JP3134829B2 - 半導体装置 - Google Patents
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- Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
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Description
る。
半導体装置における出力バッファ回路を構成する素子の
レイアウト方式としては、例えば、特開昭60−797
41号公報に示されているレイアウト方式がある。図3
は、当該従来例(第1の従来例と云う)によるレイアウ
ト方式を適用した、出力バッファ回路および入力保護回
路のレイアウト部分を抽出して示すレイアウト図であ
る。図3の上部には、半導体チップ1の周縁に配設され
る、出力バッファ回路を形成するPチャネルMOSトラ
ンジスタ6およびNチャネルMOSトランジスタ7、当
該出力バッファ回路に対応する出力用のパッド2、入力
保護回路および対応する入力用のパッド2、内部ロジッ
ク回路3および配線領域4等を含むレイアウトが示され
ている。また、図3の下部には、上記のレイアウト図を
引用して、サブ配線5に対応して、上記の出力用のパッ
ド2、PチャネルMOSトランジスタ6、NチャネルM
OSトランジスタ7、内部ロジック回路3および配線領
域4を含む部分レイアウト例と、入力用のパッド2およ
び入力保護回路8を含む部分レイアウト例とが、それぞ
れ配置寸法関係をも含めて示されている。なお、配置寸
法を示す数値の単位はμm(ミクロン)である。
に、相補型半導体装置における出力バッファ回路のレイ
アウトとしては、出力バッファ回路の場合には、サブ配
線5に対応して、当該サブ配線5に並行する向きで、出
力用のパッド2の両側に、当該出力バッファ回路を形成
するPチャネルMOSトランジスタ6と、NチャネルM
OSトランジスタ7が配設されている。また、入力保護
回路5および入力用のパッド2も、同じくサブ配線5に
並行する向きで配設されている。そして、特に、本従来
例においては、これらの入出力用のパッド2、Pチャネ
ルMOSトランジスタ6、NチャネルMOSトランジス
タ7および力保護回路5等を含む配設領域と内部ロジッ
ク回路3との間には、配線領域4が設けられており、こ
れにより、出力バッファ回路による影響を受けて、内部
ロジック回路3に誤動作が生じることのないように考慮
されている。またPチャネルMOSトランジスタ6とN
チャネルMOSトランジスタの間にはパッド2か存在し
ており、相互間の間隔が適度にとられているために、ラ
ッチアップの発生も防止される。
公報による他の従来例(第2の従来例と云う)によるレ
イアウト方式を適用した、出力バッファ回路および入力
保護回路のレイアウト部分を抽出して示す部分レイアウ
ト図である。図4の上部には、半導体チップ1の周縁に
配設される、出力バッファ回路を形成するPチャネルM
OSトランジスタ6およびNチャネルMOSトランジス
タ7、当該出力バッファ回路に対応する出力用のパッド
2、入力保護回路および対応する入力用のパッド2、内
部ロジック回路3および配線領域4等を含むレイアウト
が示されている。図4の下部には、上記のレイアウト図
を引用して、サブ配線5に対応して、上記の出力用のパ
ッド2、PチャネルMOSトランジスタ6、Nチャネル
MOSトランジスタ7、内部ロジック回路3および配線
領域4を含む部分レイアウト例と、入力用のパッド2お
よび入力保護回路8を含む部分レイアウト例とが、それ
ぞれ配置寸法関係をも含めて示されている。なお、配置
寸法を示す数値の単位はμm(ミクロン)である。
に、相補型半導体装置における出力バッファ回路のレイ
アウトとしては、出力バッファ回路の場合には、サブ配
線5に対応して、半導体チップ1の周縁に一定の間隔で
形成されている出力用のパッド2に対応して、出力バッ
ファ回路を形成する送信用のPチャネルMOSトランジ
スタ6および送信用のNチャネルMOSトランジスタ7
と、これらのMOSトランジスタにより形成される出力
バッファ回路に対応する出力用のパッド2が、当該パッ
ド2と内部ロジック回路3との間において、配線領域4
を挟んで直線的に配設されている。また、入力保護回路
8および対応する入力用のパッド2は、前述の第1の従
来例の場合と全く同様に、サブ配線5に沿って横並びに
配設されている。なお、本従来例は、第1の従来例にお
ける半導体チップ占有面積の縮小化を図った例である。
装置において、前述の第1の従来例におけるレイアウト
あ式の場合には、ラッチアップの発生を防止する点にお
いては有効であるが、入出力用のパッドの両側に入出力
バッファ回路を構成する回路素子が配置されるために、
各パッド間の間隔が広くなり、このために、入出力端子
数が多くなった場合においては、半導体チップ・サイズ
が必然的に大きくなるという欠点がある。
式の場合には、前記第1の従来例のレイアウト方式にお
ける欠点として挙げられている半導体チップ・サイズの
大型化の防止が図られているが、出力バッファ回路を構
成するPチャネルMOSトランジスタとNチャネルMO
Sトランジスタが、半導体チップ1の周縁に配置されて
いる出力用のパッドの内側に配置されるために、図4に
示されるように、PチャネルMOSトランジスタとNチ
ャネルMOSトランジスタの間に、ラッチアップ防止用
の領域を設けることか必要となり、このために、出力用
のパッドから内部ロジック回路に至るまでの間隔が大き
くなり、半導体チップ・サイズも必然的に大きくなって
しまうという欠点がある。
ップ防止用の領域を配線領域とすることは可能であって
も、当該配線領域の併用により、出力バッファ回路を形
成するNチャネルMOSトランジスタと内部ロジック回
路との間隔が狭くなり、内部ロジック回路が、出力バッ
ファ回路の影響を受け易くなるという欠点がある。
体装置は、半導体チップのスクライブ領域側に配設さ
れ、当該スクライブ領域に沿って設けられているサブ配
線により給電される第1種導電型電界効果トランジスタ
と、当該第1種導電型電界効果トランジスタに対応し
て、前記半導体チップの内部回路領域側に配設される第
2種導電型電界効果トランジスタと、前記第1種導電型
電界効果トランジスタおよび第2種導電型電界効果トラ
ンジスタの動作機能に対応して、これらの第1種および
第2種の導電型電界効果トランジスタの間に、当該両導
電型電界効果トランジスタに隣接して接続されて配設さ
れるパッドと、を含む出力バッファ回路を、少なくとも
1個以上前記半導体チップの周辺に沿って配設するとと
もに、前記半導体チップのスクライブ領域側に配設さ
れ、当該スクライブ領域に沿って設けられているサブ配
線により給電される入力保護回路と、前記入力保護回路
の動作機能に対応して、前記半導体チップの内部回路領
域側に、前記受信保護回路に隣接して接続されて配設さ
れるパッドとを含む入力回路を、少なくとも1個以上前
記半導体チップの周辺に沿って配設して構成されること
を特徴としている。
して説明する。
OS−LSIにおける、出力バッファ回路に適用した場
合の1実施形態を示す部分レイアウト図であり、P型基
板の場合が示されている。図1には、本実施形態におい
て、半導体チップ1の周縁に配設される出力バッファ回
路のレイアウト部分を抽出して示す部分レイアウトとし
て示されており、出力バッファ回路を形成するPチャネ
ルMOSトランジスタ6およびNチャネルMOSトラン
ジスタ7、当該出力バッファ回路に対応する出力用のパ
ッド2、内部ロジック回路3および配線領域4等を含む
レイアウトが示されている。
から成る半導体チップ1において、当該半導体チップ1
の周縁には、NチャネルMOSトランジスタ7が配設さ
れており、当該NチャネルMOSトランジスタ7と出力
バッファ回路を形成するPチャネルMOSトランジスタ
6は、対応する出力用のパッド2を挟んで、配線領域4
および内部ロジック回路3に対して直線上に配設されて
いる。即ち、アルミ層などから成る出力用のパッド2の
スクライブ側(外側)には、NチャネルMOSトランジ
スタ7が配設されており、また当該パッド2の内側に
は、PチャネルMOSトランジスタ6が配設されてい
る。また、スクライブ線の直ぐ内側を、半導体チップ1
の外周に沿って配設されているサブ電位の浮き沈みを抑
制するためのサブ配線5からは、NチャネルMOSトラ
ンジスタ7に対する接地電位の給電が行われている。そ
して、本実施形態においては、配線領域4は、Pチャネ
ルMOSトランジスタ6と内部ロジック回路3との間に
配設されており、これにより、出力バッファ回路から内
部ロジック回路3に至るまでの距離は、配線領域4を介
して十分に大きい値に設定されている。従って、出力バ
ッファ回路による影響を受けて、内部ロジック回路3に
誤動作が生じることがなく、またPチャネルMOSトラ
ンジスタ6とNチャネルMOSトランジスタの間にはパ
ッド2か存在しており、相互間の間隔が適度にとられて
いるために、ラッチアップの発生も防止される。
板の場合とは逆に、出力用のパッド2のスクライブ側
(外側)にはPチャネルMOSトランジスタが配設さ
れ、また当該パッド2の内側には、NチャネルMOSト
ランジスタが配設される。また、この場合には、サブ電
位の浮き沈みを抑制するためのサブ配線5からは、Pチ
ャネルMOSトランジスタ6に対する電源電圧の給電が
行われる。この場合においても、配線領域4が、Nチャ
ネルMOSトランジスタ7と、内部ロジック回路3との
間に配設されており、これにより、出力バッファ回路か
ら内部ロジック回路3に至るまでの距離は、配線領域を
介して十分に大きい値に設定されており、出力バッファ
回路による影響を受けて、内部ロジック回路3に誤動作
が生じることがなく、またPチャネルMOSトランジス
タ6とNチャネルMOSトランジスタの間にはパッド2
か存在しており、相互間の間隔が適度にとられているた
めに、ラッチアップの発生も防止される。
明する。図2は、本発明を半導体メモリなどのCMOS
−LSIにおいて、出力バッファ回路だけではなく、ア
ドレス入力用のパッドまたは制御信号入力用のパッドな
どをも含む入出力用のパッド以外のパッドの側に配設さ
れる入力保護回路に対しても適用した場合の1実施形態
であり、P型基板の場合が示されている。図2において
は、本実施形態において、半導体チップ1の周縁に配設
される出力バッファ回路および入力保護回路のレイアウ
ト部分を抽出して示す部分レイアウトのみが抽出して示
されており、出力バッファ回路を形成するPチャネルM
OSトランジスタ6およびNチャネルMOSトランジス
タ7、当該出力バッファ回路に対応する出力用のパッド
2、入力保護回路8および対応する入力用のパッド2、
内部ロジック回路3および配線領域4等を含むレイアウ
トが示されている。出力バッファ回路を形成するPチャ
ネルMOSトランジスタ6およびNチャネルMOSトラ
ンジスタ7の配設方法については、前述の第1の実施形
態の場合と同様である。また、入力保護回路8の配設方
法としては、従来は出力バッファ回路の場合と同様にパ
ッド間に配設されているが、本実施形態においては、図
2に示されるように、出力バッファ回路を形成するPチ
ャネルMOSトランジスタ6、NチャネルMOSトラン
ジスタ7および対応する出力用のパッド2の場合と同様
に、当該入力保護回路8を、対応する入力用のパッド2
のスクライブ側(外側)または内側に配設することによ
って、本発明による効果をより高めることが可能とな
る。
来例と対比して、本発明の第2の実施形態において実現
可能な効果について、具体的な数値を基にして説明する
ものとし、その際のレイアウト設定条件としては、下記
条件を基にして、レイアウト占有面積の大小の如何を比
較照合するものとする。なお、以下において使用するM
OSトランジスタ、パッドおよび入力保護回路等のレイ
アウト形状寸法は、現存のものを引用して用いている。
サイズが、出力バッファ回路を形成するPチャネルMO
Sトランジスタ6、NチャネルMOSトランジスタ7お
よび対応する出力用のバッド2によりる限界状態にある
場合を考える。図3の下部のレイアウト図に示されるよ
うに、当該出力バッファ回路と対応する出力用のパッド
2とを配設した場合の短辺方向のサイズを258μm、
長辺方向のサイズを138μmとし、その他の入力保護
回路8と対応する入力用のパッド2とを配設した場合の
短辺方向のサイズを233μm、長辺方向のサイズを1
38μmとすると、上記条件より、短辺側のチップ・サ
イズは、次式により規定される。
=4321μm出力バッファ回路の両端から半導体チッ
プ端までの距離を89.5μmとすると、半導体チップ
短辺の長さは、4321μm+(89.5μm×2)=
4500μmとなる。また、半導体チップ長辺の長さを
9000μmとすると、半導体チップ・サイズは次式に
より得られる。
路と対応する出力用のパッド2とを配設した場合の短辺
方向のサイズは158μm、長辺方向のサイズは406
μmであり、その他の入力保護回路8と対応する入力用
のパッド2とを配設した場合は、前述の第1の従来例と
同じで、短辺方向のサイズは233μm、長辺方向のサ
イズは138μmである。従って上記条件より、短辺の
長さおよび長辺の長さと、半導体チップ・サイズは次式
により得られる。
3540μm ・長辺の長さ: 9000μm+(406μm−138μm)=9268
μm ・半導体チップ・サイズ: 3.54μm×9.268μm=32.80mm2 次に、図2に示される本発明の第2の実施形態の場合に
は、出力バッファ回路と対応する出力用のパッド2とを
配設した場合の短辺方向のサイズは158μm、長辺方
向のサイズは278μmであり、その他の入力保護回路
8と対応する入力用のパッド2とを配設した場合は、短
辺方向のサイズは158μm、長辺方向のサイズは21
3μmである。従って上記条件より、短辺の長さおよび
長辺の長さと、半導体チップ・サイズは次式により得ら
れる。
2865μm ・長辺方向サイズ: 9000μm+(278μm−138μm)×2=92
80μm ・半導体チップ・サイズ: 2.865μm×9.268μm=26.59mm2 即ち、本発明の第2の実施形態においては、半導体チッ
プ・サイズを、第1の従来例に対比しては34.3%縮
小化することが可能となり、また第2の従来例に対比し
ても18.9%縮小化することができる。
ッファ回路を形成するPチャネルMOSトランジスタお
よびNチャネルMOSトランジスタを、出力用のパッド
を挟んで、スクライブ側と内部回路側に配設することに
より、各パッド間の間隔を最小限の寸法に押さえること
が可能となり、当該パッドのピッチを縮小化することが
できるために、入出力端子数が増えた場合においても、
半導体チップ・サイズを有効に縮小化することができる
という効果がある。
形成するMOSトランジスタを配設することにより、入
出力端子数が同一の場合において、半導体チップ・サイ
ズを縮小化してゆくと、内部回路の小型化が図られても
パッドと出力バッファ回路によって半導体チップ・サイ
ズの縮小化にリミットが生じるという問題を排除するこ
とが可能となり、半導体チップ・サイズを有効に縮小化
することができるという効果がある。
ネルMOSトランジスタおよびNチャネルMOSトラン
ジスタの間に、対応する出力用のパッドが配設されてい
ることにより、これらのMOSトランジスタ間の間隔を
適度にとることかできるために、ラッチアップの発生を
防止することができるとともに、半導体チップ・サイズ
の縮小化を図ることができるという効果がある。
パッドをも併設する半導体チップに対しても、上記の出
力バッファ回路を形成するMOSトランジスタを配設す
ることにより、当該半導体チップ・サイズの縮小化を図
ることができるという効果がある。
回路の配設状態を示す部分レイアウト図である。
回路および入力保護回路の配設状態を示す部分レイアウ
ト図、および出力バッファ回路・入力保護回路単体の配
設状態を示すレイアウト図である。
入力保護回路の配設状態を示す部分レイアウト図、およ
び出力バッファ回路・入力保護回路単体の配設状態を示
すレイアウト図である。
入力保護回路の配設状態を示す部分レイアウト図、およ
び出力バッファ回路・入力保護回路単体の配設状態を示
すレイアウト図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 半導体チップのスクライブ領域側に配設
され、当該スクライブ領域に沿って設けられているサブ
配線により給電される第1種導電型電界効果トランジス
タと、 当該第1種導電型電界効果トランジスタに対応して、前
記半導体チップの内部回路領域側に配設される第2種導
電型電界効果トランジスタと、 前記第1種導電型電界効果トランジスタおよび第2種導
電型電界効果トランジスタの動作機能に対応して、これ
らの第1種および第2種の導電型電界効果トランジスタ
の間に、当該両導電型電界効果トランジスタに隣接して
接続されて配設されるパッドと、 を含む出力バッファ回路を、少なくとも1個以上前記半
導体チップの周辺に沿って配設するとともに、前記半導体チップのスクライブ領域側に配設され、当該
スクライブ領域に沿って設けられているサブ配線により
給電される入力保護回路と、 前記入力保護回路の動作機能に対応して、前記半導体チ
ップの内部回路領域側に、前記受信保護回路に隣接して
接続されて配設されるパッドと、 を含む入力回路を、少なくとも1個以上前記半導体チッ
プの周辺に沿って配設して 構成されることを特徴とする
半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09310660A JP3134829B2 (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09310660A JP3134829B2 (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11145399A JPH11145399A (ja) | 1999-05-28 |
JP3134829B2 true JP3134829B2 (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=18007930
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09310660A Expired - Fee Related JP3134829B2 (ja) | 1997-11-12 | 1997-11-12 | 半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3134829B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2319081A2 (en) * | 2008-07-30 | 2011-05-11 | QUALCOMM Incorporated | Method and apparatus for forming i/o clusters in integrated circuits |
-
1997
- 1997-11-12 JP JP09310660A patent/JP3134829B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2319081A2 (en) * | 2008-07-30 | 2011-05-11 | QUALCOMM Incorporated | Method and apparatus for forming i/o clusters in integrated circuits |
EP2319081B1 (en) * | 2008-07-30 | 2021-11-24 | QUALCOMM Incorporated | Method and apparatus for forming i/o clusters in integrated circuits |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11145399A (ja) | 1999-05-28 |
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