JP2008270429A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
Semiconductor integrated circuit device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008270429A JP2008270429A JP2007109593A JP2007109593A JP2008270429A JP 2008270429 A JP2008270429 A JP 2008270429A JP 2007109593 A JP2007109593 A JP 2007109593A JP 2007109593 A JP2007109593 A JP 2007109593A JP 2008270429 A JP2008270429 A JP 2008270429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- substrate contact
- integrated circuit
- cells
- semiconductor integrated
- 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
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、チップ性能の改善し、チップ面積の増加率を低減する半導体集積回路装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit device that improves chip performance and reduces the rate of increase in chip area.
近年、デバイスの微細化に伴い、集積回路の出来上がりの性能のバラツキが大きくなることが問題となっている。今後もデバイスの微細化の要求が進むことを考慮すると、集積回路の規模が増大し、システムが複雑化する。そのため、このようなバラツキを許容する集積回路の設計は非常に困難である。 In recent years, with the miniaturization of devices, there has been a problem that variations in the performance of integrated circuits increase. Considering that the demand for device miniaturization will continue in the future, the scale of integrated circuits will increase and the system will become complicated. For this reason, it is very difficult to design an integrated circuit that allows such variations.
これに対して、基板バイアスを使ったしきい値補正によるチップ性能改善の技術が知られている。このチップ性能改善の技術では、出来上がったチップの性能を測定し、ターゲットから外れている場合には、基板バイアスを使ってトランジスタのしきい値を調整し、チップ性能をターゲットに近づけるものであり、大規模システムLSIへの搭載もいくつか報告されている。 On the other hand, a technique for improving chip performance by threshold correction using a substrate bias is known. In this chip performance improvement technology, the performance of the completed chip is measured, and when it is off the target, the threshold value of the transistor is adjusted using the substrate bias to bring the chip performance closer to the target. Several reports have been reported on large-scale system LSIs.
しかし、そのようなチップ性能改善の技術を用いた場合にはプリミティブセルに設けられた基板(ウェル)を電源に固定するための基板コンタクトに代えて、基板電位を供給するための配線がVDDメタル配線及びVSSメタル配線と分離して設けられるので、チップ性能を改善することはできるが、セルレベルでの面積の増加を招き、チップ面積は大きく増加することになる。 However, when such a chip performance improvement technique is used, a wiring for supplying a substrate potential is replaced with a VDD metal instead of a substrate contact for fixing a substrate (well) provided in a primitive cell to a power source. Since it is provided separately from the wiring and the VSS metal wiring, the chip performance can be improved, but the area at the cell level is increased and the chip area is greatly increased.
すなわち、従来の半導体集積回路装置では、チップ性能の改善とチップ面積の増加率の低減はトレードオフの関係にあり、両者を同時に達成することはできなかった。
本発明の目的は、性能補正を行うための基板バイアスを印加する場合に、チップ面積への影響を最小限に留めることである。 An object of the present invention is to minimize the influence on the chip area when applying a substrate bias for performing performance correction.
本発明の第1態様によれば、機能ブロックを有する半導体集積回路装置であって、前記機能ブロックは、所定の動作を行う複数のプリミティブセルがそれぞれに配置される複数のロー及び前記ロー内に設けられて前記複数のプリミティブセルのそれぞれに基板電位を供給する複数の基板コンタクトセルを有し、前記複数の基板コンタクトセルは、それぞれ、前記基板電位が供給される近隣のプリミティブセルに対して一定の距離基準を満たすように設けられ、前記ローと直交する方向に対して直線状に配置されることを特徴とする半導体集積回路装置が提供される。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a semiconductor integrated circuit device having a functional block, wherein the functional block includes a plurality of rows in which a plurality of primitive cells for performing a predetermined operation are respectively arranged, and the rows. A plurality of substrate contact cells provided to supply a substrate potential to each of the plurality of primitive cells, each of the plurality of substrate contact cells being constant with respect to neighboring primitive cells to which the substrate potential is supplied; A semiconductor integrated circuit device is provided, which is provided so as to satisfy the distance standard of and arranged linearly with respect to a direction orthogonal to the row.
本発明によれば、性能補正を行うための基板バイアスを印加する場合に、チップ面積への影響を最小限に留めることができ、ひいては、チップ性能の改善とチップ面積の増加率の低減を同時に達成することができる。 According to the present invention, when a substrate bias for performing performance correction is applied, the influence on the chip area can be minimized, and at the same time, improvement of the chip performance and reduction of the increase rate of the chip area can be simultaneously performed. Can be achieved.
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は、本発明の実施の一形態であって、本発明の範囲を限定するものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following examples are one embodiment of the present invention and do not limit the scope of the present invention.
はじめに、本発明の実施例1について図面を参照して説明する。本発明の実施例1では、基板コンタクトセル32が近隣のプリミティブセル31に対して一定の距離基準を満たすように設けられ、ローと直行する方向に対して直線状に配置される例について説明する。
First,
図1は、本発明の実施例1の半導体集積回路の機能ブロックのレイアウトを示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a layout of functional blocks of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention.
本発明の実施例1の半導体集積回路は、PMOSトランジスタの基板であるNウェル1及びNMOSトランジスタの基板であるPウェル2を備える。
The semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention includes an
VDDメタル配線11は、Nウェル1内に設けられる。VSSメタル配線12は、Pウェル2内に設けられる。電源幹線13及び14は、Nウェル1及びPウェル2をまたぐように設けられる。VDDメタル配線11とVSSメタル配線12に挟まれた領域には、ローA〜Gが設けられる。ローA〜Gには、後述するプリミティブセル31、基板コンタクトセル32及び基板バイアス印加回路33が設けられる。
The VDD
基板配線VBP21及び基板配線VBN22、並びに基板配線VBP23及び基板配線VBN24は、後述する基板コンタクトセル32に接続される。
The substrate wiring VBP21 and the substrate wiring VBN22, and the substrate wiring VBP23 and the substrate wiring VBN24 are connected to a
各ローには、半導体集積回路装置のプリミティブセル31、基板コンタクトセル32及び基板バイアス印加回路33が接続される。
Each row is connected to a
プリミティブセル31は所定の動作を行うセルである。プリミティブセル31は、各ローにおいて、後述する基板コンタクトセル32との距離が一定の距離基準(プリミティブセル31と当該プリミティブセル31に最も近い基板コンタクトセル32との間の距離が一定の範囲内であること)を満たすように設けられる。
The
基板コンタクトセル32は、Nウェル1及びPウェル2を介して、プリミティブセル31に基板電位を供給するセルである。基板コンタクトセル32は、各ローと直行する方向に対して直線状に配置される。すなわち、機能ブロックにおいて、基板コンタクトセル32は格子状に配置される。なお、本発明の実施例1では、基板コンタクトセル32の数は、20個(ロー方向に4列、各ローと直行する方向に5列)であるが、これに限られるものではない。
The
特に、スタンダードセルが用いられる場合には、スタンダードセルが隣接するローにおいてウェルを共有する(例えば、ローA及びBにおいてPウェル2を共有する)ように設けられるので、プリミティブセル31及び基板コンタクトセル32が設けられるロー(例えば、ローA、C、E及びH)と設けられないロー(B、D、F及びG)とが交互に並ぶ。すなわち、機能ブロックにおいて、基板コンタクトセル32は格子状に配置される。
In particular, when a standard cell is used, the
基板バイアス印加回路33は、性能補正を行うための基板バイアスをNウェル1及びPウェル2に印加するための回路である。基板バイアス印加回路33は、Nウェル1及びPウェル2の端部のローAに設けられる。
The substrate
基板コンタクトセル32と基板配線VBP21及び基板配線VBN22、並びに基板バイアス印加回路33と基板配線VBP23及び基板配線VBN24は、図示しない上層の配線層を用いて直線的に接続される。
The
回路設計においては、基板コンタクトセル32と基板配線VBP21及び基板配線VBN22の接続、並びに基板バイアス印加回路33と基板配線VBP23及び基板配線VBN24の接続は、論理回路を構成するプリミティブセル31の配置及び配線よりも優先的に行われる。
In circuit design, the connection between the
なお、図1には、電源幹線13と電源幹線14の間の基板コンタクトセル31の配置及び配線のレイアウトが示されるが、機能ブロックレベルでは、電源幹線13及び電源幹線14が機能ブロック全体に繰り返される。各機能ブロックでは、各電源幹線13と電源幹線14との間で適切な基板コンタクト31の列の本数や間隔を考慮して、基板配線が行われる。
FIG. 1 shows the arrangement of the
図2は、本発明の実施例1の基板コンタクトセル32のレイアウトを示す概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a layout of the
本発明の実施例1の基板コンタクトセル32は、セル枠320内に、N+拡散321、P+拡散322、基板コンタクト323及びビア324を備える。本発明の実施例1の基板コンタクトセル32には、基板電位を供給するためのVDDメタル配線11とVSSメタル配線12とが別々に設けられる。
The
VDDメタル配線11は、N+拡散321に基板電位を与える。VSSメタル配線12は、P+拡散322に基板電位を与える。基板コンタクト323は、N+拡散321及びP+拡散322上に設けられ、Nウェル1及びPウェル2とVDDメタル配線11及びVSSメタル配線12とを接続する。
The
図3は、本発明の実施例1のプリミティブセル31と基板コンタクトセル32の間の距離基準を示す概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a distance reference between the
本発明の実施例1の基板コンタクトセル32は、前述のとおり、機能ブロックにおいて格子状に配置される。各基板コンタクトセル32は、ロー方向に対して所定の間隔(a)を隔てて設けられる。プリミティブセル31は、近隣の基板コンタクトセル32との間の距離が当該基板コンタクトセル32の基板コンタクト323から一定の距離基準値(b)以下となる領域(カバー領域)に含まれるように設けられる。すなわち、プリミティブセル31は、基板コンタクトセル32の基板コンタクト323を中心とした同一ウェル内のカバー領域の中に含まれる場合には、距離基準を満たす。
As described above, the
例えば、図3に示されるように、Pウェル2内に設けられた基板コンタクトAのカバー領域Bは、基板コンタクトAを中心にPウェル2内に描かれる半径bの円である。図3に示されるように、プリミティブセルC1及びC2は、基板コンタクトAのカバー領域Bに含まれるので、基板コンタクトAに対して距離基準を満たす。
For example, as shown in FIG. 3, the cover region B of the substrate contact A provided in the
すなわち、基板コンタクトセル32の間隔(a)が基板コンタクト323の距離基準値(b)の2倍以下であれば良い。なお、基板コンタクトセル32の間隔(a)は等間隔でなくても良い。
In other words, the distance (a) between the
通常では、Nウェル1及びPウェル2へのメタル配線11、12に対する基板コンタクト323は、ラッチアップを防止してトランジスタ性能を保証するため、トランジスタ領域から一定の距離以内に設けられる必要がある。
Normally, the substrate contacts 323 for the
本発明の実施例1によれば、基板コンタクトセル32は、近隣のプリミティブセル32に対して一定の距離基準を満たすように設けられ、ローと直行する方向に対して直線状に配置されるので、性能補正を行うための基板バイアスを印加するためのレイアウトにおいて、チップ面積への影響を最小限に留めることができ、ひいては、チップ性能の改善とチップ面積の増加率の低減を同時に実現することができる。
According to the first embodiment of the present invention, the
また、本発明の実施例1によれば、基板バイアス印加回路33が機能ブロックの端部のローAに配置されるので、プリミティブセル31のレイアウト変更を最小限に留めて基板バイアスを与えることができる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, since the substrate
また、本発明の実施例1によれば、基板コンタクトセル32が機能ブロックにおいて格子状に配置されるので、基板バイアスを与えるための基板コンタクトセル32を設けることによる面積増加を低減することができる。
Further, according to the first embodiment of the present invention, since the
次に、本発明の実施例2について図面を参照して説明する。本発明の実施例1では、基板コンタクトセル32が機能ブロックにおいて格子状に配置される例について説明したが、本発明の実施例2では、基板コンタクトセル32が機能ブロックにおいて千鳥状に配置される例について説明する。なお、本発明の実施例1と同様の内容についての説明は省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the first embodiment of the present invention, the example in which the
図4は、本発明の実施例2の半導体集積回路の機能ブロックのレイアウトを示す概略図である。 FIG. 4 is a schematic diagram showing a functional block layout of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention.
機能ブロックの一端に配置されるローAの基板コンタクトセル32は、機能ブロックの最縁部のウェルであるNウェル1に対して一定の距離基準を満たすように設けられる。
The row A
ローAに隣接して配置されるローBの基板コンタクトセル32は、基板配線VBP21及び基板配線VBN22に接続される列と接続されない列が交互に並ぶように設けられる。
The row B
ローBに隣接して配置されるローCの基板コンタクトセル32は、ローBの基板コンタクトセル32が接続されない列の基板配線VBP21及び基板配線VBN22に接続されるように設けられる。
The row C
なお、ローD及びFは、ローBと同様に構成され、ローE及びGは、ローCと同様に構成される。すなわち、ローB〜Gでは、基板コンタクトセル32は、千鳥状に配置される。
Rows D and F are configured in the same manner as row B, and rows E and G are configured in the same manner as row C. That is, in the rows B to G, the
本発明の実施例2によれば、実施例1と同様の効果に加えて、基板コンタクトセル32が機能ブロックにおいて千鳥状に配置されるので、基板コンタクトセル32の間隔を本発明の実施例1に比べて2倍にすることができ、ひいては、各ローにサイズの大きなプリミティブセル31を配置するスペースを確保することができる。
According to the second embodiment of the present invention, in addition to the same effects as those of the first embodiment, the
次に、本発明の比較例について図面を参照して説明する。本発明の比較例では、基板バイアスを使ったしきい値補正によるチップ性能改善の技術の一例について説明する。 Next, a comparative example of the present invention will be described with reference to the drawings. In the comparative example of the present invention, an example of a technique for improving chip performance by threshold correction using a substrate bias will be described.
図5は、本発明の比較例の半導体集積回路のレイアウトを示す概略図である。 FIG. 5 is a schematic diagram showing a layout of a semiconductor integrated circuit according to a comparative example of the present invention.
本発明の比較例では、セル枠320内に、Nウェル1、Pウェル2、PMOSトランジスタ3、NMOSトランジスタ4、N+拡散5、P+拡散6、VDDメタル配線11、VSSメタル配線12、基板配線VBP21、基板配線VBN22及び基板コンタクト323を備えている。
In the comparative example of the present invention, the N well 1, the P well 2, the
基板電位を供給するための基板配線VBP21及び基板配線VBN22は、VDDメタル配線11及びVSSメタル配線12と分離して設けられる。基板配線VBP21は、N+拡散5及び基板コンタクト21を介してPMOSトランジスタ3の基板であるNウェル1に基板電位を与える。基板配線VBN22は、P+拡散6及び基板コンタクト22を介してNMOSトランジスタ4の基板であるPウェル2に基板電位を与える。
The
本発明の比較例の半導体集積回路は、基板電位を供給するための基板配線VBP21及び基板配線VBN22がVDDメタル配線11及びVSSメタル配線12と分離して設けられるので、トランジスタのしきい値電圧を基板バイアスにより調整することができ、チップ性能を改善することができる。しかし、本発明の比較例の半導体集積回路は、基板電位を供給するための基板配線VBP21及び基板配線VBN22がVDDメタル配線11及びVSSメタル配線12と分離されたことによって、チップ面積が約15〜20%も増加する。
In the semiconductor integrated circuit of the comparative example of the present invention, the substrate wiring VBP21 and the substrate wiring VBN22 for supplying the substrate potential are provided separately from the
これに対して、本発明の実施例1の半導体集積回路では、上記のとおり、基板コンタクトセル32は、近隣のプリミティブセル32に対して一定の距離基準を満たすように設けられ、ローと直行する方向に対して直線状(機能ブロックにおいて格子状)に配置されるので、チップ面積の増加率を約1〜2%に低減することができる。
On the other hand, in the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, as described above, the
また、本発明の実施例2の半導体集積回路では、上記のとおり、基板コンタクトセル32は、近隣のプリミティブセル32に対して一定の距離基準を満たすように設けられ、機能ブロックにおいて千鳥状に配置されるので、チップ面積の増加率を約0.5〜1%に低減することができる。
In the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, as described above, the
1 Nウェル
2 Pウェル
11 VDDメタル配線
12 VSSメタル配線
13、14 電源幹線
21、23 基板配線VBP
22、24 基板配線VBN
31 プリミティブセル
32 基板コンタクトセル
33 基板バイアス印加回路
1 N well 2 P well 11
22, 24 Substrate wiring VBN
31
Claims (5)
前記機能ブロックは、所定の動作を行う複数のプリミティブセルがそれぞれに配置される複数のロー、及び前記ロー内に設けられて前記複数のプリミティブセルのそれぞれに基板電位を供給する複数の基板コンタクトセルを有し、
前記複数の基板コンタクトセルは、それぞれ、前記基板電位が供給される近隣のプリミティブセルに対して一定の距離基準を満たすように設けられ、前記ローと直交する方向に対して直線状に配置されることを特徴とする半導体集積回路装置。 A semiconductor integrated circuit device having a functional block,
The functional block includes a plurality of rows each provided with a plurality of primitive cells performing a predetermined operation, and a plurality of substrate contact cells provided in the row and supplying a substrate potential to each of the plurality of primitive cells. Have
The plurality of substrate contact cells are provided so as to satisfy a certain distance standard with respect to neighboring primitive cells to which the substrate potential is supplied, and are arranged linearly in a direction perpendicular to the row. A semiconductor integrated circuit device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007109593A JP2008270429A (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007109593A JP2008270429A (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008270429A true JP2008270429A (en) | 2008-11-06 |
Family
ID=40049563
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007109593A Pending JP2008270429A (en) | 2007-04-18 | 2007-04-18 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008270429A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7808280B2 (en) | 2005-05-28 | 2010-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
-
2007
- 2007-04-18 JP JP2007109593A patent/JP2008270429A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7808280B2 (en) | 2005-05-28 | 2010-10-05 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4357409B2 (en) | Semiconductor integrated circuit device and design method thereof | |
US11133255B2 (en) | Metal patterning for internal cell routing | |
US20060267110A1 (en) | Multi-Transistor Layout Capable Of Saving Area | |
US8102024B2 (en) | Semiconductor integrated circuit and system LSI including the same | |
JP2021061278A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
US10748933B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2009094201A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
US7791514B2 (en) | Digital-to-analog converter having constant current cells producing even constant currents | |
CN101996998A (en) | Integrated circuit structure and memory array | |
JP2009289797A (en) | Semiconductor device | |
JP2010283269A (en) | Semiconductor device | |
JP2010003953A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2008270429A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
US9679916B2 (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2011199034A (en) | Semiconductor device | |
JP2010258298A (en) | Semiconductor integrated circuit chip and layout method thereof | |
JP2009164330A (en) | Semiconductor device | |
JP5230912B2 (en) | Manufacturing method of semiconductor integrated circuit device | |
JP2008258424A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
WO2013161249A1 (en) | Semiconductor device | |
JP2005079594A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP4363227B2 (en) | Semiconductor device | |
JP2007027314A (en) | Semiconductor integrated circuit device | |
JP2008300677A (en) | Semiconductor integrated circuit | |
JP2007208120A (en) | Integrated circuit device, and layout method for integrated circuit device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20090209 |