信号 25 切り替えスイッチ 26 制御用インバータ 27 電流流れ防止ダイオード 28 電源回路部 29 論理回路部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】共通電位と各々異なる電位が供給される複
    数の電源端子と、前記複数の電源端子のうちから所望の
    電位を内部論理回路に供給する電源切換え選択回路とを
    備えたことを特徴とする半導体集積回路。
  2. 【請求項2】前記内部論理回路は複数のベーシックセル
    が列状に配列された第1のベーシックセル列と、複数の
    ベーシックセルが列状に配列された第2のベーシックセ
    ル列とを備え、前記内部論理回路領域に前記電源切換え
    回路を配置したことを特徴とする請求項1記載の半導体
    集積回路。
  3. 【請求項3】前記電源切り替え回路は、前記複数の電源
    端子間に逆流防止ダイオードを備えることを特徴とする
    請求項1または2いずれか記載の半導体集積回路。
  4. 【請求項4】前記第1のベーシックセル列と、前記第2
    のベーシックセル列とはそれぞれ異なる電源切換え回路
    を備え、前記第1のベーシックセル列と、前記第2のベ
    ーシックセル列とはそれぞれ異なる電位を供給されるこ
    とを特徴とする請求項3記載の半導体集積回路。
  5. 【請求項5】前記第1のベーシックセル列と、前記第2
    のベーシックセル列とはそれぞれ異なるウェルに形成さ
    れていることを特徴とする請求項4記載の半導体集積回
    路。
  6. 【請求項6】前記第1のベーシックセル列に前記共通電
    位と異なる第1の電位を供給する第1の電源配線と、前
    記第2のベーシックセル列に前記共通電位と異なる第2
    の電位を供給する第2の電源配線とを備え、前記第1の
    電源配線と前記第2の電源配線とは直行して配置されて
    いることを特徴とする請求項5記載の半導体集積回路。
  7. 【請求項7】前記第1のベーシックセル列に前記共通電
    位と異なる第1の電位を供給する第1の電源配線と、前
    記第2のベーシックセル列に前記共通電位と異なる第2
    の電位を供給する第2の電源配線とを備え、前記第1の
    電源配線と前記第2の電源配線とは略平行に配置されて
    いることを特徴とする請求項6記載の半導体集積回路。
JP24036595A 1995-09-19 1995-09-19 半導体集積回路 Pending JPH0982929A (ja)

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JP24036595A JPH0982929A (ja) 1995-09-19 1995-09-19 半導体集積回路

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001047019A1 (de) 1999-12-20 2001-06-28 Infineon Technologies Ag Nichtflüchtige nor-halbleiterspeichereinrichtung und verfahren zu deren programmierung
US6501671B2 (en) 2000-06-30 2002-12-31 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor memory device enabling selective production of different semiconductor memory devices operating at different external power-supply voltages
WO2004075295A1 (ja) * 2003-02-19 2004-09-02 Hitachi, Ltd. 半導体集積回路装置
JP2006313893A (ja) * 2005-04-08 2006-11-16 Toshiba Corp 半導体集積回路およびその遅延検査方法

Cited By (4)

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WO2004075295A1 (ja) * 2003-02-19 2004-09-02 Hitachi, Ltd. 半導体集積回路装置
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