JP6965721B2 - Circuit element and how to use the circuit element - Google Patents
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Description
本発明は、回路素子及び回路素子の使用方法に関する。 The present invention relates to a circuit element and a method of using the circuit element.
論理回路の形成に使われていないPMOS(P-channel Metal Oxide Semiconductor)トランジスタ及びNMOS(N-channel Metal Oxide Semiconductor)トランジスタを使って、バイパスコンデンサを形成する技術が知られている(例えば、特許文献1,2参照)。例えば、PMOSトランジスタのゲートが接地電位に接続されると共にソース及びドレインが電源電位に接続され、NMOSトランジスタのゲートが電源電位に接続されると共にソース及びドレインが接地電位に接続される。これにより、電源電位と接地電位との間にバイパスコンデンサが形成される。電源電位と接地電位との間に形成されるバイパスコンデンサは、デカップリングコンデンサとも称される。 A technique for forming a bypass capacitor using a epitope (P-channel Metal Oxide Semiconductor) transistor and an NMOS (N-channel Metal Oxide Semiconductor) transistor that are not used for forming a logic circuit is known (for example, patent documents). See 1 and 2). For example, the gate of the NMOS transistor is connected to the ground potential and the source and drain are connected to the power potential, the gate of the NMOS transistor is connected to the power potential and the source and drain are connected to the ground potential. As a result, a bypass capacitor is formed between the power supply potential and the ground potential. The bypass capacitor formed between the power supply potential and the ground potential is also called a decoupling capacitor.
また、このようなデカップリングコンデンサとして機能するフィラーセルを、インバータセル等の論理セルに変更するため、メタル配線層の配線を修正する技術が知られている(例えば、特許文献3参照)。論理セルが配置されていない空き領域に、多数のフィラーセルが配置される。これにより、レイアウト完了後に論理修正が必要になっても、フィラーセルを所望の論理セルに変更することによって、その論理修正に対処することが可能となる。 Further, in order to change the filler cell functioning as such a decoupling capacitor to a logic cell such as an inverter cell, a technique for modifying the wiring of the metal wiring layer is known (see, for example, Patent Document 3). A large number of filler cells are arranged in the free area where the logical cells are not arranged. As a result, even if a logical correction is required after the layout is completed, the logical correction can be dealt with by changing the filler cell to a desired logical cell.
ところで、電源ノイズの抑制効果を高めるため、デカップリングコンデンサとして機能するフィラーセルが持つデカップリング容量をより増大させたい場合がある。デカップリング容量の大きさは、フィラーセルが備えるトランジスタの拡散層の幅の大きさで決まるため、デカップリング容量を増大させるには、拡散層の幅を大きくすることが考えられる。一方、トランジスタのゲートやLIC(Local Inter Connect)は、製造ルール上、半導体集積回路の平面視で拡散層から突き出ることが求められる。したがって、拡散層の幅を大きくする場合には、半導体集積回路の平面視で拡散層から突き出るように、ゲートやLICを拡散層の幅方向に伸ばすことになる。 By the way, in order to enhance the effect of suppressing power supply noise, it may be desired to further increase the decoupling capacity of the filler cell that functions as the decoupling capacitor. Since the size of the decoupling capacitance is determined by the width of the diffusion layer of the transistor included in the filler cell, it is conceivable to increase the width of the diffusion layer in order to increase the decoupling capacitance. On the other hand, the gate of the transistor and the LIC (Local Inter Connect) are required to protrude from the diffusion layer in the plan view of the semiconductor integrated circuit according to the manufacturing rules. Therefore, when increasing the width of the diffusion layer, the gate and the LIC are extended in the width direction of the diffusion layer so as to protrude from the diffusion layer in the plan view of the semiconductor integrated circuit.
しかしながら、論理セルが配置されていない空き領域には、自動配置ツールにより多数のフィラーセルが予め配置されている。したがって、拡散層の幅方向に隣り合って配置されるフィラーセルの間でゲートやLICが繋がるまで、ゲートやLICを伸ばしすぎると、それらのフィラーセルは、論理セルへの変更後、不要な箇所でショートするショート不良を起こすおそれがある。 However, a large number of filler cells are pre-arranged by the automatic arrangement tool in the empty area where the logical cells are not arranged. Therefore, if the gate or LIC is extended too much until the gate or LIC is connected between the filler cells arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer, those filler cells will be unnecessary after the change to the logical cell. There is a risk of short-circuit defects.
そこで、本開示は、論理セルへの変更後のショート不良を防止しつつ、デカップリング容量の増大を実現する、回路素子及び回路素子の使用方法を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a circuit element and a method of using the circuit element that realizes an increase in the decoupling capacity while preventing a short-circuit defect after the change to the logic cell.
本開示は、
PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタを夫々備える3つ以上のサイトが拡散層の幅方向に隣接して配置されるマルチサイト構造を有し、
前記マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部と、前記論理セル変更可能部を前記幅方向で挟む一対のデカップリングセル部とを備え、
前記論理セル変更可能部は、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第1のサイト境界と、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第2のサイト境界とを有し、
前記論理セル変更可能部と前記一対のデカップリングセル部の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置する、回路素子を提供する。
This disclosure is
It has a multi-site structure in which three or more sites each including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer.
The multi-site structure includes a logical cell changeable portion that can be changed into a logical cell and a pair of decoupling cell portions that sandwich the logical cell changeable portion in the width direction.
The logic cell changeable portion includes a first site boundary connecting the gates of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction and the gates of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction. Has a second site boundary to connect with
The boundary between the logic cell changeable portion and each of the pair of decoupling cell portions provides a circuit element located between the NMOS transistor and the NMOS transistor.
また、本開示は、
PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタを夫々備える3つ以上のサイトが拡散層の幅方向に隣接して配置されるマルチサイト構造を有する回路素子の使用方法であって、
前記マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部と、前記論理セル変更可能部を前記幅方向で挟む一対のデカップリングセル部とを備え、
前記論理セル変更可能部は、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第1のサイト境界と、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第2のサイト境界とを有し、
前記論理セル変更可能部と前記一対のデカップリングセル部の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置し、
設計装置は、前記論理セル変更可能部の金属配線層の配線を変更することによって、前記論理セル変更可能部の少なくとも一部を論理セルに変更する、回路素子の使用方法を提供する。
In addition, this disclosure is
A method of using a circuit element having a multi-site structure in which three or more sites including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer.
The multi-site structure includes a logical cell changeable portion that can be changed into a logical cell and a pair of decoupling cell portions that sandwich the logical cell changeable portion in the width direction.
The logic cell changeable portion includes a first site boundary connecting the gates of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction and the gates of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction. Has a second site boundary to connect with
The boundary between the logic cell changeable portion and the pair of decoupling cell portions is located between the MOSFET transistor and the NMOS transistor.
The design apparatus provides a method of using a circuit element that changes at least a part of the logic cell changeable part into a logic cell by changing the wiring of the metal wiring layer of the logic cell changeable part.
本開示によれば、論理セルへの変更後のショート不良を防止しつつ、デカップリング容量の増大を実現する、回路素子及び回路素子の使用方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a circuit element and a method of using a circuit element that realizes an increase in decoupling capacity while preventing a short-circuit defect after a change to a logic cell.
以下、本発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described.
まず、本発明の実施形態を説明する前に、本発明の関連技術であるデカップリングセル及びEC(Engineering Change)セルについて説明する。 First, before explaining the embodiment of the present invention, the decoupling cell and the EC (Engineering Change) cell, which are related technologies of the present invention, will be described.
半導体集積回路では、電源ノイズ抑制用のデカップリングセルと、半導体集積回路の製造後の障害対応用のECセルとが、半導体基板上に配置されるように設計されている。ECセルは、スペアセル、リペアセル、ECO(Engineering Change Order)セルなどとも称される。 The semiconductor integrated circuit is designed so that a decoupling cell for suppressing power supply noise and an EC cell for dealing with failures after the semiconductor integrated circuit is manufactured are arranged on a semiconductor substrate. The EC cell is also called a spare cell, a repair cell, an ECO (Engineering Change Order) cell, or the like.
デカップリングセル及びECセルは、基板、拡散層及びポリゲート等のトランジスタが形成される層(バルク層)と、そのバルク層に接続される配線層(金属配線層)とを用いて形成される。一般的に、バルク層の製造コストは、金属配線層の製造コストに比べて高い。 The decoupling cell and the EC cell are formed by using a layer (bulk layer) on which transistors such as a substrate, a diffusion layer and a polygate are formed, and a wiring layer (metal wiring layer) connected to the bulk layer. Generally, the manufacturing cost of the bulk layer is higher than the manufacturing cost of the metal wiring layer.
デカップリングセルは、回路動作時に流れる電流に起因した過渡的な電源電圧の変動(電源ノイズ)を抑制する。LSI(Large Scale Integrated circuit)の高速化や高機能化に伴って、トランジスタの増加や高密度化が進んでいることから、電源ノイズは、増加傾向にある。そのため、電源ノイズを抑制するには、より多くのデカップリングセルを搭載し、デカップリング容量をより多くすることが求められる。 The decoupling cell suppresses transient fluctuations in the power supply voltage (power supply noise) caused by the current flowing during circuit operation. As the speed and functionality of LSIs (Large Scale Integrated circuits) increase, the number of transistors increases and the density increases, so power supply noise tends to increase. Therefore, in order to suppress power supply noise, it is required to mount more decoupling cells and increase the decoupling capacity.
一方、ECセルは、バルク層を変更せずに金属配線層の配線を変更することで、否定論理積(NAND)、否定論理和(NOR)、反転(インバータ)などの論理演算を行う多種多様な論理セルに変更可能である。そのため、設計変更による製造コストを抑えることができる。また、予測不能な場所の障害に対応するため、論理セルが配置されていない空きスペースに、複数のECセルが均等に予め配置される。 On the other hand, EC cells have a wide variety of logical operations such as negative logical product (NAND), NOR, and inversion (inverter) by changing the wiring of the metal wiring layer without changing the bulk layer. Can be changed to a logical cell. Therefore, the manufacturing cost due to the design change can be suppressed. Further, in order to deal with an unpredictable location failure, a plurality of EC cells are evenly arranged in advance in an empty space where no logical cell is arranged.
図1は、デカップリングセルとECセルを使用した場合の設計フローの一例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a design flow when a decoupling cell and an EC cell are used.
ステップS10にて、設計装置は、空きスペースに配置するECセルとデカップリングセルとの割合と、その配置位置とを決定する。ステップS20,S30にて、設計装置は、決定した割合で、決定した配置位置に、ECセルとデカップリングセルを配置する。ステップS40にて、半導体製造装置は、ECセルとデカップリングセルが配置された半導体集積回路を製造する。ステップS50にて、設計装置は、製造された半導体集積回路の検査工程において、製造された半導体集積回路に論理障害が発生しているか否かを検査する。ステップS60にて、設計装置は、論理障害が発生していることが検出された場合、論理障害が検出された論理セルに比較的近い領域に配置されているECセルを特定する。ステップS70にて、設計装置は、金属配線層の配線を変更するメタル改版を行うことで、特定したECセルを論理セルに変更して、検出された論理障害に対処する。 In step S10, the design apparatus determines the ratio of the EC cell and the decoupling cell to be arranged in the empty space and the arrangement position thereof. In steps S20 and S30, the design apparatus arranges the EC cell and the decoupling cell at the determined arrangement position at the determined ratio. In step S40, the semiconductor manufacturing apparatus manufactures a semiconductor integrated circuit in which an EC cell and a decoupling cell are arranged. In step S50, the design apparatus inspects whether or not a logic failure has occurred in the manufactured semiconductor integrated circuit in the inspection step of the manufactured semiconductor integrated circuit. In step S60, when it is detected that a logical failure has occurred, the design device identifies an EC cell arranged in an area relatively close to the logical cell in which the logical failure is detected. In step S70, the design apparatus changes the specified EC cell into a logical cell by performing a metal revision that changes the wiring of the metal wiring layer, and deals with the detected logical failure.
図2は、デカップリングセルの構成の一例を示す図である。図2(A)は、デカップリングセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図2(B)は、デカップリングセルの回路図である。 FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of the decoupling cell. FIG. 2A is a plan view schematically showing an example of the layout of the decoupling cell. FIG. 2B is a circuit diagram of the decoupling cell.
なお、“Pch”は、PMOSトランジスタを表し、“Nch”は、NMOSトランジスタを表す。 In addition, "Pch" represents a NMOS transistor, and "Nch" represents an NMOS transistor.
デカップリングセルでは、P型拡散層20に形成されるドレイン27及びソース28は、LIC34及びビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVDDに接続される。P型拡散層20の上に形成されるゲート23は、ビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVSSに接続される。一方、N型拡散層30に形成されるドレイン31及びソース32は、LIC34及びビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVSSに接続される。N型拡散層30の上に形成されるゲート24は、ビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVDDに接続される。
In the decoupling cell, the
金属配線35は、夫々、P型拡散層20及びN型拡散層30よりも上層に形成される金属配線層に形成される。
The
LIC34は、夫々、半導体基板に形成される不純物拡散領域の間を接続するための配線、又は不純物拡散領域からの引き出し配線である。P型拡散層20及びN型拡散層30は、不純物拡散領域である。LIC34は、例えば、電源レールVDD又は電源レールVSSが形成される金属配線層よりも下層の導電層に形成される局所配線である。
The
電源レールVDDは、第1の電源レールの一例であり、例えば、電源の正極側に接続される電源配線である。電源レールVSSは、電位が第1の電源レールよりも低い第2の電源レールの一例であり、例えば、電源の負極側に接続される接地配線である。 The power rail VDD is an example of the first power rail, and is, for example, a power wiring connected to the positive electrode side of the power supply. The power rail VSS is an example of a second power rail whose potential is lower than that of the first rail, and is, for example, a ground wire connected to the negative electrode side of the power supply.
拡散層の幅Wの方向で隣り合う電源レールVDDと電源レールVSSとの間に形成される一つのセルは、シングルサイト構造のセルと呼ばれる。デカップリングセルは、シングルサイト構造のセルである。また、デカップリングセルの容量の大きさは、拡散層の幅Wの大きさで決定される。そのため、電源ノイズの抑制効果を高めるには、拡散層の幅Wは、可能な限り大きくすることが好ましい。 One cell formed between the power rail VDD and the power rail VSS adjacent to each other in the direction of the width W of the diffusion layer is called a cell having a single site structure. The decoupling cell is a cell having a single site structure. Further, the size of the capacity of the decoupling cell is determined by the size of the width W of the diffusion layer. Therefore, in order to enhance the effect of suppressing power supply noise, it is preferable to make the width W of the diffusion layer as large as possible.
PMOSトランジスタのゲート23及びLIC34は、製造ルール上、半導体集積回路の平面視でP型拡散層20から突き出るように形成されている。同様に、NMOSトランジスタのゲート24及びLIC34は、製造ルール上、半導体集積回路の平面視でN型拡散層30から突き出るように形成されている。
The
図3は、ECセルの構成の一例を示す図である。図3(A)は、ECセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図3(B)は、ECセルの回路図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the EC cell. FIG. 3A is a plan view schematically showing an example of the layout of the EC cell. FIG. 3B is a circuit diagram of an EC cell.
ECセルでは、P型拡散層20の上に形成されるゲート23は、ビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVDDに接続され、N型拡散層30の上に形成されるゲート24は、ビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVSSに接続される。これ以外の回路構成については、図2に示されるデカップリングセルと同様である。
In the EC cell, the
また、上述のECセル及びデカップリングセルの他にも、ECセルとデカップリングセルの両機能を組み合わせたECデカップリングセルと呼ばれるセルがある。ECデカップリングセルは、金属配線層の配線を変更することによって、論理セルに変更可能なデカップリングセルである。ECデカップリングセルを利用することで、半導体集積回路の製造後の障害対応が行われる。 In addition to the above-mentioned EC cell and decoupling cell, there is a cell called an EC decoupling cell that combines the functions of both the EC cell and the decoupling cell. The EC decoupling cell is a decoupling cell that can be changed into a logical cell by changing the wiring of the metal wiring layer. By using the EC decoupling cell, it is possible to deal with failures after manufacturing the semiconductor integrated circuit.
図4は、ECデカップリングセルの構成の一例を示す図である。図4(A)は、ECデカップリングセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図4(B)は、ECデカップリングセルの回路図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of the configuration of the EC decoupling cell. FIG. 4A is a plan view schematically showing an example of the layout of the EC decoupling cell. FIG. 4B is a circuit diagram of an EC decoupling cell.
ECデカップリングセルは、論理セルへの変更後のショート不良(詳細は後述)を防ぐため、拡散層の幅Wは、図2に示されるデカップリングセルよりも短い。これ以外の回路構成については、図2に示されるデカップリングセルと同様である。 The width W of the diffusion layer of the EC decoupling cell is shorter than that of the decoupling cell shown in FIG. 2 in order to prevent a short-circuit defect (details will be described later) after the change to the logical cell. The circuit configuration other than this is the same as that of the decoupling cell shown in FIG.
図5は、論理セルの一つであるインバータセルの構成の一例を示す図である。図5(A)は、インバータセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図5(B)は、インバータセルの回路図である。 FIG. 5 is a diagram showing an example of the configuration of an inverter cell which is one of the logical cells. FIG. 5A is a plan view schematically showing an example of the layout of the inverter cell. FIG. 5B is a circuit diagram of the inverter cell.
インバータセルでは、P型拡散層20に形成されるソース28は、LIC34及びビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVDDに接続される。N型拡散層30に形成されるソース32は、LIC34及びビア29を経由し、金属配線35を介して電源レールVSSに接続される。P型拡散層20の上に形成されるゲート23及びN型拡散層30の上に形成されるゲート24は、互いにポリシリコン層で接続されており、ビア29を経由し、インバータセルの入力部INに相当する金属配線35に接続される。P型拡散層20に形成されるドレイン27は、LIC34及びビア29を経由し、インバータセルの出力部OUTに相当する金属配線35に接続される。N型拡散層30に形成されるドレイン31は、LIC34及びビア29を経由し、インバータセルの出力部OUTに相当する金属配線35に接続される。
In the inverter cell, the
図6は、図4のECデカップリングセルをインバータセルに変更した後の状態の一例を示し、つまり、図5と同じ回路構成のインバータセルに変更された後のECデカップリングセルの構成の一例を示す。図6(A)は、インバータセルに変更された後のECデカップリングセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図6(B)は、インバータセルに変更された後のECデカップリングセルの回路図である。 FIG. 6 shows an example of the state after the EC decoupling cell of FIG. 4 is changed to the inverter cell, that is, an example of the configuration of the EC decoupling cell after being changed to the inverter cell having the same circuit configuration as that of FIG. Is shown. FIG. 6A is a plan view schematically showing an example of the layout of the EC decoupling cell after being changed to the inverter cell. FIG. 6B is a circuit diagram of the EC decoupling cell after being changed to the inverter cell.
図4のECデカップリングセルにおいて、PMOSトランジスタのソース28とNMOSトランジスタのゲート24とを繋ぐ金属配線35は削除される。また、PMOSトランジスタのゲート23とNMOSトランジスタのドレイン31とを繋ぐ金属配線35は削除される。そして、PMOSトランジスタのゲート23とNMOSトランジスタのゲート24とを繋ぐ金属配線35を図6のように形成することによって、その金属配線35に、図6に示されるような入力部INが形成される。また、PMOSトランジスタのドレイン27とNMOSトランジスタのドレイン31とを繋ぐ金属配線35を形成することによって、その金属配線35に、図6に示されるような出力部OUTが形成される。
In the EC decoupling cell of FIG. 4, the
ここで、ECデカップリングセルは、論理セルへの変更後のショート不良を防ぐことが求められるため、デカップリング容量を最大化することが難しい。次に、この点について説明する。 Here, since the EC decoupling cell is required to prevent a short-circuit defect after the change to the logical cell, it is difficult to maximize the decoupling capacity. Next, this point will be described.
ECセル、ECデカップリングセル及び論理セルでは、自身と隣接する他のサイトとの間でショート不良が起こらないように、ゲートやLICの突出しは、他のサイトとのサイト境界から或る程度のスペースを空けて位置する(例えば、図7参照)。ゲートやLICの突出しとは、ゲートやLICが平面視で拡散層から突き出る部分である。このように、ショート不良の発生を防ぐため、ゲートやLICの突出しは、他のサイトとのサイト境界から或る程度のスペースを空けて位置するため、拡散層の幅Wの最大化は制限される。しかしながら、ゲートやLICの突出しがサイト境界から離れているため、ECセル、ECデカップリングセル及び論理セルのうち、隣接するセル同士がどの組合せでもショート不良は発生しない。 In EC cells, EC decoupling cells, and logical cells, the protrusion of the gate or LIC is to some extent from the site boundary with other sites so that short-circuit defects do not occur between itself and other adjacent sites. It is located with a space (see, for example, FIG. 7). The protrusion of the gate or LIC is a portion where the gate or LIC protrudes from the diffusion layer in a plan view. In this way, in order to prevent the occurrence of short-circuit defects, the protrusion of the gate or LIC is located with a certain space from the site boundary with other sites, so that the maximization of the width W of the diffusion layer is limited. NS. However, since the protrusions of the gate and the LIC are separated from the site boundary, short-circuit defects do not occur in any combination of adjacent cells among the EC cell, the EC decoupling cell, and the logical cell.
例えば、図7は、論理セルとECデカップリングセルとが隣接するレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。論理セルのゲート23a及びLIC34a1,34a2がP型拡散層20から突き出る部分と、ECデカップリングセルのゲート23b及びLIC34b1,34b2がP型拡散層20から突き出る部分とは、サイト境界から離れている。
For example, FIG. 7 is a plan view schematically showing an example of a layout in which a logical cell and an EC decoupling cell are adjacent to each other. The portion where the
図8は、論理セルとデカップリングセルとが隣接するレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。デカップリングセルはその容量を最大化するため、上述の通り、拡散層の幅Wが大きい分、ゲート23b及びLIC34b1,34b2の突出しはサイト境界まで伸びている。しかしながら、デカップリングセルが論理セルと隣接していても、当該論理セルのゲート23a及びLIC34a1,34a2の突出しは、サイト境界から離れるように位置しているため、ショート不良は発生しない。
FIG. 8 is a plan view schematically showing an example of a layout in which a logical cell and a decoupling cell are adjacent to each other. In order to maximize the capacity of the decoupling cell, as described above, the protrusions of the
図9は、デカップリングセル同士が隣接するレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。デカップリングセル同士が隣接している場合、ゲート23aとゲート23b、LIC34a1とLIC34b1、LIC34a2とLIC34b2は、互いにサイト境界で繋がる。しかしながら、デカップリングセルは金属配線の変更が行われないセルであり、ゲート及びLICは、隣り合うデカップリングセル間で電位が元々同じであるため、ショート不良にはならない。
FIG. 9 is a plan view schematically showing an example of a layout in which decoupling cells are adjacent to each other. When the decoupling cells are adjacent to each other, the
図7,8,9に対し、図10は、ECデカップリングセル同士が隣接するレイアウトの一例を示す図である。図10は、隣り合うECデカップリングセルの夫々をインバータセルに変更した後の状態の一例を示す。図10(A)は、インバータセルに変更された後の、隣り合うECデカップリングセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図10(B)は、インバータセルに変更された後の、隣り合うECデカップリングセルの回路図である。 In contrast to FIGS. 7, 8 and 9, FIG. 10 is a diagram showing an example of a layout in which EC decoupling cells are adjacent to each other. FIG. 10 shows an example of the state after changing each of the adjacent EC decoupling cells to an inverter cell. FIG. 10A is a plan view schematically showing an example of the layout of adjacent EC decoupling cells after being changed to an inverter cell. FIG. 10B is a circuit diagram of adjacent EC decoupling cells after being changed to an inverter cell.
図10の構成において、ECデカップリングセルの容量を最大化するには、拡散層の幅Wを大きくすることが考えられる。拡散層の幅Wを大きくする場合、製造ルール上、半導体集積回路の平面視で拡散層から突き出るように、ゲートやLICを拡散層の幅方向に伸ばすことになる。しかしながら、ゲート23a,23bやLIC34a1,34a2,34b1,34b2を伸ばしすぎると、拡散層の幅方向に隣り合って配置されるECデカップリングセルの間でゲートやLICが図11のように繋がることになる。この繋がった状態で、隣り合うECデカップリングセルが、論理セルへ変更されると、ショート不要な箇所でショートするショート不良を起こすおそれがある。
In the configuration of FIG. 10, in order to maximize the capacity of the EC decoupling cell, it is conceivable to increase the width W of the diffusion layer. When increasing the width W of the diffusion layer, the gate or LIC is extended in the width direction of the diffusion layer so as to protrude from the diffusion layer in the plan view of the semiconductor integrated circuit according to the manufacturing rule. However, if the
図11は、図10の構成において、拡散層の幅Wを仮に最大化した時のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図11(A)は、インバータセルに変更された後の、隣り合うECデカップリングセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図11(B)は、インバータセルに変更された後の、隣り合うECデカップリングセルの回路図である。 FIG. 11 is a plan view schematically showing an example of a layout when the width W of the diffusion layer is tentatively maximized in the configuration of FIG. FIG. 11A is a plan view schematically showing an example of the layout of adjacent EC decoupling cells after being changed to an inverter cell. FIG. 11B is a circuit diagram of adjacent EC decoupling cells after being changed to an inverter cell.
図10では、隣り合うECデカップリングセルの間でゲートとLICは離れているため、隣り合うECデカップリングセルの少なくとも一方がインバータセルに変更されても、ショート不良にはならない。しかし、図11では、例えば、隣り合うECデカップリングセルの両方がインバータセルに変更されると、入力部IN1が入力部IN2にショートし、出力部OUT1が電源レールVDDにショートし、出力部OUT2が電源レールVDDにショートしてしまう。そのため、図10(B)の回路図のような論理変更ができない。 In FIG. 10, since the gate and the LIC are separated from each other between the adjacent EC decoupling cells, even if at least one of the adjacent EC decoupling cells is changed to the inverter cell, a short circuit failure does not occur. However, in FIG. 11, for example, when both adjacent EC decoupling cells are changed to inverter cells, the input unit IN1 is short-circuited to the input unit IN2, the output unit OUT1 is short-circuited to the power rail VDD, and the output unit OUT2 Shorts to the power rail VDD. Therefore, the logic change as shown in the circuit diagram of FIG. 10B cannot be made.
また、ECデカップリングセルを仮に使用しない場合、従来の技術では、予測不能な論理障害発生時の回路変更に対処するためには、ECセルを多く配置せざるをえない。ECセルを多く配置する分、配置可能なデカップリングセルが少なくなり、デカップリング容量を増やすことができない。 Further, if the EC decoupling cell is not used, in the conventional technique, many EC cells must be arranged in order to deal with the circuit change when an unpredictable logic failure occurs. As more EC cells are arranged, the number of decoupling cells that can be arranged decreases, and the decoupling capacity cannot be increased.
例えば、図12は、デカップリングセルとECセルを使用した場合の配置例を示す図である。図12において、“EC”は、ECセルを、“CAP”は、デカップリングセルを、“論理”は、論理回路を形成する論理セルを示す。 For example, FIG. 12 is a diagram showing an arrangement example when a decoupling cell and an EC cell are used. In FIG. 12, “EC” indicates an EC cell, “CAP” indicates a decoupling cell, and “logic” indicates a logic cell forming a logic circuit.
図13は、図12の配置レイアウトで論理障害が発生した場合において、ECセルが論理セルに変更した状態の一例を示す図である。図13に示されるように、論理セルに変更されるECセルはごく一部で、論理セルに変更されずに使用されないECセルは、全て無駄になっている。図13中の「×」の箇所は、無駄になっているECセルを示す。 FIG. 13 is a diagram showing an example of a state in which an EC cell is changed to a logical cell when a logical failure occurs in the layout of FIG. 12. As shown in FIG. 13, only a small number of EC cells are changed to logical cells, and all EC cells that are not changed to logical cells and are not used are wasted. The “x” part in FIG. 13 indicates a wasted EC cell.
そこで、本開示は、論理障害発生時の回路変更をメタル改版で可能としつつ、デカップリングセルの搭載量及びデカップリング容量の最大化が可能な回路素子及び回路素子の使用方法を提供する。 Therefore, the present disclosure provides a circuit element and a method of using the circuit element that can maximize the mounting amount and the decoupling capacity of the decoupling cell while making it possible to change the circuit when a logic failure occurs by metal modification.
具体的には、メタル改版で論理セルに変更可能なマルチサイト構造の回路素子であるデカップリングセル(以降、「マルチサイトECデカップリングセル」と称する)が提供される。 Specifically, a decoupling cell (hereinafter, referred to as "multisite EC decoupling cell"), which is a circuit element having a multisite structure that can be changed to a logic cell by metal modification, is provided.
図14は、マルチサイトECデカップリングセルのレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図15は、マルチサイトECデカップリングセルの回路の一例を示す図である。 FIG. 14 is a plan view schematically showing an example of the layout of the multi-site EC decoupling cell. FIG. 15 is a diagram showing an example of a circuit of a multi-site EC decoupling cell.
マルチサイトECデカップリングセル10は、PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタを夫々備える3つ以上のサイトが拡散層の幅方向に隣接して配置されるマルチサイト構造を有する回路素子の一例である。マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部50と、論理セル変更可能部50を拡散層の幅方向で挟む一対のデカップリングセル部41,42とを備える。電源レールVDDと電源レールVSSは、拡散層の幅方向で交互に配置されている。
The multi-site EC decoupling cell 10 is an example of a circuit element having a multi-site structure in which three or more sites including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer. The multi-site structure includes a logical cell
論理セル変更可能部50は、第1のサイト境界63と、第2のサイト境界62とを有する。第1のサイト境界63は、拡散層の幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる部分である。第2のサイト境界62は、拡散層の幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる部分である。
The logical cell
例えば、第1のサイト境界63では、隣り合う一方のPMOSトランジスタのゲート23aと他方のPMOSトランジスタのゲート23bとが、互いにポリシリコン層23abで繋がる。ゲート23a,23bは、共通のビア29を経由し、共通の金属配線35を介して、第2のサイト境界62に位置する共通の電源レールVSSに接続される。一方、第2のサイト境界62では、隣り合う一方のNMOSトランジスタのゲート24aと他方のNMOSトランジスタのゲート24bとが、互いにポリシリコン層24abで繋がる。ゲート24a,24bは、共通のビア29を経由し、共通の金属配線35を介して、第1のサイト境界63に位置する共通の電源レールVDDに接続される。
For example, at the
このように、隣り合うPMOSトランジスタの夫々のゲートが互いに繋がることで同電位で固定され、隣り合うNMOSトランジスタの夫々のゲートが互いに繋がることで同電位で固定されるので、論理セルへ変更後のサイト境界でのショート不良は起こらない。 In this way, the gates of the adjacent MOSFET transistors are fixed at the same potential by being connected to each other, and the gates of the adjacent NMOS transistors are fixed at the same potential by being connected to each other. Short-circuit defects at the site boundary do not occur.
また、論理セル変更可能部50と一対のデカップリングセル部41,42の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置するPN境界とする。
Further, the boundary between the logic cell
例えば、一方のデカップリングセル部41が備えるPMOSトランジスタのゲート23及びLIC34は、論理セル変更可能部50が備えるNMOSトランジスタのゲート24a及びLIC34と、PN境界71で非接続である。PN境界71は、第1の境目の一例である。他方のデカップリングセル部42が備えるNMOSトランジスタのゲート24及びLIC34は、論理セル変更可能部50が備えるPMOSトランジスタのゲート23b及びLIC34と、PN境界72で非接続である。PN境界72は、第2の境目の一例である。PN境界71,72の存在によって、PN境界71,72の夫々で隣り合うPMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間で、夫々のゲート及びLICを配置するスペースを確保することができる。そのため、論理セルへ変更後のPN境界でのショート不良も起こらない。
For example, the
したがって、サイト境界でもPN境界でもショート不良は起こらないので、図14のマルチサイトECデカップリングセル10は、P型拡散層20及びN型拡散層30の夫々の幅W1を最大化できる。そのため、幅W1は、図4に示されるECデカップリングセルが単に3個隣接する図16の構成での拡散層の幅W2に比べて、大きくすることが可能となり、デカップリング容量を増やすことができる。つまり、論理セルへ変更後のショートを防止しつつ、拡散層の幅の最大化によってデカップリング容量の増大を実現できる。
Therefore, since short-circuit defects do not occur at either the site boundary or the PN boundary, the multi-site EC decoupling cell 10 in FIG. 14 can maximize the width W1 of each of the P-
図14に示されるように、論理セル変更可能部50において、拡散層の幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のLIC34は、第1のサイト境界63で繋がる。拡散層の幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々は、第1のサイト境界63で繋がるLIC34を経由して、電源レールVDDに接続されるP型拡散層20を有する。夫々のP型拡散層20には、ドレイン27及びソース28が形成されている。同様に、論理セル変更可能部50において、拡散層の幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のLIC34は、第2のサイト境界62で繋がる。拡散層の幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々は、第2のサイト境界62で繋がるLIC34を経由して、電源レールVSSに接続されるN型拡散層30を有する。夫々のN型拡散層30には、ドレイン31及びソース32が形成されている。
As shown in FIG. 14, in the logic cell
また、論理セル変更可能部50が論理セルに変更する際に隣接する他のセルとのショート不良の発生を防止するため、マルチサイトECデカップリングセル10の拡散層の幅方向での両端は、デカップリングセル構造とする。図14の構成では、一対のデカップリングセル部41,42は、マルチサイト構造の拡散層の幅方向での両端に位置する。
Further, in order to prevent the occurrence of a short-circuit defect with other adjacent cells when the logical cell
マルチサイトECデカップリングセル10の一方の端部側に位置する一方のサイト境界61は、拡散層の幅方向でデカップリングセル部41に隣接する他のシングルサイトとの境界を表す。デカップリングセル部41のPMOSトランジスタのゲート23及びLIC34は、夫々、サイト境界61まで伸びていてもよい。
One site boundary 61 located on one end side of the multi-site EC decoupling cell 10 represents a boundary with another single site adjacent to the
当該一方の端部側で隣接する他のシングルサイトのセルがデカップリングセル以外のセルの場合、当該セルに形成されるPMOSトランジスタのゲート及びLICは、図8の様にサイト境界から離れるように位置しているため、ショート不良は発生しない。また、当該一方の端部側で隣接する他のシングルサイトのセルがデカップリングセルの場合、当該セルは、金属配線の変更が行われないセルである。よって、ゲート及びLICは、図9の様に隣り合うデカップリングセル間で電位が元々同じであるため、ショート不良にはならない。 When the cell of the other single site adjacent to the one end side is a cell other than the decoupling cell, the gate and LIC of the epitaxial transistor formed in the cell are separated from the site boundary as shown in FIG. Since it is located, short-circuit defects do not occur. Further, when the cell of the other single site adjacent to the one end side is a decoupling cell, the cell is a cell in which the metal wiring is not changed. Therefore, since the potentials of the gate and the LIC are originally the same between the adjacent decoupling cells as shown in FIG. 9, short-circuit defects do not occur.
デカップリングセル部41は、デカップリングコンデンサを形成するPMOSトランジスタを備える。当該PMOSトランジスタでは、P型拡散層20に形成されるドレイン27及びソース28は、LIC34及びビア29を経由し、金属配線35を介して、サイト境界61に位置する電源レールVDDに接続される。P型拡散層20の上に形成されるゲート23は、ビア29を経由し、金属配線35を介して、第2のサイト境界62に位置する電源レールVSSに接続される。
The
一方、マルチサイトECデカップリングセル10の他方の端部側に位置する他方のサイト境界64は、拡散層の幅方向でデカップリングセル部42に隣接する他のシングルサイトとの境界を表す。デカップリングセル部42のNMOSトランジスタのゲート24及びLIC34は、夫々、サイト境界64まで伸びていてもよい。
On the other hand, the
当該一方の端部側で隣接する他のシングルサイトのセルがデカップリングセル以外のセルの場合、当該セルに形成されるNMOSトランジスタのゲート及びLICは、図8のPMOSトランジスタと同様にサイト境界から離れるように位置している。そのため、ショート不良は発生しない。また、当該一方の端部側で隣接する他のシングルサイトのセルがデカップリングセルの場合、当該セルは、金属配線の変更が行われないセルである。よって、ゲート及びLICは、図9のPMOSトランジスタと同様に隣り合うデカップリングセル間で電位が元々同じであるため、ショート不良にはならない。 When the other single-site cell adjacent to the one end side is a cell other than the decoupling cell, the gate and LIC of the NMOS transistor formed in the cell are from the site boundary as in the epitaxial transistor of FIG. Located away from each other. Therefore, a short circuit defect does not occur. Further, when the cell of the other single site adjacent to the one end side is a decoupling cell, the cell is a cell in which the metal wiring is not changed. Therefore, the gate and the LIC do not have a short-circuit defect because the potentials of the gate and the LIC are originally the same between the adjacent decoupling cells as in the epitaxial transistor of FIG.
デカップリングセル部42は、デカップリングコンデンサを形成するNMOSトランジスタを備える。当該NMOSトランジスタでは、N型拡散層30に形成されるドレイン31及びソース32は、LIC34及びビア29を経由し、金属配線35を介して、サイト境界64に位置する電源レールVSSに接続される。N型拡散層30の上に形成されるゲート24は、ビア29を経由し、金属配線35を介して、第1のサイト境界63に位置する電源レールVDDに接続される。
The
図17は、マルチサイトECデカップリングセルを使用した場合の配置例を示す図である。図17において、“EC CAP”は、マルチサイトECデカップリングセルを、“論理”は、論理回路を形成する論理セルを示す。設計装置100は、論理セルが配置されていない空き領域の全てに、マルチサイトECデカップリングセルを一様に配置する。比較的サイト数の少ないマルチサイトECデカップリングセルを利用することで、図17のように、複数のマルチサイトECデカップリングセルを比較的狭い空きスペースに無駄なく配置することが可能となる。
FIG. 17 is a diagram showing an arrangement example when a multi-site EC decoupling cell is used. In FIG. 17, “EC CAP” indicates a multi-site EC decoupling cell, and “logic” indicates a logic cell forming a logic circuit. The
図18は、図17の配置レイアウトで論理障害が発生した場合において、マルチサイトECデカップリングセルが論理セルに変更した状態の一例を示す図である。設計装置100は、論理障害が検出された少なくとも一つの論理セルに隣接する少なくとも一つのマルチサイトECデカップリングセルにおいて、論理セル変更可能部の金属配線層を変更する。設計装置100は、その論理セル変更可能部の金属配線層を変更することで、その論理セル変更可能部の少なくとも一部のセルを、検出された論理障害を補償可能な所望の論理セルに変更する。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a state in which a multi-site EC decoupling cell is changed to a logical cell when a logical failure occurs in the layout of FIG. The
設計装置100は、例えば、メモリ、CPU(Central Processing Unit)を備えるコンピュータである。設計装置100の各機能は、メモリに記憶されたプログラムがCPUに実行させる処理により実現される。
The
図19は、マルチサイトECデカップリングセルを使用した場合の設計フローの一例を示す図である。 FIG. 19 is a diagram showing an example of a design flow when a multi-site EC decoupling cell is used.
ステップS130にて、設計装置100は、複数のマルチサイトECデカップリングセルを、論理セルが配置されていない空きスペースに一様に配置する。ステップS140にて、半導体製造装置は、マルチサイトECデカップリングセルが配置された半導体集積回路を製造する。ステップS150にて、設計装置100は、製造された半導体集積回路の検査工程において、製造された半導体集積回路に論理障害が発生しているか否かを検査する。ステップS160にて、設計装置100は、論理障害が発生していることが検出された場合、論理障害が検出された論理セルに比較的近い領域(好ましくは、隣接した領域)に配置されているマルチサイトECデカップリングセルを特定する。ステップS170にて、設計装置100は、特定したマルチサイトECデカップリングセルの論理セル変更可能部の金属配線層の配線を変更するメタル改版を行うことで、検出された論理障害に対処する。具体的には、設計装置100は、その論理セル変更可能部の少なくとも一部のセルを、検出された論理障害を補償可能な所望の論理セルに変更する。
In step S130, the
したがって、本実施形態におけるマルチサイトECデカップリングセルを利用することで、メタル改版によってマルチサイトECデカップリングセルを論理セルに変更できる。また、論理セルへ変更したマルチサイトECデカップリングセル以外のマルチサイトECデカップリングセルは、デカップリングセルとして用いることができる。その結果、デカップリングセルの搭載量を増やすことが可能となる。また、図10,11に示されるようなECデカップリングセルに比べて、マルチサイトECデカップリングセルは、拡散層の幅Wを大きくできるため、デカップリング容量を増やすことが可能となる。 Therefore, by using the multi-site EC decoupling cell in the present embodiment, the multi-site EC decoupling cell can be changed to a logical cell by metal revision. Further, a multi-site EC decoupling cell other than the multi-site EC decoupling cell changed to a logical cell can be used as a decoupling cell. As a result, it is possible to increase the loading amount of the decoupling cell. Further, as compared with the EC decoupling cell as shown in FIGS. 10 and 11, the multisite EC decoupling cell can increase the width W of the diffusion layer, so that the decoupling capacity can be increased.
図20は、論理セル変更前の5シングルサイト(奇数サイト)のマルチサイトECデカップリングセル11のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。マルチサイトECデカップリングセル11は、図14のマルチサイトECデカップリングセル10の変形例である。図20のマルチサイトECデカップリングセル11では、一つのシングルサイト当たりに、ゲートが互いに接続された4つのPMOSトランジスタと、ゲートが互いに接続された4つのNMOSトランジスタとが備えられている。マルチサイトECデカップリングセル11は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部51と、論理セル変更可能部51を拡散層の幅方向で挟む一対のデカップリングセル部43,44とを備える。論理セル変更可能部51において、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとのペアが2つある(Pch1とNch1とのペア、Pch2とNch2とのペア)。2つのペアにより、複数の複雑な論理回路へ変更が可能となる。
FIG. 20 is a plan view schematically showing an example of the layout of the multi-site EC decoupling cell 11 of 5 single sites (odd sites) before the logical cell change. The multi-site EC decoupling cell 11 is a modification of the multi-site EC decoupling cell 10 of FIG. In the multi-site EC decoupling cell 11 of FIG. 20, each single site includes four MOSFET transistors having gates connected to each other and four NMOS transistors having gates connected to each other. The multi-site EC decoupling cell 11 includes a logical cell
図21は、論理セル変更前の4シングルサイト(偶数サイト)のマルチサイトECデカップリングセル12のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。マルチサイトECデカップリングセル12は、図14のマルチサイトECデカップリングセル10の変形例である。図21のマルチサイトECデカップリングセル12では、一つのシングルサイト当たりに、ゲートが互いに接続された4つのPMOSトランジスタと、ゲートが互いに接続された4つのNMOSトランジスタとが備えられている。マルチサイトECデカップリングセル12は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部52と、論理セル変更可能部51を拡散層の幅方向で挟む一対のデカップリングセル部45,46とを備える。論理セル変更可能部52において、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとのペアが1つある(Pch1とNch1とのペア、あるいはPch2とNch1とのペア)。このペアにより、複雑な論理回路への変更が可能となる。
FIG. 21 is a plan view schematically showing an example of the layout of the multi-site
図22は、論理セル変更後の5シングルサイトのマルチサイトECデカップリングセル11のレイアウトの一例を模式的に示す平面図である。図23は、論理セル変更後の5シングルサイトのマルチサイトECデカップリングセル11の回路の一例を示す図である。図22,23は、論理セル変更可能部の一部を4入力のNANDセルへ変更した実施例を示す。図22において、点線の四角で囲った部分が、4入力のNANDセルへ変更した箇所を示す。“Pch*”は、PMOSトランジスタを表し、“Nch*”は、NMOSトランジスタを表す。*は、数字を表す。A1〜A4は、NANDセルの入力部を表し、Xは、NANDセルの出力部を表す。 FIG. 22 is a plan view schematically showing an example of the layout of the multi-site EC decoupling cell 11 of 5 single sites after the logical cell change. FIG. 23 is a diagram showing an example of a circuit of a 5-single-site multi-site EC decoupling cell 11 after changing the logic cell. 22 and 23 show an example in which a part of the logical cell changeable part is changed to a 4-input NAND cell. In FIG. 22, the portion surrounded by the dotted square shows the portion changed to the 4-input NAND cell. “Pch *” represents a NMOS transistor, and “Nch *” represents an NMOS transistor. * Represents a number. A1 to A4 represent the input unit of the NAND cell, and X represents the output unit of the NAND cell.
図24は、サイト数の多いマルチサイトECデカップリングセルの配置例を示す。図25は、図24の構成において、論理セル変更可能部の場所を示す図である。空きスペースに合うような比較的サイト数の多いマルチサイトECデカップリングセルを利用することで、論理セル変更可能部に含まれる論理セルに変更可能な部分を多く確保することができる。これにより、障害のあった論理セルに最も近い領域を障害対処用に利用することができる。 FIG. 24 shows an arrangement example of a multi-site EC decoupling cell having a large number of sites. FIG. 25 is a diagram showing the location of the logical cell changeable portion in the configuration of FIG. 24. By using a multi-site EC decoupling cell having a relatively large number of sites that fits in the free space, it is possible to secure a large number of changeable parts in the logical cell included in the logical cell changeable part. As a result, the area closest to the failed logical cell can be used for troubleshooting.
また、奇数サイト及び偶数サイトのマルチサイトECデカップリングセルを混在させて配置することで、空きスペースに隙間なく配置することが更に容易になる。 Further, by arranging the multi-site EC decoupling cells of the odd-numbered site and the even-numbered site in a mixed manner, it becomes easier to arrange the multi-site EC decoupling cells in the empty space without any gap.
以上、回路素子及び回路素子の使用方法を実施形態により説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。他の実施形態の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。 Although the circuit element and the method of using the circuit element have been described above by the embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment. Various modifications and improvements, such as combinations and substitutions with some or all of the other embodiments, are possible within the scope of the present invention.
以上の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
(付記1)
PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタを夫々備える3つ以上のサイトが拡散層の幅方向に隣接して配置されるマルチサイト構造を有し、
前記マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部と、前記論理セル変更可能部を前記幅方向で挟む一対のデカップリングセル部とを備え、
前記論理セル変更可能部は、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第1のサイト境界と、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第2のサイト境界とを有し、
前記論理セル変更可能部と前記一対のデカップリングセル部の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置する、回路素子。
(付記2)
前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のローカルインターコネクトは、前記第1のサイト境界で繋がり、
前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のローカルインターコネクトは、前記第2のサイト境界で繋がる、付記1に記載の回路素子。
(付記3)
前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々は、前記第1のサイト境界で繋がるローカルインターコネクトを経由して、第1の電源レールに接続されるP型拡散層を有し、
前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々は、前記第2のサイト境界で繋がるローカルインターコネクトを経由して、電位が前記第1の電源レールよりも低い第2の電源レールに接続されるN型拡散層を有する、付記2に記載の回路素子。
(付記4)
前記一対のデカップリングセル部は、前記マルチサイト構造の前記幅方向での両端に位置する、付記1から3のいずれか一項に記載の回路素子。
(付記5)
前記一対のデカップリングセル部のうち、一方のデカップリングセル部は、デカップリングコンデンサを形成するPMOSトランジスタを備え、他方のデカップリングセル部は、デカップリングコンデンサを形成するNMOSトランジスタを備える、付記1から4のいずれか一項に記載の回路素子。
(付記6)
前記境目は、前記論理セル変更可能部と前記一方のデカップリングセル部との間に位置する第1の境目と、前記論理セル変更可能部と前記他方のデカップリングセル部との間に位置する第2の境目とを含み、
前記一方のデカップリングセル部が備えるPMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトは、前記論理セル変更可能部が備えるNMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトと前記第1の境目で非接続であり、
前記他方のデカップリングセル部が備えるNMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトは、前記論理セル変更可能部が備えるPMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトと前記第2の境目で非接続である、付記5に記載の回路素子。
(付記7)
前記一対のデカップリングセル部の夫々が備えるトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトは、前記幅方向に隣接する他のサイトとの境界まで伸びている、付記1から6のいずれか一項に記載の回路素子。
(付記8)
PMOSトランジスタ及びNMOSトランジスタを夫々備える3つ以上のサイトが拡散層の幅方向に隣接して配置されるマルチサイト構造を有する回路素子の使用方法であって、
前記マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部と、前記論理セル変更可能部を前記幅方向で挟む一対のデカップリングセル部とを備え、
前記論理セル変更可能部は、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第1のサイト境界と、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第2のサイト境界とを有し、
前記論理セル変更可能部と前記一対のデカップリングセル部の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置し、
設計装置は、前記論理セル変更可能部の金属配線層の配線を変更することによって、前記論理セル変更可能部の少なくとも一部を論理セルに変更する、回路素子の使用方法。
Regarding the above embodiments, the following additional notes will be further disclosed.
(Appendix 1)
It has a multi-site structure in which three or more sites each including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer.
The multi-site structure includes a logical cell changeable portion that can be changed into a logical cell and a pair of decoupling cell portions that sandwich the logical cell changeable portion in the width direction.
The logic cell changeable portion includes a first site boundary connecting the gates of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction and the gates of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction. Has a second site boundary to connect with
The boundary between the logic cell changeable portion and the pair of decoupling cell portions is a circuit element located between the NMOS transistor and the NMOS transistor.
(Appendix 2)
The local interconnects of the SiO transistors, which are provided by the adjacent sites in the width direction, are connected at the first site boundary.
The circuit element according to
(Appendix 3)
Each of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction has a P-type diffusion layer connected to the first power rail via the local interconnect connected at the first site boundary.
Each of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction is connected to a second power rail having a potential lower than that of the first power rail via a local interconnect connected at the second site boundary. The circuit element according to Appendix 2, which has an N-type diffusion layer.
(Appendix 4)
The circuit element according to any one of
(Appendix 5)
Of the pair of decoupling cell portions, one decoupling cell portion includes a MOSFET transistor forming a decoupling capacitor, and the other decoupling cell portion includes an NMOS transistor forming a decoupling capacitor. 4. The circuit element according to any one of 4.
(Appendix 6)
The boundary is located between the first boundary located between the logical cell changeable portion and the one decoupling cell portion, and between the logical cell changeable portion and the other decoupling cell portion. Including the second boundary
The gate and local interconnect of the NMOS transistor included in the one decoupling cell portion are disconnected from the gate and local interconnect of the NMOS transistor included in the logic cell changeable portion at the first boundary.
The gate and the local interconnect of the NMOS transistor included in the other decoupling cell portion are not connected to the gate and the local interconnect of the NMOS transistor included in the logic cell changeable portion at the second boundary, according to
(Appendix 7)
The circuit element according to any one of
(Appendix 8)
A method of using a circuit element having a multi-site structure in which three or more sites including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer.
The multi-site structure includes a logical cell changeable portion that can be changed into a logical cell and a pair of decoupling cell portions that sandwich the logical cell changeable portion in the width direction.
The logic cell changeable portion includes a first site boundary connecting the gates of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction and the gates of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction. Has a second site boundary to connect with
The boundary between the logic cell changeable portion and the pair of decoupling cell portions is located between the MOSFET transistor and the NMOS transistor.
A method of using a circuit element, wherein the design apparatus changes at least a part of the logic cell changeable part into a logic cell by changing the wiring of the metal wiring layer of the logic cell changeable part.
10,11,12 マルチサイトECデカップリングセル
20 P型拡散層
23,24 ゲート
27,31 ドレイン
28,32 ソース
29 ビア
30 N型拡散層
34 LIC
35 金属配線
41〜46 デカップリングセル部
50〜52 論理セル変更可能部
61,62,63,64 サイト境界
71,72 PN境界
100 設計装置
10,11,12 Multi-site EC decoupling cell 20 P-
35 Metal wiring 41-46 Decoupling cell part 50-52 Logical cell
Claims (8)
前記マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部と、前記論理セル変更可能部を前記幅方向で挟む一対のデカップリングセル部とを備え、
前記論理セル変更可能部は、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第1のサイト境界と、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第2のサイト境界とを有し、
前記論理セル変更可能部と前記一対のデカップリングセル部の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置する、回路素子。 It has a multi-site structure in which three or more sites each including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer.
The multi-site structure includes a logical cell changeable portion that can be changed into a logical cell and a pair of decoupling cell portions that sandwich the logical cell changeable portion in the width direction.
The logic cell changeable portion includes a first site boundary connecting the gates of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction and the gates of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction. Has a second site boundary to connect with
The boundary between the logic cell changeable portion and the pair of decoupling cell portions is a circuit element located between the NMOS transistor and the NMOS transistor.
前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のローカルインターコネクトは、前記第2のサイト境界で繋がる、請求項1に記載の回路素子。 The local interconnects of the SiO transistors, which are provided by the adjacent sites in the width direction, are connected at the first site boundary.
The circuit element according to claim 1, wherein the local interconnects of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction are connected at the second site boundary.
前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々は、前記第2のサイト境界で繋がるローカルインターコネクトを経由して、電位が前記第1の電源レールよりも低い第2の電源レールに接続されるN型拡散層を有する、請求項2に記載の回路素子。 Each of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction has a P-type diffusion layer connected to the first power rail via the local interconnect connected at the first site boundary.
Each of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction is connected to a second power rail having a potential lower than that of the first power rail via a local interconnect connected at the second site boundary. The circuit element according to claim 2, which has an N-type diffusion layer.
前記一方のデカップリングセル部が備えるPMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトは、前記論理セル変更可能部が備えるNMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトと前記第1の境目で非接続であり、
前記他方のデカップリングセル部が備えるNMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトは、前記論理セル変更可能部が備えるPMOSトランジスタのゲート及びローカルインターコネクトと前記第2の境目で非接続である、請求項5に記載の回路素子。 The boundary is located between the first boundary located between the logical cell changeable portion and the one decoupling cell portion, and between the logical cell changeable portion and the other decoupling cell portion. Including the second boundary
The gate and local interconnect of the NMOS transistor included in the one decoupling cell portion are disconnected from the gate and local interconnect of the NMOS transistor included in the logic cell changeable portion at the first boundary.
The fifth aspect of the present invention, wherein the gate and the local interconnect of the NMOS transistor included in the other decoupling cell portion are disconnected from the gate and the local interconnect of the NMOS transistor included in the logic cell changeable portion at the second boundary. Circuit element.
前記マルチサイト構造は、論理セルに変更可能な論理セル変更可能部と、前記論理セル変更可能部を前記幅方向で挟む一対のデカップリングセル部とを備え、
前記論理セル変更可能部は、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるPMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第1のサイト境界と、前記幅方向に隣り合うサイトが夫々備えるNMOSトランジスタの夫々のゲートが繋がる第2のサイト境界とを有し、
前記論理セル変更可能部と前記一対のデカップリングセル部の夫々との境目は、PMOSトランジスタとNMOSトランジスタとの間に位置し、
設計装置は、前記論理セル変更可能部の金属配線層の配線を変更することによって、前記論理セル変更可能部の少なくとも一部を論理セルに変更する、回路素子の使用方法。 A method of using a circuit element having a multi-site structure in which three or more sites including a MOSFET transistor and an NMOS transistor are arranged adjacent to each other in the width direction of the diffusion layer.
The multi-site structure includes a logical cell changeable portion that can be changed into a logical cell and a pair of decoupling cell portions that sandwich the logical cell changeable portion in the width direction.
The logic cell changeable portion includes a first site boundary connecting the gates of the epitaxial transistors provided by the adjacent sites in the width direction and the gates of the NMOS transistors provided by the adjacent sites in the width direction. Has a second site boundary to connect with
The boundary between the logic cell changeable portion and the pair of decoupling cell portions is located between the MOSFET transistor and the NMOS transistor.
A method of using a circuit element, wherein the design apparatus changes at least a part of the logic cell changeable part into a logic cell by changing the wiring of the metal wiring layer of the logic cell changeable part.
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