JP2002508593A - スタンダードセルを有する集積回路の製造方法 - Google Patents

スタンダードセルを有する集積回路の製造方法

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JP2002508593A
JP2002508593A JP2000538386A JP2000538386A JP2002508593A JP 2002508593 A JP2002508593 A JP 2002508593A JP 2000538386 A JP2000538386 A JP 2000538386A JP 2000538386 A JP2000538386 A JP 2000538386A JP 2002508593 A JP2002508593 A JP 2002508593A
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cell
standard
standard cell
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standard cells
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JP2000538386A
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カンプ ヴィンフリート
キュネムント ロナルト
ラッカーシュミット エファ
ゼルトナー ハインツ
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インフィネオン テクノロジース アクチエンゲゼルシャフト
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/0203Particular design considerations for integrated circuits
    • H01L27/0207Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique

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Abstract

(57)【要約】 本発明は、スタンダードセルの配置ならびに結線後にさらにスタンダードセルのデザインパラメータの設定を行う方法に関する。この場合、たとえばスタンダードセル間の局所的な接続まで局所的な変更が可能であり、このようにしてICに対する速度要求を精確に満たすことができることから、最小の損失電力消費を実現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 スタンダードセルの設計にあたり一般にセルライブラリを用いることで、合成
ないしはデザインのために複数の固定的なトランジスタサイズをもつ有限の個数
のセルを使用することができる。それらの離散的なトランジスタサイズでは通常
、設計された回路のスイッチング速度をシステムにより要求されるスイッチング
速度に精確に対応させることができない。クリティカルなパスにおけるゲートが
要求されるスイッチング速度に達しない場合、それらのゲートをドライバ強度の
いっそう大きいゲートで置き換えなければならない。1つのゲートタイプのため
の一般的なスタンダードセルライブラリにおいて使用できるトランジスタ段階が
離散的で少ないことにより、たいていの場合にはシステムの速度要求が満たされ
すぎてしまい、そのため回路の損失電力消費が必要以上に大きくなる。
【0002】 したがって本発明の課題は、既存の配置手法や結線方法を変更する必要なく、
上述の欠点を回避することにある。本発明によればこの課題は、請求項1の特徴
部分に記載の構成により解決される。従属請求項には本発明の有利な実施形態が
示されている。
【0003】 次に、図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。
【0004】 図1は、固定的なトランジスタ幅をもつ通常のスタンダードセルとは対照的に
、トランジスタ幅に関してパラメータ化可能なスタンダードセルを示す図である
【0005】 図2は、固定的なチャネル長をもつ通常のスタンダードセルとは対照的に、チ
ャネル長に関してパラメータ化可能なスタンダードセルを示す図である。
【0006】 図3は、固定的な給電電圧導体路幅をもつスタンダードセルとは対照的に、給
電電圧路の幅と位置に関してパラメータ化可能なスタンダードセルをもつ1つの
スタンダードセルを示す図である。
【0007】 図4は、相互の位置に関してパラメータ化可能なスタンダードセルをもつ2つ
のスタンダードセルを示す図である。
【0008】 図5は、付加的な相互結線路(フィードスルー, feed through)を生成するた
めのパラメータ可能なセル幅をもつ2つのスタンダードセルを示す図である。
【0009】 図6は、ポリシリコン領域を用いることで2つのスタンダードセルの各領域の
内部的な接続を形成するための、長さに関してパラメータ可能なポリシリコン領
域をもつ2つのスタンダードセルを示す図である。
【0010】 図7は、中間ノードのために付加的な出力ビアホールを用いて各スタンダード
セル間で内部的な接続を形成するための、長さに関してパラメータ化可能なポリ
シリコン領域をもつ2つのスタンダードセルを示す図である。
【0011】 図8は、2つのスタンダードセルを内部的に接続するための、長さに関してパ
ラメータ可能なアルミニウム領域をもつ2つのスタンダードセルを示す図である
【0012】 図1には、2つのスタンダードセルZおよびZ′がインバータ回路のかたちで
描かれている。この場合、左側のスタンダードセルZはpチャネルMOSトラン
ジスタT10とnチャネルトランジスタT2を有しており、これらはそれぞれゲ
ートGにより覆われた幅W10のチャネル領域を有している。その際、インバー
タ入力側EはゲートGと接触接続されており、トランジスタT10とT2におけ
るそれぞれ1つの端子は、アルミニウム路を介して出力側と接続されている。ト
ランジスタT10の別の端子は、給電電圧VSUP1のためのアルミニウム導体
路と接続されており、トランジスタT2の別の端子は、給電電圧VSUP2のた
めのアルミニウム導体路と接続されている。図1の右側のスタンダードセルZ′
は図1の左側のスタンダードセルとは違って、それぞれ異なる幅で形成されたト
ランジスタT1′,T2′を有している。この場合、トランジスタT1′におい
て幅の広げられたチャネル領域は幅W1′であり、トランジスタT2′において
幅の広げられたチャネル領域は幅W2′であって、これらは幅W10よりも大き
い。したがって図1の場合、ゲートにより覆われたチャネル領域の幅は、幅W1
0から一般にそれぞれ異なる幅W1′およびW2′まであとから広げられる。
【0013】 本発明による設計方法によれば、形成されるレイアウトつまり接続路、コンタ
クト、酸化層、ドーピング領域のための個々の領域の配置は、スタンダードセル
の配置ならびに結線後、処理速度や電流発生量などのような集積回路の電気的特
性に関してあとから整合され、その後、たとえばホトリソグラフィ法などによっ
て適切な半導体材料への転写が行われる。ここで「あとから」という言葉は、以
下の説明でそれ相応に理解できるようになる。
【0014】 さらに図1に示されているように、特定のレイアウト領域のパラメータ化にも
かかわらず、たとえばセルZのセル高さHがセルZ′のセル高さH′まであとか
ら大きくされても、領域ここでは給電電圧導体VSUP1,VSUP2はそれに
応じていっしょに整合されるのではなく、それらの導体の本来の位置および/ま
たは大きさが維持されている。つまり、個々のレイアウト領域のパラメータ化に
よってスタンダードセルにおける別のレイアウト領域をいっしょに整合すること
もできるし、もともまえもって与えられたままに保持しておくこともできる。
【0015】 図2には、2つのスタンダードセルがインバータ回路として描かれている。こ
の場合、左側のスタンダードセルはpチャネルMOSトランジスタT10とnチ
ャネルトランジスタT2を有しており、これらはそれぞれゲートGで覆われた長
さLのチャネル領域を有している。その際、インバータ入力側EはゲートGと接
触接続されており、トランジスタT10とT2のそれぞれ1つの端子は、アルミ
ニウム路を介して出力側Aと接続されている。トランジスタT10の別の端子は
、給電電圧VSUP1のためのアルミニウム導体路と接続されており、トランジ
スタT2の別の端子は、給電電圧VSUP2のためのアルミニウム導体路と接続
されている。図2の右側のスタンダードセルは図2の左側のスタンダードセルと
違って、それぞれ異なるように形成されたトランジスタT1′,T2′を有して
おり、これらはチャネル領域にわたって幅の広げられた部分領域をもつゲートG
′を備えており、ここで幅の広げられたチャネル領域は、長さLよりも大きい長
さL′を有している。つまり図2の場合、ゲートGで覆われたチャネル領域の長
さが両方のトランジスタにおいて、長さLから長さL′へとあとから大きくされ
ている。
【0016】 図3には、給電電圧のための導体路VSUP1,VSUP2が給電電圧のため
の導体路VSUP1′,VSUP2′へとあとから幅の広げられる様子が描かれ
ており、これは導体抵抗が大きすぎる場合あるいはいっそう大きい電流が必要と
される場合である。いわゆるダブル・ロウ(Double-Row)スタンダードセルの場
合には図4に示されているように、導体路VSUP2およびVSUP2″をあと
から結合して1つの共通の導体路にすることができる。また、給電導体路の位置
をあとからずらすこともできる。
【0017】 さらに、スタンダードセルのセル幅をパラメータ化することも可能であって、
これによりスタンダードセルの内部領域を、隣り合うゲート間にいわゆるフィー
ドスルー(feed through)を形成することができる程度に互いに引き離すことが
できる。図5によれば、幅B+B1をもつ左側のセルは、入力側E1および出力
側A1を備えたインバータ回路であり、幅B+B2をもつ右側のセルは、入力側
E2および出力側A2を備えたインバータ回路である。この場合、図5の左側の
セルは、左側でB1だけあとから幅が広げられており、右側のセルは右側でB2
だけあとから幅が広げられている。このような幅の広げられた領域において、い
わゆる付加的な相互結線(フィードスルー)を実現することができる。
【0018】 本発明による方法を説明するため図6には、すぐ隣りに並置された2つの異な
るインバータ回路用スタンダードセルが描かれている。この場合、第1のインバ
ータ回路の出力側にはポリシリコン領域LOCCON1が設けられており、第2
のスタンダードセルの入力側にはポリシリコン領域LOCCON2が設けられて
おり、これら両方のポリシリコン領域はそれらの長さが可変である。これにより
必要に応じてあとから、第1のスタンダードセルと第2のスタンダードセルとの
間の局所的な接続を形成することができ、つまりは2つのインバータの直列接続
回路を形成することができる。しかも図2に示したように個々のスタンダードセ
ル内で、トランジスタT1におけるチャネル幅W1とトランジスタT2における
チャネル幅W2ないしはトランジスタT1″におけるチャネル幅W1′とトラン
ジスタT2におけるチャネル幅W2′を、あとからそれぞれ異なる大きさに選定
することができる。つまり、1つのスタンダードセル内の各トランジスタ幅なら
びにそれぞれ異なるスタンダードセルにおける各トランジスタの幅を、互いに異
なるように選定することができる。
【0019】 図7では、図6の場合のようにポリシリコン接続だけでなく、それに加えてさ
らに中間ノードの別個のコンタクトも実現されている。この図では、長さに関し
てあとからパラメータ化可能なポリシリコン領域には参照符号LOCCON1′
およびLOCCON2′が付されており、中間ノードの付加的なビアホールには
参照符号AZが付されている。
【0020】 図8によれば、右側のスタンダードセルとじかに接している左側のスタンダー
ドセルにおいて、そのセルのインバータの出力側のところにアルミニウム接続領
域LOCCON1″が設けられており、右側のスタンダードセルにおけるインバ
ータの入力側にはアルミニウム領域LOCCON2″が設けられている。これら
のアルミニウム領域はともにそれらの長さに関してパラメータ化可能であり、そ
のようにしてあとから局所的に、第1のインバータの出力側と第2のインバータ
の入力側との接続が形成され、つまりそれらのインバータの直列接続回路があと
になってから形成される。この場合、図8に実例として示されているように、出
力側のコンタクトを省略することができ、トランジスタT1とT2の間のアルミ
ニウム導体路が接続領域LOCCON1″にじかに接するように構成でき、第2
のスタンダードセルにおいてたとえばアルミニウム領域LOCCON2″が右側
のスタンダードセルにおけるインバータの入力側コンタクトと接触接続されてい
るように構成することができる。したがって局所的な接続エレメントによって局
所的な平面上でたとえば配置ならびに結線後、複数のゲートの直列接続回路を生
じさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 固定的なトランジスタ幅をもつ通常のスタンダードセルとは対照的に、トラン
ジスタ幅に関してパラメータ化可能なスタンダードセルを示す図である。
【図2】 固定的なチャネル長をもつ通常のスタンダードセルとは対照的に、チャネル長
に関してパラメータ化可能なスタンダードセルを示す図である。
【図3】 固定的な給電電圧導体路幅をもつスタンダードセルとは対照的に、給電電圧路
の幅と位置に関してパラメータ化可能なスタンダードセルをもつ1つのスタンダ
ードセルを示す図である。
【図4】 相互の位置に関してパラメータ化可能なスタンダードセルをもつ2つのスタン
ダードセルを示す図である。
【図5】 付加的なフィードスルーを生成するためのパラメータ可能なセル幅をもつ2つ
のスタンダードセルを示す図である。
【図6】 ポリシリコン領域を用いることで2つのスタンダードセルの各領域の内部的な
接続を形成するための、長さに関してパラメータ可能なポリシリコン領域をもつ
2つのスタンダードセルを示す図である。
【図7】 中間ノードのために付加的な出力ビアホールを用いて各スタンダードセル間で
内部的な接続を形成するための、長さに関してパラメータ化可能なポリシリコン
領域をもつ2つのスタンダードセルを示す図である。
【図8】 図8は、2つのスタンダードセルを内部的に接続するための、長さに関してパ
ラメータ可能なアルミニウム領域をもつ2つのスタンダードセルを示す図である
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 エファ ラッカーシュミット ドイツ連邦共和国 ミュンヘン クルト− ユルゲンス−シュトラーセ 30 (72)発明者 ハインツ ゼルトナー ドイツ連邦共和国 ブルックミュール ネ ルケンシュトラーセ 2 Fターム(参考) 5B046 AA08 BA05 KA06 5F064 AA04 BB26 EE47 GG01 GG10 HH06 HH10

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スタンダードセルを有する集積回路の製造方法において、 集積回路のロジックプランに従い、スタンダードセル(Z,Z′)をセルライ
    ブラリから取り出し、レイアウト領域(E,A,G,VSUP1,VSUP2, T10,T2...)の適切な配置に変換し、 集積回路が一般的な事例で要求された特性を正確に得られるよう、スタンダー
    ドセルの配置および結線後にあとから、実質的に連続的に変更可能なスタンダー
    ドセルのまだ自由な幾何学的パラメータ(L,L′,LOCCON1,LOCC
    ON2,B1,B2,...)を設定することを特徴とする、 スタンダードセルを有する集積回路の製造方法。
  2. 【請求項2】 トランジスタ(T1,T1′,T2,T2′)のチャネル長
    (L,L′)を、まだ自由な幾何学的パラメータとしてあとから設定する、請求
    項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 トランジスタ(T1,T2,T1″,T2″)のチャネル幅
    (W1,W2,W1′,W2′)を、まだ自由な幾何学的パラメータとしてあと
    から設定する、請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 トランジスタのセルの高さを、まだ自由な幾何学的パラメー
    タとしてあとから設定する、請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 トランジスタのセル幅(B1,B2)をまだ自由な幾何学的
    パラメータとしてあとから設定する、請求項1から4のいずれか1項記載の方法
  6. 【請求項6】 レイアウト領域(LOCCON1,...,LOCCON2
    ″)の長さを、各スタンダードセル間で局所的な接続が生じるようあとから設定
    する、請求項1から5のいずれか1項記載の方法。
  7. 【請求項7】 あとから長さの設定されるレイアウト領域(LOCCON1
    ,..,LOCCON2′)はポリシリコンから成る、請求項6記載の;方法。
  8. 【請求項8】 あとから長さの設定されるレイアウト領域(LOCCON1
    ″,LOCCON2″)はアルミニウム領域から成る、請求項6記載の方法。
  9. 【請求項9】 局所的な接続にあとから付加的にコンタクト(AZ)も加え
    る、請求項6記載の方法。
JP2000538386A 1998-03-20 1998-03-20 スタンダードセルを有する集積回路の製造方法 Pending JP2002508593A (ja)

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PCT/DE1998/000820 WO1999049515A1 (de) 1998-03-20 1998-03-20 Verfahren zur herstellung von integrierten schaltungen mit standardzellen

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JP (1) JP2002508593A (ja)
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7519934B2 (en) 2005-03-11 2009-04-14 Kabushiki Kaisha Toshiba System, method and program for designing a semiconductor integrated circuit using intersection ratios with standard cells

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