JP2000124319A - 半導体集積回路の配線方法 - Google Patents

半導体集積回路の配線方法

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JP2000124319A
JP2000124319A JP10289334A JP28933498A JP2000124319A JP 2000124319 A JP2000124319 A JP 2000124319A JP 10289334 A JP10289334 A JP 10289334A JP 28933498 A JP28933498 A JP 28933498A JP 2000124319 A JP2000124319 A JP 2000124319A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 細い配線を多用しているため、配線グリッド
間のスペースが無駄な空間となり、これを回避するに
は、自動配線ではなく、マニュアルで配線せざるを得な
い。 【解決手段】 大規模機能セル(マクロ)から入出力部
(I/O部)までの配線において、分岐ブロックをマク
ロ近くの任意の場所に配置することによって、I/O部
から分岐ブロックまでを任意の配線幅の太幅配線で自動
配線し、分岐ブロックからマクロまでは細幅配線で自動
配線する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
大規模機能セルと他の大規模機能セル、または大規模機
能セルと入出力部分とを自動配線する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のLSIプロセスの微細化のめざま
しい進歩により、LSIチップの集積規模は年々増加し
ており、配線幅も縮小されている。このため、特に電源
配線の配線幅は電位ドロップによる電源電圧の低下を避
けるため、太い配線で接続する必要性がある。また一方
でLSIチップの回路規模の増大により、人手によるレ
イアウト設計は現実的に不可能であり、自動配置配線ツ
ールが設計に必要不可欠となっている。
【0003】しかしながら、現状の自動配置配線ツール
の配線方法は、ツールが配線する配線層と配線幅をツー
ルのライブラリーとしてあらかじめ定義し、その規則を
守り実行していた。
【0004】このため、ツールの仕様 及び 制限をあら
かじめ設計者が考慮し、最適なパラメータを自動配置配
線ツールに設定しないとLSIチップ内に配置不可能な
デッドスペースや未配線が生じてしまう。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の背景より、従来
の大規模機能セル(以下「マクロ」と呼ぶ)の自動配線
の方法と問題点を以下に説明する。すなわち図6にその
一例を示す従来技術においては、入出力部(以下「I/
O部」と呼ぶ)5からマクロまでの配線を例にとってみ
ると、従来は配線26の配線幅を配線途中から任意の配
線幅に変えることが出来なかったため、エレクトロマイ
グレーション条件を満たすように予め複数本で自動配線
することにより、電位ドロップによる電源電圧の低下を
防がなければならなかった。図6において、符号7はマ
クロ内部からの配線、8はマクロの周回リングを示す。
【0006】また図8に示す他の従来例では、マクロ内
部からの配線7がマクロの周回リング8に接続してお
り、I/O部5からの配線29がマクロの周回リング8
に接続している例である。この構成においては、図9に
示すように配線7の間隔が重文に広ければ、I/O部か
らの配線31は太く自動配線できたが、図8のように配
線7の間隔が狭い場合には、従来の自動配線では、1種
類の配線幅でしか配線できなかったため、細い配線29
になってしまっていた。
【0007】さらに図6の従来例では、細い配線を多用
しているため、配線グリッド間のスペース25が無駄な
空間となってしまう。このような欠点を回避するには、
自動配線ではなく、図7のようなマニュアルで配線27
を配線せざるを得なかった。
【0008】本発明の目的は、電源配線、信号配線にお
いて、配線幅が太く形成された配線を複数の接続部に自
動で分岐配線する配置配線方法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体集積回
路の大規模機能セルと他の大規模機能セル、または大規
模機能セルと入出力部分とを配線する方法において、前
記大規模機能セルの近傍に分岐ブロックを設け、前記大
規模機能セルと他の大規模機能セルまたはI/Oとの自
動接続を任意の配線幅で分岐させて自動配線させること
を特徴とする。
【0010】すなわち本発明においては、大規模機能セ
ル(マクロ)から入出力部(I/O部)までの配線にお
いて、分岐ブロックをマクロ近くの任意の場所に配置す
ることによって、I/O部から分岐ブロックまでを任意
の配線幅の太幅配線で自動配線し、分岐ブロックからマ
クロまでは細幅配線で自動配線することができる。太幅
配線と細幅配線の総配線幅は変わらないので、エレクト
ロマイグレーション条件を満足したままで自動配線する
ことが可能である。
【0011】また複数本の同電位の配線がある場合、分
岐ブロックを使用し、1本の配線に束ねて自動配線する
ことが可能となり、複数本の信号配線を使用していた時
に配線間にできる無駄なスペースが無くなり、配線領域
を増大させる事ができる。
【0012】また複数本の配線を1本の配線に束ねるこ
とによって、基盤に対する配線の側面容量を低減すこと
が出来る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図面を参
照して説明する。
【0014】図1は、入出力部(I/O部)5から大規
模機能セル(マクロ)までの配線を、分岐ブロック2を
用いて太幅配線4および細幅配線6を用いて自動配線し
たものを例示している。符号1は配線グリッド、7はマ
クロ内側からの配線、8はマクロの周回リング、37は
スルーホールを示す。
【0015】分岐ブロック2をマクロ近くの任意の場所
に配置することによって、I/O部から分岐ブロック2
までを任意の配線幅3の太幅配線4で自動配線し、分岐
ブロックからマクロまでは細幅配線6で自動配線するこ
とができる。太幅配線4と細幅配線6の総配線幅は変わ
らないので、エレクトロマイグレーション条件を満足し
たままで自動配線することができる。
【0016】また図6のように、複数本の同電位の配線
26がある場合、図1のように分岐ブロック2を使用
し、1本の配線4に束ねて自動配線することが可能とな
り、図6の複数本の信号配線26を使用していた時に配
線間にできる無駄なスペース25が無くなり、配線領域
を増大させる事ができる。
【0017】また図2に示す複数本の配線9を、図3の
ように1本の配線11に束ねることによって、無駄なス
ペース38がなくなり、また基盤10に対する配線の側
面容量を低減することが出来る。
【0018】つぎに、レイアウト図を示す図1と対応さ
せながら、本発明の配線方法について図4に示すフロー
チャートを参照して説明する。図1はI/O部5からマ
クロまでの配線4、6を分岐ブロック2を用いて太幅配
線で自動接続した半導体集積回路の一部を示す。図1に
おいて、符号1は配線グリッド、7はマクロ内側からの
配線、8はマクロの周回リング、37はスルーホールを
示す。
【0019】図4に示したフローチャートにしたがって
説明すると、まず、マクロ配置工程12において、LS
Iチップにマクロを配置する。次にエレクトロマイグレ
ーション条件を満たし、電位ドロップによる電源電圧の
低下が起きないような配線幅3を工程13で決定する。
例えば、図6に示す細い配線26の総和を太幅配線の配
線幅3とすることで、エレクトロマイグレーション条件
を満足したままで自動配線が出来る。
【0020】次に、太幅配線幅をデザインルールの最小
配線幅で割り、太幅配線を何本の細幅配線に分岐するか
を工程14で決定する。この本数の決定結果と、予め数
種類用意された相互接続が可能な分岐ブロックライブラ
リ15とから、分岐数に応じたN分割用の分岐ブロック
選択を工程16で行う。すなわち、デザインルールの最
小配線幅、または任意の接続可能な最小の配線幅で太幅
配線4をN分割する。
【0021】次に工程17において、分岐ブロックの配
置位置決定をする。図5の20、21、22は、それぞ
れ2分岐用、3分岐用、4分岐用の分岐ブロックの一例
である。23,24は入出力ポートを示す。分岐ブロッ
クの配置位置決定は、分岐ブロックからターゲットとす
るマクロまで、細幅配線可能な最小領域を確保してター
ゲットブロックに一番近い位置に分岐ブロックを配置す
るように行われる。
【0022】分岐ブロックの配置が決まれば、分岐ブロ
ックを配置し、工程18においてダミーブロックから分
岐ブロックまでの太幅自動配線を実行し、ついで工程1
9において分岐ブロックからバッファまでの細幅自動配
線を実行する。
【0023】このように分岐ブロックを使用することに
より、エレクトロマイグレーション条件を満たす配線幅
を変えることなく自動で配線ができ、一本の太い配線に
束ねることによって細い配線同士の間にできていた無駄
なスペースを有効なスペースとして効率よく使うことが
でき、図2からわかるように、側面容量も低減される。
【0024】次に工程19において、分岐ブロックから
バッファまで、細幅自動配線を行う。
【0025】次に、本発明の他の実施の形態について図
10を参照して説明する。
【0026】図10は、バッファ35からバッファ33
までを、分岐ブロック34を用いて自動接続させた例で
ある。従来は、図11に示すように、バッファ35から
バッファ33を複数本の細い配線36で接続していた
が、分岐ブロック34を使用することで、任意の配線幅
32で自動配線することが出来る。
【0027】図2の場合と同様に、4本の配線36を1
本の配線32に束ねることによって、側面容量が4分の
1に減り、また配線間の無駄なスペースが配線を束ねる
ことによって使用可能配線スペースが増える。
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
分岐ブロックを使用することにより、以前までは一種類
の配線幅でしかできなかったマクロと他のマクロまたは
I/Oとの自動接続を、分岐ブロックを挿入すことによ
って任意の配線幅で分岐させて自動配線させることが出
来るという効果が得られる。
【0029】また、配線を太幅化することによって、配
線間の無駄なスペースがなくなり、有効グリッド数が増
え、配線領域が増える。
【0030】さらに、図2の細い配線9を図3の太い配
線11のように束ねることによって、基盤10に対する
配線の側面容量を低減できる。配線の遅延時間は小さく
なり、実行電流密度は配線の断面積が同じため、変わら
ない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にしたがって配線された大規模機能セル
から入出力部5までの配線を例示する平面図。
【図2】(A)は複数本の配線の平面図、(B)はその
配置と基板との関係を示す断面図。
【図3】(A)は束ねられた配線の平面図、(B)はそ
の配置と基板との関係を示す断面図。
【図4】本発明の半導体集積回路の配線方法の工程の一
例を示すフローチャート。
【図5】(A),(B),(C)は、それぞれ異なる本
数の束ねられた配線を示す断面図。
【図6】従来の配線方法で配線された半導体集積回路の
平面図。
【図7】従来の他の配線方法で配線された半導体集積回
路の平面図。
【図8】従来の他の配線方法で配線された半導体集積回
路の平面図。
【図9】従来の他の配線方法で配線された半導体集積回
路の平面図。
【図10】本発明の配線方法で配線された半導体集積回
路を示す平面図。
【図11】従来の配線方法で配線された半導体集積回路
を示す平面図。
【符号の説明】
1 配線グリッド 2 分岐ブロック 3 配線幅 5 入出力部 4 太幅配線 6 細幅配線6 7 マクロ内側からの配線 8 周回リング 9 配線 10 基盤 11 配線 20,21,22 分岐ブロック 23,24 入出力ポート 32 配線幅 33,34 分岐ブロック 35 バッファ 37 スルーホール 38 間隔
【手続補正書】
【提出日】平成11年9月21日(1999.9.2
1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、半導体集積回
路の機能セルに対して、自動接続によって配線する半導
体集積回路の配線方法において、前記機能セルの近傍に
分岐ブロックを設け、前記機能セルへの分岐配線を細幅
配線により、前記機能セルと分岐ブロックの間で、ま
た、前記分岐ブロックへの配線を太幅配線により、それ
ぞれ、自動接続で実現していることを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】この場合、本発明の実施の形態として、前
記機能セルをLSIチップに配置すると共に、分岐され
る前記細幅配線の線幅の総和について、これに対応する
前記太幅配線を、エレクトロマイグレーション条件を満
たして電位ドロップによる電源電圧の低下が起きないよ
うな配線幅に設定し、また、デザインルールに従って、
前記細幅配線の配線幅および分岐本数を設定し、予め数
種類用意された相互接続が可能な分岐ブロックライブラ
リから、前記分岐本数に応じたダミーブロックを選択
し、該ダミーブロックの配置を決定し、その後、前記太
幅配線および細幅配線を自動接続する方法が有効であ
る。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】このような配線方法では、機能セル(例え
ば、マクロと称する大規模機能セル)から入出力部(I
/O部)までの配線において、分岐ブロックを機能セル
近くの任意の場所に配置することによって、I/O部か
ら分岐ブロックまでを所要の配線幅の太幅配線で自動配
線し、分岐ブロックからマクロまでは細幅配線で自動配
線することができる。しかも、太幅配線と細幅配線の総
配線幅とは変わらないので、エレクトロマイグレーショ
ン条件を満足したままで、自動配線することが可能であ
る。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】また、複数本の同電位の配線がある場合、
分岐ブロックを使用し、1本の配線に束ねて自動配線す
ることが可能となり、複数本の信号配線を使用していた
時に配線間にできる無駄なスペースが無くなり、配線領
域を増大させることができる。また、複数本の配線を1
本の配線に束ねることによって、基盤に対する配線の側
面容量を低減することができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、分岐ブロックを使用することにより、以前までは一
種類の配線幅でしかできなかった機能セルとの自動接続
を、分岐ブロックを挿入することによって、例えば、エ
レクトロマイグレーション条件を満足した状態で、太幅
配線と、分岐された細幅配線とについて、自動配線させ
ることができるという効果が得られる。
フロントページの続き Fターム(参考) 5B046 AA08 BA06 KA06 5F064 BB26 DD20 DD25 DD26 DD32 DD50 EE02 EE09 EE12 EE15 EE27 EE43 EE47 EE60 HH12

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 半導体集積回路の大規模機能セルと他の
    大規模機能セル、または大規模機能セルと入出力部分と
    を配線する方法において、 前記大規模機能セルの近傍に分岐ブロックを設け、前記
    大規模機能セルと他の大規模機能セルまたはI/Oとの
    自動接続を任意の配線幅で分岐させて自動配線させるこ
    とを特徴とする半導体集積回路の配線方法。
  2. 【請求項2】 複数の前記配線を束ねることによって、
    基盤に対する配線の側面容量を低減する請求項1に記載
    の配線方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110364506A (zh) * 2019-07-04 2019-10-22 武汉理工大学 一种具有高稳定性的仿生集成电路

Cited By (3)

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US6734547B2 (en) 2001-09-19 2004-05-11 Renesas Technology Corp. Semiconductor wiring structure having divided power lines and ground lines on the same layer
CN110364506A (zh) * 2019-07-04 2019-10-22 武汉理工大学 一种具有高稳定性的仿生集成电路
CN110364506B (zh) * 2019-07-04 2022-01-28 武汉理工大学 一种具有高稳定性的仿生集成电路

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