JPH0474866B2 - - Google Patents
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- JPH0474866B2 JPH0474866B2 JP63173003A JP17300388A JPH0474866B2 JP H0474866 B2 JPH0474866 B2 JP H0474866B2 JP 63173003 A JP63173003 A JP 63173003A JP 17300388 A JP17300388 A JP 17300388A JP H0474866 B2 JPH0474866 B2 JP H0474866B2
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- Bipolar Integrated Circuits (AREA)
- Structure Of Receivers (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
(イ) 産業上の利用分野
本発明は、半導体集積回路に関し、特にカスタ
ムICの要求に答えられる様に、機種展開の容易
なバターン・レイアウトに関するものである。
(ロ) 従来の技術
一般に、特開昭59−84542号公報(H01L21/
76)の如く、複数個の回路ブロツクを同一の半導
体基板上に形成する半導体集積回路技術は、第8
図の構成となつている。
第8図は、半導体チツプ101の概略平面図で
あり、a乃至fは回路ブロツクを示す。これらの
回路ブロツクは、夫々取り扱う周波数および信号
レベルが異なり、機能も夫々異なる。
この回路ブロツクは、第9図の如くP-型の半
導体基板102上のN型の領域103に形成さ
れ、各回路ブロツクは、その周辺に隣接する高濃
度のP+型の領域104によつて区画されている。
ここではブロツクbとブロツクcで示してある。
この区画用のP+型の領域104は、その一端
をP-型の半導体基板102に接するとともに、
他端は半導体表面の酸化膜105を通してグラン
ドライン106にオーミツク接続される。
グランドライン106は、各ブロツクから集積
回路の中央部にまとめ、左端にあるグランドボン
デイングパツドGNDに延在されている。
次に各ブロツク回路の電源ラインVCCは、第8
図に示すように、集積回路の外周部にまとめ夫々
個別に電源ボンデイングパツドに接続される。一
方、回路ブロツクa乃至fは、機能が異なるた
め、ブロツク内に存在する素子数が異なり、ブロ
ツク・サイズが夫々異なつてしまう構成となつて
いる。
(ハ) 発明が解決しようとする課題
前述の如く、回路ブロツクa乃至fのサイズが
異なるので、この回路ブロツク全てを効率良く、
半導体チツプ101内に収めるためには、各回路
ブロツクの大きさが相互的に働いてしまい、同一
チツプ内への集積を難しくしている問題があつ
た。
また回路ブロツクaを削除し、例えば特性を改
良した別の回路ブロツクa′を入れたり、第8図の
回路ブロツク構成に、更に別の機能を有する回路
ブロツクgを追加しようとした場合、各ブロツク
の大きさが異なるので全てのパターンを作り直す
必要があつた。
一方、回路ブロツクに含まれるMOS型のコン
デンサは、面積が非常に大きいため、この回路ブ
ロツクへの配置を難しくしていた。
従つて近年、製品の寿命が非常に短かくなつて
来ている中で、ユーザの希望する独自回路を、あ
るチツプ内に組み込もうとすると、ユーザは短納
期を希望するにもかかわらず、回路パターンを作
り直すために非常に長い納期を必要としなければ
ならない問題を有していた。
またMOS型のコンデンサは、一般にP+型の分
離領域やN+型の埋込み領域で囲まれたN型の島
領域内に形成されるため、PN接合容量を生じ
る。このPN接合容量は、N型の島領域とP+型の
分割領域との接合やN型の島領域あるいはN+型
の埋込み領域とP型の半導体基板との接合で生じ
る。一方、このMOS型のコンデンサは、非常に
面積が大きいため、自ずと前記PN接合面積も増
大し、容量値が非常に大きくなる。従つて半導体
基板へこのコンデンサからのリーク電流が流れ、
他の電子回路ブロツクへ悪影響を与える問題を有
していた。
(ニ) 課題を解決するための手段
本発明は、斯る課題に鑑みてなされ、区画ライ
ン4で半導体チツプ1上面を実質的に同一のサイ
ズの多数のマツトに分割し、複数の機能の異なる
電子回路ブロツクを1つ以上の整数個のマツト内
に収容し、この電子回路ブロツクに含まれるコン
デンサ7の特定のマツトに集積することで解決す
るものである。
またコンデンサ7が集積される特定のマツトの
周辺やマツトの領域内に、分離領域18とコンタ
クトする電極26,27,28を設け、この電極
によりリーク電流を吸い出して解決するものであ
る。
(ホ) 作用
本発明に依れば、区画ライン4で半導体チツプ
1上面を実質的に同一サイズの多数のマツトに分
割し、複数の機能の異なる電子回路ブロツクを整
数個のマツト内に収容し、また前記電子回路ブロ
ツクに含まれるコンデンサ7を、前記整数個のマ
ツト内の特定マツトに集積し、このコンデンサ7
を多層で所望の回路をつなぐので、コンデンサの
レイアウトが非常に容易となり、また電子回路ブ
ロツク毎の設計を行え且つ電子回路ブロツクを一
定の素子数で分割しマツト毎の設計が行える様に
なる。従つて電子回路ブロツク毎に分割して並行
設計が可能であり、設計期間の大幅短縮を図れ
る。また回路変更も電子回路ブロツク毎に且つマ
ツト毎に行えるので、IC全体の設計変更は不要
となる。
一方、コンデンサが集積される特定のマツトの
周辺には、第2図A乃至第2図Cのように、P+
型の分離領域18とコンタクトするグランドライ
ン27や、P+型の分離領域18とコンタクトす
るグランドライン26と櫛歯状に配置される吸出
し電極28を形成し、前記MOS型のコンデンサ
7の下層より生じるリーク電流を、この電極2
6,27,28で吸い出している。またコンデン
サが特定のマツトに集積されているため、この特
定のマツト周囲で集中的にリーク電流を吸い出す
ことができる。従つて他の電子回路ブロツクへ影
響を及ぼすリーク電流を無くすことができる。
(ヘ) 実施例
先ず第1図を参照して本発明の第1の実施例を
詳述する。
半導体チツプ1上面はA〜Jの10個のマツトに
分割されている。A〜Jの各マツト間には電源ラ
イン2とグランドライン3を隣接して並列に延在
させた区画ライン4で区分されている。
区画ライン4を形成する電源ライン2およびグ
ランドライン3の配列は各マツトA〜Jの左側に
実線で示す電源ライン2を設け、右側に一点鎖線
で示すグランドライン3が設けられる。従つて両
端に当るマツトAとマツトJの区画ラインのみが
電源ライン2またはグランドライン3の一方で形
成され、中間の区画ラインは両方で構成されてい
る。各マツトA〜Jに隣接する電源ライン2およ
びグランドライン3は、夫々のマツトに集積さ
れ、回路ブロツクへの電源供給を行つている。
また各区画ライン4の電源ライン2とグランド
ライン3は、マツトの上方と下方に形成された第
1の供給ライン5と第2の供給ライン6に夫々対
向して櫛歯状に接続され、この第1および第2の
供給ライン5,6は、ペレツトの周辺に設けられ
たパツドの中の電源パツドVCCおよびグランドパ
ツドGNDに導かれている。
後で明らかとなるが、各電源ライン2、グラン
ドライン3、および第1および第2の供給ライン
5,6は、原則的には2層配線の内の1層配線で
実現されている。
上述した区画ライン4で区分される各マツトA
〜Jは、実質的に同一の大きさの形状に形成さ
れ、具体的には幅をNPNトランジスタ6個が並
べられるように設定され、長さは、設計上容易な
一定の素子数、例えば約100素子がレイアウトで
きるように設定されている。このマツトの大きさ
については、IC化する電子回路ブロツクにより、
設計し易い素子数に応じて任意に選択できる。
マツト内に集積される回路素子は、トランジス
タ、ダイオード、抵抗およびコンデンサにより構
成され、通常のPN分離によつて分離され、各素
子の結線は、2層配線の1層目の電極層によつて
接続され、例外的に2層目の電極でクロスオーバ
ーされている。また後で明らかとなるが、マツト
E乃至マツトJの電子回路ブロツクに含まれる主
なコンデンサ7を、破線の四角形をマツトEに集
積化している。
次に第3図Aおよび第3図Bを参照して、マツ
ト内に集積される回路素子と区画ライン4につい
て具体的に説明する。
第3図AはマツトB付近の拡大上面図である。
左の一点鎖線で示した区画ライン8は、第1図の
マツトAとマツトBの間に設けられる区画ライン
4であり、右の1点鎖線で示した区画ライン9
は、第1図のマツトBとマツトCの間に設けられ
る区画ライン4である。そしてこの区画ライン
8,9の間には、点線で示したトランジスタ1
0、ダイオード11、抵抗12およびコンデンサ
13が集積されている。図面ではこれらの素子が
粗になつているが、実際は高密度に集積されてい
る。またマツト内の素子間の配線は、1点鎖線で
示す第1層目の電極層14で実質的に形成され、
マツトAとマツトBおよびマツトBとマツトCの
マツト間の配線、例えば信号ラインやフイードバ
ツクラインが実線で示す第2層目の電極層15で
形成されている。そしてこれらの第1層目および
第2層目の電極層14,15は×印で示したコン
タクト領域で接続されている。
第3図Bは第3図AにおけるA−A′線の断面
図である。P型の半導体基板16上にN型のエピ
タキシヤル層17が積層されており、このエピタ
キシヤル層17表面より前記半導体基板16に到
達するP+型の分離領域18が形成され、多数の
アイランド領域が形成されている。このアイラン
ド領域19内にはNPNトランジスタ10、ダイ
オード11、抵抗12およびコンデンサ13等が
作られており、NPNトランジスタ10のコレク
タ領域20と前記半導体基板16との間、または
アイランドと基板19との間には、N+型の埋込
み領域21が形成されている。前記エピタキシヤ
ル層17の表面には例えばCVD法によりシリコ
ン酸化膜22が形成され、このシリコン酸化膜2
2上には、第1層目の電極層14が形成されてい
る。またこの第1層目の電極層14を覆うよう
に、例えばPIX等の絶縁膜23が形成され、この
絶縁膜23上に第2層目の電極層15が形成され
ている。また電源ライン2およびグランドライン
3は、前記分離領域18上に設けられ、グランド
ライン3はこの分離領域18とオーミツクコンタ
クトしており、基板電位の安定化をはかつてい
る。
次に、本構成に組み込む電子回路ブロツクとマ
ツトとの関係について述べる。ここでは第6図に
示す2つの電子回路ブロツク、例えばステレオ信
号をステレオ復調するマルチプレツクスデコーダ
ーブロツク24と、中間周波信号を増幅し、その
後検波しオーデイオ信号を得るFM−IFブロツク
25が組み込まれる。
このマルチプレツクスデコーダーブロツク24
の素子数は約390個であり、FM−IFブロツク2
5は約430個である。従つて前者は、100素子以下
を目安にしして4つの部分に分け、A〜Dまでの
マツトに夫々を集積化してゆき、各マツト間の機
能は、前述の如く2層目の電極層15を設けて電
子回路ブロツクを実現している。また後者も、
100素子以下を目安にして5つの部分に分け、E
〜Iまでのマツトに夫々を集積化してゆき、各マ
ツト間の機能は、前述の如く2層目の電極層15
を設けて電子回路ブロツクを実現している。また
マツトJは、ユーザからのオプシヨン回路を集積
化するものであり、例えば本ICの性能を更に向
上させるための回路が集積化されている。
一方、FM−IFブロツク25に組み込まれるコ
ンデンサ7は、マツトEに集積されている。第1
図には、破線で示すコンデンサが11個形成されて
いる。そしてこのマツトEのコンデンサが形成さ
れる領域から生じるリーク電流を、マツトEの両
側に形成した一点鎖線で示すグランドライン2
6,27や、グランドライン26と櫛歯状に配置
された吸出し電極28で吸い出している。このマ
ツトEの部分拡大図を第2図Aに示す。
一点鎖線で示した一番太い電極29,30が、
第1図のマツトEの両側に形成したグランドライ
ン26,27である。この2本のグランドライン
29,30の間にはMOS型のコンデンサ7が形
成されており、点でハツチングした部分がコンデ
ンサの上層電極31に相当し、第1層目に形成さ
れている。またこの上層電極31は、右側の×印
で示したコンタクト32を介して第2層目の電極
33とオーミツクコンタクトし、この電極33は
右側へ延在されて、本電子回路ブロツクに含まれ
る回路素子と接続されている。また前記上層電極
31の上下または左右に×印で示したコンタクト
34は、第2図Bに示すこの上層電極31の下層
に形成されたP型の拡散領域35とコンデンサの
下層電極に該当する電極36とのコンタクト部分
を示す。ここで前記電極36は以下下層電極と呼
ぶ、この下層電極層36は、前記上層電極31と
同様に、コンタクト37を介して2層目の電極3
8とコンタクトし、この2層目の電極38は、右
側へ延在されて、本電子回路ブロツクに含まれる
回路素子と接続されている。
ここで上層電極31のコンタクト32は、グラ
ンドライン30の左側近傍に設けてあり、ここか
らマツトFの方向へ延在される2層目の電極33
の交差を防止するために直線状に設けられてい
る。
また回路の信号の流れは、マツトFの上から下
へ流れるようになつているので、このコンデンサ
も、実質的に回路順に上から下へ設けられてい
る。
次に本ICの断面図を説明する。第2図AのA
−A′線およびB−B′線の断面図を第2図Bおよ
び第2図Cに説明する。
先ずP型の半導体基板16があり、この半導体
基板16上にN型のエピタキシヤル層17が積層
されている。このエピタキシヤル層17の表面か
ら半導体基板16に到達するP型の分離領域18
があり、この分離領域18で囲まれたアイランド
に、夫々のコンデンサ7が形成される。このアイ
ランド39の主領域にはN+型の埋込み層40が
あり、この埋込み層40の上層にはP+型の拡散
領域41が形成され、この拡散領域41と重畳す
るP型の拡散領域35が形成されている。そして
このエピタキシヤル層17上には絶縁膜である
SiO2膜22があり、このSiO2膜22上には、上
層電極31、下層電極36、グランドライン2
9,30および吸出し電極28が形成されてい
る。このグランドライン29,30と吸出し電極
28は、第2図Aにおいて斜線でハツチングされ
たコンタクト領域の如く、実質的に略全面でコン
タクトされている。そして第2層目の絶縁膜、例
えばPIX23が被覆され、マツトFへ延在される
電極33,38が形成されている。
従つて、このMOS型のコンデンサ7の周囲や
下層に形成される接合コンデンサ、例えばアイラ
ンド39と分離領域18、アイランド39と半導
体基板16や埋込み層40で成るPN接合が逆バ
イアスされて形成される接合コンデンサのリーク
電流は、分離領域18を介してグランドライン2
9,30や吸出し電極28で吸い取ることができ
る。
次に第4図を参照して本発明の第2の実施例を
詳述する。本実施例では、半導体チツプ42上面
を2点鎖線で示す分割領域43を用いて実質的に
同一形状で、第1および第2の領域44,45に
2等分し、夫々の領域44,45に多数のマツト
を設けた点に特徴がある。この結果、マツト数が
多いので半導体チツプ42のレイアウトが第1の
実施例よりやり易くなる利点を有している。
具体的には、第1の領域44にはA〜Jの10個
のマツトを形成し、第2の領域45にはK〜Tの
10個のマツトを形成し、各マツトの構成は第1の
実施例と同様に、マツトを約100素子集積できる
実質的に同一スペースにし、各マツト間は区画ラ
イン4で区分している。
ただしマツトEには、基板へのリーク電流を集
中的に吸収するために、この電子回路ブロツクに
含まれるコンデンサを集積している。
斯上した20個のマツト内には第6図に示す
AM/FMステレオチユーナー用1チツプICが形
成される。第6図はこの電子ブロツク回路を説明
するブロツク図であり、FMフロントエンドブロ
ツク46、FM−IFブロツク25、ノイズキヤン
セラーブロツク47、マルチプレツクスデコーダ
ーブロツク24、AMチユーナーブロツク48の
計5つの電子回路ブロツクから構成されている。
各回路ブロツクは周知のものであるが、その機能
を簡単に説明する。
先ずFMフロントエンドブロツク46はFM放
送の選局部分であり、数+MHz〜数百MHzのFM
放送信号を受信し、10.7MHzの中間周波信号に周
波数変換するものであり、素子数としては約250
個を有するのでK〜Mのマツトに集積されてい
る。次にFM−IFブロツク25は、この中間周波
信号を増幅し、その後検波しオーデイオ信号を得
るものであり、素子数としては約430個を有する
のでE〜Iのマツトに集積されている。続いてノ
イズキヤンセラーブロツク47は、イグニツシヨ
ンノイズ等のパルスノイズを除去するもので、約
270個の素子を有するのでN〜Pのマツトに集積
されている。更にマルチプレツクスデコーダーブ
ロツク24は、ステレオ信号をステレオ復調する
ブロツクであり、約390個の素子を有するためQ
〜Tのマツトに集積されている。最後に、AMチ
ユーナーブロツク48は、AM放送の選局部分で
あり、アンテナ受信したAM放送信号を中間周波
数(450KHz)に変換し、検波してオーデイオ出
力を得るものであり、約350個の素子を有するの
でA〜Dのマツトで集積される。
更には第7図A、第7図Bおよび第7図Cに、
夫々AMチユーナブロツク48、フロントエンド
ブロツク46とFM−IFブロツク25およびマル
チプレツクスデコーダーブロツク24を更にブロ
ツク化した図を示す。
先ず第7図AのAMチユーナーブロツク48内
の局部発振回路(OSC)49がマツトAに、混
合回路(MIX)50がマツトBに、自動利得制
御回路(AGC)51、高周波増幅回路(RF)5
2および中間周波増幅回路(IF)53がマツト
Cに、検波回路(DET)54がマツトDに実質
的に集積され、第4図の如く電源パツドVCC1より
たこ足状に4本延在された三点鎖線で示す第3の
電源ライン55,56,57,58を介し、A〜
Dのマツトの第1の電源ライン59にVCCを供給
している。またグランドパツドGND1はマツト
AとマツトNの間に設けられたたこ足状の3本の
電極60を介して一端分割領域43上の三点鎖線
で示す第2のグランドライン61,62,63に
接続され、夫々の第2のグランドライン61,6
2,63はA〜Dのマツトの第1のグランドライ
ン64に接続されている。
次に第7図Bの高周波増幅回路65、混合回路
66および局部発振回路67で構成されるフロン
トエンドブロツク46は、数μVと極めて小さい
レベルの信号を扱うため、他の回路ブロツク特に
FM−IFブロツク25からの干渉を嫌い、またこ
のブロツク内にある局部発振回路67がそれ自身
発振し、不要輻射を発生させる。そのため特に
FM−IFブロツク25と離間させ、OSCブロツク
が一番干渉を嫌うため別の電源VCC3,VCC4,
GND3,GND4を用いている。
すなわちFM−IFブロツク25と対角線状にあ
るK〜Mのマツトに集積され、一番コーナとなる
マツトKに局部発振回路67を集積し、その両側
には別のパツドVCC4およびGND4を通して第1
の電源ライン68およびグランドライン69が設
けてある。また他のL,Mのマツトは、VCC3およ
びGND3を通して、夫々の第1の電源ラインお
よびグランドライン70,71が設けてある。
一方、中間周波増幅回路72、検波回路73お
よびSメータ74等で構成されるFM−IFブロツ
ク25は、E〜Iのマツトに集積され、検波回路
73がマツトIに、Sメータ74等がマツトG
に、更には中間周波増幅回路72中のリミツタ回
路およびミユート回路等が、E,FとGのマツト
に実質的に集積されている。
ここでは第1の実施例に於いても説明したよう
に、マツトEにリミツタ回路に含まれるコンデン
サが集積されている。このマツトEは、第2図
A、第2図Bおよび第2図Cと実質的には同じで
あるが、マツトEの周囲に形成されるグランドラ
イン75,76が異なつている。グランドライン
75は、半導体チツプ42の右周辺を回り、
GND2とつながり、この下の分離領域とコンタ
クトして、マツトEのコンデンサおよびチツプ周
辺のリーク電流を吸収している。またグランドラ
イン76は、マツトFに入つているコンデンサ以
外のリミツタ回路とGNDを共用しており、マツ
トEからマツトF方向のリーク電流を、電極60
を介してGND1へ流している。
またチツプ42の左周辺の電極77も同様にリ
ーク電流を吸い出している。
ここでは利得が80〜100dBと極めて高いリミツ
タ回路と信号レベルの大きい検波回路73、前記
リミツタ回路と信号レベルの大きいSメータ74
は帰還による発振を生じ、検波回路73とSメー
タ74は相互干渉による特性悪化が生じるため、
マツトF,Gの第1の電源ライン78は、一本の
3点鎖線で示す第3の電源ライン57に、マツト
H,Iの第1の電源ライン79は、一本の第3の
電源ライン56に接続されている。またマツトJ
はユーザからのオプシヨン回路を集積されるもの
であり、この電源ライン80も一本の第3の電源
ライン55に接続されている。
またE〜Jのマツトにある一点鎖線で示す第1
のグランドラインは、グランドパツドGND1か
らたこ足状に延在されて一端接続された第2のグ
ランドライン61,62,63と、前述と同様に
接続されている。
続いて、第7図Cのマルチプレツクスデコーダ
ーブロツク24の直流増幅回路81、デコーダ回
路82、ランブドライバー回路83がマツトQと
マツトRに、また位相比較回路84、ローバスフ
イルタ回路85、電圧制御発振器86および分周
回路87等がマツトSとマツトTに実質的に集積
されている。また電源パツドVCC2よりたこ足状に
3本延在された電極88,89,90は、AMチ
ユーナーブロツク48とFM−IFブロツク25と
の間を通り、分割領域43上の第2の電源ライン
91,92,93へ一端接続される。そして1本
がマツトQとRへ、1本がマツトSとTへ、更に
1本がノイズキヤンセラーブロツク47となるN
〜Pのマツトへ伸びている。
一方、グランドパツドGND2はたこ足状に3
本の第3のグランドライン94,95,96に接
続され、前述と同様に、N〜Pのマツト、Q,R
のマツト、S,Tのマツトへ伸びている。
以上説明した如く、第1の実施例と同様に、第
1の電源ラインと第1のグランドラインで構成さ
れる区画ライン4によつてA〜J、K〜Tのマツ
トが区分されている。またこの第1の電源ライン
と第1のグランドラインが実質的に櫛歯状に形成
されているため、マツト間のスペースや周辺のス
ペースを有効に活用でき、チツプ42周辺のパツ
ドVCC1,GND2を最短距離でつなぐことができ
る。
次にFMフロントエンド46とFM−IFブロツ
ク25の干渉対策について述べる。従来では個別
ICを夫々使つていたためセツト基板上の問題で
あつたが、今回は1チツプ化のために更にこの干
渉が問題となつたが次の対策により解決してい
る。
先ず前述した如く、FMフロントエンドブロツ
ク46は、数μVと極めて小さいレベルの信号を
扱うため、他の回路ブロツク特にFM−IFブロツ
ク25からの干渉を嫌い、またこのブロツク内に
構成される局部発振回路67がそれ自身発振し、
不要輻射を発生させるため、他のブロツクと離間
したり別の電源を設けたりする必要がある。
これ等の理由により、先ずFMフロントエンド
ブロツクとFM−IFブロツクを対角線上に設け、
またこのブロツクの中の局部発振回路をマツトK
に集積させ離間させた。次にAMチユーナーブロ
ツク48とFM−IFブロツク25、FMフロント
エンドブロツク46とノイズキヤンセラーブロツ
ク47との間、すなわちマツトDとマツトE、マ
ツトMとマツトNの区画ライン幅を広く取ること
でFMフロントエンドブロツク46を他のブロツ
ク特にFM−IFブロツク25から遠ざけている。
またマツトDのマツトEおよびマツトMとマツト
Nとの間に、電源パツドVCC2より第2の領域45
へ延在される電極88,89,90とグランドパ
ツドGND1より第1の領域44へ延在される電
極60とを設け、更に分割領域43上に第2の電
源ライン91,92,93と第2のグランドライ
ン61,62,63を設けている。従つてFMフ
ロントエンドブロツク46は、隣接するFM−IF
ブロツク25、AMチユーナーブロツク48およ
びノイズキヤンセラーブロツク47と分離され、
特に電源ライン88,89,90は不要輻射を防
止し、グランドライン60は、分離領域とコンタ
クトしているので基板電流を吸い出すことができ
干渉を防止している。
またこのFMフロントエンドブロツク25の中
の局部発振回路67は、干渉を嫌うので、電源パ
ツドVCC4とグランドパツドGND4を別に設け、
外の回路は電源パツドVCC3とグランドパツド
GND3で供給されている。
更にはFM−IFブロツク25は、FM信号の
AM部を除去するためのリミツタ回路を有し、こ
の回路はマツトEとマツトFで集積されている。
このリミツタ回路に有るコンデンサは前述の如く
基板へリークを生じ、このリーク電流がFMフロ
ントエンドで流れ誤動作を起こす。そのためコン
デンサをマツトEに一括し、このラインEの両側
辺の区画ライン4の第1のグランドライン75,
76で集中的に吸い出している。更にはこの第1
のグランドライン75は、FM−IFブロツク2
5、マルチプレツクスデコーダーブロツク24お
よびノイズキヤンセラーブロツク47の外周辺に
延在されて、これから生じるリーク電流も吸い出
している。
また配線の都合上第3の電源ライン55,5
6,57,58、分割領域43上の第2の電源ラ
イン91,92,93および第2のグランドライ
ン61,62,63等は、黒丸で示したスルーホ
ールを介して、点線で示す2層目の電極層を介し
てクロスオーバーしている。特にAMチユーナー
ブロツク48は外のブロツク回路と同時に動作し
ないので、AMチユーナーブロツク48とFM−
IFブロツク25を1つのパツドVCC1を共用して
おり、このためクロスオーバーしている。またグ
ランドパツドGND1も同様である。
第5図は、前述したように、FMフロントエン
ドブロツク46とFM−IFブロツク25を遠ざけ
る事、クロスオーバーしている事を説明するため
に具体的に電極の構成を示した。×印で示した所
は、黒丸で示したスルーホールである。
最後に本発明の特徴点を一例してみる。例えば
AMチユーナーブロツク48が不要であれば、A
〜Dのマツトに、マルチプレツクスデコーダーブ
ロツク24となる4つのマツトをそのまま集積化
し、余つたマツトQとマツトRに例えばマツトI
とJを集積化する。従つてI,J,S,Tのマツ
トが余分となるので、このマツトを削除すればマ
ツトの配置が四角形のチツプ内に整然と収納する
ことができる。ここではマツト内の1層目の配線
はそのまま使い、マツト間の配線およびブロツク
間の配線のみを考えれば良い。
またFM−IFブロツク25の一部改良の際は、
例えば改良部となるマツトFのみを取り出して改
良すれば良く、他のマツトE,G,Hはそのまま
使うことができる。またユーザのオプシヨンとな
る別のブロツクを追加する時は、全部のマツトは
そのまま使い、このブロツクに必要な数だけマツ
トを追加すれば良いし、またここではマツトJを
このオプシヨン用マツトとしている。
つまり同一寸法のマツトをマトリツクス状に形
成してあるため、入替え、追加、および削除が非
常に容易となる。
(ト) 発明の効果
以上の説明からも明らから如く、第1に区画ラ
イン4で半導体チツプ1上面を実質的に同一サイ
ズの多数のマツトに分割し、複数の機能の異なる
電子回路ブロツクを整数個のマツトに収容する
と、電子回路ブロツク毎に並行して設計ができ、
設計期間を大幅に短縮できる。また電子回路ブロ
ツクを一定の素子数で分割し、マツト毎の設計が
行えるので、マツト毎の並行設計もできる。また
削除、追加および修正等の回路変更も電子回路ブ
ロツク毎またはブロツク毎に設計できるので、ブ
ロツク毎またはマツト毎の変更のみで足り、IC
全体の設計変更が不要となる。更にはマツトを基
本ブロツクとしてセル化できるので、一端設計を
終了すれば、この後の回路変更の際、変更するマ
ツトのみの修正だけで、他のマツトはそのまま使
え信頼性が非常に高くなる。
また電子回路ブロツクに含まれるコンデンサ
を、この電子回路ブロツクを形成するマツトの中
の特定マツトに集積することで設計が容易とな
る。これは特定マツト内にコンデンサを集積する
と、トランジスタ、ダイオード、および抵抗の形
状による制約を受けないためである。しかも他の
マツトはコンデンサを含まなくなるので、コンデ
ンサとの相互作用が無くなり、その分これらのマ
ツトの設計も容易となる。
第2に、コンデンサを集積したマツトを分離領
域で囲むと、このマツト部分から流出する接合容
量のリーク電流を、マツトの周囲の分離領域で吸
い出すことができる。
第3に、この分離領域をグランドラインと、略
全面でコンタクトすることで、コンデンサから生
じるリーク電流を他のマツトへ流すことなく、全
てグランドラインを介して外部へ吸い出すことが
できる。
第4に、コンデンサを分離領域で囲むと、コン
デンサ毎にリーク電流を吸い出すことができ、マ
ツトの周囲と、コンデンサの周囲を囲むことで2
重の吸い出しができる。
第5に、グランドラインと吸い出し電極を櫛歯
状に設けることで、整数1個のコンデンサを、こ
の櫛歯の間に設けることができ、コンデンサのリ
ーク電流を、整数個のコンデンサ毎に吸い出すこ
とができる。また第4図のように、左側のグラン
ドラインと櫛歯状に形成することで、左方向への
リーク電流を集中的に吸い出せ、特にフロントエ
ンドブロツクへの帰還を防止できる。
第6に、特定マツトのコンデンサの上層電極お
よび下層電極は、原則的に1層目に形成するの
で、区画ライン4を超えて行う他のマツトとの配
線は、2層目を用いることができ、コンデンサの
配線と他の素子の配線の区別ができ、設計が極め
て容易となる。
第7に、コンデンサの上層電極31と電極33
とのコンタクト32を、マツトの右側に配置する
ことで、前記2層目の電極33は、右隣りのマツ
トに直線状に設けることができ、この右隣りのマ
ツトの2層目の電極のレイアウトを極めて容易に
することができる。
第8に、電子回路ブロツクの回路の順番通り
に、コンデンサを特定マツトの上方または下方よ
り、下方または上方へ設けることで、右隣隣りの
マツトへ延在する2層目の電極33,38のパタ
ーン・レイアウトを容易にすることができる。
第9に、コンデンサを集積した特定のマツト
を、電子回路ブロツクを構成する領域の一端のマ
ツトに設けることで、他のマツトとの接続電極3
3,38を一方向のみに延在でき、パターン・レ
イアウトを容易にできる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (a) Field of Industrial Application The present invention relates to semiconductor integrated circuits, and particularly to a pattern layout that allows easy model development in order to meet the demands of custom ICs. (b) Prior art In general, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-84542 (H01L21/
76), semiconductor integrated circuit technology in which multiple circuit blocks are formed on the same semiconductor substrate is
The structure is as shown in the figure. FIG. 8 is a schematic plan view of the semiconductor chip 101, and a to f indicate circuit blocks. These circuit blocks handle different frequencies and signal levels, and have different functions. This circuit block is formed in an N - type region 103 on a P - type semiconductor substrate 102 as shown in FIG. It is sectioned.
Here, they are shown as block b and block c. The P + type region 104 for this division has one end in contact with the P - type semiconductor substrate 102, and
The other end is ohmicly connected to a ground line 106 through an oxide film 105 on the semiconductor surface. A ground line 106 extends from each block to the ground bonding pad GND at the left end, converging in the center of the integrated circuit. Next, the power supply line V CC of each block circuit is
As shown in the figure, they are grouped around the outer periphery of the integrated circuit and are individually connected to power supply bonding pads. On the other hand, since the circuit blocks a to f have different functions, the number of elements present in each block is different, and the blocks have different sizes. (c) Problems to be solved by the invention As mentioned above, since the sizes of circuit blocks a to f are different, it is possible to efficiently solve all of these circuit blocks.
In order to fit them into the semiconductor chip 101, the sizes of each circuit block interact with each other, making it difficult to integrate them into the same chip. Also, if you delete circuit block a and insert, for example, another circuit block a' with improved characteristics, or if you try to add circuit block g with a different function to the circuit block configuration shown in FIG. Because the sizes were different, it was necessary to recreate all the patterns. On the other hand, the MOS type capacitor included in a circuit block has a very large area, making it difficult to arrange it in this circuit block. Therefore, in recent years, the lifespan of products has become extremely short, and when trying to incorporate a unique circuit desired by a user into a certain chip, even though the user wants a short delivery time, The problem was that it required a very long lead time to recreate the circuit pattern. Furthermore, since a MOS type capacitor is generally formed within an N type island region surrounded by a P + type isolation region or an N + type buried region, a PN junction capacitance occurs. This PN junction capacitance occurs at the junction between the N type island region and the P + type divided region, or at the junction between the N type island region or the N + type buried region and the P type semiconductor substrate. On the other hand, since this MOS type capacitor has a very large area, the PN junction area naturally increases, and the capacitance value becomes very large. Therefore, leakage current from this capacitor flows to the semiconductor substrate,
This had the problem of adversely affecting other electronic circuit blocks. (d) Means for Solving the Problems The present invention has been made in view of the above problems, and the upper surface of the semiconductor chip 1 is divided into a large number of mats of substantially the same size along the partition line 4 , and a plurality of mats with different functions are arranged. This problem is solved by accommodating the electronic circuit blocks in one or more integral number of mats, and integrating the capacitors 7 included in the electronic circuit blocks into specific mats. Further, electrodes 26, 27, and 28 are provided in contact with the isolation region 18 around a specific mat where the capacitor 7 is integrated or in the area of the mat, and the leakage current is sucked out by these electrodes to solve the problem. (E) Effect According to the present invention, the upper surface of the semiconductor chip 1 is divided into a large number of mats of substantially the same size by the partition line 4 , and a plurality of electronic circuit blocks having different functions are housed in an integral number of mats. , the capacitor 7 included in the electronic circuit block is integrated on a specific mat among the integer number of mats, and the capacitor 7 is
Since desired circuits are connected in multiple layers, the capacitor layout becomes very easy, and each electronic circuit block can be designed, and the electronic circuit block can be divided into a fixed number of elements to design each mat. Therefore, parallel design can be performed by dividing each electronic circuit block, and the design period can be significantly shortened. Furthermore, since circuit changes can be made for each electronic circuit block and for each mat, there is no need to change the design of the entire IC. On the other hand, as shown in Fig. 2A to Fig. 2C, there is a P +
A ground line 27 in contact with the type isolation region 18 and a ground line 26 in contact with the P + type isolation region 18 are formed with a suction electrode 28 disposed in a comb-like shape, and are connected to the lower layer of the MOS type capacitor 7. This electrode 2
It is sucked out at 6, 27, and 28. Furthermore, since the capacitor is integrated in a specific mat, leakage current can be concentrated around this specific mat. Therefore, leakage current that affects other electronic circuit blocks can be eliminated. (F) Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The upper surface of the semiconductor chip 1 is divided into 10 mats A to J. Each of the mats A to J is separated by a partition line 4 in which a power line 2 and a ground line 3 extend adjacently and in parallel. Regarding the arrangement of the power supply lines 2 and ground lines 3 forming the division lines 4 , the power supply lines 2 shown by solid lines are provided on the left side of each mat A to J, and the ground lines 3 shown by dashed lines are provided on the right side. Therefore, only the division lines of the mats A and J at both ends are formed of either the power supply line 2 or the ground line 3, and the intermediate division line is formed of both. A power supply line 2 and a ground line 3 adjacent to each mat A to J are integrated in each mat and supply power to the circuit blocks. Further, the power supply line 2 and ground line 3 of each division line 4 are connected in a comb-like manner to face each other to a first supply line 5 and a second supply line 6 formed above and below the mat, respectively. The first and second supply lines 5, 6 are led to a power supply pad V CC and a ground pad GND in pads provided around the pellet. As will become clear later, each power supply line 2, ground line 3, and first and second supply lines 5, 6 are basically realized by one layer of two-layer wiring. Each pine A divided by the above-mentioned division line 4
~J is formed into a shape of substantially the same size, specifically, the width is set so that six NPN transistors can be arranged in a row, and the length is set to a certain number of elements that is easy to design, for example, about It is set so that 100 elements can be laid out. The size of this mat depends on the electronic circuit block that is converted into an IC.
It can be arbitrarily selected depending on the number of elements that are easy to design. The circuit elements integrated in the mat are composed of transistors, diodes, resistors, and capacitors, and are separated by normal PN isolation, and the connections of each element are made by the first electrode layer of the two-layer wiring. connected, and exceptionally crossed over at the second layer of electrodes. Also, as will become clear later, the main capacitors 7 included in the electronic circuit blocks of Mats E to Mats J are integrated in Mats E as indicated by the rectangle indicated by the broken line. Next, with reference to FIGS. 3A and 3B, the circuit elements integrated within the mat and the partition lines 4 will be specifically explained. FIG. 3A is an enlarged top view of the vicinity of mat B.
The division line 8 indicated by the dashed line on the left is the division line 4 provided between mat A and mat B in FIG. 1, and the division line 9 indicated by the dashed dot line on the right
is a partition line 4 provided between mat B and mat C in FIG. Between the partition lines 8 and 9 , there is a transistor 1 indicated by a dotted line.
0, a diode 11, a resistor 12 and a capacitor 13 are integrated. Although these elements are shown sparsely in the drawing, they are actually densely integrated. Further, the wiring between the elements in the mat is substantially formed by the first electrode layer 14 shown by the dashed line,
Wiring between mats A and B, and between mats B and C, such as signal lines and feedback lines, are formed of the second electrode layer 15 shown by solid lines. These first and second electrode layers 14 and 15 are connected through contact regions indicated by x marks. FIG. 3B is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 3A. An N-type epitaxial layer 17 is laminated on a P-type semiconductor substrate 16, and a P + type isolation region 18 is formed that reaches the semiconductor substrate 16 from the surface of this epitaxial layer 17, forming a large number of island regions. is formed. In this island region 19, an NPN transistor 10, a diode 11, a resistor 12, a capacitor 13, etc. are formed, and between the collector region 20 of the NPN transistor 10 and the semiconductor substrate 16, or between the island and the substrate 19. An N + type buried region 21 is formed therein. A silicon oxide film 22 is formed on the surface of the epitaxial layer 17 by, for example, a CVD method.
2, a first electrode layer 14 is formed. Further, an insulating film 23 such as PIX is formed to cover the first electrode layer 14, and a second electrode layer 15 is formed on this insulating film 23. Further, the power supply line 2 and the ground line 3 are provided on the isolation region 18, and the ground line 3 is in ohmic contact with the isolation region 18, thereby stabilizing the substrate potential. Next, the relationship between the electronic circuit block incorporated in this configuration and the mat will be described. Two electronic circuit blocks shown in FIG. 6, for example, a multiplex decoder block 24 for stereo demodulating a stereo signal, and an FM-IF block 25 for amplifying an intermediate frequency signal and then detecting it to obtain an audio signal are incorporated here. This multiplex decoder block 24
The number of elements is approximately 390, and FM-IF block 2
5 is approximately 430 pieces. Therefore, the former is divided into four parts with 100 elements or less as a guide, and each part is integrated into mats A to D, and the functions between each mat are determined by the second electrode layer 15 as described above. is provided to realize an electronic circuit block. Also, the latter
Divide into 5 parts with 100 elements or less as a guide, and
The mats from I to I are integrated, and the functions between the mats are determined by the second electrode layer 15 as described above.
is provided to realize an electronic circuit block. The Matsuto J also integrates optional circuits provided by the user, such as circuits for further improving the performance of this IC. On the other hand, the capacitor 7 incorporated in the FM-IF block 25 is integrated in the mat E. 1st
In the figure, 11 capacitors are formed, indicated by broken lines. The leakage current generated from the area where the capacitor of this mat E is formed is represented by a ground line 2 formed on both sides of the mat E, indicated by a dashed line.
6, 27 and the ground line 26, and a suction electrode 28 arranged in a comb-teeth shape. A partially enlarged view of this mat E is shown in FIG. 2A. The thickest electrodes 29 and 30 shown by the dashed line are
These are the ground lines 26 and 27 formed on both sides of the mat E in FIG. A MOS type capacitor 7 is formed between these two ground lines 29 and 30, and the hatched portion corresponds to the upper layer electrode 31 of the capacitor, which is formed in the first layer. Further, this upper layer electrode 31 is in ohmic contact with a second layer electrode 33 via a contact 32 indicated by an x on the right side, and this electrode 33 is extended to the right side and included in the present electronic circuit block. Connected to circuit elements. Further, the contacts 34 indicated by cross marks on the top and bottom or left and right sides of the upper layer electrode 31 are connected to the P-type diffusion region 35 formed in the lower layer of the upper layer electrode 31 shown in FIG. 2B and the electrode corresponding to the lower layer electrode of the capacitor. The contact portion with 36 is shown. Here, the electrode 36 is hereinafter referred to as a lower layer electrode. Similar to the upper layer electrode 31, this lower layer electrode layer 36 is connected to the second layer electrode 3 through a contact 37.
This second layer electrode 38 is extended to the right and connected to the circuit elements included in the electronic circuit block. Here, the contact 32 of the upper layer electrode 31 is provided near the left side of the ground line 30, and the second layer electrode 33 extends from there in the direction of the mat F.
are provided in a straight line to prevent intersections. Further, since the signal flow in the circuit is from the top to the bottom of the mat F, the capacitors are also provided substantially in the order of the circuit from top to bottom. Next, a cross-sectional view of this IC will be explained. A in Figure 2 A
-A' line and BB' line sectional views are illustrated in FIGS. 2B and 2C. First, there is a P-type semiconductor substrate 16, and an N-type epitaxial layer 17 is laminated on this semiconductor substrate 16. A P-type isolation region 18 reaches the semiconductor substrate 16 from the surface of this epitaxial layer 17.
Each capacitor 7 is formed in an island surrounded by this isolation region 18. There is an N + type buried layer 40 in the main region of this island 39, a P + type diffusion region 41 is formed in the upper layer of this buried layer 40, and a P type diffusion region 35 overlaps with this diffusion region 41. is formed. And on this epitaxial layer 17 is an insulating film.
There is a SiO 2 film 22, and on this SiO 2 film 22 there are an upper layer electrode 31, a lower layer electrode 36, and a ground line 2.
9, 30 and a suction electrode 28 are formed. The ground lines 29, 30 and the suction electrode 28 are in contact with each other over substantially the entire surface, as shown in the hatched contact area in FIG. 2A. Then, a second layer of insulating film, for example PIX 23, is coated, and electrodes 33 and 38 extending to the mat F are formed. Therefore, a junction capacitor formed around or below this MOS type capacitor 7, for example, a PN junction consisting of the island 39 and the isolation region 18, or the island 39 and the semiconductor substrate 16 or the buried layer 40, is formed with a reverse bias. The leakage current of the junction capacitor is transferred to the ground line 2 through the isolation region 18.
9, 30 or the suction electrode 28. Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In this embodiment, the upper surface of the semiconductor chip 42 is divided into two equal parts, a first region 44 and a second region 45 having substantially the same shape, using a dividing region 43 indicated by a two-dot chain line. It is distinctive in that it has a large number of pine trees. As a result, since the number of mats is large, the layout of the semiconductor chip 42 is easier than in the first embodiment. Specifically, 10 mats A to J are formed in the first area 44, and 10 mats K to T are formed in the second area 45.
Ten mats are formed, and the structure of each mat is the same as in the first embodiment, with substantially the same space capable of integrating about 100 elements, and each mat is separated by partition lines 4 . However, the capacitor included in this electronic circuit block is integrated in the mat E in order to intensively absorb leakage current to the substrate. Inside the 20 pine trees above, there is a structure shown in Figure 6.
A 1-chip IC for AM/FM stereo tuner is formed. FIG. 6 is a block diagram illustrating this electronic block circuit, which includes a total of five electronic circuits: FM front end block 46, FM-IF block 25, noise canceller block 47, multiplex decoder block 24, and AM tuner block 48. It is composed of blocks.
Although each circuit block is well known, its function will be briefly explained. First of all, the FM front end block 46 is a channel selection part for FM broadcasting, and is an FM front end block 46 that selects FM broadcasts.
It receives broadcast signals and converts them into 10.7MHz intermediate frequency signals, and the number of elements is approximately 250.
Since there are 1,000,000 pieces, they are accumulated in mats K to M. Next, the FM-IF block 25 amplifies this intermediate frequency signal and then detects it to obtain an audio signal, and since it has approximately 430 elements, it is integrated into mats E to I. Next, the noise canceller block 47 removes pulse noise such as ignition noise.
Since it has 270 elements, it is integrated into N to P mats. Furthermore, the multiplex decoder block 24 is a block for demodulating stereo signals, and has approximately 390 elements, so the Q.
It is accumulated in the pine of ~T. Finally, the AM tuner block 48 is the AM broadcast tuning section, which converts the AM broadcast signal received by the antenna to an intermediate frequency (450KHz), detects it, and obtains audio output, and consists of approximately 350 elements. Therefore, they are accumulated in mats A to D. Furthermore, in FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C,
A diagram in which the AM tuner block 48, front end block 46, FM-IF block 25, and multiplex decoder block 24 are further divided into blocks is shown. First, the local oscillator circuit (OSC) 49 in the AM tuner block 48 in FIG. 5
2 and an intermediate frequency amplifier circuit (IF) 53 are substantially integrated in the mat C, and a detection circuit (DET) 54 is substantially integrated in the mat D, and as shown in FIG . A~
V CC is supplied to the first power line 59 of the mat D. Further, the ground pad GND1 is connected to second ground lines 61, 62, and 63 shown by three-dot chain lines on the one end divided region 43 via three octopus-like electrodes 60 provided between the mats A and N. and the respective second ground lines 61, 6
2 and 63 are connected to the first ground line 64 of the mats A to D. Next, the front end block 46, which is composed of the high frequency amplification circuit 65, mixing circuit 66, and local oscillation circuit 67 shown in FIG.
It dislikes interference from the FM-IF block 25, and the local oscillation circuit 67 within this block oscillates itself, generating unnecessary radiation. Therefore, especially
It is separated from the FM-IF block 25, and since the OSC block hates interference the most, it is connected to separate power supplies V CC3 , V CC4 ,
GND3 and GND4 are used. That is, the local oscillation circuit 67 is integrated on the mats K to M diagonally with the FM-IF block 25, and the local oscillation circuit 67 is integrated on the mat K, which is the cornermost one , and the first
A power supply line 68 and a ground line 69 are provided. Further, the other L and M mats are provided with respective first power supply lines and ground lines 70 and 71 through V CC3 and GND3. On the other hand, the FM-IF block 25, which is composed of an intermediate frequency amplification circuit 72, a detection circuit 73, an S meter 74, etc., is integrated on mats E to I, with the detection circuit 73 on mat I and the S meter 74, etc. on mat I. G
Furthermore, the limiter circuit, mute circuit, etc. in the intermediate frequency amplification circuit 72 are substantially integrated into the E, F, and G mats. Here, as explained in the first embodiment, the capacitor included in the limiter circuit is integrated in the mat E. This mat E is substantially the same as those in FIGS. 2A, 2B, and 2C, but the ground lines 75 and 76 formed around the mat E are different. The ground line 75 goes around the right periphery of the semiconductor chip 42,
Connected to GND2 and in contact with the isolation region below, it absorbs the leakage current around the capacitor of Mat E and the chip. In addition, the ground line 76 shares GND with a limiter circuit other than the capacitor included in the mat F, and the leakage current in the direction from the mat E to the mat F is transferred to the electrode 60.
It flows to GND1 via. Further, the electrode 77 on the left periphery of the chip 42 also sucks out leakage current. Here, a limiter circuit with an extremely high gain of 80 to 100 dB, a detection circuit 73 with a high signal level, the limiter circuit and an S meter 74 with a high signal level are shown.
generates oscillation due to feedback, and the characteristics of the detection circuit 73 and S meter 74 deteriorate due to mutual interference.
The first power line 78 of mats F and G is connected to a third power line 57 shown by a three-dot chain line, and the first power line 79 of mats H and I is connected to one third power line 57. 56. Matsuto J again
is one in which an optional circuit from the user is integrated, and this power supply line 80 is also connected to one third power supply line 55. Also, the first point indicated by the dashed line on the mats E to J
The ground line is connected in the same way as described above to second ground lines 61, 62, and 63 which extend from the ground pad GND1 in a cylindrical shape and are connected at one end. Subsequently, the DC amplifier circuit 81, decoder circuit 82, and ramp driver circuit 83 of the multiplex decoder block 24 in FIG. 86, a frequency dividing circuit 87, etc. are substantially integrated into the mats S and T. In addition, three electrodes 88, 89, and 90 extending in an octopus-like shape from the power pad V CC2 pass between the AM tuner block 48 and the FM-IF block 25, and connect to the second power line on the divided area 43. One end is connected to 91, 92, and 93. Then, one wire goes to mats Q and R, one goes to mats S and T, and one wire becomes noise canceller block 47 N.
It extends to the pine of ~P. On the other hand, the ground pad GND2 is 3 in the shape of an octopus foot.
Connected to the third ground lines 94, 95, 96 of the book, and connected to the mats N to P, Q, and R as before.
It extends to the pine, S, and T pine. As described above, similarly to the first embodiment, the mats A to J and K to T are divided by the division lines 4 that are composed of the first power supply line and the first ground line. In addition, since the first power supply line and the first ground line are formed in a substantially comb-like shape, the space between the mats and the surrounding space can be effectively used, and the pads V CC1 and GND2 around the chip 42 can be effectively used. can be connected over the shortest distance. Next, countermeasures against interference between the FM front end 46 and the FM-IF block 25 will be described. Previously, individual
This was a problem with the set board because each IC was used separately, but this time, because of the single chip, this interference became an even more problem, but it was resolved by the following measures. First, as mentioned above, since the FM front end block 46 handles signals with an extremely small level of several μV, it dislikes interference from other circuit blocks, especially the FM-IF block 25, and also avoids interference from the local oscillator configured within this block. The circuit 67 oscillates itself;
In order to generate unnecessary radiation, it is necessary to separate it from other blocks or provide a separate power supply. For these reasons, first, the FM front end block and FM-IF block were installed diagonally.
Also, the local oscillation circuit in this block is
They were accumulated and separated. Next, by widening the partition lines between the AM tuner block 48 and the FM-IF block 25, the FM front end block 46 and the noise canceller block 47, that is, between the mats D and E, and between the mats M and N, the FM The front end block 46 is kept away from other blocks, especially the FM-IF block 25.
Also, between the mat E of the mat D and the mat M and the mat N, a second area 45 is provided from the power supply pad V CC2 .
Electrodes 88, 89, 90 extending from the ground pad GND1 to the first region 44 are provided, and second power lines 91, 92, 93 and a second power supply line are provided on the divided region 43. Ground lines 61, 62, and 63 are provided. Therefore, the FM front end block 46 is connected to the adjacent FM-IF.
block 25, AM tuner block 48 and noise canceller block 47,
In particular, the power lines 88, 89, and 90 prevent unnecessary radiation, and the ground line 60, which is in contact with the isolation region, can suck out the substrate current and prevent interference. Also, since the local oscillation circuit 67 in this FM front end block 25 dislikes interference, a power supply pad V CC4 and a ground pad GND4 are provided separately.
The outer circuit is connected to the power supply pad V CC3 and the ground pad.
It is supplied by GND3. Furthermore, the FM-IF block 25
It has a limiter circuit for removing the AM section, and this circuit is integrated with mats E and F.
As mentioned above, the capacitor in this limiter circuit causes leakage to the board, and this leakage current flows to the FM front end, causing malfunction. Therefore, the capacitors are grouped together in the mat E, and the first ground line 75 of the division line 4 on both sides of this line E,
I'm sucking it out intensively at 76. Furthermore, this first
The ground line 75 of the FM-IF block 2
5. It is extended to the outer periphery of the multiplex decoder block 24 and the noise canceler block 47 to absorb leakage current generated therefrom. Also, due to wiring reasons, the third power supply line 55, 5
6, 57, 58, the second power lines 91, 92, 93 and the second ground lines 61, 62, 63, etc. on the divided area 43 are connected to the second layer shown by the dotted line through the through holes shown by the black circles. There is crossover through the eye electrode layer. In particular, since the AM tuner block 48 does not operate simultaneously with other block circuits, the AM tuner block 48 and the FM-
The IF block 25 shares one pad V CC1 , so there is a crossover. The same applies to the ground pad GND1. FIG. 5 specifically shows the configuration of the electrodes in order to explain that the FM front end block 46 and the FM-IF block 25 are separated from each other and that they cross over, as described above. The area marked with an x is the through hole shown with a black circle. Finally, let's take a look at an example of the features of the present invention. for example
If AM tuner block 48 is not required, A
The four mats that will become the multiplex decoder block 24 are integrated as they are on the mats ~D, and the remaining mats Q and R are replaced with mats I, for example.
and J are integrated. Therefore, since the mats for I, J, S, and T are redundant, by deleting these mats, the mats can be arranged neatly in a rectangular chip. Here, the first layer wiring within the mat can be used as is, and only the wiring between mats and the wiring between blocks need be considered. Also, when partially improving the FM-IF block 25,
For example, it is only necessary to take out and improve only the mat F, which is the improved part, and the other mats E, G, and H can be used as they are. Also, when adding another block that is an option for the user, all mats can be used as is and only the number of mats needed for this block can be added, and mat J is used here as the mat for this option. In other words, since mats of the same size are formed in a matrix, replacement, addition, and deletion are very easy. (G) Effects of the Invention As is clear from the above explanation, firstly, the top surface of the semiconductor chip 1 is divided into a large number of mats of substantially the same size along the partition line 4 , and a plurality of electronic circuit blocks with different functions are divided into integer numbers. If each electronic circuit block is housed in a separate mat, each electronic circuit block can be designed in parallel.
Design period can be significantly shortened. Furthermore, since the electronic circuit block can be divided into a fixed number of elements and designed for each mat, parallel design for each mat can be performed. In addition, circuit changes such as deletions, additions, and modifications can be designed for each electronic circuit block or each block, so changes only need to be made for each block or each mat.
No need to change the entire design. Furthermore, since the mat can be made into a cell as a basic block, once the design is completed, when changing the circuit afterwards, only the mat to be changed needs to be modified, and the other mats can be used as they are, resulting in extremely high reliability. Further, by integrating the capacitors included in the electronic circuit block in a specific mat among the mats forming the electronic circuit block, the design becomes easy. This is because the integration of capacitors into a particular mat is not constrained by the shapes of transistors, diodes, and resistors. Moreover, since the other mats do not include capacitors, there is no interaction with the capacitors, and the design of these mats becomes easier. Second, if the mat in which the capacitors are integrated is surrounded by a separation region, the leakage current of the junction capacitance flowing out from this mat portion can be sucked out by the separation region around the mat. Thirdly, by bringing this isolation region into contact with the ground line over almost the entire surface, all leakage current generated from the capacitor can be sucked out via the ground line without flowing to other mats. Fourth, by surrounding the capacitor with a separation area, leakage current can be sucked out for each capacitor, and by surrounding the area around the mat and the area around the capacitor,
Can suck out heavy weights. Fifth, by providing the ground line and the suction electrode in a comb-teeth shape, an integer number of capacitors can be installed between the comb-teeth, and the leakage current of the capacitor can be sucked out for each integer number of capacitors. I can do it. Further, as shown in FIG. 4, by forming the ground line in a comb-like shape with the left ground line, leakage current to the left can be intensively sucked out, and in particular, it is possible to prevent the leakage current from returning to the front end block. Sixth, since the upper and lower electrodes of a capacitor on a specific mat are basically formed on the first layer, the second layer can be used for wiring with other mats beyond the division line 4 . , it is possible to distinguish between the wiring of the capacitor and the wiring of other elements, making the design extremely easy. Seventh, upper layer electrode 31 and electrode 33 of the capacitor
By arranging the contact 32 with the mat on the right side of the mat, the second layer electrode 33 can be provided in a straight line on the mat on the right, and the layout of the second layer electrode on the mat on the right can be made extremely easy. Eighth, by providing the capacitors from above or below to below or above a specific mat in accordance with the circuit order of the electronic circuit block, the second layer electrodes 33 and 38 extending to the adjacent mat on the right can be Pattern layout can be facilitated. Ninth, by providing a specific mat with integrated capacitors on the mat at one end of the area constituting the electronic circuit block, the connecting electrode 3 with other mats can be connected.
3 and 38 can be extended in only one direction, facilitating pattern layout.
第1図は本発明の半導体集積回路の第1の実施
例を示す上面図、第2図Aは、第1図に於いてコ
ンデンサを集積した特定のマツトを示す上面図、
第2図Bは、第2図A−A′線の断面図、第2図
Cは、第2図AのB−B′線の断面図、第3図A
は、通常のマツトを示す上面図、第3図Bは、第
3図AのA−A′線の断面図、第4図は、本発明
の半導体集積回路の第2の実施例を示す上面図、
第5図は、第4図の実際の電極パターンを示す上
面図、第6図は本発明の半導体集積回路に組み込
まれる電子回路ブロツク図、第7図AはAMチユ
ーナーブロツクを説明する図、第7図BはFMフ
ロントエンドブロツクとFM−IFブロツクを説明
する図、第7図Cはマルチプレツクスデコーダー
ブロツクを説明する図、第8図は従来の半導体集
積回路の上面図、第9図は第8図におけるブロツ
クbとブロツクcの間の断面図である。
1,42…半導体チツプ、2…電源ライン、3
…グランドライン、4…区画ライン、5…第1の
供給ライン、6…第2の供給ライン、7…コンデ
ンサ、43…分割領域、44…第1の領域、45
…第2の領域、55,56,57,58…第3の
電源ライン、61,62,63…第2のグランド
ライン、91,92,93…第2の電源ライン、
94,95,96…第3のグランドライン。
FIG. 1 is a top view showing a first embodiment of the semiconductor integrated circuit of the present invention, FIG. 2A is a top view showing a specific mat in which capacitors are integrated in FIG.
Figure 2B is a sectional view taken along the line A-A' in Figure 2, Figure 2C is a sectional view taken along the line B-B' in Figure 2A, and Figure 3A.
3B is a sectional view taken along line A-A' in FIG. 3A, and FIG. 4 is a top view showing a second embodiment of the semiconductor integrated circuit of the present invention. figure,
5 is a top view showing the actual electrode pattern of FIG. 4, FIG. 6 is a block diagram of an electronic circuit incorporated in the semiconductor integrated circuit of the present invention, FIG. 7A is a diagram illustrating an AM tuner block, and FIG. Figure 7B is a diagram explaining the FM front end block and FM-IF block, Figure 7C is a diagram explaining the multiplex decoder block, Figure 8 is a top view of a conventional semiconductor integrated circuit, and Figure 9 is a diagram explaining the multiplex decoder block. 9 is a sectional view between block b and block c in FIG. 8. FIG. 1, 42...Semiconductor chip, 2...Power line, 3
...Ground line, 4 ...Division line, 5...First supply line, 6...Second supply line, 7...Capacitor, 43...Divided area, 44...First area, 45
...Second region, 55, 56, 57, 58... Third power line, 61, 62, 63... Second ground line, 91, 92, 93... Second power line,
94, 95, 96...Third ground line.
Claims (1)
接させて延在した区画ラインを、複数本同一方向
に配列して、半導体チツプを実質的に同一サイズ
の複数個の領域に分割して形成したマツトと、前
記半導体チツプの整数個のマツトに組み込まれる
複数の機能の異なる電子回路ブロツクより構成さ
れた電子回路とを備え、この電子回路ブロツクに
含まれるコンデンサを前記電子回路ブロツクを形
成する特定のマツトに集積することを特徴とした
半導体集積回路。 2 コンデンサを集積したマツトは、半導体基板
内に形成される分離領域で囲まれる請求項第1項
記載の半導体集積回路。 3 グランドラインと櫛歯状に配置される吸出し
電極は、上下に隣接するコンデンサ間に設けら
れ、このコンデンサ間に設けられた分離領域と略
全面でコンタクトする請求項第1項記載の半導体
集積回路。 4 コンデンサとマツトに形成される素子との配
線は、実質的に2層目に形成され、コンデンサを
構成する1層目の上層電極は、このコンデンサ以
外の半導体素子が形成されるマツトと接する一側
辺近傍で、2層目の配線と実質的にコンタクトす
る請求項第1項記載の半導体集積回路。 5 コンデンサを集積したマツトは、前記電子回
路ブロツクを構成する領域の一端のマツトに設け
る請求項第1項記載の半導体集積回路。[Claims] 1. A semiconductor chip is divided into a plurality of regions of substantially the same size by arranging a plurality of division lines in the same direction, each of which is a set of power supply lines and ground lines extending adjacent to each other. and an electronic circuit constituted by a plurality of electronic circuit blocks having different functions that are incorporated in an integral number of the mats of the semiconductor chips, and a capacitor included in the electronic circuit block is connected to the electronic circuit block. A semiconductor integrated circuit characterized by being integrated on a specific mat to be formed. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the mat in which the capacitors are integrated is surrounded by an isolation region formed within the semiconductor substrate. 3. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the extraction electrode arranged in a comb-like shape with respect to the ground line is provided between vertically adjacent capacitors, and is in substantially entire surface contact with the isolation region provided between the capacitors. . 4 The wiring between the capacitor and the elements formed on the mat is substantially formed in the second layer, and the upper layer electrode of the first layer constituting the capacitor is in contact with the mat where semiconductor elements other than this capacitor are formed. 2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the semiconductor integrated circuit substantially contacts the second layer wiring near the side. 5. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the mat in which the capacitors are integrated is provided on the mat at one end of the area constituting the electronic circuit block.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173003A JPH0223659A (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Semiconductor integrated circuit |
| EP89111233A EP0347853B1 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Semiconductor integrated circuit |
| DE68929148T DE68929148T2 (en) | 1988-06-21 | 1989-06-20 | Integrated semiconductor circuit |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63173003A JPH0223659A (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Semiconductor integrated circuit |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223659A JPH0223659A (en) | 1990-01-25 |
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Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| US5517041A (en) * | 1991-09-02 | 1996-05-14 | Seiko Epson Corporation | Semiconductor device |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63173003A patent/JPH0223659A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0223659A (en) | 1990-01-25 |
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