JP2006128670A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源バンプBP1およびBP2に電気的に接続される電源線WL1を、電源バンプBP1およびBP2の横方向の配列に平行して複数配設し、電源線WL1に電気的に接続される下層の電源線WL2を、電源線WL1に平面視的に直交するように互いに平行して複数配設する。そして、電源バンプBP1の配列を挟む最近傍の2つの電源線WL1に電源電圧V1およびV2を割り付け、電源バンプBP2の配列を挟む最近傍の2つの電源線WL1に電源電圧G1およびG2を割り付ける。電源線WL2は、電源線WL1に平面視的に直交するように互いに平行して配設する。
【選択図】図10
Description
ロジック領域に複数のクロックが与えられる場合に、クロックの種類ごとにドメインを区分し、ドメインごとに独立して電源電圧を供給するには、複数種類の電源バンプBPを設ける必要がある。
図19を用いて説明したように、電源を1種類しか想定しない場合には、電源バンプBPに接続される上層の電源線WL1(基幹線)には、電圧Vと電圧Gを交互に割り付けるだけで済んだが、電源の種類が複数になると、上層の電源線WL1への割り付けも複数の組み合わせが考えられるが、本発明においては簡単な規則に従って割り付ける手法を採る。
図2においては、電源バンプBP1の配列を挟む最近傍の2つの電源線WL1に電源電圧V1およびV2が割り付けられ、さらに外側の電源線WL1に電源電圧V3およびV4が割り付けられ、以後、電源電圧Vnまで、この規則(第2の規則)に従って割り付けが行われる。
複数の電源線WL2は、電源線WL1に平面視的に直交するように互いに平行して配設されているとして説明したが、さらに言うと、電源線WL2は電源バンプBP1およびBP2が縦方向に交互に配設されて構成される配列(以後、電源バンプの交互配列と呼称する場合あり)の間に2本ずつ対になって配設されている。
図19を用いて説明した従来の手法では、電源線WL1には電源バンプBPを直接に接続する構成を採っていたが、本発明においては、電源バンプBP1およびBP2は電源線WL1に挟まれる位置に配設されるので、電源バンプBP1およびBP2に接続のためのブランチを設け、当該ブランチを介して電源線WL1との接続を行うようにする。以下、電源バンプと電源線との接続のバリエーションについて図3〜図7を用いて説明する。
以上説明した基本動作を踏まえて、電源電圧の割り付け方法の具体例について、図9〜図12を用いて説明する。
まず、図8に示すように、ロジック領域のフロアプランを決定する。フロアプランは、供給されるクロックの種類に合わせてロジック領域を区分する作業であり、例えば、図8では半導体基板上のロジック領域LRを、ドメインD1、D2およびD3の3つに区分するフロアプランを示している。
フロアプランを決定した後、電源バンプの配設および電源電圧の割り付けを行うが、電源バンプへの電源電圧の割り付けは図1を用いて説明した規則に従って行う。
電源バンプの電源電圧の割り付けの変更を行った後、電源線の配設および割り付け行うが、電源線へ電源電圧の割り付けは、図2を用いて説明した規則に従って行う。
以上説明したように、電源バンプへの電源電圧の割り付けを、予め設定した簡単な規則に従って行い、その後、フロアプランに基づいて各ドメインで使用される電源電圧に対応するように割り付けを変更する。
なお、以上説明した実施の形態においては、各ドメインのロジックの規模N(V1)、N(V2)・・・N(Vn)がほぼ等しいとして説明したが、ロジックの規模大きな差があるときは、各ドメインの消費電力P(V1)、P(V2)・・・P(Vn)は、そのクロック周波数に関係なく、そのロジック規模に比例することになる。
電源線WL1およびWL2の電源電圧の割り付けの変更については、図10を用いて要点を説明したが、半導体基板上に形成されたゲートアレイに電源を供給する最下層の電源線についても同様に電源電圧の割り付けの変更を行う。
図13は、ドメインD1とD2の電気的な分離を、ゲートアレイレベルで説明する平面図であり、ドメインD1におけるゲートアレイ構造を図13に向かって左側に示し、ドメインD2におけるゲートアレイ構造を図13に向かって右側に示している。
次に、以上説明した活性領域の電気的分離処理のフローについて、図16〜図18に示すフローチャートを用いて説明する。なお、図16〜図18において、記号(1)、(2)で示す部分は互いに接続関係にあることを示している。
Claims (2)
- ロジック領域上に、マトリックス状に複数配設された電源バンプと、
前記ロジック領域上の第1のレイヤに互いに平行して複数配設され、前記電源バンプに電気的に接続される第1の電源線と、
前記第1のレイヤとは異なる第2のレイヤに、前記第1の電源線とは平面視的に直交するように平行に複数配設され、前記第1の電源線に電気的に接続される第2の電源線と、を備え、
前記電源バンプは、前記第1のレイヤよりも下層のレイヤに配置された中継導体層を介して前記第1の電源線に電気的に接続される、半導体装置。 - 前記ロジック領域には、周波数の異なる複数のクロックが与えられ、
前記ロジック領域は、
特定のクロックで動作するロジックの配設領域ごとに、複数のドメインに区分され、
前記第1および第2の電源線は、
前記複数のドメインの境界部上で切断されて分割されたものを含む、請求項1記載の半導体装置。
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Citations (3)
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JPH05152436A (ja) * | 1991-11-28 | 1993-06-18 | Toshiba Corp | 大規模集積回路 |
JPH09232437A (ja) * | 1996-02-27 | 1997-09-05 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置およびそれを用いたコンピュータシステム |
JPH11154729A (ja) * | 1997-11-20 | 1999-06-08 | Nec Corp | 半導体集積回路 |
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- 2005-10-19 JP JP2005304525A patent/JP2006128670A/ja active Pending
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