JP4036688B2 - 自動配置配線用スタンダードセルライブラリ及び半導体集積装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数電源用スタンダードセル、自動配置配線用スタンダードセルライブラリ、電源配線方法及び半導体集積装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディジタル回路の高速化、高機能化に伴い、半導体集積回路の高速化、高集積化が進んでいる。回路の大規模化により、標準セルライブラリを使用したレイアウト設計が一般的に行われている。また、一方で回路の高速化、高集積化により消費電力が問題化しており、回路の消費電力に占めるクロックツリー部での消費電力が大きいため、クロックツリー部での低消費電力化が求められている。
【0003】
標準セルライブラリを使用したレイアウト設計について説明する。図1は標準セルライブラリのスタンダードセルの例であり、電源線101、接地線102、トランジスタのゲート103、Nウェル104、Pウェル105、Pチャンネルの拡散領域106、Nチャンネルの拡散領域107により構成されている。ここで標準セルライブラリのスタンダードセルは、電源線101、接地線102の配線層、太さ及び高さが同一になるよう設計されている。標準セルライブラリを使用したブロックレイアウトとして、スタンダードセルの配列の向きを変えずに配置する方法と、ブロックの偶数列と奇数列とでスタンダードセルの配列の向きが逆になるよう配置する方法の2種類がある。
【0004】
図2(a)はスタンダードセルの配列の向きを変えずに配置した場合のブロックレイアウト例である。図2(a)のようにスタンダードセルの電源線はセルを隣接して配置することにより電源線101が列方向両側のセルの電源線101と接続し、接地線102が列方向両側のセルの接地線102と接続するため、2つのセル列で2本の電源線と接地線が形成される。図面上で上側の第1のセル列と図面上で下側の第2のセル列との間の間隔は第1のセル列の接地線102と第2のセル列の電源線101が配線間隔のレイアウトルールの幅以上離れるようにセル間の間隔を離して配置される。
【0005】
図2(b)はブロックの偶数列と奇数列でスタンダードセルの配列の向きが逆になるよう配置した場合のブロックレイアウト例である。図2(b)のようにスタンダードセルは第1のセル列と第2のセル列とは配列の向きが逆になるように配置されている。第1のセル列の電源線101と第2のセル列の電源線101とは電位が同じため接続することが可能であり、セルを列方向及び行方向で隣接して配置することにより電源線101が列方向及び行方向で隣接するセルの電源線101と接続し、接地線102が列方向で隣接するセルの接地線102と接続し、第1のセル列と第2のセル列とで1本の電源線が形成され、また、第1のセル列と第2のセル列のNウェル同士が接続される。このようにブロックの偶数列と奇数列でスタンダードセルの配列の向きが逆になるよう配置することにより、行方向で隣接するセルの電源線101を接続することが可能となり、第1のセル列のセルと第2のセル列のセルとの間の間隔を空ける必要がないためブロック面積を小さくすることができる。
【0006】
次に、標準セルライブラリを使用したクロックツリーの構成について説明する。図3はクロックツリーの構成の例であり、フリップフロップ201、第1のクロックバッファ202、第2のクロックバッファ203により構成されている。クロックツリーの作成方法としては、まず近傍に位置する複数のフリップフロップ201を一まとまりとして、それらの中心に第2のクロックバッファ203を配置し、第2のクロックバッファ203の出力端子と各フリップフロップ201のクロック端子を接続する。次に、複数の第2のクロックバッファ203の中心に第1のクロックバッファ202を配置し、第1のクロックバッファ202の出力端子と複数の第2のクロックバッファの入力端子を接続する。これにより、第1のクロックバッファ202の入力端子にクロック信号を与え、全てのフリップフロップ201にクロック信号を同期して与えることができる。
【0007】
クロックツリー部を低消費電力化する方法として、クロックツリー部のクロック信号を低振幅化する技術がある。トランジスタの消費電力はf・C・V・Vで表される。ここで、fはクロックの周波数、Cは負荷容量、Vは電源電位である。クロック信号を低振幅化することによりクロックツリー部のトランジスタの電源電位を下げることができるため、クロック信号を(V−ΔV)にすると、消費電力はf・C・(V−ΔV)・(V−ΔV)となり、消費電力を削減することができる。
【0008】
クロックツリー部のクロック信号を低振幅化するためブロックに供給する電源電位を下げると、ブロック内の全トランジスタの電源電位が下がるため、トランジスタの動作速度が遅くなり、回路の動作周波数が低下してしまう。そのためクロックツリー部と論理回路部で異なる電源電位を供給し、クロックツリー部の電源電圧を論理回路部よりも低くすることにより、回路の動作周波数を低下させずにクロックツリー部の消費電力を下げることができる。
【0009】
図4は回路素子列の回路図の例であり、フリップフロップ201、第1のクロックバッファ202、第2のクロックバッファ203、回路素子列205により構成されている。回路の消費電力はクロックツリー部204と回路素子列205の合計であり、消費電力は電源電位の2乗に比例するため、消費電力を削減するためには電源電位を下げることが最も効果がある。
【0010】
回路の電源電位を下げるとトランジスタの動作速度が低下するため、回路素子列205の動作速度が遅くなり、回路の動作周波数が低下してしまうため、回路素子列205については低電圧化することはできない。しかし、クロックツリー部204についてはフリップフロップ全てにクロック信号が同期して与えられればよく、クロックツリー部での回路素子の動作速度の低下は動作周波数に影響しないため、クロックツリー部のみ低電圧化することにより、回路素子の動作周波数を低下させずに、回路の消費電力を低減することができる。
【0011】
しかし、ブロック内の同一の列に異なる電源電圧で動作するセルが存在すると、異なる電源電圧の電源線同士が接続されてしまうため、異なる電源線を分離して配線することができないという問題がある。
【0012】
電源電圧が異なるセルをブロック内の異なる列に配置することにより、異なる電源電圧の電源線を分離して配置することはできる。フリップフロップに入力するクロック信号を同期させるため、クロックバッファはフリップフロップの近傍に配置される必要がある。
【0013】
しかし、フリップフロップとクロックバッファがブロック内の異なる列に配置されると、フリップフロップの配置によっては、フリップフロップとクロックバッファ間の距離が長くなる。そのために配線遅延が大きくなり、各フリップフロップに入力するクロック信号のタイミングが互いにずれてしまうという課題がある。また、クロックバッファのセルと論理回路のセルとをブロック内の異なる列に配置すれば、クロックバッファのセルの領域と論理回路のセルの領域を別々に用意する必要があり、ブロック面積が大きくなってしまうという課題がある。
【0014】
このような異なる電源電圧で動作するセルをブロック内に混在してレイアウトする場合の複数電源用スタンダードセルのセル構成が、特開平10−284609号公報に開示されている。この技術ではセル内に共通の電源端子と第2の電源端子の2つの電源端子を持ち、電源系統毎に完全に独立したウェルを備えることで、ブロック内の同一の列に異なる電源電圧で動作するセルが存在しても、異なる電源線を分離して配線することが可能となっている。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような従来の複数電源用スタンダードセルの構成では、ブロック面積を小さくするためブロックの偶数列と奇数列でスタンダードセルの配列の向きが逆になるよう配置し、図面上で上側の列のセルのNウェルと図面上で下側の列のセルのNウェルが接するようにすると、図5のように単電源用スタンダードセルと複数電源用スタンダードセルが上下に接するような回路の場合、単電源用スタンダードセルのNウェルと複数電源用スタンダードセルのNウェルが接することになる。単電源用スタンダードセルのNウェルに与える電位と複数電源用スタンダードセルのNウェルに与える電位は異なるために、Nウェルに電流が流れて複数電源用スタンダードセルのNウェルの電位が変化してしまう。そのことにより、複数電源用スタンダードセル内のトランジスタのソース電圧と基盤電圧が異なる電圧となってトランジスタの閾値電圧が変化し、複数電源用スタンダードセルの動作速度が変化してしまうという問題がある。
【0016】
そのため、従来の複数電源用スタンダードセルではブロックの偶数列と奇数列でスタンダードセルの配列の向きが逆になるよう配置した場合に図面上で上側の列のセルと下側の列のセルを離して配置する必要があるため、上側の列のセルと下側の列のセルを接する場合と比べてブロック面積が増大してしまうという問題がある。
【0017】
また、従来の複数電源用スタンダードセルではセル内部でウェルが独立しており、微細プロセスではセル面積が非常に小さくなっているため、従来の複数電源用スタンダードセルではウェルの面積が非常に小さくなり、基盤コンタクトを多く取ることができないため、ラッチアップに弱いという課題がある。
【0018】
本発明は、このような従来の技術の問題点を解消するべく創案されたものであり、その目的は、動配置配線レイアウトにおいて、複数電源電圧の半導体集積回路をブロック面積の増加を抑えてレイアウトする手法を提供し、クロックツリー部の消費電力を削減する手段を提供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明による自動配置配線用スタンダードセルライブラリは、半導体集積回路に使用されるスタンダードセルライブラリであって、セルの境界全周から離して配置されたNウェルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、前記第1の電源線と電気的に分離され、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Nウェルに電源電位を供給する第2の電源線と、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた複数電源用スタンダードセルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたNウェルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた単電源用スタンダードセルとを含み、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線と、前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線を電気的に接続することを特徴とする。
【0020】
かかる構成によれば、複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルをブロック内に混在して使用し、第1の電源線に与える電位と第2の電源線に与える電位を異なる電源電位にすることにより、同一回路内で複数の電源電圧で動作するセルを混在することができる。なお、複数電源用スタンダードセルについては、後述する実施の形態の図6を参照するとよい。また、単電源用スタンダードセルについては、後述する実施の形態の図8を参照するとよい。複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルとの組み合わせについては、後述する実施の形態の図9、図11を参照するとよい。
【0027】
また、本発明の自動配置配線用スタンダードセルライブラリは、前記複数電源用スタンダードセルが、セル内部に前記第2の電源線に接続するデカップリングコンデンサを持つことを特徴とする。
【0028】
かかる構成によれば、デカップリングコンデンサにより第2の電源線の電源ノイズを抑制することができる。なお、これについては、後述する実施の形態の図13を参照するとよい。
【0031】
また、本発明の自動配置配線用スタンダードセルライブラリは、前記複数電源用スタンダードセルが、さらにセルの列方向両側の端に配置され、前記第1の電源線と電気的に接続する第2のNウェルを持つことを特徴とする。
【0032】
かかる構成によれば、複数電源用スタンダードセル内部の第2のNウェルと複数電源用スタンダードセルに隣接された単電源用スタンダードセルのNウェルが接し、単電源用スタンダードセル内のNウェルの面積を大きくすることができ、また、2つの異なる電源電圧の回路をセル内に持つことができる。なお、これについては、後述する実施の形態の図14、図15を参照するとよい。
【0034】
また、第1の電源線を半導体集積回路の電源供給点に接続することにより、第2のNウェルに電源電位を与えることができる。
【0037】
また、本発明の自動配置配線用スタンダードセルライブラリは、半導体集積回路に使用されるスタンダードセルライブラリであって、セルの行方向両側の境界から離して配置されたNウェルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、前記第1の電源線と電気的に分離され、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Nウェルに電源電位を供給する第2の電源線と、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線とを備え、セルの行方向両側の境界及び列方向両側の境界から離して配置された前記Nウェルを持つセルと、セルの行方向両側の境界から離して配置され、かつ列方向の一端または他端に接して配置した前記Nウェルを持つセルと、を備えた複数電源用スタンダードセルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたNウェルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた単電源用スタンダードセルと、を含み、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線と、前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線を電気的に接続することを特徴とする。
【0038】
かかる構成によれば、複数電源用スタンダードセルが隣接配置された場合、複数電源用スタンダードセルをNウェルがセルの境界に接したセルに置き換えることにより、複数電源用スタンダードセル同士のNウェルを接続することができる。なお、これについては、後述する実施の形態の図16、図17を参照するとよい。
【0041】
また、本発明の自動配置配線用スタンダードセルライブラリは、前記複数電源用スタンダードセルが、その行方向幅は前記単電源用スタンダードセルの行方向幅の整数倍であり、前記複数電源用スタンダードセルのPウェルは第1のPウェルと第2のPウェルで分割され、前記第1のPウェルと前記第2のPウェルの間に前記Nウェルを配置し、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線を前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線と同じ高さとし、前記複数電源用スタンダードセルの接地線を前記単電源用スタンダードセルの接地線と同じ高さとすることを特徴とする。
【0042】
かかる構成によれば、複数電源用スタンダードセルのNウェル領域の面積を単電源用スタンダードセルと同じ行方向幅で作成するのと比べて大きくとることができ、単電源用スタンダードセルと複数電源用スタンダードセルを回路内に混在させても容易にレイアウトすることができる。なお、これについては、後述する実施の形態の図10、図11を参照するとよい。
【0043】
また、本発明の自動配置配線用スタンダードセルライブラリは、半導体集積回路に使用されるスタンダードセルライブラリであって、セルの境界全周から離して配置されたNウェルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、前記第1の電源線と電気的に分離され、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Nウェルに電源電位を供給する第2の電源線と、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、セルの列方向両側の端に配置され、前記第1の電源線と電気的に接続する第2のNウェルと、を備えた複数電源用スタンダードセルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたNウェルと、セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた単電源用スタンダードセルと、を含み、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線と、前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線を電気的に接続することを特徴とする。
【0063】
本発明の半導体集積装置は、自動配置配線用スタンダードセルライブラリを使用した半導体集積装置であって、クロックバッファに前記複数電源用スタンダードセルを使用し、さらに前記複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の電位を前記第1の電源線の電位より下げることを特徴とする。
【0064】
かかる構成によれば、第2の電源線に供給する電源電位を変えることによりクロックツリー部の電源電圧を変化させることができる。
【0066】
また、クロックツリー部のセルの電源電圧を変化させることができ、クロックツリー部のセルの電源電圧を下げることにより、クロックツリーでの消費電力を削減することができる。
【0079】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0080】
図6に本発明にかかる複数電源用スタンダードセルの回路図を示す。図示するように、複数電源用スタンダードセルは、第1の電源線401、接地線402、トランジスタのゲート403、Nウェル404、Pウェル405、Pチャンネルの拡散領域406、Nチャンネルの拡散領域407、第2の電源線408により構成されている。第1の電源線401と第2の電源線408は電気的に分離されている。また、第2の電源線408とNウェル404は電気的に接続されており、接地線402とPウェル405とは電気的に接続されている。また、第1の電源線401と第2の電源線408はセル内の異なる高さの配線層に配置されており、Nウェル404はセルの全周境界(上下左右全ての境界)部から離して配置されている。
【0081】
図7に複数電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウトを示す。ここで複数電源用スタンダードセルは、第2の電源線408がセルの列方向両側の境界部に接して形成されているとする。これにより、複数電源用スタンダードセルが隣接配置されると、複数電源用スタンダードセルの第1の電源線401、接地線402、第2の電源線408がそれぞれ接することになり、電源配線が形成されるため、第1の電源線401、接地線402、第2の電源線408を配線することが可能となる。
【0082】
図8に単電源用スタンダードセルの回路図を示す。図示するように単電源用スタンダードセルは、第1の電源線501、接地線502、トランジスタのゲート503、Nウェル504、Pウェル505、Pチャンネルの拡散領域506、Nチャンネルの拡散領域507により構成されている。第1の電源線501とNウェル504とは電気的に接続されており、接地線502とPウェル505とは電気的に接続されている。
【0083】
図9に複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルを同じブロック内に使用した場合の回路図を示す。図9において、301は単電源用スタンダードセル、303は本発明にかかわる複数電源用スタンダードセルである。また、ここで単電源用スタンダードセル301はNウェル504が接するように図面上で上側の列は上下が逆になるように配置している。
【0084】
図示するように複数電源用スタンダードセル303のNウェル404はセルの全周境界(上下左右全ての境界)から離して配置されることにより、列方向または行方向で隣接するセルを接して配置しても、複数電源用スタンダードセル303のNウェル404を単電源用スタンダードセル301のNウェル504から分離することができる。その結果、図面上で上側の列のセルと下側の列のセルを接してブロック面積を小さくすることができる。
【0085】
図10に複数電源用スタンダードセルを、その行方向幅(高さ)が単電源用スタンダードセルの行方向幅(高さ)の2倍となるようにした場合の回路図について示す。図示するように、この複数電源用スタンダードセルは図6の複数電源用スタンダードセルの2つを行方向で逆になるように配置し、それぞれのNウェル404同士が接するように構成したものである。この結果、Nウェルの面積を大きくすることが可能となる。すなわち、Nウェル上に基盤コンタクトを多く取ることが可能となり、ラッチアップを強くすることができる。
【0086】
図11に行方向幅(高さ)が2倍とされた複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルを同じブロック内に使用した場合の回路図を示す。ここで、単電源用スタンダードセルはNウェルが接するように図面上で上側の列は配列の向きが逆になるように配置している。セル群の第1の電源線601については、複数電源用スタンダードセルの第1の電源線401と単電源用スタンダードセルの第1の電源線501が配置により接するため、セルを配置するだけでセル群の第1の電源線601を形成することができる。また、セル群の接地線602は複数電源用スタンダードセルの接地線402と単電源用スタンダードセルの接地線502が配置により接するため、セルを配置するだけでセル群の接地線602を形成することができる。また、複数電源用スタンダードセルのNウェル404は、単電源用スタンダードセルが隣接配置されても複数電源用スタンダードセルのNウェル404と単電源用スタンダードセルのNウェル504が接しないようにセルの境界から離して配置されており、複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルが隣接配置されても、異なる電源電位のNウェルを電気的に完全に分離することが可能となる。
【0087】
図12は複数電源用スタンダードセルの電源供給を第1の電源線と第2の電源線とで切り換え可能な複数電源用スタンダードセルの回路図である。図12において、Nウェル404は第1の電源線401、第2の電源線408と電気的に分離されており、配線工程にて電源接続用コンタクト409を第1の電源線401と第2の電源線408とのいずれか一方の上に配置することにより、Nウェル404と第1の電源線401または第2の電源線408が電気的に接続される。よって、配線工程で電源接続用コンタクト409を第1の電源線401に配置するか第2の電源線408に配置するかにより、複数電源用スタンダードセルの電源を第1の電源線と第2の電源線で切り換えることが可能となる。
【0088】
図13は複数電源用スタンダードセルにトランジスタのゲート酸化膜容量を利用したデカップリングコンデンサ410を備えたセルの回路図である。図13において、デカップリングコンデンサ410はNチャンネルの拡散領域407ではトランジスタのソースとドレインに接地線402が接続されており、トランジスタのゲートに第2の電源線408が接続されている。また、Pチャンネルの拡散領域406ではトランジスタのソースとドレインに第2の電源線408が接続されており、トランジスタのゲート403に接地線402が接続されている。このデカップリングコンデンサ410により、第2の電源線408の電源ノイズを抑えることが可能となる。なお、このデカップリングコンデンサ410を複数電源用スタンダードセルの論理回路用領域と分けて配置することにより、配線領域を多く取ることができる。図13ではデカップリングコンデンサは複数電源用スタンダードセルの上半分に配置されており、論理回路は下半分に配置されている。これにより、複数電源用スタンダードセル内で上部と下部をまたがる信号線を配線する必要がなくなるため、配線領域を多く取ることができる。
【0089】
図14に複数電源用スタンダードセルの両端にNウェル411を備えたセルの回路図を示す。図14において、複数電源用スタンダードセルは両端にNウェル411を持ち、単電源用スタンダードセルが隣接配置された場合、複数電源用スタンダードセルのNウェル411と単電源用スタンダードセルのNウェル504が接するように配置されている。また、Nウェル411上にはトランジスタが形成されており、Nウェル411を第1の電源線401と電気的に接続することにより、セル内に2つの異なる電源電圧の回路を持つことができる。
【0090】
図15に図14の複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルを同じブロック内に使用した場合の回路図を示す。図15において、複数電源用スタンダードセルに隣接して配置された単電源用スタンダードセルのNウェル504は複数電源用スタンダードセルのNウェル411と接するため、単電源用スタンダードセルのNウェル504の面積を大きくすることができ、単電源用スタンダードセルが複数電源用スタンダードセルの間に配置された場合でも、単電源用スタンダードセルのNウェル504の面積を大きくしてラッチアップを強くすることが可能となる。また、Nウェル411上にトランジスタを形成し、トランジスタのソースに対し第1の電源線から電源を供給することにより、異なる電源電位の回路をセル内に混在して持つことが可能となる。
【0091】
また、複数電源用スタンダードセル同士が隣接配置された場合、複数電源用スタンダードセルのNウェル411はセル毎に分離されるが、Nウェル504は同じ電位であるため、Nウェル504を一つにまとめることができる。
【0092】
図16は図10の複数電源用スタンダードセルのNウェル404を右端のセルの境界に接するように形成したものである。同様にしてNウェル404が左端のセルの境界に接したセルとNウェル404が左右のセルの境界に接したセルを作成しておく。そして複数電源用スタンダードセルが隣接配置される際、左端の複数電源用スタンダードセルをNウェル404が右端のセルの境界に接したセルに置き換え、右端の複数電源用スタンダードセルをNウェル404が左端のセルの境界に接したセルに置き換え、中央の複数電源用スタンダードセルをNウェル404が左右のセルの境界に接したセルに置き換える。これにより、複数電源用スタンダードセル群のNウェル404同士が接するため、一つの大きなNウェル404を形成することができる(図17)。
【0093】
なお、図6ではNウェルをセルの列方向両側の境界から離した場合について説明したが、NウェルではなくPウェルをセルの全周境界(上下左右全ての境界)から離して配置し、第2の接地線を持つようにすることにより、接地線を複数電源化することができる。
【0094】
また、図10では複数電源用スタンダードセルを、その行方向幅(高さ)が単電源用スタンダードセルの行方向幅(高さ)の2倍にしたものについて説明したが、複数電源用スタンダードセルを、その行方向幅が単電源用スタンダードセルの行方向幅の4倍にし、接地線を2系統設けることにより、電源線だけでなく接地線も複数電源化することができる。
【0095】
また、図18のように複数電源用スタンダードセルに第3の電源線412を設け、第3の電源線412の配線層高さを第1の電源線401や第2の電源線408と異なる配線層高さにすることにより、複数電源用スタンダードセルにて3つの電源を使用することができる。図18において、Nウェル404は第1の電源線401、第2の電源線408、第3の電源線412と電気的に分離されており、配線工程にて電源接続用コンタクト409を第1の電源線401、第2の電源線408、第3の電源線412のうちのいずれか1つの上に配置することにより、Nウェル404と第1の電源線401または第2の電源線408または第3の電源線412とが接続される。よって、配線工程で電源接続用コンタクト409を第1の電源線401に配置するか第2の電源線408に配置するか第3の電源線412に配置するかにより、複数電源用スタンダードセルの電源を第1の電源線と第2の電源線と第3の電源線で切り換えることができる。
【0096】
図19は3つの電源を使用した回路の例である。図19において、左端のセルは第1の電源線401から、中央のセルは第2の電源線408から、右端のセルは第3の電源線412からそれぞれ電源を供給されており、第1の電源線401と第2の電源線408、第3の電源線412はそれぞれ配線層高さが異なるため、同じ列内に3つの異なる電源電圧のセルが存在しても問題なく電源配線が可能である。
【0097】
図20に複数電源用スタンダードセルの第2の電源線をブロックレイアウトにて配線する際の配線例を示す。図20において、まず第1の配線層を用いて電源ストラップ配線601を配線し、複数電源用スタンダードセルの第2の電源線408から電源ストラップ配線601に第2の配線層を用いて電源配線602を配線し、電源ストラップ配線601と電源配線602が重なる点に第1の配線層と第2の配線層を接続するコンタクト603を配置する。これにより、単電源用スタンダードセルと複数電源用スタンダードセルが同一列内に存在しても第2の電源線408を電源ストラップ配線601に接続することができ、第1の電源線401はセルを接して配置することにより第1の電源線401が形成されるため、第1の電源線401、第2の電源線408共にブロックレイアウトで配線することが可能となる。
【0098】
なお、上記の例では複数電源用スタンダードセルと一つの電源ストラップ配線601を接続する方法について説明したが、電源ストラップ配線601を複数用意して複数電源用スタンダードセルの第2の電源線408から複数の電源ストラップ配線601に接続するようにしてもよい。また、電源ストラップ配線601を複数電源用スタンダードセルの両端に用意して、複数電源用スタンダードセルの両端から第2の配線層を用いて電源配線602を配線するようにしてもよい(図21)。
【0099】
図20ではブロックの列毎に電源配線602を配線し、電源ストラップ配線601に接続する方法について説明したが、信号配線と電源配線を同じ配線領域で使用する場合、電源配線602をブロックの列毎に持つと信号配線を行うための配線リソースが少なくなり、最悪の場合、信号配線ができないという問題がある。その解決方法として図22に複数電源用スタンダードセルの第2の電源線をブロックレイアウトにて配線する際の配線例を示す。
【0100】
図22において、まず第1の配線層を用いて電源ストラップ配線601を配線し、近傍に存在する複数電源用スタンダードセル群701の第2の電源線408を部分配線604にて接続し、部分配線604から電源ストラップ配線601に第2の配線層を用いて電源配線602を配線し、電源ストラップ配線601と電源配線602が重なる点に第1の配線層と第2の配線層を接続するコンタクト603を配置する。これにより、異なる列に複数電源用スタンダードセルが存在していても、それらをまとめた部分配線604を一本の電源配線602にて電源ストラップ配線601と接続するため、列毎に電源配線602が必要ではなくなるため、少ない配線リソースにて複数電源用スタンダードセルの第2の電源線408を配線することが可能となる。
【0101】
なお、上記の例では近傍に位置する複数電源用スタンダードセル群と一つの電源ストラップ配線601を接続する方法について説明したが、電源ストラップ配線601を複数用意して近傍に位置する複数電源用スタンダードセル群を接続した部分配線604から複数の電源ストラップ配線601に接続してもよい。
【0102】
なお、電源ストラップ配線601と複数電源用スタンダードセルを接続する電源配線602の配線長が長くなると配線抵抗が大きくなり、電源電圧降下により回路の動作速度不足や誤動作の原因となるため、電源電圧降下を抑制する必要がある。電源電圧降下を抑制する方法として複数電源用スタンダードセルの配置後に電源ストラップ配線を複数電源用スタンダードセルの近傍に配置する方法が挙げられる。
【0103】
図23において、701は複数電源用スタンダードセルである。これらの複数電源用スタンダードセル701と電源ストラップ配線との間の配線長に制約値を設け、配線長が制約値以下となるように電源ストラップ配線601を作成する。すなわち、電源ストラップ配線601から複数の複数電源用スタンダードセル701までの最短距離が一定値以下になるようにすることにより、電源電圧降下を抑制することができる(図24)。
【0104】
なお、上記の例では電源ストラップ配線601を複数電源用スタンダードセル701と電源ストラップ配線601間の配線長が短くなるにように配置したが、電源ストラップ配線601と複数電源用スタンダードセル701間の抵抗値の制約値を設け、その制約値以下になるように電源ストラップ配線601を作成することにより、電源電圧降下を制御することができる。また、複数電源用スタンダードセルの電源電圧降下値の制約値を設け、その制約値以下になるように電源ストラップ配線601を作成することにより、電源電圧降下を制御することができる。電源電圧降下値を測定する方法としては、複数電源用スタンダードセルが駆動する際の電流値を求めておき、電源ストラップ配線601と複数電源用スタンダードセル701間の配線の抵抗値と上記電流値から電源電圧降下値を求めることができる。
【0105】
なお、上記の例では複数電源用スタンダードセル701の配置後に電源ストラップ配線601を複数電源用スタンダードセルとの配線長が短くなるように配置したが、電源ストラップ配線601の配線後、複数電源用スタンダードセル701を電源ストラップ配線601の近傍に配置するようにしてもよい。
【0106】
図25において、601は電源ストラップ配線である。これらの電源ストラップ配線601と複数電源用スタンダードセル701間の配線長の制約値を設け、配線長が制約値以下となるように複数電源用スタンダードセル701を配置することにより、電源電圧降下を抑制することができる(図26)。
【0107】
なお、上記の例で複数電源用スタンダードセル701を複数電源用スタンダードセル701と電源ストラップ配線601間の配線長が短くなるように配置したが、電源ストラップ配線601と複数電源用スタンダードセル701間の抵抗値の制約値を設け、その制約値以下になるように複数電源用スタンダードセル701を配置することにより、電源電圧降下を制御することができる。また、複数電源用スタンダードセル701の電源電圧降下値の制約値を設け、その制約値以下になるように複数電源用スタンダードセル701を配置することにより電源電圧降下を制御することができる。
【0108】
図27は複数電源用スタンダードセルをクロックツリー部に使った回路図である。図27において、801はクロック供給点、802は第1のクロックバッファ、803は第2のクロックバッファ、804は第3のクロックバッファ、805はフリップフロップであり、第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、第3のクロックバッファ804は複数電源用スタンダードセルで構成されている。クロック供給点801から出力されたクロック信号は第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、第3のクロックバッファ804を中継してフリップフロップ805に分配される。ここで、第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、第3のクロックバッファ804の第2の電源線に供給する電源電位を第1の電源線に供給する電源電位よりも下げることにより、第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、第3のクロックバッファ804のクロック信号を低振幅化することができ、クロックツリー部の消費電力を削減することが可能となる。
【0109】
図28は図27の回路における第3のクロックバッファ804をパルス生成回路806に置き換え、フリップフロップ805をラッチ807に置き換えた回路図である。フリップフロップはパルス生成回路とラッチにより同等の機能を実現することが可能であるため、第3のクロックバッファ804をパルス生成回路806に置き換え、パルス生成回路806で生成されたパルスがラッチ807に入力されるようにすることで、図27の回路と同等の回路を実現することができ、フリップフロップをラッチに置き換えることにより、回路の消費電力を削減することができる。
【0110】
図28において、801はクロック供給点、802は第1のクロックバッファ、803は第2のクロックバッファ、806はパルス生成回路、807はラッチであり、第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、パルス生成回路806は複数電源用スタンダードセルで構成されている。パルス生成回路806は図29に示すように、インバータ901と2入力ANDゲート902で構成されており、2入力ANDゲート902は入力信号INと入力信号をインバータ901で反転した反転信号IN_Bを入力としており、出力信号OUTは入力信号INの立ち上がり時に立ち上がり、反転信号IN_Bの立ち下がり時に立ち下がる信号パルスとなる。クロック供給点801から出力されたクロック信号は第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、パルス生成回路806を中継することによりパルスが生成されラッチ807に分配される。ここで、第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803、パルス生成回路806の第2の電源線に供給する電源電位を第1の電源線に供給する電源電位よりも下げることにより、第1のクロックバッファ802、第2のクロックバッファ803のクロック信号、パルス生成回路806のパルス信号を低振幅化することができ、クロックツリー部の消費電力を削減することができ、フリップフロップをラッチに置き換えることにより回路全体の消費電力を削減することが可能となる。
【0111】
なお、複数電源用スタンダードセルの出力信号を単電源用スタンダードセルで受ける場合、複数電源用スタンダードセルの第2の電源線に供給する電源電位が第1の電源線に供給する電源電位より低い場合、単電源用スタンダードセル内のPチャンネルトランジスタがオフされないため、リーク電流が発生する。そのため、複数電源用スタンダードセルの出力信号を単電源用スタンダードセルで受け、かつ第2の電源線に供給する電源電位が第1の電源線に供給する電位より低い場合は、単電源用スタンダードセルは複数電源用スタンダードセルの出力信号をNチャンネルトランジスタで受けるように回路を構成する。これにより、リーク電流を防ぐことができる。Nチャンネルトランジスタで回路を構成する場合の回路構成が特開平6−164331号公報で提案されている。特開平6−164331号公報では図30のようにラッチのクロック信号をNチャンネルトランジスタでのみ受ける回路構成となっており、図28のラッチ807に図30の回路を使用することにより、回路に流れるリーク電流を防ぐことができる。
【0112】
図31のパルス生成回路及びラッチを使用したクロックツリー部のレイアウト例である。図31において、803は第2のクロックバッファ、806はパルス生成回路、807はラッチである。クロックツリーの作成方法としては、まず近傍に位置するラッチ807を一まとまりとしてその中心にパルス生成回路806を配置し、パルス生成回路806の出力端子とラッチ807のクロック端子を接続する。次に、パルス生成回路806の中心に第2のクロックバッファ803を配置し、第2のクロックバッファ803の出力端子とパルス生成回路806の入力端子を接続する。これにより、第2のクロックバッファ803の入力端子にクロック信号を与えることにより、全てのラッチ807に対してパルス信号を同期して与えることができる。
【0113】
図32は複数電源用スタンダードセルを動作速度が不足している回路素子列に使った回路図である。ここで、回路素子列はすべて単電源用スタンダードセルで構成されているとする。図32において、808は第1のフリップフロップ、809は第1の回路素子、810は第2の回路素子、811は第3の回路素子、812は第2のフリップフロップとする。第1のフリップフロップ808から第2のフリップフロップ812までの回路素子列の動作速度が不足しているとすると、第1のフリップフロップ808から第2のフリップフロップ812までの間の第1の回路素子809、第2の回路素子810、第3の回路素子811を複数電源用スタンダードセルに置き換える。ここで、複数電源用スタンダードセルの第2の電源線に供給する電源電位を第1の電源線に供給する電源電位よりも上げることにより、第1の回路素子809、第2の回路素子810、第3の回路素子811の動作速度を速くすることができ、回路素子列での動作速度が高速化することが可能となる。
【0114】
なお、単電源用スタンダードセルの出力信号を複数電源用スタンダードセルで受ける場合、複数電源用スタンダードセルの第2の電源線に供給する電源電位が第1の電源線に供給する電源電位より高い場合、複数電源用スタンダードセル内のPチャンネルトランジスタがオフされないため、リーク電流が発生する。そのため、単電源用スタンダードセルの出力信号を複数電源用スタンダードセルで受け、かつ第2の電源線に供給する電源電位が第1の電源線に供給する電位より高い場合は、複数電源用スタンダードセルは単電源用スタンダードセルの出力信号をNチャンネルトランジスタで受けるように回路を構成する。これにより、リーク電流を防ぐことができる。Nチャンネルトランジスタで回路で構成する方法としてドミノ回路が挙げられる。図33はドミノ回路でAND回路を構成した回路図であり、クロック信号CKが“L”レベルの期間にXが“H”レベルにチャージされ、クロック信号CKが“H”レベルに立ち上がると、AとBが“H”レベルの場合、Xの電荷がディスチャージされ、Yが“H”レベルになる。また、AまたはBが“L”レベルの場合、クロック信号CKを“H”レベルに立ち上げても、Xの電荷は変わらないため、Yが“L”レベルとなる。
【0115】
なお、上記の例では動作速度が不足している回路素子列に複数電源用スタンダードセルを使用したが、動作速度に余裕がある回路素子列に複数電源用スタンダードセルを使用し、複数電源用スタンダードセルの第2の電源線に供給する電源電位を第1の電源線に供給する電源電位よりも下げることにより回路素子列の信号を低振幅化し、回路素子列の消費電力を削減することが可能となる。
【0116】
また、ピーク電流が大きいセルと小さいセルが同じブロック内に使用される場合、ピーク電流が大きいセルの電源ノイズがピーク電流が小さいセルに伝播し、回路の動作速度の低下や誤動作を引き起こす。このため、ピーク電流が大きいセルに対して複数電源用スタンダードセルを使用して第2の電源線を用いて電源電位を供給し、ピーク電流の小さいセルは単電源用スタンダードセルを使用して第1の電源線を用いて電源電位を供給することで、ピーク電流が大きいセルと小さいセルで電源線を分けることが可能となり、ピーク電流が大きいセルの電源ノイズがピーク電流が小さいセルに伝播することを防ぐことが可能となる。
【0117】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数電源用スタンダードセルは第1の電源線と第2の電源線を備え、Nウェルをセルの境界全周から離して配置することにより、行方向で隣接するのセル同士が接するよう配置しても複数電源用スタンダードセルのNウェルを隣接するセルのNウェルから分離することが可能となり、複数の電源電圧の半導体集積回路を面積の増加を抑えてレイアウトすることが可能となる。
【0118】
また、複数電源用スタンダードセルの行方向幅を単電源用スタンダードセルの行方向幅の整数倍にすることにより、Nウェルの面積を大きくすることが可能となり、基盤コンタクトを多く取ることができるため、ラッチアップを強くすることが可能となる。
【0119】
また、複数電源用スタンダードセルのNウェルを第1の電源線と第2の電源線と電気的に分離しておき、配線またはコンタクトにてNウェルを第1の電源線または第2の電源線と接続することにより、複数電源用スタンダードセルのNウェルの電位を第1の電源と第2の電源で切り換えることが可能となる。
【0120】
また、複数電源用スタンダードセルでセルの列方向の一方または他方または両方の境界にNウェルが接したセルを作成し、隣接した複数電源用スタンダードセルをNウェルが接続するようにNウェルがセルの境界に接したセルに置き換えることにより、隣接した複数電源用スタンダードセル同士のNウェルを接続することが可能となる。
【0121】
また、第1の配線層で作成された電源ストラップ配線と複数電源用スタンダードセルの第2の電源線を第2の配線層で接続することにより、ブロックレイアウトにて複数電源用スタンダードセルの第2の電源線を配線することが可能となる。
【0122】
また、複数電源用スタンダードセル群の第2の電源線を部分配線にて接続し、部分配線と電源ストラップ配線を接続することにより、少ない配線リソースで第2の電源線を配線することが可能となる。
【0123】
また、電源ストラップ配線と複数電源用スタンダードセルまでの最短距離が制約値以下となるように複数電源用スタンダードセルを配置することにより、複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の電源電圧降下を抑制することが可能となる。
【0124】
また、クロックツリー部に複数電源用スタンダードセルを使用して、第2の電源線の電位を下げることにより、クロックツリー部の消費電力を削減することが可能となる。また、動作速度が不足している回路素子列に複数電源用スタンダードセルを使用して、第2の電源線の電位を上げることにより、回路素子列の動作速度を高速化することが可能となる。
【0125】
また、動作速度に余裕がある回路素子列に複数電源用スタンダードセルを使用し、第2の電源線の電位を下げることにより、回路素子列の消費電力を削減することが可能となる。
【0126】
また、ピーク電流が大きいセルに対して複数電源用スタンダードセルを使用し、ピーク電流が大きいセルと小さいセルで電源線を分けることにより、ピーク電流が大きいセルの電源ノイズがピーク電流の小さいセルに伝播するのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従来技術でのスタンダードセルの回路図である。
【図2】 従来技術でのスタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図3】 従来技術でのクロックツリー部のレイアウト例である。
【図4】 従来技術での回路素子列の回路図である。
【図5】 従来技術での複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルを使用したブロックのレイアウト例である。
【図6】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図7】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図8】 本発明にかかる単電源用スタンダードセルの回路図である。
【図9】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図10】 本発明にかかる行方向幅が2倍の複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図11】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルと単電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図12】 本発明にかかる電源電位切り換え可能な複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図13】 本発明にかかるデカップリングコンデンサを持つ複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図14】 本発明にかかる第2のNウェルを持つ複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図15】 本発明にかかる第2のNウェルを持つ複数電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図16】 本発明にかかるセルの境界に接したNウェルを持つ複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図17】 本発明にかかるセルの境界に接したNウェルを持つ複数電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図18】 本発明にかかる第3の電源線を持つ複数電源用スタンダードセルの回路図である。
【図19】 本発明にかかる第3の電源線を持つ複数電源用スタンダードセルを使用したブロックレイアウト例である。
【図20】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の配線例1である。
【図21】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の配線例2である。
【図22】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の配線例3である。
【図23】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルを使用した電源電圧降下抑制手法の例である。
【図24】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルを使用した電源電圧降下抑制手法の例である。
【図25】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルを使用した電源電圧降下抑制手法の例である。
【図26】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルを使用した電源電圧降下抑制手法の例である。
【図27】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルをクロックツリー部に使用した半導体集積装置例である。
【図28】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルをクロックツリー部に使用し、パルス生成回路とラッチを使用した半導体集積装置例である。
【図29】 パルス生成回路の回路図である。
【図30】 Nチャンネルトランジスタで回路を構成したラッチの例である。
【図31】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルをクロックツリー部に使用したブロックレイアウト例である。
【図32】 本発明にかかる複数電源用スタンダードセルを回路素子列に使用した半導体集積装置例である。
【図33】 ドミノ回路の例である。
【符号の説明】
101:電源線
102:接地線
103:トランジスタのゲート
104:Nウェル
105:Pウェル
106:Pチャンネルの拡散領域
107:Nチャンネルの拡散領域
201:フリップフロップ
202:第1のクロックバッファ
203:第2のクロックバッファ
204:クロックツリー部
205:回路素子列
301:単電源用スタンダードセル
302:複数電源用スタンダードセル
401:第1の電源線
402:接地線
403:トランジスタのゲート
404:Nウェル
405:Pウェル
406:Pチャンネルの拡散領域
407:Nチャンネルの拡散領域
408:第2の電源線
409:電源接続用コンタクト
410:デカップリングコンデンサ
411:第2のPウェル
412:第3の電源線
501:第1の電源線
502:接地線
503:トランジスタのゲート
504:Nウェル
505:Pウェル
506:Pチャンネルの拡散領域
507:Nチャンネルの拡散領域
601:電源ストラップ配線
602:電源配線
603:コンタクト
701:複数電源用スタンダードセル
801:クロック供給点
802:第1のクロックバッファ
803:第2のクロックバッファ
804:第3のクロックバッファ
805:フリップフロップ
806:パルス生成回路
807:ラッチ
808:第1のフリップフロップ
809:第1の回路素子
810:第2の回路素子
811:第3の回路素子
812:第2のフリップフロップ
901:インバータ
902:2入力AND
Claims (8)
- 半導体集積回路に使用されるスタンダードセルライブラリであって、
セルの境界全周から離して配置されたNウェルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、
前記第1の電源線と電気的に分離され、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Nウェルに電源電位を供給する第2の電源線と、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた複数電源用スタンダードセルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたNウェルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた単電源用スタンダードセルと、
を含み、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線と、前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線を電気的に接続することを特徴とする自動配置配線用スタンダードセルライブラリ。 - 請求項1記載の自動配置配線用スタンダードセルライブラリであって、前記複数電源用スタンダードセルは、セル内部に前記第2の電源線に接続するデカップリングコンデンサを持つことを特徴とする自動配置配線用スタンダードセルライブラリ。
- 請求項1記載の自動配置配線用スタンダードセルライブラリであって、前記複数電源用スタンダードセルは、さらにセルの列方向両側の端に配置され、前記第1の電源線と電気的に接続する第2のNウェルを持つことを特徴とする自動配置配線用スタンダードセルライブラリ。
- 半導体集積回路に使用されるスタンダードセルライブラリであって、
セルの行方向両側の境界から離して配置されたNウェルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、
前記第1の電源線と電気的に分離され、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Nウェルに電源電位を供給する第2の電源線と、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線とを備え、
セルの行方向両側の境界及び列方向両側の境界から離して配置された前記Nウェルを持つセルと、セルの行方向両側の境界から離して配置され、かつ列方向の一端または他端に接して配置した前記Nウェルを持つセルと、を備えた複数電源用スタンダードセルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたNウェルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた単電源用スタンダードセルと、
を含み、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線と、前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線を電気的に接続することを特徴とする自動配置配線用スタンダードセルライブラリ。 - 請求項1記載の自動配置配線用スタンダードセルライブラリであって、前記複数電源用スタンダードセルは、その行方向幅は前記単電源用スタンダードセルの行方向幅の整数倍であり、前記複数電源用スタンダードセルのPウェルは第1のPウェルと第2のPウェルで分割され、前記第1のPウェルと前記第2のPウェルの間に前記Nウェルを配置し、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線を前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線と同じ高さとし、前記複数電源用スタンダードセルの接地線を前記単電源用スタンダードセルの接地線と同じ高さとすることを特徴とする自動配置配線用スタンダードセルライブラリ。
- 半導体集積回路に使用されるスタンダードセルライブラリであって、
セルの境界全周から離して配置されたNウェルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、
前記第1の電源線と電気的に分離され、セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Nウェルに電源電位を供給する第2の電源線と、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、
セルの列方向両側の端に配置され、前記第1の電源線と電気的に接続する第2のNウェルと、を備えた複数電源用スタンダードセルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたNウェルと、
セルの列方向両側の境界に接して配置されたPウェルと、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成される第1の電源線と、
セルの列方向に延在し、前記セルの両側の境界部に接して形成され、前記セル内のトランジスタの少なくとも一部および前記Pウェルに接地電位を供給する接地線と、を備えた単電源用スタンダードセルと、
を含み、前記複数電源用スタンダードセルの第1の電源線と、前記単電源用スタンダードセルの第1の電源線を電気的に接続することを特徴とする自動配置配線用スタンダードセルライブラリ。 - 請求項1記載の自動配置配線用スタンダードセルライブラリを使用した半導体集積装置であって、クロックバッファに前記複数電源用スタンダードセルを使用し、さらに前記複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の電位を前記第1の電源線の電位より下げることを特徴とする半導体集積装置。
- 請求項6記載の自動配置配線用スタンダードセルライブラリを使用した半導体集積装置であって、クロックバッファに前記複数電源用スタンダードセルを使用し、さらに前記複数電源用スタンダードセルの第2の電源線の電位を前記第1の電源線の電位より下げることを特徴とする半導体集積装置。
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