JP4408835B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の出力用トランジスタと、各出力用トランジスタからの出力信号線に接続された出力パッドとを備える半導体集積回路、およびその半導体集積回路を基本セルとして複数個を配列した多チャンネル半導体集積回路に関し、特に、2値出力や3値出力の半導体集積回路および多チャンネル半導体集積回路のレイアウトに関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit comprising a plurality of output transistors and an output pad connected to an output signal line from each output transistor, and a multi-channel semiconductor in which a plurality of semiconductor integrated circuits are arranged as basic cells. The present invention relates to an integrated circuit, and more particularly to a layout of a binary output or ternary output semiconductor integrated circuit and a multichannel semiconductor integrated circuit.
従来、3値出力回路としては図7に示される回路が知られている。同図の3値出力回路は、第1ハイレベル出力用の第1ハイサイドトランジスタ4と、ミドルレベル出力用の第2ハイサイドトランジスタ5と、逆流防止用のダイオード8と、ローレベル出力用のローサイドトランジスタ10と、ハイレベル出力制御信号を出力する第1レベルシフト回路6と、ミドルレベル出力制御信号を出力する第2レベルシフト回路7と、第1、第2レベルシフト回路およびローサイドトランジスタ10を制御するプリドライバ9と、外部からハイレベルの電源電圧が印加される第1高電圧電源端子12と、外部からミドルレベルの電源電圧が印加される第2高電圧電源端子13と、出力端子18と、プリドライバ9へトリガー信号を与えるための入力端子19を備える。
Conventionally, a circuit shown in FIG. 7 is known as a ternary output circuit. The ternary output circuit of FIG. 1 includes a first high-
図8は、図7に示した3値出力回路をスタンダードセルとする多チャンネル半導体集積回路の構成を示すブロック図である。同図のように多チャンネル半導体集積回路は、複数のスタンダードセルと、それらを制御する制御ロジックとから構成される。制御ロジックは、複数のスタンダードセルの順次出力等を制御するために各スタンダードセルのプリドライバ9を制御する。 FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a multi-channel semiconductor integrated circuit using the ternary output circuit shown in FIG. 7 as a standard cell. As shown in the figure, the multi-channel semiconductor integrated circuit includes a plurality of standard cells and a control logic for controlling them. The control logic controls the pre-driver 9 of each standard cell in order to control the sequential output of a plurality of standard cells.
図5は、図7に示した3値出力回路の半導体チップ上でのレイアウトを示す図である。同図のように、3値出力回路のレイアウトは、第1列目にローサイドトランジスタ10、第1ハイサイドトランジスタ4、第1レベルシフト回路6、プリドライバ9が配置され、第2列目に出力ボンディングパッド11、第2ハイサイドトランジスタ5、ダイオード8、第2レベルシフト回路7が配置され配線される。このように2列に配置しているのは、ハイレベル、ミドルレベル、ローレベルの入力から出力までの信号の流れとなるそれぞれの配線長を同程度の長さにするためである。
FIG. 5 is a diagram showing a layout on the semiconductor chip of the ternary output circuit shown in FIG. As shown in the figure, the layout of the ternary output circuit is such that the low-
図6は、図8に示した多チャンネル半導体集積回路の半導体チップ上のレイアウト図である。同図では、図7に示した3値出力回路をスタンダードセルとしている。多チャンネル半導体集積回路の半導体チップ上のレイアウトは、例えば特許文献1等に従えば図6のようになる。同図のように複数のスタンダードセル26は、ボンディング用の出力ボンディングパッド11側を半導体チップ21の外側に向け、2列に配列されている。この2列の間には、タイミング発生ブロック15が配置される。タイミング発生ブロック15は、スタンダードセル26と同数のタイミング発生用単位セル16が1列ずつ配置されてなる。
FIG. 6 is a layout diagram on the semiconductor chip of the multi-channel semiconductor integrated circuit shown in FIG. In this figure, the ternary output circuit shown in FIG. 7 is a standard cell. The layout on the semiconductor chip of the multi-channel semiconductor integrated circuit is as shown in FIG. As shown in the figure, a plurality of
タイミング発生ブロック15は、例えば、入力制御端子20からの制御信号に従って、各プリドライバ9へのトリガー信号およびスタンダードセル出力のタイミングを制御するための1つのシフトレジスタとして機能する。各タイミング発生用単位セル16の出力は、対応するスタンダードセル26内の入力端子19にバス配線36を介して接続される。この場合、複数のスタンダードセル26は、タイミング発生ブロック15のシフト動作をトリガーとして順番にパルス波形を出力することになる。また、入力制御端子20には内部回路を保護するためにサージや静電気ノイズを逃がす経路を形成するサージ保護素子37が設けられている。
ところで、図5に示した3値出力回路のレイアウトによれば、第1列目にローサイドトランジスタ10、第1ハイサイドトランジスタ4、第1レベルシフト回路6、プリドライバ9が配置され、第2列目に出力ボンディングパッド11、第2ハイサイドトランジスタ5、ダイオード8、第2レベルシフト回路7を配置するという2列構成になっている。そのため、3値出力回路の出力特性として高耐圧・大電流が求められる場合、各出力用トランジスタ・レベルシフト回路を含む基本セル単体の面積が大きくなり、3値出力回路内のプリドライバ9の下方にできる空きスペース38が増大し、3値出力回路の集積度の低下を招くという問題がある。
Incidentally, according to the layout of the ternary output circuit shown in FIG. 5, the low-
また、図6に示した多チャンネル半導体集積回路については、近年では1つの半導体チップにより多くの出力チャンネルを持たせられるよう集積度の向上が求められている。図5に示した3値出力回路をスタンダードセル26として使用した場合、1つの半導体チップ内に配置するスタンダードセル26の数が増加するほど、半導体チップの面積は同図の上下方向に増大してしまう。しかし、スタンダードセル26を駆動するタイミング発生ブロック内のタイミング発生用単位セル16のセルの幅は、スタンダードセル26のセルの幅に比べ小さい。そのため多チャンネル半導体集積回路内のスタンダードセル26とタイミング発生ブロック15を従来技術図6に示されるようなレイアウトにした場合、半導体集積回路のタイミング発生ブロック15の下方に不要に大きい空きスペース38ができてしまい、集積度の低下を招くという問題がある。
In addition, with regard to the multi-channel semiconductor integrated circuit shown in FIG. 6, in recent years, it has been required to improve the degree of integration so that one semiconductor chip can have more output channels. When the ternary output circuit shown in FIG. 5 is used as the
さらに、図6においてタイミング発生用単位セル16から各スタンダードセル26内のプリドライバ9へのバス配線36の長さに差があるため、高集積化に伴ってバス配線36の距離が長大化し、その分、配線容量が増加し信号の遅延時間の増加を招くという問題がある。その結果、タイミング発生用単位セル16とプリドライバ9のバス配線36が短い箇所と長い箇所でそれぞれの3値出力回路の出力特性(特に遅延時間)に大きなアンバランスが生じるという問題がある。
Further, in FIG. 6, there is a difference in the length of the
上記課題に鑑み本発明は、スタンダードセルとしても出力回路および多チャンネル半導体集積回路の集積度を向上させ、出力回路間の出力特性のアンバランスを低減させるため最適にレイアウトされた半導体集積回路および多チャンネル半導体集積回路を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention improves the integration degree of the output circuit and the multi-channel semiconductor integrated circuit even as a standard cell, and reduces the unbalance of the output characteristics between the output circuits and the semiconductor integrated circuit and the multi-layout optimally laid out. An object is to provide a channel semiconductor integrated circuit.
上記課題を解決するため本発明の半導体集積回路は、半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第1ソース電極と第1金属層に位置する第1ドレイン電極とを含み、第1ソース電極および第1ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第1出力トランジスタと、半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第2ソース電極と第1金属層に位置する第2ドレイン電極とを含み、第2ソース電極および第2ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第2出力トランジスタと、第1出力トランジスタを挟んで第2出力トランジスタと一列に配置される出力パッドと、第1金属層と異なる階層の第2金属層に位置し、出力パッドと第1ドレイン電極との間を電気的に接続している第1接続配線と、第2金属層に位置し、第1出力トランジスタの第1ドレイン電極と第2出力トランジスタの第2ドレイン電極との間を電気的に接続している第2接続配線とを備える。 In order to solve the above problems, a semiconductor integrated circuit according to the present invention includes a first source electrode formed on a semiconductor substrate and located on a first metal layer, and a first drain electrode located on the first metal layer, and includes a first source. A first output transistor in which one of the electrode and the first drain electrode includes one or more linear partial electrodes and the other surrounds the partial electrodes; and a first output transistor formed on the semiconductor substrate and positioned on the first metal layer Two source electrodes and a second drain electrode located on the first metal layer, one of the second source electrode and the second drain electrode including one or more linear partial electrodes, and the other surrounding the partial electrode The second output transistor, the output pad arranged in a row with the second output transistor across the first output transistor, and the second metal layer on a different layer from the first metal layer. Dray A first connection wiring that is electrically connected to the electrode, and an electrical connection between the first drain electrode of the first output transistor and the second drain electrode of the second output transistor, which is located in the second metal layer. Second connection wiring connected to each other.
この構成によれば、2列配置する場合と比べて、半導体集積回路内の空きスペースを除去することができるので集積度を向上させることができる。加えて、第1ドレイン電極を第2出力トランジスタの出力用ジャンパー線として利用するので、第2出力トランジスタの第2ドレイン電極から出力パッドまでの信号経路を最短にすることができる。すなわち、第2ドレイン電極から出力パッドまでの出力信号の経路は、順に、第2出力トランジスタの第2ドレイン電極、第2接続配線、第1ドレイン電極、第1接続配線、出力パッドとなる。このように第1ドレイン電極は、第2出力トランジスタの出力信号を伝えるジャンパー線として利用されることから、第2ドレイン電極から出力パッドまでを独立した配線を形成しなくてもよいので、第2ドレイン電極から出力パッドまでの信号経路を最短にすることができる。また、第1、第2ソース電極と第1、第2ドレイン電極のうち一方がそれぞれ直線状なので、第1および第2出力トランジスタの電流駆動能力を高くすることができる。さらに直線状の電極により、第1および第2出力トランジスタの電流駆動能力を高くすることができる。しかも、第1および第2接続配線はそれぞれ2つの直線状のドレイン電極を覆うよう幅広に形成することができ配線抵抗を小さくすることができる
ここで、前記半導体集積回路は、さらに、第1ソース電極および第1ドレイン電極と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第1ソース電極に第1電源電圧を供給する第1電源配線と、第2ソース電極の一部および第2ドレイン電極の一部と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第2ソース電極に第2電源電圧を供給する第2電源配線とを備えるようにとしてもよい。
According to this configuration, it is possible to remove the empty space in the semiconductor integrated circuit as compared with the case where two rows are arranged, so that the degree of integration can be improved. In addition, since the first drain electrode is used as an output jumper line for the second output transistor, the signal path from the second drain electrode of the second output transistor to the output pad can be minimized. That is, the path of the output signal from the second drain electrode to the output pad is, in order, the second drain electrode, the second connection wiring, the first drain electrode, the first connection wiring, and the output pad of the second output transistor. As described above, since the first drain electrode is used as a jumper line for transmitting the output signal of the second output transistor, it is not necessary to form an independent wiring from the second drain electrode to the output pad. The signal path from the drain electrode to the output pad can be minimized. Further, since one of the first and second source electrodes and the first and second drain electrodes is linear, the current driving capability of the first and second output transistors can be increased. Further, the current drive capability of the first and second output transistors can be increased by the linear electrodes. In addition, the first and second connection wirings can each be formed wide so as to cover the two linear drain electrodes, and the wiring resistance can be reduced. Here, the semiconductor integrated circuit further includes the first source A first power supply wiring for supplying a first power supply voltage to a first source electrode electrically connected to the first source electrode, which is wired by a second metal layer so as to intersect the electrode and the first drain electrode, and a part of the second source electrode And a second power supply wiring that supplies a second power supply voltage to the second source electrode that is wired by the second metal layer so as to intersect a part of the second drain electrode and is electrically connected. Good.
この構成によれば、さらに、第1電源配線を第1ドレイン電極の一部の上に配置することができ、第1金属層および第2金属層を含む少なくとも2つの金属層で、第1電源電圧を第1ソース電極に供給することができる。同様に、第2電源配線を第2ドレイン電極の一部の上に配置することができ、第1金属層および第2金属層を含む少なくとも2つの金属層で、第2電源電圧を第2ソース電極に供給することができる。その結果、第2金属層による配線スペースを最小限に抑えて効率よく金属配線を配置することができる。 According to this configuration, the first power supply wiring can be further disposed on a part of the first drain electrode, and the first power supply is composed of at least two metal layers including the first metal layer and the second metal layer. A voltage can be supplied to the first source electrode. Similarly, the second power supply wiring can be disposed on a part of the second drain electrode, and the second power supply voltage is supplied to the second source in at least two metal layers including the first metal layer and the second metal layer. The electrode can be supplied. As a result, the metal wiring can be efficiently arranged while minimizing the wiring space by the second metal layer.
ここで、前記半導体集積回路は、さらに、出力パッドを挟んで第1出力トランジスタの反対側に配置され、第1金属層に位置する第3ソース電極と第1金属層に位置する第3ドレイン電極とを含み、第3ソース電極および第3ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第3出力トランジスタと、第2金属層に位置し、出力パッドと第3ドレイン電極との間を電気的に接続する第3接続配線とを備えるようにしてもよい。 Here, the semiconductor integrated circuit is further arranged on the opposite side of the first output transistor across the output pad, and a third source electrode located in the first metal layer and a third drain electrode located in the first metal layer A third output transistor in which one of the third source electrode and the third drain electrode includes one or more linear partial electrodes and the other surrounds the partial electrodes, and is located in the second metal layer A third connection wiring for electrically connecting the output pad and the third drain electrode may be provided.
この構成によれば、第1から第3出力トランジスタを一列に配置して、かつ各出力トランジスタからの出力信号の経路を最短にすることができる。しかも第2金属層による配線スペースを最小限に抑えて効率よく金属配線を配置することができる。 According to this configuration, the first to third output transistors can be arranged in a line, and the path of the output signal from each output transistor can be minimized. In addition, the metal wiring can be efficiently arranged while minimizing the wiring space by the second metal layer.
ここで、前記半導体集積回路のレイアウト幅は第1および第2出力トランジスタの幅に相当するようにしてもよい。 Here, the layout width of the semiconductor integrated circuit may correspond to the width of the first and second output transistors.
この構成によれば、半導体集積回路のレイアウト内の幅方向の空きスペースを最小限にすることができる
ここで、前記第1出力トランジスタは、ハイレベル信号を出力するためのハイサイドトランジスタおよびローレベル信号を出力するためのローサイドトランジスタの一方であり、第2出力トランジスタは、それらの他方であるとしてもよい。
According to this configuration, the empty space in the width direction in the layout of the semiconductor integrated circuit can be minimized. Here, the first output transistor includes a high side transistor for outputting a high level signal and a low level transistor. One of the low-side transistors for outputting a signal may be used, and the second output transistor may be the other of them.
ここで、半導体集積回路は、さらに、第1出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第1制御回路部と、第2出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第2制御回路部と、第1および第2制御回路部を駆動するプリドライバ部とを備え、第1、第2制御回路部およびプリドライバ部の各々の幅は第1、第2出力トランジスタのそれぞれの幅相当であり、前記第1、第2制御回路部、プリドライバ部、第1、第2出力トランジスタおよび出力パッドは一列に配置されるようにしてもよい。 Here, the semiconductor integrated circuit further includes a first control circuit unit that generates a gate control signal to the first output transistor, a second control circuit unit that generates a gate control signal to the second output transistor, And a pre-driver section that drives the second control circuit section, and the widths of the first and second control circuit sections and the pre-driver section are equivalent to the widths of the first and second output transistors, respectively. The first control circuit unit, the pre-driver unit, the first and second output transistors, and the output pad may be arranged in a line.
この構成によれば、各セルの幅が出力トランジスタの幅相当であるので、前記半導体集積回路内の空きスペースをさらに低減することができる。さらに、半導体集積回路をセルとして複数個を配列した場合に空きスペースの低減効果が累積するので、集積度の向上をより一層図ることができる。 According to this configuration, since the width of each cell is equivalent to the width of the output transistor, the empty space in the semiconductor integrated circuit can be further reduced. Furthermore, when a plurality of semiconductor integrated circuits are arranged as cells, the effect of reducing free space is accumulated, so that the degree of integration can be further improved.
ここで、 前記第1および第2出力トランジスタの耐圧は100V以上であるようにしてもよい。 Here, the withstand voltage of the first and second output transistors may be 100V or more.
この構成によれば、前記半導体集積回路は、電流駆動能力が高くかつ耐圧も高いいわゆるパワートランジスタとして利用できる。 According to this configuration, the semiconductor integrated circuit can be used as a so-called power transistor having high current driving capability and high breakdown voltage.
また、本発明の多チャンネル半導体集積回路は、複数個の基本セルの配列である多チャンネルセルアレイと、半導体チップの中央部に配置され、各基本セルへのタイミング信号を出力するタイミング発生ブロックと、複数の基本セルとタイミング発生ブロック間で前記タイミング信号を伝達する複数の配線とを備え、前記複数の基本セルは、回路ブロックを中心にその両側に対称に配列される。そして、前記基本セルは、半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第1ソース電極と第1金属層に位置する第1ドレイン電極とを含み、第1ソース電極および第1ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第1出力トランジスタと、半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第2ソース電極と第1金属層に位置する第2ドレイン電極とを含み、第2ソース電極および第2ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第2出力トランジスタと、第1出力トランジスタを挟んで第2出力トランジスタと一列に配置される出力パッドと、第1金属層と異なる階層の第2金属層に位置し、出力パッドと第1ドレイン電極との間を電気的に接続している第1接続配線と、前記第2金属層に位置し、第1出力トランジスタの第1ドレイン電極と第2出力トランジスタの第2ドレイン電極との間を電気的に接続している第2接続配線とを有する。 The multi-channel semiconductor integrated circuit of the present invention includes a multi-channel cell array that is an array of a plurality of basic cells, a timing generation block that is disposed in the center of the semiconductor chip and outputs a timing signal to each basic cell, A plurality of basic cells and a plurality of wirings for transmitting the timing signal between the timing generation blocks are provided, and the plurality of basic cells are symmetrically arranged on both sides of the circuit block. The basic cell is formed on the semiconductor substrate and includes a first source electrode located on the first metal layer and a first drain electrode located on the first metal layer, the first source electrode and the first drain electrode being A first output transistor including one or more linear partial electrodes and the other surrounding the partial electrodes; a second source electrode formed on a semiconductor substrate and positioned in a first metal layer; and a first metal A second output transistor including a second drain electrode located in a layer, wherein one of the second source electrode and the second drain electrode includes one or more linear partial electrodes, and the other surrounds the partial electrodes; An output pad arranged in a row with the second output transistor across the first output transistor, and a second metal layer in a different layer from the first metal layer, and an electrical connection is made between the output pad and the first drain electrode. Contact A second connection line located on the second metal layer and electrically connected between the first drain electrode of the first output transistor and the second drain electrode of the second output transistor. Connection wiring.
この構成によれば、1列配置により形成された半導体集積回路(基本セル)から多チャンネルセルアレイが形成されているので、従来回路ブロックの下方に現れる不要に大きい空きスペースを、大幅に削減することができ、多チャンネル半導体集積回路の集積度を向上させることができる。しかも、前記複数の基本セルが回路ブロックを中心にその両側に対称に配列されるので、回路ブロックからタイミング信号を基本セルに伝達する各配線の長さのアンバランスを最小限に抑えることができ、遅延特性のばらつきを低減することができる。 According to this configuration, since a multi-channel cell array is formed from semiconductor integrated circuits (basic cells) formed in a single column arrangement, the unnecessary large empty space that appears below the conventional circuit block can be significantly reduced. And the degree of integration of the multi-channel semiconductor integrated circuit can be improved. In addition, since the plurality of basic cells are arranged symmetrically on both sides of the circuit block, it is possible to minimize the unbalance of the length of each wiring that transmits the timing signal from the circuit block to the basic cell. Thus, variation in delay characteristics can be reduced.
ここで、各基本セルは、さらに、第1ソース電極および第1ドレイン電極と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第1ソース電極に第1電源電圧を供給する第1電源配線と、第2ソース電極の一部および第2ドレイン電極の一部と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第2ソース電極に第2電源電圧を供給する第2電源配線とを備え、前記第1電源配線、第2電源配線はそれぞれ直線状に配置されるようにしてもよい。 Here, each basic cell is further wired by the second metal layer so as to intersect the first source electrode and the first drain electrode, and supplies the first power supply voltage to the electrically connected first source electrode. The second power supply voltage is applied to the first power supply wiring and the second source electrode, which is wired by the second metal layer so as to intersect with a part of the second source electrode and a part of the second drain electrode. A second power supply wiring to be supplied, and the first power supply wiring and the second power supply wiring may be arranged in a straight line.
この構成によれば、第1および第2電源配線は、直線状つまり最短配線で複数の基本セルへ接続することができる。 According to this configuration, the first and second power supply wirings can be connected to a plurality of basic cells with a straight line, that is, the shortest wiring.
ここで、多チャンネル半導体集積回路は、さらに、前記タイミング発生ブロックの少なくとも2辺に沿う、接地電位を伝達する少なくとも2本の接地電位配線を備えるようにしてもよい。 Here, the multi-channel semiconductor integrated circuit may further include at least two ground potential wirings for transmitting a ground potential along at least two sides of the timing generation block.
この構成によれば、接地電位の配線によって、回路ブロックから基本セルへのクロストークやノイズの影響を抑制することができる。 According to this configuration, the influence of crosstalk and noise from the circuit block to the basic cell can be suppressed by the ground potential wiring.
ここで、多チャンネル半導体集積回路は、さらに、前記半導体チップ内の一端に配置され、接地電位である第1パッドと、前記半導体チップ内の他端に配置され、接地電位である第2パッドとを備え、前記第1電源配線および第2電源配線の1つは、接地電位であり、第1パッドおよび第2パッドに接続されるようにしてもよい。 Here, the multi-channel semiconductor integrated circuit is further disposed at one end in the semiconductor chip and has a first pad that is at a ground potential, and a second pad that is disposed at the other end in the semiconductor chip and has a ground potential. And one of the first power supply wiring and the second power supply wiring is at a ground potential and may be connected to the first pad and the second pad.
この構成によれば、各基本セル内のローレベル信号を出力するための出力トランジスタのローレベルを決定付ける接地電位の配線のインピーダンスを低減するので、ノイズからの影響をさらに防止し、出力特性を安定化させることができる。 According to this configuration, since the impedance of the wiring of the ground potential that determines the low level of the output transistor for outputting the low level signal in each basic cell is reduced, the influence from noise is further prevented, and the output characteristics are reduced. Can be stabilized.
以上のように本発明の半導体集積回路によれば、半導体集積回路内の空きスペースを除去することができるので集積度を向上させることができる。また、各出力トランジスタから出力パッドまでの出力信号線の配線長のばらつきを最小限に抑えるので、半導体集積回路内における出力信号の遅延時間のばらつきも最小限に抑えることができる。 As described above, according to the semiconductor integrated circuit of the present invention, the empty space in the semiconductor integrated circuit can be removed, so that the degree of integration can be improved. In addition, since variations in the length of the output signal line from each output transistor to the output pad are minimized, variations in the delay time of the output signal in the semiconductor integrated circuit can be minimized.
また、本発明の多チャンネル半導体集積回路によれば、1列配置による半導体集積回路をセルとして複数個を配列することにより空きスペースの低減効果が累積するので、集積度の向上をより一層図ることができる。しかも、タイミング発生ブロックから基本セルにタイミング信号を伝達する各配線の長さのアンバランスを最小限に抑えることができ、遅延特性のばらつきを低減することができる。また、接地電位の配線によって、タイミング発生ブロックから基本セルへのクロストークやノイズの影響を抑制することができる。また、各基本セル内のローレベル信号を出力するための出力トランジスタのローレベルを決定付ける接地電位の配線のインピーダンスを低減させ、ノイズからの影響をさらに防止し、出力特性を安定化させることができる。 Further, according to the multi-channel semiconductor integrated circuit of the present invention, the effect of reducing the vacant space is accumulated by arranging a plurality of semiconductor integrated circuits arranged in one column as cells, so that the degree of integration can be further improved. Can do. In addition, it is possible to minimize the unbalance of the lengths of the wirings that transmit the timing signal from the timing generation block to the basic cell, and to reduce variations in delay characteristics. Further, the influence of the crosstalk and noise from the timing generation block to the basic cell can be suppressed by the ground potential wiring. In addition, the impedance of the wiring of the ground potential that determines the low level of the output transistor for outputting the low level signal in each basic cell can be reduced, the influence from noise can be further prevented, and the output characteristics can be stabilized. it can.
図1は、本発明の実施の形態における半導体集積回路として3値出力回路のレイアウト構成を示す平面図である。同図の3値出力回路は、図7に示した回路図に対応する。また、図1のレイアウトに示す3値出力回路セルは1つのスタンダードセルとして利用可能である。図1における3値出力回路は、ハイレベル出力用の第1ハイサイドトランジスタ4と、ミドルレベル出力用の第2ハイサイドトランジスタ5と、逆流防止用のダイオード8と、ローレベル出力用のローサイドトランジスタ10と、ハイレベル出力制御信号を出力する第1レベルシフト回路6と、ミドルレベル出力制御信号を出力する第2レベルシフト回路7と、第1、第2レベルシフト回路およびローサイドトランジスタ10を制御するプリドライバ9と、出力ボンディングパッド11と、プリドライバ9へトリガー信号を与えるための入力端子19を備える。そして、第1ハイサイドトランジスタ4、第2ハイサイドトランジスタ5およびローサイドトランジスタ10は、DMOS構造のパワートランジスタであり、100mA以上の電流駆動能力を有している。更に、PDP駆動用のパワートランジスタとしては100V以上の耐圧を有するものを採用する。
FIG. 1 is a plan view showing a layout configuration of a ternary output circuit as a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention. The ternary output circuit shown in the figure corresponds to the circuit diagram shown in FIG. Further, the ternary output circuit cell shown in the layout of FIG. 1 can be used as one standard cell. The ternary output circuit in FIG. 1 includes a first high-
同図に示すレイアウトでは各回路素子がセルとして1列に配置されている。このような1列配置によって半導体集積回路内の空きスペース38を除去することができる。また、半導体集積回路のレイアウト幅は第1ハイサイドトランジスタ4、第2ハイサイドトランジスタ5、ローサイドトランジスタ10等の出力用トランジスタのセル幅に相当する。つまり、半導体集積回路のレイアウト幅は出力用トランジスタの幅と略同一であり、より正確には、出力用トランジスタの幅に若干の配線用の領域を加えた幅が、半導体集積回路のレイアウト幅になっている。
In the layout shown in the figure, each circuit element is arranged in a line as a cell. With such a single row arrangement, the
また、3値出力回路のレイアウトは、出力ボンディングパッド11を中心に左側に第2ハイサイドトランジスタ5、ダイオード8、第2レベルシフト回路7を順に配置し、右側にはローサイドトランジスタ10、第1ハイサイドトランジスタ4、第1レベルシフト回路6、プリドライバ9を順に配置している。この配置によって、各トランジスタから出力パッドまでの出力信号線の配線長のばらつきを最小限に抑えることができ、半導体集積回路内における出力信号の遅延時間のばらつきも最小限に抑えることができる。
Further, the layout of the ternary output circuit is such that the second high-
さらに第1レベルシフト回路6と第2レベルシフト回路7、プリドライバ9はセル幅が一番大きいローサイドトランジスタ10のセル幅に合わせて設計されている。これにより、従来技術では図5のようにスタンダードセル26内のセル配置が2列で構成されており、プリドライバ9のセルの下方に無駄な空きスペース38ができるレイアウトに対して、本発明では1列で構成されるため、無駄な空きスペース38が除外でき集積度の向上が可能となる。
Further, the first
図2は、図1に示した3値出力回路のローサイドトランジスタ10周辺部分の拡大平面図である。また、図3は、図1に示した3値出力回路の第2ハイサイドトランジスタ5周辺部分の拡大平面図である。図2および図3において斜線部分は第1金属層25を示す。この第1金属層25は、異なる層である第2金属層24と絶縁膜(図示せず)によって電気的に絶縁されており、スルーホール(コンタクトともいう)27によって第2金属層24と電気的に接続されている。ローサイドトランジスタ10の上の第2金属層24Lは接地電位配線であり、第1ハイサイドトランジスタ4の上の第2金属層24Hはハイレベルに対応する第1高電圧電源配線であり、ダイオード8の上の第2金属層24Mはミドルレベルに対応する第2高電圧電源配線である。また、符号24は第2金属層を、符号25は第1金属層を示す。符号24、25の第1添え字L、M、Hはローレベル、ミドルレベル、ハイレベルに対応する。符号24、25の第2添え字s、dは、ソース、ドレインに対応する。
FIG. 2 is an enlarged plan view of the periphery of the low-
同図においてローサイドトランジスタ10は、半導体基板に形成される。ソース電極25Lsは、ローサイドトランジスタ10のソース領域29の上に第1金属層に位置する。ドレイン電極25Ldは、ローサイドトランジスタ10のドレイン領域28の上に第1金属層に位置する。このドレイン電極25Ldは半導体基板表面でソース電極25Lsに囲まれる。ローサイドトランジスタ10のドレイン領域28は半導体基板上でローサイドトランジスタ10のソース領域29に囲まれる。同図ではドレイン電極25Ldは、2つの直線状の部分電極からなる。部分電極のそれぞれは半導体基板表面でソース電極25Lsに囲まれる。また、ドレイン電極25Lは、本来ローレベル信号を出力する電極であり、さらに本実施形態ではハイレベル信号を伝達する経路(ジャンパー線)としても利用されている。
In the figure, the low-
第1ハイサイドトランジスタ4は、半導体基板に形成される。ソース電極25Hsは、第1ハイサイドトランジスタ4のソース領域31の上に第1金属層に位置する。ドレイン電極25Hdは、第1ハイサイドトランジスタ4のドレイン領域30の上に第1金属層に位置する。このドレイン電極25Hdは半導体基板表面でソース電極25Hsに囲まれる。第1ハイサイドトランジスタ4のドレイン領域30は第1ハイサイドトランジスタ4のソース領域31に囲まれる。同図ではドレイン電極25Hdは、2つの直線状の部分電極からなる。部分電極のそれぞれは半導体基板表面でソース電極25Hsに囲まれる。
The first
出力ボンディングパッド11は、通常は第1金属層および第2金属層に位置し、少なくとも半導体集積回路の最上層となる金属層によって形成される。そして、出力ボンディングパッド11は、第2ローサイドトランジスタ10を挟んで第1ハイサイドトランジスタ4と一列に配置される。
The
接続配線24Aは、第2金属層に位置し、出力ボンディングパッド11からドレイン電極25Ldにおける出力ボンディングパッド11側の端部まで延長される。第2金属層は第1金属層と異なる階層であり第1金属層と絶縁される。この接続配線24Aはドレイン電極25Ldにおける出力ボンディングパッド11側端部とコンタクトにより電気的に接続される。この接続配線24Aは、出力ボンディングパッド11へハイレベル信号を伝達するだけでなく、ローレベル信号の伝達にも兼用される。
The
接続配線24Bは、第2金属層に位置し、ドレイン電極25Ldにおける第1ハイサイドトランジスタ4側端部からドレイン電極25Hdにおけるローサイドトランジスタ10側端部まで延長される。この接続配線24Bは、ドレイン電極25Ldにおける第1ハイサイドトランジスタ4側端部とコンタクトにより電気的に接続され、ドレイン電極25Hdにおけるローサイドトランジスタ10側端部とコンタクトにより電気的に接続される。
The
電源配線24Lは、ソース電極25Lsおよびドレイン電極25Ldの長手方向と交差するように第2金属層によって配線される。この電源配線24Lは第1電源電圧(ローレベル)をソース電極25Lsに供給するためにソース電極25Lsとコンタクトにより電気的に接続される。
The
電源配線24Hは、ソース電極25Hsおよびドレイン電極25Hdの長手方向と交差するように第2金属層によって配線される。この電源配線24Hは、第2電源電圧(ハイレベル)をソース電極25Hsに供給するためにソース電極25Hsとコンタクトにより電気的に接続される。
The
第2ハイサイドトランジスタ5は、出力ボンディングパッド11を挟んでローサイドトランジスタ10の反対側に配置される。
The second
ソース電極25Msは、第2ハイサイドトランジスタ5のソース領域35の上に第1金属層によって形成される。ドレイン電極25Mdは、第2ハイサイドトランジスタ5のドレイン領域34の上に第1金属層に位置し、第3ドレイン電極は半導体基板表面で第3ソース電極に囲まれる。第2ハイサイドトランジスタ5のドレイン領域34は半導体基板上で第2ハイサイドトランジスタ5のソース領域35に囲まれる。同図ではドレイン電極25Mdは、2つの直線状の部分電極からなる。部分電極のそれぞれは半導体基板上に形成されたソース電極25Msによって囲まれる。
The source electrode 25Ms is formed of the first metal layer on the
接続配線24Cは、出力ボンディングパッド11からドレイン電極25Mdにおける出力ボンディングパッド11側の端部まで延長された第2金属層によって配線され、接続配線24Cはドレイン電極25Mdにおける出力ボンディングパッド11側端部とコンタクトにより電気的に接続される。
The
このように、図2のローサイドトランジスタ10において、ローサイドトランジスタ10のソース電極25Lsは接地電位配線である電源配線24Lに接続され、ローサイドトランジスタ10のドレイン電極25Ldは出力信号線である接続配線24Aによって出力ボンディングパッド11に接続される。またゲート領域にはプリドライバ9からの制御信号線が接続されている。
2, the source electrode 25Ls of the low-
また、第1ハイサイドトランジスタ4において、第1ハイサイドトランジスタ4のソース電極25Hsは第1高電圧電源配線である電源配線24Hに接続され、第1ハイサイドトランジスタ4のドレイン電極25Hdは出力信号線である接続配線24Bを介してローサイドトランジスタ10のドレイン電極25Ldに接続されている。これによって、第1ハイサイドトランジスタ4のドレイン電極25Hdからの出力信号は、第2の金属層で配線された電源配線24L直下に在る2つのドレイン電極25Ldを介して出力ボンディングパッド11にまで伝達される。言い換えれば、第1ハイサイドトランジスタ4がオンのとき、第1ハイサイドトランジスタ4からのハイレベル出力信号は、第1ハイサイドトランジスタ4のドレイン電極25Hd、接続配線24B、ローサイドトランジスタ10のドレイン電極25Ld、接続配線24Aを順に介して出力ボンディングパッド11から出力される。このように、ローサイドトランジスタ10のドレイン電極25Ldは、ローレベル信号出力だけでなく、ハイレベル出力信号を伝達するためのジャンパー線として兼用されている。その結果、出力ボンディングパッド11への出力信号線の配線数を低減し、集積度の向上を図ることができる。
In the first high-
また、図3の第2ハイサイドトランジスタ5において、第2ハイサイドトランジスタ5のソース電極25Msにはダイオード8を介して第2高電圧電源配線である電源配線24Mに接続され、第2ハイサイドトランジスタ5のドレイン電極25Mdは出力信号線である接続配線24Dによって出力ボンディングパッド11に接続されている。
In the second high-
なお、図7に示す回路構成において、ダイオード8と第2ハイサイドトランジスタ5との直列回路は、それらを入れ替えた別の回路構成にして実施しても、3値出力回路は正常に回路動作することができ、その回路構成に合わせて図1および図3におけるダイオード8と第2ハイサイドトランジスタ5の配置を入れ替えても良い。
In the circuit configuration shown in FIG. 7, the ternary output circuit operates normally even if the series circuit of the
図4Aは本発明の実施の形態における3値出力多チャンネル半導体集積回路のレイアウト構成を示す平面図である。この3値出力多チャンネル半導体集積回路は、半導体チップ21上に、第1高電圧電源配線1、第2高電圧電源配線2、接地電位配線3、第1高電圧電源端子12、第2高電圧電源端子13、接地端子14、タイミング発生ブロック15、タイミング発生用単位セル16、入力制御端子20、サージ保護素子、スタンダードセル26のアレイ等が形成されている。
FIG. 4A is a plan view showing a layout configuration of the ternary output multi-channel semiconductor integrated circuit according to the embodiment of the present invention. The ternary output multi-channel semiconductor integrated circuit includes a first high-voltage
ここで3値出力多チャンネル半導体集積回路のレイアウトは、図1に示した3値出力回路をスタンダードセル26としている。半導体チップ21の中央部にはタイミング発生ブロック15が配置されている。タイミング発生ブロック15は、入力制御回路と出力のタイミングを制御するシフトレジスタと出力を保持するためのラッチ回路を含むタイミング発生用単位セル16の集合である。タイミング発生用単位セル16はスタンダードセル26と同数が配置されている。タイミング発生ブロック15は、例えば、入力制御端子20からの制御信号に従って、各プリドライバ6へのトリガー信号およびスタンダードセル出力のタイミングを制御するための1つのシフトレジスタとして機能する。各タイミング発生用単位セル16の出力は、対応するスタンダードセル26内の入力端子19に同図のように配線接続されている。この場合、複数のスタンダードセル26は、タイミング発生ブロック15のシフト動作をトリガーとして順番にパルス波形を出力し、PDP(プラズマディスプレイパネル)等のディスプレイ装置の制御回路として動作する。3値出力回路から出力されるパルス波形は、例えば、負論理の場合は通常ハイレベル出力であり、トリガー信号を受けたプリドライバ9の制御により、t1時間ローレベル出力し、さらにt2時間ミドルレベル出力してからハイレベルに戻る。
Here, in the layout of the ternary output multi-channel semiconductor integrated circuit, the ternary output circuit shown in FIG. A
図4Aにおいて、タイミング発生ブロック15の左右両端にスタンダードセル26をプリドライバ9とタイミング発生用単位セル16が隣り合うように対称に複数配置させ、タイミング発生用単位セル16とプリドライバ9をバス配線36で接続している。また接地端子(ボンディングパッド)14を上下に2つずつ配置し、スタンダードセル26内のローサイドトランジスタ10上に接地電位配線3(図2中の電源配線24L)を通し、半導体チップ21内の上方に配置された2つの接地端子14と、半導体チップ21内の下方に配置された2つの接地端子14を接続している。
In FIG. 4A, a plurality of
本発明の実施例では、半導体チップ内に配置されたスタンダードセル26(3値出力回路)の内部構成が、従来技術における図5のような2列配置ではなく、図1のような1列配置になっている。そのため、配置すべきスタンダードセル26の数が増加した場合でも、従来例図6に示すような半導体チップ面積の上下方向の増大を抑制し、タイミング発生ブロック15の下方に現れる不要な空きスペース38を最小限に留めることができ、多チャンネル半導体集積回路の集積度の向上を実現する。また半導体チップ21の上下方向の増大がほとんどないため、プリドライバ9とタイミング発生用単位セル16のバス配線36の長さのばらつきを抑えることができるため遅延時間のばらつきも抑制され、各出力チャンネル間に発生する遅延時間の違いにより出力特性がアンバランスになることを低減することができる。
In the embodiment of the present invention, the internal configuration of the standard cell 26 (ternary output circuit) arranged in the semiconductor chip is not a two-row arrangement as shown in FIG. 5 in the prior art but a one-row arrangement as shown in FIG. It has become. Therefore, even when the number of
さらに本発明において、接地端子14は半導体チップ21内の上下に配置され、スタンダードセル26内のローサイドトランジスタ10上に接地電位配線3を通し、半導体チップ21内の上方に配置された接地端子14と、半導体チップ21内の下方に配置された接地端子14を接続している。また半導体チップ21内の上下の接地端子14にはパッケージからワイヤーボンディングされるため接地端子14の電位は安定している。よって接地電位配線3の配線インピーダンスを低減することができ、各チャンネルの出力が大電流になる場合においても、それぞれのスタンダードセル26の接地電位が安定し、均一な出力特性を得ることができる。
Furthermore, in the present invention, the
なお、図4Bのように、タイミング発生ブロック15は入力制御端子20と接している方向以外の3方向を接地電位配線3で囲むように構成してもよい。また、接地電位配線3は、タイミング発生ブロック15の2方向(両側)を囲むようにしてもよい。つまり、タイミング発生ブロック15は入力制御端子20と接している方向以外の三方向を接地電位配線3で囲まれる。この接地電位配線3は、出力ボンディングパット11から入り込む外部ノイズがスタンダードセル26を抜け、タイミング発生ブロック15に伝わることを防ぐシールドの役割を果たす。結果、タイミング発生ブロック15からのプリドライバ9に入力される信号が安定化され、出力特性も安定する。
As shown in FIG. 4B, the
また、上記実施の形態では3値出力回路について説明したが、2値出力回路であってもまったく同様に本発明を適用することができる。その場合、図7では第2高電圧電源端子13、ダイオード8、第2ハイサイドトランジスタ5、第2レベルシフト回路7の各回路素子を削除した構成とすればよい。また、図1でも、これらの回路素子に対応するセルを削除すればよく、さらに、出力ボンディングパッド11を第1ハイサイドトランジスタ4とローサイドトランジスタ10の間に配置してもよい。
In the above embodiment, the ternary output circuit has been described. However, the present invention can be applied to a binary output circuit in exactly the same manner. In such a case, the circuit elements of the second high voltage
なお、図1〜3に示した各出力トランジスタのレイアウトでは、ドレイン電極が2つの直線状の部分電極からなる例を示したが、直線状の部分電極は1つでも、3つ以上であってもよい。この部分電極の個数は各出力トランジスタに必要とされる駆動能力に応じて定めればよい。 The layout of each output transistor shown in FIGS. 1 to 3 shows an example in which the drain electrode is composed of two linear partial electrodes. However, the number of linear partial electrodes is one, or three or more. Also good. The number of partial electrodes may be determined according to the driving capability required for each output transistor.
さらに、図1〜3に示した各出力トランジスタのレイアウトでは、ドレイン電極が直線状であり、ソース電極に囲まれる例を示したが、この逆でもよい。つまり、ソース電極が直線状であり、ドレイン電極に囲まれるようにしてもよい。この場合も、直線状の部分電極は1つ以上であってもよい。 Further, in the layout of each output transistor shown in FIGS. 1 to 3, an example in which the drain electrode is linear and is surrounded by the source electrode is shown, but this may be reversed. That is, the source electrode may be linear and surrounded by the drain electrode. Also in this case, the number of linear partial electrodes may be one or more.
また、図1〜3のレイアウトでは、配線層として第1金属層25、第2金属層24を示しているが、配線層の数は2層だけでなく、3層以上の多層でもよいし、第1金属層25、第2金属層24の上下関係を入れ替えて実施してもよい。また、第1金属層25、第2金属層24は異なる層であればよく、それぞれ複数の配線層のうちの何れの階層であってもよい。
Moreover, in the layout of FIGS. 1-3, although the
なお、上記実施形態において、第1金属層25、第2金属層24は、アルミ配線に限らず、アルミ合金、銅、銅合金等であってもよい。
In the above embodiment, the
本発明は、複数の出力用トランジスタと、各出力用トランジスタからの出力信号線に接続された出力パッドとを備える半導体集積回路、およびその半導体集積回路を基本セルとして複数個を配列した多チャンネル半導体集積回路に適しており、例えば、2値出力回路、3値出力回路、PDP(プラズマディスプレイパネル)等のディスプレイ装置の駆動回路などに適している。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit comprising a plurality of output transistors and an output pad connected to an output signal line from each output transistor, and a multi-channel semiconductor in which a plurality of semiconductor integrated circuits are arranged as basic cells. It is suitable for an integrated circuit, for example, a binary output circuit, a ternary output circuit, and a drive circuit for a display device such as a plasma display panel (PDP).
1 第1高電圧電源配線
2 第2高電圧電源配線
3 接地電位配線
4 第1ハイサイドトランジスタ
5 第2ハイサイドトランジスタ
6 第1レベルシフト回路
7 第2レベルシフト回路
8 ダイオード
9 プリドライバ
10 ローサイドトランジスタ
11 出力ボンディングパッド
12 第1高電圧電源端子
13 第2高電圧電源端子
14 接地端子
15 タイミング発生ブロック
16 タイミング発生用単位セル
17 3値出力回路
18 出力端子
19 入力端子
20 入力制御端子
21 半導体集積回路チップ
24 第2金属層
24A~24C 接続配線
24L、24M、24H 電源配線
25 第1金属層
25Ld ローサイドトランジスタのドレイン電極
25Ls ローサイドトランジスタのソース電極
25Hd 第1ハイサイドトランジスタのドレイン電極
25Hs 第1ハイサイドトランジスタのソース電極
25Md 第2ハイサイドトランジスタのドレイン電極
25Ms 第2ハイサイドトランジスタのソース電極
26 スタンダードセル
27 スルーホール
28 ローサイドトランジスタのドレイン領域
29 ローサイドトランジスタのソース領域
30 第1ハイサイドトランジスタのドレイン領域
31 第1ハイサイドトランジスタのソース領域
32 ダイオードアノード部
33 ダイオードカソード部
34 第2ハイサイドトランジスタのドレイン領域
35 第2ハイサイドトランジスタのソース領域
36 バス配線
37 サージ保護素子
38 空きスペース
DESCRIPTION OF
Claims (17)
半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第2ソース電極と第1金属層に位置する第2ドレイン電極とを含み、第2ソース電極および第2ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第2出力トランジスタと、
第1出力トランジスタを挟んで第2出力トランジスタと一列に配置される出力パッドと、
第1金属層と異なる階層の第2金属層に位置し、出力パッドと第1ドレイン電極との間を電気的に接続している第1接続配線と、
第2金属層に位置し、第1出力トランジスタの第1ドレイン電極と第2出力トランジスタの第2ドレイン電極との間を電気的に接続している第2接続配線と、
を備えることを特徴とする半導体集積回路。 A first source electrode located on the first metal layer and a first drain electrode located on the first metal layer are formed on the semiconductor substrate, and one of the first source electrode and the first drain electrode is one or more straight lines A first output transistor including a partial electrode having a shape and the other surrounding the partial electrode;
A second source electrode formed on the semiconductor substrate and positioned on the first metal layer and a second drain electrode positioned on the first metal layer, wherein one of the second source electrode and the second drain electrode is one or more straight lines A second output transistor including a partial electrode, the other surrounding the partial electrode;
An output pad arranged in a row with the second output transistor across the first output transistor;
A first connection wiring located in a second metal layer of a different layer from the first metal layer and electrically connecting the output pad and the first drain electrode;
A second connection wiring located in the second metal layer and electrically connecting between the first drain electrode of the first output transistor and the second drain electrode of the second output transistor;
A semiconductor integrated circuit comprising:
第1ソース電極および第1ドレイン電極と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第1ソース電極に第1電源電圧を供給する第1電源配線と、
第2ソース電極の一部および第2ドレイン電極の一部と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第2ソース電極に第2電源電圧を供給する第2電源配線と
を備えることを特徴とする半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising:
A first power supply wiring for supplying a first power supply voltage to the first source electrode, which is wired by the second metal layer so as to intersect the first source electrode and the first drain electrode and electrically connected;
Second power supply wiring for supplying a second power supply voltage to the second source electrode that is wired by the second metal layer so as to intersect with a part of the second source electrode and a part of the second drain electrode and electrically connected A semiconductor integrated circuit comprising:
出力パッドを挟んで第1出力トランジスタの反対側に配置され、第1金属層に位置する第3ソース電極と第1金属層に位置する第3ドレイン電極とを含み、第3ソース電極および第3ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第3出力トランジスタと、
第2金属層に位置し、出力パッドと第3ドレイン電極との間を電気的に接続する第3接続配線と
を備えることを特徴とする半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising:
A third source electrode disposed on the opposite side of the first output transistor across the output pad and positioned on the first metal layer; and a third drain electrode positioned on the first metal layer; A third output transistor in which one of the drain electrodes includes one or more linear partial electrodes and the other surrounds the partial electrodes;
A semiconductor integrated circuit, comprising: a third connection wiring located in the second metal layer and electrically connecting the output pad and the third drain electrode.
出力パッドを挟んで第1出力トランジスタの反対側に配置され、第1金属層に位置する第3ソース電極と第1金属層に位置する第3ドレイン電極とを含み、第3ソース電極および第3ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第3出力トランジスタと、
第2金属層によって位置し、出力パッドと第3ドレイン電極との間を電気的に接続する第3接続配線と
を備えることを特徴とする半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising:
A third source electrode disposed on the opposite side of the first output transistor across the output pad and positioned on the first metal layer; and a third drain electrode positioned on the first metal layer; A third output transistor in which one of the drain electrodes includes one or more linear partial electrodes and the other surrounds the partial electrodes;
A semiconductor integrated circuit, comprising: a third connection wiring located by the second metal layer and electrically connecting the output pad and the third drain electrode.
半導体集積回路のレイアウト幅は第1および第2出力トランジスタの幅に相当する
ことを特徴とする半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit according to claim 1,
A semiconductor integrated circuit characterized in that the layout width of the semiconductor integrated circuit corresponds to the width of the first and second output transistors.
第1出力トランジスタは、ハイレベル信号を出力するためのハイサイドトランジスタおよびローレベル信号を出力するためのローサイドトランジスタの一方であり、
第2出力トランジスタは、それらの他方である
ことを特徴とする半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit according to claim 1,
The first output transistor is one of a high side transistor for outputting a high level signal and a low side transistor for outputting a low level signal,
The second output transistor is the other of them. A semiconductor integrated circuit, wherein:
第1出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第1制御回路部と、
第2出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第2制御回路部と、
第1および第2制御回路部を駆動するプリドライバ部とを備え、
第1、第2制御回路部およびプリドライバ部の各々の幅は第1、第2出力トランジスタのそれぞれの幅相当であり、
前記第1、第2制御回路部、プリドライバ部、第1、第2出力トランジスタおよび出力パッドは一列に配置される。
ことを特徴とする半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit of claim 1, further comprising:
A first control circuit unit for generating a gate control signal to the first output transistor;
A second control circuit unit for generating a gate control signal to the second output transistor;
A pre-driver unit that drives the first and second control circuit units,
The widths of the first and second control circuit units and the pre-driver unit are equivalent to the widths of the first and second output transistors,
The first and second control circuit units, the pre-driver unit, the first and second output transistors, and the output pad are arranged in a line.
A semiconductor integrated circuit.
第1出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第1制御回路部と、
第2出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第2制御回路部と、
第3出力トランジスタへのゲート制御信号を生成する第3制御回路部と、
第1、第2および第3制御回路部を駆動するプリドライバ部とを備え、
前記第1、第2、第3制御回路部およびプリドライバ部の各々の幅は第1、第2および第3出力トランジスタのそれぞれの幅相当であり、
第1、第2、第3制御回路部、プリドライバ部、第1、第2、第3出力トランジスタおよび出力パッドは、一列に配置される
ことを特徴とする半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit according to claim 3, further comprising:
A first control circuit unit for generating a gate control signal to the first output transistor;
A second control circuit unit for generating a gate control signal to the second output transistor;
A third control circuit unit for generating a gate control signal to the third output transistor;
A pre-driver section for driving the first, second and third control circuit sections,
The widths of the first, second, and third control circuit units and the pre-driver unit are equivalent to the widths of the first, second, and third output transistors, respectively.
The semiconductor integrated circuit, wherein the first, second and third control circuit units, the pre-driver unit, the first, second and third output transistors and the output pad are arranged in a line.
前記第1および第2出力トランジスタの耐圧は100V以上である
ことを特徴とする半導体集積回路。 The semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
A semiconductor integrated circuit, wherein the first and second output transistors have a withstand voltage of 100 V or more.
複数個の基本セルの配列である多チャンネルセルアレイと、
半導体チップの中央部に配置され、各基本セルへのタイミング信号を出力するタイミング発生ブロックと、
複数の基本セルとタイミング発生ブロック間で前記タイミング信号を伝達する複数の配線とを備え、
前記複数の基本セルは、回路ブロックを中心にその両側に対称に配列され、
前記基本セルは、
半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第1ソース電極と第1金属層に位置する第1ドレイン電極とを含み、第1ソース電極および第1ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第1出力トランジスタと、
半導体基板に形成され、第1金属層に位置する第2ソース電極と第1金属層に位置する第2ドレイン電極とを含み、第2ソース電極および第2ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第2出力トランジスタと、
第1出力トランジスタを挟んで第2出力トランジスタと一列に配置される出力パッドと、
第1金属層と異なる階層の第2金属層に位置し、出力パッドと第1ドレイン電極との間を電気的に接続している第1接続配線と、
前記第2金属層に位置し、第1出力トランジスタの第1ドレイン電極と第2出力トランジスタの第2ドレイン電極との間を電気的に接続している第2接続配線と、
を有することを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 A multi-channel semiconductor integrated circuit,
A multi-channel cell array that is an array of a plurality of basic cells;
A timing generation block that is arranged in the center of the semiconductor chip and outputs a timing signal to each basic cell;
A plurality of wirings for transmitting the timing signal between a plurality of basic cells and a timing generation block;
The plurality of basic cells are symmetrically arranged on both sides of a circuit block,
The basic cell is
A first source electrode located on the first metal layer and a first drain electrode located on the first metal layer are formed on the semiconductor substrate, and one of the first source electrode and the first drain electrode is one or more straight lines A first output transistor including a partial electrode having a shape and the other surrounding the partial electrode;
A second source electrode formed on the semiconductor substrate and positioned on the first metal layer and a second drain electrode positioned on the first metal layer, wherein one of the second source electrode and the second drain electrode is one or more straight lines A second output transistor including a partial electrode, the other surrounding the partial electrode;
An output pad arranged in a row with the second output transistor across the first output transistor;
A first connection wiring located in a second metal layer of a different layer from the first metal layer and electrically connecting the output pad and the first drain electrode;
A second connection wiring located in the second metal layer and electrically connecting the first drain electrode of the first output transistor and the second drain electrode of the second output transistor;
A multi-channel semiconductor integrated circuit comprising:
各基本セルは、さらに、
第1ソース電極および第1ドレイン電極と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第1ソース電極に第1電源電圧を供給する第1電源配線と、
第2ソース電極の一部および第2ドレイン電極の一部と交差するように第2金属層によって配線され、電気的に接続された第2ソース電極に第2電源電圧を供給する第2電源配線とを備え、
前記第1電源配線、第2電源配線はそれぞれ直線状に配置される
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit according to claim 10,
Each basic cell
A first power supply wiring for supplying a first power supply voltage to the first source electrode, which is wired by the second metal layer so as to intersect the first source electrode and the first drain electrode and electrically connected;
Second power supply wiring for supplying a second power supply voltage to the second source electrode that is wired by the second metal layer so as to intersect with a part of the second source electrode and a part of the second drain electrode and electrically connected And
The multichannel semiconductor integrated circuit, wherein the first power supply wiring and the second power supply wiring are arranged in a straight line.
前記タイミング発生ブロックの少なくとも2辺に沿う、接地電位を伝達する少なくとも2本の接地電位配線を備える
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit according to claim 10, further comprising:
A multichannel semiconductor integrated circuit comprising: at least two ground potential wirings for transmitting a ground potential along at least two sides of the timing generation block.
前記半導体チップ内の一端に配置され、接地電位である第1パッドと、
前記半導体チップ内の他端に配置され、接地電位である第2パッドとを備え、
前記第1電源配線および第2電源配線の1つは、接地電位であり、第1パッドおよび第2パッドに接続される
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit of claim 11, further comprising:
A first pad disposed at one end of the semiconductor chip and having a ground potential;
A second pad disposed at the other end of the semiconductor chip and having a ground potential;
One of the first power supply wiring and the second power supply wiring is at a ground potential, and is connected to the first pad and the second pad.
前記各基本セルは、さらに、
出力パッドを挟んで第1出力トランジスタの反対側に配置され、第1金属層に位置する第3ソース電極と第1金属層に位置する第3ドレイン電極とを含み、第3ソース電極および第3ドレイン電極の一方が1つ以上の直線状の部分電極を含み、他方がその部分電極を囲んでいる第3出力トランジスタと、
第2金属層に位置し、出力パッドと第3ドレイン電極との間を電気的に接続する第3接続配線とを備える
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit according to claim 10,
Each basic cell further includes:
A third source electrode disposed on the opposite side of the first output transistor across the output pad and positioned on the first metal layer; and a third drain electrode positioned on the first metal layer; A third output transistor in which one of the drain electrodes includes one or more linear partial electrodes and the other surrounds the partial electrodes;
A multi-channel semiconductor integrated circuit, comprising: a third connection wiring located in the second metal layer and electrically connecting the output pad and the third drain electrode.
前記第1、第2及び第3出力トランジスタの組みは、ハイレベル信号を出力する第1ハイサイドトランジスタ、ミドルレベル信号を出力する第2ハイサイドトランジスタ、ローレベル信号を出力するローサイドトランジスタの組みに対応する
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit according to claim 14,
The first, second, and third output transistors are combined into a first high-side transistor that outputs a high-level signal, a second high-side transistor that outputs a middle-level signal, and a low-side transistor that outputs a low-level signal. A multi-channel semiconductor integrated circuit characterized by that.
多チャンネルセルアレイは、ディスプレイ装置用の走査信号を生成する
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit according to claim 10,
The multi-channel cell array generates a scanning signal for a display device.
前記第1および第2出力トランジスタの耐圧は100V以上である
ことを特徴とする多チャンネル半導体集積回路。 The multi-channel semiconductor integrated circuit according to claim 10,
A multi-channel semiconductor integrated circuit, wherein the first and second output transistors have a withstand voltage of 100 V or more.
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