JP2007194372A - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device Download PDF

Info

Publication number
JP2007194372A
JP2007194372A JP2006010385A JP2006010385A JP2007194372A JP 2007194372 A JP2007194372 A JP 2007194372A JP 2006010385 A JP2006010385 A JP 2006010385A JP 2006010385 A JP2006010385 A JP 2006010385A JP 2007194372 A JP2007194372 A JP 2007194372A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
voltage
resistor
semiconductor device
fixed voltage
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.)
Pending
Application number
JP2006010385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Tsukahara
広明 塚原
Takashi Tsunoda
崇 角田
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.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm 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 Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP2006010385A priority Critical patent/JP2007194372A/en
Publication of JP2007194372A publication Critical patent/JP2007194372A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor integrated circuit wherein a fixed voltage to be supplied to a certain interconnection can be easily changed. <P>SOLUTION: A fixed voltage unit 10 includes an output interconnection 16 to which either a first fixed voltage Vdd or a second fixed voltage GND which is different from the first fixed voltage Vdd is selectively applied. The fixed voltage unit 10 supplies either the first fixed voltage Vdd or the second fixed voltage GND to a circuit block to be connected via the output interconnection 16. In the manufacturing process of the semiconductor device, a first connection element 14a for applying the first fixed voltage Vdd to the output interconnection 16 or a second connection element 14b for applying the second fixed voltage GND to the output interconnection 16 is selectively formed at a predetermined place in the device. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路に関し、特に配線の電位固定に関する。   The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and more particularly to fixing a potential of a wiring.

電子機器の内部には、シリコンなどの半導体基板上に、トランジスタや抵抗、キャパシタなどの回路素子を形成して構成される半導体集積回路が広く用いられている。半導体集積回路は、年々微細化が進み、それに伴って素子配置や配線は、複雑化する傾向にある。   Inside an electronic device, a semiconductor integrated circuit configured by forming circuit elements such as transistors, resistors, and capacitors on a semiconductor substrate such as silicon is widely used. Semiconductor integrated circuits have been miniaturized year by year, and along with this, element arrangement and wiring tend to be complicated.

こうした半導体集積回路を設計する場合、あらかじめ決められた機能を実現するためのセルをライブラリに用意しておき、セルを配置する設計手法がとられる場合が多い。たとえば、ある回路内部の特定の配線を電気的にハイレベル(Vdd)あるいはローレベル(GND)に固定する場合、ハイレベル固定用セル、ローレベル固定用セルの2種類を用意し、ハイレベルが必要な箇所にはハイレベル固定用セルを、ローレベルが必要な箇所には、ローレベル固定用セルを配置することにより、必要な電圧を供給する。   When designing such a semiconductor integrated circuit, a design method is often used in which cells for realizing predetermined functions are prepared in a library and the cells are arranged. For example, when a specific wiring in a certain circuit is electrically fixed to a high level (Vdd) or a low level (GND), two types of cells, a high level fixing cell and a low level fixing cell, are prepared. A necessary voltage is supplied by arranging a high-level fixing cell at a required location and arranging a low-level fixing cell at a location requiring a low level.

特開2003−168734号公報JP 2003-168734 A 特開2001−257314号公報JP 2001-257314 A

半導体集積回路は、回路をディスクリート部品で構成した場合に比べて、多くの回路素子を小さな面積に集積化できるという利点を有する反面、一端設計を完了すると、回路素子を交換して定数を変更したり、配線の接続を変更するといった設計変更が困難となる。たとえば、一旦、特定の配線をハイレベルに固定した後に、設計変更によってローレベルに固定したい場合には、ハイレベル固定用セルをローレベル固定用セルに置換する必要が生ずるため、配線の敷設箇所を変更したり、セルそのものの配置箇所を変更する必要が生じる場合がある。   While semiconductor integrated circuits have the advantage that many circuit elements can be integrated in a small area compared to the case where the circuit is composed of discrete components, once the design is completed, the circuit elements are replaced and the constants are changed. It is difficult to change the design such as changing wiring connections. For example, once a specific wiring is fixed at a high level, and it is desired to fix it at a low level by a design change, it is necessary to replace the high-level fixing cell with a low-level fixing cell. May need to be changed, or the location of the cell itself may need to be changed.

近年の微細化が進んだ半導体集積回路では、配線間の抵抗や配線間の容量によって、信号処理のタイミングなどが影響を受けるため、大幅な修正を余儀なくされる場合がある。   In recent semiconductor integrated circuits that have been miniaturized, signal processing timing and the like are affected by the resistance between wirings and the capacitance between wirings, so that there is a case where a large correction is required.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ある配線に供給する固定電圧を簡易に変更可能な半導体装置の提供にある。   The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to provide a semiconductor device capable of easily changing a fixed voltage supplied to a certain wiring.

本発明のある態様の半導体装置は、第1固定電圧または、第1固定電圧とは異なる第2固定電圧のいずれかが選択的に印加される出力配線を含む電圧固定ユニットを備える。この電圧固定ユニットは、接続されるべき回路ブロックに対して、出力配線を介して、第1固定電圧または第2固定電圧のいずれかを供給するものである。本半導体装置の製造工程において、出力配線に第1固定電圧を印加する第1接続素子または、出力配線に第2固定電圧を印加する第2接続素子のいずれかを、所定の箇所に選択的に形成することにより、前記回路ブロックに対して、第1、第2固定電圧のいずれかを供給する。   A semiconductor device according to an aspect of the present invention includes a voltage fixing unit including an output wiring to which either the first fixed voltage or the second fixed voltage different from the first fixed voltage is selectively applied. This voltage fixing unit supplies either the first fixed voltage or the second fixed voltage to the circuit block to be connected via the output wiring. In the manufacturing process of the semiconductor device, either the first connection element that applies the first fixed voltage to the output wiring or the second connection element that applies the second fixed voltage to the output wiring is selectively selected at a predetermined location. By forming, either one of the first and second fixed voltages is supplied to the circuit block.

この態様によると、第1接続素子あるいは第2接続素子は、予め決められた箇所に選択的に形成されるため、出力配線から第1固定電圧、あるいは第2固定電圧のいずれを出力する場合であっても、第1接続素子、第2接続素子を構成する回路素子の配置のみを変更すればよい。その結果、他の回路配置に及ぼす影響を低減しつつ、ある回路ブロックに対して供給する電圧を切り換えることができる。   According to this aspect, since the first connection element or the second connection element is selectively formed at a predetermined location, either the first fixed voltage or the second fixed voltage is output from the output wiring. Even if it exists, only arrangement | positioning of the circuit element which comprises a 1st connection element and a 2nd connection element should just be changed. As a result, it is possible to switch the voltage supplied to a certain circuit block while reducing the influence on other circuit arrangements.

電圧固定ユニットは、一端に第1固定電圧が印加される第1抵抗と、一端に第2固定電圧が印加される第2抵抗と、をさらに含む。第1接続素子は、第1抵抗の他端および前記出力配線の間に形成され、第2接続素子は、第2抵抗の他端および出力配線の間に形成される。
この場合、第1抵抗、第2抵抗をプルアップ、あるいはプルダウン抵抗として利用することにより、回路動作を安定化させることができる。
The voltage fixing unit further includes a first resistor to which a first fixed voltage is applied at one end and a second resistor to which a second fixed voltage is applied at one end. The first connection element is formed between the other end of the first resistor and the output wiring, and the second connection element is formed between the other end of the second resistance and the output wiring.
In this case, the circuit operation can be stabilized by using the first resistor and the second resistor as pull-up or pull-down resistors.

出力配線は、第1抵抗および第2抵抗の一部とオーバーラップするように敷設されたオーバーラップ配線を含んでもよい。第1、第2接続素子はそれぞれ、第1、第2抵抗とオーバーラップ配線とのオーバーラップ箇所に選択的に形成される第1、第2ビアホールを含んでもよい。オーバーラップ配線は、第1、第2ビアホールの有無に応じて第1抵抗または第2抵抗のいずれかと接続されてもよい。   The output wiring may include an overlapping wiring laid so as to overlap a part of the first resistance and the second resistance. Each of the first and second connection elements may include first and second via holes that are selectively formed at an overlap portion between the first and second resistors and the overlap wiring. The overlap wiring may be connected to either the first resistor or the second resistor depending on the presence or absence of the first and second via holes.

第1抵抗および第2抵抗は、略同一面上に、直線上に配置され、オーバーラップ配線は、第1、第2抵抗とは異なる配線層上に、基板への投影が第1、第2抵抗と同一直線上となるように敷設されてもよい。
この場合、第1抵抗、第2抵抗、オーバーラップ配線の基板への投影が一直線上に配置され、第1抵抗、第2抵抗およびオーバーラップ配線それぞれに接続される配線を並行に配置することが容易となる。
The first resistor and the second resistor are arranged in a straight line on substantially the same plane, and the overlap wiring is projected on the substrate on a wiring layer different from the first and second resistors. You may lay so that it may be on the same straight line as resistance.
In this case, the projection of the first resistor, the second resistor, and the overlap wiring on the substrate is arranged on a straight line, and the wiring connected to each of the first resistance, the second resistance, and the overlap wiring can be arranged in parallel. It becomes easy.

電圧固定ユニットは、半導体集積回路を設計する際に使用されるライブラリに予め登録されたセルであってもよい。上記構成を有する電圧固定ユニットをセルとして用意しておくことにより、半導体集積回路の設計をより簡易化することができる。   The voltage fixing unit may be a cell registered in advance in a library used when designing a semiconductor integrated circuit. By preparing the voltage fixing unit having the above configuration as a cell, the design of the semiconductor integrated circuit can be further simplified.

本半導体装置は、複数の電圧固定ユニットを備え、複数の電圧固定ユニットは、当該半導体装置の所定位置に、規則的に配置されてもよい。また、半導体装置は、複数の領域に仮想的に分割されており、電圧固定ユニットは領域ごとに設けられてもよい。   The semiconductor device may include a plurality of voltage fixing units, and the plurality of voltage fixing units may be regularly arranged at predetermined positions of the semiconductor device. The semiconductor device may be virtually divided into a plurality of regions, and the voltage fixing unit may be provided for each region.

電圧固定ユニットは、第1、第2固定電圧をそれぞれ1または0のデジタル値に対応付けたメモリとして機能してもよい。この場合、0、1のデジタル値の変更は、各電圧固定ユニット毎に、第1接続素子あるいは第2接続素子のいずれかを形成するかを選択することにより実現することができる。   The voltage fixing unit may function as a memory in which the first and second fixed voltages are associated with digital values of 1 or 0, respectively. In this case, the change of the digital values of 0 and 1 can be realized by selecting whether the first connection element or the second connection element is formed for each voltage fixing unit.

なお、以上の構成要素の任意の組合せや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements, or those obtained by replacing constituent elements and expressions of the present invention with each other among methods, apparatuses, systems, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明に係る半導体装置によれば、ある配線に供給する固定電圧を簡易に変更することができる。   According to the semiconductor device of the present invention, the fixed voltage supplied to a certain wiring can be easily changed.

図1は、本発明の実施の形態に係る半導体装置に使用される電圧固定ユニット10の等価回路図である。半導体装置100は、図1に示す電圧固定ユニット10を少なくとも1つ備える。この電圧固定ユニット10は、接続されるべき回路ブロックに対して、出力配線16を介し、第1固定電圧または第1固定電圧とは異なる第2固定電圧のいずれかを供給する。たとえば、本実施の形態において、第1固定電圧はハイレベルに対応する電源電圧Vddであり、第2固定電圧は、ローレベルに対応する接地電圧GND(0V)である。半導体装置は、デジタル回路、アナログ回路、あるいはアナログデジタル混載回路のいずれであってもよく、またその製造プロセスも、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)、バイポーラ、BiCMOSプロセスのいずれであってもよい。   FIG. 1 is an equivalent circuit diagram of a voltage fixing unit 10 used in a semiconductor device according to an embodiment of the present invention. The semiconductor device 100 includes at least one voltage fixing unit 10 shown in FIG. The voltage fixing unit 10 supplies either a first fixed voltage or a second fixed voltage different from the first fixed voltage to the circuit block to be connected via the output wiring 16. For example, in the present embodiment, the first fixed voltage is the power supply voltage Vdd corresponding to the high level, and the second fixed voltage is the ground voltage GND (0 V) corresponding to the low level. The semiconductor device may be any of a digital circuit, an analog circuit, and an analog / digital mixed circuit, and the manufacturing process thereof may be any of a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), bipolar, or BiCMOS process.

電圧固定ユニット10は、第1抵抗R1、第2抵抗R2、第1接続素子14a、第2接続素子14b、出力配線16を含んで構成される。出力端子12には、電圧固定ユニット10により固定電圧を供給すべき回路ブロック(図示せず)が接続される。出力端子12には、出力配線16の一端が接続されている。出力配線16は、ひとつの配線層に形成されたものに限定されず、ビアホールを介して接続された複数の配線層に敷設された複数の配線で構成されていてもよい。   The voltage fixing unit 10 includes a first resistor R1, a second resistor R2, a first connection element 14a, a second connection element 14b, and an output wiring 16. A circuit block (not shown) to which a fixed voltage is to be supplied by the voltage fixing unit 10 is connected to the output terminal 12. One end of an output wiring 16 is connected to the output terminal 12. The output wiring 16 is not limited to the one formed in one wiring layer, and may be composed of a plurality of wirings laid in a plurality of wiring layers connected via via holes.

電源ライン20には、第1固定電圧として、電源電圧Vddが印加されている。第1抵抗R1の一端は電源ライン20に接続される。第1接続素子14aは、第1抵抗R1の他端および出力配線16の間に形成されており、電源ライン20から、第1抵抗R1を介して出力配線16へ至る経路上に設けられる。   A power supply voltage Vdd is applied to the power supply line 20 as the first fixed voltage. One end of the first resistor R1 is connected to the power line 20. The first connection element 14a is formed between the other end of the first resistor R1 and the output wiring 16, and is provided on a path from the power supply line 20 to the output wiring 16 via the first resistance R1.

接地ライン22は、第2固定電圧として、接地電圧GNDが印加されている。第2抵抗R2の一端は接地ライン22に接続される。第2接続素子14bは、第2抵抗R2の他端および出力配線16の間に形成されており、接地ライン22から、第2抵抗R2を介して出力配線16へ至る経路上に設けられる。   The ground line 22 is applied with the ground voltage GND as the second fixed voltage. One end of the second resistor R2 is connected to the ground line 22. The second connection element 14b is formed between the other end of the second resistor R2 and the output wiring 16, and is provided on a path from the ground line 22 to the output wiring 16 via the second resistance R2.

ここで、第1接続素子14a、第2接続素子14bは、いずれか一方が選択的に形成される回路要素であって、たとえば、配線、ビアホール、抵抗、あるいはこれらの素子の組み合わせなどで構成することができる。第1接続素子14a、第2接続素子14bは、電圧固定ユニット10を備える半導体装置の製造工程において、所定の箇所に選択的に形成される。これについては後述する。   Here, the first connection element 14a and the second connection element 14b are circuit elements that are selectively formed. For example, the first connection element 14a and the second connection element 14b are configured by wiring, via holes, resistors, or combinations of these elements. be able to. The first connection element 14 a and the second connection element 14 b are selectively formed at predetermined locations in the manufacturing process of the semiconductor device including the voltage fixing unit 10. This will be described later.

たとえば、図1において、第1接続素子14aを形成し、第2接続素子14bを形成しない場合、出力配線16は、第1接続素子14aおよび第1抵抗R1を介して、電源電圧Vddにプルアップされる。その結果、出力端子12からは、電源電圧Vdd、すなわち第1固定電圧が出力されることになる。一方、第2接続素子14bを形成し、第1接続素子14aを形成しない場合、出力配線16は、第2接続素子14bおよび第2抵抗R2を介して接地電圧GNDにプルダウンされる。その結果、出力端子12からは、接地電圧GND、すなわち第2固定電圧が出力されることになる。   For example, in FIG. 1, when the first connection element 14a is formed and the second connection element 14b is not formed, the output wiring 16 is pulled up to the power supply voltage Vdd via the first connection element 14a and the first resistor R1. Is done. As a result, the power supply voltage Vdd, that is, the first fixed voltage is output from the output terminal 12. On the other hand, when the second connection element 14b is formed and the first connection element 14a is not formed, the output wiring 16 is pulled down to the ground voltage GND through the second connection element 14b and the second resistor R2. As a result, the ground voltage GND, that is, the second fixed voltage is output from the output terminal 12.

図2は、図1の電圧固定ユニット10の構成を示す平面図である。また、図3は、図2の電圧固定ユニット10の3−3線断面図である。図2および図3において、各回路要素のサイズや間隔は、見やすさのために適宜縮小したものであり、実際の回路要素のサイズ等を限定、あるいは示唆するものではない。   FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the voltage fixing unit 10 of FIG. 3 is a cross-sectional view of the voltage fixing unit 10 of FIG. 2 taken along line 3-3. In FIG. 2 and FIG. 3, the size and interval of each circuit element are appropriately reduced for ease of viewing, and do not limit or suggest the actual circuit element size or the like.

図3に示すように、電圧固定ユニット10が集積化される半導体装置100は、多層配線構造を有する。本実施の形態では、3層の配線層(L1〜L3)が示されるが、本発明はこれに限定されるものではない。本実施の形態に係る半導体装置100では、ある配線層上に形成される配線の敷設方向は同一とされ、また、互いに隣接する配線層の配線の敷設方向は直交している。すなわち、第1配線層L1と第3配線層L3の敷設方向は同一であり、第2配線層の敷設方向はそれと直交する。こうした配線はデジタル回路に多く使用される。   As shown in FIG. 3, the semiconductor device 100 in which the voltage fixing unit 10 is integrated has a multilayer wiring structure. In the present embodiment, three wiring layers (L1 to L3) are shown, but the present invention is not limited to this. In the semiconductor device 100 according to the present embodiment, the laying directions of the wirings formed on a certain wiring layer are the same, and the laying directions of the wiring layers adjacent to each other are orthogonal. That is, the laying direction of the first wiring layer L1 and the third wiring layer L3 is the same, and the laying direction of the second wiring layer is orthogonal thereto. Such wiring is often used in digital circuits.

半導体基板30は、シリコン、シリコンゲルマニウム、ガリウム砒素、などの半導体基板である。半導体基板30には、不純物を拡散した拡散抵抗を利用して、第1抵抗R1、第2抵抗R2が形成される。第1抵抗R1、第2抵抗R2のそれぞれの一端は、第1配線層L1に形成される電源ライン20、接地ライン22にビアホールV1、V2を介して接続されている。もっとも、第1抵抗R1、第2抵抗R2は拡散抵抗に限定されるものではなく、ポリシリコン抵抗などの他の構造を有する抵抗素子で構成してもよい。   The semiconductor substrate 30 is a semiconductor substrate such as silicon, silicon germanium, or gallium arsenide. A first resistor R1 and a second resistor R2 are formed in the semiconductor substrate 30 by using a diffusion resistor in which impurities are diffused. One end of each of the first resistor R1 and the second resistor R2 is connected to the power supply line 20 and the ground line 22 formed in the first wiring layer L1 via via holes V1 and V2. However, the first resistor R1 and the second resistor R2 are not limited to diffused resistors, and may be configured by resistor elements having other structures such as polysilicon resistors.

図1の出力配線16は、図2および図3において、第2配線層L2のオーバーラップ配線16a、第3配線層L3の配線16b、ならびに第2配線層L2および第3配線層L3間を接続するビアホール16cで示される。配線16bは、図示しない回路ブロックに接続され、この回路ブロックには、第1固定電圧、あるいは第2固定電圧のいずれかが供給される。   The output wiring 16 of FIG. 1 connects the overlapping wiring 16a of the second wiring layer L2, the wiring 16b of the third wiring layer L3, and the second wiring layer L2 and the third wiring layer L3 in FIGS. This is indicated by a via hole 16c. The wiring 16b is connected to a circuit block (not shown), and either the first fixed voltage or the second fixed voltage is supplied to the circuit block.

出力配線16のオーバーラップ配線16aは、第1抵抗R1および第2抵抗R2の一部とオーバーラップするように敷設されている。さらに、第1接続素子14a、第2接続素子14bはぞれぞれ、第1抵抗R1、第2抵抗R2とオーバーラップ配線16aのオーバーラップ箇所に選択的に形成される第1ビアホールV4a、第2ビアホールV4bを含む。オーバーラップ配線16aは、このビアホールの有無に応じて、第1抵抗R1または第2抵抗R2のいずれかと接続される。本実施の形態において、ビアホールV3、V4およびコンタクトメタルMC1は、第1接続素子14a、14bの一部として機能する。   The overlap wiring 16a of the output wiring 16 is laid so as to overlap a part of the first resistance R1 and the second resistance R2. Furthermore, the first connection element 14a and the second connection element 14b are respectively formed in the first via hole V4a, the first resistor R1, the second resistor R2, and the first via hole V4a selectively formed in the overlapping portion of the overlapping wiring 16a. 2 via holes V4b are included. The overlap wiring 16a is connected to either the first resistor R1 or the second resistor R2 depending on the presence or absence of the via hole. In the present embodiment, the via holes V3 and V4 and the contact metal MC1 function as a part of the first connection elements 14a and 14b.

本実施の形態では、図2および図3に示すように、第1抵抗R1および第2抵抗R2は、略同一面上に、直線上に配置される。さらに、オーバーラップ配線16aは、第1抵抗R1、第2抵抗R2とは異なる配線層L2上に、半導体基板30への投影が第1抵抗R1、第2抵抗R2と同一直線上となるように敷設される。このように、第1抵抗R1、第2抵抗R2とオーバーラップ配線16aを直線上に配置することにより、電圧供給の対象となる回路ブロックと接続される配線16cを、電源ライン20、接地ライン22と並行に敷設することが容易となり、配線レイアウトの便宜に資することになる。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the first resistor R1 and the second resistor R2 are arranged on a straight line on substantially the same plane. Furthermore, the overlapping wiring 16a is projected on the wiring layer L2 different from the first resistance R1 and the second resistance R2 so that the projection onto the semiconductor substrate 30 is on the same straight line as the first resistance R1 and the second resistance R2. Laid. Thus, by arranging the first resistor R1, the second resistor R2 and the overlap wiring 16a on a straight line, the wiring 16c connected to the circuit block to be supplied with voltage can be connected to the power supply line 20 and the ground line 22. As a result, it is easy to install in parallel with the wiring layout, which contributes to the convenience of wiring layout.

第1抵抗R1、第2抵抗R2の他端は、選択的に形成される第1接続素子14a、第2接続素子14bを介して出力配線16のオーバーラップ配線16aと接続される。図2および図3は、第1接続素子14aが形成され、第2接続素子14bが形成されない場合について示している。   The other ends of the first resistor R1 and the second resistor R2 are connected to the overlap wiring 16a of the output wiring 16 through the first connection element 14a and the second connection element 14b that are selectively formed. 2 and 3 show a case where the first connection element 14a is formed and the second connection element 14b is not formed.

第1接続素子14aと第2接続素子14bの基本的な構造は同一とされるが、上述したように、いずれか一方が選択的に形成されるため、形成された状態(接続状態ともいう)と、形成されない状態(非接続状態ともいう)でその構造を異にする。   The basic structure of the first connection element 14a and the second connection element 14b is the same, but as described above, since either one is selectively formed, the formed state (also referred to as a connected state). The structure is different in a state where it is not formed (also referred to as a non-connected state).

図3に示す第1接続素子14aは、接続状態に対応したものであり、半導体基板30と第1配線層L1間のビアホールV3a、第1配線層L1に形成されたコンタクトメタルMC1、コンタクトメタルMC1と配線16aを接続する第1ビアホールV4aを含む。この第1接続素子14aは、第1抵抗R1と出力配線16を接続するように形成されている。   The first connection element 14a shown in FIG. 3 corresponds to the connection state. The via hole V3a between the semiconductor substrate 30 and the first wiring layer L1, the contact metal MC1 formed in the first wiring layer L1, the contact metal MC1. And a first via hole V4a connecting the wiring 16a. The first connection element 14 a is formed so as to connect the first resistor R 1 and the output wiring 16.

これに対して、非接続状態に対応した第2接続素子14bは、第1接続素子14aの第1ビアホールV4aに相当する第2ビアホールV4bが形成されていない。この状態では、オーバーラップ配線16aと第2抵抗R2とは接続されないため、非接続状態が実現される。なお、ビアホールV4に替えて、コンタクトメタルMC1、ビアホールV3、あるいはこれらの組み合わせを形成しないことにより非接続状態を実現してもよい。ただし、周辺回路の影響を低減するために、接続素子の構成は接続状態と非接続状態とで、なるべく近似していることが望ましい。   On the other hand, in the second connection element 14b corresponding to the non-connected state, the second via hole V4b corresponding to the first via hole V4a of the first connection element 14a is not formed. In this state, since the overlap wiring 16a and the second resistor R2 are not connected, a non-connected state is realized. Instead of the via hole V4, the non-connected state may be realized by not forming the contact metal MC1, the via hole V3, or a combination thereof. However, in order to reduce the influence of the peripheral circuit, it is desirable that the configuration of the connection element be as close as possible between the connected state and the non-connected state.

本実施の形態に係る電圧固定ユニット10を用いれば、ある回路ブロックに対して、第1固定電圧、第2固定電圧のいずれを供給するかを、第1接続素子14a、第2接続素子14bのいずれを形成するかに応じて変更することができる。第1接続素子14a、第2接続素子14bは所定の箇所に形成されるため、形成した場合と形成しない場合とでは、回路配置はほぼ同一となる。すなわち、マスクの修正は第1接続素子14a、第2接続素子14bを構成するビアホールやコンタクトメタルなどのマスクに対して行えばよく、その他の配線層については、変更の有無にかかわらず、そのまま利用することができるという利点を有する。   When the voltage fixing unit 10 according to the present embodiment is used, which of the first fixed voltage and the second fixed voltage is supplied to a certain circuit block is determined by the first connecting element 14a and the second connecting element 14b. It can be changed depending on which one is formed. Since the first connection element 14a and the second connection element 14b are formed at predetermined locations, the circuit arrangement is substantially the same when formed and when not formed. In other words, the mask may be corrected with respect to the masks such as via holes and contact metal constituting the first connection element 14a and the second connection element 14b, and other wiring layers are used as they are regardless of whether or not they are changed. Has the advantage of being able to.

さらに、ごく一部のマスク修正のみで電圧を変更することができ、主要な配線は変更前後で変化しないため、配線間容量や配線抵抗などの変化も発生せず、周囲の回路への影響を低減することができ、また、タイミング調節などを改めて行わなくても、変更前と同等の機能を実現できる可能性が高くなる。また、マスクの修正箇所は最小限に抑えられるため、マスクのチェックの手間を低減することができる。   In addition, the voltage can be changed with only a few mask modifications, and the main wiring does not change before and after the change, so there is no change in inter-wiring capacitance or wiring resistance, affecting the surrounding circuits. In addition, there is a high possibility that functions equivalent to those before the change can be realized without performing timing adjustment again. Further, since the number of mask correction points can be minimized, the labor for checking the mask can be reduced.

なお、電圧固定ユニット10は、半導体集積回路を設計する際に使用されるライブラリに予め登録されたセルとして設計しておくことが望ましい。この場合、第1接続素子14aを形成し、第2接続素子14bを形成しない状態の第1セルと、第2接続素子14bを形成し、第1接続素子14aを形成しない状態の第2セルの2種類を、セルとしてライブラリに登録しておく。   The voltage fixing unit 10 is preferably designed as a cell registered in advance in a library used when designing a semiconductor integrated circuit. In this case, a first cell in which the first connection element 14a is formed and the second connection element 14b is not formed, and a second cell in which the second connection element 14b is formed and the first connection element 14a is not formed are formed. Two types are registered in the library as cells.

セルとして設計した場合、ある回路ブロックで必要とされる電圧に応じて、第1セルと、第2セルを入れ替えればよいため、設計者は、第1接続素子14a、第2接続素子14bなどの回路の細部を意識することなく、回路設計を行うことができる。また、ライブラリに登録することにより、マニュアルレイアウト、あるいは自動レイアウトツール、自動配線ツールによる回路設計に対応することができ、半導体集積回路の設計をより簡易化することができる。自動レイアウトツールによる設計を行う場合、電圧固定ユニット10を空きスペースに好適に配置することも可能となり、省スペース化を実現することもできる。   In the case of designing as a cell, the first cell and the second cell may be interchanged according to the voltage required in a certain circuit block, so the designer can change the first connection element 14a, the second connection element 14b, etc. Circuit design can be performed without being aware of the details of the circuit. Further, by registering in the library, it is possible to cope with circuit design by manual layout, automatic layout tool, or automatic wiring tool, and the design of the semiconductor integrated circuit can be further simplified. When designing with an automatic layout tool, the voltage fixing unit 10 can be suitably arranged in an empty space, and space saving can also be realized.

本実施の形態に係る半導体装置100は、図1から図3を用いて説明した電圧固定ユニット10を少なくとも1つ、より好ましくは複数備える。ある実施の形態において、電圧固定ユニット10は、メモリとして使用される。   The semiconductor device 100 according to the present embodiment includes at least one voltage fixing unit 10 described with reference to FIGS. In an embodiment, the voltage fixing unit 10 is used as a memory.

図4は、半導体装置100aの構成を示す平面図である。半導体装置100aは、メモリとして機能する複数の電圧固定ユニット10を備える。それぞれの電圧固定ユニット10は、第1、第2固定電圧をそれぞれ1または0のデジタル値に対応付けたメモリセルとして機能する。図4の半導体装置100aは、8個の電圧固定ユニット10を備えており、3ビットのROM(Road Only Memory)として機能する。複数の電圧固定ユニット10は、インターフェース回路40と接続される。   FIG. 4 is a plan view showing the configuration of the semiconductor device 100a. The semiconductor device 100a includes a plurality of voltage fixing units 10 that function as memories. Each voltage fixing unit 10 functions as a memory cell in which the first and second fixed voltages are associated with a digital value of 1 or 0, respectively. The semiconductor device 100a of FIG. 4 includes eight voltage fixing units 10 and functions as a 3-bit ROM (Road Only Memory). The plurality of voltage fixing units 10 are connected to the interface circuit 40.

図4の半導体装置100aにおいて、メモリに記憶されるデジタル値は、上述したように、半導体集積回路の製造工程において、第1接続素子14a、第2接続素子14bのいずれを形成するかによって変更することができる。デジタル値の変更の際には、第1接続素子14a、第2接続素子14bを構成するレイヤを含むマスクのみを修正すればよいため、設計期間を短縮することができる。セルとして登録しておく場合、上述の第1セルと第2セルとを入れ替えればよい。   In the semiconductor device 100a of FIG. 4, the digital value stored in the memory is changed depending on which of the first connection element 14a and the second connection element 14b is formed in the manufacturing process of the semiconductor integrated circuit as described above. be able to. When the digital value is changed, only the mask including the layers constituting the first connection element 14a and the second connection element 14b needs to be corrected, so that the design period can be shortened. When registering as a cell, the first cell and the second cell may be switched.

図5は、半導体集積回路の別の構成例を示す平面図である。図5の半導体装置100bはROMとして機能する複数の電圧固定ユニット10と、デコーダ回路42、被制御回路44を含む。電圧固定ユニット10には、1または0のデジタル値が保持される。デコーダ回路42は、複数の電圧固定ユニット10に保持されるデジタル値を読み出し、デジタル値に応じた所定の処理を、被制御回路44に実行させることができる。   FIG. 5 is a plan view showing another configuration example of the semiconductor integrated circuit. The semiconductor device 100b of FIG. 5 includes a plurality of voltage fixing units 10 functioning as a ROM, a decoder circuit 42, and a controlled circuit 44. The voltage fixing unit 10 holds a digital value of 1 or 0. The decoder circuit 42 can read digital values held in the plurality of voltage fixing units 10 and cause the controlled circuit 44 to execute predetermined processing according to the digital values.

図5の半導体装置100bによれば、複数の電圧固定ユニット10において、第1固定電圧、第2固定電圧を切り換えることにより、被制御回路44に実行させる処理を切り換えることができる。   According to the semiconductor device 100b of FIG. 5, in the plurality of voltage fixing units 10, the process to be executed by the controlled circuit 44 can be switched by switching the first fixed voltage and the second fixed voltage.

図6(a)、(b)は、実施の形態に係る半導体装置100のレイアウト図である。半導体基板の外周部には、信号の入出力用のパッド(図示せず)が配置され、各パッドの周辺には、入力バッファ、出力バッファや保護回路などのI/Oセルが配置される。半導体基板の内部には、機能回路ブロックが配置される。図6(a)では、複数の電圧固定ユニット10が不規則に配置される。電圧固定ユニット10を、各回路素子のレイアウトの結果残ったスペースに配置した場合や、電圧固定ユニット10を必要な回路ブロックごとに配置した場合、こうした不規則な配置となる。   6A and 6B are layout diagrams of the semiconductor device 100 according to the embodiment. Signal input / output pads (not shown) are arranged on the outer periphery of the semiconductor substrate, and I / O cells such as an input buffer, an output buffer, and a protection circuit are arranged around each pad. A functional circuit block is disposed inside the semiconductor substrate. In FIG. 6A, the plurality of voltage fixing units 10 are irregularly arranged. When the voltage fixing unit 10 is arranged in a space remaining as a result of the layout of each circuit element, or when the voltage fixing unit 10 is arranged for each necessary circuit block, such an irregular arrangement is obtained.

また、図6(b)では、複数の電圧固定ユニット10が、半導体基板上の所定の位置に集めて配置される。図4あるいは図5に示すように、電圧固定ユニット10をメモリとして利用する場合には、図6(b)に示すように、規則的に配置してもよい。本実施の形態に係る半導体装置100では、複数の電圧固定ユニット10を、図6(a)、(b)に示すいずれの配置としてもよい。   In FIG. 6B, the plurality of voltage fixing units 10 are collected and arranged at predetermined positions on the semiconductor substrate. As shown in FIG. 4 or FIG. 5, when the voltage fixing unit 10 is used as a memory, it may be regularly arranged as shown in FIG. 6 (b). In the semiconductor device 100 according to the present embodiment, the plurality of voltage fixing units 10 may be arranged as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).

実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The embodiments are exemplifications, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are within the scope of the present invention. .

実施の形態では、出力配線16には、第1抵抗R1、第2抵抗R2を介して、第1固定電圧、第2固定電圧が印加される構成となっていたが、本発明はこれには限定されず、第1抵抗R1、第2抵抗R2は必ずしも設ける必要はない。この場合、配線やビアホールなどを介して、電源ライン20、接地ライン22を、第1接続素子14a、第2接続素子14bと接続すればよい。   In the embodiment, the first fixed voltage and the second fixed voltage are applied to the output wiring 16 via the first resistor R1 and the second resistor R2, but the present invention is not limited to this. Without being limited, the first resistor R1 and the second resistor R2 are not necessarily provided. In this case, the power supply line 20 and the ground line 22 may be connected to the first connection element 14a and the second connection element 14b through wiring or via holes.

図2、図3に示した電圧固定ユニット10の構成は一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更することができる。   The configuration of the voltage fixing unit 10 shown in FIGS. 2 and 3 is an example, and can be changed without departing from the gist of the present invention.

実施の形態に係る半導体集積回路に使用される電圧固定ユニットの等価回路図である。It is an equivalent circuit diagram of a voltage fixing unit used in the semiconductor integrated circuit according to the embodiment. 図1の電圧固定ユニットの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the voltage fixing unit of FIG. 図2の電圧固定ユニットの3−3線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the voltage fixing unit of FIG. 2 taken along line 3-3. 実施の形態に係る半導体集積回路の構成を示す平面図である。1 is a plan view showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment. 半導体集積回路の別の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows another structural example of a semiconductor integrated circuit. 図6(a)、(b)は、実施の形態に係る半導体装置のレイアウト図である。6A and 6B are layout diagrams of the semiconductor device according to the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

R1 第1抵抗、 R2 第2抵抗、 10 電圧固定ユニット、 12 出力端子、 14a 第1接続素子、 14b 第2接続素子、 16 出力配線、 16a オーバーラップ配線、 20 電源ライン、 22 接地ライン、 30 半導体基板、 100 半導体装置。   R1 first resistor, R2 second resistor, 10 voltage fixing unit, 12 output terminal, 14a first connection element, 14b second connection element, 16 output wiring, 16a overlap wiring, 20 power supply line, 22 grounding line, 30 semiconductor Substrate, 100 semiconductor device.

Claims (7)

第1固定電圧または、前記第1固定電圧とは異なる第2固定電圧のいずれかが選択的に印加される出力配線を含む電圧固定ユニットを備え、当該電圧固定ユニットは、接続されるべき回路ブロックに対して、前記出力配線を介して、前記第1固定電圧または前記第2固定電圧のいずれかを供給するものであり、
本半導体装置の製造工程において、前記出力配線に前記第1固定電圧を印加する第1接続素子または、前記出力配線に前記第2固定電圧を印加する第2接続素子のいずれかを、所定の箇所に選択的に形成することにより、前記回路ブロックに対して、前記第1、第2固定電圧のいずれかを供給することを特徴とする半導体装置。
A voltage fixing unit including an output wiring to which either the first fixed voltage or the second fixed voltage different from the first fixed voltage is selectively applied is provided, and the voltage fixing unit is a circuit block to be connected. For supplying either the first fixed voltage or the second fixed voltage via the output wiring,
In the manufacturing process of the semiconductor device, either the first connection element that applies the first fixed voltage to the output wiring or the second connection element that applies the second fixed voltage to the output wiring By selectively forming the first and second fixed voltages, the semiconductor device is supplied to the circuit block.
前記電圧固定ユニットは、
一端に前記第1固定電圧が印加される第1抵抗と、
一端に前記第2固定電圧が印加される第2抵抗と、
をさらに含み、
前記第1接続素子は、前記第1抵抗の他端および前記出力配線の間に形成され、
前記第2接続素子は、前記第2抵抗の他端および前記出力配線の間に形成されることを特徴とする請求項1に記載の半導体装置。
The voltage fixing unit is:
A first resistor to which the first fixed voltage is applied at one end;
A second resistor to which the second fixed voltage is applied at one end;
Further including
The first connection element is formed between the other end of the first resistor and the output wiring,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the second connection element is formed between the other end of the second resistor and the output wiring.
前記出力配線は、前記第1抵抗および前記第2抵抗の一部とオーバーラップするように敷設されたオーバーラップ配線を含み、
前記第1、第2接続素子はそれぞれ、前記第1、第2抵抗と前記オーバーラップ配線とのオーバーラップ箇所に選択的に形成される第1、第2ビアホールを含み、
前記オーバーラップ配線は、前記第1、第2ビアホールの有無に応じて前記第1抵抗または前記第2抵抗のいずれかと接続されることを特徴とする請求項2に記載の半導体装置。
The output wiring includes an overlapping wiring laid so as to overlap a part of the first resistance and the second resistance,
Each of the first and second connection elements includes first and second via holes that are selectively formed at an overlap portion between the first and second resistors and the overlap wiring,
3. The semiconductor device according to claim 2, wherein the overlap wiring is connected to either the first resistor or the second resistor depending on the presence or absence of the first and second via holes.
前記第1抵抗および前記第2抵抗は、略同一面上に、直線上に配置され、
前記オーバーラップ配線は、前記第1、第2抵抗とは異なる配線層上に、基板への投影が前記第1、第2抵抗と同一直線上となるよう敷設されることを特徴とする請求項3に記載の半導体装置。
The first resistor and the second resistor are arranged on a straight line substantially on the same plane,
The overlap wiring is laid on a wiring layer different from the first and second resistors so that the projection onto the substrate is on the same straight line as the first and second resistors. 3. The semiconductor device according to 3.
前記電圧固定ユニットは、半導体集積回路を設計する際に使用されるライブラリに予め登録されたセルであることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the voltage fixing unit is a cell registered in advance in a library used when designing a semiconductor integrated circuit. 本半導体装置は、複数の電圧固定ユニットを備え、前記複数の電圧固定ユニットは、当該半導体装置の所定位置に、規則的に配置されることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 1, further comprising a plurality of voltage fixing units, wherein the plurality of voltage fixing units are regularly arranged at predetermined positions of the semiconductor device. Semiconductor device. 前記電圧固定ユニットは、第1、第2固定電圧をそれぞれ1または0のデジタル値に対応付けたメモリとして機能することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の半導体装置。   4. The semiconductor device according to claim 1, wherein the voltage fixing unit functions as a memory in which the first and second fixed voltages are respectively associated with digital values of 1 or 0. 5.
JP2006010385A 2006-01-18 2006-01-18 Semiconductor device Pending JP2007194372A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006010385A JP2007194372A (en) 2006-01-18 2006-01-18 Semiconductor device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006010385A JP2007194372A (en) 2006-01-18 2006-01-18 Semiconductor device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007194372A true JP2007194372A (en) 2007-08-02

Family

ID=38449832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006010385A Pending JP2007194372A (en) 2006-01-18 2006-01-18 Semiconductor device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007194372A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4357409B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and design method thereof
US7786566B2 (en) Semiconductor integrated circuit
US7488995B2 (en) Semiconductor integrated circuit device and I/O cell for the same
US20080054985A1 (en) Signal generating and switching apparatus and method thereof
US10886220B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US7091614B2 (en) Integrated circuit design for routing an electrical connection
US5952684A (en) Chip layout of semiconductor integrated circuit
JP2007194372A (en) Semiconductor device
WO2020044438A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
CN110349928A (en) System on chip, circuit and the method to power to the load
WO2023286506A1 (en) I/o circuit, semiconductor device, cell library, and method for designing circuit of semiconductor device
CN100435305C (en) Method for manufacturing protection assembly for preventing electronic component from static discharge and electronic component of corresponding conformation
US7667254B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2006237123A (en) Semiconductor integrated circuit
KR100325185B1 (en) Semiconductor integrated circuit
JP3541782B2 (en) Design method of semiconductor integrated circuit
US11784118B2 (en) On-die termination (ODT) circuit configurable with via layer to support multiple standards
JP4237611B2 (en) Layout design method and layout design apparatus for semiconductor integrated circuit
JP2008041992A (en) Semiconductor circuit device
KR100795675B1 (en) Dummy routing path in a semiconductor device and method of repairing using the same
JP2008060196A (en) Semiconductor device and method for designing same
US8436645B2 (en) Information generating apparatus and operation method thereof
JP3544799B2 (en) Layout design method, exposure mask and semiconductor device
JP2000236063A (en) Semiconductor integrated circuit
US7683655B2 (en) Integrated circuit