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JP2010161158A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

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JP2010161158A
JP2010161158A JP2009001697A JP2009001697A JP2010161158A JP 2010161158 A JP2010161158 A JP 2010161158A JP 2009001697 A JP2009001697 A JP 2009001697A JP 2009001697 A JP2009001697 A JP 2009001697A JP 2010161158 A JP2010161158 A JP 2010161158A
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JP
Japan
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semiconductor chip
laid out
transistor
unit
pad
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Pending
Application number
JP2009001697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masashi Arakawa
政司 荒川
Takahiro Hayashi
崇弘 林
Kazuo Tanaka
一雄 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Technology Corp
Original Assignee
Renesas Technology Corp
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Publication date
Application filed by Renesas Technology Corp filed Critical Renesas Technology Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the chip size of a semiconductor chip having an area bump structure by laying out an I/O cell with optimality in the semiconductor chip. <P>SOLUTION: The I/O cell 3 has a signal voltage converting circuit 6, a logic part 7, a prebuffer part 8, a resistance 30 of an ESD protection part, a transistor 28 of an output buffer part, a resistance 31 of the ESD protection part, a diode 32 of the ESD protection part, a diode 33 having a pad connection opening 3a interposed, a transistor 29 of the output buffer part, and a core buffer part 5, laid out linearly from an edge side to the center side of the semiconductor chip. The pad connection opening 3a can be laid out closer to the center of the semiconductor chip than to the center part of the I/O cell 3 and a pad closest to the edge side of the semiconductor chip can be laid out without protruding from a region of the I/O cell 3 by arranging the prebuffer part 8 closer to the semiconductor chip edge side than to the center part of the I/O cell 3. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体チップにおけるチップ面積の縮小化技術に関し、特に、エリアバンプ構造の半導体集積回路装置におけるI/O(Input/Output)セルのレイアウト効率の向上に有効な技術に関する。   The present invention relates to a technique for reducing the chip area of a semiconductor chip, and more particularly to a technique effective in improving the layout efficiency of an I / O (Input / Output) cell in a semiconductor integrated circuit device having an area bump structure.

近年、半導体素子の微細化に伴い、半導体集積回路装置の高性能、高集積化が進んでいる。高性能化により、半導体チップに必要なピン数はますます増加傾向にあるが、高集積化、高収益化のためチップサイズの面積増加は抑えられる傾向にある。   In recent years, with the miniaturization of semiconductor elements, high performance and high integration of semiconductor integrated circuit devices have been advanced. Due to higher performance, the number of pins required for a semiconductor chip tends to increase, but the increase in chip size area tends to be suppressed for higher integration and higher profitability.

結果として、半導体チップ周辺にパッドを配置する技術ではピン数増加に対応することが困難になりつつあり、パッドを半導体チップの外周部、およびそれより内側に、グリッド状や千鳥足状に配置し、それらパッド上にバンプをそれぞれ形成する技術、いわゆるエリアバンプが開発されている。   As a result, it is becoming difficult to cope with the increase in the number of pins with the technology of arranging pads around the semiconductor chip, and the pads are arranged in a grid shape or a staggered pattern on the outer periphery of the semiconductor chip and inside thereof, Techniques for forming bumps on these pads, so-called area bumps, have been developed.

半導体集積回路装置において、半導体チップには、辺部に沿って上記したパッドに接続される複数のI/Oセルが直線状に配置されている。I/Oセルは、たとえば、出力用バッファを構成するNチャネルMOS(Metal Oxide Semiconductor)トランジスタとPチャネルMOSトランジスタ、ESD(ElectroStatic Discharge)保護用の2つのダイオード、出力バッファを駆動するプリバッファ、出力バッファの信号入力を制御する論理部、および電圧レベルを変換するレベルシフタから構成されている。   In a semiconductor integrated circuit device, a plurality of I / O cells connected to the pads described above are arranged in a straight line along a side portion of a semiconductor chip. The I / O cell includes, for example, an N-channel MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor and a P-channel MOS transistor that constitute an output buffer, two diodes for ESD (ElectroStatic Discharge) protection, a pre-buffer that drives the output buffer, and an output The logic unit controls the signal input to the buffer and the level shifter converts the voltage level.

一般に、I/Oセルは、たとえば、半導体チップの端部から中心部にかけて、NチャネルMOSトランジスタ、2つのダイオード、PチャネルMOSトランジスタ、プリバッファ、論理部、およびレベルシフタの順番でレイアウトされており、2つのダイオードの間にパッド接続口が形成されており、該パッド接続口とパッドとが配線パターンを介して接続される構成となっている。   In general, the I / O cell is laid out in the order of, for example, an N channel MOS transistor, two diodes, a P channel MOS transistor, a prebuffer, a logic unit, and a level shifter from the end to the center of the semiconductor chip. A pad connection port is formed between the two diodes, and the pad connection port and the pad are connected via a wiring pattern.

また、この種のI/Oセルとパッドとの配置技術については、たとえば、I/Oセルの長辺を半導体集積回路装置の第1の辺と平行させ、該I/Oセルの短辺は第1の辺と直交する半導体集積回路装置の第2の辺と平行となるように配列し、内部のコアトランジスタ領域を変更せずに、チップ面積の縮小化、多ピン化に対応するものが知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Also, regarding this type of I / O cell and pad arrangement technique, for example, the long side of the I / O cell is made parallel to the first side of the semiconductor integrated circuit device, and the short side of the I / O cell is The semiconductor integrated circuit device is arranged so as to be parallel to the second side of the semiconductor integrated circuit device orthogonal to the first side, and the chip core can be reduced and the number of pins can be increased without changing the internal core transistor region. It is known (for example, refer to Patent Document 1).

特開2003−318263号公報JP 2003-318263 A

ところが、上記のような半導体集積回路装置におけるエリアバンプ技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。   However, the present inventors have found that the area bump technology in the semiconductor integrated circuit device as described above has the following problems.

エリアバンプでは、半導体チップの最外周部に配置されるパッドを、前述した該パッドとの接続口となるパッド接続口よりも半導体チップの内側に配置する場合と、パッド接続口よりも半導体チップの外周側にレイアウトする場合とがある。   In the area bump, the pads arranged on the outermost peripheral portion of the semiconductor chip are arranged inside the semiconductor chip with respect to the pad connection port serving as the connection port with the pad described above, and In some cases, the layout is made on the outer peripheral side.

パッド接続口よりも半導体チップの内側に配置する場合には、最外周部に配置されるパッドよりもさらに内側に配置されるパッドとパッド接続口とを接続する配線パターンを、最外周部に配置されるパッド間に配線しなければならず、パッド数が増加した場合には、この配線パターンを配線することが困難となってしまうことになる。   When placing inside the semiconductor chip from the pad connection port, place the wiring pattern that connects the pad and the pad connection port located further inside than the pad arranged at the outermost periphery on the outermost periphery. If the number of pads increases, it becomes difficult to wire this wiring pattern.

近年、半導体集積回路装置におけるパンプ数の増加に伴い、I/Oセルの幅を狭める必要が生じており、それによって、配線パターンの配線がより困難となる傾向にある。   In recent years, with the increase in the number of pumps in a semiconductor integrated circuit device, it has become necessary to reduce the width of I / O cells, which tends to make wiring of wiring patterns more difficult.

また、半導体チップの最外周部に配置されるパッドをパッド接続口よりも半導体チップの外周側にレイアウトする場合には、内側に配置されるパッドとパッド接続口とを接続する配線パターンを最外周部に配置されるパッド間に配線する必要がないために、配線レイアウトそれ自体は容易となる。   In addition, when the pads arranged on the outermost peripheral part of the semiconductor chip are laid out on the outer peripheral side of the semiconductor chip from the pad connection port, the wiring pattern that connects the pad arranged on the inner side and the pad connection port is arranged on the outermost peripheral side. Since there is no need to wire between pads arranged in the section, the wiring layout itself is easy.

しかし、半導体ウエハのダイシングにブレードとバンプとの接触防止や、バンプ形成時の誤差などを考慮すると、最外周部に配置されるパッドは、半導体チップ端とある程度の距離(たとえば、約100μm程度以上)をとって配置する必要があり、そのために、半導体チップ端とパッドとの間に無駄な領域が発生してしまうことになり、結果としてチップサイズが増大してしまうという問題がある。   However, considering the prevention of contact between the blade and the bump in dicing the semiconductor wafer and the error at the time of bump formation, the pad arranged on the outermost peripheral portion is a certain distance from the edge of the semiconductor chip (for example, about 100 μm or more). Therefore, there is a problem that a useless area is generated between the end of the semiconductor chip and the pad, resulting in an increase in chip size.

本発明の目的は、エリアバンプ構造の半導体チップに最適化したI/Oセルのレイアウトを施すことにより、チップサイズを縮小化する技術を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a technique for reducing the chip size by applying an optimized I / O cell layout to an area bump semiconductor chip.

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明は、半導体チップを備え、該半導体チップは、半導体チップの辺に沿ってアレイ状に配置された複数のI/Oパッドと、半導体チップの辺に沿って配置され、任意のI/Oパッドと接続される複数のI/O部とを有し、該I/O部は、任意のI/Oパッドと接続部となるパッド接続口と、入力信号、および出力信号の電圧を変換する信号電圧変換回路と、第1のトランジスタ、および第2のトランジスタから構成され、駆動制御信号に基づいて、出力信号を出力する出力バッファ部と、駆動信号を出力し、出力バッファ部を駆動するプリバッファ部と、 出力バッファ部、および入力信号を制御する論理部とを備え、パッド接続口を挟んで、半導体チップの中心側から半導体チップの辺側にかけて、第1のトランジスタ、および第2のトランジスタがそれぞれレイアウトされ、第2のトランジスタよりも半導体チップの辺側に、プリバッファ部、論理部、および信号電圧変換回路が任意にレイアウトされているものである。   The present invention includes a semiconductor chip, and the semiconductor chip is arranged along a side of the semiconductor chip, and a plurality of I / O pads arranged along the side of the semiconductor chip. A plurality of I / O units connected to the pad, the I / O unit converting a voltage of an input signal and an output signal, a pad connection port serving as a connection unit with an arbitrary I / O pad A signal voltage conversion circuit, a first transistor, and a second transistor, and an output buffer unit that outputs an output signal based on a drive control signal, and a pre-drive that outputs the drive signal and drives the output buffer unit. A buffer unit, an output buffer unit, and a logic unit for controlling an input signal. The first transistor and the second transistor are arranged from the center side of the semiconductor chip to the side of the semiconductor chip across the pad connection port. Each of the transistors is laid out, and a prebuffer unit, a logic unit, and a signal voltage conversion circuit are arbitrarily laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the second transistor.

また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。   Moreover, the outline | summary of the other invention of this application is shown briefly.

本発明は、前記I/O部が、第2のトランジスタよりも半導体チップの辺側に、プリバッファ部がレイアウトされており、プリバッファ部よりも半導体チップの辺側に論理部がレイアウトされており、論理部よりも半導体チップの辺側に信号電圧変換回路がレイアウトされているものである。   In the present invention, the I / O portion is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the second transistor, and the logic portion is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the prebuffer portion. The signal voltage conversion circuit is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the logic portion.

さらに、本発明は、前記I/O部が、第2のトランジスタよりも半導体チップの辺側に、プリバッファ部がレイアウトされており、プリバッファ部よりも半導体チップの辺側に、信号電圧変換回路がレイアウトされており、信号電圧変換回路よりも半導体チップの辺側に論理部がレイアウトされているものである。   Further, according to the present invention, the I / O section is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the second transistor, and the signal voltage conversion is performed on the side of the semiconductor chip with respect to the prebuffer section. The circuit is laid out, and the logic part is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the signal voltage conversion circuit.

また、本発明は、前記I/O部が、第2のトランジスタよりも半導体チップの辺側に、信号電圧変換回路がレイアウトされており、信号電圧変換回路よりも半導体チップの辺側に、論理部がレイアウトされており、論理部よりも半導体チップの辺側にプリバッファ部がレイアウトされているものである。   Further, according to the present invention, the I / O portion has a signal voltage conversion circuit laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the second transistor, and the logic on the side of the semiconductor chip with respect to the signal voltage conversion circuit. The part is laid out, and the pre-buffer part is laid out on the side of the semiconductor chip from the logic part.

さらに、本発明は、前記I/O部が、ESD保護用の第1、および第2のダイオードを備え、第1のダイオードは、パッド接続口と第1のトランジスタとの間にレイアウトされ、第2のダイオードは、パッド接続口と第2のトランジスタとの間にレイアウトされているものである。   Further, according to the present invention, the I / O unit includes first and second diodes for ESD protection, and the first diode is laid out between the pad connection port and the first transistor. The second diode is laid out between the pad connection port and the second transistor.

また、本発明は、前記I/O部が、出力バッファ部、および入力信号を制御する信号の遅延を防止するコアバッファ部を備え、コアバッファ部は、第1のトランジスタよりも、半導体チップの中心側にレイアウトされているものである。   Further, according to the present invention, the I / O unit includes an output buffer unit and a core buffer unit that prevents a delay of a signal that controls the input signal, and the core buffer unit is formed on the semiconductor chip more than the first transistor. It is laid out on the center side.

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。   Among the inventions disclosed in the present application, effects obtained by typical ones will be briefly described as follows.

(1)半導体チップのチップサイズを縮小化することができる。   (1) The chip size of the semiconductor chip can be reduced.

(2)上記(1)により、半導体集積回路装置の小型化、および低コスト化を実現することができる。   (2) According to the above (1), the semiconductor integrated circuit device can be reduced in size and cost.

本発明の実施の形態1による半導体集積回路装置に設けられた半導体チップにおけるパッドの配列例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of an arrangement | sequence of the pad in the semiconductor chip provided in the semiconductor integrated circuit device by Embodiment 1 of this invention. 図1の半導体チップにおけるパッドとI/Oセルとの一部領域を拡大した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram in which a partial region of a pad and an I / O cell in the semiconductor chip of FIG. 図2のI/Oセルにおける回路構成の一例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration in the I / O cell of FIG. 2. 図2のI/Oセル、およびその上方に形成される周回電源線におけるレイアウトの一例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a layout in the I / O cell of FIG. 2 and a circumferential power supply line formed thereabove. 図2のI/Oセルと半導体チップの辺部に最も近いパッドとの接続例を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a connection example between the I / O cell of FIG. 2 and a pad closest to a side portion of the semiconductor chip. 本発明の実施の形態1によるI/Oセルと半導体チップの辺部に最も近いパッドとの接続の他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the connection of the I / O cell by Embodiment 1 of this invention, and the pad nearest to the side part of a semiconductor chip. 本発明者が検討した一般的なI/Oセルのレイアウト例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the layout example of the general I / O cell which this inventor examined. 図7のI/Oセルとパッドとの接続例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a connection of the I / O cell of FIG. 7, and a pad. 本発明の他の実施の形態による半導体集積回路装置に設けられた半導体チップにおけるパッドの配列例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of an arrangement | sequence of the pad in the semiconductor chip provided in the semiconductor integrated circuit device by other embodiment of this invention. 図9の半導体チップにおけるパッドとI/Oセルとの一部領域を拡大した説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram enlarging a partial region of a pad and an I / O cell in the semiconductor chip of FIG. 9. 本発明の実施の形態2によるI/Oセルのレイアウト例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of a layout of the I / O cell by Embodiment 2 of this invention. 図11のI/Oセルにおけるレイアウトの他の例を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating another example of the layout in the I / O cell of FIG. 11.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiment, and the repetitive description thereof will be omitted.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1による半導体集積回路装置に設けられた半導体チップにおけるパッドの配列例を示す説明図、図2は、図1の半導体チップにおけるパッドとI/Oセルとの一部領域を拡大した説明図、図3は、図2のI/Oセルにおける回路構成の一例を示す回路図、図4は、図2のI/Oセル、およびその上方に形成される周回電源線におけるレイアウトの一例を示す説明図、図5は、図2のI/Oセルと半導体チップの辺部に最も近いパッドとの接続例を示す説明図、図6は、本発明の実施の形態1によるI/Oセルと半導体チップの辺部に最も近いパッドとの接続の他の例を示す説明図、図7は、本発明者が検討した一般的なI/Oセルのレイアウト例を示す説明図、図8は、図7のI/Oセルとパッドとの接続例を示す説明図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of the arrangement of pads in a semiconductor chip provided in the semiconductor integrated circuit device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating pads and I / O cells in the semiconductor chip of FIG. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a circuit configuration of the I / O cell of FIG. 2, and FIG. 4 is an I / O cell of FIG. 2 and a circuit formed thereabove. FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of the layout in the power supply line, FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of connection between the I / O cell of FIG. 2 and the pad closest to the side of the semiconductor chip, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of connection between the I / O cell according to mode 1 and the pad closest to the side of the semiconductor chip, and FIG. 7 is a layout example of a general I / O cell examined by the present inventor; FIG. 8 shows an example of connection between the I / O cell and the pad of FIG. It is an explanatory diagram.

本実施の形態1において、半導体集積回路装置に設けられる半導体チップ1の表面には、図1に示すように、複数のパッド2が形成されている。これらパッド2は、任意の長方形の領域毎に、半導体チップ1の外周辺、およびそれより内側にグリッド状に配列されている。そして、各々のパッド2には、該パッド上にバンプが形成され、エリアバンプ構造の半導体集積回路装置となる。   In the first embodiment, a plurality of pads 2 are formed on the surface of a semiconductor chip 1 provided in a semiconductor integrated circuit device, as shown in FIG. These pads 2 are arranged in a grid pattern on the outer periphery of the semiconductor chip 1 and on the inner side of each rectangular region. Each pad 2 has a bump formed on the pad 2 to form a semiconductor integrated circuit device having an area bump structure.

図2は、図1の半導体チップ1におけるパッド2とI/O部となるI/Oセル3との一部領域(図1の点線で示す領域)を拡大した説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing an enlargement of a partial region (region indicated by a dotted line in FIG. 1) between the pad 2 and the I / O cell 3 serving as the I / O portion in the semiconductor chip 1 of FIG.

また、半導体チップ1の4つの辺部には、図2に示すように、I/O領域1aがそれぞれ設けられている。このI/O領域1aには、外部とのインタフェースである複数のI/Oセル3が直線状にそれぞれ設けられている。   Further, as shown in FIG. 2, I / O regions 1a are provided on the four sides of the semiconductor chip 1, respectively. In this I / O area 1a, a plurality of I / O cells 3 which are interfaces with the outside are provided in a straight line.

I/Oセル3は、長方形状からなり、一方の短辺側が半導体チップ1の任意の1つの辺と平行となるように直線状に配列されている。I/Oセル3は、中央部よりも上部、すなわち、I/Oセル3の中央部よりも半導体チップ1の中心側にパッド接続口3aが形成されている。このパッド接続口3aは、任意のパッド2と半導体チップ1に形成された配線パターン4とを介して接続される。   The I / O cell 3 has a rectangular shape, and is linearly arranged so that one short side is parallel to any one side of the semiconductor chip 1. In the I / O cell 3, a pad connection port 3 a is formed above the center portion, that is, at the center side of the semiconductor chip 1 from the center portion of the I / O cell 3. The pad connection port 3 a is connected via an arbitrary pad 2 and a wiring pattern 4 formed on the semiconductor chip 1.

さらに、グリッド状に配列されたパッド2のうち、半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2は、パッド接続口3aよりも外側(半導体チップ1の外周辺側)にレイアウトされており、半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2よりも内側に配列されている残りのパッド2は、パッド接続口3aよりも内側(半導体チップ1の中心側)にレイアウトされている。   Furthermore, of the pads 2 arranged in a grid, the pad 2 closest to the side of the semiconductor chip 1 is laid out outside the pad connection port 3a (outer peripheral side of the semiconductor chip 1). The remaining pads 2 arranged inside the pads 2 closest to the side of 1 are laid out inside the pad connection port 3a (center side of the semiconductor chip 1).

図3は、I/Oセル3の回路構成の一例を示す回路図である。   FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the circuit configuration of the I / O cell 3.

I/Oセル3は、図示するように、コアバッファ部5、信号電圧変換回路6、論理部7、プリバッファ部8、出力バッファ部9、ESD保護部10,11から構成されている。コアバッファ部5は、出力バッファ部9、および入力信号を制御する信号の遅延を防止する。   The I / O cell 3 includes a core buffer unit 5, a signal voltage conversion circuit 6, a logic unit 7, a prebuffer unit 8, an output buffer unit 9, and ESD protection units 10 and 11, as shown in the figure. The core buffer unit 5 prevents delay of the output buffer unit 9 and a signal for controlling the input signal.

信号電圧変換回路6は、入力信号、および出力信号の電圧を変換する。論理部7は、出力バッファ部9、および入力信号を制御する論理回路である。   The signal voltage conversion circuit 6 converts the voltages of the input signal and the output signal. The logic unit 7 is a logic circuit that controls the output buffer unit 9 and an input signal.

プリバッファ部8は、出力バッファ部9を駆動する。出力バッファ部9は、プリバッファ部8の制御信号に基づいて、出力信号を出力する。ESD保護部10,11は、I/Oセル3におけるESD保護用の回路である。   The pre-buffer unit 8 drives the output buffer unit 9. The output buffer unit 9 outputs an output signal based on the control signal of the pre-buffer unit 8. The ESD protection units 10 and 11 are ESD protection circuits in the I / O cell 3.

コアバッファ部5は、バッファ12〜15から構成されており、信号電圧変換回路6は、レベルシフタ16〜19からなる。論理部7は、論理積回路20,21、論理和回路22、およびインバータ23から構成されている。プリバッファ部8は、トランジスタ24〜27からなる。トランジスタ24,26は、PチャネルMOSからなり、トランジスタ25,27は、NチャネルMOSからなる。   The core buffer unit 5 includes buffers 12 to 15, and the signal voltage conversion circuit 6 includes level shifters 16 to 19. The logic unit 7 includes AND circuits 20 and 21, an OR circuit 22, and an inverter 23. The prebuffer unit 8 includes transistors 24-27. Transistors 24 and 26 are P-channel MOS transistors, and transistors 25 and 27 are N-channel MOS transistors.

出力バッファ部9は、第2のトランジスタであるPチャネルMOSのトランジスタ28、および第1のトランジスタであるNチャネルMOSのトランジスタ29から構成されている。ESD保護部10は、抵抗30,31から構成されており、ESD保護部11は、ダイオード32,33から構成されている。   The output buffer unit 9 includes a P-channel MOS transistor 28 as a second transistor and an N-channel MOS transistor 29 as a first transistor. The ESD protection unit 10 includes resistors 30 and 31, and the ESD protection unit 11 includes diodes 32 and 33.

第2のダイオードとなるダイオード32のカソードには、電源電圧VCCQが接続されており、該ダイオード32のアノードには、第1のダイオードとなるダイオード33のカソードが接続されている。このダイオード33のアノードには、基準電位VSSQが接続されている。   The power supply voltage VCCQ is connected to the cathode of the diode 32 serving as the second diode, and the cathode of the diode 33 serving as the first diode is connected to the anode of the diode 32. A reference potential VSSQ is connected to the anode of the diode 33.

また、ダイオード32とダイオード33との接続部には、パッド接続口3a、および配線パターン4を介してパッド2が接続されている。抵抗30,31の一方の接続部、およびトランジスタ29の一方の接続部には、ダイオード32とダイオード33との接続部がそれぞれ接続されている。このトランジスタ29の他方の接続部には、基準電位VSSQが接続されている。   Further, the pad 2 is connected to the connection portion between the diode 32 and the diode 33 via the pad connection port 3 a and the wiring pattern 4. A connection portion between the diode 32 and the diode 33 is connected to one connection portion of the resistors 30 and 31 and one connection portion of the transistor 29. A reference potential VSSQ is connected to the other connection portion of the transistor 29.

トランジスタ28の一方の接続部には、電源電圧VCCQが接続されており、該トランジスタ28の他方の接続部には、抵抗31の他方の接続部が接続されている。トランジスタ24とトランジスタ25とは、電源電圧VCCQと基準電位VSSQとの間に直列接続されたインバータ構成となっている。インバータの出力部となるトランジスタ24とトランジスタ25との接続部には、トランジスタ28のゲートが接続されている。   The power supply voltage VCCQ is connected to one connection portion of the transistor 28, and the other connection portion of the resistor 31 is connected to the other connection portion of the transistor 28. The transistor 24 and the transistor 25 have an inverter configuration connected in series between the power supply voltage VCCQ and the reference potential VSSQ. The gate of the transistor 28 is connected to a connection portion between the transistor 24 and the transistor 25 which is an output portion of the inverter.

同様に、トランジスタ26とトランジスタ27とは、電源電圧VCCQと基準電位VSSQとの間に直列接続されたインバータ構成となっている。そして、インバータの出力部となるトランジスタ26とトランジスタ27との接続部には、トランジスタ29のゲートが接続されている。   Similarly, the transistor 26 and the transistor 27 have an inverter configuration connected in series between the power supply voltage VCCQ and the reference potential VSSQ. A gate of the transistor 29 is connected to a connection portion between the transistor 26 and the transistor 27 which is an output portion of the inverter.

インバータの入力部となるトランジスタ24,25のゲートには、論理積回路21の出力部がそれぞれ接続されており、同じくインバータの入力部となるトランジスタ26,27のゲートには、論理和回路22の出力部がそれぞれ接続されている。   The output parts of the AND circuit 21 are connected to the gates of the transistors 24 and 25 that are the input parts of the inverter, respectively, and the OR circuits 22 are connected to the gates of the transistors 26 and 27 that are also the input parts of the inverter. Each output part is connected.

また、抵抗30の他方の接続部には、論理積回路20の一方の入力部が接続されており、該論理積回路20の他方の入力部には、レベルシフタ17の出力部が接続されている。論理積回路20の出力部には、レベルシフタ16の入力部が接続されている。   Further, one input part of the AND circuit 20 is connected to the other connection part of the resistor 30, and the output part of the level shifter 17 is connected to the other input part of the AND circuit 20. . The output unit of the AND circuit 20 is connected to the input unit of the level shifter 16.

論理積回路21の一方の入力部、ならびに論理和回路22の一方の入力部には、レベルシフタ18の出力部がそれぞれ接続されている。論理和回路22の他方の接続部には、レベルシフタ19の出力部、およびインバータ23の入力部がそれぞれ接続されている。インバータ23の出力部には、論理積回路21の他方の入力部が接続されている。   The output part of the level shifter 18 is connected to one input part of the logical product circuit 21 and one input part of the logical sum circuit 22. The other connection part of the OR circuit 22 is connected to the output part of the level shifter 19 and the input part of the inverter 23. The other input part of the AND circuit 21 is connected to the output part of the inverter 23.

ここで、レベルシフタ16は、電源電圧VCCQ−基準電位VSSQの振幅を、電源電圧VDD−基準電位VSSの振幅に変換し、レベルシフタ17〜19は、電源電圧VDD−基準電位VSSの振幅を、電源電圧VCCQ−基準電位VSSQの振幅に変換する。   Here, the level shifter 16 converts the amplitude of the power supply voltage VCCQ−reference potential VSSQ into the amplitude of the power supply voltage VDD−reference potential VSS, and the level shifters 17 to 19 convert the amplitude of the power supply voltage VDD−reference potential VSS to the power supply voltage. VCCQ—converted to the amplitude of the reference potential VSSQ.

電源電圧VCCQは、たとえば、約3.3V程度、約2.8V程度、約2.5V程度、約1.8V程度、または約1.2V程度の電圧レベルであり、電源電圧VDDは、たとえば、約1.1V程度の電圧レベルである。   The power supply voltage VCCQ is, for example, about 3.3V, about 2.8V, about 2.5V, about 1.8V, or about 1.2V, and the power supply voltage VDD is, for example, The voltage level is about 1.1V.

レベルシフタ16は、電源電圧VCCQ−基準電位VSSQの振幅で動作するバッファ34と電源電圧VDD−基準電位VSSの振幅で動作するバッファ35からなる。バッファ34の入力部には、論理積回路20の出力部が接続されている。バッファ34の出力部には、バッファ35の入力部が接続されており、該バッファ35の出力部には、バッファ12の入力部が接続されている。   The level shifter 16 includes a buffer 34 that operates with an amplitude of power supply voltage VCCQ−reference potential VSSQ and a buffer 35 that operates with an amplitude of power supply voltage VDD−reference potential VSS. The output unit of the AND circuit 20 is connected to the input unit of the buffer 34. The input unit of the buffer 35 is connected to the output unit of the buffer 34, and the input unit of the buffer 12 is connected to the output unit of the buffer 35.

このバッファ12の出力部から出力される信号が、パッド2を介して入力された入力信号となり信号CINとして、半導体チップ1のコア領域に入力される。   A signal output from the output unit of the buffer 12 becomes an input signal input via the pad 2 and is input to the core region of the semiconductor chip 1 as the signal CIN.

また、レベルシフタ19は、トランジスタ36〜39、ならびにインバータ40からなるラッチ回路からなっている。トランジスタ36,38は、PチャネルMOSであり、トランジスタ37,39は、NチャネルMOSからなる。   The level shifter 19 includes a latch circuit including transistors 36 to 39 and an inverter 40. Transistors 36 and 38 are P-channel MOS, and transistors 37 and 39 are N-channel MOS.

トランジスタ36,37は、電源電圧VCCQと基準電位VSSとの間に直列接続されており、同様に、トランジスタ38,39も電源電圧VCCQと基準電位VSSとの間に直列接続されている。   The transistors 36 and 37 are connected in series between the power supply voltage VCCQ and the reference potential VSS. Similarly, the transistors 38 and 39 are also connected in series between the power supply voltage VCCQ and the reference potential VSS.

そして、トランジスタ36とトランジスタ37との接続部には、トランジスタ38のゲートが接続されており、トランジスタ38とトランジスタ39との接続部には、トランジスタ36のゲートが接続されている。   The gate of the transistor 38 is connected to the connection portion between the transistor 36 and the transistor 37, and the gate of the transistor 36 is connected to the connection portion between the transistor 38 and the transistor 39.

トランジスタ36とトランジスタ37との接続部は、レベルシフタ19の出力部となり、論理和回路22の他方の入力部、ならびにインバータ23の入力部がそれぞれ接続されている。   A connection portion between the transistor 36 and the transistor 37 is an output portion of the level shifter 19, and the other input portion of the OR circuit 22 and the input portion of the inverter 23 are connected to each other.

レベルシフタ19の入力部となるトランジスタ39のゲート、およびインバータ40の入力部には、バッファ15の出力部が接続されている。また、インバータ40の出力部には、トランジスタ37のゲートがそれぞれ接続されている。ここで、レベルシフタ17〜18の構成においても、レベルシフタ19と同様の構成となっている。   The output section of the buffer 15 is connected to the gate of the transistor 39 which is an input section of the level shifter 19 and the input section of the inverter 40. Further, the gate of the transistor 37 is connected to the output part of the inverter 40. Here, the configuration of the level shifters 17 to 18 is the same as that of the level shifter 19.

また、バッファ15の入力部には、半導体チップ1のコア領域から出力される出力信号の制御信号となる出力制御信号OEが入力されるように接続されている。バッファ13の入力部には、信号CINの制御信号となる入力許可信号IEがコア領域から入力されるように接続されている。   In addition, the input portion of the buffer 15 is connected so that an output control signal OE serving as a control signal of an output signal output from the core region of the semiconductor chip 1 is input. An input permission signal IE serving as a control signal for the signal CIN is connected to the input portion of the buffer 13 so as to be input from the core region.

そして、バッファ13の出力部には、レベルシフタ17の入力部が接続されている。バッファ14の入力部には、コア領域から出力される出力信号Iが入力されるように接続されており、該バッファ14の出力部には、レベルシフタ18の入力部が接続されている。ここで、コアバッファ部5は、電源電圧VDD−基準電位VSSの振幅で動作するロジックである。   The input unit of the level shifter 17 is connected to the output unit of the buffer 13. The input portion of the buffer 14 is connected so that the output signal I output from the core region is input, and the input portion of the level shifter 18 is connected to the output portion of the buffer 14. Here, the core buffer unit 5 is a logic that operates with the amplitude of the power supply voltage VDD−the reference potential VSS.

図4は、I/Oセル3、およびその上方に形成される周回電源線におけるレイアウトの一例を示す説明図である。なお、図4においては、下方が半導体チップ1のチップ端側であり、上方が半導体チップ1の中心側となっている。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the layout of the I / O cell 3 and the peripheral power supply line formed thereabove. In FIG. 4, the lower side is the chip end side of the semiconductor chip 1, and the upper side is the center side of the semiconductor chip 1.

I/Oセル3は、図4の下方に、信号電圧変換回路6がレイアウトされている。信号電圧変換回路6の上方には、論理部7がレイアウトされており、該論理部7の上方には、プリバッファ部8がレイアウトされている。   In the I / O cell 3, a signal voltage conversion circuit 6 is laid out in the lower part of FIG. A logic part 7 is laid out above the signal voltage conversion circuit 6, and a pre-buffer part 8 is laid out above the logic part 7.

そして、プリバッファ部8の上方には、ESD保護部10の抵抗30がレイアウトされており、該抵抗30の上方には、出力バッファ部9におけるトランジスタ28がレイアウトされている。   A resistor 30 of the ESD protection unit 10 is laid out above the prebuffer unit 8, and a transistor 28 in the output buffer unit 9 is laid out above the resistor 30.

トランジスタ28の上方には、ESD保護部10の抵抗31がレイアウトされており、該抵抗31の上方には、ESD保護部11のダイオード32がレイアウトされている。なお、抵抗30は、プリバッファ部8とトランジスタ28との間以外の位置にレイアウトしてもよく、たとえば、ダイオード32と論理部7との間であればよい。   The resistor 31 of the ESD protection unit 10 is laid out above the transistor 28, and the diode 32 of the ESD protection unit 11 is laid out above the resistor 31. The resistor 30 may be laid out at a position other than between the pre-buffer unit 8 and the transistor 28. For example, the resistor 30 may be disposed between the diode 32 and the logic unit 7.

また、ダイオード32の上方には、パッド接続口3aを挟んでダイオード33がレイアウトされている。ダイオード33の上方には、出力バッファ部9におけるトランジスタ29がレイアウトされており、該トランジスタ29の上方には、コアバッファ部5がレイアウトされている。   A diode 33 is laid out above the diode 32 with the pad connection port 3a interposed therebetween. The transistor 29 in the output buffer unit 9 is laid out above the diode 33, and the core buffer unit 5 is laid out above the transistor 29.

さらに、周回電源線は、図4の下方に、電源電圧VDDを供給する周回電源線43が配線されており、周回電源線43の上方には、基準電位VSSを供給する周回基準電位線44が配線されている。   Further, the peripheral power supply line is provided with a peripheral power supply line 43 for supplying the power supply voltage VDD below the FIG. 4, and above the peripheral power supply line 43 is a peripheral reference potential line 44 for supplying the reference potential VSS. Wired.

周回基準電位線44の上方には、基準電位VSSQを供給する周回基準電位線45が配線されており、該周回基準電位線45の上方には、電源電圧VCCQを供給する周回電源線46が配線されている。   A circular reference potential line 45 that supplies a reference potential VSSQ is wired above the circular reference potential line 44, and a circular power supply line 46 that supplies a power supply voltage VCCQ is wired above the circular reference potential line 45. Has been.

また、周回電源線46の上方には、基準電位VSSQを供給する周回基準電位線47が配線されており、該周回基準電位線47の上方には、基準電位VSSを供給する周回基準電位線48が配線されている。そして、周回基準電位線48の上方には、電源電圧VDDを供給する周回電源線49が配線されている。   A circular reference potential line 47 that supplies a reference potential VSSQ is wired above the circular power supply line 46, and a circular reference potential line 48 that supplies a reference potential VSS is provided above the circular reference potential line 47. Is wired. A circular power supply line 49 for supplying the power supply voltage VDD is wired above the circular reference potential line 48.

このように、プリバッファ部8をパッド接続口3aよりも下側(半導体チップ1の端側)に配置することによって、該パッド接続口3aをI/Oセル3の中央部よりも上部(半導体チップ1の中心側)にレイアウトすることができる。   As described above, the pre-buffer unit 8 is disposed below the pad connection port 3a (on the end side of the semiconductor chip 1), so that the pad connection port 3a is located above the central portion of the I / O cell 3 (semiconductor). It can be laid out on the center side of the chip 1.

図5は、I/Oセル3と半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2との接続例を示す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of connection between the I / O cell 3 and the pad 2 closest to the side portion of the semiconductor chip 1.

この場合、パッド2は、パッド接続口3aの下方に(半導体チップ1の辺側)にレイアウトされ、配線パターン4を介してパッド接続口3aと接続されている。半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2は、半導体ウエハのダイシング時におけるブレードとバンプとの接触防止などの制約によって、チップ端から予め設定された距離(たとえば、100μm程度)をとって配置しなければならないが、そのチップ端からパッド2がレイアウトされている位置まで(図中、Aで示す)の領域にI/Oセル3を配置することができるので、レイアウト面積を小さくすることが可能となる。   In this case, the pad 2 is laid out below the pad connection port 3 a (on the side of the semiconductor chip 1) and connected to the pad connection port 3 a via the wiring pattern 4. The pad 2 closest to the side of the semiconductor chip 1 is arranged at a predetermined distance (for example, about 100 μm) from the chip end due to restrictions such as prevention of contact between the blade and the bump when dicing the semiconductor wafer. Although the I / O cell 3 can be arranged in the region from the chip end to the position where the pad 2 is laid out (indicated by A in the figure), the layout area can be reduced. It becomes.

また、図6は、I/Oセル3の幅方向の長さが、図5に示すI/Oセル3よりも長い場合のI/Oセル3と半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2との接続例を示す説明図である。   6 shows the pad 2 closest to the side of the I / O cell 3 and the semiconductor chip 1 when the length in the width direction of the I / O cell 3 is longer than that of the I / O cell 3 shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the example of a connection.

この場合も図5と同様であり、パッド2は、パッド接続口3aの下方に(半導体チップ1の辺側)にレイアウトされ、配線パターン4を介してパッド接続口3aと接続されており、チップ端からパッド2がレイアウトされている位置まで(図中、Aで示す)の領域にI/Oセル3を配置することができるので、レイアウト面積を小さくすることが可能となる。   In this case as well, the pad 2 is laid out below the pad connection port 3a (on the side of the semiconductor chip 1) and connected to the pad connection port 3a via the wiring pattern 4. Since the I / O cell 3 can be disposed in the region from the end to the position where the pad 2 is laid out (indicated by A in the figure), the layout area can be reduced.

図7は、本発明者が検討した一般的なI/Oセル100のレイアウト例を示す説明図である。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing a layout example of a general I / O cell 100 examined by the present inventors.

I/Oセル100は、半導体チップの辺側に、出力バッファ部を構成するNチャネルMOSのトランジスタ101がレイアウトされており、該トランジスタ101の上方にESD保護回路のダイオード102,103がそれぞれレイアウトされている。   In the I / O cell 100, an N-channel MOS transistor 101 constituting an output buffer unit is laid out on the side of the semiconductor chip, and diodes 102 and 103 of an ESD protection circuit are laid out above the transistor 101, respectively. ing.

ダイオード103の上方には、出力バッファ部を構成するNチャネルMOSのトランジスタ104がレイアウトされており、該トランジスタ104の上方には、プリバッファ部105がレイアウトされている。   Above the diode 103, an N-channel MOS transistor 104 constituting an output buffer unit is laid out. Above the transistor 104, a pre-buffer unit 105 is laid out.

そして、プリバッファ部105の上方には、論理部106が位置しており、該論理部106の上方に信号電圧変換回路107がレイアウトされた構成となっている。そして、ダイオード102とダイオード103とを挟むようにパッド接続口108が設けられている。   A logic unit 106 is located above the prebuffer unit 105, and a signal voltage conversion circuit 107 is laid out above the logic unit 106. A pad connection port 108 is provided so as to sandwich the diode 102 and the diode 103.

図8は、図7のI/Oセル100とパッド109との接続例を示す説明図である。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing a connection example between the I / O cell 100 and the pad 109 of FIG.

I/Oセル100のパッド接続口108とパッド109とは、半導体チップ110に形成された配線パターン111を介して接続されている。   The pad connection port 108 and the pad 109 of the I / O cell 100 are connected via a wiring pattern 111 formed on the semiconductor chip 110.

I/Oセル100は、図7で示したように、プリバッファ部105がI/Oセル100の中心部近傍にレイアウトされているために、パッド接続口108がI/Oセル100の中心部よりも下方(半導体チップの辺側)にレイアウトされてしまうことになる。   As shown in FIG. 7, the I / O cell 100 has the pad connection port 108 at the center of the I / O cell 100 because the pre-buffer unit 105 is laid out in the vicinity of the center of the I / O cell 100. In other words, it is laid out below (side of the semiconductor chip).

そのため、半導体チップの辺部に最も近いパッド109をチップ端から予め設定された距離まで離して配置すると、該パッド109がI/Oセル100よりもチップ端側にレイアウトされてしまうことになり、半導体チップ110に素子がレイアウトされないデッドスペース(図中Bで示す距離の領域)が生じてしまうことになり、レイアウト効率が低下してしまい、半導体チップ110が大きくなってしまうことになる。   Therefore, if the pad 109 closest to the side of the semiconductor chip is arranged away from the chip end to a preset distance, the pad 109 is laid out on the chip end side with respect to the I / O cell 100. A dead space in which elements are not laid out in the semiconductor chip 110 (a region having a distance indicated by B in the drawing) is generated, layout efficiency is lowered, and the semiconductor chip 110 is enlarged.

それにより、本実施の形態1によれば、I/Oセル3におけるレイアウトによって、半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2がレイアウトされる領域を有効に活用することが可能となり、半導体チップ1のサイズを小さくすることができる。   Thereby, according to the first embodiment, the layout in the I / O cell 3 can effectively use the region where the pad 2 closest to the side of the semiconductor chip 1 is laid out. Can be reduced in size.

また、本実施の形態1においては、半導体チップ1の裏面に任意の長方形の領域毎に、パッド2をグリッド状に配列した例について記載したが、たとえば、図9に示すように、半導体チップ1の4つの周辺部に沿って額縁状の領域にパッド2をグリッド状に配列するようにしてもよい。   In the first embodiment, the example in which the pads 2 are arranged in a grid pattern for each arbitrary rectangular region on the back surface of the semiconductor chip 1 has been described. For example, as shown in FIG. The pads 2 may be arranged in a grid pattern in a frame-like region along the four peripheral parts.

さらに、図10は、図9の点線で示す領域のパッド配列におけるパッド2とI/Oセル3のパッド接続口3aとを配線パターン4によって接続した際の配線例を示したものである。   Further, FIG. 10 shows a wiring example when the pad 2 in the pad arrangement in the region indicated by the dotted line in FIG. 9 and the pad connection port 3 a of the I / O cell 3 are connected by the wiring pattern 4.

これによっても、半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2がレイアウトされる領域を有効に活用することが可能となり、半導体チップ1のサイズを小さくすることができる。   This also makes it possible to effectively use the area where the pads 2 closest to the side of the semiconductor chip 1 are laid out, and the size of the semiconductor chip 1 can be reduced.

(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の形態2によるI/Oセルのレイアウト例を示す説明図、図12は、図11のI/Oセルにおけるレイアウトの他の例を示す説明図である。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example layout of the I / O cell according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an explanatory diagram showing another example of the layout in the I / O cell of FIG.

前記本実施の形態1(図4)では、I/Oセル3のレイアウトが、半導体チップ1のチップ端側から半導体チップ1の中心側にかけて、信号電圧変換回路6、論理部7、およびプリバッファ部8の順番でレイアウトされている例について記載したが、これら信号電圧変換回路6、論理部7、ならびにプリバッファ部8のレイアウト順は、図4に示す以外であってもよい。   In the first embodiment (FIG. 4), the layout of the I / O cell 3 is such that the signal voltage conversion circuit 6, the logic unit 7, and the prebuffer are arranged from the chip end side of the semiconductor chip 1 to the center side of the semiconductor chip 1. Although an example of the layout in the order of the unit 8 has been described, the order of layout of the signal voltage conversion circuit 6, the logic unit 7, and the prebuffer unit 8 may be other than that shown in FIG.

図11は、I/Oセル3における信号電圧変換回路6、論理部7、およびプリバッファ部8における他のレイアウト例を示す説明図である。   FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating another layout example of the signal voltage conversion circuit 6, the logic unit 7, and the prebuffer unit 8 in the I / O cell 3.

この場合、I/Oセル3は、図示するように、半導体チップ1のチップ端側(図11の下方)に、論理部7がレイアウトされており、その論理部7の上方に、信号電圧変換回路6がレイアウトされている。   In this case, as shown in the figure, the I / O cell 3 has a logic portion 7 laid out on the chip end side (lower side in FIG. 11) of the semiconductor chip 1, and a signal voltage conversion above the logic portion 7. Circuit 6 is laid out.

信号電圧変換回路6の上方には、プリバッファ部8がレイアウトされており、該プリバッファ部8の上方には、ESD保護部10の抵抗30がレイアウトされている。そして、抵抗30の上方には、出力バッファ部9におけるトランジスタ28がレイアウトされており、該トランジスタ28の上方には、ESD保護部10の抵抗31がレイアウトされており、該抵抗31の上方には、ESD保護部11のダイオード32がレイアウトされている。   A prebuffer unit 8 is laid out above the signal voltage conversion circuit 6, and a resistor 30 of the ESD protection unit 10 is laid out above the prebuffer unit 8. A transistor 28 in the output buffer unit 9 is laid out above the resistor 30, and a resistor 31 of the ESD protection unit 10 is laid out above the transistor 28, and above the resistor 31. The diode 32 of the ESD protection unit 11 is laid out.

なお、ダイオード33、出力バッファ部9におけるトランジスタ29、ならびにコアバッファ部5のレイアウトについては、図4と同様であり、パッド接続口3aについても、図4と同様に、ダイオード32とダイオード33との間に設けられている。   The layout of the diode 33, the transistor 29 in the output buffer unit 9, and the core buffer unit 5 is the same as that in FIG. 4, and the pad connection port 3a is also connected to the diode 32 and the diode 33 as in FIG. It is provided in between.

また、図12は、I/Oセル3におけるレイアウトの他の例を示す説明図である。   FIG. 12 is an explanatory diagram showing another example of the layout in the I / O cell 3.

図12では、半導体チップ1のチップ端側(図12の下方)に、プリバッファ部8がレイアウトされており、該プリバッファ部8の上方には、論理部7がレイアウトされている。論理部7の上方には、信号電圧変換回路6がレイアウトされており、この信号電圧変換回路6の上方には、抵抗30がレイアウトされ、さらに、その上方には、出力バッファ部9におけるトランジスタ28がレイアウトされている。   In FIG. 12, the prebuffer unit 8 is laid out on the chip end side (lower side in FIG. 12) of the semiconductor chip 1, and the logic unit 7 is laid out above the prebuffer unit 8. A signal voltage conversion circuit 6 is laid out above the logic unit 7, a resistor 30 is laid out above the signal voltage conversion circuit 6, and a transistor 28 in the output buffer unit 9 is arranged above the signal voltage conversion circuit 6. Is laid out.

トランジスタ28の上方には、抵抗31がレイアウトされており、該抵抗31の上方には、ダイオード32がレイアウトされている。図12においても、ダイオード33、出力バッファ部9におけるトランジスタ29、ならびにコアバッファ部5のレイアウトについては図4と同様であり、パッド接続口3aについても、図4と同様にダイオード32とダイオード33との間に設けられている。   A resistor 31 is laid out above the transistor 28, and a diode 32 is laid out above the resistor 31. Also in FIG. 12, the layout of the diode 33, the transistor 29 in the output buffer unit 9, and the core buffer unit 5 is the same as in FIG. 4, and the pad connection port 3a is the same as in FIG. It is provided between.

それにより、本実施の形態2おいても、半導体チップ1の辺部に最も近いパッド2がレイアウトされる領域を有効に活用することが可能となり、半導体チップ1のサイズを小さくすることができる。   Thereby, also in the second embodiment, it is possible to effectively utilize the region where the pad 2 closest to the side portion of the semiconductor chip 1 is laid out, and the size of the semiconductor chip 1 can be reduced.

以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。   The invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Not too long.

本発明は、エリアバンプ構造の半導体チップにおけるチップ面積の低減技術に適している。   The present invention is suitable for a chip area reduction technique in a semiconductor chip having an area bump structure.

1 半導体チップ
1a I/O領域
2 パッド
3 I/Oセル
3a パッド接続口
4 配線パターン
5 コアバッファ部
6 信号電圧変換回路
7 論理部
8 プリバッファ部
9 出力バッファ部
10 ESD保護部
11 ESD保護部
12 バッファ
13 バッファ
14 バッファ
15 バッファ
16 レベルシフタ
17 レベルシフタ
18 レベルシフタ
19 レベルシフタ
20 論理積回路
21 論理積回路
22 論理和回路
23 インバータ
24 トランジスタ
25 トランジスタ
26 トランジスタ
27 トランジスタ
28 トランジスタ
29 トランジスタ
30 抵抗
31 抵抗
32 ダイオード
33 ダイオード
34 バッファ
35 バッファ
36 トランジスタ
37 トランジスタ
38 トランジスタ
39 トランジスタ
40 インバータ
43 周回電源線
44 周回基準電位線
45 周回基準電位線
46 周回電源線
47 周回基準電位線
48 周回基準電位線
49 周回電源線
100 I/Oセル
101 トランジスタ
102 ダイオード
103 ダイオード
104 トランジスタ
105 プリバッファ部
106 論理部
107 信号電圧変換回路
108 パッド接続口
109 パッド
110 半導体チップ
111 配線パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor chip 1a I / O area | region 2 Pad 3 I / O cell 3a Pad connection port 4 Wiring pattern 5 Core buffer part 6 Signal voltage conversion circuit 7 Logic part 8 Prebuffer part 9 Output buffer part 10 ESD protection part 11 ESD protection part 12 buffer 13 buffer 14 buffer 15 buffer 16 level shifter 17 level shifter 18 level shifter 19 level shifter 20 AND circuit 21 AND circuit 22 OR circuit 23 inverter 24 transistor 25 transistor 26 transistor 27 transistor 28 transistor 29 transistor 30 resistor 31 resistor 32 diode 33 diode 34 buffer 35 buffer 36 transistor 37 transistor 38 transistor 39 transistor 40 inverter 43 circuit power line 44 circuit reference potential line 45 circuit group Potential line 46 Circular power supply line 47 Circular reference potential line 48 Circular reference potential line 49 Circular power supply line 100 I / O cell 101 Transistor 102 Diode 103 Diode 104 Transistor 105 Prebuffer unit 106 Logic unit 107 Signal voltage conversion circuit 108 Pad connection port 109 Pad 110 Semiconductor chip 111 Wiring pattern

Claims (6)

半導体チップを備え、
前記半導体チップは、
前記半導体チップの辺に沿ってアレイ状に配置された複数のI/Oパッドと、
前記半導体チップの辺に沿って配置され、任意の前記I/Oパッドと接続される複数のI/O部とを有し、
前記I/O部は、
任意の前記I/Oパッドと接続部となるパッド接続口と、
入力信号、および出力信号の電圧を変換する信号電圧変換回路と、
第1のトランジスタ、および第2のトランジスタから構成され、駆動制御信号に基づいて、出力信号を出力する出力バッファ部と、
駆動信号を出力し、前記出力バッファ部を駆動するプリバッファ部と、
前記出力バッファ部、および入力信号を制御する論理部とを備え、
前記パッド接続口を挟んで、前記半導体チップの中心側から前記半導体チップの辺側にかけて、前記第1のトランジスタ、および前記第2のトランジスタがそれぞれレイアウトされ、
前記第2のトランジスタよりも前記半導体チップの辺側に、前記プリバッファ部、前記論理部、および前記信号電圧変換回路が任意にレイアウトされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
With a semiconductor chip,
The semiconductor chip is
A plurality of I / O pads arranged in an array along the side of the semiconductor chip;
A plurality of I / O units disposed along the side of the semiconductor chip and connected to any of the I / O pads;
The I / O unit is
A pad connection port to be connected to any I / O pad;
A signal voltage conversion circuit for converting the voltage of the input signal and the output signal;
An output buffer unit configured by a first transistor and a second transistor and outputting an output signal based on a drive control signal;
A pre-buffer unit that outputs a drive signal and drives the output buffer unit;
The output buffer unit, and a logic unit for controlling the input signal,
The first transistor and the second transistor are laid out from the center side of the semiconductor chip to the side of the semiconductor chip across the pad connection port,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the prebuffer unit, the logic unit, and the signal voltage conversion circuit are arbitrarily laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the second transistor.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記I/O部は、
前記第2のトランジスタよりも前記半導体チップの辺側に、前記プリバッファ部がレイアウトされており、
前記プリバッファ部よりも前記半導体チップの辺側に前記論理部がレイアウトされており、
前記論理部よりも前記半導体チップの辺側に前記信号電圧変換回路がレイアウトされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
The I / O unit is
The pre-buffer unit is laid out on the side of the semiconductor chip from the second transistor,
The logic part is laid out on the side of the semiconductor chip from the prebuffer part,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the signal voltage conversion circuit is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the logic unit.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記I/O部は、
前記第2のトランジスタよりも前記半導体チップの辺側に、前記プリバッファ部がレイアウトされており、
前記プリバッファ部よりも前記半導体チップの辺側に、前記信号電圧変換回路がレイアウトされており、
前記信号電圧変換回路よりも前記半導体チップの辺側に前記論理部がレイアウトされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
The I / O unit is
The pre-buffer unit is laid out on the side of the semiconductor chip from the second transistor,
The signal voltage conversion circuit is laid out on the side of the semiconductor chip from the prebuffer unit,
A semiconductor integrated circuit device, wherein the logic section is laid out on a side of the semiconductor chip with respect to the signal voltage conversion circuit.
請求項1記載の半導体集積回路装置において、
前記I/O部は、
前記第2のトランジスタよりも前記半導体チップの辺側に、前記信号電圧変換回路がレイアウトされており、
前記信号電圧変換回路よりも前記半導体チップの辺側に、前記論理部がレイアウトされており、
前記論理部よりも前記半導体チップの辺側に前記プリバッファ部がレイアウトされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to claim 1.
The I / O unit is
The signal voltage conversion circuit is laid out on the side of the semiconductor chip from the second transistor,
The logic part is laid out on the side of the semiconductor chip from the signal voltage conversion circuit,
The semiconductor integrated circuit device, wherein the prebuffer unit is laid out on the side of the semiconductor chip with respect to the logic unit.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置において、
前記I/O部は、
ESD保護用の第1、および第2のダイオードを備え、
前記第1のダイオードは、
前記パッド接続口と前記第1のトランジスタとの間にレイアウトされ、
前記第2のダイオードは、
前記パッド接続口と前記第2のトランジスタとの間にレイアウトされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
The semiconductor integrated circuit device according to any one of claims 1 to 4,
The I / O unit is
Comprising first and second diodes for ESD protection;
The first diode is
Laid out between the pad connection port and the first transistor;
The second diode is
A semiconductor integrated circuit device laid out between the pad connection port and the second transistor.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体集積回路装置において、
前記I/O部は、
前記出力バッファ部、および入力信号を制御する信号の遅延を防止するコアバッファ部を備え、
前記コアバッファ部は、
前記第1のトランジスタよりも、前記半導体チップの中心側にレイアウトされていることを特徴とする半導体集積回路装置。
In the semiconductor integrated circuit device according to claim 1,
The I / O unit is
The output buffer unit, and a core buffer unit for preventing delay of a signal for controlling an input signal,
The core buffer unit is
The semiconductor integrated circuit device is laid out closer to the center of the semiconductor chip than the first transistor.
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