JP2000174131A - Semiconductor integrated circuit and its manufacture - Google Patents

Semiconductor integrated circuit and its manufacture

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JP2000174131A
JP2000174131A JP10351271A JP35127198A JP2000174131A JP 2000174131 A JP2000174131 A JP 2000174131A JP 10351271 A JP10351271 A JP 10351271A JP 35127198 A JP35127198 A JP 35127198A JP 2000174131 A JP2000174131 A JP 2000174131A
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wiring
hierarchical
input
terminal
block
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Japanese (ja)
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Nobuyoshi Nakajima
伸佳 中島
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Original Assignee
Sony Corp
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit in which problems of gate destruction due to antenna effect and crosstalk can be dissolved, and analysis and prevention of problems are easily enabled in an LSI circuit where hierarchical layout is performed, and a manufacturing method of it. SOLUTION: Hierarchical blocks 1 are connected with wiring outside the hierarchical blocks via hierarchical terminals 2, and the respective hierarchical terminals 2 are connected with inner wiring of the hierarchical blocks 1 via exclusive use I/O cells. As a result, wiring in the respective hierarchical blocks is isolated from the wiring outside the blocks, an antenna ratio composed of the ratio of a side area of the wiring and a gate area of a transistor can be easily presumed, gate destruction due to antenna effect can be prevented, crosstalk between wirings can be easily analyzed at the time of design, and generation of crosstalk can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、階層的なレイアウ
トを行う半導体集積回路に対して、ゲート破壊およびク
ロストークを解消できる半導体集積回路およびその製造
方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit capable of eliminating gate destruction and crosstalk in a semiconductor integrated circuit having a hierarchical layout, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体の微細加工技術の進歩に伴
い、LSI回路の高密度化、高集積度化が進み、LSI
の製造加工精度はディープサブミクロンの時代となり、
現在、一つのLSIの上に1000万ゲートを越える大
規模な集積回路も搭載可能となった。このような大規模
なLSI回路の設計を一括して行うなら、設計時間が膨
大なものとなるため、ほとんどのLSI回路は階層的な
設計方法で設計されている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the progress of semiconductor fine processing technology, the density and integration of LSI circuits have been increasing,
Manufacturing precision of the deep submicron era,
At present, a large-scale integrated circuit exceeding 10 million gates can be mounted on one LSI. If the design of such a large-scale LSI circuit is carried out collectively, the design time becomes enormous. Therefore, most LSI circuits are designed by a hierarchical design method.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ディープサ
ブミクロンのLSI設計では、これまで直面しなかった
様々な問題が顕著化してきている。その一つはアンテナ
効果によるゲート破壊の問題、もう一つはクロストーク
問題である。まず、アンテナ効果によるゲート破壊の問
題について説明する。LSIの製造工程の中で、以下の
3つの工程においてプラズマが導体層へ直接照射され
る。即ち、導体層のエッチング、導体層上の有機物(例
えば、レジスト)のアッシング(灰化)およびコンタク
トビアのエッチングである。照射されたプラズマによ
り、導体層に電荷がチャージされ、その電荷がゲート酸
化膜にダメージを与える。これが、アンテナ効果による
ゲート破壊の原因と思われる。特に導体層のエッチング
工程では、ゲート酸化膜に大きな影響を与える。導体層
にあらかたパターンが形成された後から、完全に分離す
るまでの間導体層の側面から照射されたプラズマによっ
て電荷がチャージされる。一方パターンが分離する前に
ドレイン・ソースへ電荷が逃げるため、ゲート破壊は発
生しない。
By the way, in LSI design of deep submicron, various problems which have not been encountered so far have become remarkable. One is the problem of gate destruction due to the antenna effect, and the other is the crosstalk problem. First, the problem of gate destruction due to the antenna effect will be described. In an LSI manufacturing process, a conductor layer is directly irradiated with plasma in the following three processes. That is, etching of the conductor layer, ashing (ashing) of an organic substance (eg, a resist) on the conductor layer, and etching of the contact via. Charges are charged to the conductor layer by the irradiated plasma, and the charges damage the gate oxide film. This seems to be the cause of the gate destruction due to the antenna effect. In particular, in the step of etching the conductor layer, it greatly affects the gate oxide film. The charge is charged by the plasma irradiated from the side surface of the conductor layer after the new pattern is formed on the conductor layer until it is completely separated. On the other hand, since the charge escapes to the drain / source before the pattern is separated, no gate breakdown occurs.

【0004】従って、ゲート酸化膜へのダメージ量は、
導体層に形成される配線の側面積に比例し、しかも、ゲ
ートへのみつながる配線(これを“アンテナ”と呼ぶ)
だけが問題となる。このアンテナ効果によるゲート破壊
は製造工程の改良またはマスクパターンの改良により回
避可能である。
Therefore, the amount of damage to the gate oxide film is
Wiring that is proportional to the side area of the wiring formed on the conductor layer and that is connected only to the gate (this is called an "antenna")
Only matters. The gate breakdown due to the antenna effect can be avoided by improving the manufacturing process or the mask pattern.

【0005】製造工程の改良に関しては、エッチング過
程において導体層にチャージされた電荷を逃す方法や保
護ダイオードなどを組み込む方法など数多くの解決策が
提案されている。しかし、これらは何れもLSIの製造
ラインを大幅に変更させる必要があるなど、コスト的に
大きな負担となる。
[0005] Regarding the improvement of the manufacturing process, a number of solutions have been proposed, such as a method of releasing charges charged in the conductor layer during the etching process and a method of incorporating a protection diode and the like. However, all of these require a large change in the production line of the LSI, resulting in a large cost.

【0006】一方、マスクパターンの改良による方法で
は、ゲート破壊が起きそうな配線パターンを修正する方
法が知られている。例えば、“アンテナ”の根元付近で
配線パターンを導体最上層へ移し、チャージされた電荷
をドレイン・ソースへ逃す方法がある。この方法では製
造工程を変更する必要がないので、コストの負担は極め
て小さい。
On the other hand, as a method based on improvement of a mask pattern, a method of correcting a wiring pattern in which gate breakdown is likely to occur is known. For example, there is a method in which the wiring pattern is moved to the uppermost layer of the conductor near the root of the “antenna”, and the charged charge is released to the drain / source. In this method, there is no need to change the manufacturing process, so that the cost burden is extremely small.

【0007】ここで、一括してLSI回路のレイアウト
をすることをフラットレイアウトと呼び、階層的にレイ
アウトをすることを階層レイアウトと呼ぶ。マスクパタ
ーンの改良によりゲート破壊を防止する方法では、階層
設計を行う上で問題となってくるのは、“アンテナ”を
どのように認識するかである。一般に、“アンテナ”は
配線の側面積Aswとゲート面積Agateとの比(Asw/A
gate)をアンテナ比と定義し、この値がある一定値以上
のものをゲート破壊の恐れがあるとして、パターンの修
正を行う。
Here, the collective layout of the LSI circuit is called a flat layout, and the hierarchical layout is called a hierarchical layout. In a method of preventing gate destruction by improving a mask pattern, a problem in performing a hierarchical design is how to recognize an "antenna". In general, "antenna" in the ratio of the lateral area A sw gate area A Gate wiring (A sw / A
gate ) is defined as the antenna ratio, and a pattern whose value is equal to or more than a certain value is regarded as a risk of gate destruction, and the pattern is corrected.

【0008】例えば、図8に示すような階層的なレイア
ウトを行った例では、2層配線を用いたLSIを想定
し、ゲート3aと3bの面積を1、階層ブロック1aお
よび1bの端子2aおよび2bからゲートに至る配線の
側面積を10とし、さらにその配線がすべて第1層配線
層に形成されているならば、階層ブロック1aおよび1
bからみたゲート3aおよび3bのアンテナ比は、(1
0/1=10)となる。
For example, in an example in which a hierarchical layout as shown in FIG. 8 is performed, an LSI using two-layer wiring is assumed, the area of the gates 3a and 3b is 1, the terminals 2a and 3b of the hierarchical blocks 1a and 1b are set. If the side area of the wiring from 2b to the gate is 10 and all the wirings are formed in the first wiring layer, the hierarchical blocks 1a and 1
b, the antenna ratio of the gates 3a and 3b is (1
0/1 = 10).

【0009】しかし、このように求められたアンテナ比
はほとんどの場合に意味を持たない。実際は、その上位
の階層につながる配線を考慮しなければならない。例え
ば、トランジスタ4のソース4aから分岐点5に至る配
線は、第2層配線層に形成されており、これ以外の配線
は、第1層配線層に形成されているという想定で、分岐
点5からブロック端子2aおよび2bに至る配線の側面
積を100としたならば、ゲート3aおよび3bのアン
テナ比は次のように求められる。即ち、(10+100
+10+100)/(1+1)=110となる。
[0009] However, the antenna ratio determined in this way has no meaning in most cases. In practice, it is necessary to consider wiring that leads to a higher hierarchy. For example, the wiring from the source 4a of the transistor 4 to the branch point 5 is formed in the second wiring layer, and the other wirings are formed in the first wiring layer on the assumption that the wiring is formed in the first wiring layer. Assuming that the side area of the wiring from to the block terminals 2a and 2b is 100, the antenna ratio of the gates 3a and 3b can be obtained as follows. That is, (10 + 100
+ 10 + 100) / (1 + 1) = 110.

【0010】なお、ソース4aから分岐点5に至る配線
が、第1層配線層に形成されているならば、チャージさ
れる電荷はソース4aへ逃げるので、アンテナ比は0と
なる。このことは、下位階層の情報を何らかの形で上位
階層に伝達しなければならず、各階層ごとに分離した処
理が難しいことを意味する。そして、最悪の場合、最上
位の階層から一括的な処理で、アンテナ比を算出しなけ
ればならない。
If the wiring from the source 4a to the branch point 5 is formed in the first wiring layer, the charged charges escape to the source 4a, and the antenna ratio becomes zero. This means that the information of the lower layer has to be transmitted to the upper layer in some form, and it is difficult to perform separate processing for each layer. Then, in the worst case, the antenna ratio must be calculated by collective processing from the highest hierarchy.

【0011】次に、クロストークの問題について説明す
る。クロストークとは、隣接する配線の信号が互いに影
響し合って、設計したLSIが意図した動作をしない状
態をいう。クロストークには、影響を与えるネットと影
響を受けるネットが存在する。クロストークによって予
期しない動作が起こるのは、影響を受けるネットの方で
ある。クロストークの影響を受けるネットを解消すれ
ば、クロストークの問題を解決できる。一般的に、クロ
ストークの影響を受けるの影響の度合は、その入力波形
の傾きに大きく依存する。即ち、クロストークの影響を
受けているネットに対して、その前段からの出力信号の
波形の傾きを大きくすれば、クロストークの問題が緩和
される。
Next, the problem of crosstalk will be described. Crosstalk refers to a state in which signals on adjacent wirings affect each other and the designed LSI does not operate as intended. Crosstalk includes a net that affects and a net that is affected. It is the affected net that causes unexpected behavior due to crosstalk. Eliminating the nets affected by crosstalk can solve the problem of crosstalk. Generally, the degree of the influence of the crosstalk greatly depends on the slope of the input waveform. That is, if the slope of the waveform of the output signal from the preceding stage is increased for a net affected by crosstalk, the problem of crosstalk is reduced.

【0012】このため、クロストークを緩和する方法と
して、前段の駆動能力を上げる方法と、リピータを挿入
し、配線容量を分断するなどの方法がある。しかし、こ
れらの方法を階層レイアウトに適応させるには問題があ
る。例えば、階層ブロック1aと1bを持つ図9に示す
ようなレイアウトの場合に、階層ブロック1bにおい
て、階層ブロックの端子2bからゲート3bに至る経路
上でクロストークが発生したとする。しかし、階層ブロ
ック1bのレイアウト設定段階で、前段の駆動能力が未
知であるため、このネットがクロストークの影響を受け
るか否かは分からない。さらに、自分以外の部分でレイ
アウト修正があった場合にも、その影響が及んでいまう
という問題がある。階層ブロック1aにおいて、端子2
aからゲート3aまでの経路がかわった場合に、それに
つながる配線容量も変化する。その影響はゲート3bを
含むセルの入力波形にも及ぶ。その結果、階層ブロック
1bを修正しなければならない可能性が生ずる。
For this reason, as a method of alleviating the crosstalk, there are a method of increasing the driving capability of the preceding stage, and a method of inserting a repeater to divide the wiring capacitance. However, there are problems with adapting these methods to a hierarchical layout. For example, in the case of a layout as shown in FIG. 9 having the hierarchical blocks 1a and 1b, it is assumed that crosstalk has occurred in the hierarchical block 1b on the path from the terminal 2b of the hierarchical block to the gate 3b. However, at the stage of setting the layout of the hierarchical block 1b, it is not known whether or not this net is affected by the crosstalk because the driving capability of the preceding stage is unknown. Further, there is a problem that even if a layout is modified in a part other than the user, the influence is exerted. In the hierarchical block 1a, the terminal 2
When the path from “a” to the gate 3a changes, the wiring capacitance connected to it also changes. The influence also affects the input waveform of the cell including the gate 3b. As a result, there is a possibility that the hierarchical block 1b must be modified.

【0013】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、階層レイアウトを行うLSI回
路において、アンテナ効果によるゲート破壊問題および
クロストークの問題を解決でき、問題の解析および解消
を容易に行える半導体集積回路およびその製造方法を提
供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to solve a problem of gate destruction and a problem of crosstalk due to an antenna effect in an LSI circuit performing a hierarchical layout, and to analyze and solve the problem. And a method of manufacturing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の半導体集積回路は、少なくとも2層の配線
層を用いて構成されている半導体集積回路であって、上
記一の配線層に形成され、少なくとも一つのトランジス
タを含む半導体回路からなる回路ブロックと、上記回路
ブロックの周辺に配置されている少なくとも一つの入出
力端子と、上記回路ブロックの周辺に配置され、一方の
端子が上記入出力端子に接続され、他方の端子が上記回
路ブロック内の配線を介して上記トランジスタの端子に
接続され、上記入出力端子と上記回路ブロック内の配線
との接続を制御する入出力セルとを有する。
In order to achieve the above object, a semiconductor integrated circuit according to the present invention is a semiconductor integrated circuit constituted by using at least two wiring layers, wherein the one integrated wiring layer A circuit block formed of a semiconductor circuit including at least one transistor; at least one input / output terminal arranged around the circuit block; and one terminal arranged around the circuit block, and one terminal connected to the input block. An input / output cell connected to an output terminal, the other terminal connected to a terminal of the transistor via a wiring in the circuit block, and controlling connection between the input / output terminal and a wiring in the circuit block; .

【0015】また、本発明の半導体集積回路の製造方法
は、少なくとも2層の配線層を用いて構成されている半
導体集積回路の製造方法であって、上記一の配線層に少
なくとも一つのトランジスタを含む半導体回路からなる
回路ブロックを配置する第1の工程と、上記回路ブロッ
クの周辺に少なくとも一つの入出力端子を配置する第2
の工程と、上記半導体回路を構成する上記トランジスタ
の端子と上記入出力端子との接続を制御する入出力セル
を設け、当該入出力セルの一方の端子を上記トランジス
タの端子に接続し、他方の端子を上記入出力端子に接続
する第3の工程とを有する。
Further, a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit according to the present invention is a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit using at least two wiring layers, wherein at least one transistor is provided in the one wiring layer. A first step of arranging a circuit block composed of a semiconductor circuit including at least one input / output terminal around the circuit block;
And an input / output cell for controlling the connection between the terminal of the transistor and the input / output terminal of the semiconductor circuit. One terminal of the input / output cell is connected to the terminal of the transistor. Connecting a terminal to the input / output terminal.

【0016】また、本発明では、好適には、上記回路ブ
ロックと異なる配線層に形成されている電源配線と重な
る形で配置されている。
In the present invention, preferably, the power supply wiring is arranged so as to overlap with a power supply wiring formed in a wiring layer different from the circuit block.

【0017】さらに、本発明では、好適には、上記入出
力セルは、入出力バッファにより構成されている。
Further, in the present invention, preferably, the input / output cell is constituted by an input / output buffer.

【0018】本発明によれば、それぞれ異なる配線層に
半導体回路を形成するいわゆる階層レイアウト構造の半
導体集積回路において、複数の配線層の内一つの配線層
に形成されている回路ブロックにおいて、当該回路ブロ
ックの周辺に配置されている入出力端子と回路ブロック
の内部に形成されているトランジスタなどの回路素子と
を分離する入出力セルが設けられている。これらの入出
力セルは、例えば、入出力バッファなどにより構成さ
れ、回路ブロックの周辺部に配置される。入出力セルの
一方の端子がブロック内部に形成されている配線を介し
て、トランジスタなどの回路素子に接続され、他方の端
子が回路ブロックの周辺に配置されている入出力端子に
接続されている。
According to the present invention, in a semiconductor integrated circuit having a so-called hierarchical layout structure in which semiconductor circuits are formed in different wiring layers, respectively, in a circuit block formed in one of a plurality of wiring layers, An input / output cell is provided for separating input / output terminals arranged around the block from circuit elements such as transistors formed inside the circuit block. These input / output cells are composed of, for example, an input / output buffer and are arranged at the periphery of the circuit block. One terminal of the input / output cell is connected to a circuit element such as a transistor via a wiring formed inside the block, and the other terminal is connected to an input / output terminal arranged around the circuit block. .

【0019】このように半導体集積回路を構築すること
によって、各回路ブロック内部の配線と回路ブロック外
部の配線が入出力セルにより完全に分離されるので、そ
れぞれの回路ブロック内におけるアンテナ効果によるト
ランジスタのゲート破壊やクロストークの解析および解
消を容易に行える。さらに、入出力セルを他の回路ブロ
ックと異なる配線層に形成されている電源配線などと重
なる形で、回路ブロックの周辺に配置することにより、
レイアウト面積の増加が必要最小限に抑制される。
By constructing the semiconductor integrated circuit in this way, the wiring inside each circuit block and the wiring outside the circuit block are completely separated by the input / output cells, so that the transistors in each circuit block due to the antenna effect are formed. Analysis and elimination of gate destruction and crosstalk can be easily performed. Furthermore, by arranging the input / output cells around the circuit block so as to overlap with the power supply wiring formed in a different wiring layer from other circuit blocks,
An increase in the layout area is suppressed to a necessary minimum.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係る半導体集積回
路の一実施形態を示す回路図である。図1において、1
は階層ブロック、2は階層ブロック端子、8はグループ
化して配置された論理セル群をそれぞれ示している。図
1は、本発明において階層的な構造を持つスタンダード
セル方式の集積回路の一構成例を示している。本実施形
態の半導体集積回路は、階層ブロック1の他に、通常の
論理ゲートセルからなる論理セル群8が設けられてい
る。各階層ブロック端子2には階層ブロック専用の入出
力セルが接続されている。図示のように、各階層ブロッ
ク1は、それぞれ階層ブロック端子2および各端子間に
形成された配線を介して交互に接続されている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention. In FIG. 1, 1
Denotes a hierarchical block, 2 denotes a hierarchical block terminal, and 8 denotes a group of logic cells arranged. FIG. 1 shows a configuration example of a standard cell type integrated circuit having a hierarchical structure in the present invention. The semiconductor integrated circuit of the present embodiment is provided with a logic cell group 8 including normal logic gate cells in addition to the hierarchical block 1. Each hierarchical block terminal 2 is connected to an input / output cell dedicated to the hierarchical block. As shown in the figure, the hierarchical blocks 1 are alternately connected via hierarchical block terminals 2 and wirings formed between the terminals.

【0021】図2は、図1における階層ブロックのイメ
ージを示す図である。図2において、階層ブロック1の
周囲に配置されている階層ブロック端子2に接続されて
いる専用の入出力セルの構成をさらに詳細に示してい
る。図示のように、それぞれの階層ブロック端子2に、
専用の入出力セル(以下、専用I/Oセルという)が接
続されている。それぞれの専用I/Oセルは、様々な駆
動能力を持った高さが共通の入力、出力または双方向バ
ッファセルにより構成されている。なお、これらの専用
I/Oセルは、すべて階層ブロック1の境界線上に配置
され、それぞれ階層ブロック端子を介して、例えば、階
層ブロック間の配線に接続されている。
FIG. 2 is a diagram showing an image of a hierarchical block in FIG. FIG. 2 shows the configuration of a dedicated input / output cell connected to a hierarchical block terminal 2 arranged around the hierarchical block 1 in further detail. As shown in FIG.
A dedicated input / output cell (hereinafter referred to as a dedicated I / O cell) is connected. Each dedicated I / O cell is constituted by an input, output or bidirectional buffer cell having a common height and various driving capabilities. Note that these dedicated I / O cells are all arranged on the boundary of the hierarchical block 1 and are connected to, for example, wiring between hierarchical blocks via the hierarchical block terminals.

【0022】なお、図2は、階層ブロック1およびその
周囲に設けられている階層ブロック専用I/Oセルの配
置のイメージを示しているが、実際の配置とは異なる。
例えば、図2において、それぞれの専用I/Oセルが階
層ブロック1から突き出しているように見えるが、実際
は、これらの専用I/Oセルは、階層ブロック1の周辺
を走る電源配線部と重なり合うため突出部は極めて小さ
い。
FIG. 2 shows an image of the arrangement of the hierarchical block 1 and the I / O cells dedicated to the hierarchical block provided around the hierarchical block 1, which are different from the actual arrangement.
For example, in FIG. 2, each dedicated I / O cell appears to protrude from the hierarchical block 1, but actually, these dedicated I / O cells overlap with a power supply wiring section running around the hierarchical block 1. The protrusion is very small.

【0023】図3は、図2に示す階層ブロック端子2に
接続されている専用I/Oセルと階層ブロック1の周囲
を走る電源配線部分の配線構造を示している。図3にお
いて、10は、図2における階層ブロック1の境界線を
示し、21および22は、階層ブロック端子、31およ
び32は階層ブロック端子21および22に接続されて
いる専用I/Oセルをそれぞれ示している。さらに、V
SSおよびVDDは、それぞれ共通電位VSSおよび電源
電圧VDDを供給する共通電位配線および電源配線を示し
ている。このらの配線は、それぞれ導体層に形成されて
いる。
FIG. 3 shows a wiring structure of a dedicated I / O cell connected to the hierarchical block terminal 2 shown in FIG. 3, reference numeral 10 denotes a boundary line of the hierarchical block 1 in FIG. 2, reference numerals 21 and 22 denote hierarchical block terminals, and reference numerals 31 and 32 denote dedicated I / O cells connected to the hierarchical block terminals 21 and 22, respectively. Is shown. Furthermore, V
SS and VDD indicate a common potential wiring and a power supply wiring for supplying the common potential V SS and the power supply voltage V DD , respectively. These wirings are respectively formed on the conductor layers.

【0024】図3に示すように、専用I/Oセル31ま
たは32は、それぞれ共通電位配線VSSおよび電源配
線VDDと重なるように配置されている。このため、階
層ブロック端子21および22の突出部は小さくて済
む。
As shown in FIG. 3, the dedicated I / O cells 31 and 32 are arranged so as to overlap the common potential wiring VSS and the power supply wiring VDD, respectively. For this reason, the protrusions of the hierarchical block terminals 21 and 22 can be small.

【0025】図4は、階層ブロック端子に接続されてい
る専用I/Oセルと階層ブロック周囲を走る共通電位配
線および電源配線部分との関係を示す配置図である。図
4において、20は階層ブロック端子、30は専用I/
Oセル、40および42はコンタクト、50は階層ブロ
ック内部への接続端子をそれぞれ示している。
FIG. 4 is a layout diagram showing a relationship between a dedicated I / O cell connected to a hierarchical block terminal and a common potential wiring and a power supply wiring running around the hierarchical block. In FIG. 4, reference numeral 20 denotes a hierarchical block terminal, and 30 denotes a dedicated I / O.
O cells, 40 and 42 are contacts, and 50 is a connection terminal to the inside of the hierarchical block.

【0026】電源配線VDDおよび共通電位配線VSS
は、専用I/Oセル30とは異なる階層に属する配線層
に形成されている。専用I/Oセル30は、これらの配
線と重なるような形で配置されている。専用I/Oセル
30への電源供給は、コンタクト40および42を介し
て行われる。なお、図4において、専用I/Oセル30
は階層ブロック端子20を介して外部の配線に接続さ
れ、さらに、接続端子50を介して階層ブロック内部の
回路に接続されている。
Power supply line VDD and common potential line VSS
Are formed in a wiring layer belonging to a different hierarchy from the dedicated I / O cell 30. The dedicated I / O cell 30 is arranged so as to overlap with these wirings. Power is supplied to the dedicated I / O cell 30 via contacts 40 and 42. In FIG. 4, the dedicated I / O cell 30
Are connected to external wiring via a hierarchical block terminal 20 and further connected to a circuit inside the hierarchical block via a connection terminal 50.

【0027】図5は、電源配線VDDおよび共通電位配
線VSSの配線幅が異なる場合の配置を示している。な
お、図5において、同じ構成部分について図4と同じ記
号を付して表記している。
FIG. 5 shows an arrangement in which the power supply wiring VDD and the common potential wiring VSS have different wiring widths. In FIG. 5, the same components are denoted by the same symbols as in FIG.

【0028】図示のように、本例において共通電位配線
VSSおよび電源配線VDDの幅が図4に示す配置例よ
り広く形成されているため、専用I/Oセル30と電源
配線VDDとの接続は、図4に示す配置例とは異なる。
本例においては、専用I/Oセル30は、配線60を介
してコンタクト42に接続され、当該コンタクト42を
介して電源配線VDDに接続されている。
As shown in the figure, in this example, the width of the common potential wiring VSS and the power supply wiring VDD is formed wider than that of the arrangement example shown in FIG. 4, so that the connection between the dedicated I / O cell 30 and the power supply wiring VDD is established. , Is different from the arrangement example shown in FIG.
In the present example, the dedicated I / O cell 30 is connected to the contact 42 via the wiring 60, and is connected to the power supply wiring VDD via the contact 42.

【0029】図6および図7は、本実施形態の半導体集
積回路の等価回路を示している。以下、図6および図7
を参照しつつ、本実施形態の半導体集積回路におけるア
ンテナ効果によるゲート破壊およびクロストークの解消
について説明する。
FIG. 6 and FIG. 7 show equivalent circuits of the semiconductor integrated circuit of the present embodiment. Hereinafter, FIGS. 6 and 7
A description will be given of the elimination of gate destruction and crosstalk due to the antenna effect in the semiconductor integrated circuit of the present embodiment with reference to FIG.

【0030】図6では、階層ブロック1aと1bおよび
これらのこれらの階層ブロックにそれぞれ形成されてい
るゲート3aと3bを示している。なお、ゲート3aと
3bは、例えば、半導体回路を構成するトランジスタの
ゲートである。図示のように、階層ブロック1aにおい
て、ゲート3aは配線を介して専用I/Oセル30aに
接続され、同様に階層ブロック1bにおいて、ゲート3
bは配線を介して専用I/Oセル30bに接続されてい
る。
FIG. 6 shows hierarchical blocks 1a and 1b and gates 3a and 3b formed in these hierarchical blocks, respectively. Note that the gates 3a and 3b are, for example, the gates of transistors forming a semiconductor circuit. As shown, in the hierarchical block 1a, the gate 3a is connected to the dedicated I / O cell 30a via a wiring, and similarly, in the hierarchical block 1b, the gate 3a
b is connected to the dedicated I / O cell 30b via a wiring.

【0031】トランジスタ4は、階層ブロック1aまた
は1bと異なる配線層に形成されているトランジスタで
ある。トランジスタ4のソース4aは、配線を介して分
岐点5に接続されている。なお、分岐点5は配線を介し
てそれぞれ階層ブロック端子2aおよび2bに接続され
ている。階層ブロック端子2aは専用I/Oセル30a
に接続され、階層ブロック端子2bは専用I/Oセル3
0bに接続されている。
The transistor 4 is a transistor formed in a different wiring layer from the hierarchical block 1a or 1b. The source 4a of the transistor 4 is connected to the branch point 5 via a wiring. The branch point 5 is connected to the hierarchical block terminals 2a and 2b via wiring. The hierarchical block terminal 2a is a dedicated I / O cell 30a.
And the hierarchical block terminal 2b is connected to the dedicated I / O cell 3
0b.

【0032】図6に示す階層ブロック構造を有する半導
体集積回路において、階層ブロック1aにおけるゲート
3aと専用I/Oセル30aの出力端子間の配線は、当
該専用I/Oセル30aにより、入出力端子2aに接続
されている階層ブロック1aの外部回線から完全に分離
される。同様に、階層ブロック1bにおいては、ゲート
3bと専用I/Oセル30bの出力端子間の配線は、当
該専用I/Oセル30bにより、出力端子2bに接続さ
れている階層ブロック1bの外部回線から完全に分離さ
れる。
In the semiconductor integrated circuit having the hierarchical block structure shown in FIG. 6, the wiring between the gate 3a in the hierarchical block 1a and the output terminal of the dedicated I / O cell 30a is connected to the input / output terminal by the dedicated I / O cell 30a. It is completely separated from the external line of the hierarchical block 1a connected to 2a. Similarly, in the hierarchical block 1b, the wiring between the gate 3b and the output terminal of the dedicated I / O cell 30b is connected to the external line of the hierarchical block 1b connected to the output terminal 2b by the dedicated I / O cell 30b. Completely separated.

【0033】この結果、階層ブロック1aにおけるゲー
ト3aと階層ブロック端子2a間の配線、階層ブロック
1bにおけるゲート3bと階層ブロック端子2b間の配
線、さらにトランジスタ4のソース4aから各階層ブロ
ック端子2a,2bへの配線は、それぞれ分離されたネ
ットとなっている。このため、アンテナ比を計算する場
合、この3本の配線それぞれについて独立に計算すれば
よく、他の階層ブロックの配線を考慮する必要がなくな
る。これによって、アンテナ比の計算は容易に行え、ア
ンテナ効果によるゲート破壊を有効に防止できる。
As a result, the wiring between the gate 3a and the hierarchical block terminal 2a in the hierarchical block 1a, the wiring between the gate 3b and the hierarchical block terminal 2b in the hierarchical block 1b, and the source 4a of the transistor 4 from the hierarchical block terminals 2a and 2b The wiring to each is a separate net. Therefore, when calculating the antenna ratio, it is sufficient to calculate independently for each of these three wirings, and it is not necessary to consider wirings of other hierarchical blocks. As a result, the antenna ratio can be easily calculated, and gate destruction due to the antenna effect can be effectively prevented.

【0034】図7においては、階層ブロック1a,1b
およびこれらの階層ブロックそれぞれに形成されている
配線を示している。図示のように、階層ブロック1bに
おいて、専用I/Oセル30bと端子3bとの間に配線
6aが形成され、専用I/Oセル5bと端子4bとの間
に配線6bが形成されている。階層ブロック1bにおけ
る配線6aと6bのクロストークを解析する場合に、配
線6aおよび6bを駆動する専用I/Oセル30bと5
bの駆動能力が予め設定されているため、設計の時点に
おいて既知である。このため、配線6aと6bからなる
ネット上にクロストークが発生するか否かは設計の時点
で把握することができ、設計の段階でクロストークの発
生を防止する対策ができる。
In FIG. 7, the hierarchical blocks 1a and 1b
And wirings formed in each of these hierarchical blocks. As shown, in the hierarchical block 1b, a wiring 6a is formed between the dedicated I / O cell 30b and the terminal 3b, and a wiring 6b is formed between the dedicated I / O cell 5b and the terminal 4b. When analyzing the crosstalk between the wires 6a and 6b in the hierarchical block 1b, the dedicated I / O cells 30b and 5 for driving the wires 6a and 6b are used.
Since the driving capability of b is set in advance, it is known at the time of design. For this reason, whether or not crosstalk occurs on the net formed by the wirings 6a and 6b can be grasped at the time of design, and measures can be taken to prevent the occurrence of crosstalk at the design stage.

【0035】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、階層ブロック1はそれぞれ階層ブロック端子2を介
して階層ブロック外部の配線に接続し、それぞれの階層
ブロック端子2は、専用のI/Oセルを介して階層ブロ
ック1の内部配線に接続するので、各階層ブロック内の
配線とブロック外部の配線がそれぞれ分離され、配線の
側面積とトランジスタのゲート面積の比からなるアンテ
ナ比を容易に推定でき、アンテナ効果によるゲート破壊
を防止でき、さらに、配線間のクロストークを設計時点
で容易に解析でき、クロストークの発生を防止できる。
As described above, according to the present embodiment, each of the hierarchical blocks 1 is connected to the wiring outside the hierarchical block via the hierarchical block terminal 2, and each of the hierarchical block terminals 2 is connected to a dedicated I / O. Since the wiring is connected to the internal wiring of the hierarchical block 1 via the cell, the wiring in each hierarchical block and the wiring outside the block are separated from each other, and the antenna ratio consisting of the ratio of the side area of the wiring to the gate area of the transistor can be easily estimated. Thus, gate destruction due to an antenna effect can be prevented, and furthermore, crosstalk between wirings can be easily analyzed at the time of design, and occurrence of crosstalk can be prevented.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体集
積回路およびその製造方法によれば、階層レイアウトに
おけるアンテナ効果によるゲート破壊およびクロストー
クの解析を容易にでき、当該解析の結果に基づき、アン
テナ効果によるゲート破壊およびクロストークの発生を
防止できる利点がある。
As described above, according to the semiconductor integrated circuit and the method of manufacturing the same according to the present invention, it is possible to easily analyze the gate breakdown and the crosstalk due to the antenna effect in the hierarchical layout. There is an advantage that gate destruction and crosstalk due to the antenna effect can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る半導体集積回路の一実施形態を示
す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing one embodiment of a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図2】階層ブロックおよびその周囲に配置されている
専用I/Oセルの配置を示すイメージ図である。
FIG. 2 is an image diagram showing an arrangement of a hierarchical block and dedicated I / O cells arranged around the hierarchical block.

【図3】階層ブロックの周辺に配置されている専用I/
Oセルおよび電源配線、共通電位配線の配置図である。
FIG. 3 shows a dedicated I / O arranged around a hierarchical block.
FIG. 3 is an arrangement diagram of O cells, power supply lines, and common potential lines.

【図4】専用I/Oセルおよび電源配線、共通電位配線
の配置図である。
FIG. 4 is a layout diagram of dedicated I / O cells, power supply lines, and common potential lines.

【図5】専用I/Oセルおよび配線幅の異なる電源配
線、共通電位配線の配置図である。
FIG. 5 is a layout diagram of dedicated I / O cells, power supply wirings having different wiring widths, and common potential wirings.

【図6】本発明の半導体集積回路におけるアンテナ効果
を計算するための等価回路である。
FIG. 6 is an equivalent circuit for calculating an antenna effect in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図7】本発明の半導体集積回路におけるクロストーク
を推定するための等価回路である。
FIG. 7 is an equivalent circuit for estimating crosstalk in the semiconductor integrated circuit of the present invention.

【図8】従来の半導体集積回路におけるアンテナ効果を
計算するための等価回路である。
FIG. 8 is an equivalent circuit for calculating an antenna effect in a conventional semiconductor integrated circuit.

【図9】従来の半導体集積回路におけるクロストークを
推定するための等価回路である。
FIG. 9 is an equivalent circuit for estimating crosstalk in a conventional semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b…階層ブロック、2…階層ブロック端
子、3a,3b…ゲート、4…階層ブロック以外の配線
層に形成されているトランジスタ、4a…トランジスタ
4のソース、5…配線の分岐点、6a,6b…配線、7
…出力回路、8…論理ゲートセル群、10…階層ブロッ
クの境界線、20,21,22…階層ブロック端子、3
0,31,32…専用I/Oセル、40,42…コンタ
クト、50…階層ブロック内部端子。
1, 1a, 1b ... hierarchical block, 2 ... hierarchical block terminal, 3a, 3b ... gate, 4 ... transistors formed in wiring layers other than the hierarchical block, 4a ... source of transistor 4, 5 ... branch point of wiring, 6a, 6b ... wiring, 7
... output circuit, 8 ... logic gate cell group, 10 ... boundary line of hierarchical block, 20, 21, 22 ... hierarchical block terminal, 3
0, 31, 32... Dedicated I / O cells, 40, 42... Contacts, 50... Hierarchical block internal terminals.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】少なくとも2層の配線層を用いて構成され
ている半導体集積回路であって、 上記一の配線層に形成され、少なくとも一つのトランジ
スタを含む半導体回路からなる回路ブロックと、 上記回路ブロックの周辺に配置されている少なくとも一
つの入出力端子と、 上記回路ブロックの周辺に配置され、一方の端子が上記
入出力端子に接続され、他方の端子が上記回路ブロック
内の配線を介して上記トランジスタの端子に接続され、
上記入出力端子と上記回路ブロック内の配線との接続を
制御する入出力セルとを有する半導体集積回路。
1. A semiconductor integrated circuit configured using at least two wiring layers, a circuit block formed on the one wiring layer and including a semiconductor circuit including at least one transistor; At least one input / output terminal disposed around the block, and one terminal connected to the input / output terminal disposed around the circuit block, and the other terminal connected via wiring in the circuit block. Connected to the terminal of the transistor,
A semiconductor integrated circuit having an input / output cell for controlling connection between the input / output terminal and a wiring in the circuit block.
【請求項2】上記入出力セルは、上記回路ブロックと異
なる配線層に形成されている電源配線と重なる形で配置
されている請求項1記載の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said input / output cells are arranged so as to overlap a power supply wiring formed on a wiring layer different from said circuit block.
【請求項3】上記入出力セルは、入出力バッファにより
構成されている請求項1記載の半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein said input / output cell comprises an input / output buffer.
【請求項4】少なくとも2層の配線層を用いて構成され
ている半導体集積回路の製造方法であって、 上記一の配線層に少なくとも一つのトランジスタを含む
半導体回路からなる回路ブロックを配置する第1の工程
と、 上記回路ブロックの周辺に少なくとも一つの入出力端子
を配置する第2の工程と、 上記半導体回路を構成する上記トランジスタの端子と上
記入出力端子との接続を制御する入出力セルを設け、当
該入出力セルの一方の端子を上記トランジスタの端子に
接続し、他方の端子を上記入出力端子に接続する第3の
工程とを有する半導体集積回路の製造方法。
4. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit using at least two wiring layers, wherein a circuit block including a semiconductor circuit including at least one transistor is arranged in the one wiring layer. A first step, a second step of arranging at least one input / output terminal around the circuit block, and an input / output cell for controlling the connection between the terminal of the transistor and the input / output terminal of the semiconductor circuit And a third step of connecting one terminal of the input / output cell to the terminal of the transistor and connecting the other terminal to the input / output terminal.
【請求項5】上記入出力セルを上記回路ブロックと異な
る配線層に形成されている電源配線と重なる形で、上記
回路ブロックの周辺に配置する請求項4記載の半導体集
積回路の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit according to claim 4, wherein said input / output cell is arranged around said circuit block so as to overlap with a power supply wiring formed in a wiring layer different from said circuit block.
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