JP2002246911A - Resistance ladder-type digital/analog converter - Google Patents

Resistance ladder-type digital/analog converter

Info

Publication number
JP2002246911A
JP2002246911A JP2001045743A JP2001045743A JP2002246911A JP 2002246911 A JP2002246911 A JP 2002246911A JP 2001045743 A JP2001045743 A JP 2001045743A JP 2001045743 A JP2001045743 A JP 2001045743A JP 2002246911 A JP2002246911 A JP 2002246911A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resistance
unit
ladder
metal wiring
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001045743A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3461339B2 (en
Inventor
Makoto Shiino
眞 椎野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Micro Systems Co Ltd
Original Assignee
Renesas Micro Systems Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Micro Systems Co Ltd filed Critical Renesas Micro Systems Co Ltd
Priority to JP2001045743A priority Critical patent/JP3461339B2/en
Publication of JP2002246911A publication Critical patent/JP2002246911A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3461339B2 publication Critical patent/JP3461339B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resistance ladder-type digital/analog converter which is simple in structure and is high in accuracy. SOLUTION: This resistance ladder-type digital/analog converter is equipped with a resistance ladder composed of unit resistors 10 connected in series, and switches 14, which correspond to the unit resistors 10 and select one of divided voltages which are obtained by dividing a reference voltage by the resistance ladder as an analog output voltage by digital input signals. When a resistance ladder-type digital/analog converter is laid out on a semiconductor integrated circuit chip, the unit resistors 10 and the switched 14 are arranged alternately on the same line, and the unit resistors 10 are connected together with metal wirings 13 to form a resistance ladder. The total resistance value of the unit resistors 10 and the metal wirings 13 is set identical through the overall length of the resistance ladder, including a folding metal wiring 15.

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、抵抗ラダー型ディ
ジタル/アナログ変換器、特にスイッチ素子としてMO
S(Metal Oxide Silicon)トランジスタを使用した抵
抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器のレイアウト構
造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resistance ladder type digital-to-analog converter, and
The present invention relates to a layout structure of a resistance ladder type digital / analog converter using S (Metal Oxide Silicon) transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換
器(以下、「D/A変換器」と記す)とは、周知のよう
に、二つの基準電圧間に2n個の抵抗(単位抵抗とい
う)を直列接続して分圧し、2n個の抵抗分圧値を2n
のスイッチで切り替え、アナログ出力電圧としてを取り
出すようにした信号変換器をいう。ここに、nはスイッ
チへの入力となるディジタル入力信号のビット数であ
る。このようなD/A変換器は古くから知られている
が、近年、アナログ信号混在の集積回路の需要が旺盛に
なってきている。また、ビデオやCCD(Charge Coupl
ed Device)関連の用途においてはディジタル入力信号
のビット数nの増加が顕著である。
2. Description of the Related Art As is well known, a resistance ladder type digital / analog converter (hereinafter referred to as a "D / A converter") has 2 n resistors (referred to as unit resistance) between two reference voltages. the pressure in series connection min, switching the 2 n pieces of resistive partial pressure in the 2 n switch, refers to a signal converter which they were taken out as an analog output voltage. Here, n is the number of bits of the digital input signal to be input to the switch. Such D / A converters have been known for a long time, but in recent years, demands for integrated circuits with mixed analog signals have been increasing. Video and CCD (Charge Coupl
In applications related to (ed Device), the number of bits n of the digital input signal is significantly increased.

【0003】ディジタル入力信号に対応するアナログ出
力電圧は、抵抗ラダーに印加される電圧の抵抗分圧で作
り出されるため、D/A変換器の精度を高めるには各単
位抵抗の相対誤差を低く抑える必要がある。したがっ
て、D/A変換器を半導体集積回路で実現する場合、集
積回路チップ上に単位抵抗を配置するときには、単位抵
抗の形状や配置間隔等を同一にするなどの工夫がされ
る。しかし、ディジタル入力信号のビット数nが多くな
ってくると、レイアウトの関係上、単位抵抗を1列に配
置するのは難しく効率も悪くなる。
An analog output voltage corresponding to a digital input signal is generated by dividing a voltage applied to a resistor ladder by resistance. Therefore, in order to improve the accuracy of a D / A converter, a relative error of each unit resistor is suppressed to be low. There is a need. Therefore, when the D / A converter is implemented by a semiconductor integrated circuit, when arranging the unit resistors on the integrated circuit chip, some measures are taken such as making the shapes and arrangement intervals of the unit resistors the same. However, when the number n of bits of the digital input signal increases, it is difficult to arrange the unit resistors in one column due to the layout, and the efficiency becomes poor.

【0004】そこで、従来は図8に示す素子配置略図に
示すように、抵抗ラダーの途中で折り返すことによっ
て、単位抵抗40を二次元的な配列にしている。抵抗ラ
ダーとスイッチ44の列とは別ライン上に形成されるた
め、隣り合う単位抵抗40の間は同一のコンタクト42
で結合するが、折返しは金属配線43で行う。金属配線
43の両端には単位抵抗40の半分の抵抗値R/2を有
する抵抗41を配置して、抵抗ラダーの均質化に努めて
いる。
Therefore, conventionally, as shown in a schematic diagram of the element arrangement shown in FIG. 8, the unit resistors 40 are folded back in the middle of the resistor ladder to form a two-dimensional array. Since the row of the resistor ladder and the row of the switches 44 are formed on different lines, the same contact 42 is provided between adjacent unit resistors 40.
, But the folding is performed by the metal wiring 43. A resistor 41 having a resistance value R / 2 that is half of the unit resistance 40 is arranged at both ends of the metal wiring 43 to make the resistance ladder uniform.

【0005】このように、抵抗ラダーの折返しに単位抵
抗40とは異なる素材の金属配配線43を用いるので、
抵抗ラダーの抵抗配置は図9に示すようになる。図9に
おいて、Rは単位抵抗40の抵抗値、R/2は抵抗41
の抵抗値、rは金属配配線43の配線抵抗値、r’は他
の折返し部(図示省略)の配線抵抗値であり、SWはスイ
ッチ44を示す。配線抵抗r,r’は回路設計では考慮
されない寄生抵抗であり、折返し部分の抵抗値は単位抵
抗40の抵抗値Rに配線抵抗rまたはr’が加算され
る。また、単純な折返し方法では、図9に示すように、
スイッチSWの大きさ分を折り返す位置では配線抵抗は
r、単に折り返す位置ではr’となる。
As described above, since the metal wiring 43 made of a material different from that of the unit resistance 40 is used for folding the resistance ladder,
The resistance arrangement of the resistance ladder is as shown in FIG. In FIG. 9, R is the resistance value of the unit resistor 40, and R / 2 is the resistor 41.
, R is the wiring resistance value of the metal wiring 43, r ′ is the wiring resistance value of another folded portion (not shown), and SW indicates the switch 44. The wiring resistances r and r ′ are parasitic resistances that are not considered in the circuit design, and the wiring resistance r or r ′ is added to the resistance value R of the unit resistance 40 at the folded portion. Also, in the simple folding method, as shown in FIG.
The wiring resistance is r at the position where the size of the switch SW is turned back, and r ′ at the position where the switch SW is simply turned back.

【0006】結果として、折返し部分では期待どおりの
抵抗値Rが得られなくなる。その対策として、配線抵抗
r,r’の抵抗値を見込んで、折返し部分の抵抗値を他
の部分の抵抗値合わせようとしても、単位抵抗40と金
属配線43とでは、構成素材が異なるので、製造上のバ
ラツキが一致することはない。結局、全ての抵抗値を同
一にすることはできず、そのため抵抗値の不揃いがD/
A変換器のアナログ出力電圧の誤差として出力されてし
まうことになるのである。
As a result, the expected resistance value R cannot be obtained in the folded portion. As a countermeasure, even if the resistance value of the folded portion is adjusted to the resistance value of the other portion in consideration of the resistance values of the wiring resistances r and r ′, the constituent materials are different between the unit resistance 40 and the metal wiring 43. Manufacturing variations do not match. After all, not all the resistance values can be equalized, so that the irregularity of the resistance value is D /
This is output as an error of the analog output voltage of the A converter.

【0007】この種の従来技術を特許公報上で検索して
みると、特開平7−86949号公報が検出できた。こ
の公報記載の「デジタル・アナログ変換器」は、抵抗ス
トリングスのいずれかの接続点をデジタル入力信号によ
り選択するスイッチと、抵抗ストリングスに直列接続す
る補正用抵抗網と、この補正用抵抗網のいずれかの接続
点を選択する補正用スイッチと、抵抗ストリングスに接
続したスイッチの共通出力と補正用スイッチの共通出力
とを加算する加算器とを備える。これは、補正用抵抗網
によって抵抗ストリングスの折返し部で発生する寄生抵
抗による誤差を削除し、デジタル・アナログ変換誤差電
圧を実質的になくして、その直線性を改善しD/A変換
を高精度化しようとするものである。
When this kind of conventional technique is searched for in a patent publication, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 7-86949 was detected. The "digital / analog converter" described in this publication includes a switch for selecting any connection point of the resistor strings by a digital input signal, a correction resistor network connected in series to the resistor strings, and any one of the correction resistor networks. A correction switch for selecting the connection point, and an adder for adding a common output of the switch connected to the resistor strings and a common output of the correction switch. This eliminates the error due to the parasitic resistance generated at the folded portion of the resistor string by the correction resistor network, virtually eliminates the digital-to-analog conversion error voltage, improves its linearity, and performs D / A conversion with high accuracy. Is going to be transformed.

【0008】また、他の検索結果である特開平3−23
5423号公報に記載の「D/A変換装置」(従来技術
2)は、単位抵抗に接続されるスイッチを全て、Pチャ
ネルMOSFETとNチャネルMOSFETとの並列接
続体によって構成し、スイッチ素子の不均等配置に起因
してD/A変換装置のICチップをストレスが強くかか
るモールドパッケージ内に組み込んだ際に発生する、拡
散抵抗に対する応力の不均一を防止し、ピエゾ効果(pi
ezoelectric effect)による単位抵抗の相対精度の悪化
を阻止することを第一義な目的とする。
[0008] Another search result, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
In the "D / A converter" described in Japanese Patent No. 5423 (Prior Art 2), all switches connected to the unit resistance are configured by a parallel connection of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET, and the switch element is not used. This prevents the non-uniformity of the stress with respect to the diffusion resistance, which is generated when the IC chip of the D / A converter is incorporated into the mold package where the stress is strong due to the uniform arrangement.
The primary purpose is to prevent the relative accuracy of the unit resistance from deteriorating due to the ezoelectric effect).

【0009】図10は特開平3−235423号公報に
記載されている分解能6ビットのD/A変換装置に対す
る半導体集積回路上のレイアウトパターン図である。6
ビットのディジタル入力信号中の3ビットはデコードさ
れてデジタル入力信号X1〜X8となり、23個のスイ
ッチの一つを選択するのに使用される。そして、ディジ
タル入力信号の残り3ビットは、選択されたスイッチに
接続された23個のアナログ出力電圧01〜08の内か
ら一つを選択するのに使用される。図10においても、
図8および図9に示したのと同様に、折返し部に金属配
線が認められる。また、単位抵抗のストリングスとスイ
ッチ列とは、図8に示したように別ライン上に配置され
ていることが見られる。抵抗ストリングスは、図9とは
異なって、その両端のVDD端子と接地端子とが隣り合う
ように往復し、それによってスイッチ列の抵抗ストリン
グスとの平行配置にも拘わらず、配線抵抗r,r’を同
一にするという工夫がなされている。
FIG. 10 is a layout pattern diagram on a semiconductor integrated circuit for a 6-bit resolution D / A converter described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-235423. 6
3 bits in the digital input signal bits next are decoded digital input signals X1 to X8, it is used to select one of 2 three switches. The remaining 3 bits of the digital input signal is used to select one from among the 2 three analog output voltage 01 to 08 connected to the selected switch. Also in FIG.
As shown in FIGS. 8 and 9, metal wiring is recognized at the folded portion. Further, it can be seen that the strings of the unit resistors and the switch rows are arranged on different lines as shown in FIG. Unlike the resistor strings shown in FIG. 9, the VDD terminal and the ground terminal at both ends of the resistor string reciprocate so that they are adjacent to each other. Are made to be the same.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術1では、折返し部で発生する寄生抵抗による
誤差を補正用抵抗網の設置によって削除しているため、
補正用抵抗網および補正用スイッチという、本来必要と
されない素子が必要になり、コストおよび実装上のマイ
ナス要因になるという第1の問題点がある。
However, in the above-mentioned prior art 1, the error due to the parasitic resistance generated at the folded portion is eliminated by installing the correction resistor network.
There is a first problem that elements that are not originally required, such as a correction resistor network and a correction switch, are required, which is a negative factor in cost and mounting.

【0011】また、D/A変換速度に係るスイッチの時
定数は、抵抗ストリングスの合成抵抗およびスイッチの
抵抗と、スイッチおよび加算器の入力容量とで定まる
が、補正用抵抗が加算されるため、大きくなるという第
2の問題点がある。
The time constant of the switch related to the D / A conversion speed is determined by the combined resistance of the resistor strings and the resistance of the switch, and the input capacitance of the switch and the adder. There is a second problem that it becomes larger.

【0012】また、上述した従来技術2では、折返し部
に関しては、折返し部を均等化するに留まり、折返し部
で発生する寄生抵抗による誤差を削除し抵抗ストリング
ス全長にわたって抵抗値を均一化しようとすることにま
では及んでいないため、D/A変換器のアナログ出力電
圧の誤差出力は容認されていることになる。
Further, in the above-described prior art 2, regarding the folded portion, only the folded portion is equalized, an error due to a parasitic resistance generated in the folded portion is eliminated, and an attempt is made to make the resistance value uniform over the entire length of the resistor string. Since this is not the case, the error output of the analog output voltage of the D / A converter is accepted.

【0013】本発明の第1の目的は、シンプルな構成に
よって高精度の抵抗ラダー型D/A変換器を提供するこ
とにある。
A first object of the present invention is to provide a highly accurate resistor ladder type D / A converter with a simple configuration.

【0014】本発明の第2の目的は、D/A変換器の多
ビット化につれて低抵抗化が要請される単位抵抗に対応
して配線抵抗を低くさせる抵抗ラダー型D/A変換器を
提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a resistance ladder type D / A converter for lowering the wiring resistance in accordance with the unit resistance required to reduce the resistance as the number of bits of the D / A converter increases. Is to do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】第1の本発明の抵抗ラダ
ー型D/A変換器は、単位抵抗(図1の10)を直列接
続した抵抗ラダーと、該抵抗ラダーにより基準電圧が分
割された抵抗分圧を選択する単位抵抗対応のスイッチ
(図1の14)とを備え、ディジタル入力信号により抵
抗分圧の一つをアナログ出力電圧として取り出す抵抗ラ
ダー型ディジタル/アナログ変換器において、該抵抗ラ
ダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集積回路チ
ップにレイアウトする上で、単位抵抗とスイッチとを同
一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金属配線
(図1の13)により接続して抵抗ラダーを構成すると
共に、単位抵抗と金属配線との合計の抵抗値について抵
抗ラダーの全長で同一化を図ったことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a resistor ladder type D / A converter in which a unit resistance (10 in FIG. 1) is connected in series, and a reference voltage is divided by the resistor ladder. A resistor ladder-type digital / analog converter for extracting one of the resistive voltage divisions as an analog output voltage in response to a digital input signal. In laying out a ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, unit resistors and switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring (13 in FIG. 1). The resistance ladder is constituted, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is equalized over the entire length of the resistance ladder.

【0016】本発明は、このように、単位抵抗とスイッ
チとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金
属配線により接続することとしたため、抵抗ラダーが折
り返される場合には、単位抵抗と金属配線との合計の抵
抗値について折返し部をも含めて抵抗ラダーの全長で同
一化が容易に実現できる。
According to the present invention, as described above, the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line and the unit resistors are connected by metal wiring. The total resistance value of the resistor and the metal wiring can be easily equalized over the entire length of the resistor ladder including the folded portion.

【0017】第2の本発明の抵抗ラダー型D/A変換器
は、単位抵抗(図6のR11等)を直列接続した抵抗ラ
ダーと、該抵抗ラダーにより基準電圧(図6のREF
1,REF2)が分割された抵抗分圧を独立に選択する
複数個(図6では2チャンネル)のチャンネルの単位抵
抗対応のスイッチ(図6のSW11等)とを備え、各チ
ャンネルの一つのスイッチからディジタル入力信号(図
6のX1−1等)により抵抗分圧の一つをアナログ出力
電圧(図6の01−1等)として取り出す抵抗ラダー型
ディジタル/アナログ変換器であって、該抵抗ラダー型
ディジタル/アナログ変換器を半導体集積回路チップに
レイアウトする上で、各チャンネルのスイッチが共用す
る単位抵抗を挟む形で単位抵抗とスイッチとを同一ライ
ン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金属配線により接
続して抵抗ラダーを構成すると共に、単位抵抗と金属配
線との合計の抵抗値について抵抗ラダーの全長で同一化
を図ったことを特徴とする。
The resistor ladder type D / A converter according to the second aspect of the present invention includes a resistor ladder in which unit resistors (R11 and the like in FIG. 6) are connected in series, and a reference voltage (REF in FIG. 6).
1, REF2) and switches (such as SW11 in FIG. 6) corresponding to unit resistances of a plurality of channels (two channels in FIG. 6) for independently selecting the divided resistors. Ladder type digital / analog converter for extracting one of the resistive voltage divisions as an analog output voltage (such as 01-1 in FIG. 6) from a digital input signal (such as X1-1 in FIG. 6). When laying out a digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, unit resistors and switches are alternately arranged on the same line, sandwiching the unit resistors shared by the switches of each channel, and the unit resistors are connected. A special feature is that the resistance ladder is configured by connecting with metal wiring, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is equalized over the entire length of the resistance ladder. To.

【0018】この構成では、複数のチャンネルで1つの
抵抗ラダーを共用するため、共用せずに1チャンネル分
のレイアウトパターンを複数個配置するよりは集積回路
のチップ面積を縮小できる。更に、各チャンネルのスイ
ッチが共用する単位抵抗を挟む形で単位抵抗とスイッチ
とを同一ライン上で交互に配置するため、回路図どおり
に各素子を配置するよりは、各チャンネルのスイッチと
単位抵抗との間を接続する配線を最短、かつ同一長とす
ることができるようになる。
In this configuration, since one resistor ladder is shared by a plurality of channels, the chip area of the integrated circuit can be reduced as compared with a case where a plurality of layout patterns for one channel are not shared. Further, since the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line so as to sandwich the unit resistor shared by the switches of each channel, the switches and the unit resistors of each channel are arranged rather than arranging the elements as shown in the circuit diagram. Can be made as short as possible and have the same length.

【0019】更に、金属配線はスイッチとは異なる層、
例えばスイッチ層の上層に形成すれば、金属配線のスペ
ースを広くとれるため、金属配線の配線抵抗を小さくす
ることができる。具体的には、N型ウェル層(図4の3
9)に形成されたP型拡散層(図4の31,32)をソ
ース電極およびドレイン電極としN型ウェル層の上層に
形成されたゲート電極(図4の30)を有し、スイッチ
として機能するPチャネルMOSFETと、ゲート電極
の層と同層に形成された単位抵抗領域(図4の38)
と、ソース電極と単位抵抗領域の第1端子、およびドレ
イン電極とアナログ出力信号とを接続し、単位抵抗領域
の上層に形成された第1層金属配線(図4の35)と、
単位抵抗領域の第1端子,第2端子を隣り合う単位抵抗
の第2端子,第1端子、ゲート電極をディジタル入力信
号と接続し、第1層金属配線の上層に形成された第2層
金属配線(図4の36)とで構成する。
Further, the metal wiring is a layer different from the switch,
For example, if the wiring is formed above the switch layer, the space for the metal wiring can be widened, so that the wiring resistance of the metal wiring can be reduced. Specifically, an N-type well layer (3 in FIG. 4)
The P-type diffusion layer (31, 32 in FIG. 4) formed in 9) serves as a source electrode and a drain electrode, and has a gate electrode (30 in FIG. 4) formed on an N-type well layer, and functions as a switch. P-channel MOSFET and unit resistance region formed in the same layer as the gate electrode layer (38 in FIG. 4)
A first-layer metal wiring (35 in FIG. 4) formed between the source electrode and the first terminal of the unit resistance region, and the drain electrode and the analog output signal, and formed on the upper layer of the unit resistance region;
A first terminal and a second terminal of a unit resistance region are connected to a second terminal, a first terminal and a gate electrode of an adjacent unit resistance to a digital input signal, and a second layer metal formed on the first layer metal wiring And wiring (36 in FIG. 4).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】第1の本発明の抵抗ラダー型D/
A変換器は、単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、該
抵抗ラダーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を選択
する単位抵抗対応のスイッチとを備え、ディジタル入力
信号により抵抗分圧の一つをアナログ出力電圧として取
り出す抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器におい
て、該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導
体集積回路チップにレイアウトする上で、単位抵抗とス
イッチとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間
を金属配線により接続して抵抗ラダーを構成すると共
に、単位抵抗と金属配線との合計の抵抗値について抵抗
ラダーの全長で同一化を図ったものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First Embodiment
The A-converter includes a resistor ladder in which unit resistors are connected in series, and a switch corresponding to a unit resistor that selects a resistor divider in which a reference voltage is divided by the resistor ladder. Ladder-type digital-to-analog converter for extracting the analog output voltage as an analog output voltage, the unit resistors and switches are alternately arranged on the same line when the resistor ladder-type digital-to-analog converter is laid out on a semiconductor integrated circuit chip. In addition, the resistance ladder is formed by connecting the unit resistors by metal wiring, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is equalized over the entire length of the resistance ladder.

【0021】第2の本発明の抵抗ラダー型D/A変換器
は、単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、該抵抗ラダ
ーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を独立に選択す
る複数チャンネルの単位抵抗対応のスイッチとを備え、
各チャンネルの一つのスイッチからディジタル入力信号
により抵抗分圧の一つをアナログ出力電圧として取り出
す抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器であって、
該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集
積回路チップにレイアウトする上で、各チャンネルのス
イッチが共用する単位抵抗を挟む形で単位抵抗とスイッ
チとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金
属配線により接続して抵抗ラダーを構成すると共に、単
位抵抗と金属配線との合計の抵抗値について抵抗ラダー
の全長で同一化を図ったものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a resistor ladder type D / A converter comprising a resistor ladder in which unit resistors are connected in series, and a plurality of channels for independently selecting a resistor voltage having a reference voltage divided by the resistor ladder. With a switch for unit resistance,
A resistor ladder type digital / analog converter for extracting one of the resistive voltage divisions as an analog output voltage by a digital input signal from one switch of each channel,
In laying out the resistor ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, unit resistors and switches are alternately arranged on the same line so as to sandwich a unit resistor shared by switches of respective channels, and Are connected by a metal wiring to form a resistance ladder, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is equalized over the entire length of the resistance ladder.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】具体的な内容に入る前に、本発明の基本的
な考え方を図1および図2により説明する。図1は本発
明の素子配置略図であり、従来技術を示した図8と対比
できる形で表示している。本発明では、図1に示すよう
に、単位抵抗10とスイッチ14とが同一のライン上に
交互に配置されている。隣り合う単位抵抗10の間は、
スイッチ14の上を跨ぐ形の金属配線13とコンタクト
12によって接続している。この金属配線13は折返し
部の金属配線15と容易に同一の抵抗値とすることがで
きる。また、金属配線13および金属配線15は上層の
配線層に配置されるので、それらの面積を大きく、した
がって抵抗値は小さくできる。
Before entering into specific contents, the basic concept of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic view of an element arrangement according to the present invention, which is shown in a form that can be compared with FIG. 8 showing the prior art. In the present invention, as shown in FIG. 1, unit resistors 10 and switches 14 are alternately arranged on the same line. Between adjacent unit resistors 10,
It is connected by a contact 12 to a metal wiring 13 extending over the switch 14. The metal wiring 13 can easily have the same resistance value as the metal wiring 15 in the folded portion. Further, since the metal wiring 13 and the metal wiring 15 are arranged in the upper wiring layer, their area can be increased, and therefore, the resistance value can be reduced.

【0024】図2は、図1の素子配置に対する抵抗の配
置を示し、図9と対比できる形で表示している。上述の
ように、単位抵抗10とスイッチ14とが同一のライン
上に交互に配置されるため、単位抵抗10の抵抗値と金
属配線13の配線抵抗値との合計の抵抗値を、「新」単
位抵抗R××(××は11,12等)の抵抗値Rと見な
せることができる。また、折返し部では、同様の理由か
ら、図10におけるように折返し部を行き来させるまで
もなく、図9に示した配線抵抗r,r’の差を極小とす
ることができる。
FIG. 2 shows the arrangement of resistors with respect to the element arrangement of FIG. 1, and is shown in a form that can be compared with FIG. As described above, since the unit resistances 10 and the switches 14 are alternately arranged on the same line, the total resistance value of the unit resistance 10 and the wiring resistance value of the metal wiring 13 is set to “new”. It can be regarded as the resistance value R of the unit resistance Rxx (xx is 11, 12, etc.). Further, for the same reason, it is possible to minimize the difference between the wiring resistances r and r 'shown in FIG.

【0025】図3は、本発明の一実施例である分解能4
ビットのD/A変換器の回路図を示す。図3において、
基準電圧REF1と基準電圧REF2との間に直列接続
され、基準電圧REF1と基準電圧REF2の電位差を
分割する16個の単位抵抗R11〜R14,R21〜R
24,R31〜R34およびR41〜R44が4行4列
のマトリックス構成で配列されている。マトリックスの
横軸はデコードされたディジタル入力信号X1〜X4、
縦軸はアナログ出力電圧01〜04である。各単位抵抗
と1対1対応に、PチャネルMOSFETであるスイッ
チSW11〜SW14,SE21〜SW24,SW31
〜SW34およびSW41〜SW44が設けられてい
る。各スイッチSWを構成するPチャネルMOSFET
のソース端子Sは抵抗ラダー、ドレイン端子Dは縦軸の
アナログ出力電圧01〜04、ゲート端子Gは横軸のデ
ィジタル入力信号Xにそれぞれ接続されている。
FIG. 3 shows a resolution 4 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows a circuit diagram of a bit D / A converter. In FIG.
Sixteen unit resistors R11-R14, R21-R that are connected in series between the reference voltage REF1 and the reference voltage REF2 and divide the potential difference between the reference voltage REF1 and the reference voltage REF2.
24, R31 to R34 and R41 to R44 are arranged in a matrix configuration of 4 rows and 4 columns. The horizontal axis of the matrix is the decoded digital input signals X1 to X4,
The vertical axis indicates the analog output voltages 01 to 04. Switches SW11 to SW14, SE21 to SW24, and SW31, which are P-channel MOSFETs, correspond to each unit resistor on a one-to-one basis.
To SW34 and SW41 to SW44. P-channel MOSFET constituting each switch SW
The source terminal S is connected to a resistance ladder, the drain terminal D is connected to the analog output voltage 01 to 04 on the vertical axis, and the gate terminal G is connected to the digital input signal X on the horizontal axis.

【0026】本発明の特徴は、この回路図上では、抵抗
ラダーの折返し部に配された単位抵抗R24,R31お
よびR44に表わされている。この位置の抵抗は、図7
および図8に示したように、従来では単位抵抗が二分割
配置されていたのである。本発明では、このように抵抗
ラダー上の全抵抗を同一抵抗値の単位抵抗R××とする
ことによって、D/A変換器の精度を高めるようにし
た。このあたりの詳細は図4に示すレイアウトパターン
図を参照しながら後述する。
The features of the present invention are represented on the circuit diagram by unit resistors R24, R31 and R44 arranged at the folded portion of the resistor ladder. The resistance at this position is shown in FIG.
As shown in FIG. 8 and FIG. 8, the unit resistance is conventionally divided into two parts. In the present invention, the accuracy of the D / A converter is improved by setting the total resistance on the resistance ladder to the unit resistance Rxx having the same resistance value. Details of this will be described later with reference to the layout pattern diagram shown in FIG.

【0027】4ビットのディジタル入力信号の内の2ビ
ットは、デコーダ(図示省略)で解読されてディジタル入
力信号X1〜X4となり、ディジタル入力信号の内の残
り2ビットは、デコーダで解読されてアナログ出力電圧
01〜04の内のいずれか一つを選択するのに使用され
る。つまり、いずれか一つが活性化されるディジタル入
力信号Xによって4つのスイッチSWが抵抗ラダー上の
分圧をソース端子Sからドレイン端子Dに導出し、これ
らドレイン端子Dが接続された4つのアナログ出力電圧
01〜04の内の一つがスイッチSWにより選択される
のである。なお、図3では、図面の煩雑化を回避するた
めに分解能4ビットのD/A変換器を示したが、本発明
はもっと多ビットの分解能のD/A変換器を想定してい
る。また、スイッチはnチャネルMOSFET、または
nチャネル、pチャネルMOSFETを並列接続したC
MOS構成であってもよい。
Two bits of the 4-bit digital input signal are decoded by a decoder (not shown) to become digital input signals X1 to X4, and the remaining two bits of the digital input signal are decoded by the decoder to be analog. It is used to select any one of the output voltages 01 to 04. In other words, the four switches SW derive the divided voltage on the resistance ladder from the source terminal S to the drain terminal D by the digital input signal X of which one is activated, and the four analog outputs to which these drain terminals D are connected. One of the voltages 01 to 04 is selected by the switch SW. Although FIG. 3 shows a D / A converter having a resolution of 4 bits in order to avoid complication of the drawing, the present invention assumes a D / A converter having a resolution of more bits. The switch is an n-channel MOSFET, or a C-channel in which n-channel and p-channel MOSFETs are connected in parallel.
A MOS configuration may be used.

【0028】図4は、図3の回路図に対応したレイアウ
トパターン図である。このレイアウトパターン図は、白
地,点を施した部分,横線を施した部分,斜線を施した
部分の順に下から上へ多層構造を形成している。図4に
おいて、30はディジタル入力信号X1〜X4が供給さ
れるスイッチSWのゲート電極、31はスイッチSWの
ドレイン端子Dに対応するP型拡散電極、32はスイッ
チSWのソース端子Sに対応するP型拡散電極、33は
スイッチSWを構成するPチャネルMOSFETのバッ
クゲートに対するN型拡散電極を示す。横線が施された
部分35は第1層金属配線、斜線が施された部分36は
第2層金属配線、黒く塗りつぶされた小さい正方形37
は第1層金属配線と第2層金属配線を接続するビアホー
ル、34は拡散層と電極または第1層金属配線とを接続
するコンタクトを示す。30〜34を含む点線で囲まれ
た領域39がN型ウェル層である。
FIG. 4 is a layout pattern diagram corresponding to the circuit diagram of FIG. In this layout pattern diagram, a multilayer structure is formed from bottom to top in the order of a white background, a dotted portion, a horizontal line portion, and a hatched portion. In FIG. 4, reference numeral 30 denotes a gate electrode of a switch SW to which digital input signals X1 to X4 are supplied, 31 denotes a P-type diffusion electrode corresponding to a drain terminal D of the switch SW, and 32 denotes a P-type diffusion electrode corresponding to a source terminal S of the switch SW. Reference numeral 33 denotes an N-type diffusion electrode for the back gate of the P-channel MOSFET forming the switch SW. The hatched portion 35 is the first layer metal wiring, the hatched portion 36 is the second layer metal wiring, and a small black square 37
Denotes a via hole connecting the first layer metal wiring and the second layer metal wiring, and 34 denotes a contact connecting the diffusion layer and the electrode or the first layer metal wiring. A region 39 surrounded by a dotted line including 30 to 34 is an N-type well layer.

【0029】点が施された領域38が単位抵抗領域であ
り、スイッチSWを構成するPチャネルMOSFETの
ソース・ドレイン領域形成時に同時に形成されたP型高
濃度拡散層からなる。単位抵抗について、高い抵抗値を
得たい場合は層抵抗の高いN型およびP型の拡散抵抗を
用い、低い抵抗値を得たい場合は層抵抗の低いポリシリ
コン抵抗を用いるのが一般的である。
The dotted region 38 is a unit resistance region, and is formed of a P-type high-concentration diffusion layer formed simultaneously with the formation of the source / drain regions of the P-channel MOSFET constituting the switch SW. As for the unit resistance, it is general to use N-type and P-type diffusion resistances having a high layer resistance when obtaining a high resistance value, and to use a polysilicon resistance having a low layer resistance when obtaining a low resistance value. .

【0030】次に、各素子の配置配線方法について説明
する。スイッチSWと単位抵抗領域38を上下に配置
し、これを一組として縦に4個、横に4個並べる。右上
の単位抵抗38は基準電圧REF1に接続される単位抵
抗R11、左上の単位抵抗38は基準電圧REF2に接
続される単位抵抗R41である。これらの接続はコンタ
クト34とビアホール37を介して行われる。単位抵抗
R11の基準電圧REF1に接続された側と反対側は、
その上に配置されたスイッチSW11のソース電極S、
すなわちP型拡散電極32に第1層金属配線35を介し
て接続される。また、ビアホール37を介して第2層金
属配線36に取り出され、次の単位抵抗R12に接続さ
れる。
Next, a method of arranging and wiring each element will be described. The switches SW and the unit resistance regions 38 are arranged vertically, and four of them are arranged vertically and four horizontally. The upper right unit resistor 38 is a unit resistor R11 connected to the reference voltage REF1, and the upper left unit resistor 38 is a unit resistor R41 connected to the reference voltage REF2. These connections are made via contacts 34 and via holes 37. The side of the unit resistor R11 opposite to the side connected to the reference voltage REF1 is:
The source electrode S of the switch SW11 disposed thereon,
That is, it is connected to the P-type diffusion electrode 32 via the first-layer metal wiring 35. In addition, it is taken out to the second layer metal wiring 36 through the via hole 37 and connected to the next unit resistance R12.

【0031】縦方向の4つのスイッチSWのゲート電極
G、すなわちゲート電極30は、ビアホール37を介し
て第2層金属配線36に導かれ、そこからディジタル入
力信号Xが供給される。縦方向の4つのバックゲートB
Gに対するN型拡散層33も同様にビアホール37を介
して第2層金属配線36に導かれる。横方向の4つのス
イッチSWのドレイン電極D、すなわちP型拡散電極3
1は、第1層金属配線35に導かれ、そこからアナログ
出力電圧01〜04が取り出される。なお、図4でディ
ジタル入力信号Xとアナログ出力電圧01〜04とされ
た部分は、実際には導体であるが、便宜上、その導体上
の信号と電圧の名称をそのまま使用した。
The gate electrodes G of the four switches SW in the vertical direction, that is, the gate electrodes 30 are guided to the second-layer metal wiring 36 via the via holes 37, and the digital input signal X is supplied therefrom. Four back gates B in the vertical direction
Similarly, the N-type diffusion layer 33 for G is guided to the second-layer metal wiring 36 via the via hole 37. The drain electrodes D of the four lateral switches SW, that is, the P-type diffusion electrodes 3
1 is guided to the first layer metal wiring 35, from which analog output voltages 01 to 04 are taken out. In FIG. 4, the portion where the digital input signal X and the analog output voltages 01 to 04 are actually conductors, but for convenience, the names of the signals and voltages on the conductors are used as they are.

【0032】このレイアウト方法で配線した場合でも、
図4に示すように、折返し部1と折返し部2は存在する
ことになる。折返し部1は単位抵抗R14と単位抵抗R
24、または単位抵抗R34と単位抵抗R44を接続す
るにあたり、単位抵抗の下側のビアホール37間で第1
層金属配線35の上を第2層金属配線36で接続してい
る。これに対して、折返し部2は単位抵抗R34と単位
抵抗R44を接続するにあたり、単位抵抗R21と単位
抵抗R31の上側のビアホール37間でスイッチSW2
1とスイッチSW31の上を第2層金属配線36で接続
している。しかし、折返し部1と2は配線長が異なる
が、この違いは配線幅を変えることにより解消できる。
そして、折返し部も単位抵抗間の接続と同じ素材である
第2層金属配線36を使用しているため、折返し部の配
線抵抗を含めた全抵抗の抵抗値を要求値どおりに設計す
ることが可能である。その結果、所望の精度のアナログ
出力電圧を得ることができるようになる。
Even when wiring is performed according to this layout method,
As shown in FIG. 4, the folded part 1 and the folded part 2 exist. The folded part 1 has a unit resistance R14 and a unit resistance R.
24, or when connecting the unit resistor R34 and the unit resistor R44, the first
The upper layer metal wiring 35 is connected by a second layer metal wiring 36. On the other hand, when connecting the unit resistor R34 and the unit resistor R44, the folded section 2 switches the switch SW2 between the unit resistor R21 and the via hole 37 above the unit resistor R31.
1 and the switch SW31 are connected by a second layer metal wiring 36. However, the folded portions 1 and 2 have different wiring lengths, and this difference can be eliminated by changing the wiring width.
Since the folded portion also uses the second layer metal wiring 36 made of the same material as the connection between the unit resistors, it is possible to design the resistance values of the total resistance including the wiring resistance of the folded portion as required. It is possible. As a result, an analog output voltage with desired accuracy can be obtained.

【0033】図5は、上述の各素子の配置配線方法をよ
り明確にするためのレイアウトパターン図である。図5
(A)は、図4において4回繰返されているブロックの
一つのレイアウトパターン図を抽出したもの、図5
(B)は、図5(A)から第2金属配線36を削除した
場合のレイアウトパターン図、図5(C)は、図5
(B)から第1金属配線35とビアホール37を削除し
た場合のレイアウトパターン図をそれぞれ示す。
FIG. 5 is a layout pattern diagram for clarifying the arrangement and wiring method of each element described above. FIG.
FIG. 5A is an extracted layout pattern diagram of one of the blocks repeated four times in FIG.
5B is a layout pattern diagram when the second metal wiring 36 is deleted from FIG. 5A, and FIG.
The layout pattern diagram when the first metal wiring 35 and the via hole 37 are deleted from FIG.

【0034】図5(C)を参照すると、N型ウェル層3
9にコンタクト34を有するP型拡散電極31,32と
N型拡散電極33とが形成され、P型拡散電極31,3
2の上層にゲート電極30が配されている。また、ゲー
ト電極30と同じ層に単位抵抗領域38が形成されてい
る。
Referring to FIG. 5C, the N-type well layer 3
9, P-type diffusion electrodes 31 and 32 having contacts 34 and N-type diffusion electrodes 33 are formed.
The gate electrode 30 is arranged on the upper layer of the second. Further, a unit resistance region 38 is formed in the same layer as the gate electrode 30.

【0035】図5(B)では、ゲート電極30とP型拡
散電極31,32とN型拡散電極33とコンタクト34
とに第1層金属配線35が施されている。これによっ
て、P型拡散電極31(スイッチSWのドレイン端子
D)とアナログ出力電圧01、およびP型拡散電極32
(スイッチSWのソース端子S)と単位抵抗領域38の
下方のコンタクト34とがそれぞれ接続される。
In FIG. 5B, the gate electrode 30, the P-type diffusion electrodes 31, 32, the N-type diffusion electrode 33 and the contact 34
The first layer metal wiring 35 is provided. As a result, the P-type diffusion electrode 31 (the drain terminal D of the switch SW), the analog output voltage 01, and the P-type diffusion electrode 32
(Source terminal S of switch SW) is connected to contact 34 below unit resistance region 38, respectively.

【0036】図5(A)では、ゲート電極30に第2層
金属配線36によってディジタル入力信号X0〜X4が
接続されている。また、単位抵抗領域38に対する第1
基準電圧REF1,第2基準電圧REF2の接続、次の
単位抵抗領域38への接続、抵抗ラダーの折返し部の接
続、N型拡散電極33とバックゲートBGとの接続が第
2層金属配線36によってされている。
In FIG. 5A, the digital input signals X0 to X4 are connected to the gate electrode 30 by the second-layer metal wiring 36. In addition, the first with respect to the unit resistance region 38
The connection of the reference voltage REF1 and the second reference voltage REF2, the connection to the next unit resistance region 38, the connection of the folded portion of the resistance ladder, and the connection between the N-type diffusion electrode 33 and the back gate BG are made by the second layer metal wiring 36. Have been.

【0037】図6は本発明の他の実施例である分解能4
ビットのD/A変換器の回路図、図7はそのレイアウト
パターン図を示す。この実施例は、上述の実施例と同じ
分解能4ビットのD/A変換器を2式提供するものであ
るが、抵抗ラダーを共用した点に特徴がある。図6,図
7において、図3,図4と共通する部分には同一の参照
番号を付している。このD/A変換器は2式が独立して
動作する、つまり2チャンネルで動作する。ディジタル
入力信号Xとアナログ出力電圧01〜04は、チャンネ
ルを区別するために各記号の後に−1,−2を付した。
FIG. 6 shows a resolution 4 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows a circuit diagram of a bit D / A converter, and FIG. 7 shows a layout pattern diagram thereof. This embodiment provides two sets of 4-bit D / A converters having the same resolution as the above-described embodiment, but is characterized in that a resistance ladder is shared. 6 and 7, the same reference numerals are given to portions common to FIGS. 3 and 4. In this D / A converter, two types operate independently, that is, operate on two channels. In the digital input signal X and the analog output voltages 01 to 04, -1 and -2 are added after each symbol to distinguish channels.

【0038】図7において、1つの単位抵抗を挟む形で
チャンネル1とチャンネル2のスイッチSWを配置し、
これを1組として図4におけるのと同様に繰返して接続
している。この結果、図6の回路図どおりに各素子を配
置するよりは、各チャンネルのスイッチSWと単位抵抗
との間を接続する配線を最短、かつ同一長とすることが
できる。図6の回路図どおりに配置すると、例えば、チ
ャンネル1のスイッチSW14から単位抵抗R14への
配線長とチャンネル2のスイッチSW14から単位抵抗
R14への配線長とでは明かに差がある。また、チャン
ネル1のスイッチSW11から単位抵抗R11への配線
長とチャンネル1のスイッチSW14から単位抵抗R1
4への配線長とでも同様である。図7を参照すれば、こ
のような差は無くなっていることが分かる。
In FIG. 7, switches SW of channel 1 and channel 2 are arranged so as to sandwich one unit resistor.
These are combined as a set and connected repeatedly as in FIG. As a result, the wiring connecting the switch SW of each channel and the unit resistor can be made the shortest and the same length, as compared with the case where the elements are arranged as shown in the circuit diagram of FIG. When arranged as shown in the circuit diagram of FIG. 6, for example, there is a clear difference between the wiring length from the switch SW14 of the channel 1 to the unit resistance R14 and the wiring length from the switch SW14 of the channel 2 to the unit resistance R14. The wiring length from the switch SW11 of the channel 1 to the unit resistance R11 and the wiring length from the switch SW14 of the channel 1 to the unit resistance R1
The same applies to the wiring length to No. 4. Referring to FIG. 7, it can be seen that such a difference has disappeared.

【0039】ただ、各単位抵抗間を接続する第2層金属
配線36の長さは、1チャンネル分のスイッチSWが4
つ増えた分長くなる。そこで、この部分の配線抵抗を小
さくするために配線幅を太くし、折返し部1の配線幅を
細くすることによって配線抵抗を同一にしている。この
結果、チャンネル1とチャンネル2のアナログ出力電圧
は全く同一になり、チャンネル間のバラツキを最小に押
さえることができる。
However, the length of the second layer metal wiring 36 connecting the unit resistors is such that the switch SW for one channel is 4
It becomes longer by the increase. Therefore, in order to reduce the wiring resistance of this portion, the wiring width is increased, and the wiring width of the folded portion 1 is reduced, thereby making the wiring resistance the same. As a result, the analog output voltages of channel 1 and channel 2 become completely the same, and variations between channels can be minimized.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の第1の効果は、単位抵抗とスイ
ッチとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を
金属配線により接続することとしたため、抵抗ラダーが
折り返される場合には、単位抵抗と金属配線との合計の
抵抗値について折返し部をも含めて抵抗ラダーの全長で
同一化が容易に実現できるので、構成がシンプルで高精
度の抵抗ラダー型D/A変換器を提供することができる
ということにある。
The first effect of the present invention is that the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring. Can easily realize the same total resistance value of the unit resistance and the metal wiring, including the folded part, over the entire length of the resistance ladder. Therefore, a highly accurate resistance ladder type D / A converter with a simple configuration can be realized. It can be provided.

【0041】また、本発明の第2の効果は、単位抵抗と
スイッチを接続する金属配線をスイッチとは異なる層、
例えばスイッチ層の上層に形成できるため、、金属配線
のスペースを広くとれるため、金属配線の配線抵抗を小
さくすることができるので、D/A変換器の多ビット化
につれて低抵抗化が要請される単位抵抗に対応して配線
抵抗を低くさせる抵抗ラダー型D/A変換器を提供する
ことにある。
The second effect of the present invention is that the metal wiring connecting the unit resistance and the switch is formed in a layer different from the switch,
For example, since it can be formed above the switch layer, the space for the metal wiring can be widened, and the wiring resistance of the metal wiring can be reduced. Therefore, a reduction in resistance is required as the number of bits of the D / A converter increases. An object of the present invention is to provide a resistance ladder type D / A converter that lowers wiring resistance according to unit resistance.

【0042】更に、本発明の第3の効果は、複数チャン
ネルで1つの抵抗ラダーを共用する抵抗ラダー型D/A
変換器では、各チャンネルのスイッチが共用する単位抵
抗を挟む形で単位抵抗とスイッチとを同一ライン上で交
互に配置できるため、回路図どおりに各素子を配置する
よりは、各チャンネルのスイッチと単位抵抗との間を接
続する配線を最短、かつ同一長とすることができるとい
うことである。
Further, a third effect of the present invention is that a resistance ladder type D / A in which one resistance ladder is shared by a plurality of channels.
In the converter, the unit resistance and the switch can be alternately arranged on the same line so as to sandwich the unit resistance shared by the switch of each channel. This means that the wiring connecting to the unit resistance can be made the shortest and the same length.

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

【図1】本発明の基本構成を説明するためのD/A変換
器における素子配置略図
FIG. 1 is a schematic view of an arrangement of elements in a D / A converter for explaining a basic configuration of the present invention.

【図2】図1の素子配置に対する抵抗の配置図FIG. 2 is a layout diagram of resistors with respect to the device layout of FIG. 1;

【図3】本発明の一実施例である分解能4ビットのD/
A変換器の回路図
FIG. 3 shows a D / D with a resolution of 4 bits according to an embodiment of the present invention.
Circuit diagram of A converter

【図4】図3の回路図に対応したレイアウトパターン図FIG. 4 is a layout pattern diagram corresponding to the circuit diagram of FIG. 3;

【図5】図4のレイアウトパターン図の詳細図FIG. 5 is a detailed view of the layout pattern diagram of FIG. 4;

【図6】本発明の他の実施例である分解能4ビットの2
チャンネルD/A変換器の回路図
FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, which has a resolution of 4 bits and 2 bits.
Circuit diagram of channel D / A converter

【図7】図6の回路図に対応したレイアウトパターン図FIG. 7 is a layout pattern diagram corresponding to the circuit diagram of FIG. 6;

【図8】従来技術のD/A変換器における素子配置略図FIG. 8 is a schematic view of an arrangement of elements in a conventional D / A converter.

【図9】図8の素子配置に対する抵抗の配置図9 is a layout diagram of resistors with respect to the device layout of FIG. 8;

【図10】従来例のD/A変換器におけるレイアウトパ
ターン図
FIG. 10 is a layout pattern diagram of a conventional D / A converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

01〜04 アナログ出力電圧 10 単位抵抗 11,13 金属配線 12,34 コンタクト 14 スイッチ 30 ゲート電極 31,32 P型拡散電極 33 N型拡散層 35 第1層金属配線 36 第2層金属配線 37 ビアホール 38 単位抵抗領域 39 N型ウェル層 01-1〜04-1 アナログ出力電圧 01-2〜04-2 アナログ出力電圧 R 単位抵抗 REF1,REF2 基準電圧 SW スイッチ X1〜X4 ディジタル入力信号 X1-1〜X4-1 ディジタル入力信号 X1-2〜X4-2 ディジタル入力信号 01 to 04 Analog output voltage 10 Unit resistance 11, 13 Metal wiring 12, 34 Contact 14 Switch 30 Gate electrode 31, 32 P type diffusion electrode 33 N type diffusion layer 35 First layer metal wiring 36 Second layer metal wiring 37 Via hole 38 Unit resistance area 39 N-type well layer 01-1 to 04-1 Analog output voltage 01-2 to 04-2 Analog output voltage R Unit resistance REF1, REF2 Reference voltage SW switch X1 to X4 Digital input signal X1-1 to X4- 1 Digital input signal X1-2 to X4-2 Digital input signal

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、
該抵抗ラダーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を選
択する前記単位抵抗対応のスイッチとを備え、ディジタ
ル入力信号により前記抵抗分圧の一つをアナログ出力電
圧として取り出す抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変
換器において、 該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集
積回路チップにレイアウトする上で、前記単位抵抗と前
記スイッチとを同一ライン上で交互に配置し、前記単位
抵抗の間を金属配線により接続して前記抵抗ラダーを構
成すると共に、前記単位抵抗と前記金属配線との合計の
抵抗値について前記抵抗ラダーの全長で同一化を図った
ことを特徴とする抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変
換器。
A resistor ladder in which unit resistors are connected in series;
A resistor ladder-type digital / analog converter for selecting a resistor divided by dividing a reference voltage by the resistor ladder, the switch corresponding to the unit resistor, and extracting one of the resistor divided as an analog output voltage by a digital input signal In laying out the resistor ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring. A resistance ladder type digital / analog converter, wherein a total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is equalized over the entire length of the resistance ladder.
【請求項2】 単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、
該抵抗ラダーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を独
立に選択する複数チャンネルの前記単位抵抗対応のスイ
ッチとを備え、各チャンネルの一つのスイッチからディ
ジタル入力信号により前記抵抗分圧の一つをアナログ出
力電圧として取り出す抵抗ラダー型ディジタル/アナロ
グ変換器であって、 該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集
積回路チップにレイアウトする上で、前記各チャンネル
のスイッチが共用する単位抵抗を挟む形で前記単位抵抗
と前記スイッチとを同一ライン上で交互に配置し、前記
単位抵抗の間を金属配線により接続して前記抵抗ラダー
を構成すると共に、前記単位抵抗と前記金属配線との合
計の抵抗値について前記抵抗ラダーの全長で同一化を図
ったことを特徴とする抵抗ラダー型ディジタル/アナロ
グ変換器。
2. A resistance ladder in which unit resistances are connected in series,
A plurality of switches corresponding to the unit resistance, each of which independently selects a resistance voltage divided from a reference voltage by the resistance ladder, wherein one of the resistance voltage divisions is digitally input from one switch of each channel. What is claimed is: 1. A resistance ladder type digital / analog converter for extracting as an analog output voltage, comprising: The unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring to form the resistance ladder, and the total resistance of the unit resistance and the metal wiring A resistor ladder type digital / analog characterized in that values are equalized over the entire length of the resistor ladder. Log converter.
【請求項3】 前記抵抗ラダーが折り返される場合に、
前記単位抵抗と前記金属配線との合計の抵抗値について
前記折返し部を含めて前記抵抗ラダーの全長で同一化を
図った請求項1または請求項2に記載の抵抗ラダー型デ
ィジタル/アナログ変換器。
3. When the resistance ladder is folded back,
3. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 1, wherein a total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is equalized over the entire length of the resistance ladder including the folded portion. 4.
【請求項4】 前記金属配線は前記スイッチとは異なる
層に形成される請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器。
4. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 1, wherein said metal wiring is formed in a layer different from said switch.
【請求項5】 前記金属配線は前記スイッチの上層に形
成される請求項4に記載の抵抗ラダー型ディジタル/ア
ナログ変換器。
5. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 4, wherein said metal wiring is formed on an upper layer of said switch.
【請求項6】 第1極性のウェル層に形成された第2極
性の拡散層をソース電極およびドレイン電極として前記
第1極性のウェル層の上層に形成されたゲート電極を有
し、前記スイッチとして機能する第2極性のMOSFE
Tと、 前記ゲート電極の層と同層に形成された単位抵抗領域
と、 前記ソース電極と前記単位抵抗領域の第1端子、および
前記ドレイン電極と前記アナログ出力信号とを接続し、
前記単位抵抗領域の上層に形成された第1層金属配線
と、 前記単位抵抗領域の第1端子,第2端子を隣り合う単位
抵抗の第2端子,第1端子、前記ゲート電極を前記ディ
ジタル入力信号と接続し、前記第1層金属配線の上層に
形成された第2層金属配線とから成る請求項5に記載の
抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器。
6. A gate electrode formed on a first polarity well layer using a second polarity diffusion layer formed on a first polarity well layer as a source electrode and a drain electrode, wherein the switch is used as the switch. Functional second polarity MOSFE
T, connecting a unit resistance region formed in the same layer as the layer of the gate electrode, connecting the source electrode and the first terminal of the unit resistance region, and connecting the drain electrode to the analog output signal;
A first layer metal wiring formed in an upper layer of the unit resistance region; a second terminal of the unit resistance adjacent to the first terminal and the second terminal of the unit resistance region; 6. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 5, further comprising a second layer metal wiring formed on the first layer metal wiring and connected to a signal.
JP2001045743A 2001-02-21 2001-02-21 Resistor ladder type digital / analog converter Expired - Fee Related JP3461339B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001045743A JP3461339B2 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Resistor ladder type digital / analog converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001045743A JP3461339B2 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Resistor ladder type digital / analog converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002246911A true JP2002246911A (en) 2002-08-30
JP3461339B2 JP3461339B2 (en) 2003-10-27

Family

ID=18907476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001045743A Expired - Fee Related JP3461339B2 (en) 2001-02-21 2001-02-21 Resistor ladder type digital / analog converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3461339B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020507247A (en) * 2017-01-06 2020-03-05 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 Area efficient digital analog and analog digital converter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020507247A (en) * 2017-01-06 2020-03-05 日本テキサス・インスツルメンツ合同会社 Area efficient digital analog and analog digital converter

Also Published As

Publication number Publication date
JP3461339B2 (en) 2003-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7394416B2 (en) Analog-digital converter
JP2010278450A5 (en)
US7982644B2 (en) D/A converter and semiconductor integrated circuit including the same
US20200043846A1 (en) Metal-on-metal capacitors
JPH0767086B2 (en) Two-stage high resolution digital-analog converter
US6496131B2 (en) Capacitor-array D/A converter including a thermometer decoder and a capacitor array
US4326136A (en) Threshold circuit using complementary field effect transistors
JP2576253B2 (en) D / A converter
JP4927494B2 (en) Analog-digital converter and design method of analog-digital converter
JP2944442B2 (en) Digital-to-analog converter
US6344815B2 (en) Digital-to-analog converter
US6507272B1 (en) Enhanced linearity, low switching perturbation resistor string matrices
US5959343A (en) Semiconductor device
US7477217B2 (en) D/A converter circuit, organic EL drive circuit and organic EL display device
JP3461339B2 (en) Resistor ladder type digital / analog converter
JPS6017260B2 (en) Digital to analog converter
US20060163652A1 (en) Semiconductor device with sense structure
JP2663845B2 (en) Digital to analog converter
JP2737927B2 (en) Resistive voltage dividing digital-analog converter
JPS60105323A (en) Digital-analog converter
KR100632326B1 (en) D/a converter
US5691721A (en) Digital/analog converter having separately formed voltage dividing resistance regions
US6911930B1 (en) Cell array with mismatch reduction
JP2991117B2 (en) D / A converter
JP3618893B2 (en) Resistor network, reference voltage generation circuit using resistor network, and A / D converter using the same

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees