JPH02238657A - Semiconductor device - Google Patents
Semiconductor deviceInfo
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- JPH02238657A JPH02238657A JP5795989A JP5795989A JPH02238657A JP H02238657 A JPH02238657 A JP H02238657A JP 5795989 A JP5795989 A JP 5795989A JP 5795989 A JP5795989 A JP 5795989A JP H02238657 A JPH02238657 A JP H02238657A
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- digital
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要]
半導体装置に関し、
アナログ部とデジタル部とを同一チップ内に形成しても
アナログ部が誤動作を行わないようにすることを目的と
し、
同一チップ内に形成されたヘーシンクセルのウェル領域
及び入出力セルのウェル領域の少くとも一方が複数の独
立した単位ウェル領域に分割されており、該分割された
単位ウェル領域群の少くとも一部がグループ化されてそ
れぞれデジタル部ウェル領域及びアナログ部ウェル領域
を形成しておりかつ各グループ内の単位ウェル領域は当
該グループ内でのみ配線接続されるように構成する。[Detailed Description of the Invention] [Summary] Regarding semiconductor devices, the purpose of this invention is to prevent the analog part from malfunctioning even if an analog part and a digital part are formed in the same chip. At least one of the well region of the Hesink cell and the well region of the input/output cell is divided into a plurality of independent unit well regions, and at least a part of the divided unit well region group is grouped. Each of the well regions forms a digital part well region and an analog part well region, and the unit well regions within each group are configured to be interconnected only within the group.
本発明は半導体装置に関するものであり、更に詳しくは
同一チップ上にアナログ部回路とデジタル部回路とが同
時に搭載されている半導体チップの構造に関するもので
ある。The present invention relates to a semiconductor device, and more particularly to the structure of a semiconductor chip in which an analog circuit and a digital circuit are simultaneously mounted on the same chip.
〔従来の技術]
従来、rc,LSI等半導体装置においては、一般的に
はデジタル回路用とアナログ回路用とは区分されて製造
されている。これは、デジタル部における出力信号が変
化しやすいため、アナログ部における中間的レベルを判
断する場合に又はアナログ部に存在する定電圧部が影響
をうけ誤動作が生じてしまう危険があった。[Prior Art] Conventionally, semiconductor devices such as RC and LSI are generally manufactured separately into those for digital circuits and those for analog circuits. This is because the output signal in the digital section is likely to change, so when determining an intermediate level in the analog section, there is a risk that the constant voltage section present in the analog section will be affected and malfunction will occur.
特にデジタル部の高速化が進み又出力端子の数が増える
とそれ等が同時に出力される時には出力変動が特に大き
くなるという問題点がある。In particular, as digital parts become faster and the number of output terminals increases, there is a problem in that output fluctuations become particularly large when these terminals are output simultaneously.
そのため、一般的な要求として1チップ上にデジタル回
路部分とアナログ回路部分とを搭載しようとする考え方
は以前から出てはいるが実際問題として実用化は困難で
あった。Therefore, as a general requirement, the idea of mounting a digital circuit section and an analog circuit section on one chip has been proposed for some time, but it has been difficult to put it into practical use as a practical matter.
その1つの理由としては上記した点に関連するものでは
あるが、従来一般的に使用されている半導体チップの構
造は第4図に示されているようにチップ1上に入出力セ
ル用のウェル(t<ell)8N域2とヘーシックセル
列のそれぞれのウェル領域3,3’,3″・・・とがそ
れぞれ共通の連続したウェル例えばP型ウェルで構成さ
れている。(場合によってはN型ウェルで構成されてい
ることもある。)かかるチップに仮にデジタル部回路と
アナログ部回路が同時に搭載されると、電源即ちウェル
部分が共通であるため、上述したようにデジタル部にお
ける電源のノイズ或は変動がアナログ部例えばアンプ等
に影響してしまうという問題があり、同一チップ上にア
ナログ部とデジタル部を構成することは現在までの処実
現されていなかった。又、産業界において1つのチップ
内に設けられるトランジスタの数は限定されているため
、その一部を、デジタル用に、他の部分をアナログ用に
分けて使用したいという要望を実現するためいかに電源
を効率よく分離し、無駄なく有限のトランジスタを使用
出来るようにするかという技術が必要とされていた。One of the reasons for this is related to the above point, but the structure of conventionally commonly used semiconductor chips has wells for input/output cells on the chip 1, as shown in Figure 4. (t<ell) The 8N region 2 and the well regions 3, 3', 3'', . (In some cases, it consists of a well.) If a digital part circuit and an analog part circuit are mounted on such a chip at the same time, the power supply, that is, the well part, is common, so as mentioned above, power supply noise or There is a problem in that fluctuations affect analog parts such as amplifiers, etc., and until now it has not been possible to configure analog parts and digital parts on the same chip. Since the number of transistors installed in the device is limited, in order to realize the desire to separate and use some of them for digital use and the other part for analog use, we need to figure out how to efficiently separate the power supplies and avoid waste. There was a need for a technology that would allow the use of limited transistors.
本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し同一チッ
プ上にデジタル部回路とアナログ部回路とを同時に搭載
配置せしめ、高速であっても誤動作がない高機能性を有
する小型半導体装置を提供するものである。The purpose of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and provide a compact semiconductor device with high functionality that does not malfunction even at high speeds by simultaneously mounting and arranging a digital part circuit and an analog part circuit on the same chip. It is something to do.
本発明に係る半導体装置は上記課題を達成するため以下
のような技術的構成を採用するものである。即ち、同一
チップ内に形成されたヘーシックセルのウェル領域及び
入出力セルのウェル領域の少くとも一方が複数の独立し
た単位ウェル領域に分割されており、該分割された単位
ウェル領域群の少くとも一部がグループ化されてそれぞ
れデジタル部ウェル領域及びアナログ部ウェル領域を形
成しておりかつ各グループ内の単位ウェル領域は当該グ
ループ内でのみ配線接続されている半導体装置である。A semiconductor device according to the present invention employs the following technical configuration to achieve the above object. That is, at least one of the well region of the HESIC cell and the well region of the input/output cell formed in the same chip is divided into a plurality of independent unit well regions, and at least one of the divided unit well region groups is divided into a plurality of independent unit well regions. It is a semiconductor device in which the parts are grouped to form a digital part well region and an analog part well region, respectively, and the unit well regions in each group are connected by wiring only within the group.
つまり本発明においては第1図に示すように基板にl・
ランジスタ・ダイオード等の基本的論理素子を含むベー
シックセルを構成ウェル領域部3を形成ずるに際しウェ
ル領域部を適宜の大きさの単位ウェル領域に予め分割し
て形成するものであり、又第2図に示すように入出力セ
ル部のウェル領域部2を形成する場合にもこの部分を適
宜の大きさの単位ウェル頷域に予め分割して形成してお
くものである。かかる両セル部分のウェル領域2と3は
、同時に分割しておくことも可能である。本発明におけ
るヘーシックセル列のウェル領域及び入出力セル部のウ
ェル領域における単位ウェル領域の大きさ、その個数、
或は配列形態等は特に限定されるものではないが、使用
者側の要求、搭載する論理セルユニットの大きさやその
個数、或は後述するようにデジタル回路部とアナログ回
路部の配置形態集積度の維持等全てのセルが無駄なく有
効に利用出来るという観点から適宜決定される。In other words, in the present invention, as shown in FIG.
When forming the well region 3 that constitutes a basic cell including basic logic elements such as transistors and diodes, the well region is divided in advance into unit well regions of appropriate size. When forming the well region section 2 of the input/output cell section, as shown in FIG. It is also possible to divide the well regions 2 and 3 of both cell portions at the same time. In the present invention, the size and number of unit well regions in the well region of the HASIC cell row and the well region of the input/output cell section,
Although the arrangement form is not particularly limited, it depends on the requirements of the user, the size and number of logic cell units to be mounted, or the arrangement form and integration degree of the digital circuit section and analog circuit section as described later. It is determined as appropriate from the viewpoint that all cells can be used effectively without waste, such as maintenance of .
例えば第1図に示すベーシックセル部分の単位ウェル領
域B,〜B8等に表示されている数値はそれぞれの単位
ウェル領域に設けられるベーシックセルの個数の例を示
したものである。For example, the numerical values displayed in unit well regions B, -B8, etc. of the basic cell portion shown in FIG. 1 are examples of the number of basic cells provided in each unit well region.
次に本発明にあっては、上記のように分割された単位セ
ル領域の少くとも一部をデジタル回路用としてグループ
化してデジタル部ウェル領域Dとし、又残りの少くとも
一部をアナログ回路用としてグループ化してアナログ部
ウェル領域Aとし、かつデジタル部ウェル領域D内の単
位ウェル領域は当該領域D内の他の単位ウェル領域との
みAI配線等により結線され、又同じようにアナログ部
ウェル領域A内の単位ウェル領域同志を結線する。Next, in the present invention, at least a part of the unit cell area divided as described above is grouped as a digital part well area D for use in a digital circuit, and at least a part of the remaining part is used for an analog circuit. The unit well area in the digital part well area D is connected only to other unit well areas in the area D by AI wiring, etc., and in the same way, the analog part well area The unit well regions in A are connected together.
つまりデジタル部ウェル領域Dとアナログ部ウェル領域
Aとは完全に電源が分離されデジタル部に生ずるノイズ
の影響がアナログ部に伝わることがないので、同一チッ
プ上に形成されたアナログ回路部でも誤動作を起すおそ
れは全《ない。In other words, the digital part well area D and the analog part well area A are completely separated in power supply, and the influence of noise occurring in the digital part is not transmitted to the analog part, so even analog circuit parts formed on the same chip can malfunction. There is no chance of it happening.
デジタル部ウェル領域Dとアナログ部ウェル領域の区分
けの仕方は特に限定されるものではないが、使用者側か
らの要求、とかTC,LSIに求められる機能等を勘案
して決定することが出来る。本発明においては予めウェ
ル領域は単位ウェル領域に細分化して形成されているた
め、上述の区分けはかなりのフレキシビリティーがある
。The method of dividing the digital part well area D and the analog part well area is not particularly limited, but can be determined by taking into consideration requirements from the user, functions required of the TC, LSI, etc. In the present invention, since the well region is formed in advance by subdividing into unit well regions, the above-mentioned division has considerable flexibility.
本発明において単位ウェル領域を形成する方法は通常の
拡散工程を利用し適宜のマスクを用いて容易に製造しう
る。又デジタル部ウェル領域Dとアナログ部ウェル領域
Aとを区分けした後の各領域同における単位ウェル領域
間の配線はAI蒸着等の方法によって実現しうる。かか
る配線操作においてセルそのものの配線も同時に行える
。尚これ等の工程はカスタムセルに適用する場合には個
別に実施することが出来、又汎用製品に関してはゲート
アレーを用いるものであっても良い。又ゲートアレーに
おいてはチャネル型及びチャネルレス型のいづれも使用
可能である。In the present invention, the unit well region can be easily manufactured using a normal diffusion process and an appropriate mask. Furthermore, after dividing the digital part well region D and the analog part well region A, wiring between unit well regions in each region can be realized by a method such as AI vapor deposition. In this wiring operation, wiring of the cells themselves can be performed at the same time. Note that these steps can be performed individually when applied to a custom cell, and a gate array may be used for a general-purpose product. Furthermore, both channel type and channelless type gate arrays can be used.
次に本発明においてはアナログ部ウェル領域の回路部分
にはアナログ動作に必要な抵抗或はコンデンサーを外付
けすることにより本発明の装置を完成させる。Next, in the present invention, the device of the present invention is completed by externally attaching a resistor or a capacitor necessary for analog operation to the circuit portion of the well region of the analog section.
一方本発明における上述のようにチップに電源電圧を供
給する電源供給部は、少くともデジタル回路部用とアナ
ログ回路部用とが分離されている必要がある。基板がN
型基板である場合基板そのものがVDDになるのでこれ
は共通とし、VSSの方をデジタル回路用とアナログ回
路用に分離することになる。又基板がP型である場合に
は基板そのものが■3sとなるのでVDDの方を分離す
ることとなる。On the other hand, as described above in the present invention, the power supply section for supplying the power supply voltage to the chip must be separated into at least one for the digital circuit section and one for the analog circuit section. The board is N
In the case of a type board, the board itself becomes VDD, so this is common, and VSS is separated for digital circuits and analog circuits. Further, if the substrate is P type, the substrate itself becomes 3s, so VDD must be isolated.
本発明にあっては、同一チップ上にデジタル回路部とア
ナログ回路部とを配置させるに当って、デジタル回路部
のベーシックセル部分と入出力セル部分とを、アナログ
回路部のヘーシックセル部分と入出力セル部分とが完全
に分離されているため、デジタル部における出力信号の
変化、ノイズがアナログ部に影響を及ぼすことがないの
でアナログ回路部の誤動作を防止することが出来る。又
1つのチップ上にデジタル回路部とアナログ回路部とが
同時に配置されているので有限のダイオード1ヘランジ
スタ等を無駄なく有効に使うことが出来小型で、高機能
な半導体装置を安価に得られる他、予めベーシックセル
のウェル領域及び入出力セルのウェル領域がそれぞれ単
位ウェル領域に形成されているのでアナログ部とデジタ
ル部の形成形態を任意に採ることが出来るのでゲート使
用率の効率を高めることが出来る。In the present invention, when arranging a digital circuit section and an analog circuit section on the same chip, the basic cell section and the input/output cell section of the digital circuit section are connected to the input/output cell section of the analog circuit section. Since the cell part is completely separated, changes in the output signal and noise in the digital part do not affect the analog part, so malfunctions of the analog circuit part can be prevented. In addition, since the digital circuit section and the analog circuit section are arranged on one chip at the same time, the limited number of diodes and one helangistor can be used effectively without waste, making it possible to obtain a compact and highly functional semiconductor device at a low cost. Since the well region of the basic cell and the well region of the input/output cell are each formed in the unit well region in advance, the formation form of the analog part and the digital part can be arbitrarily adopted, so that the efficiency of gate usage rate can be increased. I can do it.
本発明に係る半導体装置の1実施例を3図に示す。 One embodiment of the semiconductor device according to the present invention is shown in FIG.
第3図は本発明の技術をC−MOSのゲートアレーに応
用した例を示すものであって、基板1はN型で入出力セ
ル部ウェル領域2とヘーシンクセル部ウェル領域3の両
方を第3図に示すような形の単位ウェル領域B,〜Ba
にそれぞれ分割しておく。FIG. 3 shows an example in which the technology of the present invention is applied to a C-MOS gate array, in which the substrate 1 is of N type and both the well region 2 of the input/output cell part and the well region 3 of the Gesink cell part are connected to the gate array. Unit well regions B, ~Ba shaped as shown in Figure 3
Divide each into
この場合ウェル部の基本構成はP型とする。又該P型ウ
ェルの中に(:−MOSを形成する工程を実施する。In this case, the basic configuration of the well portion is of P type. Also, a step of forming (:-MOS) is performed in the P-type well.
次で第3図中点線x−x’により区分けされたAの部分
をデジタル回路用ウェル頷域Dとし、Bの部分をアナロ
グ回路用ウェル頷域Aとなし各領域内においてその内に
存在する単位ウェル領域BIll+ BD2・・・又
BAI+ BA2・・・の必要なもの同志をAI配線
4により電気的に接続する。この際各単位ウェル領域の
ベーシックセル中に論理素子を形成するための配線も同
時に行うものである。本実施例ではN型基板を使用して
いるため分離される電源はVSSとなっている。Next, the part A divided by the dotted line x-x' in FIG. Necessary parts of the unit well regions BIll+ BD2, . . . and BAI+, BA2, . At this time, wiring for forming logic elements in the basic cells of each unit well region is also performed at the same time. In this embodiment, since an N-type substrate is used, the isolated power supply is VSS.
本発明においては上記構成を採用した結果、デジタル回
路部とアナログ回路部とが同一チップ上に形成され半導
体装置であって、デジタル回路のノイズによっては誤作
動を生じない高機能を有しかつ正確な動作を実行しうる
小型で高品質の半導体装置が得られるのみでなく、
有限のトランジスタを効率良く有効に使用出来しかも製
法が簡単であることから上記高機能半導体を安価に得る
ことが出来る。In the present invention, as a result of adopting the above configuration, the digital circuit section and the analog circuit section are formed on the same chip, and the semiconductor device has high functionality and accuracy that does not cause malfunctions due to noise in the digital circuit. Not only can a small, high-quality semiconductor device capable of performing various operations be obtained, but also limited transistors can be used efficiently and effectively, and the manufacturing method is simple, so the above-mentioned high-performance semiconductor can be obtained at a low cost.
更に、デジタル回路部とアナログ回路部との構成割合を
任意に変更しうるので、使用者側からの要求特性に容易
に対応出来、短納期で製品を完成しろるという効果もあ
る。Furthermore, since the composition ratio of the digital circuit section and the analog circuit section can be changed arbitrarily, it is possible to easily respond to the characteristics required by the user, and there is also the effect that the product can be completed in a short delivery time.
第1図及び第2図は本発明におけるウェル領域の分割方
法の例を示す平面図である。
第3図は本発明の半導体装置の一実施例を示す平面図で
ある。
第4図は従来の半導体装置におけるウェル領域の配置を
示す平面図である。
1・・・基板、
2・・・入出力セルのウェル領域、
3.3’ ,3” ,3”’・・・ベーシックセル列の
ウェル領域、
4・・・配線、
A・・・アナログ部ウェル領域、
D・・・デジタル部ウェル領域、
B1〜B6・・・ベーシックセル列の単位ウェル領域、
B,〜B,。・・・入出力セル部の単位ウェル領域、B
DI BD2・・・デジタル部単位ウェル領域、BA
I BA2・・・アナログ部単位ウェル領域。FIGS. 1 and 2 are plan views showing an example of a well region dividing method according to the present invention. FIG. 3 is a plan view showing an embodiment of the semiconductor device of the present invention. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of well regions in a conventional semiconductor device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Substrate, 2...Well area of input/output cell, 3.3', 3'', 3'''...Well area of basic cell row, 4...Wiring, A...Analog section Well region, D... Digital part well region, B1 to B6... Unit well region of basic cell row, B, to B,. ...Unit well area of input/output cell section, B
DI BD2... Digital unit unit well area, BA
I BA2...Analog part unit well area.
Claims (1)
領域及び入出力セルのウェル領域の少くとも一方が複数
の独立した単位ウェル領域に分割されており、該分割さ
れた単位ウェル領域群の少くとも一部がグループ化され
てそれぞれデジタル部ウェル領域及びアナログ部ウェル
領域を形成しておりかつ各グループ内の単位ウェル領域
は当該グループ内でのみ配線接続されていることを特徴
とする半導体装置。1. At least one of the basic cell well region and the input/output cell well region formed in the same chip is divided into a plurality of independent unit well regions, and at least one of the divided unit well region groups 1. A semiconductor device, wherein parts of the semiconductor device are grouped to form a digital part well region and an analog part well region, respectively, and the unit well regions in each group are interconnected only within the group.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5795989A JPH02238657A (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5795989A JPH02238657A (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Semiconductor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02238657A true JPH02238657A (en) | 1990-09-20 |
Family
ID=13070555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5795989A Pending JPH02238657A (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02238657A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04251970A (en) * | 1991-01-09 | 1992-09-08 | Toshiba Corp | Method for reducing noise of analog/digital hybrid semiconductor integrated circuit |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870565A (en) * | 1981-10-23 | 1983-04-27 | Hitachi Ltd | Power supply circuit of intergrated circuit |
| JPS593963A (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | Semiconductor integrated circuit |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP5795989A patent/JPH02238657A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5870565A (en) * | 1981-10-23 | 1983-04-27 | Hitachi Ltd | Power supply circuit of intergrated circuit |
| JPS593963A (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-10 | Fujitsu Ltd | Semiconductor integrated circuit |
Cited By (1)
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