JPH05114718A - Programmable analog master - Google Patents

Programmable analog master

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JPH05114718A
JPH05114718A JP6130892A JP6130892A JPH05114718A JP H05114718 A JPH05114718 A JP H05114718A JP 6130892 A JP6130892 A JP 6130892A JP 6130892 A JP6130892 A JP 6130892A JP H05114718 A JPH05114718 A JP H05114718A
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JP
Japan
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wiring
switch
circuit
analog
master
Prior art date
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JP6130892A
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Japanese (ja)
Inventor
Mamoru Fuse
守 布施
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a programable analog master with which a developing period can be reduced remarkably. CONSTITUTION:The title programmable analog master is provided with wiring groups 2 and 3, which are arranged in matrix form by connecting to the transistor, resistor, capacitor and the like which are array-like arranged on a chip 1, switch groups 4 which are arranged on the crossing part of the above- mentioned wiring groups 2 and 3 and inserted between wirings in vertical and horizontal directions, and a control part with which the above-mentioned switch groups are ON-OFF controlled in a selective manner. The required circuit can be constituted by mutually and selectively connecting the wiring groups in vertical and horizontal directions using the control part.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアナログ素子をアレイ上
に配置したアナログマスタ集積回路に関し、特に任意の
アナログ集積回路を短い開発期間で製造可能なプログラ
マブルアナログマスタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog master integrated circuit in which analog elements are arranged on an array, and more particularly to a programmable analog master capable of manufacturing any analog integrated circuit in a short development period.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、アナログ集積回路の開発は回路設
計後に、SPICEでアナログ特性の確認を行い、人手
によってレイアウト設計を行ってきた。レイアウト設計
はトランジスタ,抵抗,容量等の素子を単位とし、素子
間の整合,配線のインピーダンス,寄生容量等様々な制
約に注意を払って行われる。この後、試作を行いサンプ
ル評価を行っている。この開発方法は、レイアウト設計
を人手によって行うので設計期間が長くかかる上に、各
素子を形成するための不純物拡散を1番最初の拡散プロ
セス工程から行うので試作期間が長いという問題があ
る。又、マスクも全工程について必要となるので開発費
用も大きくなる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in the development of analog integrated circuits, after circuit design, analog characteristics have been confirmed by SPICE, and layout design has been performed manually. The layout is designed with elements such as transistors, resistors, and capacitors as units, and attention is paid to various restrictions such as matching between elements, wiring impedance, and parasitic capacitance. After that, a prototype is made and sample evaluation is performed. This development method has a problem that it takes a long design period because the layout design is performed manually, and the prototype period is long because the impurity diffusion for forming each element is performed from the first diffusion process step. In addition, since a mask is required for all the steps, the development cost will be high.

【0003】このような問題を解決する為に、ゲートア
レイと同様にNPNトランジスタ,PNPトランジス
タ,各種抵抗,容量等のアナログデバイスをアレイ上に
配置したいわゆる「アナログマスタ」が提供されてい
る。アナログマスタでは、デバイスが規則正しく配列さ
れているのでアルミニウム配線は規則格子の上で配線で
きるように下地設計がなされており、CADによる自動
レイアウトが可能となり、レイアウト設計期間が大幅に
短縮可能となる。又、試作としては第1アルミニウム配
線のパターニングから行えば良いので従来の拡散を含む
工程に比して大幅に試作期間を短縮することができる。
In order to solve such a problem, there is provided a so-called "analog master" in which analog devices such as NPN transistors, PNP transistors, various resistors and capacitors are arranged on the array like the gate array. In the analog master, since the devices are regularly arranged, the aluminum wiring is designed so that it can be laid on a regular lattice, and the automatic layout by CAD becomes possible, and the layout design period can be greatly shortened. Further, since the trial manufacture may be performed from the patterning of the first aluminum wiring, the trial manufacture period can be significantly shortened as compared with the conventional process including diffusion.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなアナログマスタではアナログ回路固有の問題の為、
シュミレーションで完全に特性の検証を行うことは困難
であり、実際に製造されたサンプルをボード上に実装し
てセット評価を行ない、この評価で発見された不具合に
ついては、レイアウト修正をしてから再試作を行わなけ
ればならない。特に、ユーザーの開発期間短縮に対する
要求は、益々厳しくなる一方であり、回路設計後シュミ
レーションで確認を行い直ちに検証用のサンプルが必要
とされている。このような要求に対して現状のアナログ
マスタでは実際にマスクを作って試作を行う以上、納期
短縮については限界がある。又、アナログ回路の微妙な
特性を変える為に定数変更を行う場合があり、これをア
ナログマスタで実現するには、外に調整用の端子を出す
かマスタスライス方式が考えられるが、前者は寄生容
量,温度等の点で特性が劣化する恐れがあり、後者は通
常マスタスライス3枚程度の変更範囲に限定される。本
発明の目的は、開発期間を著しく短縮することができる
プログラマブルアナログマスタを提供することにある。
However, since such an analog master has a problem peculiar to the analog circuit,
It is difficult to completely verify the characteristics by simulation, and the actually manufactured sample is mounted on a board for set evaluation.The defects found in this evaluation are re-corrected after the layout is corrected. You have to make a prototype. In particular, the user's demand for shortening the development period is becoming more and more severe, and a sample for verification is required immediately after confirmation by a simulation after circuit design. In order to meet such demands, the current analog master has a limit in shortening the delivery time because it actually makes a mask and makes a prototype. In addition, the constant may be changed to change the subtle characteristics of the analog circuit. To realize this with an analog master, it is conceivable to provide an adjustment terminal outside or a master slice method, but the former is parasitic. The characteristics may be deteriorated in terms of capacity, temperature, etc., and the latter is usually limited to a change range of about three master slices. It is an object of the present invention to provide a programmable analog master that can significantly shorten the development period.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明のプログラマブル
アナログマスタは、アレイ状に配置したトランジスタ,
抵抗,容量等の素子に接続されてマトリックス状に配置
された配線群と、これら配線群の交差部に配置されて縦
方向と横方向の配線間に介挿されたスイッチ群と、これ
らスイッチ群を選択的にオン,オフする制御部とを備え
ている。又、少なくとも1つのアナログ回路ブロックの
一部回路を金属配線で固定的に接続することが好まし
い。
SUMMARY OF THE INVENTION A programmable analog master of the present invention comprises transistors arranged in an array,
A group of wirings connected to elements such as resistors and capacitors and arranged in a matrix, a group of switches arranged at intersections of these wiring groups and interposed between wirings in a vertical direction and a horizontal direction, and these switch groups And a control unit for selectively turning on and off. Further, it is preferable that a part of the circuit of at least one analog circuit block is fixedly connected by metal wiring.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、任意のスイッチをオンするこ
とで縦方向と横方向の配線を接続でき、これにより任意
のアナログ回路をスイッチ制御のみで構成することがで
きる。又、アナログ回路のブロックの一部回路を金属配
線で固定的に接続することで、抵抗及び容量を低減す
る。
According to the present invention, the vertical and horizontal wirings can be connected by turning on an arbitrary switch, whereby an arbitrary analog circuit can be constructed only by switch control. Further, the resistance and the capacitance are reduced by fixedly connecting some of the circuits of the analog circuit block with metal wiring.

【0007】[0007]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明のプログラマブルアナログマスタの平
面図である。このアナログマスタはここでは半導体チッ
プ1を7つのブロックに区画している。即ち、GND配
線ブロック(I)、多数の基本抵抗からなる抵抗ブロッ
ク(II)、定電流回路を構成することを想定して形成さ
れているNPNトランジスタブロック(III)、差動,双
差動回路等を構成するNPN又はPNPトランジスタブ
ロック(IV)、トランジスタ負荷等を想定してNPN又
はPNPトランジスタからなるトランジスタブロック
(V)、抵抗負荷,カレントミラーの電流比を決める目
的等の為の抵抗ブロック(VI)、電源VCCブロック(VI
I )である。換言すれば、GND配線ブロック(I)と
電源配線ブロック(VII )の間に、抵抗,トランジスタ
等が階層的に積み上げられた構造をもっている。尚、前
記トランジスタブロック(III)は、NPNトランジスタ
又はPNPトランジスタ単独のみで構成してもよく、或
いはNPNトランジスタとPNPトランジスタを混在さ
せても良い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view of a programmable analog master of the present invention. This analog master divides the semiconductor chip 1 into seven blocks here. That is, a GND wiring block (I), a resistance block (II) composed of a large number of basic resistors, an NPN transistor block (III) formed assuming that a constant current circuit is formed, differential and bi-differential circuits. Etc., an NPN or PNP transistor block (IV), a transistor block (V) consisting of NPN or PNP transistors assuming a transistor load, etc., a resistance load, a resistance block for the purpose of determining the current ratio of the current mirror ( VI), power supply V CC block (VI
I). In other words, it has a structure in which resistors, transistors, etc. are hierarchically stacked between the GND wiring block (I) and the power supply wiring block (VII). The transistor block (III) may be composed of only the NPN transistor or the PNP transistor alone, or the NPN transistor and the PNP transistor may be mixed.

【0008】そして、この半導体チップ1上には、各ブ
ロック間に渡って横方向の配線群(破線)2を第1アル
ミニウム配線で形成し、これと絶縁状態を保って直交さ
れる縦方向の配線群(一点鎖線)3を第2アルミニウム
配線で形成している。更に、これら横方向配線群2と縦
方向配線群3の交点には図に丸印で示すようにスイッチ
群4を配設し、これらスイッチ群4で横方向配線群2と
縦方向配線群3を任意に接続し、或いは絶縁させるよう
に構成している。そして、このスイッチ群4を制御する
制御回路(図示せず)をチップ1上の一部に形成し、こ
の制御回路によりスイッチ群4を選択的にオン,オフ動
作させるように構成している。この場合の制御として
は、各スイッチを制御回路のアドレスに対応させてお
き、このアドレスデータを所望に設定することで該当す
るアドレスのスイッチを選択的に動作させる方法を取る
ことができる。尚、通常では各スイッチはオフしている
ので各配線群2,3は相互に接続されず、各素子はフロ
ーティングの状態にある。スイッチ制御回路からのドラ
イブ信号によってスイッチがオンすると各配線群が相互
に接続され、素子とともに所望のアナログ回路が形成さ
れる。
Then, on this semiconductor chip 1, a horizontal wiring group (broken line) 2 is formed between the blocks by a first aluminum wiring, and a vertical wiring line is formed in the vertical direction which is orthogonal to the first aluminum wiring. The wiring group (one-dot chain line) 3 is formed by the second aluminum wiring. Further, a switch group 4 is arranged at the intersection of the horizontal wiring group 2 and the vertical wiring group 3 as shown by a circle in the figure, and the horizontal wiring group 2 and the vertical wiring group 3 are formed by these switch groups 4. Are arbitrarily connected or insulated. Then, a control circuit (not shown) for controlling the switch group 4 is formed on a part of the chip 1, and the switch group 4 is selectively turned on and off by this control circuit. As the control in this case, a method can be adopted in which each switch is associated with an address of the control circuit and this address data is set as desired to selectively operate the switch of the corresponding address. Since each switch is normally off, the wiring groups 2 and 3 are not connected to each other and each element is in a floating state. When the switch is turned on by the drive signal from the switch control circuit, each wiring group is connected to each other, and a desired analog circuit is formed together with the element.

【0009】図2は前記スイッチを構成する第1の例で
あり、ツェナーダイオード11,12を逆方向に接続
し、ON状態にするときはツェナーダイオード11,1
2の一方を破壊してショートさせることでスイッチをオ
ンさせる。又、図3はスイッチの第2の例であり、21
は酸化膜、22は横配線群としての第1アルミニウム配
線、23は層間絶縁膜、24は縦配線群としての第2ア
ルミニウム配線、25は層間絶縁膜23に設けたスルー
ホールの底面に形成された 100Å程度の薄い絶縁膜であ
る。通常の使用状態においては、第1アルミニウム配線
22と第2アルミニウム配線24はスルーホール部にお
いて薄い絶縁膜25によって絶縁されているが、スイッ
チ制御部からの高電圧パルスがスイッチに印加されると
薄い絶縁膜25が破壊されて第1アルミニウム配線22
と第2アルミニウム配線24はショートしスイッチはオ
ン状態となる。したがって、極めてオン抵抗の低い双方
向スイッチを実現することができる。
FIG. 2 shows a first example of the configuration of the switch. When the Zener diodes 11 and 12 are connected in the reverse direction and turned on, the Zener diodes 11 and 1 are turned on.
The switch is turned on by destroying one of the two and causing a short circuit. Also, FIG. 3 shows a second example of the switch,
Is an oxide film, 22 is a first aluminum wiring as a horizontal wiring group, 23 is an interlayer insulating film, 24 is a second aluminum wiring as a vertical wiring group, and 25 is formed on the bottom surface of a through hole provided in the interlayer insulating film 23. It is a thin insulating film of about 100Å. In a normal use state, the first aluminum wiring 22 and the second aluminum wiring 24 are insulated by the thin insulating film 25 in the through hole portion, but thin when the high voltage pulse from the switch control portion is applied to the switch. The insulating film 25 is destroyed and the first aluminum wiring 22
Then, the second aluminum wiring 24 is short-circuited and the switch is turned on. Therefore, a bidirectional switch with extremely low on-resistance can be realized.

【0010】図4は差動アンプを例にとって具体的にど
のように接続されるかを示した平面図である。又、図5
はその等価回路図である。図1に示したスイッチ群4の
中、図4に示すスイッチ4Aをオンすることで、この交
点で横配線群2と縦配線群3を接続し、図5に示す回路
が構成される。尚、ここでは定電流回路を構成するQ3
は、基本トランジスタを3個並列接続している。又、抵
抗は1本当たり1KΩを組み合わせて 500Ω及び2KΩ
を作り回路定数と合わせ込みを図っている。
FIG. 4 is a plan view showing how the differential amplifiers are specifically connected as an example. Also, FIG.
Is an equivalent circuit diagram thereof. By turning on the switch 4A shown in FIG. 4 among the switch group 4 shown in FIG. 1, the horizontal wiring group 2 and the vertical wiring group 3 are connected at this intersection, and the circuit shown in FIG. 5 is configured. In addition, here, Q3 forming a constant current circuit
Has three basic transistors connected in parallel. Also, the resistance is 500 Ω and 2 KΩ by combining 1 KΩ for each line.
Is made to match the circuit constants.

【0011】本発明によるプログラマブルアナログマス
タの開発フローを図6に示す。回路設計後、SPICE
等に回路特性の検証を行いネットリストをコンパイルし
て専用のライターによってチップ上の所望のスイッチを
オンにさせるように書き込みをする。次に、この集積回
路単体での評価を行った後、GA,スタンダードセル,
CCD,ドライバー等各種集積回路が搭載されている基
板にこの集積回路を搭載してボード全体での評価を行
う。この評価においてこの集積回路に問題が生ずれば回
路修正を行い再度新規のチップを用いて同一手順を繰り
返す。基板評価がOKとなれば、通常の量産用アナログ
マスタのマスクパターンを作り量産する。この開発フロ
ーを用いることによって回路シュミレーションからマス
クを作ることなくチップを作ることができる。
The development flow of the programmable analog master according to the present invention is shown in FIG. After circuit design, SPICE
The circuit characteristics are verified, the netlist is compiled, and writing is performed by a dedicated writer so as to turn on a desired switch on the chip. Next, after evaluating the integrated circuit alone, the GA, standard cell,
This integrated circuit is mounted on a substrate on which various integrated circuits such as CCDs and drivers are mounted, and the entire board is evaluated. If no problem occurs in this integrated circuit in this evaluation, the circuit is corrected and the same procedure is repeated using a new chip again. If the board evaluation is OK, a mask pattern of a normal mass production analog master is formed and mass production is performed. By using this development flow, a chip can be made from a circuit simulation without making a mask.

【0012】したがって、設計者自身が最終工程までC
ADツールの助けを借りてチップを設計することがで
き、開発期間を大幅に短縮することができる。又、ボー
ドレベルでのアナログ回路については、このプログラマ
ブルアナログマスタを用いて検証を行い、何回かの修正
を行った後、アナログマスタで量産を行うことも可能で
ある。少量しか生産しないのであればこのプログマブル
アナログマスタのチップでロット全量を生産する方が有
利であるが、多量に生産するのであればこのチップで開
発期間を短縮し、量産は量産用アナログマスタでチップ
単価を下げることが有利となる。
[0012] Therefore, the designer himself C
The chips can be designed with the help of AD tools, which can significantly reduce the development period. Further, it is also possible to verify the analog circuit at the board level by using this programmable analog master, make some corrections, and then mass-produce it by the analog master. If you are only producing a small amount, it is more advantageous to produce the entire lot with this programmable analog master chip, but if you are producing a large amount, this chip will shorten the development period and mass production will be an analog master for mass production. Therefore, it is advantageous to lower the chip unit price.

【0013】更に、シュミレーション検証後の回路をネ
ットリストに変換しコンパイル後、ライターによってス
イッチ群のうち必要なスイッチをオンさせることによっ
て所望の回路を作ることができるので、多数の回路をウ
ェハ上で実験的に試作することが可能であり、アナログ
回路のライブラリー作成,回路の小変更,条件出し,バ
ラツキ評価等には最適と言える。又、シュミレーション
してからチップを作るまでの期間が非常に短いので、こ
のプログラマブルアナログマスタで特性評価して不具合
が見つかったらすぐに再度シュミレーションを詳細に実
行して解析することができ、アナログ回路開発の強力な
ツールとなる。ここで、前記実施例では、容量について
は説明していないが、図1の抵抗ブロック(VI)の上に
MOSコンデンサーによる容量ブロックを設けても良
い。この容量についてはアナログフィルタ回路を作る際
には極めて重要である。
Further, since a circuit after simulation verification is converted into a netlist and is compiled, a desired circuit can be made by turning on a necessary switch in a switch group by a writer, so that a large number of circuits can be formed on a wafer. It can be experimentally prototyped, and can be said to be most suitable for making analog circuit libraries, making small circuit changes, setting conditions, and evaluating variations. Also, since the period from simulation to chip making is very short, you can perform detailed simulation again immediately after analyzing the characteristics with this programmable analog master, and analyze it. Will be a powerful tool. Here, although the capacitance is not described in the above-mentioned embodiment, a capacitance block including a MOS capacitor may be provided on the resistance block (VI) in FIG. This capacitance is extremely important when making an analog filter circuit.

【0014】図7は図4の変形例を示す図であり、この
実施例ではトランジスタQ1,Q2の各エミッタは同図
に極太線で示すように、予めアルミニウム配線で接続さ
れている。又、トランジスタQ3を構成する3個の基本
トランジスタのブロックは、各端子にそれぞれスイッチ
4Bを設けている。このように、Q1,Q2のエミッタ
を予めアルミニウム配線で接続しておくことで、差動ト
ランジスタのオフセットが劣化することもなく、配線容
量も小さいことから、周波数特性も良好となる。
FIG. 7 is a diagram showing a modification of FIG. 4. In this embodiment, the emitters of the transistors Q1 and Q2 are connected in advance by aluminum wiring, as indicated by the thick line in the figure. The block of the three basic transistors forming the transistor Q3 has a switch 4B at each terminal. In this way, by connecting the emitters of Q1 and Q2 in advance with the aluminum wiring, the offset of the differential transistor is not deteriorated, and the wiring capacitance is small, so that the frequency characteristic is good.

【0015】即ち、現行の半導体プロセス技術では、ス
イッチのオン抵抗を数Ω程度、容量値を1pF程度まで
することは困難であり、一方を小さく、例えばオン抵抗
を小さくしようとすれば、他方が大きく、即ち容量値が
大きくなってしまう。しかしながら、前記したように予
め一部を金属配線で形成しておくことにより、スイッチ
を省略でき、スイッチが原因とされる配線抵抗及び容量
を低減することができる。
That is, in the current semiconductor process technology, it is difficult to set the on resistance of the switch to about several Ω and the capacitance value to about 1 pF, and if one is made small, for example, if the on resistance is made small, the other becomes It becomes large, that is, the capacitance value becomes large. However, by forming a part of the metal wiring in advance as described above, the switch can be omitted, and the wiring resistance and capacitance caused by the switch can be reduced.

【0016】図8は本発明におけるマクロの数例を示
す。(a)は差動トランジスタの共通エミッタを結線し
たマクロである。予め金属配線工程で接続を行っておく
ことにより、ブロック領域の外側に配置したブロック間
を接続する配線数及びスイッチの数を低減することがで
きる。(b)は(a)のマクロを並列接続した例であ
り、ベース,コレクタをプログラムによって接続するこ
とによって等価回路を構成する。プログラムによって結
線する配線を破線で示している。この場合、差動として
も使用でき、或いは並列接続して電流を流す単体トラン
ジスタ的な用い方も可能である。
FIG. 8 shows some examples of macros in the present invention. (A) is a macro in which the common emitters of the differential transistors are connected. By connecting in advance in the metal wiring process, it is possible to reduce the number of wirings and the number of switches that connect the blocks arranged outside the block region. (B) is an example in which the macros of (a) are connected in parallel, and an equivalent circuit is constructed by connecting the base and collector by a program. The wirings connected by the program are shown by broken lines. In this case, it can be used as a differential, or can be used as a single transistor which is connected in parallel to pass current.

【0017】又、同図(c)はカレントミラーのマクロ
を示し、(d)は差動アンプの一部の回路をマクロ化し
た例を示す。いずれも実線の部分は予めアルミニウム配
線で結線を行っている。このような標準的に広く使用さ
れる回路をマクロ化しておくことによって、配線数及び
スイッチを大幅に減らすことができるばかりでなく、配
線抵抗及び容量も大幅に小さくでき、アナログ回路特性
の改善を図ることができる。
Further, FIG. 1C shows a macro of the current mirror, and FIG. 1D shows an example in which a part of the circuit of the differential amplifier is made into a macro. In both cases, the solid line portions are preliminarily connected by aluminum wiring. By making such standard and widely used circuits into macros, not only can the number of wires and switches be greatly reduced, but also the wire resistance and capacitance can be greatly reduced, improving the analog circuit characteristics. Can be planned.

【0018】図9はオペアンプをマクロ化した例であ
り、同図の抵抗Aをプログラムすることによってモール
ド組立て後、利得帯域幅積及びスルーレートを回路設計
者の所望の値に設定することができる。又、抵抗B,C
をプログラムによって可変にすることにより、オペアン
プのオフセットを改善することができる。尚、この例で
は、大部分の回路がウェハプロセス工程の金属配線工程
で接続されるので、アナログ回路特性は良好となる。
又、周波数特性、利得、オフセット等のアナログ特性を
モールド組立て後に調整することができるので、回路特
性の調整、変更を極めて容易に行うことができる。図1
0は図9の抵抗A,B,Cを下地イメージで示したもの
であり、縦横の配線の交差部に配置されたスイッチをオ
ン,オフすることによって、所望の抵抗値を得ることが
できる。
FIG. 9 shows an example in which the operational amplifier is made into a macro. By programming the resistor A shown in FIG. 9, the gain bandwidth product and the slew rate can be set to the values desired by the circuit designer after the mold assembly. .. Also, resistors B and C
It is possible to improve the offset of the operational amplifier by making the program variable. In this example, most of the circuits are connected in the metal wiring process of the wafer process process, so that the analog circuit characteristics are good.
In addition, since the analog characteristics such as frequency characteristics, gain, offset, etc. can be adjusted after the mold is assembled, the circuit characteristics can be adjusted and changed extremely easily. Figure 1
Reference numeral 0 indicates the resistances A, B, and C of FIG. 9 in a background image, and a desired resistance value can be obtained by turning on and off switches arranged at the intersections of vertical and horizontal wirings.

【0019】尚、図3に示したスイッチの変形例とし
て、図11に示す構成が採用できる。同図において、3
1はフィールド酸化膜、32は第1アルミニウム配線、
33は層間絶縁膜、34は第2アルミニウム配線、35
は層間絶縁膜、36は第3アルミニウム配線、37は層
間絶縁膜、38は第4アルミニウム配線、39はパッシ
ベーション膜である。そして、第1アルミニウム配線3
2と第2アルミニウム配線34が交差する部分の層間絶
縁膜33の一部の厚さを部分的に 100Å程度に薄く形成
し、これをスイッチ40として構成する。この例におい
ても、スイッチ制御部からの高電圧パルスを第1アルミ
ニウム配線32と第2アルミニウム配線34との間に印
加すれば、スイッチ40の層間絶縁膜33が破壊されて
両配線は短絡し、スイッチはオン状態となる。
As a modification of the switch shown in FIG. 3, the structure shown in FIG. 11 can be adopted. In the figure, 3
1 is a field oxide film, 32 is a first aluminum wiring,
33 is an interlayer insulating film, 34 is a second aluminum wiring, 35
Is an interlayer insulating film, 36 is a third aluminum wiring, 37 is an interlayer insulating film, 38 is a fourth aluminum wiring, and 39 is a passivation film. Then, the first aluminum wiring 3
The thickness of a part of the interlayer insulating film 33 at the intersection of the second aluminum wiring 34 and the second aluminum wiring 34 is partially thinned to about 100 Å, and this is configured as a switch 40. Also in this example, if a high voltage pulse from the switch controller is applied between the first aluminum wiring 32 and the second aluminum wiring 34, the interlayer insulating film 33 of the switch 40 is destroyed and both wirings are short-circuited, The switch is turned on.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、スイッチ
を選択的にオンさせるだけで回路設計者自身がアナログ
回路を構成することができるので、従来のアナログマス
タよりも大幅に開発期間を短縮することができる、しか
もマスクが不要となるので開発費を安くすることができ
る効果がある。又、アナログ回路の特性上、寄生素子に
対して影響を強く受ける配線経路については、ウェハプ
ロセスでの配線形成工程で予め配線を形成しているの
で、この配線は低抵抗、低容量となり、アナログ特性の
劣化が防止できる。この場合、一部を予め金属配線で接
続しておくことで、スイッチの数を低減でき、チップサ
イズを小さくすることができる。又、ブロック内の配線
については、ブロックの高さと幅以内に長さが限定され
ているので、寄生の配線容量を小さくすることができ
る。更に、ブロック間配線については、ブロック内部の
配線層と別の配線層を用いるので、ブロックの上も通す
ことができ、最短距離で配線することが可能となり、ア
ナログ特性上有利となる。
As described above, according to the present invention, the circuit designer can configure the analog circuit by merely turning on the switch selectively, so that the development period can be significantly shortened as compared with the conventional analog master. Moreover, there is an effect that the development cost can be reduced because the mask is unnecessary. Also, because of the characteristics of the analog circuit, wiring lines that are strongly affected by parasitic elements are formed in advance in the wiring forming process in the wafer process, so this wiring has a low resistance and a low capacitance. It is possible to prevent deterioration of characteristics. In this case, the number of switches can be reduced and the chip size can be reduced by connecting some of them with metal wiring in advance. Further, since the length of the wiring within the block is limited within the height and width of the block, the parasitic wiring capacitance can be reduced. Further, for the inter-block wiring, since a wiring layer different from the wiring layer inside the block is used, it is possible to pass through the block, and wiring can be performed in the shortest distance, which is advantageous in terms of analog characteristics.

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

【図1】本発明の一実施例のチップの平面図と、そのチ
ップ上の基本ブロックの階層構造を示す図である。
FIG. 1 is a plan view of a chip according to an embodiment of the present invention and a diagram showing a hierarchical structure of basic blocks on the chip.

【図2】スイッチの第1の例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a first example of a switch.

【図3】スイッチの第2の例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of a second example of the switch.

【図4】本発明を差動アンプに適用したチップの模式的
な平面図である。
FIG. 4 is a schematic plan view of a chip in which the present invention is applied to a differential amplifier.

【図5】図4の等価回路図である。5 is an equivalent circuit diagram of FIG.

【図6】本発明の開発フローを示すフローチャートであ
る。
FIG. 6 is a flowchart showing a development flow of the present invention.

【図7】本発明の他の実施例の図4と同様の模式的な平
面図である。
FIG. 7 is a schematic plan view similar to FIG. 4 of another embodiment of the present invention.

【図8】本発明における種々のマクロ例を示す等価回路
図である。
FIG. 8 is an equivalent circuit diagram showing various macro examples according to the present invention.

【図9】本発明をオペアンプに適用した例のマクロ図で
ある。
FIG. 9 is a macro diagram of an example in which the present invention is applied to an operational amplifier.

【図10】図9の抵抗A〜Cの下地イメージ図である。10 is a background image diagram of resistors A to C in FIG. 9;

【図11】本発明のスイッチの他の例の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of another example of the switch of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 2 横配線群 3 縦配線群 4 スイッチ群 I 〜VII 基本ブロック 1 semiconductor chip 2 horizontal wiring group 3 vertical wiring group 4 switch group I to VII basic block

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トランジスタ,抵抗,容量等の素子をア
レイ状に配置したアナログマスタにおいて、前記素子に
接続されてマトリックス状に配置された配線群と、これ
ら配線群の交差部に配置されて縦方向と横方向の配線間
に介挿されたスイッチ群と、これらスイッチ群を選択的
にオン,オフする制御部とを備えることを特徴とするプ
ログラマブルアナログマスタ。
1. In an analog master in which elements such as transistors, resistors, and capacitors are arranged in an array, a wiring group connected to the elements and arranged in a matrix, and a vertical group arranged at an intersection of these wiring groups. A programmable analog master, comprising: a switch group interposed between wirings in a horizontal direction and a horizontal direction; and a control unit for selectively turning on and off the switch group.
【請求項2】 少なくとも1つのアナログ回路ブロック
の一部回路を金属配線で固定的に接続してなる請求項1
のプログラマブルアナログマスタ。
2. A part of at least one analog circuit block is fixedly connected by metal wiring.
Programmable analog master.
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