JPH0245957A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、半導体集積回路装置に関し、特に、自己診断
機能を備えたゲートアレイ方式を採用する半導体集積回
路装置に適用して有効な技術に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly relates to a technique that is effective when applied to a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array method with a self-diagnosis function. It is something.
ゲートアレイ方式を採用する半導体集積回路装置は、規
則的に配列された基本セル内及び基本セル間を複数層の
結線用配線で結線し、所望の論理回路を構成することが
できる。また、ゲートアレイ方式を採用する半導体集積
回路装置は、前記結線用配線の結線パターンを変更する
だけで前記以外の種々の論理回路を構成することができ
る。この種の半導体集積回路装置は短期間に多品種のも
のを構成することができる特徴がある。A semiconductor integrated circuit device employing a gate array method can configure a desired logic circuit by connecting regularly arranged basic cells and between basic cells using multiple layers of connection wiring. Furthermore, a semiconductor integrated circuit device employing a gate array method can configure various logic circuits other than those described above simply by changing the connection pattern of the connection wiring. This type of semiconductor integrated circuit device is characterized by the ability to construct a wide variety of products in a short period of time.
本発明者が開発中のゲートアレイ方式を採用する半導体
集積回路装置は基本セルを複数の相補型MI SFET
(CMO8)で形成している。また、前記結線用配線は
2層のアルミニウム合金配線で形成している。このうち
基本セル間を接続する結線用配線は列方向に複数の基本
セルを配置した基本セル列と行方向に隣接する他の基本
セル列との間の配線形成領域(配線チャネル形成領域)
に延在させている。この開発中のゲートアレイ方式を採
用する半導体集積回路装置は自己診断機能を備えている
。The semiconductor integrated circuit device which adopts the gate array method currently being developed by the present inventor has a basic cell as a plurality of complementary MI SFETs.
(CMO8). Further, the connection wiring is formed of two layers of aluminum alloy wiring. Among these, the wiring for connection between basic cells is a wiring formation area (wiring channel formation area) between a basic cell column in which a plurality of basic cells are arranged in the column direction and another basic cell column adjacent in the row direction.
It has been extended to The semiconductor integrated circuit device that employs this gate array method under development is equipped with a self-diagnosis function.
自己診断機能は前記結線用配線で結線して形成した所定
の論理回路の特性を間接的に診断(テスト)する機能で
ある。この診断は外部テスタにより行われている。The self-diagnosis function is a function for indirectly diagnosing (testing) the characteristics of a predetermined logic circuit formed by connecting with the connection wiring. This diagnosis is performed by an external tester.
このゲートアレイ方式を採用する半導体集積回路装置に
はその内部に形成されかつ診断される所定の論理回路と
前記外部テスタとを接続する診断用信号配線が形成され
ている。診断用信号配線は前記結線用配線と同一導電層
で形成されている。A semiconductor integrated circuit device employing this gate array system has a diagnostic signal wiring that connects a predetermined logic circuit formed inside the device and to be diagnosed to the external tester. The diagnostic signal wiring is formed of the same conductive layer as the connection wiring.
この結線用配線はコンピュータを使用する自動配線シス
テム(D A : Design Automatio
n)で自動的に結線されているので、同様に診断用信号
配線は自動的に形成されている。つまり、結線用配線は
前記自動配線システムで自動的に配置され1診断用信号
配線は診断される論理回路に沿って前記結線用配線と短
絡しないように自動配線システムで自動的に配置されて
いる。診断用信号配線のパターンは、予じめコンピュー
タのプログラムに記憶させであるパターンデータに論理
回路を形成する結線用配線パターンデータを入力し、両
者を整合させることによって決定されている。This connection wiring is done using an automatic wiring system (DA: Design Automation) that uses a computer.
Since the wiring is automatically connected in step n), the diagnostic signal wiring is similarly formed automatically. In other words, the connection wiring is automatically arranged by the automatic wiring system, and the diagnostic signal wiring is automatically arranged by the automatic wiring system along the logic circuit to be diagnosed so as not to short-circuit with the connection wiring. . The diagnostic signal wiring pattern is determined by inputting connection wiring pattern data for forming a logic circuit into pattern data stored in advance in a computer program and matching the two.
なお、自己診断機能を備えたゲートアレイ方式の半導体
集積回路装置については、例えば特開昭63−0166
36号公報に記載されている。Regarding gate array type semiconductor integrated circuit devices equipped with a self-diagnosis function, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 63-0166
It is described in Publication No. 36.
本発明者が開発中の前記ゲートアレイ方式を採用する半
導体集積回路装置は、結線用配線と診断用信号配線とを
同一導電層で形成しているので、診断用信号配線に結線
用配線の自由度が制約される。このため、前記結線用配
線は診断用信号配線を迂回する場合が多発するので、ゲ
ートアレイ方式の半導体集積回路装置は単位面積当りの
論理回路数を低下させる(実装率が低下又は集積度が低
下する)という問題点があった。In the semiconductor integrated circuit device that employs the gate array method that the present inventor is developing, the connection wiring and the diagnostic signal wiring are formed of the same conductive layer, so the diagnostic signal wiring and the connection wiring are free. degree is restricted. For this reason, the connection wiring often bypasses the diagnostic signal wiring, so the gate array type semiconductor integrated circuit device reduces the number of logic circuits per unit area (the mounting rate decreases or the degree of integration decreases). There was a problem with this.
本発明の目的は、自己診断機能を備えたゲートアレイ方
式を採用する半導体集積回路装置において、回路の実装
率(集積度)を向上することが可能な技術を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a technique that can improve the circuit mounting rate (integration degree) in a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array system and has a self-diagnosis function.
本発明の他の目的は、前記自己診断機能の診断用信号配
線に対して結線用配線を独立にかつ自動的に配置し、前
記結線用配線の自由度を向上することによって前記目的
を達成することが可能な技術を提供することにある。Another object of the present invention is to achieve the above object by independently and automatically arranging connection wiring for the diagnostic signal wiring of the self-diagnosis function and improving the degree of freedom of the connection wiring. Our goal is to provide technology that makes it possible.
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.
自己診断機能を備えたゲートアレイ方式を採用する半導
体集積回路装置において、外部テスタと診断される所定
回路とを接続する診断用信号配線の少なくとも一部を基
本セルの電極と同一導電層で形成する。すなわち1診断
用信号配線の一部は基本セル内及び基本セル間を接続す
る結線用配線と異なる導電層で形成する。この診断用信
号配線の一部としては、基本セルを構成するMISFE
Tのゲート電極、ソース領域又はドレイン領域で形成す
る。In a semiconductor integrated circuit device employing a gate array system with a self-diagnosis function, at least a part of a diagnostic signal wiring connecting an external tester and a predetermined circuit to be diagnosed is formed of the same conductive layer as the electrode of a basic cell. . That is, a part of one diagnostic signal wiring is formed of a conductive layer different from the wiring for connecting within the basic cell and between the basic cells. As part of this diagnostic signal wiring, the MISFE that constitutes the basic cell
The gate electrode, source region, or drain region of T is formed.
上述した手段によれば、前記診断用信号配線を前記基本
セルの電極間を接続する結線用配線と異なる導電層で形
成し、前記診断用信号配線に対して前記結線用配線の配
置を独立的にし、結線用配線の自由度を高めることがで
きるので、迂回配線を低減し、回路の実装率を向上する
ことができる。According to the above-described means, the diagnostic signal wiring is formed of a different conductive layer from the connection wiring that connects between the electrodes of the basic cell, and the arrangement of the connection wiring is independent of the diagnostic signal wiring. Since the flexibility of connection wiring can be increased, detour wiring can be reduced and the circuit mounting rate can be improved.
また、前記結線用配線の迂回配線を低減することができ
るので、信号遅延を低減し、動作速度の高速化を図るこ
とができる。Further, since the number of detours of the connection wiring can be reduced, signal delay can be reduced and operation speed can be increased.
以下、本発明の構成について、ゲートアレイ方式を採用
する半導体集積回路装置に本発明を適用した一実施例と
ともに説明する。Hereinafter, the configuration of the present invention will be described together with an embodiment in which the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array method.
なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。Note that throughout the description of the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations thereof will be omitted.
(実施例■)
本発明の実施例■である自己診断機能を備えたゲートア
レイ方式を採用する半導体集積回路装置の基本概略構成
を第2図(チップレイアウト図)で示す。(Embodiment 2) FIG. 2 (chip layout diagram) shows a basic schematic configuration of a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array system with a self-diagnosis function, which is Embodiment 2 of the present invention.
第2図に示すように、ゲートアレイ方式を採用する半導
体集積回路袋w1は平面が方形状のチップ(例えば単結
晶珪素基板)で構成されている。半導体集積回路装置1
は方形状の各辺に沿った最外周部分に複数の外部端子(
ポンディングパッド)2を配置している。この外部端子
2の内側には外部端子2の配列に沿って複数の入出力バ
ッファ回路3が配置されている。As shown in FIG. 2, a semiconductor integrated circuit bag w1 employing a gate array method is composed of chips (for example, a single crystal silicon substrate) having a rectangular plane. Semiconductor integrated circuit device 1
has multiple external terminals (
(pounding pad) 2 is placed. A plurality of input/output buffer circuits 3 are arranged inside the external terminals 2 along the arrangement of the external terminals 2.
本実施例の半導体集積回路装置1は2層の結線用配線で
論理回路を組んでおり、前記外部端子2は2層目(又は
1層目)の配線形成工程で形成される結線用配線と同一
製造工程で形成されている。The semiconductor integrated circuit device 1 of this embodiment has a logic circuit formed by two layers of connection wiring, and the external terminals 2 are connected to the connection wiring formed in the second layer (or first layer) wiring formation process. They are formed in the same manufacturing process.
結線用配線はアルミニウム配線又はアルミニウム合金配
線(CuやSiが添加されている)で形成されている。The connection wiring is formed of aluminum wiring or aluminum alloy wiring (to which Cu or Si is added).
入出力バッファ回路3は1つ(又は複数)の外部端子2
に対応する位置に配置されている。入出力バッファ回路
3はその構成を詳細に示していないが入カバソファ回路
用セル及び出力バッフ7回路用セルで構成されている。The input/output buffer circuit 3 has one (or more) external terminals 2
is placed in a position corresponding to Although the structure of the input/output buffer circuit 3 is not shown in detail, it is composed of cells for an input buffer circuit and cells for an output buffer circuit 7.
入力バッファ回路用セルは例えば相補型MISFET(
C,MOS)で構成されている。この人力バッファ回路
用セルは配線形成工程で形成された結線用配線で各半導
体素子を結線することにより入力バッファ回路を構成で
きるようになっている。The input buffer circuit cell is, for example, a complementary MISFET (
C, MOS). This cell for a human-powered buffer circuit can form an input buffer circuit by connecting each semiconductor element with a connection wiring formed in a wiring formation process.
また、入力バッファ回路用セルは静電気破壊防止回路を
構成できるように保護抵抗素子やクランプ用MISFE
Tを配置している。出力バッファ回路用セルは相補型M
ISFET又は及びバイポーラトランジスタで構成され
ている。この出力バッファ回路用セルは配線形成工程で
形成された結線用配線で各半導体素子間を結線すること
により出力バッファ回路を構成できるようになっている
。In addition, the cells for the input buffer circuit are equipped with a protective resistance element and a MISFE for clamping so that an electrostatic damage prevention circuit can be constructed.
T is placed. Output buffer circuit cells are complementary type M
It is composed of an ISFET or a bipolar transistor. This output buffer circuit cell can constitute an output buffer circuit by connecting each semiconductor element with a connection wiring formed in a wiring formation process.
入力バッファ回路用セル、出力バッファ回路用セルの夫
々の半導体素子間の結線は主に第1層目の配線形成工程
で形成された結線用配線で行われている。人出力バッフ
ァ回路3の上部には図示していないが第2層目の配線形
成工程で形成された電源配線が延在するように構成され
ている。電源配線は電源電圧配線vcc例えば回路の動
作電圧5[V]及び基準電圧配線Vg1例えば回路の接
地電位0[Vコで構成されている。Connections between the semiconductor elements of the input buffer circuit cell and the output buffer circuit cell are mainly made using connection wiring formed in the first layer wiring formation process. Although not shown, the power supply wiring formed in the second layer wiring formation process is configured to extend above the human output buffer circuit 3. The power supply wiring is composed of a power supply voltage wiring Vcc, for example, a circuit operating voltage of 5 [V], and a reference voltage wiring Vg1, for example, a circuit ground potential of 0 [V].
入出力バッファ回路3で囲まれた半導体集積回路装置1
の中央部分は論理回路を形成する論理回路部である。こ
の論理回路部には基本セル4が行列状にかつ規則的に複
数配置されている。列方向に配置された複数の基本セル
4は基本セル列5を形成している。基本セル列5は所定
の間隔をおいて行方向に複数配置されている。基本セル
列5間は基本セル4間(論理回路間)を接続する結線用
配線を形成する配線形成領域(配線チャネル形成領域)
6として使用されている。Semiconductor integrated circuit device 1 surrounded by input/output buffer circuit 3
The central part is a logic circuit section forming a logic circuit. In this logic circuit section, a plurality of basic cells 4 are regularly arranged in a matrix. A plurality of basic cells 4 arranged in the column direction form a basic cell column 5. A plurality of basic cell columns 5 are arranged in the row direction at predetermined intervals. The area between basic cell rows 5 is a wiring formation area (wiring channel formation area) where connection wiring is formed to connect between basic cells 4 (between logic circuits).
It is used as 6.
前記基本セル4は第3図(要部平面図)に示すように3
つのpチャネルMISFETQP及び4つのnチャネル
M I S F E T Q nで構成されている。The basic cell 4 is 3 as shown in FIG. 3 (main part plan view).
It consists of one p-channel MISFETQP and four n-channel MISFETQn.
つまり、基本セル4は相補型MISFET (0MO8
)で構成されている。pチャネルMISFETQpはフ
ィールド絶縁膜4Aで周囲を囲まれた領域内において図
示しないn型ウェル領域の主面に形成されている。pチ
ャネルMISFETQp、は、主に、n型ウェル領域(
チャネル形成領域)、ゲート絶縁膜、ゲート電極4B、
ソース領域及びドレイン領域である一対のp゛型半導体
領域4Cで構成されている。同様に、nチャネルMIS
FET Q nはフィールド絶縁膜4Aで周囲を囲まれ
た領域内において図示しないp型ウェル領域の主面に形
成されている。nチャネルMISFETQnは、主に、
p型ウェル領域(チャネル形成領域)、ゲート絶縁膜、
ゲート電極4B、ソース領域及びドレイン領域である一
対のn゛型半墓体領域4Dで構成されている。In other words, the basic cell 4 is a complementary MISFET (0MO8
). The p-channel MISFET Qp is formed on the main surface of an n-type well region (not shown) in a region surrounded by a field insulating film 4A. The p-channel MISFET Qp mainly consists of an n-type well region (
channel formation region), gate insulating film, gate electrode 4B,
It is composed of a pair of p' type semiconductor regions 4C which are a source region and a drain region. Similarly, n-channel MIS
FET Q n is formed on the main surface of a p-type well region (not shown) in a region surrounded by field insulating film 4A. The n-channel MISFETQn is mainly
p-type well region (channel formation region), gate insulating film,
It is composed of a gate electrode 4B and a pair of n-type half-grave regions 4D which are a source region and a drain region.
前記基本セル4の3つのMISFETQpは、ゲート長
方向に隣接する夫々の一方の半導体領域4Cを一体に構
成し、夫々を直列に接続している。The three MISFETs Qp of the basic cell 4 integrally constitute one semiconductor region 4C adjacent to each other in the gate length direction, and are connected in series.
同様に、4つのうちの3つのMISFETQnは、ゲー
ト長方向に隣接する夫々の一方の半導体領域4Dを一体
に構成し、夫々を直列に接続している。Similarly, three of the four MISFETQn integrally constitute one semiconductor region 4D adjacent to each other in the gate length direction, and are connected in series.
すなわち、この基本セル4は3人力NANDゲート回路
を構成できるようになっている。また、基本セル4は、
前述の3人力NANDゲート回路に限定されず、2人力
NANDゲート回路、4人力NANDゲート回路を形成
できるように構成してもよい。In other words, this basic cell 4 can constitute a three-man power NAND gate circuit. In addition, the basic cell 4 is
The present invention is not limited to the three-man powered NAND gate circuit described above, but may be configured to form a two-man powered NAND gate circuit or a four-man powered NAND gate circuit.
前記基本セル4内は主に第1層目の配線形成工程で形成
される結線用配線によって結線され、この基本セル4は
所定の論理回路又はその一部を構成するようになってい
る。具体的には、結線用配線は、基本セル4の各電極間
つまりゲート電極4B間、ゲート電極4Bと半導体領域
4C又は4Dとの間、半導体領域40間、半導体領域4
D間、又は半導体領域4Cと4Dとの間を接続するよう
になっている。また、基本セル4上には第1層目の配線
形成工程で形成される電源配線(図示しない)が列方向
(ゲート長方向)に延在するように構成されている。電
源配線はpチャネルMISFET Q p上に延在する
電源電圧配線(7: Vcc)及びnチャネルMISF
ETQn上に延在する基準電圧配線(7:Vss)で構
成されている。The interior of the basic cell 4 is connected mainly by connection wiring formed in the first layer wiring formation process, and the basic cell 4 is configured to constitute a predetermined logic circuit or a part thereof. Specifically, the connection wiring is provided between each electrode of the basic cell 4, that is, between the gate electrodes 4B, between the gate electrode 4B and the semiconductor region 4C or 4D, between the semiconductor regions 40, and between the semiconductor regions 4
D or between semiconductor regions 4C and 4D. Further, on the basic cell 4, a power supply wiring (not shown) formed in the first layer wiring forming step is configured to extend in the column direction (gate length direction). The power supply wiring is a power supply voltage wiring (7: Vcc) extending over the p-channel MISFET Q p and the n-channel MISF
It is composed of a reference voltage wiring (7: Vss) extending over ETQn.
前記第2図に示す基本セル列5間の配線形成領域6は、
主に基本セル4間、基本セル4で形成された論理回路間
等を接続する結線用配線が形成されるようになっている
。つまり、基本セル4内配線と同様に、結線用配線は基
本セル4の電極と他の基本セル4の電極とを接続するよ
うになっている。配線形成領域6には、第1層目の配線
形成工程で形成される列方向に延在する結線用配線と、
第2層目の配線形成工程で形成される行方向に延在する
結線用配線とが形成される。この第1層目の配線形成工
程、第2層目の配線形成工程の夫々で形成される結線用
配線はコンピュータを使用する自動配線システム(DA
)で自動的に配置されている。The wiring formation region 6 between the basic cell rows 5 shown in FIG.
Wiring for connection is mainly formed to connect between the basic cells 4, between logic circuits formed by the basic cells 4, etc. That is, similar to the wiring within the basic cell 4, the connection wiring connects the electrode of the basic cell 4 and the electrode of another basic cell 4. In the wiring formation region 6, connection wirings extending in the column direction formed in the first layer wiring formation step,
A connection wiring extending in the row direction formed in the second layer wiring forming step is formed. The connection wiring formed in each of the first layer wiring formation process and the second layer wiring formation process is performed using an automatic wiring system (DA) using a computer.
) are automatically placed.
このゲートアレイ方式を採用する半導体集積回路装置1
は自己診断機能を有している。この自己診断機能は、半
導体集積回路装置1の基本セル4内及び基本セル4間に
所定のパターンの結線用配線を施して形成された論理回
路の特性を診断(テスト)するものである。この診断は
、半導体集積回路装置1の外部に配置された図示しない
外部テスタ(又は内蔵された内部テスタ)で行われる。Semiconductor integrated circuit device 1 adopting this gate array method
has a self-diagnosis function. This self-diagnosis function is for diagnosing (testing) the characteristics of a logic circuit formed by providing a predetermined pattern of connection wiring within and between the basic cells 4 of the semiconductor integrated circuit device 1. This diagnosis is performed by an external tester (not shown) placed outside the semiconductor integrated circuit device 1 (or a built-in internal tester).
この診断は、論理回路に正規の入力信号を入力して正規
の出力信号を検出する直接的なものではなく、論理回路
又はその一部に診断用信号を入力して所定の出力信号が
検出できるか否かを行う間接的なものである。This diagnosis is not a direct method in which a regular input signal is input to a logic circuit and a regular output signal is detected, but a predetermined output signal can be detected by inputting a diagnostic signal to the logic circuit or a part thereof. It is an indirect method that determines whether or not.
自己診断機能を有するこの半導体集積回路装置1は第1
図(要部概略拡大平面図)に示すように配線形成領域6
に診断用配線4bが配置されている。This semiconductor integrated circuit device 1 having a self-diagnosis function has a first
As shown in the figure (schematic enlarged plan view of the main part), the wiring formation area 6
Diagnostic wiring 4b is arranged at.
診断用配線4bは、半導体集積回路装置1に形成され診
断される論理回路と外部テスタとの間を接続する診断用
信号配線(11,12)の少なくとも一部を形成するよ
うになっている。診断用配線4bは、配線形成領域6を
横切るように行方向に延在し、列方向に複数本配置され
ている。この診断用配線4bは基本セル4の各電極すな
わちpチャネルMISFETQp、nチャネルMISF
ETQnの夫々のゲート電極4Bと同一導電層(同一製
造工程)で形成されている。この診断用配線4bの上層
には、前述の第1層目の結線用配線7及び第2層目の結
線用配線8が延在している。結線用配線7は前述のよう
に基本セル4内及び配線形成領域6を列方向に延在する
ように形成されている。結線用配線7のうち基本セル4
上を列方向に延在する結線用配線7は電源配線(電源電
圧配線Vcc及び基準電圧配線Vss)である、結線用
配線8は配線形成領域6を行方向に延在するように形成
されている。診断用配線4bは結線用配線7.8の夫々
と同様にコンピュータを使用する自動配線システムによ
って配置されている。したがって、診断用配線4bは前
記コンピュータで使用される配線座標内において論理回
路の実装率等を考慮して適宜配置されている。前述のよ
うに診断用配線4bはゲート電極4Bと同一導電層であ
るゲート材料で形成されるので結線用配線7及び8に比
べて高い抵抗値を有しているが、論理回路の診断の際に
はそれ程の動作速度を必要としないので、診断用配線4
bを前記ゲート材料で形成することについての問題はな
い。The diagnostic wiring 4b forms at least a part of the diagnostic signal wiring (11, 12) that connects the logic circuit formed in the semiconductor integrated circuit device 1 to be diagnosed and an external tester. The diagnostic wiring 4b extends in the row direction so as to cross the wiring formation region 6, and a plurality of diagnostic wirings 4b are arranged in the column direction. This diagnostic wiring 4b connects each electrode of the basic cell 4, that is, p-channel MISFETQp, n-channel MISFET
It is formed of the same conductive layer (same manufacturing process) as each gate electrode 4B of ETQn. The above-described first-layer connection wiring 7 and second-layer connection wiring 8 extend above the diagnostic wiring 4b. As described above, the connection wiring 7 is formed to extend in the column direction within the basic cell 4 and the wiring formation region 6. Basic cell 4 of connection wiring 7
The connection wiring 7 extending above in the column direction is a power supply wiring (power supply voltage wiring Vcc and reference voltage wiring Vss).The connection wiring 8 is formed to extend in the row direction in the wiring formation region 6. There is. The diagnostic wiring 4b, like the connection wiring 7.8, is arranged by an automatic wiring system using a computer. Therefore, the diagnostic wiring 4b is appropriately arranged within the wiring coordinates used in the computer, taking into consideration the mounting rate of logic circuits and the like. As mentioned above, the diagnostic wiring 4b is formed of the gate material which is the same conductive layer as the gate electrode 4B, so it has a higher resistance value than the connection wirings 7 and 8. However, when diagnosing a logic circuit, Diagnostic wiring 4 does not require that much operating speed.
There are no problems with forming b with the gate material.
第4図(論理回路図)に示す論理回路L ogicを基
本セル4内及び基本セル4間に所定の結線用配線7及び
8を施して形成した場合、第1図に示すように、その論
理回路L ogicに接続される信号配線9及び10は
結線用配線7(又は及び8)で形成されている。この論
理回路L ogicは、スタチック型Dフリップフロッ
プ回路であり、インバータ回路、トランスミッション回
路及びNOR回路を組合せて形成されている。信号配線
9のDは論理回路Logicの入力信号、CL、GKは
入力クロック信号、PRはプリリセット信号である。信
号配線10のQ。When the logic circuit Logic shown in FIG. 4 (logic circuit diagram) is formed by providing predetermined connection wirings 7 and 8 within the basic cell 4 and between the basic cells 4, the logic circuit shown in FIG. Signal wires 9 and 10 connected to the circuit Logic are formed by connection wires 7 (or and 8). This logic circuit Logic is a static type D flip-flop circuit, and is formed by combining an inverter circuit, a transmission circuit, and a NOR circuit. D of the signal wiring 9 is an input signal of the logic circuit Logic, CL and GK are input clock signals, and PR is a pre-reset signal. Q of signal wiring 10.
Qは論理回路L ogicの出力信号である。φ、φは
入力クロック信号GKで生成される内部クロック信号で
ある。Q is an output signal of the logic circuit Logic. φ and φ are internal clock signals generated by input clock signal GK.
前記論理回路L ogicには第1図及び第5図(自己
診断回路が付加された論理回路図)に示すように自己診
断回路が組込まれ、自己診断回路はこの論理回路L o
gic又はその一部が正常に動作するか否かを診断する
ことができるように構成されている。自己診断回路は論
理回路L ogicに沿ってその周辺の基本セル4の半
導体素子を使用して形成されている。この自己診断回路
には診断用信号配線11及び12が接続されている。診
断用信号配線11のC1,C2は診断用人力クロック信
号、Wは診断用ライト信号、Rは診断用リード信号であ
る。5診断用信号配線12のTDは診断用出力信号であ
る。A self-diagnosis circuit is incorporated in the logic circuit Logic as shown in FIG. 1 and FIG.
It is configured to be able to diagnose whether or not GIC or a part thereof is operating normally. The self-diagnosis circuit is formed along the logic circuit Logic using the semiconductor elements of the basic cells 4 around it. Diagnostic signal wirings 11 and 12 are connected to this self-diagnosis circuit. C1 and C2 of the diagnostic signal wiring 11 are diagnostic manual clock signals, W is a diagnostic write signal, and R is a diagnostic read signal. TD of the 5 diagnostic signal wiring 12 is a diagnostic output signal.
診断用信号配線11.12の夫々は、診断用配線4bと
結線用配線7又は結線用配線8とを組合せて、自己診断
回路(論理回路)と外部テスタとの間を接続するように
構成されている。つまり、診断用信号配線11.12の
夫々は少なくとも一部分に結線用配線7及び8と異なる
導電層の診断用配線4bを使用している。Each of the diagnostic signal wirings 11 and 12 is configured to connect the self-diagnosis circuit (logic circuit) and an external tester by combining the diagnostic wiring 4b and the connection wiring 7 or the connection wiring 8. ing. That is, each of the diagnostic signal wirings 11 and 12 uses the diagnostic wiring 4b of a conductive layer different from that of the connection wirings 7 and 8 in at least a portion thereof.
このように、自己診断機能を備えたゲートアレイ方式を
採用する半導体集積回路装置1において。As described above, in the semiconductor integrated circuit device 1 which employs the gate array method having a self-diagnosis function.
外部テスタと診断される所定の論理回路L ogicと
を接続する診断用信号配線11.12の夫々の少なくと
も一部を基本セル4の電極(ゲート電極4B)と同一導
電層で形成された診断用配線4bで構成することにより
、前記診断用信号配線11.12の夫々は結線用配線7
.8の夫々と異なる導電層で形成され、前記診断用信号
配線11.12の夫々に対して前記結線用配線7,8の
夫々の配置を独立的にし、結線用配線7,8の夫々の自
由度を高めることができる(診断用配線4bと結線用配
線7.8の夫々とが自由に交差できる)ので、結線用配
線7.8の夫々の迂回配線を低減し、論理回路L og
icのの実装率(集積度)を向上することができる。ゲ
ート電極4B、診断用配線4bの夫々は、例えば多結晶
珪素膜、高融点金属膜、高融点金属シリサイド膜の夫々
の単層、又はそれらの複合膜からなるゲート材料で形成
する。At least a part of each of the diagnostic signal wirings 11 and 12 connecting an external tester and a predetermined logic circuit to be diagnosed is a diagnostic wire formed of the same conductive layer as the electrode (gate electrode 4B) of the basic cell 4. By configuring the wiring 4b, each of the diagnostic signal wiring 11 and 12 is connected to the connection wiring 7.
.. 8, each of the connection wirings 7 and 8 is arranged independently with respect to each of the diagnostic signal wirings 11 and 12, and each of the connection wirings 7 and 8 is free. (The diagnostic wiring 4b and the connection wiring 7.8 can freely cross each other.) Therefore, the detour wiring of each of the connection wiring 7.8 can be reduced, and the logic circuit L og
The IC mounting rate (integration degree) can be improved. Each of the gate electrode 4B and the diagnostic wiring 4b is formed of a gate material consisting of, for example, a single layer of a polycrystalline silicon film, a high melting point metal film, a high melting point metal silicide film, or a composite film thereof.
また、前記結線用配線7,8の夫々の迂回配線を低減す
ることができるので、信号遅延を低減し、ゲートアレイ
方式の半導体集積回路装置1の動作速度の高速化を図る
ことができる。Further, since the number of detours for each of the connection wirings 7 and 8 can be reduced, signal delay can be reduced and the operation speed of the gate array type semiconductor integrated circuit device 1 can be increased.
(実施例■)
本実施例■は、前記実施例Iと異なる形状で診断用配線
4bを配置した、本発明の第2実施例である。(Embodiment 2) This embodiment 2 is a second embodiment of the present invention in which the diagnostic wiring 4b is arranged in a shape different from that of the embodiment I.
本発明の実施例■である自己診断機能を備えたゲートア
レイ方式を採用する半導体集積回路装置の基本概略構成
を第6図(要部概略拡大平面図)で示す。FIG. 6 (a schematic enlarged plan view of the main parts) shows a basic schematic configuration of a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array system with a self-diagnosis function, which is Embodiment (2) of the present invention.
第6図に示すように、本実施例■のゲートアレイ方式の
半導体集積回路装置1の診断用配線4bは、基本セル4
の周辺に沿った配線形成領域6に基本セル列5を取り囲
むように平面形状がリング形状で構成されている。前記
実施例Iと同様に。As shown in FIG. 6, the diagnostic wiring 4b of the gate array type semiconductor integrated circuit device 1 of the present embodiment
The wiring formation region 6 along the periphery of the basic cell row 5 has a ring-shaped planar shape surrounding the basic cell row 5. Same as Example I above.
診断用配線4bは診断用信号配線11.12の夫々の少
なくとも一部分を形成するようになっている。The diagnostic wiring 4b is adapted to form at least a portion of each of the diagnostic signal wiring 11, 12.
診断用信号配線11.12の夫々の他の部分は結線用配
線7.8の夫々で形成されている。The other portions of each of the diagnostic signal wirings 11 and 12 are formed by connection wirings 7 and 8, respectively.
また、前記診断用配線4bは、切断個所がない連続して
延在するリング形状に限らず、所定の寸法に切断された
(分割された)リング形状で形成してもよい。Furthermore, the diagnostic wiring 4b is not limited to a ring shape that extends continuously with no cut points, but may be formed in a ring shape that is cut (divided) into predetermined dimensions.
このように構成される自己診断回路を備えたゲートアレ
イ方式を採用する半導体集積回路装置1は前記実施例■
と実質的に同様の効果を奏することができる。The semiconductor integrated circuit device 1 employing the gate array method including the self-diagnosis circuit configured as described above is similar to the embodiment (1) described above.
Substantially the same effect can be achieved.
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に
基づき具体的に説明したが1本発明は、前記実施例に限
定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更可能であることは勿論である。As above, the invention made by the present inventor has been specifically explained based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Of course.
例えば、本発明は、3層又はそれ以上の結線用配線層で
形成される、ゲートアレイ方式を採用する半導体集積回
路装置に適用することができる。For example, the present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array method and is formed of three or more interconnection layers.
また1本発明は、基本セル列間に配線形成領域を設けず
に、全面に基本セルを敷き詰めた敷詰方式のゲートアレ
イ方式を採用する半導体集積回路装置に適用することが
できる。この敷詰方式の場合、論理回路間の基本セル又
は基本セル列を配線形成領域として使用するので、本発
明は、基本セルを構成するMISFETのゲート電極を
診断用信号配線の一部となる診断用配線としてそのまま
使用することができる。Furthermore, the present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array method in which basic cells are spread over the entire surface without providing a wiring formation region between basic cell columns. In the case of this laying method, the basic cells or basic cell rows between the logic circuits are used as the wiring formation area, so the present invention provides a method for making the gate electrodes of the MISFETs forming the basic cells part of the diagnostic signal wiring. It can be used as is for wiring.
また、本発明は、前記診断用信号配線の一部となる診断
用配線を基本セルのMISFETのソース領域又はドレ
イン領域(基本セルの電極)で形成してもよい。Further, in the present invention, the diagnostic wiring that becomes part of the diagnostic signal wiring may be formed in the source region or drain region (electrode of the basic cell) of the MISFET of the basic cell.
また、本発明は、バイポーラトランジスタで基本セルを
構成するゲートアレイ方式を採用する半導体集積回路装
置に適用することができる。Furthermore, the present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array system in which basic cells are configured with bipolar transistors.
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows.
自己診断機能を備えたゲートアレイ方式を採用する半導
体集積回路装置の回路の実装率を向上することができる
。It is possible to improve the circuit mounting rate of a semiconductor integrated circuit device that employs a gate array method with a self-diagnosis function.
第1図は、本発明の実施例Iである自己診断機能を備え
たゲートアレイ方式を採用する半導体集積回路装置の基
本概略構成を示す要部概略拡大平面図、
第2図は、前記半導体集積回路装置のチップレイアウト
図、
第3図は、前記半導体集積回路装置の基本セルの要部平
面図。
第4図は、前記基本セルで形成された一例の論理回路図
。
第5図は、前記論理回路に自己診断回路が付加されたと
きの論理回路図、
第6図は1本発明の実施例■である自己診断機能を備え
たゲートアレイ方式を採用する半導体集積回路装置の基
本概略構成を示す要部概略拡大平面図である。
図中、1・・・半導体集積回路装置、2・・・外部端子
、3・・・人出力バッファ回路、4・・・基本セル、4
B・・・ゲート電極、4C,4D・・・半導体領域、4
b・・・診断用配線、5・・・基本セル列、6・・・配
線形成領域、7.8・・・結線用配線、9,10・・・
信号配線、11.12・・・診断用信号配線、Qp、Q
n・・・MISFETである。FIG. 1 is a schematic enlarged plan view of the main parts showing the basic schematic configuration of a semiconductor integrated circuit device adopting a gate array system with a self-diagnosis function, which is Embodiment I of the present invention, and FIG. Chip layout diagram of circuit device. FIG. 3 is a plan view of a main part of a basic cell of the semiconductor integrated circuit device. FIG. 4 is an example logic circuit diagram formed by the basic cells. FIG. 5 is a logic circuit diagram when a self-diagnosis circuit is added to the logic circuit, and FIG. 6 is a semiconductor integrated circuit employing a gate array system with a self-diagnosis function, which is an embodiment (1) of the present invention. FIG. 2 is a schematic enlarged plan view of main parts showing the basic schematic configuration of the device. In the figure, 1... Semiconductor integrated circuit device, 2... External terminal, 3... Human output buffer circuit, 4... Basic cell, 4
B...Gate electrode, 4C, 4D...Semiconductor region, 4
b... Diagnosis wiring, 5... Basic cell row, 6... Wiring formation area, 7.8... Connection wiring, 9, 10...
Signal wiring, 11.12...Diagnostic signal wiring, Qp, Q
n...MISFET.
Claims (1)
セルの電極との間を接続する配線パターンの変更で所定
回路を形成するゲートアレイ方式が採用され、前記所定
回路が外部テスタ又は内部テスタで診断される自己診断
機能を有する半導体集積回路装置において、前記外部テ
スタ又は内部テスタと診断される所定回路とを接続する
診断用信号配線の少なくとも一部が、前記基本セルの電
極と同一導電層で形成されていることを特徴とする半導
体集積回路装置。 2、前記基本セルは複数のMISFETで構成されてお
り、前記診断用信号配線の少なくとも一部は前記MIS
FETのゲート電極、ソース領域又はドレイン領域と同
一導電層で形成されていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項に記載の半導体集積回路装置。 3、前記診断用信号配線の一部は所定方向に隣接する基
本セル間の配線形成領域上に延在していることを特徴と
する特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の半導体集
積回路装置。 4、前記診断用信号配線の一部は前記基本セルの周囲に
沿って延在していることを特徴とする特許請求の範囲第
1項乃至第3項に記載の夫々の半導体集積回路装置。[Claims] 1. A gate array method is adopted in which a predetermined circuit is formed by changing the wiring pattern connecting between each electrode of a basic cell and between an electrode of a basic cell and an electrode of another basic cell, In a semiconductor integrated circuit device having a self-diagnosis function in which a predetermined circuit is diagnosed by an external tester or an internal tester, at least a part of the diagnostic signal wiring connecting the external tester or internal tester and the predetermined circuit to be diagnosed is A semiconductor integrated circuit device characterized in that it is formed of the same conductive layer as an electrode of a basic cell. 2. The basic cell is composed of a plurality of MISFETs, and at least a part of the diagnostic signal wiring is connected to the MISFET.
2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit device is formed of the same conductive layer as the gate electrode, source region, or drain region of the FET. 3. The semiconductor according to claim 1 or 2, wherein a part of the diagnostic signal wiring extends over a wiring formation region between adjacent basic cells in a predetermined direction. Integrated circuit device. 4. Each of the semiconductor integrated circuit devices according to claims 1 to 3, wherein a part of the diagnostic signal wiring extends along the periphery of the basic cell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19748188A JPH0245957A (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19748188A JPH0245957A (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0245957A true JPH0245957A (en) | 1990-02-15 |
Family
ID=16375195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19748188A Pending JPH0245957A (en) | 1988-08-08 | 1988-08-08 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0245957A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8869092B2 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-21 | Fujitsu Limited | Wiring inspection apparatus and wiring inspection method |
US8875085B2 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-28 | Fujitsu Limited | Wiring inspection apparatus and wiring inspection method |
-
1988
- 1988-08-08 JP JP19748188A patent/JPH0245957A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8869092B2 (en) | 2013-03-25 | 2014-10-21 | Fujitsu Limited | Wiring inspection apparatus and wiring inspection method |
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