JP2807129B2 - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

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JP2807129B2 JP20109192A JP20109192A JP2807129B2 JP 2807129 B2 JP2807129 B2 JP 2807129B2 JP 20109192 A JP20109192 A JP 20109192A JP 20109192 A JP20109192 A JP 20109192A JP 2807129 B2 JP2807129 B2 JP 2807129B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は半導体集積回路に関
し、より詳しくは、スタンダードセル方式を採用した半
導体集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】CAD(コンピュータ・エイデッド・デ
ザイン)により半導体集積回路を設計する場合、一般
に、複数のセルを配列してセル列を構成するとともに、
このセル列を所定間隔あけて複数配置して各セル列間に
配線領域を形成する。この配線領域には、同一または異
なるセル列に属するセルとセルとを接続する配線路を設
ける。
【0003】CADによる自動配置配線の方式として、
予め登録された標準的なセル群を用い、それらを階層的
に積み上げて配線を施すスタンダードセル方式が知られ
ている。スタンダードセル方式では、配置すべき配線路
の位置の基準として格子座標を設定する。そして、格子
線の上に、縦方向の配線路と横方向の配線路とを異なる
配線層として設け、格子線が交差する箇所(格子点)に、
上記両配線路を接続するコンタクトを配置する。隣り合
う格子線の間隔(格子間隔)は、配線路の幅および配線路
と配線路との間のスペーシング、また、コンタクトの大
きさおよびその間隔などを考慮して、デザインルール上
問題のない最適の値に設定する。
【0004】ここで、上記配線路が長々とセル列を迂回
するのを避けるために、上記セル列中に貫通線セルを設
ける手段が知られている。例えば、図2(a)に示すよう
に、従来の貫通線セルC10は、1格子間隔Wを有し、そ
の両側に、セル列に対して垂直に配された貫通配線路
(多層の配線層のうち下層の配線層によって形成される)
11,L21を有している。
【0005】この貫通線セルC10と同図(b)に示すスタ
ンダードセル(5メッシュからなる)C20,C20とを組み
合わせてセル列を構成した場合、同図(c)に示すよう
に、貫通配線路L11とL12、貫通配線路L21とL22がそ
れぞれ合わさって、所定の幅を有する貫通配線路L10,
20が形成される。
【0006】なお、上記スタンダードセルC20では、セ
ルの境界は格子点35a,35b,40a,40bを結ぶ格子
線上に設けられ、入力端子T10は格子点37a,37b、
出力端子T20は格子点38a,38bに置かれる(入出力端
子は上下4個ずつの格子点36a,37a,38a,39a;3
6b,37b,38b,39bに置かれ得る。)。上記貫通配線
路L21,L11は、セルの両側に、セル列に対して垂直に
設けられている。破線で囲まれた領域A20内には、トラ
ンジスタや、入出力端子とトランジスタとを接続する素
子用配線路、コンタクトなどが設けられる(入力1系
統、出力1系統の回路を構成する)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
スタンダードセル方式による半導体集積回路は、上記貫
通線セルC10上で、貫通配線路L10,L20の隙間に何も
配していない。この隙間は貫通配線路(多層の配線層の
うち下層の配線層)のデザインルールで許される最小の
スペーシングよりも数倍大きいため、貫通線セルC10
設けることによってかなりの無駄が生じていると考えら
れる。
【0008】そこで、この発明の目的は、貫通線セル上
で貫通配線路の本数を増やして空間の無駄を少なくし、
これにより、チップ面積を縮小でき、動作速度を高める
ことができる半導体集積回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の半導体集積回路は、基板上に、それぞれ
複数の素子を有する複数のセルを配列してなるセル列を
所定間隔あけて配置し、上記セル列とセル列との間の配
線領域に上記セルを接続する多層の配線層からなる素子
用配線路を設けるとともに、上記セル列内に1格子間隔
を有する貫通線セルを設け、この貫通線セル上に、上記
多層の配線層のうちの一つの配線層からなり、上記セル
列を貫通して上記セルを接続する貫通配線路を設けて、
所定の機能を持つ回路を構成した半導体集積回路におい
て、上記貫通配線路として、上記貫通線セルのコーナー
をなす第1の格子点上を通り、貫通線セルの領域内をコ
の字状に屈曲して、セル列に関して上記第1の格子点と
対称な第2の格子点上を通る第1の配線路と、上記第1
の格子点の隣で上記貫通線セルの隣のセルに属する第3
の格子点上を通り、上記隣のセル内を屈曲して上記貫通
線セルとの境界線上に延び、上記境界線の中央近傍上を
通り、さらに上記境界線上から上記隣のセル内に延びて
屈曲して、セル列に関して上記第3の格子点と対称な第
4の格子点を通る第2の配線路を備えたことを特徴とし
ている。
【0010】また、上記複数のセルがそれぞれ特定の機
能を有するスタンダードセルであるのが望ましい。
【0011】
【作用】この発明の半導体集積回路では、貫通配線路は
第1の配線路と第2の配線路を備える。上記第1の配線
路は、貫通線セルのコーナーおよび貫通線セル内を通っ
て貫通線セル当たり2本設けられる。同様に、上記第2
の配線路は貫通線セルの両隣のセルと貫通線セル側の境
界線とを通って貫通線セル当たり2本設けられる。すな
わち、貫通線セル当たりの貫通配線路の本数が、従来に
比して倍増する。したがって、空間の無駄が少なくなっ
て、チップ面積が縮小される。また、配線長が相対的に
短くなって、動作速度が高まる。
【0012】また、上記複数のセルがそれぞれ特定の機
能を有するスタンダードセルである場合、上記半導体集
積回路はスタンダードセル方式の半導体集積回路にな
る。
【0013】
【実施例】以下、この発明の半導体集積回路を実施例に
より詳細に説明する。
【0014】図1は一実施例のスタンダードセル方式の
半導体集積回路を示している。同図(a)は上記半導体集
積回路を構成する貫通線セルC1、同図(b)は特定の機能
を有するスタンダードセル(5メッシュからなる)C2
同図(c)は上記貫通線セルC1とスタンダードセルC2
を組み合わせた状態をそれぞれ示している。
【0015】同図(a)に示すように、上記貫通線セルC1
は、1格子間隔W内に、多層の配線層のうちの下層の配
線層で形成される貫通配線路として、第1の配線路L1,
2と、第2の配線路L3,L4の一部を構成する部分配線
路L33,L43とを備えている。上記第1の配線路L1は、
この貫通線セルC1のコーナーをなす第1の格子点15a
上を通り、貫通線セルC1の領域内をコの字状に屈曲し
て、セル列に関して第1の格子点15aと対称な第2の
格子点15b上を通っている。また、第1の配線路L
2は、この貫通線セルC1のコーナーをなす第1の格子点
14a上を通り、貫通線セルC1の領域内を第1の配線路
1と対称にコの字状に屈曲して、セル列に関して第1
の格子点14aと対称な第2の格子点14b上を通ってい
る。上記部分配線路L33は格子点15a,15bを結ぶ境
界線に沿って設けられ(格子点15a,15b近傍を除
く)、また、部分配線路L43は格子点14a,14bを結ぶ
境界線に沿って設けられている(格子点14a,14b近傍
を除く)。なお、第1の配線路L1,L2の間、第1の配線
路L1と部分配線路L33との間および第1の配線路L2
部分配線路L43との間の隙間は、いずれもデザインルー
ル上問題が無い距離だけ離間している。
【0016】また、同図(b)に示すように、上記スタン
ダードセルC2は、多層の配線層のうちの下層の配線層
で形成される貫通配線路として、第2の配線路L3の一
部を構成する部分配線路L31,L32,L34と、第2の配線
路L4の一部を構成する部分配線路L41,L42,L44とを
備えている。上記部分配線路L31は、このセルC2のコ
ーナーをなす格子点15aの隣の格子点(第3の格子点)
16a上を通り、セルC2内をL字状に屈曲してセルC2
の境界線まで延びている。部分配線路L32は、上記部分
配線路L31に連なり、セルC2の境界線に沿って上記格
子点15aとセル列に関して対称な格子点15b近傍まで
延びている。部分配線路L34は、上記部分配線路L32
連なり、セルC2の内側へ延び、L字状に屈曲して、セ
ル列に関して上記格子点16aと対称な第4の格子点1
6b上を通っている。同様に、上記部分配線路L41は、
このセルC2のコーナーをなす格子点20aの隣の格子点
(第3の格子点)19a上を通り、セルC2内をL字状に屈
曲してセルC2の境界線上まで延びている。部分配線路
42は、上記部分配線路L41に連なり、セルC2の境界
線に沿って上記格子点20aとセル列に関して対称な格
子点20b近傍まで延びている。部分配線路L44は、上
記部分配線路L42に連なり、セルC2の内側へ延びてL
字状に屈曲して、セル列に関して上記格子点19aと対
称な第4の格子点19b上を通っている。
【0017】上記貫通線セルC1とスタンダードセル
2,C2とを組み合わせてセル列を構成した場合、同図
(c)に示すように、部分配線路L32とL33、部分配線路
42とL43とが合わさって、所定の幅を有する貫通配線
路L3,貫通配線路L4が形成される。これらの貫通配線
路L3,L4の間には貫通配線路L1,貫通配線路L2が通っ
ている。したがって、1つの貫通線セルC1当たりの貫
通配線路の本数が4本となり、従来に比して倍増する。
この結果、この半導体集積回路では、セル列を迂回する
配線路の数を減少させることができ、空間の無駄を少な
くすることができる。これにより、チップ面積を縮小で
き、動作速度を高めることができる。
【0018】なお、上記スタンダードセルC2では、セ
ルの境界は格子点15a,15b,200a,20bを結ぶ格
子線上に設けられ、入力端子T1は格子点17a,17b、
出力端子T2は格子点18a,18bに置かれている。破線
で囲まれた領域A2内には、トランジスタや、入出力端
子とトランジスタとを接続する素子用配線路、コンタク
トなどが設けられる(入力1系統、出力1系統の回路を
構成する)。上記第3の格子点16a,19aおよび第4の
格子点16b,19bは、素子が存在しない余白部分であ
り、通常のスタンダードセルでは使用されていない。し
たがって、これらの格子点を貫通配線路に利用すること
によって、セル面積が増大することは殆んどない。仮に
セル面積を増大させるとしても1格子間隔程度の増大で
済み、貫通配線路の本数を増やすことによるチップ面積
低減効果のほうが大きいと言える。
【0019】
【発明の効果】以上より明らかなように、この発明の半
導体集積回路は、貫通配線路として、貫通線セルのコー
ナーおよび貫通線セル内を通って貫通線セル当たり2本
設けることができる第1の配線路と、貫通線セルの両隣
のセルと貫通線セル側の境界線とを通って貫通線セル当
たり2本設けることができる第2の配線路を備えてい
る。したがって、貫通線セル当たりの貫通配線路の本数
を、従来に比して倍増できる。この結果、セル列を迂回
する配線路の本数を低減でき、空間の無駄を少なくして
チップ面積を縮小できる。また、配線長を相対的に短く
することができ、動作速度を高めることができる。
【0020】また、上記複数のセルがそれぞれ特定の機
能を有するスタンダードセルである場合、スタンダード
セル方式の半導体集積回路を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施例のスタンダードセル方式
の半導体集積回路を示す図である。
【図2】 従来のスタンダードセル方式の半導体集積回
路を示す図である。
【符号の説明】
2 素子領域 C1 貫通線セル C2 スタンダードセル L1,L2 第1の配線路 L3,L4 第2の配線路 L31,L32,L33,L34,L41,L42,L43,L44 部分配線
路 T1 入力端子 T2 出力端子 13a,13b,14a,14b,…,20a,20b 格子点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/82

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に、それぞれ複数の素子を有する
    複数のセルを配列してなるセル列を所定間隔あけて配置
    し、上記セル列とセル列との間の配線領域に上記セルを
    接続する多層の配線層からなる素子用配線路を設けると
    ともに、上記セル列内に1格子間隔を有する貫通線セル
    を設け、この貫通線セル上に、上記多層の配線層のうち
    の一つの配線層からなり、上記セル列を貫通して上記セ
    ルを接続する貫通配線路を設けて、所定の機能を持つ回
    路を構成した半導体集積回路において、 上記貫通配線路として、上記貫通線セルのコーナーをな
    す第1の格子点上を通り、貫通線セルの領域内をコの字
    状に屈曲して、セル列に関して上記第1の格子点と対称
    な第2の格子点上を通る第1の配線路と、上記第1の格
    子点の隣で上記貫通線セルの隣のセルに属する第3の格
    子点上を通り、上記隣のセル内を屈曲して上記貫通線セ
    ルとの境界線上に延び、上記境界線の中央近傍上を通
    り、さらに上記境界線上から上記隣のセル内に延びて屈
    曲して、セル列に関して上記第3の格子点と対称な第4
    の格子点を通る第2の配線路を備えたことを特徴とする
    半導体集積回路。
  2. 【請求項2】 上記複数のセルがそれぞれ特定の機能を
    有するスタンダードセルであることを特徴とする請求項
    1に記載の半導体集積回路。
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