JPH08264658A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH08264658A JPH08264658A JP7093081A JP9308195A JPH08264658A JP H08264658 A JPH08264658 A JP H08264658A JP 7093081 A JP7093081 A JP 7093081A JP 9308195 A JP9308195 A JP 9308195A JP H08264658 A JPH08264658 A JP H08264658A
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- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
- H01L27/0207—Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
Abstract
ルを用いて設計効率及び面積効率を向上させた自動配置
配線に適した半導体集積回路を提供する。 【構成】 アナログセル10は、セル高さhが一定値に
固定され、電源配線1a,1bがセルの上下端に横方向
に走るように配置され、入出力配線2a,2bはセル内
を縦方向に走るように配置され、周囲を取り囲むように
ガードリング拡散層3と及びガードリング配線4が配置
されて規格化されたセルである。このように規格化され
たアナログセルをチップレイアウトして、アナログ回路
ブロックをもつLSIが得られる。
Description
クを有し、自動配置配線により容易にチップレイアウト
される半導体集積回路に関する。
I)の設計法として、CADシステムを用いた自動配置
配線が知られている。自動配置配線を行うためには、予
め多数の基本論理回路(ディジタル回路ブロック)を、
それぞれ高さや電源配線の位置、入出力配線の位置等が
規格化されたスタンダード・セルとしてセル・ライブラ
リに登録しておく。そして論理回路設計に基づいて、所
定の規則にしたがってチップ上にスタンダード・セルを
自動配置配線する。
混載LSIやアナログLSIの場合、アナログ回路ブロ
ックについてはこれまで規格化されたセルがなく、従っ
てセル毎にサイズや入力端子位置、電源配線位置が異な
り、CADを用いた自動配置配線によるチップ・レイア
ウトができず、マニュアル設計が行われていた。このた
め、セル配置やセル間配線等に制約が生じ易く、LSI
の設計効率及び面積効率が悪いという問題があった。
て規格化したセルを用いて設計効率及び面積効率を向上
させた自動配置配線に適した半導体集積回路を提供する
ことを目的としている。
位で所定の機能を有するアナログ回路ブロックを含む半
導体集積回路において、前記アナログ回路ブロックは、
セル高さが一定で、電源配線がセルの上下端部において
横方向に走るように配置され、入出力配線がセル内を縦
方向に走るように配置された規格化されたアナログセル
を用いてチップレイアウトされていることを特徴として
いる。
グセルが、前記入出力配線と平行に設けられたダミー配
線を有することを特徴としている。
いて、規格化されたアナログセルを用いているので、C
ADによる自動配置配線が容易となり、またマニュアル
設計を行ったとししても、アナログ回路を含むLSIの
設計効率及び面積効率を高いものとすることができる。
説明する。図1は、この発明の一実施例によるアナログ
セル10の平面図である。このアナログセル10は、
セル高さ、電源配線、入出力配線、及びガードリ
ングが規格化されている。即ちセル高さhとセル幅wの
うち、セル高さhは他のアナログセルと同じ一定値に固
定されている。セル10の上下端部には、電源配線1
a,1bが横方向に走るように配置されている。ここで
は、上部の電源配線1aがVDD線、下部の電源配線1b
がGND線(接地線)であり、これらの電源配線1a,
1bは第1層金属配線とする。
1bとは直交してセル10内を縦方向に走るように配置
されて、上下に入出力端子が設けられる。これにより、
セル10の上下端がセル間配線を行う配線領域に接する
ことになる。これらの入出力配線2a,2bは第2層金
属配線とする。具体的に例えば、アナログセル10がM
OSトランジスタを用いた演算増幅器セルであって、ト
ランジスタ幅50μm ×4段で実現する場合を例にとれ
ば、電源配線1a,1bの幅を20μm として、セル高
さhは約250μm とすればよい。
に、セル10内の素子への外部ノイズの伝搬、又は外部
へのノイズ伝搬を阻止するための、破線で示すようなガ
ードリング拡散層3が配置される。このガードリング拡
散層3に重ねて、ガードリング拡散層3に所定間隔でコ
ンタクトさせるガードリング配線4が配設される。ガー
ドリング配線4は、この実施例では電源配線1a,1b
と同じ第1層金属配線であり、且つGND線と同様に接
地されるGNDB線とする。従ってこのガードリング配
線4は、電源配線1a,1bと交差する部分は、切断さ
れている。
0を用いて、CADを用いて自動配置配線によりアナロ
グ回路ブロック20をレイアウトした例を図2に示し、
図2をより具体化したレイアウトを図3に示す。図示の
ように、高さの揃った3つのアナログセルA,B,Cが
横一列に並べて配置されて、回路ブロック20が構成さ
れる。ここで、電源配線1a,1b、上下のガードリン
グ拡散層3及び配線4は各セル共通とする。また隣接す
るセルのガードリング層3及びガードリング配線4は、
セルを互いに重ねて共有させている。これらのセルの共
通化、共有化処理は、CADを用いた自動配置処理の際
の条件設定により簡単にできる。
自動配線により、セル列の上下の配線領域を利用して行
われる。ここでは、セルA〜Cからなる回路ブロック2
0の入力端子はセルBの入力端子INBであり、セルB
の出力端子OUTBがセルCの入力端子INCにつなが
り、セルCの出力端子OUTCがセルAの入力端子IN
Aにつながり、セルAの出力端子OUTAが回路ブロッ
ク20の出力端子となる場合の配線を示している。
しては例えば、図4(a)に示すようなバンドギャップ
リファレンス回路、同図(b)に示すようなボリューム
回路、同図(c)に示すようなセレクタ回路等がある。
これらのアナログ回路を上述のように自動配置配線で実
現するためには、例えば演算増幅器、抵抗素子列、ダイ
オード列、トランスファゲート列等をそれぞれ図1で説
明したように規格化されたアナログセルとして用意すれ
ばよい。
増幅器セルであるとして、これをレイアウトした時に、
レイアウトの仕方によっては不都合が生じることがあ
る。図5(a)(b)は演算増幅器セル50を例えばバ
ッファとして配置配線した場合のレイアウトとその等価
回路である。PIN,MINとなる二つの入力配線5
2,53と出力配線54がセル内を縦方向に走る。一つ
の入力配線53と出力配線54の間が上部配線領域で配
線55により接続され、また出力配線54は下部配線領
域で配線56に接続される。配線56はセル50の左右
の両方向にある2つのセルの入力に接続している。
線抵抗を2rとすると、結線されたバッファの等価回路
上では図5(b)に示すように配線抵抗が分布する。こ
のとき出力配線の中点O(演算増幅器の出力端子)から
下側の端子bを経て配線56との接続点まで配線抵抗r
(実際には出力配線54の外部配線56までの配線抵抗
も入るがこれは図では無視している)は、配線56の左
右につながる回路にとって共通インピーダンスとなる。
従ってもし配線56の右側につながる回路に変動があっ
てバッファからの供給電流が変化すると、共通インピー
ダンスの電圧変動はそのまま左側につながる回路にも伝
達される。即ち回路間の干渉が生じる。
た実施例の演算増幅器セル60のレイアウトと等価回路
である。この演算増幅器セル60では、PIN,MIN
となる二つの入力配線61,62と出力配線63の他
に、出力配線63と平行してダミー配線64が設けられ
ている。
0のバッファとしてのレイアウト例である。出力配線6
3の中点O1とダミー配線64の中点O2を接続し、出
力配線63の下端b1は配線領域で左側の回路セルに接
続し、ダミー配線64の下端b2は同じく配線領域で右
側の回路セルに接続している。また、出力配線63の上
端a1は演算増幅器セル60の一つの入力配線62と接
続し、ダミー配線64の上端a2は右側の回路セルに接
続している。
共用して利用すれば、端子b1の電位変動は直接には端
子b2には伝わらず、同様に端子b2の電位変動は直接
には端子b1には伝わらないから、実質的に共通インピ
ーダンスが低減されたと等価になり、回路間の干渉が抑
制される。
60の別の使用例を示すレイアウトである。この実施例
では、ダミー配線64は、出力配線63と一端が共通接
続されて、演算増幅器セル60の領域を横切って上下の
配線領域の配線間を接続するスルー配線として用いられ
ている。
いる場合に、ダミー配線64を使用しないときには、例
えば図9に示すように、ダミー配線64とVDD側の電源
配線65の間をビアホール67によって短絡する。ダミ
ー配線64がフローティングのまま用いられると、帯電
等により回路動作にノイズを与えるおそれがあるが、図
9のようにダミー配線64の電位を固定することによ
り、回路の誤動作を防止できる。ダミー配線64をGN
D側電源配線66に対して同様にコンタクトさせてもよ
い。この実施例では、アナログ回路ブロック同士でセル
高さ、電源配線及び入出力配線の寸法や位置等を規格化
するようにしたが、ディジタル回路ブロックと合わせる
ようにすれば、混在LSIの自動配置配線が容易にな
り、面積効率等が向上する。
ル高さが一定で、電源配線がセルの上下端に横方向に走
るように配置され、入出力配線がセル内を縦方向に走る
ように配置された規格化されたアナログセルを用いてい
るため、アナログ回路ブロックを持つ半導体集積回路の
設計効率及び面積効率の向上を図ることができる。
イアウトを示す。
例のレイアウトを等価回路で示す。
の図である。
す。
A,B,C…アナログセル、1a,1b…電源配線、2
a,2b…入出力配線、3…ガードリング拡散層、4…
ガードリング配線。
Claims (2)
- 【請求項1】 ブロック単位で所定機能を有するアナロ
グ回路ブロックを含む半導体集積回路において、 前記アナログ回路ブロックは、セル高さが一定で、電源
配線がセルの上下端部において横方向に走るように配置
され、入出力配線がセル内を縦方向に走るように配置さ
れた規格化されたアナログセルを用いてチップレイアウ
トされていることを特徴とする半導体集積回路。 - 【請求項2】 前記アナログセルは、前記入出力配線と
平行に設けられたダミー配線を有することを特徴とする
請求項1記載の半導体集積回路。
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