JP2947219B2 - Wiring structure of standard cell type semiconductor integrated circuit - Google Patents
Wiring structure of standard cell type semiconductor integrated circuitInfo
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Description
【発明の属する技術分野】本発明はスタンダードセル方
式の半導体集積回路装置の配線構造に関する。The present invention relates to a wiring structure of a standard cell type semiconductor integrated circuit device.
【0001】[0001]
【従来の技術】従来のスタンダードセル方式の多層配線
構造では、一つの配線層について一種類の配線ピッチ
(配線ピッチとは配線の幅と配線間の間隔を合計したも
のをいう)で配線を行っていた。この配線ピッチは製造
技術上の限界によって決まってくるので、通常、製造時
に平坦性に優れた下層配線では小さく(厚さも薄く)、
上層配線ではピッチは広く(厚さは厚く)なっていた。
また基本セルのピッチもどちらかの配線層(通常は下層
の配線層)のピッチにあわせて(通常セルのサイズは配
線ピッチに対して大きいので下層配線のピッチの整数倍
のサイズで)設計されていた。2. Description of the Related Art In a conventional standard cell type multilayer wiring structure, wiring is performed at one kind of wiring pitch for one wiring layer (the wiring pitch is the sum of the wiring width and the distance between wirings). I was Since this wiring pitch is determined by limitations in the manufacturing technology, it is usually small (thin thickness) for lower-layer wiring with excellent flatness during manufacturing.
In the upper layer wiring, the pitch was wide (thick).
Also, the pitch of the basic cell is designed to match the pitch of either wiring layer (usually the lower wiring layer) (usually, the cell size is larger than the wiring pitch, so it is an integral multiple of the lower wiring pitch). I was
【0002】[0002]
【発明が解決しようとする課題】第一の問題点は、上述
した従来の技術では一つの配線層について一種類の配線
ピッチで配線を行っているため、等しい主軸をもつ下層
配線と上層配線との相対位置が一致する点は各々の配線
ピッチの最小公倍数に等しい範囲に一回しか現れないと
いう点である。また、基本セルのピッチもどちらかの配
線層のピッチに合わせて設定されるので、基本セルの端
子と配線の格子とが同じ相対位置になる点もその最小公
倍数に等しい範囲でしか繰り返されないという点であ
る。このような構造をもつスタンダードセル方式のLS
I(大規模集積回路)では回路の一部についてセルの配
置・配線を行ったのち、その結果をチップ全体またはよ
り広い回路の範囲についての配置・配線に引き継ごうと
したとき制約を受けることになる。すなわち、スタンダ
ード方式のLSIにおいてそのセルの配置位置はセルの
ピッチの単位で移動可能であるのに、配線のピッチがそ
の(移動距離の)約数に等しくないときには移動後の配
線が正しい格子に乗らなくなるため移動できなくなると
いうことである。The first problem is that, in the above-mentioned prior art, wiring is performed at one kind of wiring pitch for one wiring layer. Is that they appear only once in a range equal to the least common multiple of each wiring pitch. Further, since the pitch of the basic cell is set in accordance with the pitch of one of the wiring layers, the point where the terminal of the basic cell and the grid of the wiring are at the same relative position is repeated only in a range equal to the least common multiple thereof. That is the point. Standard cell type LS having such a structure
In I (large-scale integrated circuits), after placing and wiring cells for a part of the circuit, the results are subject to restrictions when trying to transfer the results to the whole chip or to the placement and wiring for a wider circuit range. become. In other words, in the standard LSI, the cell arrangement position can be moved in units of cell pitch, but if the wiring pitch is not equal to a divisor (of the moving distance), the moved wiring will be in the correct grid. It means that you can not move because you can not get on.
【0003】第2の問題点は、従来の技術ではCADツ
ールを用いて配線を行うときに配線可能な経路が多いた
め処理に時間がかかるという点である。[0003] The second problem is that in the conventional technique, when wiring is performed using a CAD tool, there are many routes that can be wired, so that it takes time to process.
【0004】第3の問題点は、ピッチが小さく(通常、
配線の幅が狭く、配線の厚さが薄い)下層配線は上層配
線に比べEM耐性が小さく、信号全体のEM耐性がここ
で決まってくるという点である。[0004] The third problem is that the pitch is small (usually,
The lower layer wiring has a lower EM resistance than the upper layer wiring, and the EM resistance of the entire signal is determined here.
【0005】第4の問題点は単位長さあたりの配線のR
Cはそのピッチによって決まってしまうので、特定の信
号に対して高速化のため低容量、低抵抗の配線が必要な
場合には複数のピッチに1本の配線を通す必要があり、
配線性が悪化してしまうということである。[0005] The fourth problem is that the R
Since C is determined by the pitch, if a low-capacity, low-resistance wiring is required for a specific signal to increase the speed, it is necessary to pass one wiring at a plurality of pitches.
That is, the wiring property is deteriorated.
【0006】本発明の目的は集積回路の集積度の向上、
EM耐性の向上、高速化および設計の効率化を達成でき
る配線構造を提供することにある。An object of the present invention is to improve the degree of integration of an integrated circuit,
An object of the present invention is to provide a wiring structure capable of improving EM resistance, achieving high speed, and improving design efficiency.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の主軸を等しくす
る第1の配線ピッチで配線される第1の配線層と、第2
の配線ピッチで配線される第2の配線層とを有するスタ
ンダードセル方式の半導体集積回路では、前記第1の配
線層および前記第2の配線層の配線の相対的な位置関係
が等しくなる箇所が、前記第1の配線層および第2の配
線層にそれぞれ1種類のピッチしか存在しない場合に比
べて少ない繰り返し数で存在するように、前記第1の配
線層または第2の配線層に第3の配線ピッチでの配線が
挿入されている。According to the present invention, a first wiring layer which is wired at a first wiring pitch to make the main axes equal, a second wiring layer,
In the semiconductor integrated circuit of the static <br/> Ndadoseru scheme and a second wiring layer to be wired in the wiring pitch of the first distribution
A portion where the relative positional relationship between the wiring of the wiring layer and the wiring of the second wiring layer is equal is determined by the first wiring layer and the second wiring layer.
The first arrangement has a smaller number of repetitions than the case where only one kind of pitch exists in each of the line layers.
The wiring at the third wiring pitch is formed on the wiring layer or the second wiring layer.
Has been inserted .
【0008】上記の手段によって、下層および上層の配
線層格子の相対位置が基本セルのピッチの整数倍に等し
いセルの移動を行えるピッチの範囲で同じになるように
繰り返せるため、回路の一部についてセルの配置・配線
を行ったのち、その結果をチップ全体またはより広い回
路の範囲についての配置・配線に引き継ごうとしたとき
自由に移動させることができるようになる。The above means can be repeated so that the relative positions of the lower and upper wiring layer grids are the same within a pitch range in which cells can be moved equal to an integral multiple of the basic cell pitch. After arranging and wiring the cells, the result can be freely moved when the result is to be taken over by arranging and wiring for the entire chip or a wider circuit range.
【0009】また、従来の技術に比べ下層および上層の
配線層格子の相対位置が一致する点が小さい範囲で繰り
返されるため、CADツールを用いて配線を行うときに
配線可能な経路が少なくなるので処理が短時間で終了す
るようになる。Further, since the point where the relative positions of the lower and upper wiring layer grids coincide with each other is repeated in a small range as compared with the prior art, the number of routes that can be routed when wiring is performed using a CAD tool is reduced. Processing is completed in a short time.
【0010】また、EMが厳しい配線に対して下層の配
線を使用する必要がある場合には、ピッチの広い部分を
通る配線で幅の広いものを使用することによってEM上
の制限を緩めることができる。When it is necessary to use a lower layer wiring for a wiring with severe EM, it is possible to relax the restriction on the EM by using a wide wiring passing through a wide pitch portion. it can.
【0011】また、高速化の必要な信号に対して幅の広
いもの(低抵抗)または配線間隔の広いもの(低容量)
を使用することで配線性を悪化させることなく遅延の小
さい配線を実現することができる。A signal having a wide width (low resistance) or a wide wiring interval (low capacitance) for a signal requiring a high speed operation
With the use of, a wiring with a small delay can be realized without deteriorating the wiring property.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】図1は本発明を実施した場合のス
タンダードセルの配置およびその配線の状態を示す図で
ある。FIG. 1 is a diagram showing the arrangement of standard cells and the state of their wiring when the present invention is implemented.
【0013】図2は本発明の作用を示すための図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing the operation of the present invention.
【0014】LSIの一部の回路10はスタンダードセ
ルのファンクションブロック(高さは8ミクロン)1,
2,3および4と、それらの間の配線5,6,7,8,
9および10とから構成され、配置・配線が図1のごと
くに行われている。図の左に示した線は第1層の配線ピ
ッチ(等間隔、例えば1ミクロン)を示し、図の右に示
した線は第3層(第1層と主軸を等しくする配線)の配
線ピッチ(間隔がxの箇所(1.48ミクロン)とyの
箇所(2.08ミクロン)が存在する)を示している。
点線で示しているのは第1層の配線と第3層の配線とが
一致する箇所であり、第1層配線については8本に1
回、第3層配線については5本に1回の割合で存在す
る。また、基本セルの縦方向ピッチに対しては1セルの
高さと第3層配線の5本が繰り返すピッチが一致するた
めセルの端子1a,1b,2a,2b,3a,3bおよ
び4aの位置と配線の位置も一致する。A part of the circuit 10 of the LSI is a function block of standard cells (having a height of 8 microns).
2, 3, and 4, and wirings 5, 6, 7, 8,
9 and 10, and the arrangement and wiring are performed as shown in FIG. The line shown on the left of the drawing shows the wiring pitch of the first layer (equal spacing, for example, 1 micron), and the line shown on the right of the drawing is the wiring pitch of the third layer (wiring having the same principal axis as the first layer). (There is a location with an interval of x (1.48 microns) and a location of y (2.08 microns)).
Dotted lines indicate locations where the first layer wiring and the third layer wiring match, and the first layer wiring is one in eight.
For the third and third layer wirings, one out of five wirings exists. In addition, since the height of one cell and the pitch at which the five third-layer wirings are repeated coincide with the vertical pitch of the basic cell, the positions of the terminals 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, and 4a of the cell are different from those of the cell. The wiring positions also match.
【0015】従って図2に示すようにLSI11内です
でに配置・配線を行った領域10を移動させて10′と
するとき縦方向には8ミクロンを単位として自由に移動
させることができる。Therefore, as shown in FIG. 2, when the area 10 which has been arranged and wired in the LSI 11 is moved to 10 ', the area can be freely moved in the vertical direction in units of 8 microns.
【0016】また、8ミクロンの繰り返し範囲に存在す
る格子の数は第1層8ケ+第3層5ケ−1(一致)=1
2ケであり、第3層の配線ピッチが均一で1.48ミク
ロンであるときの13ケまたは14ケに比べて少ない。Also, the number of gratings existing in the 8 micron repetition range is 8 for the first layer + 5 for the third layer-1 (coincidence) = 1.
2, which is smaller than 13 or 14 wirings when the wiring pitch of the third layer is uniform and 1.48 microns.
【0017】図3は本発明の他の実施例を示す平面図で
ある。xおよびyの複数の配線ピッチに対して配線の幅
lおよび配線の間隔wをx=l1+w1、y=l2+w
1とすると配線bの抵抗Rbは配線aの抵抗Raに対し
てRb=(l1/l2)・Raとなる。またEM耐性も
l1とl2の比に従って向上するので電流密度の高い配
線に対して幅の広い配線を使用することで高速化を果た
すことができる。また図4に示すようにx=l1+w
1、y=l1+w2とすると配線bの隣接配線間容量は
cy=(w1/w2)・cxとなり負荷が減少するため
その配線を利用する信号の高速化を果たすことができ
る。FIG. 3 is a plan view showing another embodiment of the present invention. For a plurality of wiring pitches x and y, the wiring width l and the wiring spacing w are x = 11 + w1, y = 12 + w
If it is set to 1, the resistance Rb of the wiring b becomes Rb = (11/12) · Ra with respect to the resistance Ra of the wiring a. Further, the EM resistance is improved in accordance with the ratio between l1 and l2, so that a high-speed operation can be achieved by using a wide wiring for a wiring having a high current density. As shown in FIG. 4, x = l1 + w
If 1, y = l1 + w2, the capacitance between the adjacent wirings of the wiring b becomes cy = (w1 / w2) · cx, and the load decreases, so that the speed of a signal using the wiring can be increased.
【0018】[0018]
【発明の効果】第一の効果は、図1および図2に示した
ように、本発明により回路の一部について配置・配線を
行った結果がより広い範囲の設計でそのまま使用できる
ことである。The first effect is that, as shown in FIGS. 1 and 2, the result of arranging and wiring a part of the circuit according to the present invention can be used as it is in a wider range of designs.
【0019】その理由は配置したセルの端子およびそれ
に接続された上層および下層の配線の相対位置がセルを
移動させた場合でも変わらないためである。The reason is that the relative positions of the terminals of the arranged cells and the upper and lower wiring layers connected thereto are not changed even when the cells are moved.
【0020】第二の効果は、配線処理の迅速化がはかれ
る点である。The second effect is that the wiring processing can be speeded up.
【0021】その理由は、図1に示した例で、仮想配線
格子の数が少なくなるためである。The reason is that the number of virtual wiring grids is reduced in the example shown in FIG.
【0022】第三の効果は配線性を犠牲にすることなし
に高EM耐性、低抵抗の配線が得られることである。A third effect is that a wiring with high EM resistance and low resistance can be obtained without sacrificing the wiring properties.
【0023】その理由は図3に示したように配線ピッチ
の広くなったところで配線の幅を太くできるためであ
る。The reason is that as shown in FIG. 3, the width of the wiring can be increased where the wiring pitch is widened.
【0024】第四の効果は配線性を犠牲にすることなし
に低容量の配線を得られることである。A fourth effect is that a low-capacity wiring can be obtained without sacrificing the wiring properties.
【0025】その理由は図4に示したように配線ピッチ
の広くなったところで配線の間隔を大きくできるためで
ある。The reason is that, as shown in FIG. 4, the wiring interval can be increased where the wiring pitch becomes wide.
【図1】本発明の実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の作用を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing the operation of the present invention.
【図3】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図4】本発明の他の実施例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図5】従来例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional example.
1〜4 スタンダードセルのファンクションブロック
(セル) 5,7 第1層配線 6,9 第3層配線 8,10 第2層配線 1a,1b,2a,2b,3a,3b,4a セルの
入出力端子 11 LSIの回路の一部 12 LSI(半導体集積回路)1-4 Standard cell function blocks (cells) 5,7 First layer wiring 6,9 Third layer wiring 8,10 Second layer wiring 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a Cell input / output terminals 11 Part of LSI circuit 12 LSI (semiconductor integrated circuit)
Claims (1)
線される第1の配線層と、第2の配線ピッチで配線され
る第2の配線層とを有するスタンダードセル方式の半導
体集積回路において、前記第1の配線層および前記第2の配線層 の配線の相対
的な位置関係が等しくなる箇所が、前記第1の配線層お
よび第2の配線層にそれぞれ1種類のピッチしか存在し
ない場合に比べて少ない繰り返し数で存在するように、
前記第1の配線層または第2の配線層に第3の配線ピッ
チでの配線が挿入されていることを特徴とする半導体集
積回路の配線構造。A first wiring pitch for equalizing the main axes;
A first wiring layer to be wired and a second wiring pitch
That in the semiconductor integrated circuit of the second standard cell system having a wiring layer, the relative positional relationship is equal portion of the wiring of the first wiring layer and the second wiring layer, the first wiring Layer
And the second wiring layer has a smaller number of repetitions as compared with the case where only one kind of pitch exists ,
A third wiring pin is provided on the first wiring layer or the second wiring layer.
A wiring structure for a semiconductor integrated circuit, wherein wiring is inserted in the switch.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12442897A JP2947219B2 (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Wiring structure of standard cell type semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12442897A JP2947219B2 (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Wiring structure of standard cell type semiconductor integrated circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10321727A JPH10321727A (en) | 1998-12-04 |
JP2947219B2 true JP2947219B2 (en) | 1999-09-13 |
Family
ID=14885251
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12442897A Expired - Lifetime JP2947219B2 (en) | 1997-05-14 | 1997-05-14 | Wiring structure of standard cell type semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2947219B2 (en) |
-
1997
- 1997-05-14 JP JP12442897A patent/JP2947219B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10321727A (en) | 1998-12-04 |
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