JP2002043524A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JP2002043524A
JP2002043524A JP2000225519A JP2000225519A JP2002043524A JP 2002043524 A JP2002043524 A JP 2002043524A JP 2000225519 A JP2000225519 A JP 2000225519A JP 2000225519 A JP2000225519 A JP 2000225519A JP 2002043524 A JP2002043524 A JP 2002043524A
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circuit
wiring
inverter
ring oscillator
semiconductor integrated
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Japanese (ja)
Inventor
Takenobu Iwao
剛宜 岩男
Ryuichi Sakano
竜一 坂野
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in the conventional semiconductor integrated circuit where in order to perform high precise measurement with a built-in ring oscillator, its circuit scale is increased, and arrangement wiring of an internal circuit is restricted, so that a chip size is increased. SOLUTION: In this semiconductor integrated circuit in which I/O cells 6 provided with VDD wiring 7 connected with a power source VDD and GND wiring 8 connected with a ground source GND are arranged side by side on the periphery, the I/O cell 6 is provided with inverters 9 which invert an inputted signal and output it. The inverters 9 are connected with neighboring inverters 9 through signal wiring 10 and form a ring oscillator.

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】この発明は、半導体集積回路
に関し、特にマクロセル(インバータ,NAND回路な
ど)を組み合わせてなるECA(Embedded Cell Array)
やセルベース(Cell Base)などの半導体集積回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to an ECA (Embedded Cell Array) formed by combining macro cells (inverters, NAND circuits, etc.).
And a semiconductor integrated circuit such as a cell base.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体集積回路のプロセス技術が
進むにつれ配線間の間隔が狭くなり、トランジスタその
ものによる遅延時間より隣接配線間の配線容量による遅
延時間の影響が大きくなってきている。したがって、ト
ランジスタ間の信号受け渡しのタイミング精度を上げる
ためには、トランジスタのシミュレーション精度を上げ
ることはもちろん、隣接配線の影響を正確にシミュレー
ションできる環境が要求されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as the process technology of semiconductor integrated circuits has advanced, the distance between wirings has become narrower, and the influence of the delay time due to the wiring capacitance between adjacent wirings has become greater than the delay time due to the transistors themselves. Therefore, in order to improve the timing accuracy of signal transfer between transistors, not only the simulation accuracy of the transistors is improved, but also an environment capable of accurately simulating the influence of adjacent wiring is required.

【0003】隣接配線間の配線容量は、実際のアルミ配
線の仕上がり形状や配線間隔やアルミ配線膜厚やアルミ
配線間を埋める酸化膜の中にできる物質の形状に影響さ
れ、ロット間のチップ性能のばらつきの原因となってい
る。したがって、基本設計において、隣接配線の配線容
量のばらつきのワーストケースを考慮し、設計する必要
がある。また、全チップにおいて隣接配線間の配線容量
をモニタし、プロセスにフィードバックをかけ、適正な
配線容量が付くようにラインの装置をコントロールする
必要がある。
The wiring capacitance between adjacent wirings is affected by the actual finished shape of the aluminum wiring, the wiring interval, the thickness of the aluminum wiring, and the shape of the material formed in the oxide film filling the space between the aluminum wirings, and the chip performance between lots is affected. Is the cause of the variation. Therefore, in the basic design, it is necessary to design in consideration of the worst case of the variation of the wiring capacitance of the adjacent wiring. In addition, it is necessary to monitor the wiring capacity between adjacent wirings in all chips, feed back the process, and control the line devices so that an appropriate wiring capacity is provided.

【0004】しかし、チップ内部の配線容量は極めて小
さく、直接測定しようとすると測定環境のわずかな変動
によって誤差が大きく変動してしまい、事実上精度良く
測定することができない。このため、チップ内部の配線
容量を回路動作の遅延時間に置き換えることにより、間
接的に測定している。
However, the wiring capacitance inside the chip is extremely small, and if a direct measurement is to be performed, the error will fluctuate greatly due to a slight change in the measurement environment, and measurement cannot be performed with high accuracy. For this reason, the indirect measurement is performed by replacing the wiring capacitance inside the chip with the delay time of the circuit operation.

【0005】代表的な回路としてリングオシレータがあ
り、図7にその回路図を示す。図において、1は制御信
号とインバータ2hの出力信号との論理積の反転信号を
出力するNAND回路(初段の反転回路)、2aはNA
ND回路1の出力信号を反転して出力するインバータ
(2段の反転回路)、2bはインバータ2aの出力信号
を反転して出力するインバータ(3段の反転回路)、2
cはインバータ(k−1段の反転回路)、2dはインバ
ータ2cの出力信号を反転して出力するインバータ(k
段の反転回路)、2eはインバータ2dの出力信号を反
転して出力するインバータ(k+1段の反転回路)、2
fはインバータ2eの出力信号を反転して出力するイン
バータ(k+2段の反転回路)、2gはインバータ(n
−1段の反転回路)、2hはインバータ2gの出力信号
を反転してNAND回路1に出力するインバータ(n段
の反転回路)、3aはインバータ2dの出力信号を反転
して出力するインバータ、3bはインバータ3aの出力
信号を反転して外部に出力するインバータであり、数十
個の反転回路をループ状に配置することにより、矩形波
の発振信号が出力される。
A typical circuit is a ring oscillator, and FIG. 7 shows a circuit diagram thereof. In the figure, 1 is a NAND circuit (first-stage inversion circuit) that outputs an inverted signal of the logical product of the control signal and the output signal of the inverter 2h, and 2a is the NA
An inverter that inverts the output signal of the ND circuit 1 and outputs it (two-stage inverting circuit); 2b, an inverter that inverts and outputs the output signal of the inverter 2a (a three-stage inverting circuit);
c is an inverter (k-1 stage inverting circuit) and 2d is an inverter (k that inverts and outputs the output signal of the inverter 2c.
2e is an inverter (k + 1-stage inverting circuit) that inverts the output signal of the inverter 2d and outputs the inverted signal.
f is an inverter (k + 2 stage inverting circuit) that inverts and outputs the output signal of the inverter 2e, and 2g is an inverter (n
-1 stage inverting circuit), 2h is an inverter (n-stage inverting circuit) that inverts the output signal of inverter 2g and outputs it to NAND circuit 1, 3a is an inverter that inverts and outputs the output signal of inverter 2d, 3b Is an inverter that inverts the output signal of the inverter 3a and outputs the inverted signal to the outside. By arranging dozens of inverting circuits in a loop, a rectangular wave oscillation signal is output.

【0006】各反転回路(NAND回路1およびインバ
ータ2a,・・・,2h,3a,3b)間はアルミ配線
で接続されており、このアルミ配線がリングオシレータ
以外の回路の配線と隣接し、図8のように容量(C
,・・・,C,・・・,Cn−1,CおよびC
in,Cout)が付加される。容量C,C,・・
・,C,・・・,Cn−1,Cの大きさで発振する
周波数が増減し、容量が大きくなるほど周波数は低くな
る。
The inversion circuits (NAND circuit 1 and inverters 2a,..., 2h, 3a, 3b) are connected by aluminum wiring, and this aluminum wiring is adjacent to wiring of circuits other than the ring oscillator. 8, the capacity (C 1 ,
C 2, ···, C k, ···, C n-1, C n and C
in , C out ). Capacities C 1 , C 2 , ...
.., C k ,..., C n−1 , C n , the frequency of oscillation increases or decreases, and as the capacity increases, the frequency decreases.

【0007】リングオシレータについて説明する。簡単
のため、図9のような5段の反転回路(NAND回路4
およびインバータ5a,5b,5c,5d)からなるリ
ングオシレータを用いて説明する。図において、4は制
御信号とインバータ5dの出力信号との論理積の反転信
号を出力するNAND回路(初段の反転回路)であり、
信号の遅延時間をTd1とする。5aはNAND回路4
の出力信号を反転して出力するインバータ(2段の反転
回路)であり、信号の遅延時間をTd2とする。5bは
インバータ5aの出力信号を反転して出力するインバー
タ(3段の反転回路)であり、信号の遅延時間をT
とする。5cはインバータ5bの出力信号を反転して出
力するインバータ(4段の反転回路)であり、信号の遅
延時間をTd4とする。5dはインバータ5cの出力信
号を反転して外部およびNAND回路4に出力するイン
バータ(5段の反転回路)であり、信号の遅延時間をT
d5とする。
[0007] The ring oscillator will be described. For simplicity, a five-stage inversion circuit (NAND circuit 4) as shown in FIG.
And a ring oscillator composed of inverters 5a, 5b, 5c and 5d). In the figure, reference numeral 4 denotes a NAND circuit (first-stage inversion circuit) that outputs an inverted signal of a logical product of the control signal and the output signal of the inverter 5d;
Let the signal delay time be T d1 . 5a is a NAND circuit 4
(A two-stage inverting circuit) that inverts and outputs the output signal of (1), and the delay time of the signal is Td2 . Reference numeral 5b denotes an inverter (three-stage inverting circuit) that inverts the output signal of the inverter 5a and outputs the inverted signal, and sets the signal delay time to T d 3
And Reference numeral 5c denotes an inverter (four-stage inverting circuit) that inverts and outputs the output signal of the inverter 5b, and the signal delay time is Td4 . Reference numeral 5d denotes an inverter (five-stage inverting circuit) for inverting the output signal of the inverter 5c and outputting the inverted signal to the external circuit and the NAND circuit 4.
d5 .

【0008】次に動作について説明する。リングオシレ
ータはインバータ(初段はNAND回路)を奇数個リン
グ状に並べて構成される。初期値として、制御信号をL
レベル、NAND回路4およびインバータ5b,5dの
出力信号をHレベル、インバータ5a,5cの出力信号
をLレベルとする。
Next, the operation will be described. The ring oscillator is configured by arranging an odd number of inverters (the first stage is a NAND circuit) in a ring shape. As an initial value, the control signal is set to L
Level, the output signals of NAND circuit 4 and inverters 5b and 5d are at H level, and the output signals of inverters 5a and 5c are at L level.

【0009】この状態で、制御信号をHレベルにする
と、NAND回路4にはHレベルの制御信号およびHレ
ベルのインバータ5dの出力信号が入力されるので、N
AND回路4の出力信号は時間Td1後にLレベルに変
化する。インバータ5aの出力信号は時間(Td1+T
d2)後にHレベルに変化する。したがって、インバー
タ5dは時間(Td1+Td2+Td3+Td4+T
d5)後にLレベルに変化する。
In this state, when the control signal is set to the H level, the control signal of the H level and the output signal of the inverter 5d of the H level are input to the NAND circuit 4.
The output signal of the AND circuit 4 changes to the L level after the time Td1 . The output signal of the inverter 5a is time (T d1 + T
d2 ) Later, it changes to the H level. Therefore, the inverter 5d operates for the time (T d1 + T d2 + T d3 + T d4 + T
d5 ) Later, it changes to L level.

【0010】ここで、インバータ5dがLレベルに変化
した時間を基準とする。NAND回路4にはHレベルの
制御信号およびLレベルのインバータ5dの出力信号が
入力されるので、NAND回路4の出力信号は時間T
d1後にHレベルに変化する。インバータ5aの出力信
号は時間(Td1+Td2)後にLレベルに変化する。
したがって、インバータ5dは時間(Td1+Td2
d3+Td4+Td5)後にHレベルに変化する。
Here, the time when the inverter 5d changes to the L level is used as a reference. Since the H-level control signal and the L-level output signal of the inverter 5d are input to the NAND circuit 4, the output signal of the NAND circuit 4 is set at the time T.
It changes to the H level after d1 . The output signal of the inverter 5a changes to the L level after a time (T d1 + T d2 ).
Therefore, the inverter 5d operates at time (T d1 + T d2 +
After T d3 + T d4 + T d5 ), the level changes to the H level.

【0011】このように、リングオシレータの出力(イ
ンバータ5dの出力信号)は、時間(Td1+Td2
d3+Td4+Td5)毎に、レベル変化(H→Lま
たはL→H)を繰り返して発振する。ここで、Td2
d3=Td4=Td5なので、発振周波数f
OSCは、 fOSC=1/2(Td1+4×Td2) となる。インバータの段数を非常に多く(n段)する
と、初段のNAND回路4の遅延分の影響は小さくなる
ので、 fOSC≒1/2nTd2 ・・・・・(1) と近似できる。したがって、発振周波数fOSCを測定
することによりインバータの遅延時間Td2は、 Td2=1/2nfOSC で評価することができる。
As described above, the output (A) of the ring oscillator
The output signal of the inverter 5d) is time (Td1+ Td2+
Td3+ Td4+ Td5), Level change (H → L
Or L → H). Where Td2=
Td3= Td4= Td5Therefore, the oscillation frequency f
OSCIs fOSC= 1/2 (Td1+ 4 × Td2). Make the number of inverter stages very large (n stages)
And the effect of the delay of the first stage NAND circuit 4 is reduced.
So fOSC≒ 1 / 2nTd2 ... (1) Therefore, the oscillation frequency fOSCMeasure
The delay time T of the inverterd2Is Td2= 1 / 2nfOSC  Can be evaluated.

【0012】また、インバータの後段の配線容量Coに
よりインバータの遅延時間Td2は変化し、 Td2=m+m×(Co)α (m,m,αは定数) ・・・(2) となる。したがって、式(1),(2)より、発振周波
数fOSCは容量Coが大きい程低くなる。
Further, the delay time T d2 of the inverter is changed by the wiring capacitance Co at the subsequent stage of the inverter, and T d2 = m 1 + m 2 × (Co) α (m 1 , m 2 and α are constants) 2) Therefore, from equations (1) and (2), the oscillation frequency f OSC decreases as the capacitance Co increases.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】リングオシレータを構
成するインバータの段数が多い程、精度の高い測定がで
きるので回路規模が大きくなり、インバータが並ぶので
横長(縦長)の形となる。図10は従来の半導体集積回
路を示す構成図であり、図において、100は半導体集
積回路、101はリングオシレータ、102は制御信号
をリングオシレータ101に入力させるI/Oセル、1
03はリングオシレータ101の発振信号を外部に出力
するI/Oセル、104は配線がリングオシレータ10
1の配線と隣接している内部回路、105はリングオシ
レータ101と隣接したアナログ回路からなる内部回路
である。
As the number of inverters constituting the ring oscillator increases, the circuit scale increases because the measurement can be performed with higher accuracy, and the inverters are arranged in a horizontal (vertical) configuration. FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional semiconductor integrated circuit, in which 100 is a semiconductor integrated circuit, 101 is a ring oscillator, 102 is an I / O cell for inputting a control signal to the ring oscillator 101, 1
03 denotes an I / O cell for outputting the oscillation signal of the ring oscillator 101 to the outside,
Reference numeral 105 denotes an internal circuit composed of an analog circuit adjacent to the ring oscillator 101.

【0014】このように、従来の半導体集積回路100
におけるリングオシレータ101は内部回路104,1
05に隣接してしまうため、内部回路104の配線を流
れる信号やアナログ回路からなる内部回路105のノイ
ズがリングオシレータ101に影響を与えてしまう。
As described above, the conventional semiconductor integrated circuit 100
The ring oscillator 101 in FIG.
05, the signal flowing through the wiring of the internal circuit 104 and the noise of the internal circuit 105 formed of an analog circuit affect the ring oscillator 101.

【0015】従来の半導体集積回路は以上のように構成
されているので、精度の高い測定をするためには、リン
グオシレータ101の回路規模が大きくなり、内部回路
104,105の配置配線に制限を加えてしまうので、
チップサイズが大きくなってしまうという課題があっ
た。
Since the conventional semiconductor integrated circuit is configured as described above, the circuit scale of the ring oscillator 101 becomes large and the arrangement and wiring of the internal circuits 104 and 105 are restricted in order to perform highly accurate measurement. Will add
There is a problem that the chip size becomes large.

【0016】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、精度の高い測定ができるリングオ
シレータを、内部回路の配置領域を減らさないように構
成し、チップサイズを小さくすることができる半導体集
積回路を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a ring oscillator capable of performing high-accuracy measurement without reducing the arrangement area of internal circuits and reducing the chip size. It is an object of the present invention to obtain a semiconductor integrated circuit capable of performing the above.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体集
積回路は、第1の電源に接続される第1の電源配線およ
び第1の電源よりも低電位の第2の電源に接続される第
2の電源配線を備えた入出力セルを周囲に並べて配置す
る半導体集積回路において、入出力セルは入力された信
号を反転して出力する反転回路を備え、反転回路は隣接
する反転回路と信号配線により接続されてリングオシレ
ータを形成するものである。
A semiconductor integrated circuit according to the present invention has a first power supply line connected to a first power supply and a second power supply connected to a second power supply having a lower potential than the first power supply. In a semiconductor integrated circuit in which input / output cells having two power supply lines are arranged side by side, the input / output cells include an inversion circuit for inverting and outputting an input signal, and the inversion circuit is connected to an adjacent inversion circuit and a signal line. To form a ring oscillator.

【0018】この発明に係る半導体集積回路の信号配線
は、第1の電源配線と第2の電源配線の間に配線される
ものである。
The signal wiring of the semiconductor integrated circuit according to the present invention is wired between the first power supply wiring and the second power supply wiring.

【0019】この発明に係る半導体集積回路は、反転回
路をインバータ,NAND回路,NOR回路のいずれか
とするものである。
In the semiconductor integrated circuit according to the present invention, the inverting circuit is any one of an inverter, a NAND circuit, and a NOR circuit.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による半
導体集積回路における入出力セルを示す構成図であり、
図において、6は入出力パッドなどを備え半導体集積回
路周囲に並べられるI/Oセル(入出力セル)、7はI
/Oセル6に配線され、電圧源VDD(第1の電源)に
接続されるVDD配線(第1の電源配線)であり、隣接
するI/Oセル6のVDD配線7同士は接続されてい
る。8はI/Oセル6に配線され、接地源GND(第2
の電源)に接続されるGND配線(第2の電源配線)で
あり、隣接するI/Oセル6のGND配線8同士は接続
されている。9はI/Oセル6に配置されたインバータ
(反転回路)であり、図7のインバータ2aなどに相当
する。10はインバータ9を隣接するインバータ9と接
続する信号配線である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below. Embodiment 1 FIG. FIG. 1 is a configuration diagram showing input / output cells in a semiconductor integrated circuit according to Embodiment 1 of the present invention.
In the figure, reference numeral 6 denotes an I / O cell (input / output cell) having input / output pads and the like and arranged around a semiconductor integrated circuit;
/ O cell 6, a VDD wiring (first power supply wiring) connected to a voltage source VDD (first power supply), and VDD wirings 7 of adjacent I / O cells 6 are connected to each other. . 8 is wired to the I / O cell 6, and is connected to a ground source GND (second
(Second power supply line), and the GND lines 8 of the adjacent I / O cells 6 are connected to each other. Reference numeral 9 denotes an inverter (inverting circuit) arranged in the I / O cell 6, which corresponds to the inverter 2a in FIG. Numeral 10 is a signal wiring for connecting the inverter 9 with the adjacent inverter 9.

【0021】図2はこの発明の実施の形態1による半導
体集積回路におけるインバータを示す構成図であり、図
において、11はインバータ9を構成する配線、12は
インバータ9を構成するゲート部であり、信号配線10
は第2Al配線層に配線(アルミ配線)され、配線11
は第1Al配線層に配線(アルミ配線)されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an inverter in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a wiring forming the inverter 9, and 12 denotes a gate section forming the inverter 9. Signal wiring 10
Is connected to the second Al wiring layer (aluminum wiring), and the wiring 11
Are connected to the first Al wiring layer (aluminum wiring).

【0022】図3はこの発明の実施の形態1による半導
体集積回路におけるコーナーセルを示す構成図であり、
図において、13は半導体集積回路の四隅に配置される
コーナーセル、14はコーナーセル13に配線されたV
DD配線(第1の電源配線)であり、隣接するI/Oセ
ル6のVDD配線7と接続されている。15はコーナー
セル13に配線されたGND配線(第2の電源配線)で
あり、隣接するI/Oセル6のGND配線8と接続され
ている。16はコーナーセル13に配線された信号配線
であり、隣接するI/Oセル6の信号配線10と接続さ
れている。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a corner cell in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention.
In the figure, 13 is a corner cell arranged at each of the four corners of the semiconductor integrated circuit, and 14 is a V
This is a DD wiring (first power supply wiring) and is connected to the VDD wiring 7 of the adjacent I / O cell 6. Reference numeral 15 denotes a GND wiring (second power supply wiring) wired to the corner cell 13, which is connected to the GND wiring 8 of the adjacent I / O cell 6. Numeral 16 denotes a signal wiring wired to the corner cell 13 and is connected to the signal wiring 10 of the adjacent I / O cell 6.

【0023】図4はこの発明の実施の形態1による半導
体集積回路を示す構成図であり、図において、17は図
7のNAND回路1に相当するNAND回路(反転回
路)が配置されたI/Oセル(入出力セル)、18は図
7のインバータ3bに相当する出力付きインバータ(反
転回路)が配置されたI/Oセル(入出力セル)であ
る。19は四隅にコーナーセル13が配置され、各コー
ナーセル13の間に複数のI/Oセル6が配置された半
導体集積回路であり、複数のI/Oセル6の配置箇所の
うち任意の1箇所はNAND回路が配置されたI/Oセ
ル17、複数のI/Oセル6の配置箇所のうち任意の1
箇所は出力付きインバータが配置されたI/Oセル18
となっている。20は半導体集積回路19の周囲にI/
Oセル6,17,18およびコーナーセル13を配置す
ることによって構成されたリングオシレータであり、各
反転回路(インバータまたはNAND回路)を接続する
信号配線はVDD配線とGND配線の間に配線されてい
る。
FIG. 4 is a block diagram showing a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 17 denotes an I / O in which a NAND circuit (inverting circuit) corresponding to the NAND circuit 1 of FIG. 7 is arranged. O cells (input / output cells) 18 are I / O cells (input / output cells) in which an inverter with output (inverting circuit) corresponding to the inverter 3b in FIG. 7 is arranged. Reference numeral 19 denotes a semiconductor integrated circuit in which corner cells 13 are arranged at four corners, and a plurality of I / O cells 6 are arranged between the corner cells 13. The location is any one of the locations where the I / O cell 17 in which the NAND circuit is located and the location of the plurality of I / O cells 6 are located.
The place is an I / O cell 18 in which an inverter with output is arranged.
It has become. Reference numeral 20 denotes an I / I around the semiconductor integrated circuit 19.
This is a ring oscillator configured by arranging the O cells 6, 17, 18 and the corner cells 13, and a signal line connecting each inverting circuit (inverter or NAND circuit) is wired between a VDD line and a GND line. I have.

【0024】次に動作について説明する。リングオシレ
ータの基本的な動作は従来の技術と同様であるので、そ
の説明を省略する。この実施の形態1における半導体集
積回路19は四隅にコーナーセル13を配置し、各コー
ナーセル13の間に複数のI/Oセル6を並べて配置
し、複数のI/Oセル6の配置箇所のうち任意の1箇所
はNAND回路を備えるI/Oセル17を配置し、複数
のI/Oセル6の配置箇所のうち任意の1箇所は出力付
きインバータを備えるI/Oセル18を配置している。
隣接するI/Oセル6,17,18またはコーナーセル
13のVDD配線(7,14)同士は接続されリング状
のVDD配線を構成し、GND配線(8,15)同士も
接続されリング状のGND配線を構成している。そし
て、隣接するI/Oセル6,17,18またはコーナー
セル13の信号配線(10,16)同士は接続され、信
号配線(10,16)がVDD配線(7,14)とGN
D配線(8,15)に挟まれたリングオシレータ20が
構成される。
Next, the operation will be described. The basic operation of the ring oscillator is the same as that of the prior art, and a description thereof will be omitted. In the semiconductor integrated circuit 19 according to the first embodiment, corner cells 13 are arranged at four corners, a plurality of I / O cells 6 are arranged side by side between the corner cells 13, and a plurality of I / O cells 6 are arranged. Of these, an I / O cell 17 including a NAND circuit is arranged at an arbitrary location, and an I / O cell 18 including an inverter with an output is arranged at an arbitrary location among a plurality of I / O cells 6. I have.
The VDD wirings (7, 14) of the adjacent I / O cells 6, 17, 18 or the corner cells 13 are connected to each other to form a ring-shaped VDD wiring, and the GND wirings (8, 15) are also connected to each other to form a ring-shaped VDD wiring. It constitutes a GND wiring. Then, the signal wirings (10, 16) of the adjacent I / O cells 6, 17, 18 or the corner cell 13 are connected to each other, and the signal wirings (10, 16) are connected to the VDD wirings (7, 14) and GN.
The ring oscillator 20 sandwiched between the D wirings (8, 15) is configured.

【0025】このリングオシレータ20と図7のリング
オシレータとの対応を説明すると、I/Oセル17に配
置されたNAND回路がNAND回路1に対応し、I/
Oセル6に配置されたインバータ9がインバータ2aな
どに対応し、I/Oセル18に配置された出力付きイン
バータがインバータ3bに対応する。制御信号はI/O
セル17に配置されたNAND回路に入力され、矩形波
の発振信号はI/Oセル18に配置された出力付きイン
バータより出力される。
The correspondence between the ring oscillator 20 and the ring oscillator shown in FIG. 7 will be described. The NAND circuit arranged in the I / O cell 17 corresponds to the NAND circuit 1 and
The inverter 9 arranged in the O cell 6 corresponds to the inverter 2a and the like, and the inverter with output arranged in the I / O cell 18 corresponds to the inverter 3b. The control signal is I / O
The rectangular wave oscillating signal which is input to the NAND circuit arranged in the cell 17 is output from the output-equipped inverter arranged in the I / O cell 18.

【0026】従来の半導体集積回路では、リングオシレ
ータ以外の回路である内部回路の配置領域にリングオシ
レータが配置されるので、リングオシレータが内部回路
に隣接してしまい、内部回路の配線を流れる信号や内部
回路のノイズがリングオシレータに影響を与えてしま
う。この発明の実施の形態1における半導体集積回路1
9では、リングオシレータ20は内部回路の配置領域で
はなく半導体集積回路19の周囲に配置されるので、リ
ングオシレータ20が内部回路に隣接せず、内部回路の
配線を流れる信号や内部回路のノイズはリングオシレー
タ20に影響を与えない。さらに、リングオシレータ2
0の信号配線(10,16)がVDD配線(7,14)
とGND配線(8,15)に挟まれていることにより、
信号線の隣接配線容量を精度良く計算することができる
ので、トランジスタの特性を精度良く抽出できる効果が
ある。
In the conventional semiconductor integrated circuit, the ring oscillator is arranged in the area where the internal circuit, which is a circuit other than the ring oscillator, is arranged. Therefore, the ring oscillator is adjacent to the internal circuit, and the signal or the signal flowing through the wiring of the internal circuit is lost. The noise of the internal circuit affects the ring oscillator. Semiconductor integrated circuit 1 according to Embodiment 1 of the present invention
In FIG. 9, since the ring oscillator 20 is arranged around the semiconductor integrated circuit 19 instead of the area where the internal circuit is arranged, the ring oscillator 20 is not adjacent to the internal circuit, and the signal flowing through the wiring of the internal circuit and the noise of the internal circuit are reduced. It does not affect the ring oscillator 20. In addition, ring oscillator 2
0 signal wiring (10, 16) is VDD wiring (7, 14)
And GND wiring (8, 15),
Since the adjacent wiring capacitance of the signal line can be calculated with high accuracy, there is an effect that the characteristics of the transistor can be accurately extracted.

【0027】なお、インバータリングからなるリングオ
シレータについて説明したが、図5のようなNANDリ
ングからなるリングオシレータ、図6のようなNORリ
ングからなるリングオシレータとしてもよい。NAND
リングからなるリングオシレータではPchトランジス
タの特性が強調され、NORリングからなるリングオシ
レータではNchトランジスタの特性が強調される。し
たがって、インバータリングからなるリングオシレー
タ、NANDリングからなるリングオシレータおよびN
ORリングからなるリングオシレータを使い分けること
で、より詳細にPchトランジスタおよびNchトラン
ジスタの特性を抽出できる効果がある。
Although a ring oscillator composed of an inverter ring has been described, a ring oscillator composed of a NAND ring as shown in FIG. 5 and a ring oscillator composed of a NOR ring as shown in FIG. 6 may be used. NAND
In a ring oscillator composed of a ring, the characteristics of a Pch transistor are emphasized. In a ring oscillator composed of a NOR ring, the characteristics of an Nch transistor are emphasized. Therefore, a ring oscillator composed of an inverter ring, a ring oscillator composed of a NAND ring, and N
By using the ring oscillator composed of the OR ring properly, there is an effect that the characteristics of the Pch transistor and the Nch transistor can be extracted in more detail.

【0028】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、第1の電源VDDに接続される第1の電源配線7お
よび第1の電源VDDよりも低電位の第2の電源GND
に接続される第2の電源配線8を備えた入出力セル6を
周囲に並べて配置する半導体集積回路19において、入
出力セル6は入力された信号を反転して出力する反転回
路9を備え、反転回路9は隣接する反転回路9と信号配
線10により接続されてリングオシレータ20を形成す
るようにしたので、リングオシレータ20は内部回路の
配置領域ではなく半導体集積回路19の周囲に配置さ
れ、リングオシレータ20が内部回路に隣接しないの
で、内部回路の配線を流れる信号や内部回路のノイズが
リングオシレータ20に影響を与えない半導体集積回路
19が得られる効果がある。
As described above, according to the first embodiment, the first power supply wiring 7 connected to the first power supply VDD and the second power supply GND having a lower potential than the first power supply VDD.
In the semiconductor integrated circuit 19 in which the input / output cells 6 provided with the second power supply wiring 8 connected to the semiconductor integrated circuit 19 are arranged side by side, the input / output cells 6 include an inverting circuit 9 for inverting and outputting an input signal, Since the inverting circuit 9 is connected to the adjacent inverting circuit 9 by the signal wiring 10 to form the ring oscillator 20, the ring oscillator 20 is arranged around the semiconductor integrated circuit 19, not in the area where the internal circuit is arranged. Since the oscillator 20 is not adjacent to the internal circuit, there is an effect that a semiconductor integrated circuit 19 in which a signal flowing through the wiring of the internal circuit or noise of the internal circuit does not affect the ring oscillator 20 can be obtained.

【0029】また、信号配線10は、第1の電源配線7
と第2の電源配線8の間に配線されるようにしたので、
リングオシレータ20の信号配線10がVDD配線7と
GND配線8に挟まれていることになり、信号線の隣接
配線容量を精度良く計算することができるので、トラン
ジスタの特性を精度良く抽出できる効果がある。
The signal wiring 10 is connected to the first power supply wiring 7.
And the second power supply wiring 8, so that
Since the signal wiring 10 of the ring oscillator 20 is sandwiched between the VDD wiring 7 and the GND wiring 8, it is possible to calculate the wiring capacitance adjacent to the signal line with high accuracy. is there.

【0030】さらに、反転回路9は、インバータ,NA
ND回路,NOR回路のいずれかであるようにしたの
で、NAND回路により構成されたリングオシレータで
はPchトランジスタの特性が強調され、NOR回路に
より構成されたリングオシレータではNchトランジス
タの特性が強調されるため、インバータにより構成され
たリングオシレータ,NAND回路により構成されたリ
ングオシレータおよびNOR回路により構成されたリン
グオシレータを使い分けることで、より詳細にPchト
ランジスタおよびNchトランジスタの特性を抽出でき
る効果がある。
Further, the inversion circuit 9 includes an inverter, an NA,
Since either the ND circuit or the NOR circuit is used, the characteristics of the Pch transistor are emphasized in the ring oscillator constituted by the NAND circuit, and the characteristics of the Nch transistor are emphasized in the ring oscillator constituted by the NOR circuit. By selectively using the ring oscillator constituted by the inverter, the ring oscillator constituted by the NAND circuit, and the ring oscillator constituted by the NOR circuit, there is an effect that the characteristics of the Pch transistor and the Nch transistor can be extracted in more detail.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、第1
の電源に接続される第1の電源配線および第1の電源よ
りも低電位の第2の電源に接続される第2の電源配線を
備えた入出力セルを周囲に並べて配置する半導体集積回
路において、入出力セルは入力された信号を反転して出
力する反転回路を備え、反転回路は隣接する反転回路と
信号配線により接続されてリングオシレータを形成する
ようにしたので、リングオシレータは内部回路の配置領
域ではなく半導体集積回路の周囲に配置され、リングオ
シレータが内部回路に隣接しないので、内部回路の配線
を流れる信号や内部回路のノイズがリングオシレータに
影響を与えない半導体集積回路が得られる効果がある。
As described above, according to the present invention, the first
A semiconductor integrated circuit in which input / output cells each having a first power supply line connected to a power supply and a second power supply line connected to a second power supply having a lower potential than the first power supply are arranged side by side. The input / output cell includes an inverting circuit for inverting and outputting an input signal, and the inverting circuit is connected to an adjacent inverting circuit by signal wiring to form a ring oscillator. Since the ring oscillator is not located in the placement area but around the semiconductor integrated circuit and the ring oscillator is not adjacent to the internal circuit, a semiconductor integrated circuit in which signals flowing through the wiring of the internal circuit and noise of the internal circuit do not affect the ring oscillator can be obtained. There is.

【0032】この発明によれば、信号配線は、第1の電
源配線と第2の電源配線の間に配線されるようにしたの
で、リングオシレータの信号配線がVDD配線とGND
配線に挟まれていることになり、信号線の隣接配線容量
を精度良く計算することができるので、トランジスタの
特性を精度良く抽出できる効果がある。
According to the present invention, the signal wiring is arranged between the first power supply wiring and the second power supply wiring, so that the signal wiring of the ring oscillator is connected to the VDD wiring and the GND wiring.
Since the capacitor is sandwiched between the wirings, the capacitance of the wiring adjacent to the signal line can be calculated with high accuracy, so that there is an effect that the characteristics of the transistor can be accurately extracted.

【0033】この発明によれば、反転回路は、インバー
タ,NAND回路,NOR回路のいずれかであるように
したので、NAND回路により構成されたリングオシレ
ータではPchトランジスタの特性が強調され、NOR
回路により構成されたリングオシレータではNchトラ
ンジスタの特性が強調されるため、インバータにより構
成されたリングオシレータ、NAND回路により構成さ
れたリングオシレータおよびNOR回路により構成され
たリングオシレータを使い分けることで、より詳細にP
chトランジスタおよびNchトランジスタの特性を抽
出できる効果がある。
According to the present invention, the inverting circuit is any one of an inverter, a NAND circuit, and a NOR circuit. Therefore, in the ring oscillator constituted by the NAND circuit, the characteristics of the Pch transistor are emphasized and the NOR circuit is enhanced.
Since the characteristics of the Nch transistor are emphasized in the ring oscillator constituted by the circuit, the ring oscillator constituted by the inverter, the ring oscillator constituted by the NAND circuit, and the ring oscillator constituted by the NOR circuit are selectively used, so that more details are provided. To P
There is an effect that the characteristics of the channel transistor and the channel transistor can be extracted.

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

【図1】 この発明の実施の形態1による半導体集積回
路における入出力セルを示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing input / output cells in a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention;

【図2】 この発明の実施の形態1による半導体集積回
路におけるインバータを示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an inverter in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention;

【図3】 この発明の実施の形態1による半導体集積回
路におけるコーナーセルを示す構成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a corner cell in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention;

【図4】 この発明の実施の形態1による半導体集積回
路を示す構成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention;

【図5】 NAND回路により構成されたリングオシレ
ータを示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a ring oscillator constituted by a NAND circuit.

【図6】 NOR回路により構成されたリングオシレー
タを示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a ring oscillator constituted by a NOR circuit.

【図7】 リングオシレータを示す回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a ring oscillator.

【図8】 リングオシレータを示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing a ring oscillator.

【図9】 リングオシレータを示す回路図である。FIG. 9 is a circuit diagram showing a ring oscillator.

【図10】 従来の半導体集積回路を示す構成図であ
る。
FIG. 10 is a configuration diagram showing a conventional semiconductor integrated circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6,17,18 I/Oセル(入出力セル)、7,14
VDD配線(第1の電源配線)、8,15 GND配
線(第2の電源配線)、9 インバータ(反転回路)、
10,16 信号配線、11 配線、12 ゲート部、
13 コーナーセル、19 半導体集積回路、20 リ
ングオシレータ。
6, 17, 18 I / O cells (input / output cells), 7, 14
VDD wiring (first power supply wiring), 8, 15 GND wiring (second power supply wiring), 9 inverter (inverting circuit),
10, 16 signal wiring, 11 wiring, 12 gate part,
13 corner cell, 19 semiconductor integrated circuit, 20 ring oscillator.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F038 CD02 CD05 CD09 DF01 DT06 DT08 EZ10 EZ20 5F064 BB05 BB06 BB07 BB31 BB40 DD14 DD33 DD34 EE17 EE43 EE45 EE52 HH09 5J043 AA05 AA09 LL01  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5F038 CD02 CD05 CD09 DF01 DT06 DT08 EZ10 EZ20 5F064 BB05 BB06 BB07 BB31 BB40 DD14 DD33 DD34 EE17 EE43 EE45 EE52 HH09 5J043 AA05 AA09 LL01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の電源に接続される第1の電源配線
および上記第1の電源よりも低電位の第2の電源に接続
される第2の電源配線を備えた入出力セルを周囲に並べ
て配置する半導体集積回路において、 上記入出力セルは入力された信号を反転して出力する反
転回路を備え、 上記反転回路は隣接する上記反転回路と信号配線により
接続されてリングオシレータを形成することを特徴とす
る半導体集積回路。
1. An input / output cell having a first power supply line connected to a first power supply and a second power supply line connected to a second power supply having a lower potential than the first power supply. Wherein the input / output cell includes an inverting circuit for inverting and outputting an input signal, and the inverting circuit is connected to the adjacent inverting circuit by a signal line to form a ring oscillator A semiconductor integrated circuit characterized by the above.
【請求項2】 信号配線は、第1の電源配線と第2の電
源配線の間に配線されることを特徴とする請求項1記載
の半導体集積回路。
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the signal wiring is wired between the first power supply wiring and the second power supply wiring.
【請求項3】 反転回路は、インバータ,NAND回
路,NOR回路のいずれかであることを特徴とする請求
項1または請求項2記載の半導体集積回路。
3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the inverting circuit is any one of an inverter, a NAND circuit, and a NOR circuit.
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