JP3461339B2 - Resistor ladder type digital / analog converter - Google Patents

Resistor ladder type digital / analog converter

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JP3461339B2
JP3461339B2 JP2001045743A JP2001045743A JP3461339B2 JP 3461339 B2 JP3461339 B2 JP 3461339B2 JP 2001045743 A JP2001045743 A JP 2001045743A JP 2001045743 A JP2001045743 A JP 2001045743A JP 3461339 B2 JP3461339 B2 JP 3461339B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、抵抗ラダー型ディ
ジタル/アナログ変換器、特にスイッチ素子としてMO
S(Metal Oxide Silicon)トランジスタを使用した抵
抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器のレイアウト構
造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resistance ladder type digital / analog converter, and more particularly to an MO as a switch element.
The present invention relates to a layout structure of a resistance ladder type digital / analog converter using an S (Metal Oxide Silicon) transistor.

【0002】[0002]

【従来の技術】抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換
器(以下、「D/A変換器」と記す)とは、周知のよう
に、二つの基準電圧間に2n個の抵抗(単位抵抗とい
う)を直列接続して分圧し、2n個の抵抗分圧値を2n
のスイッチで切り替え、アナログ出力電圧としてを取り
出すようにした信号変換器をいう。ここに、nはスイッ
チへの入力となるディジタル入力信号のビット数であ
る。このようなD/A変換器は古くから知られている
が、近年、アナログ信号混在の集積回路の需要が旺盛に
なってきている。また、ビデオやCCD(Charge Coupl
ed Device)関連の用途においてはディジタル入力信号
のビット数nの増加が顕著である。
2. Description of the Related Art As is well known, a resistance ladder type digital / analog converter (hereinafter referred to as "D / A converter") has 2 n resistors (referred to as unit resistance) between two reference voltages. the pressure in series connection min, switching the 2 n pieces of resistive partial pressure in the 2 n switch, refers to a signal converter which they were taken out as an analog output voltage. Here, n is the number of bits of the digital input signal that is an input to the switch. Such D / A converters have been known for a long time, but in recent years, the demand for integrated circuits in which analog signals are mixed has become strong. Also, video and CCD (Charge Coupl
In applications related to ed devices), the increase in the number of bits n of digital input signals is remarkable.

【0003】ディジタル入力信号に対応するアナログ出
力電圧は、抵抗ラダーに印加される電圧の抵抗分圧で作
り出されるため、D/A変換器の精度を高めるには各単
位抵抗の相対誤差を低く抑える必要がある。したがっ
て、D/A変換器を半導体集積回路で実現する場合、集
積回路チップ上に単位抵抗を配置するときには、単位抵
抗の形状や配置間隔等を同一にするなどの工夫がされ
る。しかし、ディジタル入力信号のビット数nが多くな
ってくると、レイアウトの関係上、単位抵抗を1列に配
置するのは難しく効率も悪くなる。
Since the analog output voltage corresponding to the digital input signal is created by the resistance voltage division of the voltage applied to the resistance ladder, the relative error of each unit resistance is kept low in order to improve the accuracy of the D / A converter. There is a need. Therefore, in the case where the D / A converter is realized by a semiconductor integrated circuit, when the unit resistors are arranged on the integrated circuit chip, the shape and arrangement interval of the unit resistors are made the same. However, when the number of bits n of the digital input signal increases, it is difficult to arrange the unit resistors in one column due to the layout, and the efficiency also deteriorates.

【0004】そこで、従来は図8に示す素子配置略図に
示すように、抵抗ラダーの途中で折り返すことによっ
て、単位抵抗40を二次元的な配列にしている。抵抗ラ
ダーとスイッチ44の列とは別ライン上に形成されるた
め、隣り合う単位抵抗40の間は同一のコンタクト42
で結合するが、折返しは金属配線43で行う。金属配線
43の両端には単位抵抗40の半分の抵抗値R/2を有
する抵抗41を配置して、抵抗ラダーの均質化に努めて
いる。
Therefore, conventionally, the unit resistors 40 are arranged in a two-dimensional array by being folded back in the middle of the resistor ladder as shown in the schematic arrangement of elements shown in FIG. Since the resistor ladder and the row of switches 44 are formed on different lines, the same contact 42 is provided between the adjacent unit resistors 40.
The metal wiring 43 is used for folding back. A resistor 41 having a resistance value R / 2 that is half that of the unit resistor 40 is arranged at both ends of the metal wiring 43 to make the resistance ladder uniform.

【0005】このように、抵抗ラダーの折返しに単位抵
抗40とは異なる素材の金属配配線43を用いるので、
抵抗ラダーの抵抗配置は図9に示すようになる。図9に
おいて、Rは単位抵抗40の抵抗値、R/2は抵抗41
の抵抗値、rは金属配配線43の配線抵抗値、r’は他
の折返し部(図示省略)の配線抵抗値であり、SWはスイ
ッチ44を示す。配線抵抗r,r’は回路設計では考慮
されない寄生抵抗であり、折返し部分の抵抗値は単位抵
抗40の抵抗値Rに配線抵抗rまたはr’が加算され
る。また、単純な折返し方法では、図9に示すように、
スイッチSWの大きさ分を折り返す位置では配線抵抗は
r、単に折り返す位置ではr’となる。
As described above, since the metal distribution wiring 43 made of a material different from that of the unit resistor 40 is used for folding the resistance ladder,
The resistance arrangement of the resistance ladder is as shown in FIG. In FIG. 9, R is the resistance value of the unit resistance 40, and R / 2 is the resistance 41.
, R is a wiring resistance value of the metal wiring 43, r ′ is a wiring resistance value of another folded portion (not shown), and SW is a switch 44. The wiring resistances r and r ′ are parasitic resistances that are not considered in the circuit design, and the resistance value of the folded portion is obtained by adding the wiring resistance r or r ′ to the resistance value R of the unit resistance 40. Further, in the simple folding method, as shown in FIG.
The wiring resistance is r at the position where the switch SW is folded back, and is r ′ at the position where it is simply folded back.

【0006】結果として、折返し部分では期待どおりの
抵抗値Rが得られなくなる。その対策として、配線抵抗
r,r’の抵抗値を見込んで、折返し部分の抵抗値を他
の部分の抵抗値合わせようとしても、単位抵抗40と金
属配線43とでは、構成素材が異なるので、製造上のバ
ラツキが一致することはない。結局、全ての抵抗値を同
一にすることはできず、そのため抵抗値の不揃いがD/
A変換器のアナログ出力電圧の誤差として出力されてし
まうことになるのである。
As a result, the expected resistance value R cannot be obtained at the folded portion. As a countermeasure, even if the resistance values of the wiring resistances r and r ′ are estimated and the resistance value of the folded portion is matched with the resistance value of the other portion, the unit resistance 40 and the metal wiring 43 have different constituent materials. The manufacturing variations do not match. After all, it is not possible to make all the resistance values the same, so that the unevenness of the resistance values is D /
It is output as an error of the analog output voltage of the A converter.

【0007】この種の従来技術を特許公報上で検索して
みると、特開平7−86949号公報が検出できた。こ
の公報記載の「デジタル・アナログ変換器」は、抵抗ス
トリングスのいずれかの接続点をデジタル入力信号によ
り選択するスイッチと、抵抗ストリングスに直列接続す
る補正用抵抗網と、この補正用抵抗網のいずれかの接続
点を選択する補正用スイッチと、抵抗ストリングスに接
続したスイッチの共通出力と補正用スイッチの共通出力
とを加算する加算器とを備える。これは、補正用抵抗網
によって抵抗ストリングスの折返し部で発生する寄生抵
抗による誤差を削除し、デジタル・アナログ変換誤差電
圧を実質的になくして、その直線性を改善しD/A変換
を高精度化しようとするものである。
[0007] When searching for prior arts of this kind in the patent publications, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-86949 could be detected. The "digital-analog converter" described in this publication includes any one of a switch for selecting any connection point of the resistor strings by a digital input signal, a correction resistor network connected in series with the resistor strings, and this correction resistor network. A correction switch that selects one of the connection points, and an adder that adds the common output of the switch connected to the resistor string and the common output of the correction switch. This is because the correction resistor network eliminates the error due to the parasitic resistance generated at the folded portion of the resistor string, substantially eliminates the digital-analog conversion error voltage, improves its linearity, and achieves high precision D / A conversion. It is about to be transformed.

【0008】また、他の検索結果である特開平3−23
5423号公報に記載の「D/A変換装置」(従来技術
2)は、単位抵抗に接続されるスイッチを全て、Pチャ
ネルMOSFETとNチャネルMOSFETとの並列接
続体によって構成し、スイッチ素子の不均等配置に起因
してD/A変換装置のICチップをストレスが強くかか
るモールドパッケージ内に組み込んだ際に発生する、拡
散抵抗に対する応力の不均一を防止し、ピエゾ効果(pi
ezoelectric effect)による単位抵抗の相対精度の悪化
を阻止することを第一義な目的とする。
Another search result is Japanese Patent Laid-Open No. 3-23.
The "D / A conversion device" (prior art 2) described in Japanese Patent No. 5423 has all switches connected to unit resistances configured by a parallel connection body of a P-channel MOSFET and an N-channel MOSFET, and has no switch element. The unevenness of the stress with respect to the diffusion resistance, which occurs when the IC chip of the D / A conversion device is incorporated in a mold package which is strongly stressed due to the uniform arrangement, is prevented.
The primary purpose is to prevent the deterioration of the relative accuracy of the unit resistance due to the ezoelectric effect.

【0009】図10は特開平3−235423号公報に
記載されている分解能6ビットのD/A変換装置に対す
る半導体集積回路上のレイアウトパターン図である。6
ビットのディジタル入力信号中の3ビットはデコードさ
れてデジタル入力信号X1〜X8となり、23個のスイ
ッチの一つを選択するのに使用される。そして、ディジ
タル入力信号の残り3ビットは、選択されたスイッチに
接続された23個のアナログ出力電圧01〜08の内か
ら一つを選択するのに使用される。図10においても、
図8および図9に示したのと同様に、折返し部に金属配
線が認められる。また、単位抵抗のストリングスとスイ
ッチ列とは、図8に示したように別ライン上に配置され
ていることが見られる。抵抗ストリングスは、図9とは
異なって、その両端のVDD端子と接地端子とが隣り合う
ように往復し、それによってスイッチ列の抵抗ストリン
グスとの平行配置にも拘わらず、配線抵抗r,r’を同
一にするという工夫がなされている。
FIG. 10 is a layout pattern diagram on a semiconductor integrated circuit for a 6-bit resolution D / A conversion device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-235423. 6
Three bits of the bit digital input signal are decoded into digital input signals X1-X8, which are used to select one of the 2 3 switches. The remaining 3 bits of the digital input signal are then used to select one of the 2 3 analog output voltages 01-08 connected to the selected switch. Also in FIG.
Similar to that shown in FIGS. 8 and 9, metal wiring is recognized in the folded portion. Further, it can be seen that the unit resistor strings and the switch row are arranged on different lines as shown in FIG. Unlike the case shown in FIG. 9, the resistor strings reciprocate so that the VDD terminal and the ground terminal at both ends thereof are adjacent to each other, so that the wiring resistances r and r ′ are irrespective of the parallel arrangement with the resistor strings of the switch row. The idea is to make them the same.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術1では、折返し部で発生する寄生抵抗による
誤差を補正用抵抗網の設置によって削除しているため、
補正用抵抗網および補正用スイッチという、本来必要と
されない素子が必要になり、コストおよび実装上のマイ
ナス要因になるという第1の問題点がある。
However, in the above-mentioned prior art 1, since the error due to the parasitic resistance generated at the folded portion is eliminated by installing the correction resistor network,
The first problem is that the correction resistor network and the correction switch, which are elements that are not originally required, are required, which is a negative factor in cost and mounting.

【0011】また、D/A変換速度に係るスイッチの時
定数は、抵抗ストリングスの合成抵抗およびスイッチの
抵抗と、スイッチおよび加算器の入力容量とで定まる
が、補正用抵抗が加算されるため、大きくなるという第
2の問題点がある。
Further, the time constant of the switch relating to the D / A conversion speed is determined by the combined resistance of the resistor strings and the resistance of the switch, and the input capacitance of the switch and the adder, but since the correction resistance is added, There is a second problem that it becomes large.

【0012】また、上述した従来技術2では、折返し部
に関しては、折返し部を均等化するに留まり、折返し部
で発生する寄生抵抗による誤差を削除し抵抗ストリング
ス全長にわたって抵抗値を均一化しようとすることにま
では及んでいないため、D/A変換器のアナログ出力電
圧の誤差出力は容認されていることになる。
Further, in the above-mentioned prior art 2, regarding the folded-back portion, the folded-back portion is merely equalized, and the error due to the parasitic resistance generated in the folded-back portion is eliminated to make the resistance value uniform over the entire length of the resistor string. Since it does not extend to this, the error output of the analog output voltage of the D / A converter is accepted.

【0013】本発明の第1の目的は、シンプルな構成に
よって高精度の抵抗ラダー型D/A変換器を提供するこ
とにある。
A first object of the present invention is to provide a highly accurate resistance ladder type D / A converter with a simple structure.

【0014】本発明の第2の目的は、D/A変換器の多
ビット化につれて低抵抗化が要請される単位抵抗に対応
して配線抵抗を低くさせる抵抗ラダー型D/A変換器を
提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a resistance ladder type D / A converter which lowers the wiring resistance corresponding to the unit resistance which is required to have a low resistance as the number of bits of the D / A converter increases. To do.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】第1の本発明の抵抗ラダ
ー型D/A変換器は、単位抵抗(図1の10)を直列接
続した抵抗ラダーと、該抵抗ラダーにより基準電圧が分
割された抵抗分圧を選択する単位抵抗対応のスイッチ
(図1の14)とを備え、ディジタル入力信号により抵
抗分圧の一つをアナログ出力電圧として取り出す抵抗ラ
ダー型ディジタル/アナログ変換器において、該抵抗ラ
ダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集積回路チ
ップにレイアウトする上で、単位抵抗とスイッチとを同
一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金属配線
(図1の13)により接続して抵抗ラダーを構成すると
共に、単位抵抗と金属配線との合計の抵抗値について抵
抗ラダーの全長で同一化を図ったことを特徴とする。
A resistance ladder type D / A converter according to the first aspect of the present invention is a resistance ladder in which unit resistances (10 in FIG. 1) are connected in series, and a reference voltage is divided by the resistance ladder. And a switch (14 in FIG. 1) corresponding to the unit resistance for selecting the resistance voltage division, and one of the resistance voltage divisions is taken out as an analog output voltage by a digital input signal. When laying out the ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, unit resistors and switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring (13 in FIG. 1). The resistance ladder is configured, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is made uniform over the entire length of the resistance ladder.

【0016】本発明は、このように、単位抵抗とスイッ
チとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金
属配線により接続することとしたため、抵抗ラダーが折
り返される場合には、単位抵抗と金属配線との合計の抵
抗値について折返し部をも含めて抵抗ラダーの全長で同
一化が容易に実現できる。
According to the present invention, the unit resistances and the switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistances are connected by the metal wiring as described above. It is possible to easily realize the same total resistance value of the resistance and the metal wiring over the entire length of the resistance ladder including the folded portion.

【0017】第2の本発明の抵抗ラダー型D/A変換器
は、単位抵抗(図6のR11等)を直列接続した抵抗ラ
ダーと、該抵抗ラダーにより基準電圧(図6のREF
1,REF2)が分割された抵抗分圧を独立に選択する
複数個(図6では2チャンネル)のチャンネルの単位抵
抗対応のスイッチ(図6のSW11等)とを備え、各チ
ャンネルの一つのスイッチからディジタル入力信号(図
6のX1−1等)により抵抗分圧の一つをアナログ出力
電圧(図6の01−1等)として取り出す抵抗ラダー型
ディジタル/アナログ変換器であって、該抵抗ラダー型
ディジタル/アナログ変換器を半導体集積回路チップに
レイアウトする上で、各チャンネルのスイッチが共用す
る単位抵抗を挟む形で単位抵抗とスイッチとを同一ライ
ン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金属配線により接
続して抵抗ラダーを構成すると共に、単位抵抗と金属配
線との合計の抵抗値について抵抗ラダーの全長で同一化
を図ったことを特徴とする。
The resistance ladder type D / A converter of the second aspect of the present invention comprises a resistance ladder in which unit resistances (R11 etc. in FIG. 6) are connected in series, and a reference voltage (REF in FIG. 6) generated by the resistance ladder.
1, REF2) are provided with a switch (SW11, etc. in FIG. 6) corresponding to a unit resistance of a plurality of channels (two channels in FIG. 6) for independently selecting divided resistance voltage divisions, and one switch for each channel. A resistance ladder type digital / analog converter for extracting one of the resistance voltage divisions as an analog output voltage (01-1 etc. in FIG. 6) by a digital input signal (X1-1 etc. in FIG. 6) from the resistance ladder When laying out the digital-to-analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line with the unit resistors shared by the switches of each channel sandwiched between the unit resistors. In addition to configuring the resistance ladder by connecting with metal wiring, the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring was made uniform throughout the length of the resistance ladder. To.

【0018】この構成では、複数のチャンネルで1つの
抵抗ラダーを共用するため、共用せずに1チャンネル分
のレイアウトパターンを複数個配置するよりは集積回路
のチップ面積を縮小できる。更に、各チャンネルのスイ
ッチが共用する単位抵抗を挟む形で単位抵抗とスイッチ
とを同一ライン上で交互に配置するため、回路図どおり
に各素子を配置するよりは、各チャンネルのスイッチと
単位抵抗との間を接続する配線を最短、かつ同一長とす
ることができるようになる。
In this configuration, since one resistance ladder is shared by a plurality of channels, the chip area of the integrated circuit can be reduced as compared with the case where a plurality of layout patterns for one channel are arranged without sharing. Further, since the unit resistance and the switch are alternately arranged on the same line so as to sandwich the unit resistance shared by the switches of each channel, the switch and the unit resistance of each channel are not arranged as in the circuit diagram. It becomes possible to make the wiring connecting between and the shortest and to have the same length.

【0019】更に、金属配線はスイッチとは異なる層、
例えばスイッチ層の上層に形成すれば、金属配線のスペ
ースを広くとれるため、金属配線の配線抵抗を小さくす
ることができる。具体的には、N型ウェル層(図4の3
9)に形成されたP型拡散層(図4の31,32)をソ
ース電極およびドレイン電極としN型ウェル層の上層に
形成されたゲート電極(図4の30)を有し、スイッチ
として機能するPチャネルMOSFETと、ゲート電極
の層と同層に形成された単位抵抗領域(図4の38)
と、ソース電極と単位抵抗領域の第1端子、およびドレ
イン電極とアナログ出力信号とを接続し、単位抵抗領域
の上層に形成された第1層金属配線(図4の35)と、
単位抵抗領域の第1端子,第2端子を隣り合う単位抵抗
の第2端子,第1端子、ゲート電極をディジタル入力信
号と接続し、第1層金属配線の上層に形成された第2層
金属配線(図4の36)とで構成する。
Further, the metal wiring is a layer different from the switch,
For example, if it is formed on the upper layer of the switch layer, the space for the metal wiring can be widened, so that the wiring resistance of the metal wiring can be reduced. Specifically, the N-type well layer (3 in FIG.
The P-type diffusion layer (31 and 32 in FIG. 4) formed in 9) is used as a source electrode and a drain electrode, and the gate electrode (30 in FIG. 4) is formed on the upper layer of the N-type well layer to function as a switch. P-channel MOSFET and a unit resistance region formed in the same layer as the gate electrode layer (38 in FIG. 4)
And a first-layer metal wiring (35 in FIG. 4) formed in the upper layer of the unit resistance region, connecting the source electrode and the first terminal of the unit resistance region, and the drain electrode to the analog output signal,
A second layer metal formed on the upper layer of the first layer metal wiring by connecting the first terminal and the second terminal of the unit resistance region to the second terminal, the first terminal and the gate electrode of the adjacent unit resistance with the digital input signal. Wiring (36 in FIG. 4).

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】第1の本発明の抵抗ラダー型D/
A変換器は、単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、該
抵抗ラダーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を選択
する単位抵抗対応のスイッチとを備え、ディジタル入力
信号により抵抗分圧の一つをアナログ出力電圧として取
り出す抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器におい
て、該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導
体集積回路チップにレイアウトする上で、単位抵抗とス
イッチとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間
を金属配線により接続して抵抗ラダーを構成すると共
に、単位抵抗と金属配線との合計の抵抗値について抵抗
ラダーの全長で同一化を図ったものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The resistance ladder type D / of the first present invention
The A converter includes a resistance ladder in which unit resistances are connected in series, and a switch corresponding to the unit resistance that selects a resistance voltage division obtained by dividing the reference voltage by the resistance ladder. One of the resistance voltage divisions is performed by a digital input signal. In the resistance ladder type digital / analog converter for taking out as an analog output voltage, when laying out the resistance ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, unit resistors and switches are alternately arranged on the same line. The resistance ladder is configured by connecting the unit resistances with metal wiring, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is made uniform over the entire length of the resistance ladder.

【0021】第2の本発明の抵抗ラダー型D/A変換器
は、単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、該抵抗ラダ
ーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を独立に選択す
る複数チャンネルの単位抵抗対応のスイッチとを備え、
各チャンネルの一つのスイッチからディジタル入力信号
により抵抗分圧の一つをアナログ出力電圧として取り出
す抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器であって、
該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集
積回路チップにレイアウトする上で、各チャンネルのス
イッチが共用する単位抵抗を挟む形で単位抵抗とスイッ
チとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を金
属配線により接続して抵抗ラダーを構成すると共に、単
位抵抗と金属配線との合計の抵抗値について抵抗ラダー
の全長で同一化を図ったものである。
The resistance ladder type D / A converter of the second aspect of the present invention comprises a resistance ladder in which unit resistances are connected in series, and a plurality of channels for independently selecting a resistance voltage division in which a reference voltage is divided by the resistance ladder. Equipped with a switch for unit resistance,
A resistance ladder type digital / analog converter for taking out one of resistance division voltages as an analog output voltage from one switch of each channel by a digital input signal,
When laying out the resistance ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line so as to sandwich the unit resistors shared by the switches of the respective channels, and the unit resistors are arranged. The resistance ladder is formed by connecting the two to each other with a metal wiring, and the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is made uniform over the entire length of the resistance ladder.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0023】具体的な内容に入る前に、本発明の基本的
な考え方を図1および図2により説明する。図1は本発
明の素子配置略図であり、従来技術を示した図8と対比
できる形で表示している。本発明では、図1に示すよう
に、単位抵抗10とスイッチ14とが同一のライン上に
交互に配置されている。隣り合う単位抵抗10の間は、
スイッチ14の上を跨ぐ形の金属配線13とコンタクト
12によって接続している。この金属配線13は折返し
部の金属配線15と容易に同一の抵抗値とすることがで
きる。また、金属配線13および金属配線15は上層の
配線層に配置されるので、それらの面積を大きく、した
がって抵抗値は小さくできる。
Before going into a specific content, the basic idea of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic view of the element arrangement of the present invention, and is shown in a form that can be compared with FIG. 8 showing the prior art. In the present invention, as shown in FIG. 1, the unit resistors 10 and the switches 14 are alternately arranged on the same line. Between the adjacent unit resistors 10,
The metal wiring 13 that straddles the switch 14 is connected to the contact 12. The metal wiring 13 can easily have the same resistance value as the metal wiring 15 in the folded portion. Further, since the metal wiring 13 and the metal wiring 15 are arranged in the upper wiring layer, their area can be increased, and therefore the resistance value can be reduced.

【0024】図2は、図1の素子配置に対する抵抗の配
置を示し、図9と対比できる形で表示している。上述の
ように、単位抵抗10とスイッチ14とが同一のライン
上に交互に配置されるため、単位抵抗10の抵抗値と金
属配線13の配線抵抗値との合計の抵抗値を、「新」単
位抵抗R××(××は11,12等)の抵抗値Rと見な
せることができる。また、折返し部では、同様の理由か
ら、図10におけるように折返し部を行き来させるまで
もなく、図9に示した配線抵抗r,r’の差を極小とす
ることができる。
FIG. 2 shows the arrangement of resistors with respect to the element arrangement of FIG. 1 and is shown in a form that can be compared with FIG. As described above, since the unit resistance 10 and the switch 14 are alternately arranged on the same line, the total resistance value of the resistance value of the unit resistance 10 and the wiring resistance value of the metal wiring 13 is “new”. It can be regarded as the resistance value R of the unit resistance RXX (XX is 11, 12, etc.). In addition, for the same reason, it is possible to minimize the difference between the wiring resistances r and r ′ shown in FIG. 9 without having to go back and forth between the folded portions as in FIG. 10 for the same reason.

【0025】図3は、本発明の一実施例である分解能4
ビットのD/A変換器の回路図を示す。図3において、
基準電圧REF1と基準電圧REF2との間に直列接続
され、基準電圧REF1と基準電圧REF2の電位差を
分割する16個の単位抵抗R11〜R14,R21〜R
24,R31〜R34およびR41〜R44が4行4列
のマトリックス構成で配列されている。マトリックスの
横軸はデコードされたディジタル入力信号X1〜X4、
縦軸はアナログ出力電圧01〜04である。各単位抵抗
と1対1対応に、PチャネルMOSFETであるスイッ
チSW11〜SW14,SE21〜SW24,SW31
〜SW34およびSW41〜SW44が設けられてい
る。各スイッチSWを構成するPチャネルMOSFET
のソース端子Sは抵抗ラダー、ドレイン端子Dは縦軸の
アナログ出力電圧01〜04、ゲート端子Gは横軸のデ
ィジタル入力信号Xにそれぞれ接続されている。
FIG. 3 shows a resolution 4 which is an embodiment of the present invention.
3 shows a circuit diagram of a bit D / A converter. In FIG.
Sixteen unit resistors R11 to R14 and R21 to R that are connected in series between the reference voltage REF1 and the reference voltage REF2 and divide the potential difference between the reference voltage REF1 and the reference voltage REF2.
24, R31 to R34 and R41 to R44 are arranged in a matrix configuration of 4 rows and 4 columns. The horizontal axis of the matrix is the decoded digital input signals X1 to X4,
The vertical axis represents the analog output voltages 01 to 04. Switches SW11 to SW14, SE21 to SW24, SW31, which are P-channel MOSFETs, have a one-to-one correspondence with each unit resistance.
SW34 and SW41 to SW44 are provided. P-channel MOSFET forming each switch SW
The source terminal S is connected to the resistance ladder, the drain terminal D is connected to the analog output voltage 01 to 04 on the vertical axis, and the gate terminal G is connected to the digital input signal X on the horizontal axis.

【0026】本発明の特徴は、この回路図上では、抵抗
ラダーの折返し部に配された単位抵抗R24,R31お
よびR44に表わされている。この位置の抵抗は、図7
および図8に示したように、従来では単位抵抗が二分割
配置されていたのである。本発明では、このように抵抗
ラダー上の全抵抗を同一抵抗値の単位抵抗R××とする
ことによって、D/A変換器の精度を高めるようにし
た。このあたりの詳細は図4に示すレイアウトパターン
図を参照しながら後述する。
The features of the present invention are represented in the circuit diagram by the unit resistors R24, R31 and R44 arranged at the folded portion of the resistor ladder. The resistance at this position is
As shown in FIG. 8 and FIG. 8, the unit resistance is conventionally divided into two parts. In the present invention, the accuracy of the D / A converter is improved by setting the total resistance on the resistance ladder to the unit resistance Rxx having the same resistance value. Details of this will be described later with reference to the layout pattern diagram shown in FIG.

【0027】4ビットのディジタル入力信号の内の2ビ
ットは、デコーダ(図示省略)で解読されてディジタル入
力信号X1〜X4となり、ディジタル入力信号の内の残
り2ビットは、デコーダで解読されてアナログ出力電圧
01〜04の内のいずれか一つを選択するのに使用され
る。つまり、いずれか一つが活性化されるディジタル入
力信号Xによって4つのスイッチSWが抵抗ラダー上の
分圧をソース端子Sからドレイン端子Dに導出し、これ
らドレイン端子Dが接続された4つのアナログ出力電圧
01〜04の内の一つがスイッチSWにより選択される
のである。なお、図3では、図面の煩雑化を回避するた
めに分解能4ビットのD/A変換器を示したが、本発明
はもっと多ビットの分解能のD/A変換器を想定してい
る。また、スイッチはnチャネルMOSFET、または
nチャネル、pチャネルMOSFETを並列接続したC
MOS構成であってもよい。
Two bits of the 4-bit digital input signal are decoded by a decoder (not shown) to become digital input signals X1 to X4, and the remaining 2 bits of the digital input signal are decoded by a decoder and converted into analog signals. It is used to select any one of the output voltages 01 to 04. That is, the four switches SW derive the voltage division on the resistance ladder from the source terminal S to the drain terminal D by the digital input signal X, one of which is activated, and the four analog outputs to which these drain terminals D are connected. One of the voltages 01 to 04 is selected by the switch SW. Although a D / A converter having a resolution of 4 bits is shown in FIG. 3 in order to avoid complication of the drawing, the present invention assumes a D / A converter having a resolution of more bits. The switch is an n-channel MOSFET, or a C in which n-channel and p-channel MOSFETs are connected in parallel.
It may have a MOS structure.

【0028】図4は、図3の回路図に対応したレイアウ
トパターン図である。このレイアウトパターン図は、白
地,点を施した部分,横線を施した部分,斜線を施した
部分の順に下から上へ多層構造を形成している。図4に
おいて、30はディジタル入力信号X1〜X4が供給さ
れるスイッチSWのゲート電極、31はスイッチSWの
ドレイン端子Dに対応するP型拡散電極、32はスイッ
チSWのソース端子Sに対応するP型拡散電極、33は
スイッチSWを構成するPチャネルMOSFETのバッ
クゲートに対するN型拡散電極を示す。横線が施された
部分35は第1層金属配線、斜線が施された部分36は
第2層金属配線、黒く塗りつぶされた小さい正方形37
は第1層金属配線と第2層金属配線を接続するビアホー
ル、34は拡散層と電極または第1層金属配線とを接続
するコンタクトを示す。30〜34を含む点線で囲まれ
た領域39がN型ウェル層である。
FIG. 4 is a layout pattern diagram corresponding to the circuit diagram of FIG. In this layout pattern diagram, a multilayer structure is formed from bottom to top in the order of a white background, a dotted portion, a horizontal line portion, and a diagonal line portion. 4, 30 is a gate electrode of the switch SW to which the digital input signals X1 to X4 are supplied, 31 is a P-type diffusion electrode corresponding to the drain terminal D of the switch SW, and 32 is P corresponding to the source terminal S of the switch SW. A type diffusion electrode 33 is an N type diffusion electrode for the back gate of the P-channel MOSFET that constitutes the switch SW. The portion 35 with horizontal lines is the first-layer metal wiring, the portion 36 with diagonal lines is the second-layer metal wiring, and a small square 37 filled with black.
Is a via hole connecting the first layer metal wiring and the second layer metal wiring, and 34 is a contact connecting the diffusion layer and the electrode or the first layer metal wiring. A region 39 surrounded by a dotted line including 30 to 34 is an N-type well layer.

【0029】点が施された領域38が単位抵抗領域であ
り、スイッチSWを構成するPチャネルMOSFETの
ソース・ドレイン領域形成時に同時に形成されたP型高
濃度拡散層からなる。単位抵抗について、高い抵抗値を
得たい場合は層抵抗の高いN型およびP型の拡散抵抗を
用い、低い抵抗値を得たい場合は層抵抗の低いポリシリ
コン抵抗を用いるのが一般的である。
The dotted area 38 is a unit resistance area, and is composed of a P-type high-concentration diffusion layer formed at the same time when the source / drain areas of the P-channel MOSFET forming the switch SW are formed. Regarding the unit resistance, it is general to use N-type and P-type diffusion resistors having a high layer resistance to obtain a high resistance value, and use polysilicon resistors having a low layer resistance to obtain a low resistance value. .

【0030】次に、各素子の配置配線方法について説明
する。スイッチSWと単位抵抗領域38を上下に配置
し、これを一組として縦に4個、横に4個並べる。右上
の単位抵抗38は基準電圧REF1に接続される単位抵
抗R11、左上の単位抵抗38は基準電圧REF2に接
続される単位抵抗R41である。これらの接続はコンタ
クト34とビアホール37を介して行われる。単位抵抗
R11の基準電圧REF1に接続された側と反対側は、
その上に配置されたスイッチSW11のソース電極S、
すなわちP型拡散電極32に第1層金属配線35を介し
て接続される。また、ビアホール37を介して第2層金
属配線36に取り出され、次の単位抵抗R12に接続さ
れる。
Next, a method of placing and wiring each element will be described. The switch SW and the unit resistance region 38 are arranged vertically, and four sets are arranged vertically and four pieces are arranged horizontally as one set. The unit resistor 38 on the upper right is a unit resistor R11 connected to the reference voltage REF1, and the unit resistor 38 on the upper left is a unit resistor R41 connected to the reference voltage REF2. These connections are made via the contact 34 and the via hole 37. The side opposite to the side connected to the reference voltage REF1 of the unit resistor R11 is
The source electrode S of the switch SW11 arranged thereon,
That is, it is connected to the P-type diffusion electrode 32 via the first-layer metal wiring 35. Further, it is taken out to the second layer metal wiring 36 through the via hole 37 and connected to the next unit resistor R12.

【0031】縦方向の4つのスイッチSWのゲート電極
G、すなわちゲート電極30は、ビアホール37を介し
て第2層金属配線36に導かれ、そこからディジタル入
力信号Xが供給される。縦方向の4つのバックゲートB
Gに対するN型拡散層33も同様にビアホール37を介
して第2層金属配線36に導かれる。横方向の4つのス
イッチSWのドレイン電極D、すなわちP型拡散電極3
1は、第1層金属配線35に導かれ、そこからアナログ
出力電圧01〜04が取り出される。なお、図4でディ
ジタル入力信号Xとアナログ出力電圧01〜04とされ
た部分は、実際には導体であるが、便宜上、その導体上
の信号と電圧の名称をそのまま使用した。
The gate electrodes G of the four vertical switches SW, that is, the gate electrodes 30 are led to the second-layer metal wiring 36 through the via holes 37, and the digital input signal X is supplied thereto. Vertical four back gates B
The N-type diffusion layer 33 for G is similarly guided to the second layer metal wiring 36 through the via hole 37. The drain electrodes D of the four lateral switches SW, that is, the P-type diffusion electrodes 3
1 is led to the first-layer metal wiring 35, from which the analog output voltages 01 to 04 are taken out. In FIG. 4, the portions where the digital input signal X and the analog output voltages 01 to 04 are actually conductors, but for convenience, the names of signals and voltages on the conductors are used as they are.

【0032】このレイアウト方法で配線した場合でも、
図4に示すように、折返し部1と折返し部2は存在する
ことになる。折返し部1は単位抵抗R14と単位抵抗R
24、または単位抵抗R34と単位抵抗R44を接続す
るにあたり、単位抵抗の下側のビアホール37間で第1
層金属配線35の上を第2層金属配線36で接続してい
る。これに対して、折返し部2は単位抵抗R34と単位
抵抗R44を接続するにあたり、単位抵抗R21と単位
抵抗R31の上側のビアホール37間でスイッチSW2
1とスイッチSW31の上を第2層金属配線36で接続
している。しかし、折返し部1と2は配線長が異なる
が、この違いは配線幅を変えることにより解消できる。
そして、折返し部も単位抵抗間の接続と同じ素材である
第2層金属配線36を使用しているため、折返し部の配
線抵抗を含めた全抵抗の抵抗値を要求値どおりに設計す
ることが可能である。その結果、所望の精度のアナログ
出力電圧を得ることができるようになる。
Even when wiring is performed by this layout method,
As shown in FIG. 4, the folded portion 1 and the folded portion 2 are present. The folded portion 1 includes a unit resistance R14 and a unit resistance R.
24, or the unit resistance R34 and the unit resistance R44 are connected, the first via between the via holes 37 on the lower side of the unit resistance.
The second layer metal wiring 36 connects the layer metal wiring 35. On the other hand, when connecting the unit resistors R34 and R44, the folding unit 2 connects the switch SW2 between the via holes 37 above the unit resistors R21 and R31.
1 and the switch SW31 are connected by the second layer metal wiring 36. However, although the folded portions 1 and 2 have different wiring lengths, this difference can be eliminated by changing the wiring width.
Since the folded portion also uses the second-layer metal wiring 36 made of the same material as the connection between the unit resistors, the resistance value of the total resistance including the wiring resistance of the folded portion can be designed as required. It is possible. As a result, an analog output voltage with desired accuracy can be obtained.

【0033】図5は、上述の各素子の配置配線方法をよ
り明確にするためのレイアウトパターン図である。図5
(A)は、図4において4回繰返されているブロックの
一つのレイアウトパターン図を抽出したもの、図5
(B)は、図5(A)から第2金属配線36を削除した
場合のレイアウトパターン図、図5(C)は、図5
(B)から第1金属配線35とビアホール37を削除し
た場合のレイアウトパターン図をそれぞれ示す。
FIG. 5 is a layout pattern diagram for clarifying the arrangement and wiring method of each element described above. Figure 5
FIG. 5A is an extracted layout pattern diagram of one block which is repeated four times in FIG.
FIG. 5B is a layout pattern diagram when the second metal wiring 36 is removed from FIG. 5A, and FIG.
Layout pattern diagrams when the first metal wiring 35 and the via hole 37 are removed from FIG.

【0034】図5(C)を参照すると、N型ウェル層3
9にコンタクト34を有するP型拡散電極31,32と
N型拡散電極33とが形成され、P型拡散電極31,3
2の上層にゲート電極30が配されている。また、ゲー
ト電極30と同じ層に単位抵抗領域38が形成されてい
る。
Referring to FIG. 5C, the N-type well layer 3
P-type diffusion electrodes 31, 32 having contacts 34 at 9 and N-type diffusion electrodes 33 are formed, and P-type diffusion electrodes 31, 3 are formed.
The gate electrode 30 is disposed on the upper layer of the second layer. Further, a unit resistance region 38 is formed in the same layer as the gate electrode 30.

【0035】図5(B)では、ゲート電極30とP型拡
散電極31,32とN型拡散電極33とコンタクト34
とに第1層金属配線35が施されている。これによっ
て、P型拡散電極31(スイッチSWのドレイン端子
D)とアナログ出力電圧01、およびP型拡散電極32
(スイッチSWのソース端子S)と単位抵抗領域38の
下方のコンタクト34とがそれぞれ接続される。
In FIG. 5B, the gate electrode 30, the P-type diffusion electrodes 31 and 32, the N-type diffusion electrode 33, and the contact 34.
The first-layer metal wiring 35 is applied to and. As a result, the P-type diffusion electrode 31 (drain terminal D of the switch SW), the analog output voltage 01, and the P-type diffusion electrode 32 are provided.
(The source terminal S of the switch SW) and the contact 34 below the unit resistance region 38 are connected to each other.

【0036】図5(A)では、ゲート電極30に第2層
金属配線36によってディジタル入力信号X0〜X4が
接続されている。また、単位抵抗領域38に対する第1
基準電圧REF1,第2基準電圧REF2の接続、次の
単位抵抗領域38への接続、抵抗ラダーの折返し部の接
続、N型拡散電極33とバックゲートBGとの接続が第
2層金属配線36によってされている。
In FIG. 5A, the digital input signals X0 to X4 are connected to the gate electrode 30 by the second layer metal wiring 36. In addition, the first for the unit resistance region 38
The connection of the reference voltage REF1 and the second reference voltage REF2, the connection to the next unit resistance region 38, the connection of the folded portion of the resistance ladder, and the connection between the N-type diffusion electrode 33 and the back gate BG are performed by the second layer metal wiring 36. Has been done.

【0037】図6は本発明の他の実施例である分解能4
ビットのD/A変換器の回路図、図7はそのレイアウト
パターン図を示す。この実施例は、上述の実施例と同じ
分解能4ビットのD/A変換器を2式提供するものであ
るが、抵抗ラダーを共用した点に特徴がある。図6,図
7において、図3,図4と共通する部分には同一の参照
番号を付している。このD/A変換器は2式が独立して
動作する、つまり2チャンネルで動作する。ディジタル
入力信号Xとアナログ出力電圧01〜04は、チャンネ
ルを区別するために各記号の後に−1,−2を付した。
FIG. 6 shows a resolution 4 according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a circuit diagram of the D / A converter of bits, and FIG. 7 is a layout pattern diagram thereof. This embodiment provides two D / A converters with the same 4-bit resolution as the above-mentioned embodiments, but is characterized in that the resistance ladder is shared. 6 and 7, parts common to those in FIGS. 3 and 4 are given the same reference numerals. This D / A converter operates in two independent manners, that is, operates in two channels. In the digital input signal X and the analog output voltages 01 to 04, -1 and -2 are added after each symbol to distinguish the channels.

【0038】図7において、1つの単位抵抗を挟む形で
チャンネル1とチャンネル2のスイッチSWを配置し、
これを1組として図4におけるのと同様に繰返して接続
している。この結果、図6の回路図どおりに各素子を配
置するよりは、各チャンネルのスイッチSWと単位抵抗
との間を接続する配線を最短、かつ同一長とすることが
できる。図6の回路図どおりに配置すると、例えば、チ
ャンネル1のスイッチSW14から単位抵抗R14への
配線長とチャンネル2のスイッチSW14から単位抵抗
R14への配線長とでは明かに差がある。また、チャン
ネル1のスイッチSW11から単位抵抗R11への配線
長とチャンネル1のスイッチSW14から単位抵抗R1
4への配線長とでも同様である。図7を参照すれば、こ
のような差は無くなっていることが分かる。
In FIG. 7, the switch SW of the channel 1 and the switch SW of the channel 2 are arranged so as to sandwich one unit resistor,
This is set as one set and is repeatedly connected in the same manner as in FIG. As a result, the wiring connecting the switch SW of each channel and the unit resistance can be made the shortest and have the same length, rather than arranging each element as in the circuit diagram of FIG. When arranged according to the circuit diagram of FIG. 6, for example, there is a clear difference between the wiring length from the switch SW14 of the channel 1 to the unit resistance R14 and the wiring length from the switch SW14 of the channel 2 to the unit resistance R14. In addition, the wiring length from the switch SW11 of the channel 1 to the unit resistance R11 and the switch SW14 of the channel 1 to the unit resistance R1
The same applies to the wiring length to 4. With reference to FIG. 7, it can be seen that such a difference disappears.

【0039】ただ、各単位抵抗間を接続する第2層金属
配線36の長さは、1チャンネル分のスイッチSWが4
つ増えた分長くなる。そこで、この部分の配線抵抗を小
さくするために配線幅を太くし、折返し部1の配線幅を
細くすることによって配線抵抗を同一にしている。この
結果、チャンネル1とチャンネル2のアナログ出力電圧
は全く同一になり、チャンネル間のバラツキを最小に押
さえることができる。
However, the length of the second-layer metal wiring 36 connecting the unit resistors is 4 for the switch SW for one channel.
The more you add, the longer it becomes. Therefore, in order to reduce the wiring resistance of this portion, the wiring width is made thick and the wiring width of the folded portion 1 is made thin to make the wiring resistance the same. As a result, the analog output voltages of channel 1 and channel 2 become exactly the same, and the variation between channels can be minimized.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の第1の効果は、単位抵抗とスイ
ッチとを同一ライン上で交互に配置し、単位抵抗の間を
金属配線により接続することとしたため、抵抗ラダーが
折り返される場合には、単位抵抗と金属配線との合計の
抵抗値について折返し部をも含めて抵抗ラダーの全長で
同一化が容易に実現できるので、構成がシンプルで高精
度の抵抗ラダー型D/A変換器を提供することができる
ということにある。
The first effect of the present invention is that the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring. Therefore, when the resistance ladder is folded back, Since the total resistance value of the unit resistance and metal wiring can be easily equalized over the entire length of the resistance ladder including the folded portion, the resistance ladder type D / A converter with a simple structure and high accuracy can be realized. It can be provided.

【0041】また、本発明の第2の効果は、単位抵抗と
スイッチを接続する金属配線をスイッチとは異なる層、
例えばスイッチ層の上層に形成できるため、、金属配線
のスペースを広くとれるため、金属配線の配線抵抗を小
さくすることができるので、D/A変換器の多ビット化
につれて低抵抗化が要請される単位抵抗に対応して配線
抵抗を低くさせる抵抗ラダー型D/A変換器を提供する
ことにある。
The second effect of the present invention is that the metal wiring connecting the unit resistance and the switch is formed in a layer different from that of the switch,
For example, since it can be formed in the upper layer of the switch layer, the space for the metal wiring can be widened, and the wiring resistance of the metal wiring can be reduced. Therefore, the resistance reduction is required as the number of bits of the D / A converter increases. An object of the present invention is to provide a resistance ladder type D / A converter that lowers wiring resistance corresponding to unit resistance.

【0042】更に、本発明の第3の効果は、複数チャン
ネルで1つの抵抗ラダーを共用する抵抗ラダー型D/A
変換器では、各チャンネルのスイッチが共用する単位抵
抗を挟む形で単位抵抗とスイッチとを同一ライン上で交
互に配置できるため、回路図どおりに各素子を配置する
よりは、各チャンネルのスイッチと単位抵抗との間を接
続する配線を最短、かつ同一長とすることができるとい
うことである。
Furthermore, a third effect of the present invention is a resistance ladder type D / A in which one resistance ladder is shared by a plurality of channels.
In the converter, the unit resistance and the switch can be arranged alternately on the same line with the unit resistance shared by the switches of each channel sandwiched between them.Therefore, rather than arranging each element according to the circuit diagram, This means that the wiring connecting the unit resistors can be made the shortest and have the same length.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の基本構成を説明するためのD/A変換
器における素子配置略図
FIG. 1 is a schematic diagram of element arrangement in a D / A converter for explaining the basic configuration of the present invention.

【図2】図1の素子配置に対する抵抗の配置図FIG. 2 is a layout view of resistors for the device layout of FIG.

【図3】本発明の一実施例である分解能4ビットのD/
A変換器の回路図
FIG. 3 is a diagram showing a 4-bit resolution D / which is an embodiment of the present invention.
Circuit diagram of A converter

【図4】図3の回路図に対応したレイアウトパターン図FIG. 4 is a layout pattern diagram corresponding to the circuit diagram of FIG.

【図5】図4のレイアウトパターン図の詳細図FIG. 5 is a detailed view of the layout pattern diagram of FIG.

【図6】本発明の他の実施例である分解能4ビットの2
チャンネルD/A変換器の回路図
FIG. 6 is another embodiment of the present invention, 2 with 4-bit resolution.
Circuit diagram of channel D / A converter

【図7】図6の回路図に対応したレイアウトパターン図7 is a layout pattern diagram corresponding to the circuit diagram of FIG.

【図8】従来技術のD/A変換器における素子配置略図FIG. 8 is a schematic diagram of device arrangement in a D / A converter of the related art.

【図9】図8の素子配置に対する抵抗の配置図9 is a layout diagram of resistors for the device layout of FIG.

【図10】従来例のD/A変換器におけるレイアウトパ
ターン図
FIG. 10 is a layout pattern diagram of a conventional D / A converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

01〜04 アナログ出力電圧 10 単位抵抗 11,13 金属配線 12,34 コンタクト 14 スイッチ 30 ゲート電極 31,32 P型拡散電極 33 N型拡散層 35 第1層金属配線 36 第2層金属配線 37 ビアホール 38 単位抵抗領域 39 N型ウェル層 01-1〜04-1 アナログ出力電圧 01-2〜04-2 アナログ出力電圧 R 単位抵抗 REF1,REF2 基準電圧 SW スイッチ X1〜X4 ディジタル入力信号 X1-1〜X4-1 ディジタル入力信号 X1-2〜X4-2 ディジタル入力信号 01 to 04 analog output voltage 10 unit resistance 11,13 Metal wiring 12,34 contacts 14 switch 30 gate electrode 31, 32 P-type diffusion electrode 33 N-type diffusion layer 35 First layer metal wiring 36 Second layer metal wiring 37 Beer Hall 38 Unit resistance area 39 N-type well layer 01-1 to 04-1 Analog output voltage 01-2 to 04-2 Analog output voltage R unit resistance REF1, REF2 reference voltage SW switch X1 to X4 Digital input signal X1-1 to X4-1 Digital input signal X1-2 to X4-2 Digital input signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 1/00 - 1/88 H01L 27/04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03M 1/00-1/88 H01L 27/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、
該抵抗ラダーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を選
択する前記単位抵抗対応のスイッチとを備え、ディジタ
ル入力信号により前記抵抗分圧の一つをアナログ出力電
圧として取り出す抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変
換器において、 該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集
積回路チップにレイアウトする上で、前記単位抵抗と前
記スイッチとを同一ライン上で交互に配置し、前記単位
抵抗の間を金属配線により接続して前記抵抗ラダーを構
成すると共に、前記単位抵抗と前記金属配線との合計の
抵抗値について前記抵抗ラダーの全長で同一化を図った
ことを特徴とする抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変
換器。
1. A resistor ladder in which unit resistors are connected in series,
A resistor ladder type digital / analog converter for selecting a resistance voltage division obtained by dividing the reference voltage by the resistance ladder, corresponding to the unit resistance, and taking out one of the resistance voltage divisions as an analog output voltage by a digital input signal. In arranging the resistance ladder type digital / analog converter on a semiconductor integrated circuit chip, the unit resistors and the switches are alternately arranged on the same line, and the unit resistors are connected by metal wiring. The resistance ladder type digital / analog converter is characterized in that the resistance ladder is configured so that the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is made uniform over the entire length of the resistance ladder.
【請求項2】 単位抵抗を直列接続した抵抗ラダーと、
該抵抗ラダーにより基準電圧が分割された抵抗分圧を独
立に選択する複数チャンネルの前記単位抵抗対応のスイ
ッチとを備え、各チャンネルの一つのスイッチからディ
ジタル入力信号により前記抵抗分圧の一つをアナログ出
力電圧として取り出す抵抗ラダー型ディジタル/アナロ
グ変換器であって、 該抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器を半導体集
積回路チップにレイアウトする上で、前記各チャンネル
のスイッチが共用する単位抵抗を挟む形で前記単位抵抗
と前記スイッチとを同一ライン上で交互に配置し、前記
単位抵抗の間を金属配線により接続して前記抵抗ラダー
を構成すると共に、前記単位抵抗と前記金属配線との合
計の抵抗値について前記抵抗ラダーの全長で同一化を図
ったことを特徴とする抵抗ラダー型ディジタル/アナロ
グ変換器。
2. A resistor ladder in which unit resistors are connected in series,
And a switch corresponding to the unit resistance of a plurality of channels for independently selecting a resistance voltage division in which the reference voltage is divided by the resistance ladder, and one of the resistance voltage divisions is selected by a digital input signal from one switch of each channel. A resistance ladder type digital / analog converter that is taken out as an analog output voltage, wherein a unit resistance shared by the switches of the respective channels is sandwiched when the resistance ladder type digital / analog converter is laid out on a semiconductor integrated circuit chip. The unit resistance and the switch are alternately arranged on the same line, and the resistance ladder is configured by connecting the unit resistances by metal wiring, and the total resistance of the unit resistance and the metal wiring is The resistance ladder type digital / analog is characterized in that the values are made uniform over the entire length of the resistance ladder. Log converter.
【請求項3】 前記抵抗ラダーが折り返される場合に、
前記単位抵抗と前記金属配線との合計の抵抗値について
前記折返し部を含めて前記抵抗ラダーの全長で同一化を
図った請求項1または請求項2に記載の抵抗ラダー型デ
ィジタル/アナログ変換器。
3. When the resistance ladder is folded back,
The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 1 or 2, wherein the total resistance value of the unit resistance and the metal wiring is made uniform in the entire length of the resistance ladder including the folded portion.
【請求項4】 前記金属配線は前記スイッチとは異なる
層に形成される請求項1ないし請求項3のいずれかに記
載の抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器。
4. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 1, wherein the metal wiring is formed in a layer different from that of the switch.
【請求項5】 前記金属配線は前記スイッチの上層に形
成される請求項4に記載の抵抗ラダー型ディジタル/ア
ナログ変換器。
5. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 4, wherein the metal wiring is formed on an upper layer of the switch.
【請求項6】 第1極性のウェル層に形成された第2極
性の拡散層をソース電極およびドレイン電極として前記
第1極性のウェル層の上層に形成されたゲート電極を有
し、前記スイッチとして機能する第2極性のMOSFE
Tと、 前記ゲート電極の層と同層に形成された単位抵抗領域
と、 前記ソース電極と前記単位抵抗領域の第1端子、および
前記ドレイン電極と前記アナログ出力信号とを接続し、
前記単位抵抗領域の上層に形成された第1層金属配線
と、 前記単位抵抗領域の第1端子,第2端子を隣り合う単位
抵抗の第2端子,第1端子、前記ゲート電極を前記ディ
ジタル入力信号と接続し、前記第1層金属配線の上層に
形成された第2層金属配線とから成る請求項5に記載の
抵抗ラダー型ディジタル/アナログ変換器。
6. A switch having the second polarity diffusion layer formed in the first polarity well layer as a source electrode and a drain electrode formed on the upper layer of the first polarity well layer, and the switch serving as the switch. Functional second polarity MOSFE
T, a unit resistance region formed in the same layer as the gate electrode layer, the source electrode and the first terminal of the unit resistance region, and the drain electrode and the analog output signal are connected,
The first layer metal wiring formed in the upper layer of the unit resistance region, the first terminal and the second terminal of the unit resistance region adjacent to the second terminal, the first terminal, and the gate electrode of the unit resistance are digitally input. 6. The resistance ladder type digital / analog converter according to claim 5, wherein the resistance ladder type digital / analog converter includes a second layer metal wiring connected to a signal and formed on an upper layer of the first layer metal wiring.
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