JP2008218751A - Semiconductor device and i/o cell - Google Patents

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Makoto Muranushi
誠 村主
Koji Nozoe
耕二 野添
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure of an I/O cell can be used for any arrangement of a vertical arrangement and a horizontal arrangement. <P>SOLUTION: The semiconductor device comprises a core circuit, a plurality of power supply wiring for supplying a plurality of power supply voltage, and the I/O cell electrically connected to the plurality of power supply wirings through a plurality of contact positions and outputing/inputting a signal between the core circuit and the outside. Differing contact positions connected to differing power supply voltages out of the plurality of contact positions are not arranged on an identical straight line in any direction of a long side direction and a short side direction of the I/O cell. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、一般に半導体装置に関し、詳しくは半導体装置のI/Oセルに関する。   The present invention generally relates to semiconductor devices, and particularly relates to an I / O cell of a semiconductor device.

半導体集積回路においては、外部ピンとコア回路との信号の入出力は、リードフレーム、ボンディングワイヤ、パッド、及びI/Oセルを介して行われる。ここでI/Oセルとは、ボンディングワイヤ接続用の各パッドに対応して設けられる入出力用の半導体素子で構成された区画である。このI/Oセルには、入出力用の半導体素子に加え、静電破壊防止のための回路が設けられている場合もある。パッドとI/Oセルとの間の電気的接続は、多層配線を介して行われる。   In a semiconductor integrated circuit, input / output of signals between an external pin and a core circuit is performed via a lead frame, bonding wires, pads, and I / O cells. Here, the I / O cell is a section made up of input / output semiconductor elements provided corresponding to pads for bonding wire connection. The I / O cell may be provided with a circuit for preventing electrostatic breakdown in addition to the input / output semiconductor element. The electrical connection between the pad and the I / O cell is made through multilayer wiring.

近年半導体集積回路のピン数が多くなり、これに伴って、I/Oセル(入出力用の半導体素子が設けられる区画)の配列のピッチを小さくする必要がある。I/Oセルをコア回路領域の外周部に配置する場合、なるべく多くの数のI/Oセルを配置するために、I/Oセルの長さ方向がチップの辺と垂直になるように配置することが望ましい。   In recent years, the number of pins of a semiconductor integrated circuit has increased, and accordingly, it is necessary to reduce the pitch of the arrangement of I / O cells (partitions where input / output semiconductor elements are provided). When I / O cells are arranged on the outer periphery of the core circuit area, in order to arrange as many I / O cells as possible, the I / O cells are arranged so that the length direction of the I / O cells is perpendicular to the chip side. It is desirable to do.

図1は、I/Oセルの長さ方向がチップの辺と垂直になるようにI/Oセルを配置した構成を示す図である。図1に示す半導体チップ10は、コア回路11、チップ外周部に配置された複数のI/Oセル12、及び電源配線13乃至15を含む。電源配線13乃至15は、例えば2つの異なる電位の電源電圧と1つの接地電圧を供給する。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration in which I / O cells are arranged so that the length direction of the I / O cells is perpendicular to the sides of the chip. A semiconductor chip 10 shown in FIG. 1 includes a core circuit 11, a plurality of I / O cells 12 arranged on the outer periphery of the chip, and power supply wirings 13 to 15. The power supply wirings 13 to 15 supply, for example, two different power supply voltages and one ground voltage.

図2は、図1に示す部分Aを拡大して示す図である。図2に示すように、I/Oセル12には複数のコンタクト領域16が設けられており、これらコンタクト領域16が電源配線13乃至15に電気的に接続されている。I/Oセル12は、電源配線13乃至15からコンタクト領域16を介して電源電圧及び接地電圧を受け取る。図1及び図2に示されるように、I/Oセル12は略長方形の領域であり、長さ方向(長辺の延展する方向)が半導体チップ10の辺に垂直となるように、即ち幅方向(短辺の延展する方向)が半導体チップ10の辺と水平となるように配置されている。   FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. As shown in FIG. 2, the I / O cell 12 is provided with a plurality of contact regions 16, and these contact regions 16 are electrically connected to the power supply wirings 13 to 15. The I / O cell 12 receives the power supply voltage and the ground voltage from the power supply wirings 13 to 15 through the contact region 16. As shown in FIGS. 1 and 2, the I / O cell 12 is a substantially rectangular region, and the length direction (direction in which the long side extends) is perpendicular to the side of the semiconductor chip 10, that is, the width. The direction (the direction in which the short side extends) is arranged to be horizontal with the side of the semiconductor chip 10.

図1のようにI/Oセル12を配置すると、狭いピッチで多数のピンを設けることができるという利点があるが、I/Oセル12の長さ方向が半導体チップ10の辺に垂直となるために、I/Oセル12の長辺の長さ分だけチップサイズが大きくなってしまう。そこで、チップサイズを小さくしたいという要求が強い場合には、I/Oセル12の長さ方向が半導体チップ10の辺に対して平行になるように配置する構成が考えられる。   The arrangement of the I / O cell 12 as shown in FIG. 1 has the advantage that a large number of pins can be provided at a narrow pitch, but the length direction of the I / O cell 12 is perpendicular to the side of the semiconductor chip 10. For this reason, the chip size is increased by the length of the long side of the I / O cell 12. Therefore, when there is a strong demand for reducing the chip size, a configuration in which the length direction of the I / O cell 12 is parallel to the side of the semiconductor chip 10 can be considered.

図3は、I/Oセルの長さ方向がチップの辺と平行になるようにI/Oセルを配置した構成を示す図である。図3において、図1と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図3においては、複数のI/Oセル12Aが、その長さ方向が半導体チップ10の辺と平行となるように配置されている。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration in which the I / O cells are arranged so that the length direction of the I / O cells is parallel to the side of the chip. 3, the same components as those in FIG. 1 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted. In FIG. 3, the plurality of I / O cells 12 </ b> A are arranged so that the length direction thereof is parallel to the side of the semiconductor chip 10.

図4は、図3に示す部分Aを拡大して示す図である。図4に示すように、I/Oセル12Aには複数のコンタクト領域17が設けられており、これらコンタクト領域17が電源配線13乃至15に電気的に接続されている。I/Oセル12Aは、電源配線13乃至15からコンタクト領域17を介して電源電圧及び接地電圧を受け取る。図3及び図4に示されるように、I/Oセル12は略長方形の領域であり、長さ方向(長辺の延展する方向)が半導体チップ10の辺に平行となるように、即ち幅方向(短辺の延展する方向)が半導体チップ10の辺と垂直となるように配置されている。   FIG. 4 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. As shown in FIG. 4, the I / O cell 12 </ b> A is provided with a plurality of contact regions 17, and these contact regions 17 are electrically connected to the power supply wirings 13 to 15. The I / O cell 12A receives the power supply voltage and the ground voltage from the power supply wirings 13 to 15 through the contact region 17. As shown in FIGS. 3 and 4, the I / O cell 12 is a substantially rectangular region, and the length direction (direction in which the long side extends) is parallel to the side of the semiconductor chip 10, that is, the width. The direction (the direction in which the short side extends) is arranged to be perpendicular to the side of the semiconductor chip 10.

図1及び図2に示すように配置されるI/Oセル12と、図3及び図4に示すように配置されるI/Oセル12Aとでは、同一の設計のI/Oセルを用いることはできない。これは、図2に示すI/Oセル12と電源配線13乃至15との電源コンタクト位置16が、図4に示すI/Oセル12Aと電源配線13乃至15との電源コンタクト位置17と異なるからである。   The I / O cell 12 arranged as shown in FIG. 1 and FIG. 2 and the I / O cell 12A arranged as shown in FIG. 3 and FIG. I can't. This is because the power contact position 16 between the I / O cell 12 and the power wirings 13 to 15 shown in FIG. 2 is different from the power contact position 17 between the I / O cell 12A and the power wirings 13 to 15 shown in FIG. It is.

図5は、I/Oセルの電源コンタクト配置の断面図の一例を示す図である。図5において、半導体基板20に複数のウェル21が形成され、各ウェル21内に拡散層22が形成される。各ウェル21内で隣接する拡散層22の間には、ゲート電極23が設けられ、トランジスタを構成している。これらトランジスタがI/Oセルの入出力用半導体素子であり、コンタクト、配線層の配線、ビア等を介して、パッド26又はチップ内部のコア回路に接続される。パッド26は、配線層の最上層の更に上に設けられた表面保護膜27の開口部に設けられており、このパッド26を例えばボンディングワイヤで外部のリードフレーム等に接続する。   FIG. 5 is a diagram showing an example of a cross-sectional view of the power supply contact arrangement of the I / O cell. In FIG. 5, a plurality of wells 21 are formed in the semiconductor substrate 20, and a diffusion layer 22 is formed in each well 21. A gate electrode 23 is provided between the adjacent diffusion layers 22 in each well 21 to constitute a transistor. These transistors are input / output semiconductor elements of the I / O cell, and are connected to the pads 26 or the core circuit inside the chip through contacts, wiring layers, vias, and the like. The pad 26 is provided in an opening portion of the surface protective film 27 provided further above the uppermost layer of the wiring layer, and the pad 26 is connected to an external lead frame or the like with a bonding wire, for example.

図5において、コンタクト24を介して拡散層22に電気的に接続されている配線25が電源配線であるとする。またこのコンタクト24が、例えば図2に示す位置Bに設けられたコンタクトであるとする。仮に、図2のI/Oセル12と図4のI/Oセル12Aとが同一設計のI/Oセルであるとすると、図2のI/Oセル12内の位置Bに対応する図4のI/Oセル12A内のコンタクト位置は位置Cであるので、図4の位置Cのコンタクトが図5のコンタクト24であることになる。しかし図2において位置Bに設けられたコンタクト領域16が接続されているのは電源配線13であり、図4において位置Cに設けられたコンタクト領域17が接続されているのは電源配線15である。従って、同一設計のI/Oセルの同一の回路部分(図5のコンタクト24が接続される拡散層22)が、図2の配置と図4の配置とでは、異なる電源配線(即ち異なる電源電圧)に接続されることになってしまう。このような理由から、図1及び図2に示す縦置き配置のI/Oセル12と図3及び図4に示す横置き配置のI/Oセル12Aとでは、同一の設計のI/Oセルを用いることはできない。   In FIG. 5, it is assumed that the wiring 25 electrically connected to the diffusion layer 22 through the contact 24 is a power supply wiring. Further, it is assumed that the contact 24 is a contact provided at a position B shown in FIG. 2, for example. If the I / O cell 12 of FIG. 2 and the I / O cell 12A of FIG. 4 are I / O cells of the same design, FIG. 4 corresponding to the position B in the I / O cell 12 of FIG. Since the contact position in the I / O cell 12A is the position C, the contact at the position C in FIG. 4 is the contact 24 in FIG. However, the contact region 16 provided at the position B in FIG. 2 is connected to the power supply wiring 13, and the contact region 17 provided at the position C in FIG. 4 is connected to the power supply wiring 15. . Therefore, the same circuit portion of the I / O cell of the same design (the diffusion layer 22 to which the contact 24 of FIG. 5 is connected) has different power supply wirings (that is, different power supply voltages) in the arrangement of FIG. ) Will be connected. For this reason, the I / O cell 12 of the vertical arrangement shown in FIGS. 1 and 2 and the I / O cell 12A of the horizontal arrangement shown in FIGS. 3 and 4 have the same design. Cannot be used.

従って、図1及び図2に示す縦置き配置及び図3及び図4に示す横置き配置の何れにも対応可能としておいて、何れか一方を適宜選択して実施するという場合、縦置き用及び横置き用それぞれに個別のI/Oセルを設計して用意しておく必要がある。これは設計工数即ち開発コストの増大につながり好ましくない。
特開平7−14926号公報
Therefore, in the case where it is possible to cope with either the vertical arrangement shown in FIGS. 1 and 2 and the horizontal arrangement shown in FIGS. It is necessary to design and prepare individual I / O cells for each of the horizontal installations. This leads to an increase in design man-hours, that is, development costs, which is not preferable.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-14926

以上を鑑みて本発明は、縦置き配置及び横置き配置の何れの配置にも用いることができる構成のI/Oセルを提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide an I / O cell having a configuration that can be used for both vertical and horizontal placement.

半導体装置は、コア回路と、複数の電源電圧を供給する複数の電源配線と、該複数の電源配線に複数のコンタクト位置を介して電気的に接続され該コア回路と外部との間で信号を入出力するI/Oセルを含み、該複数のコンタクト位置のうち異なる電源電圧に接続される異なるコンタクト位置が該I/Oセルの長辺方向及び短辺方向の何れの方向においても同一直線上に位置しないように配置されることを特徴とする。   The semiconductor device includes a core circuit, a plurality of power supply wirings that supply a plurality of power supply voltages, and a plurality of contact positions electrically connected to the plurality of power supply wirings via a plurality of contact positions, and signals between the core circuit and the outside. Including the I / O cell for input / output, different contact positions connected to different power supply voltages among the plurality of contact positions are on the same straight line in both the long side direction and the short side direction of the I / O cell. It arrange | positions so that it may not be located in.

本発明の少なくとも1つの実施例によれば、複数のコンタクト位置のうち異なる電源電圧に接続される異なるコンタクト位置がI/Oセルの長辺方向及び短辺方向の何れの方向においても同一直線上に位置しないようにI/Oセルを設計することで、I/Oセルを縦置きに配置しても横置きに配置しても、直線状に延びる電源配線に各コンタクトを適宜接続することが可能となる。従って、縦置き配置及び横置き配置の何れにも対応可能としておいて、何れか一方を適宜選択して実施するという場合、縦置き用及び横置き用に共通して1つのI/Oセルを設計して用意しておけばよい。これにより、従来のように個別のI/Oセルを設計して用意しておく場合と比較して、設計工数即ち開発コストを削減することが可能となる。   According to at least one embodiment of the present invention, different contact positions connected to different power supply voltages among a plurality of contact positions are collinear in both the long side direction and the short side direction of the I / O cell. By designing the I / O cell so that it is not positioned at the same position, it is possible to connect each contact appropriately to the linearly extending power supply wiring regardless of whether the I / O cell is placed vertically or horizontally. It becomes possible. Therefore, when both the vertical placement and the horizontal placement can be supported and one of them is appropriately selected and implemented, one I / O cell is commonly used for the vertical placement and the horizontal placement. Design and prepare. This makes it possible to reduce design man-hours, that is, development costs, as compared to the case where individual I / O cells are designed and prepared as in the prior art.

以下に、本発明の実施例を添付の図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図6は、本発明の実施例によるI/Oセルをその長さ方向がチップの辺と垂直になるように配置した構成を示す図である。図6に示す半導体チップ30は、コア回路31、チップ外周部に配置された複数のI/Oセル32、及び電源配線33乃至35を含む。電源配線33乃至35は、例えば2つの異なる電位の電源電圧と1つの接地電圧を供給する。   FIG. 6 is a diagram showing a configuration in which the I / O cells according to the embodiment of the present invention are arranged so that the length direction thereof is perpendicular to the side of the chip. The semiconductor chip 30 shown in FIG. 6 includes a core circuit 31, a plurality of I / O cells 32 arranged on the outer periphery of the chip, and power supply wirings 33 to 35. The power supply wirings 33 to 35 supply, for example, power supply voltages having two different potentials and one ground voltage.

図7は、図6に示す部分Aを拡大して示す図である。図7に示すように、I/Oセル32には複数のコンタクト領域36が設けられており、これらコンタクト領域36が電源配線33乃至35に電気的に接続されている。I/Oセル32は、電源配線33乃至35からコンタクト領域36を介して電源電圧及び接地電圧を受け取る。図6及び図7に示されるように、I/Oセル32は略長方形の領域であり、長さ方向(長辺の延展する方向)が半導体チップ30の辺に垂直となるように、即ち幅方向(短辺の延展する方向)が半導体チップ30の辺と水平となるように配置されている。   FIG. 7 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. As shown in FIG. 7, the I / O cell 32 is provided with a plurality of contact regions 36, and these contact regions 36 are electrically connected to power supply wirings 33 to 35. The I / O cell 32 receives the power supply voltage and the ground voltage from the power supply wirings 33 to 35 through the contact region 36. As shown in FIGS. 6 and 7, the I / O cell 32 is a substantially rectangular region, and the length direction (the direction in which the long side extends) is perpendicular to the side of the semiconductor chip 30, that is, the width. The direction (the direction in which the short side extends) is arranged so as to be horizontal with the side of the semiconductor chip 30.

図7に示されるように、本発明の実施例においては、複数の電源配線33乃至35に複数のコンタクト位置(コンタクト領域36の位置)を介して電気的に接続されコア回路31と半導体チップ30外部との間で信号を入出力するI/Oセル32において、複数のコンタクト位置のうち異なる電源電圧に接続される異なるコンタクト位置がI/Oセル32の長辺方向及び短辺方向の何れの方向においても同一直線上に位置しないように配置されることを特徴とする。即ち、図7において、3つの異なる電源配線33乃至35に接続される3つのコンタクト領域36が、矢印A1で示すI/Oセル32の長辺方向には同一直線上には位置しないように配置されている。また更に、3つの異なる電源配線33乃至35に接続される3つのコンタクト領域36が、矢印A2で示すI/Oセル32の短辺方向にも同一直線上には位置しないように配置されている。より具体的には、複数のコンタクト位置は、I/Oセル32内で斜め方向に略一列に配置されている。   As shown in FIG. 7, in the embodiment of the present invention, the core circuit 31 and the semiconductor chip 30 are electrically connected to the plurality of power supply wirings 33 to 35 through the plurality of contact positions (positions of the contact regions 36). In the I / O cell 32 for inputting / outputting signals to / from the outside, different contact positions connected to different power supply voltages among the plurality of contact positions are either in the long side direction or the short side direction of the I / O cell 32. It is arranged so that it is not located on the same straight line in the direction. That is, in FIG. 7, the three contact regions 36 connected to the three different power supply lines 33 to 35 are arranged so as not to be located on the same straight line in the long side direction of the I / O cell 32 indicated by the arrow A1. Has been. Further, the three contact regions 36 connected to the three different power supply lines 33 to 35 are arranged so as not to be located on the same straight line in the short side direction of the I / O cell 32 indicated by the arrow A2. . More specifically, the plurality of contact positions are arranged substantially in a row in an oblique direction in the I / O cell 32.

図6のようにI/Oセル32を配置すると、狭いピッチで多数のピンを設けることができるという利点があるが、I/Oセル32の長さ方向が半導体チップ30の辺に垂直となるために、I/Oセル32の長辺の長さ分だけチップサイズが大きくなってしまう。そこで、チップサイズを小さくしたいという要求が強い場合には、I/Oセル32の長さ方向が半導体チップ30の辺に対して平行になるように配置する構成が考えられる。   When the I / O cell 32 is arranged as shown in FIG. 6, there is an advantage that a large number of pins can be provided with a narrow pitch, but the length direction of the I / O cell 32 is perpendicular to the side of the semiconductor chip 30. For this reason, the chip size is increased by the length of the long side of the I / O cell 32. Thus, when there is a strong demand for reducing the chip size, a configuration in which the length direction of the I / O cell 32 is parallel to the side of the semiconductor chip 30 can be considered.

図8は、I/Oセルの長さ方向がチップの辺と平行になるようにI/Oセルを配置した構成を示す図である。図8において、図6と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。図8においては、複数のI/Oセル32が、その長さ方向が半導体チップ30の辺と平行となるように配置されている。   FIG. 8 is a diagram showing a configuration in which the I / O cells are arranged so that the length direction of the I / O cells is parallel to the side of the chip. In FIG. 8, the same components as those of FIG. 6 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted. In FIG. 8, the plurality of I / O cells 32 are arranged so that the length direction thereof is parallel to the side of the semiconductor chip 30.

図9は、図8に示す部分Aを拡大して示す図である。図9に示すように、I/Oセル32には複数のコンタクト領域36が設けられており、これらコンタクト領域36が電源配線33乃至35に電気的に接続されている。I/Oセル32は、電源配線33乃至35からコンタクト領域36を介して電源電圧及び接地電圧を受け取る。図8及び図9に示されるように、I/Oセル32は略長方形の領域であり、長さ方向(長辺の延展する方向)が半導体チップ30の辺に平行となるように、即ち幅方向(短辺の延展する方向)が半導体チップ30の辺と垂直となるように配置されている。   FIG. 9 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. As shown in FIG. 9, the I / O cell 32 is provided with a plurality of contact regions 36, and these contact regions 36 are electrically connected to power supply wirings 33 to 35. The I / O cell 32 receives the power supply voltage and the ground voltage from the power supply wirings 33 to 35 through the contact region 36. As shown in FIGS. 8 and 9, the I / O cell 32 is a substantially rectangular region, and the length direction (the direction in which the long side extends) is parallel to the side of the semiconductor chip 30, that is, the width. The direction (the direction in which the short side extends) is arranged to be perpendicular to the side of the semiconductor chip 30.

図6及び図7に示すように配置されるI/Oセル32と図8及び図9に示すように配置されるI/Oセル32とは、同一の設計のI/Oセルである。即ち、図7に示すI/Oセル32と電源配線33乃至35との電源コンタクト位置(領域)36は、図9に示すI/Oセル32と電源配線33乃至35との電源コンタクト位置(領域)36と同一である。また1つのコンタクト領域36に着目すると、その着目コンタクト領域36は、図7の配置或いは図9の配置の何れの配置であっても、同一の電源配線に接続されている。   The I / O cell 32 arranged as shown in FIGS. 6 and 7 and the I / O cell 32 arranged as shown in FIGS. 8 and 9 are I / O cells having the same design. That is, the power contact position (region) 36 between the I / O cell 32 and the power supply wires 33 to 35 shown in FIG. 7 is the power contact position (region) between the I / O cell 32 and the power supply wires 33 to 35 shown in FIG. ) 36. When attention is focused on one contact region 36, the target contact region 36 is connected to the same power supply wiring regardless of the layout of FIG. 7 or the layout of FIG.

従来技術の場合と同様に図5を用いて説明する。図5において、コンタクト24を介して拡散層22に電気的に接続されている配線25が電源配線であるとする。またこのコンタクト24が、例えば図7に示す位置Bに設けられたコンタクトであるとする。図7のI/Oセル32と図9のI/Oセル32とは同一設計のI/Oセルであり、図7のI/Oセル32内の位置Bに対応する図9のI/Oセル32内のコンタクト位置は位置Cであるので、図9の位置Cのコンタクトが図5のコンタクト24であることになる。図7において位置Bに設けられたコンタクト領域36が接続されているのは電源配線33であり、図9において位置Cに設けられたコンタクト領域36が接続されているのは電源配線33である。従って、同一設計のI/Oセルの同一の回路部分(図5のコンタクト24が接続される拡散層22)が、図7の配置と図9の配置とで、同一の電源配線(即ち同一の電源電圧)に接続される。   This will be described with reference to FIG. 5 as in the case of the prior art. In FIG. 5, it is assumed that the wiring 25 electrically connected to the diffusion layer 22 through the contact 24 is a power supply wiring. Further, it is assumed that the contact 24 is a contact provided at a position B shown in FIG. 7, for example. The I / O cell 32 in FIG. 7 and the I / O cell 32 in FIG. 9 are I / O cells having the same design, and the I / O cell in FIG. 9 corresponding to the position B in the I / O cell 32 in FIG. Since the contact position in the cell 32 is the position C, the contact at the position C in FIG. 9 is the contact 24 in FIG. In FIG. 7, the contact region 36 provided at the position B is connected to the power supply wiring 33, and in FIG. 9, the contact region 36 provided at the position C is connected to the power supply wiring 33. Therefore, the same circuit portion (the diffusion layer 22 to which the contact 24 in FIG. 5 is connected) of the I / O cell of the same design has the same power supply wiring (that is, the same wiring) in the arrangement of FIG. Power supply voltage).

このように、複数のコンタクト位置のうち異なる電源電圧に接続される異なるコンタクト位置がI/Oセル32の長辺方向及び短辺方向の何れの方向においても同一直線上に位置しないようにI/Oセル32を設計すれば、I/Oセル32を縦置きに配置しても横置きに配置しても、直線状に延びる電源配線に各コンタクトを適宜接続することが可能となる。従って、図6及び図7に示す縦置き配置及び図8及び図9に示す横置き配置の何れにも対応可能としておいて、何れか一方を適宜選択して実施するという場合、縦置き用及び横置き用に共通して1つのI/Oセルを設計して用意しておけばよい。これにより、従来のように個別のI/Oセルを設計して用意しておく場合と比較して、設計工数即ち開発コストを削減することが可能となる。   As described above, the I / O cell 32 has different contact positions connected to different power supply voltages so as not to be positioned on the same straight line in either the long side direction or the short side direction of the I / O cell 32. When the O cell 32 is designed, each contact can be appropriately connected to the power supply wiring extending in a straight line regardless of whether the I / O cell 32 is arranged vertically or horizontally. Accordingly, in the case where the vertical placement shown in FIGS. 6 and 7 and the horizontal placement shown in FIGS. 8 and 9 can be supported, and either one is appropriately selected and implemented, One I / O cell may be designed and prepared in common for the horizontal installation. This makes it possible to reduce design man-hours, that is, development costs, as compared to the case where individual I / O cells are designed and prepared as in the prior art.

図10は、本発明の実施例によるI/Oセルをその長さ方向がチップの辺と平行になるように配置した構成の変形例を示す図である。図10において、図6と同一の構成要素は同一の番号で参照し、その説明は省略する。   FIG. 10 is a diagram showing a modification of the configuration in which the I / O cells according to the embodiment of the present invention are arranged so that the length direction thereof is parallel to the side of the chip. In FIG. 10, the same components as those of FIG. 6 are referred to by the same numerals, and a description thereof will be omitted.

図10に示す半導体チップ30Aは、コア回路31、チップ外周部に配置された複数のI/Oセル32、及び電源配線33乃至35を含む。図10に示す構成では、電源配線33乃至35が、半導体チップ30Aの外周部において3重に配置されている。即ち、コア回路31の直ぐ外側に電源配線33乃至35の第1のセットが設けられ、その直ぐ外側に電源配線33乃至35の第2のセットが設けられ、更にまたその直ぐ外側に電源配線33乃至35の第3のセットが設けられている。   A semiconductor chip 30A illustrated in FIG. 10 includes a core circuit 31, a plurality of I / O cells 32 disposed on the outer periphery of the chip, and power supply wirings 33 to 35. In the configuration shown in FIG. 10, the power supply wirings 33 to 35 are arranged in triplicate on the outer peripheral portion of the semiconductor chip 30A. That is, a first set of power supply wirings 33 to 35 is provided immediately outside the core circuit 31, a second set of power supply wirings 33 to 35 is provided immediately outside the core circuit 31, and the power supply wiring 33 is immediately further outside. A third set of thru 35 is provided.

また複数のI/Oセル32が、その長辺方向が半導体チップ30Aの辺に略平行となるように配置されるとともに、半導体チップ30Aの辺に略垂直な方向に複数個並べられる構成となっている。即ち、3重に設けられた電源配線の3つのセットそれぞれに対応してI/Oセル32が半導体チップ30Aの辺に垂直な方向に3重に並べられる。   The plurality of I / O cells 32 are arranged such that the long side direction thereof is substantially parallel to the side of the semiconductor chip 30A, and the plurality of I / O cells 32 are arranged in a direction substantially perpendicular to the side of the semiconductor chip 30A. ing. That is, the I / O cells 32 are arranged in triplicate in a direction perpendicular to the side of the semiconductor chip 30A corresponding to each of the three sets of power supply wirings provided in triplicate.

図11は、図10に示す部分Aを拡大して示す図である。図11に示すように、各々のI/Oセル32には複数のコンタクト領域36が設けられており、これらコンタクト領域36が電源配線33乃至35に電気的に接続されている。各I/Oセル32は、電源配線33乃至35からコンタクト領域36を介して電源電圧及び接地電圧を受け取る。上述したように、3重に設けられた電源配線の3つのセットそれぞれに対応してI/Oセル32が半導体チップの辺に垂直な方向に3重に並べられている。   FIG. 11 is an enlarged view of a portion A shown in FIG. As shown in FIG. 11, each I / O cell 32 is provided with a plurality of contact regions 36, and these contact regions 36 are electrically connected to power supply wirings 33 to 35. Each I / O cell 32 receives the power supply voltage and the ground voltage from the power supply wirings 33 to 35 through the contact region 36. As described above, the I / O cells 32 are arranged in triplicate in a direction perpendicular to the side of the semiconductor chip corresponding to each of the three sets of power supply wirings provided in triplicate.

図10及び図11に示すような配置は、I/Oセル32を半導体チップの辺に垂直にn段並べた時のI/Oセル32のn個の短辺の長さの合計が、1つのI/Oセル32の長辺の長さよりも短ければ、図6に示す配置と比較してチップのサイズを小さくすることができる。即ち、I/Oセル32の短辺の長さをX、長辺の長さをYとした時に、Y/Xを超えない数の段数であれば、I/Oセル32を図10及び図11に示すように横置き配置にして複数段並べることで、図6に示すような縦置きの配置と比較してチップサイズを小さくすることができる。   10 and 11, the total of the lengths of the n short sides of the I / O cell 32 when the I / O cell 32 is arranged in n stages perpendicular to the side of the semiconductor chip is 1 If it is shorter than the length of the long side of one I / O cell 32, the chip size can be reduced as compared with the arrangement shown in FIG. That is, when the length of the short side of the I / O cell 32 is X and the length of the long side is Y, the I / O cell 32 is shown in FIGS. As shown in FIG. 11, by arranging a plurality of stages in a horizontal arrangement, the chip size can be reduced as compared with a vertical arrangement as shown in FIG.

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内で様々な変形が可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the said Example, A various deformation | transformation is possible within the range as described in a claim.

I/Oセルの長さ方向がチップの辺と垂直になるようにI/Oセルを配置した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which has arrange | positioned the I / O cell so that the length direction of an I / O cell may become perpendicular | vertical to the edge | side of a chip | tip. 図1に示す部分Aを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part A shown in FIG. I/Oセルの長さ方向がチップの辺と平行になるようにI/Oセルを配置した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which has arrange | positioned the I / O cell so that the length direction of an I / O cell may become parallel to the edge | side of a chip | tip. 図3に示す部分Aを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part A shown in FIG. I/Oセルの電源コンタクト配置の断面図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of sectional drawing of the power supply contact arrangement | positioning of an I / O cell. 本発明の実施例によるI/Oセルをその長さ方向がチップの辺と垂直になるように配置した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which has arrange | positioned the I / O cell by the Example of this invention so that the length direction may become perpendicular | vertical to the edge | side of a chip | tip. 図6に示す部分Aを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part A shown in FIG. I/Oセルの長さ方向がチップの辺と平行になるようにI/Oセルを配置した構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which has arrange | positioned the I / O cell so that the length direction of an I / O cell may become parallel to the edge | side of a chip | tip. 図8に示す部分Aを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part A shown in FIG. 本発明の実施例によるI/Oセルをその長さ方向がチップの辺と平行になるように配置した構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the structure which has arrange | positioned the I / O cell by the Example of this invention so that the length direction may become parallel to the edge | side of a chip | tip. 図10に示す部分Aを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the part A shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

30 半導体チップ
31 コア回路
32 I/Oセル
33〜35 電源配線
36 コンタクト領域
30 Semiconductor chip 31 Core circuit 32 I / O cells 33 to 35 Power supply wiring 36 Contact region

Claims (5)

コア回路と、
複数の電源電圧を供給する複数の電源配線と、
該複数の電源配線に複数のコンタクト位置を介して電気的に接続され該コア回路と外部との間で信号を入出力するI/Oセル
を含み、該複数のコンタクト位置のうち異なる電源電圧に接続される異なるコンタクト位置が該I/Oセルの長辺方向及び短辺方向の何れの方向においても同一直線上に位置しないように配置されることを特徴とする半導体装置。
The core circuit,
A plurality of power supply wirings for supplying a plurality of power supply voltages;
An I / O cell that is electrically connected to the plurality of power supply wirings via a plurality of contact positions and inputs / outputs a signal between the core circuit and the outside, and has a different power supply voltage among the plurality of contact positions. A semiconductor device, wherein different contact positions to be connected are arranged so as not to be positioned on the same straight line in any of the long side direction and the short side direction of the I / O cell.
該複数のコンタクト位置は該I/Oセル内で斜め方向に略一列に配置されることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the plurality of contact positions are arranged in a substantially oblique line in the I / O cell. 該I/Oセルは、その長辺方向が該半導体装置のチップの辺に略平行となるように配置され、該半導体装置のチップの辺に略垂直な方向に複数個並べられることを特徴とする請求項1記載の半導体装置。   The I / O cells are arranged such that a long side direction thereof is substantially parallel to a side of the chip of the semiconductor device, and a plurality of the I / O cells are arranged in a direction substantially perpendicular to the side of the chip of the semiconductor device. The semiconductor device according to claim 1. 複数の電源配線に複数のコンタクト位置を介して電気的に接続されコア回路と外部との間で信号を入出力するI/Oセルであって、
該複数のコンタクト位置のうち異なる電源電圧に接続される異なるコンタクト位置が該I/Oセルの長辺方向及び短辺方向の何れの方向においても同一直線上に位置しないように配置されることを特徴とするI/Oセル。
An I / O cell that is electrically connected to a plurality of power supply wirings via a plurality of contact positions and inputs / outputs signals between the core circuit and the outside,
Different contact positions connected to different power supply voltages among the plurality of contact positions are arranged so as not to be located on the same straight line in any of the long side direction and the short side direction of the I / O cell. Characteristic I / O cell.
該複数のコンタクト位置は該I/Oセル内で斜め方向に略一列に配置されることを特徴とする請求項4記載のI/Oセル。   5. The I / O cell according to claim 4, wherein the plurality of contact positions are arranged in a substantially oblique line in the I / O cell.
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