JPS63228641A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit deviceInfo
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- JPS63228641A JPS63228641A JP62060940A JP6094087A JPS63228641A JP S63228641 A JPS63228641 A JP S63228641A JP 62060940 A JP62060940 A JP 62060940A JP 6094087 A JP6094087 A JP 6094087A JP S63228641 A JPS63228641 A JP S63228641A
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/90—Masterslice integrated circuits
- H10D84/996—Masterslice integrated circuits using combined field effect technology and bipolar technology
Landscapes
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は半導体集積回路装置に係り、特に配線領域の幅
を最適化し集積度を上げるに好適なマスタスライス方式
ゲートアレイに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a master slice type gate array suitable for optimizing the width of a wiring region and increasing the degree of integration.
マスタスライス方式ゲートアレイにおいて、MOSトラ
ンジスタより成るベーシックセルをチップの内部領域に
敷き詰め、セルアレイ領域を機能素子領域としても配線
領域としても使うことができるものとして例えば特開昭
58−119647が挙げられる。また、この様なMO
3全面敷き詰め方式のゲートアレイにおいて、MOSよ
り成るベーシックセルの配列方法について、日経マイク
ロデバイス7月号に記載されている。しかし、上記MO
3全面敷き詰めゲートアレイにおいては、配線チャネル
領域の最小単位がMOSのトランジスタサイズにより制
限されている。したがって、チャネル幅の設定に制限が
あり、チャネル幅をトラック本数にあわせて最適化する
という点については配慮されていなかった。また、チッ
プ内に、MOSトランジスタとバイポーラトランジスタ
より成るべ−シックセルを形成するゲートアレイは、例
えば特開昭59−39060に開示されている。上記ゲ
ートアレイにおいては、MOSトランジスタとバイポー
ラトランジスタより成るベーシックセル列間に第2図に
示す様に専用の配線領域があらかじめ設けられている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 119647/1984 discloses a master slice type gate array in which basic cells made of MOS transistors are laid out in the internal region of a chip, and the cell array region can be used both as a functional element region and as a wiring region. Also, such MO
3. A method of arranging basic cells made of MOS in a gate array of the full-surface layout method is described in the July issue of Nikkei Micro Devices. However, the above MO
In the three-way gate array, the minimum unit of the wiring channel region is limited by the size of the MOS transistor. Therefore, there are restrictions on setting the channel width, and no consideration has been given to optimizing the channel width in accordance with the number of tracks. Further, a gate array in which basic cells consisting of MOS transistors and bipolar transistors are formed in a chip is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 59-39060. In the gate array described above, a dedicated wiring area is provided in advance between basic cell columns consisting of MOS transistors and bipolar transistors, as shown in FIG.
したがって、配線領域は少なくとも専用配線領域より大
きく、この場合にもチャネル幅をトランク本数にあわせ
て最適化するという点については配慮されていなかった
。Therefore, the wiring area is at least larger than the dedicated wiring area, and even in this case, no consideration has been given to optimizing the channel width according to the number of trunks.
上記従来技術は配線チャネル領域の幅をチャネル内トラ
ック本数にあわせてきめ細く変化し、チャネル領域の最
適化を行うという点について配慮がされておらず、不使
用の配線領域が生じチップ面積を増大する問題があった
。The above conventional technology finely changes the width of the wiring channel area according to the number of tracks in the channel, and does not take into account the optimization of the channel area, resulting in unused wiring areas and increasing the chip area. There was a problem.
本発明の目的は、配線チャネル領域の幅をきめ細く変化
する事を可能とし、不使用の配線チャネル領域を最小限
におさえチップ面積の増大を防ぐことにある。An object of the present invention is to enable finely changing the width of a wiring channel region and to minimize unused wiring channel regions to prevent an increase in chip area.
上記目的は、MoSトランジスタとバイポーラトランジ
スタを定められた繰り返し単位でチップ内に第1図の様
に全面敷き詰め、MOSトランジスタおよびバイポーラ
1−ランジスタを適宜論理素子あるいは配線領域として
用いることにより達成される。The above object is achieved by laying MoS transistors and bipolar transistors on the entire surface of the chip in predetermined repeating units as shown in FIG. 1, and using the MOS transistors and bipolar 1-transistors as appropriate logic elements or wiring areas.
第3図(a)はCMOS全O5全面めの1セル行を示し
ている。30はPMOS、31はNHO2であり、PM
OSとNHO3が交互に並んでいる。FIG. 3(a) shows one cell row on the entire surface of the CMOS O5. 30 is PMOS, 31 is NHO2, PM
OS and NHO3 are lined up alternately.
この例では配線チャネルとして用いる最小単位はMOS
の高さaである。したがって、チャネル領域はa、2a
、3a・・・という様にMOSの高さaの整数倍で変化
する。また、第3図(b)は、専用配線領域を持つバイ
ポーラ・CMOS複合ゲートアレイの基本セル行を示し
ている。32はバイポーラトランジスタ、33はPMO
S、34はN M OSでありPMOSとNHO3で構
成されるCMOSをバイポーラトランジスタが挾んでい
る。In this example, the minimum unit used as a wiring channel is a MOS
The height is a. Therefore, the channel region is a, 2a
, 3a, . . . , it changes by an integral multiple of the MOS height a. Further, FIG. 3(b) shows a basic cell row of a bipolar/CMOS composite gate array having a dedicated wiring area. 32 is a bipolar transistor, 33 is a PMO
S and 34 are NMOS, and bipolar transistors sandwich a CMOS composed of PMOS and NHO3.
更に斜線部35は専用配線領域であり、この領域に論理
素子を構成する事はできない。したがって、チャネル領
域は少なくとも専用配線領域の高さCより大きい。チャ
ネル領域を増す場合はバイポーラ素子上を配線領域とし
て使用することができる。Furthermore, the shaded area 35 is a dedicated wiring area, and no logic element can be configured in this area. Therefore, the channel region is at least larger than the height C of the dedicated wiring region. When increasing the channel region, the top of the bipolar element can be used as a wiring region.
この時のチャネル領域は、バイポーラトランジスタの高
さをbとするとc+bがチャネル領域となる。更にチャ
ネル領域を増す場合にはPMOSとN M OS上を配
線領域として使用する。この場合には結局、基本セル1
個を配線領域として使用するので基本セルを挾んで一段
上の専用配線領域が共通の配線領域となり、全体として
2c+2b+2a’ がチャネル領域となる。これに対
し、第3図(c)は本発明より成るバイポーラCMOS
敷き詰め方式のセル行の一例を示している。32はバイ
ポーラトランジスタであり、33のPMOSと34のN
MOSペアを32のバイポーラトランジスタが挾んだ形
となっており、この32,33゜34.32を1つの基
本セル単位として、繰り返しチップ全面に敷き詰められ
ている。この基本セルをバイポーラ素子及びMO3素子
を基本単位として順次配線領域として使用する事ができ
る。この場合、実施例にて後述する様に、配線チャネル
領域に隣接するバイポーラ及びMOSトランジスタを余
す事なく利用して1つの論理素子を形成できる。配線領
域の最小単位はバイポーラトランジスタの高さbであり
、順次す、2b、2b+a’ 。The channel region at this time is c+b, where b is the height of the bipolar transistor. When the channel region is further increased, the area above the PMOS and NMOS is used as a wiring region. In this case, the basic cell 1
Since 2c+2b+2a' is used as a wiring area, the dedicated wiring area one level above the basic cell becomes a common wiring area, and 2c+2b+2a' becomes a channel area as a whole. On the other hand, FIG. 3(c) shows a bipolar CMOS according to the present invention.
An example of cell rows in the tiling method is shown. 32 is a bipolar transistor, 33 PMOS and 34 N
It has a configuration in which a MOS pair is sandwiched between 32 bipolar transistors, and these 32, 33 degrees, 34, and 32 degrees are used as one basic cell unit and are repeatedly laid out over the entire surface of the chip. This basic cell can be sequentially used as a wiring region using bipolar elements and MO3 elements as basic units. In this case, as will be described later in the embodiment, one logic element can be formed by fully utilizing the bipolar and MOS transistors adjacent to the wiring channel region. The minimum unit of the wiring area is the height b of the bipolar transistor, which is successively 2b, 2b+a'.
2b+2a’・・・という様にチャネル領域を細かく変
化する事ができる。ここで用いた長さa、a’ 。The channel region can be changed finely, such as 2b+2a'... The lengths a and a' used here.
b、cが実際どの程度の長さかを配線のピッチ数で表わ
すと、aは8ピツチ、a′は6ピツチ、bは2ピツチ、
Cは3oピツチである。aとa′はともにMOSの大き
さであるのに値が異なる理由は、aはCMOSゲートア
レイで用いるMOSの大きさであり、a′はバイポーラ
・CMOSゲートアレイで用いるMOSの大きさであっ
て、a>a′の関係である。なぜなら、MOSゲートア
レイでは、負荷駆動能力を上げる為にM OSサイズを
ある程度大きくする必要があるのに対し、バイポーラ・
CMOSゲートアレイの場合は、バイポーラトランジス
タによって負荷駆動能力を上げているので、CMOSゲ
ートアレイに比較してMOSサイズを小さくする事がで
きる。ここで、B1CMOSとCM OSの基本セルの
レイアウト例を第8図に示し、上述したa、a’ 、b
が具体的にどの領域に対応するのかを説明する。第8図
において、80はBiCMOSの基本セル、81はCM
OSの基本セルを示している。それぞれ3人力N A
N D相当の論理セルを構成する事ができる。(、)に
示すB1CMOSセルにおいて、82はバイポーラトラ
ンシタであり、セル1個につき、2つのバイポーラトラ
ンジスタがある。83はPMO5であり%84はN M
OSである。85はMOSのゲートであり、3人力N
AND相当の論理セルをB1CMOSとしてもCMOS
としても構成可能な様にレイアウトされている。一方、
(b)に示すCMOSセルにおいて、86はPMO3で
あり、87はNMOSである。(a)と同様85はM
OSのゲートであり、3人力NAND相当の論理セルを
CMOSとして構成可能である。図(a)において、8
8に示す領域はバイポーラトランジスタの占有する領域
であり、上述した記号すに相当し、2ピツチである。Expressing the actual length of b and c in terms of the number of pitches in the wiring, a is 8 pitches, a' is 6 pitches, b is 2 pitches,
C is 3o pitch. The reason why a and a' are both MOS sizes but have different values is that a is the MOS size used in a CMOS gate array, and a' is the MOS size used in a bipolar CMOS gate array. Therefore, the relationship is a>a'. This is because, with a MOS gate array, it is necessary to increase the MOS size to a certain extent in order to increase the load driving capability, whereas with a bipolar
In the case of a CMOS gate array, the load driving capability is increased by bipolar transistors, so the MOS size can be made smaller than that of a CMOS gate array. Here, an example of the layout of the basic cell of B1CMOS and CMOS is shown in FIG.
We will explain specifically which area this corresponds to. In FIG. 8, 80 is a BiCMOS basic cell, 81 is a CM
It shows the basic cell of the OS. 3 manpower each
It is possible to configure a logic cell equivalent to ND. In the B1CMOS cell shown in (,), 82 is a bipolar transistor, and there are two bipolar transistors per cell. 83 is PMO5 and %84 is N M
It is an OS. 85 is the gate of MOS, 3-man power N
CMOS even if the logic cell equivalent to AND is used as B1CMOS
It is laid out in such a way that it can be configured as on the other hand,
In the CMOS cell shown in (b), 86 is PMO3 and 87 is NMOS. Similar to (a), 85 is M
It is the gate of the OS, and a logic cell equivalent to a three-way NAND can be configured as a CMOS. In figure (a), 8
The area indicated by 8 is the area occupied by the bipolar transistor, corresponds to the above-mentioned symbol, and has two pitches.
すなわち、88の領域は配線を2本通す事が可能な領域
幅である。一方、89に示す領域はMOSトランジスタ
の占有する領域であり、上述した記号a′に相当し、6
ピツチである。すなわち、89の領域はPMO3,NM
OSそれぞれ配線を6本通す事が可能な領域幅である。That is, the area 88 has a width that allows two wires to pass through. On the other hand, the area indicated by 89 is the area occupied by the MOS transistor, and corresponds to the above-mentioned symbol a'.
It's pitchy. That is, the area 89 is PMO3, NM
This is the area width that allows six wires to pass through each OS.
このようにバイポーラトランジスタの占有する領域88
はMOSの占有する占有89よりも小さく、従ってバイ
ポーラトランジスタの占有する領域を配線領域として有
効に利用する事によって配線ピッチを細く変化する事が
できる。一方、図(b)において、90に示す領域はM
OSトランジスタの占有する領域であり、上述した記号
aに相当し、8ピツチである。すなわち、90の領域は
配線を8本通す事が可能な領域幅である。以上示した領
域幅a、a’ 。In this way, the area 88 occupied by the bipolar transistor
is smaller than the occupancy 89 occupied by the MOS, and therefore, by effectively utilizing the area occupied by the bipolar transistor as a wiring area, the wiring pitch can be changed to be finer. On the other hand, in Figure (b), the area shown at 90 is M
This is the area occupied by the OS transistor, corresponds to the symbol a mentioned above, and has 8 pitches. That is, the area 90 has a width that allows eight wires to pass through. The area widths a and a' shown above.
bはバイポーラトランジスタおよび、MOSトランジス
タがそれぞれ単体素子として占有する領域であり、単体
としての性能を変化する事なくこれらの幅を自由に変化
する事はできない。ここで。b is a region occupied by the bipolar transistor and the MOS transistor as individual elements, and the widths of these cannot be freely changed without changing the performance of the individual elements. here.
図(a)のB1CMOSセルに用いるMOSの領域89
が、図(b)のCMOSセルに用いるMOSの領域90
よりも2ピッチ小さくなる理由を第9図を用いて説明す
る。第9図は基本セルが構成する論理セルの信号伝搬遅
延時間の負荷容量依存性を示したものである。90はB
iCMOS基本セルによる論理セルの特性を示し、91
は通常のCMOSゲートアレイに用いられるMOSサイ
ズを持ったCMOS基本セルによる論理セルの特性を示
し、92は90のB1CMOSセルに用いたものと同一
のMOSサイズを持ったCMOS基本セルによる論理セ
ルの特性を示す。90の負荷依存性は91の約−であ上
り、92の約−である。この様にCMOSはBiCMO
Sに比較して遅延時間の負荷依存性が大きい為に、面積
の許す限りMOSサイズを大きくしてMOSの駆動能力
を上げる必要がある。特にゲートアレイにおいては遅延
時間の負荷依存性の小さい事が非常に重要な特性である
。従って、遅延時間の負荷依存性を改善する為に、CM
OSゲートアレイのM OSサイズは、B1CMOSゲ
ートアレイのMOSサイズより大きくならざるを得ない
。以上の説明で明らかな様に、B j、CM OS基本
セルのバイポーラの占有領域幅すおよびMOSの占有領
域幅a′はCMOSl&本セルのMOSの占有領域幅a
よりも小さいので、本発明によるB1CMOS敷き詰め
方式によれば従来方式に比較してより細かく配線領域を
変化する事が可能となる。各方式の配線チャネルのバリ
エーションを表1に示す。MOS region 89 used in the B1 CMOS cell in figure (a)
However, the MOS region 90 used in the CMOS cell in FIG.
The reason why the pitch is two pitches smaller than that will be explained using FIG. FIG. 9 shows the load capacitance dependence of the signal propagation delay time of the logic cells included in the basic cell. 90 is B
91 shows the characteristics of a logic cell based on an iCMOS basic cell.
92 shows the characteristics of a logic cell using a CMOS basic cell with the same MOS size as used in the B1 CMOS cell of 90. Show characteristics. The load dependence of 90 is about - for 91 and about - for 92. In this way, CMOS is BiCMO
Since the load dependence of the delay time is greater than that of S, it is necessary to increase the MOS size as much as the area allows to increase the driving capability of the MOS. Particularly in gate arrays, low load dependence of delay time is a very important characteristic. Therefore, in order to improve the load dependence of delay time, CM
The MOS size of the OS gate array must be larger than the MOS size of the B1CMOS gate array. As is clear from the above explanation, Bj, the bipolar occupied area width of the CMOS basic cell, and the MOS occupied area width a' are the CMOS1 & the MOS occupied area width a of this cell.
Therefore, according to the B1CMOS laying method according to the present invention, it is possible to change the wiring area more finely than with the conventional method. Table 1 shows variations in wiring channels for each method.
表 1
以上の如く、本発明より成るバイポーラ・CMOS全O
3全面め方式では、CMOS全O3全面め方式や、固定
チャネル方式に比較してよりきめ細かく配線チャネル領
域を変化する事ができるので、配線チャネル幅の最適化
を行ってチップ面積の増大を防ぐ事ができる。Table 1 As described above, bipolar CMOS total O according to the present invention
In the 3-surface method, the wiring channel area can be changed more precisely than in the CMOS all-O3 surface-surface method or the fixed channel method, so it is possible to optimize the wiring channel width and prevent an increase in the chip area. Can be done.
以下、本発明の実施例を第4図、第5図、第6図にて説
明する。43はチップ内部に敷き詰められたバイポーラ
及びMOSトランジスタより成るセル行の部分を示す。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 4, 5, and 6. Reference numeral 43 indicates a cell row portion consisting of bipolar and MOS transistors arranged inside the chip.
(、)は素子上にチャネル領域を設けない場合を示す。(,) indicates the case where no channel region is provided on the device.
32はバイポーラトランジスタ、33はPMOS、34
はNMO3,であり図に示す様にバイポーラ、PMOS
、NMO3゜バイポーラ、バイポーラ、PMOS、NM
O3゜・・・という順に規則的に並んでいる。40に示
すようにPMOS、NMO3とそれを挾むバイポーラ2
個で1個のバイポーラcMO3店本セルを構成する。セ
ル行は、バイポーラCMOS基本セル40が繰り返し並
んでいる事になる。(b)は斜線部44で示すバイポー
ラトランジスタの領域を配線チャネル領域として用いた
場合である。この時配線領域44を挾んで一方の側は4
0のバイポーラCMOS基本セル、他方の側は41のC
MOS基本セルを構成する事ができる。配線チャネルは
バイポーラトランジスタ1個分の2ピツチである。32 is a bipolar transistor, 33 is a PMOS, 34
is NMO3, and as shown in the figure, bipolar and PMOS
, NMO3゜bipolar, bipolar, PMOS, NM
They are arranged regularly in the order of O3°... As shown in 40, PMOS, NMO3 and bipolar 2 sandwiching it
This constitutes one bipolar cMO3 main cell. In the cell row, bipolar CMOS basic cells 40 are repeatedly arranged. (b) shows the case where the region of the bipolar transistor indicated by the hatched portion 44 is used as the wiring channel region. At this time, one side of the wiring area 44 is 4
0 bipolar CMOS basic cell, the other side is 41 C
A MOS basic cell can be configured. The wiring channel has two pitches corresponding to one bipolar transistor.
次に(c)は斜線部44で示すバイポーラトランジスタ
2個分の領域(4ピツチ)を配線チャネルの領域として
用いた場合である。この時配線領域44を挾んで一方の
側は41のCMOS基本セル。Next, (c) shows a case where a region corresponding to two bipolar transistors (4 pitches) indicated by a hatched area 44 is used as a wiring channel region. At this time, on one side of the wiring area 44 are 41 CMOS basic cells.
他方の側も同様にCM OS基本セルを構成する事がで
きる。(d)は斜線部44で示すバイポーラトランジス
タ1個とMOSトランジスタ1個分をあわせた領域(8
ピツチ)を配線チャネルの領域として用いた場合である
。この時配線領域44を挾んで一方の側は4oのバイポ
ーラCMOS基本セル、他方の側はバイポーラをセルの
中央に置いた形のバイポーラCMOS基本セル42を構
成する事ができる。(e)は斜線部44で示すバイポー
ラトランジスタ2個分とMO31個分をあわせた領域(
10ピツチ)を配線チャネルの領域として用いた場合で
ある。この時配線領域44を挾んで一方の側は41のC
MOS基本セル、他方の側は42のバイポーラCMOS
基本セルを構成する事ができる。(f)はバイポーラト
ランジスタ2個とMO32個分をあわせた領域、すなわ
ちバイポーラCM OS基本セル1個分(16ピンチ)
を配線チャネルの領域として用いた場合である。この時
配線領域を挾んで一方の側は40のバイポーラCMOS
基本セル、他方の側も同様にバイポーラCMOS基本セ
ルを構成することができる。The other side can similarly configure a CMOS basic cell. (d) is an area (8
This is the case when the pitch (pitch) is used as the wiring channel region. At this time, it is possible to configure a bipolar CMOS basic cell 42 with a 4o bipolar CMOS basic cell on one side and a bipolar cell placed in the center of the cell on the other side with the wiring region 44 in between. (e) shows the area (as indicated by the hatched area 44) which is the sum of two bipolar transistors and one MO3.
10 pitch) is used as the wiring channel region. At this time, one side of the wiring area 44 is C41.
MOS basic cell, the other side is 42 bipolar CMOS
Basic cells can be configured. (f) is the combined area of 2 bipolar transistors and 32 MOs, that is, the area of 1 bipolar CMOS basic cell (16 pinches)
This is the case when the area is used as the wiring channel area. At this time, one side with the wiring area in between is 40 bipolar CMOS.
The other side of the basic cell can also be configured as a bipolar CMOS basic cell.
(g)は斜線部44で示すバイポーラトランジスタ3個
分とM OS 2個分をあわせた領域(18ピツチ)を
配線チャネルの領域として用いた場合である。この時配
線領域を挟んで一方の側は41のc ti o s基本
セル、他方の側は40のバイポーラCM OS基本セル
を構成する事ができる。同様にして順次配線チャネルを
増やしていくことができる。この例で明らかになった様
に、本発明方式によれば、素子領域を有効に利用しかつ
配線チャネル領域を表1に示す如くきめ細かく変化する
ことができる。(g) shows a case where a region (18 pitches) including three bipolar transistors and two MOS transistors indicated by a hatched area 44 is used as a wiring channel region. At this time, 41 ctios basic cells can be configured on one side across the wiring area, and 40 bipolar CMOS basic cells can be configured on the other side. Similarly, the number of wiring channels can be increased sequentially. As is clear from this example, according to the method of the present invention, it is possible to effectively utilize the element area and to finely change the wiring channel area as shown in Table 1.
第5図は次なる実施例を示している。50はチップ内部
に敷き詰められたバイポーラ及びMOSトランジスタよ
り成るセル行の部分を示す。(a)は素子上にチャネル
領域を設けない場合を示す。FIG. 5 shows the next embodiment. Reference numeral 50 indicates a cell row portion consisting of bipolar and MOS transistors arranged inside the chip. (a) shows the case where no channel region is provided on the device.
32〜34は前述したトランジスタを示す。図に示す如
く、バイポーラ、PMOS、NMOS,バイポーラ、P
MOS、NMOS・・・という順に規則的に並んでいる
。セル行は40に示すバイポーラ・CMOS基本セルと
41に示すCMOS基本セルが交互に並んでいる事にな
る。(b)は斜線部51で示すバイポーラトランジスタ
1個分の領域を配線チャネル領域(2ピツチ)として用
いた場合である。この時配線領域51を挾んで両側はC
MOS基本セルを構成する事ができる。(c)は斜線部
51で示すMOSトランジスタ2個分の領域を配線チャ
ネル領域(12ピツチ)として用いた場合である。この
時配線領域51を挟んで両側はバイポーラCM OS基
本セルを構成する事ができる。本実施例はCMOS基本
セル、及いはバイボーラCMOS基本セルを集中して用
いる場合に適したセル配列である。32 to 34 indicate the transistors described above. As shown in the figure, bipolar, PMOS, NMOS, bipolar, P
They are arranged regularly in the order of MOS, NMOS, and so on. In the cell row, bipolar CMOS basic cells shown at 40 and CMOS basic cells shown at 41 are arranged alternately. (b) shows a case where a region corresponding to one bipolar transistor indicated by a hatched portion 51 is used as a wiring channel region (2 pitches). At this time, both sides of the wiring area 51 are C
A MOS basic cell can be configured. (c) shows a case where a region corresponding to two MOS transistors indicated by a hatched portion 51 is used as a wiring channel region (12 pitches). At this time, bipolar CMOS basic cells can be formed on both sides of the wiring region 51. This embodiment is a cell arrangement suitable for using CMOS basic cells or bibolar CMOS basic cells in a concentrated manner.
第6図は第3の実施例を示している。63はPMOSと
NMOSがX方向に交互に繰り返されるM OS行、6
4はバイポーラトランジスタがX方向に繰り返されるバ
イポーラ行である。この例では、MOS行の2行に対し
て1行の割合でバイポーラ行を配置する。この配置にお
いては基本的にはCMOS基本セル62とバイポーラC
MOS基本セル61を、X方向に交互に構成する事がで
きる。第6図では斜線部に示す領域を配線領域として用
いたので、X方向には、62のCMOS基本セルと61
のバイポーラCMOS基本セルが図の如く構成できる。FIG. 6 shows a third embodiment. 63 is a MOS row in which PMOS and NMOS are alternately repeated in the X direction; 6
4 is a bipolar row in which bipolar transistors are repeated in the X direction. In this example, one bipolar row is arranged for every two MOS rows. In this arrangement, basically a CMOS basic cell 62 and a bipolar C
The MOS basic cells 61 can be arranged alternately in the X direction. In FIG. 6, the shaded area is used as the wiring area, so in the X direction there are 62 CMOS basic cells and 61
A bipolar CMOS basic cell can be constructed as shown in the figure.
本実施例においてはX方向の配線チャネル領域の最小単
位はMO31個分の6ピツチであり、X方向の配線チャ
ネル領域の最小単位はバイポーラトランジスタ1個分の
2ピツチである。In this embodiment, the minimum unit of the wiring channel region in the X direction is 6 pitches corresponding to 31 MOs, and the minimum unit of the wiring channel region in the X direction is 2 pitches corresponding to one bipolar transistor.
以上第4図から第6図に示した実施例で明らかな如く、
本発明によれば配線チャネル領域をきめ細く変化する事
ができる。なお上記実施例においてはP M OS 、
N M OSおよびバイポーラトランジスタをある定
まった割合で規則的に配列したが。As is clear from the embodiments shown in FIGS. 4 to 6 above,
According to the present invention, it is possible to finely change the wiring channel region. In addition, in the above embodiment, P M OS ,
NMOS and bipolar transistors are arranged regularly at a certain ratio.
この配列の方法は実施例の場合に限られたものでなく、
例えば0MO3とバイポーラの割合を変化して配置した
り、PMOSとNMOSの配列順序を入れ換えたりして
最も効率の高い配列にすることができる。また、上記発
明および実施例において、MOSおよびバイポーラトラ
ンジスタによって構成される基本セルおよび基本セルに
よって構成される論理セルおよび論理セルによって構成
される論理ブロック上あるいはそれらの相互の配線には
、2層以上の多層配線構造を用いる事が効果的である。This arrangement method is not limited to the example;
For example, the most efficient arrangement can be achieved by changing the ratio of OMO3 and bipolar, or by changing the arrangement order of PMOS and NMOS. Furthermore, in the above invention and embodiments, the basic cells formed by MOS and bipolar transistors, the logic cells formed by the basic cells, and the logic blocks formed by the logic cells, or the wiring between them have two or more layers. It is effective to use a multilayer wiring structure.
7図は第4の実施例を示している。70はウェハーを示
している。図の様に、ウェハー内全面に基本セルフ1を
敷き詰める。基本セルフ1はCM OS基本セルあるい
はバイポーラCMOS基本セルで、両基本セルがウェハ
ー内に混在している。ウェハー内の適当な場所に、基本
セルを組み合わせて構成したマクロセルを配置し、その
マクロセル内あるいはマクロセル相互間を接続する為の
配線チャネル領域の位置、幅を本発明を用いて効率よく
設定する事ができる。FIG. 7 shows a fourth embodiment. 70 indicates a wafer. As shown in the figure, the basic self 1 is spread over the entire surface of the wafer. The basic cell 1 is a CMOS basic cell or a bipolar CMOS basic cell, and both basic cells are mixed in the wafer. A macro cell configured by combining basic cells is placed at an appropriate location in a wafer, and the position and width of a wiring channel region for connecting within the macro cell or between macro cells can be efficiently set using the present invention. Can be done.
本発明によれば、配線チャネルの基本単位としてバイポ
ーラトランジスタの高さあるいは小さなサイズのMOS
トランジスタの高さを用いる事ができるので、配線チャ
ネル領域をきめ細く変化する事ができる。この事は、配
線チャネル内のトラック本数にあわせて配線チャネル領
域を最適化する事を可能にするので、チップ面積の増大
を防ぐ効果がある。According to the present invention, the height of a bipolar transistor or a small size MOS is used as the basic unit of the wiring channel.
Since the height of the transistor can be used, the wiring channel region can be changed finely. This makes it possible to optimize the wiring channel area according to the number of tracks in the wiring channel, which has the effect of preventing an increase in chip area.
第1図は本発明のチップ図、第2図は従来例のチップ図
、第3図(a)(b)は従来例の説明図、第3図(c)
は本発明の説明図、第4図、第5図。
第6図は本発明の実施例のセル配置図、第7図は他の実
施例を示す図、第8図はBiCMOSと0MO5の基本
セルのレイアウト例を示す図、第9図は基本セルが構成
する論理セルの信号伝搬遅延時間の負荷容量依存性を示
す図である。
10・・・チップ、11・・・i / oおよびパッド
領域、12・・・基本セル、32・・・バイポーラトラ
ンジスタ。
33・・・P M OS、34・・・NMOS、40,
42゜61・・・バイポーラCMOS基本セル、41.
62・・・CMOS基本セル、44.51.60・・・
配線領代理人 ブ心理± 7□1,11□ モ7HH二
B 、、t “i4べ迫域
第3図
1 (α)
: 。5゜
高3図
(Cン
悲
第4.図
(α) (b) (、C)
(d)(e) けノ ((j
−ジ高9図
(α) Cb) (C)第6図
64−−−− /\4ボーライ示
帥−BんC邑O3tル
81−−− C間OSヒル
8’l−一〜lくイボ−ラトラソジスフ33.86−P
間03
84.8”l −−−NMO5
85−一一τ′−ト
QO−−−8ビ・ン→−Figure 1 is a chip diagram of the present invention, Figure 2 is a chip diagram of a conventional example, Figures 3 (a) and (b) are explanatory diagrams of the conventional example, and Figure 3 (c).
4 and 5 are explanatory diagrams of the present invention. FIG. 6 is a cell layout diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram showing another embodiment, FIG. 8 is a diagram showing a layout example of BiCMOS and 0MO5 basic cells, and FIG. 9 is a diagram showing the basic cell layout. FIG. 3 is a diagram showing the dependence of signal propagation delay time on load capacitance of constituent logic cells. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Chip, 11... I/O and pad area, 12... Basic cell, 32... Bipolar transistor. 33...PMOS, 34...NMOS, 40,
42°61... Bipolar CMOS basic cell, 41.
62...CMOS basic cell, 44.51.60...
Wiring area agent Bus psychology ± 7□1,11□ Mo7HH2B ,,t "i4 Become area Fig. 3 Fig. 1 (α): .5° High Fig. 4. (α) (b) (,C)
(d) (e) Keno ((j
- Figure 9 (α) Cb) (C) Figure 6 64 ---- /\4 Borai Commander - BnC Village O3t Le 81 --- C OS Hill 8'l-1~l Iboratra Sojisuf 33.86-P
Between 03 84.8”l ---NMO5 85-11 τ'-QO ---8 Bin→-
Claims (1)
るCMOS基本セルを主面の一方向に多数個並設したC
MOS基本セル列と、PMOSとNMOSおよびバイポ
ーラトランジスタより構成されるバイポーラ・CMOS
基本セルを該一方向に多数個並設したバイポーラ・CM
OS基本セル列と、該主面上に絶縁膜を介して積層され
、基本セル内及び基本セル間を接続する複数層の配線と
を具備するマスタスライス方式ゲートアレイLSIにお
いて、CMOS基本セル列を基本セル列と直角方向に多
数並設し、少なくとも1列以上のバイポーラ・CMOS
基本セル列をCMOS基本セル列の間に含むことを特徴
とした半導体集積回路装置。1. A C with a large number of CMOS basic cells composed of PMOS and NMOS arranged side by side in one direction of the main surface on one main surface side.
Bipolar/CMOS consisting of a MOS basic cell array, PMOS, NMOS, and bipolar transistors
Bipolar CM with many basic cells arranged in one direction
In a master slice type gate array LSI that includes an OS basic cell string and multiple layers of wiring that are stacked on the main surface with an insulating film interposed therebetween and connect within the basic cells and between the basic cells, the CMOS basic cell string is At least one row of bipolar CMOS devices arranged in parallel in a direction perpendicular to the basic cell row.
A semiconductor integrated circuit device comprising a basic cell string between CMOS basic cell strings.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62060940A JPS63228641A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62060940A JPS63228641A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63228641A true JPS63228641A (en) | 1988-09-22 |
Family
ID=13156879
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62060940A Pending JPS63228641A (en) | 1987-03-18 | 1987-03-18 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63228641A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6423552A (en) * | 1987-07-20 | 1989-01-26 | Toshiba Corp | Semiconductor integrated circuit device |
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JPH0387064A (en) * | 1989-06-07 | 1991-04-11 | Fujitsu Ltd | Master slice type semiconductor integrated circuit device |
WO1991011825A1 (en) * | 1990-01-25 | 1991-08-08 | Northern Telecom Limited | Method and structures for making integrated circuits |
EP0498567A1 (en) * | 1991-02-04 | 1992-08-12 | Motorola, Inc. | Mixed CMOS/BiCMOS device |
US5300790A (en) * | 1990-06-15 | 1994-04-05 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device |
JPH06204438A (en) * | 1992-12-28 | 1994-07-22 | Kawasaki Steel Corp | Semiconductor device |
-
1987
- 1987-03-18 JP JP62060940A patent/JPS63228641A/en active Pending
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