JP3061172B2 - Semiconductor integrated device - Google Patents

Semiconductor integrated device

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JP3061172B2
JP3061172B2 JP8112386A JP11238696A JP3061172B2 JP 3061172 B2 JP3061172 B2 JP 3061172B2 JP 8112386 A JP8112386 A JP 8112386A JP 11238696 A JP11238696 A JP 11238696A JP 3061172 B2 JP3061172 B2 JP 3061172B2
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Japan
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wiring
layer
semiconductor integrated
integrated device
layers
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建基 石井
勝喜 鈴木
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、半導体集積装置に
係り、特に、信号配線層が4層以上の多層配線構造を有
する半導体集積装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated device, and more particularly to a semiconductor integrated device having a multi-layer wiring structure having four or more signal wiring layers.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積装置のチャネル配線に関する
従来技術として、例えば、ディー エー コンファレン
ス(1977年)第298頁〜第302頁〔DA Conf
erence(1977)pp298〜302〕に記載された
技術が知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional technique relating to channel wiring of a semiconductor integrated device, for example, DA Conference (1977), pp. 298-302 [DA Conf.
erence (1977) pp 298-302].

【0003】この従来技術は、4層の配線層を用いて信
号配線を行うものであり、通常、その配線形態として5
つのタイプのものが使用される。
In this prior art, signal wiring is performed using four wiring layers.
Two types are used.

【0004】以下、従来技術による配線の形態を図面に
より説明する。
[0004] The form of wiring according to the prior art will be described below with reference to the drawings.

【0005】図8は前記従来技術による4層配線を行っ
た場合の配線形態の例を示す図、図9、図10は第1層
の配線の第4層への引き出しを説明する図、図11〜図
13は従来技術による配線に未配線を生じることを説明
する図である。図8〜図13において、1は端子、2は
第1層配線、3は第2層配線、4は第3層配線、5は第
4層配線、6はスルーホール、7はセル列、8は貫通ス
ルーホールである。
FIG. 8 is a view showing an example of a wiring form when the four-layer wiring according to the prior art is performed, and FIGS. 9 and 10 are views for explaining the drawing of the first-layer wiring to the fourth layer. FIGS. 11 to 13 are diagrams for explaining that unwiring occurs in the wiring according to the conventional technique. 8 to 13, reference numeral 1 denotes a terminal, 2 denotes a first layer wiring, 3 denotes a second layer wiring, 4 denotes a third layer wiring, 5 denotes a fourth layer wiring, 6 denotes a through hole, 7 denotes a cell column, 8 Is a through hole.

【0006】一般に、半導体集積装置は、その内部に、
ゲート等の回路素子を構成するセル列が多数形成されて
おり、これらのセル列の間に配線のための複数の配線層
を有する配線領域が設けられ、この配線領域において端
子相互間が接続されて、各種機能回路を備えるように構
成される。そして、セル列に設けられる端子は、通常、
最下層に設けられ、複数の配線層に引き出されて相互に
接続される。
In general, a semiconductor integrated device has
A large number of cell columns constituting circuit elements such as gates are formed, and a wiring region having a plurality of wiring layers for wiring is provided between these cell columns. In this wiring region, terminals are connected to each other. Therefore, it is configured to include various functional circuits. The terminals provided in the cell row are usually
It is provided in the lowermost layer and is drawn out to a plurality of wiring layers and connected to each other.

【0007】前述した従来技術においては、通常、図8
に例示するような形態により、前述した端子間接続が行
われる。
[0007] In the above-mentioned prior art, generally, FIG.
The above-described inter-terminal connection is performed in the form illustrated in FIG.

【0008】図8(a)は、隣合うセル列7の端子相互間
を接続する場合のタイプIの例を示しており、この場
合、端子1からの配線は、まず、双方から第1層に引き
出されて、第1層配線2を介してスルーホール6により
第2層に引き出され、この第2層における第2層配線3
により相互に接続される。
FIG. 8A shows an example of type I in which terminals of adjacent cell rows 7 are connected to each other. In this case, the wiring from the terminal 1 is first connected to the first layer from both sides. To the second layer through the through hole 6 through the first layer wiring 2, and to the second layer wiring 3 in the second layer.
Are connected to each other.

【0009】図8(b)、(c)は、図示セル列7の一方の
端子1から、他方の隣接するセル列を越えて図示しな
い、例えば、他のセル列の端子への接続を行うタイプI
I、タイプIII の例を示している。すなわち、この例の
場合、前述の場合と同様に、端子1からの配線は、第1
層配線2、スルーホール6を経て第2層配線3に引き出
された後、さらに、スルーホール6を介して、第3層に
引き出され、第3層配線4を介して、図示しない他のセ
ル列等に接続される。
FIGS. 8 (b) and 8 (c) show a connection from one terminal 1 of the illustrated cell row 7 to a terminal of another cell row, not shown, beyond the other adjacent cell row. Type I
Examples of type I and type III are shown. That is, in this example, the wiring from the terminal 1 is the first
After being drawn out to the second layer wiring 3 through the layer wiring 2 and the through hole 6, it is further drawn out to the third layer through the through hole 6, and is drawn through the third layer wiring 4 to another cell (not shown). Connected to columns and the like.

【0010】図8(d)、(e)は、図示配線領域を通過し
て、図示していない他の部分にあるセル列等に接続され
る配線のタイプIV、V例を示している。タイプIVの例の
場合、第3層配線4を介して、図示しない他の領域から
図示配線領域に至り、この配線領域内の第2層配線3に
より接続が行われる。またタイプVの場合、第3層配線
4を介して、同様に図示配線領域に至り、この配線領域
内の第4層配線5により接続が行われる。
FIGS. 8 (d) and 8 (e) show examples of wiring types IV and V which pass through the wiring area shown and are connected to a cell column or the like in another part not shown. In the case of the type IV example, another area (not shown) is connected to the illustrated wiring area via the third-layer wiring 4, and the connection is made by the second-layer wiring 3 in this wiring area. In the case of type V, the wiring similarly reaches the illustrated wiring area via the third-layer wiring 4 and is connected by the fourth-layer wiring 5 in this wiring area.

【0011】前述したように、従来技術による4層配線
は、5種類の配線形態による配線を行うことができる
が、この従来技術は、通常セル列の端子が下の層にある
ため、下の層を使用して配線を行うことが多くなり、第
4層配線を有効に利用することができないものである。
すなわち、図8に示す例では、タイプVの場合にのみ、
第4層を利用できるだけである。
As described above, the four-layered wiring according to the prior art can perform wiring in five types of wiring forms. However, in this prior art, since the terminals of the cell row are usually in the lower layer, In many cases, wiring is performed using layers, and the fourth layer wiring cannot be used effectively.
That is, in the example shown in FIG.
Only the fourth layer can be used.

【0012】また、前記従来技術は、端子1からの引出
し配線が第1層となるため、タイプVの配線形態によ
り、すなわち、第4層配線5を用いた配線形態により端
子相互間の接続を行おうとすると、図9に示すように、
第2層配線3を介して第3層へ端子からの配線を引き出
し、この第3層配線4を第4層配線5により接続する必
要があり、このため、第2及び第3層の配線が増加して
しまうという問題を生じる。
In the prior art, since the lead-out wiring from the terminal 1 is the first layer, the connection between the terminals is established by the wiring form of the type V, that is, by the wiring form using the fourth-layer wiring 5. If you try to do this, as shown in FIG.
It is necessary to draw a wiring from a terminal to the third layer via the second-layer wiring 3 and connect the third-layer wiring 4 with the fourth-layer wiring 5. Therefore, the wirings of the second and third layers need to be connected. There is a problem that it increases.

【0013】また、前述の場合、端子1が接続される第
1層配線2から第4層配線5へは、図10に示すよう
に、貫通スルーホール8により接続することが可能であ
るが、これはスルーホールを3段重ねることになり、構
造上弱くなるので、製造時の歩留りが低下するため、好
ましくない。従って、前述のような最下層から最上層へ
の配線は、各配線層を順に渡って行われるのが一般的で
ある。そして、もし、貫通スルーホールを用いた場合に
おいても、第2層、第3層のスルーホールが他の配線の
妨げとなるのて好ましくない。
In the case described above, the first layer wiring 2 to which the terminal 1 is connected to the fourth layer wiring 5 can be connected by a through through hole 8 as shown in FIG. This is because the through holes are stacked in three stages, and the structure is weakened, so that the yield at the time of manufacturing is reduced, which is not preferable. Therefore, the wiring from the lowermost layer to the uppermost layer as described above is generally performed sequentially over each wiring layer. Also, even if a through-hole is used, it is not preferable because the through-holes in the second and third layers hinder other wiring.

【0014】また、前記従来技術は、配線層毎の使用率
を管理することなく、配線の縦径路を決定しているの
で、図11に示すように、端子B相互間を第2層配線3
によって接続すると、端子A相互間を結線することがで
きなくなるという問題点を生じてしまう。
In the prior art, the vertical path of the wiring is determined without managing the usage rate of each wiring layer. Therefore, as shown in FIG.
If they are connected, the problem arises that the terminals A cannot be connected to each other.

【0015】すなわち、図11は上層への引上げ配線を
x方向の配線層毎の分布に計上しない場合に未配線11
が発生することを示したもので、セルとセルとの間が配
線領域であり、チップを上から見た図である。
That is, FIG. 11 shows a case where the wiring pulled up to the upper layer is not included in the distribution for each wiring layer in the x-direction.
This is a view showing that a chip is viewed from above, in which a wiring area is provided between cells.

【0016】図11の例では、セル列7の間に1本の2
層用ピッチ9と2本の4層用ピッチ10とが配置され、
この位置の各層に、横方向の第2層配線3及び第4層配
線5を形成することができる。そして、図11に示すよ
うに、端子B相互間を第2層配線3によって接続する
と、第4層が空いているにもかかわらず、第2層配線を
確保することができないため、端子Aからの配線を第2
層配線3、第3層配線4を介して順に第4層に引き出す
ことができず、端子A相互間の接続は、貫通スルーホー
ルを使用しない限り不可能になり、未配線11が生じる
ことになる。
In the example of FIG. 11, one 2
A layer pitch 9 and two four-layer pitches 10 are arranged,
The second layer wiring 3 and the fourth layer wiring 5 in the horizontal direction can be formed in each layer at this position. Then, as shown in FIG. 11, when the terminals B are connected to each other by the second layer wiring 3, the second layer wiring cannot be secured even though the fourth layer is vacant. Second wiring
It cannot be drawn out to the fourth layer in order through the layer wiring 3 and the third layer wiring 4, and connection between the terminals A becomes impossible unless through through holes are used, and unwiring 11 occurs. Become.

【0017】図12は、従来技術によるセル列を渡った
配線の例で、端子C相互間を接続する配線のy方向の縦
径路を、x方向である横方向の配線層毎の使用率の和が
100%を越えるように割付けており、同一セル列内の
端子A相互間を接続することができず、未配線11が生
じることを示している。
FIG. 12 shows an example of a wiring across a cell row according to the prior art. In FIG. 12, the vertical path in the y direction of the wiring connecting the terminals C is defined as the usage rate of each wiring layer in the horizontal direction as the x direction. The sum is over 100%, indicating that the terminals A in the same cell row cannot be connected to each other, and the unwiring 11 occurs.

【0018】この例の場合、端子C相互間を接続する配
線のx方向配線層が第4層で、y方向配線層が第1層の
場合に、第2層、第3層で配線の折れ曲がりが発生し、
縦方向配線の使用率が100%を越えることになる。
In the case of this example, when the x-direction wiring layer of the wiring connecting the terminals C is the fourth layer and the y-direction wiring layer is the first layer, the wiring is bent at the second and third layers. Occurs,
The usage rate of the vertical wiring exceeds 100%.

【0019】また、図13は、従来技術による、x方向
の配線長が短い配線を第4層に割付けて、端子B相互間
及び端子C相互間の接続を行った例を示しており、この
場合、短い配線を第4層に多数引き出すため、第2層、
第3層の使用率もこれに伴って高くなり、端子A相互間
の接続が不可能になり、未配線11が生じることにな
る。
FIG. 13 shows an example in which a wiring having a short wiring length in the x direction is allocated to the fourth layer to connect the terminals B and the terminals C according to the prior art. In this case, in order to draw many short wires to the fourth layer, the second layer,
Accordingly, the usage rate of the third layer is also increased, so that connection between the terminals A becomes impossible, and unwiring 11 is generated.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
技術は、端子層から3層以上離れた配線層(以後、上層
という)の配線についての配慮が充分でなく、上層を有
効に利用することができないという問題点を有し、ま
た、端子層から離れた上層を使うためには、上層への引
出し配線長が伸びるという問題点を有している。
As described above, in the prior art, the wiring in the wiring layer (hereinafter referred to as the upper layer) three or more layers away from the terminal layer is not sufficiently considered, and the upper layer is effectively used. In addition, there is a problem that it is impossible to use an upper layer remote from the terminal layer, and that the length of the lead wiring to the upper layer increases.

【0021】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、端子層から離れた上層への引出し配線長の伸び
を最小に抑え、端子層から離れた上層への引出し配線が
他の配線を妨げないようにし、上層の配線を高密度に行
うことを可能にし、未配線を無くした半導体集積装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to minimize the extension of the length of the lead wiring to the upper layer remote from the terminal layer, and to reduce the length of the lead wiring to the upper layer remote from the terminal layer by other wiring. An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated device which does not hinder wiring, enables high-density wiring in an upper layer, and eliminates non-wiring.

【0022】本発明の他の目的は、配線層毎の使用率が
100%を越えないように、配線層別の局所的な混雑の
ない半導体集積装置を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a semiconductor integrated device without local congestion for each wiring layer so that the usage rate of each wiring layer does not exceed 100%.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、端子層が最下層にあり配線層が4層以上の複数の配
線層により構成される半導体集積装置において、配線の
直線部分の配線長が実質的に長い配線から順に、各配線
が前記複数の配線層における上層の配線層から下層の配
線層に割り付けられるようにすることにより達成され
る。
According to the present invention, an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated device in which a terminal layer is a lowermost layer and a wiring layer is composed of a plurality of wiring layers of four or more layers. This is attained by arranging each wiring from the upper wiring layer to the lower wiring layer in the plurality of wiring layers in order from the wiring having a substantially longer wiring length.

【0024】また、前記目的は、前記複数の配線層のそ
れぞれの配線層の配線の方向を、隣り合う配線層の配線
の方向と直交するようにすることにより、あるいは、上
層への引出しの配線長の短縮のために、端子から最短の
固定径路を用いて配線を上層へ引出すようにするするこ
とにより達成される。
[0024] The object of the present invention is to make the wiring direction of each wiring layer of the plurality of wiring layers orthogonal to the wiring direction of the adjacent wiring layer, or to draw out the wiring to an upper layer. This is achieved by using a shortest fixed path from the terminal to lead the wiring to the upper layer for shortening the length.

【0025】なお、ここで言う固定径路とは、例えば、
セル単位毎に、端子から上層への配線径路をライブラリ
等に固定的に登録しておき、このセルを使用し、かつ上
層へ配線を引き出す場合には、このライブラリを参照し
て、いつも固定の径路で上層への引き出し配線を行うも
のであり、この配線の径路を固定径路という。
The fixed path mentioned here is, for example,
For each cell unit, the wiring route from the terminal to the upper layer is fixedly registered in a library or the like, and when using this cell and extracting the wiring to the upper layer, refer to this library and always use the fixed The lead-out wiring to the upper layer is performed by a path, and the path of this wiring is called a fixed path.

【0026】配線長の大きい配線を端子層から離れた上
層に割当てることにより、少ない配線数で上層の配線密
度を高くすることができ、最小の折れ曲がり又は貫通ス
ルーホール数で、上層を有効に利用することができる。
これにより、端子が最下層にある場合に、端子からの配
線を上層へ引き出すために、図9に示したように、配線
の両端点で折り曲がりが生じることを少なくすることが
でき、図10に示したような貫通スルーホールを使用す
ることを少なくすることができる。
By allocating the long wiring to the upper layer far from the terminal layer, the wiring density of the upper layer can be increased with a small number of wirings, and the upper layer can be effectively used with the minimum number of bends or the number of through holes. can do.
In this way, when the terminal is in the lowermost layer, it is possible to reduce the occurrence of bending at both ends of the wiring as shown in FIG. It is possible to reduce the use of through through holes as shown in FIG.

【0027】すなわち、一般に、図7(a)に示すよう
に、横方向配線の幹線長の大きさとその数とは、幹線長
が大きくなるに従ってその数が少なくなるという関係が
ある。従って、長さの大きい幹線のα%を上層に割り付
けることにより、図7(b)に示すように、横方向の全配
線長のβ%(α<β)を上層に割り付けることができ、
上層の有効利用を図ることができる。
That is, in general, as shown in FIG. 7A, there is a relationship between the size and the number of the trunk line lengths of the horizontal wirings, the number decreases as the trunk line length increases. Therefore, by assigning α% of the trunk line having a large length to the upper layer, β% (α <β) of the total wiring length in the horizontal direction can be assigned to the upper layer as shown in FIG. 7B.
The upper layer can be effectively used.

【0028】また、上層へ配線を上げる場合、上層への
折曲げ配線をあらかじめ最短径路の固定径路として用意
しておき、この固定経路を使用するようにすることによ
り、折り曲がり配線長を最小にすることができる。
In the case of raising the wiring to the upper layer, the bent wiring to the upper layer is prepared in advance as a fixed path of the shortest path, and this fixed path is used to minimize the length of the bent wiring. can do.

【0029】このような固定径路を用いるメリットは、
例えば、端子から上層までの配線がライブラリより自動
展開されて付加されるため、自動配線プログラムから見
ると、端子が最上層にあることになる点である。これに
より、本発明による半導体集積装置の配線を作成するた
めの自動配線プログラムは、従来のプログラムをそのま
ま実行し、第2、第3、第4の3層の配線層を使用した
配線を行い、1部の端子を1層に残した状態で、第1、
第2、第3層の配線を行えばよく、結果として、第1層
〜第4層の配線を従来の配線アルゴリズムを用いて行う
ことができる。
The advantage of using such a fixed path is as follows.
For example, since the wiring from the terminal to the upper layer is automatically developed and added from the library, the terminal is located on the uppermost layer from the viewpoint of the automatic wiring program. As a result, the automatic wiring program for creating the wiring of the semiconductor integrated device according to the present invention executes the conventional program as it is, performs wiring using the second, third, and fourth wiring layers, With some terminals left in one layer, the first,
The second and third layers of wiring may be performed, and as a result, the first to fourth layers of wiring can be performed using a conventional wiring algorithm.

【0030】また、固定経路を用いる別のメリットとし
て、最短径路で上層までの配線を定義することができる
ため、他の配線チャネル対する妨害を最小限にすること
ができる点を挙げることができる。
Another advantage of using the fixed path is that the wiring to the upper layer can be defined by the shortest path, so that interference with other wiring channels can be minimized.

【0031】さらに、縦方向の径路を割付ける際、配線
層毎の使用率分布を把握しながら、使用率が平準化する
ように割付けを行って、縦方向の径路の配線層を決定す
ることは、図8に示したように横方向の径路の配線層を
も決定することになるので、上層の配線を高密度にする
ことができる。
Further, when allocating the vertical route, the allocation is performed so that the usage rate is equalized while determining the usage rate distribution for each wiring layer, and the wiring layer of the vertical path is determined. In this case, as shown in FIG. 8, the wiring layer of the horizontal path is also determined, so that the wiring of the upper layer can be made dense.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下、本発明による半導体集積装
置の一実施形態を図面により詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a semiconductor integrated device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明の一実施形態による半導体集
積装置の配線を作成する処理動作を説明するフローチャ
ート、図2は配線方向と配線層との関係を説明する図、
図3は固定経路による第4層への配線の引き出しを説明
する図、図4、図5、図6は本発明の実施形態による半
導体集積装置の配線経路の例を示す図である。図3〜図
6において、図の符号は図8〜図13の場合と同一であ
る。
FIG. 1 is a flowchart for explaining a processing operation for forming a wiring of a semiconductor integrated device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view for explaining a relationship between a wiring direction and a wiring layer,
FIG. 3 is a view for explaining the drawing of the wiring to the fourth layer by the fixed path, and FIGS. 4, 5, and 6 are views showing examples of the wiring path of the semiconductor integrated device according to the embodiment of the present invention. 3 to 6, the reference numerals in the drawings are the same as those in FIGS. 8 to 13.

【0034】まず、図2により、配線方向と配線層との
関係を説明する。
First, the relationship between the wiring direction and the wiring layer will be described with reference to FIG.

【0035】半導体集積装置における回路の配線方向と
層との関係は、図2に示すように、例えば、横方向に第
1層、第3層の配線層が、これらの配線層内の配線がそ
の厚さ方向に重なり合わないように設けられ、縦方向に
第2層、第4層の配線層が、これらの配線層内の配線が
その厚さ方向に重なり合わないように設けられるという
関係にある。
As shown in FIG. 2, the relationship between the wiring direction of the circuit and the layer in the semiconductor integrated device is, for example, as shown in FIG. The relationship that the wiring layers are provided so as not to overlap in the thickness direction, and the second and fourth wiring layers are provided in the vertical direction so that the wirings in these wiring layers do not overlap in the thickness direction. It is in.

【0036】従って、図2における点901と908と
を接続するために、第1層から第4層の全ての配線層を
用いて配線を行う場合、まず、第1層で点901〜90
2、次に、スルーホールで第2層に上がり、第2層で点
902〜903、スルーホールで第3層に上って、第3
層で点903〜904、そして、スルーホールで第4層
に上って、第4層で点904〜905の接続が行われ、
以下この逆の順序で点908までの配線が行われること
になる。
Accordingly, when wiring is performed using all the first to fourth wiring layers in order to connect the points 901 and 908 in FIG. 2, first, the points 901 to 90
2. Next, go up to the second layer by the through hole, go to the points 902 to 903 in the second layer, go up to the third layer by the through hole,
The points 903 to 904 in the layer and the connection to the points 904 to 905 are performed in the fourth layer by going up to the fourth layer in the through hole,
Thereafter, wiring up to the point 908 is performed in the reverse order.

【0037】前述から理解できるように、通常、第1層
から第3層に直接上がる配線を行うことはできず、ま
た、同様に第2層から第4層に直接上がる配線も行うこ
とができない。ただし、イレギュラーな径路を配線する
場、例外として可能な場合がある。
As can be understood from the above description, it is generally impossible to perform wiring directly rising from the first layer to the third layer, and similarly, it is also impossible to perform wiring directly rising from the second layer to the fourth layer. . However, when wiring an irregular path, there are cases where it is possible as an exception.

【0038】次に、前述した制約の下に、本発明の目的
を達成することのできる、すなわち、他の配線を妨げる
ことなく、高密度な上層の配線を有し、あるいは、スル
ーホールの数を最小にした本発明の一実施形態による半
導体集積装置の配線を作成する処理動作を図1のフロー
により説明する。
Next, under the above-described restrictions, the object of the present invention can be achieved, that is, a high-density upper-layer wiring can be provided without disturbing other wiring, or the number of through holes can be reduced. The processing operation for creating the wiring of the semiconductor integrated device according to the embodiment of the present invention, which minimizes the following, will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0039】(1)まず、配線層を意識することなく、
マクロ座標系によって、配線の概略径路を決定する(ス
テップ501)。
(1) First, without being aware of the wiring layer,
The approximate route of the wiring is determined by the macro coordinate system (step 501).

【0040】(2)次に、x方向の配線をマクロ座標系
での配線長の長い順にソートし、長いものから順に上の
配線層への割付けを行う。このとき、配線層毎の使用率
が100%越えないように、割付けを考慮する(ステッ
プ502、503)。
(2) Next, the wirings in the x direction are sorted in the order of the longest wiring length in the macro coordinate system, and the longest wirings are assigned to the upper wiring layers. At this time, allocation is considered so that the usage rate of each wiring layer does not exceed 100% (steps 502 and 503).

【0041】(3)x方向の配線層決定後、配線層毎の
使用率を更新し、全てのx方向の配線径路について、配
線層の割付け処理が終了したか否かを判定する(ステッ
プ504、505)。
(3) After determining the wiring layers in the x direction, the usage rate of each wiring layer is updated, and it is determined whether or not the wiring layer assignment processing has been completed for all the wiring paths in the x direction (step 504). , 505).

【0042】(4)ステップ505の判定で、全ての割
付け処理が終了していない場合、ステップ503からの
の処理を繰返し行い、全ての割付け処理が終了した場
合、y方向の概略径路について、x方向の配線層毎の使
用率が100%を越えないように、縦径路の位置を決定
する(ステップ506)。
(4) If it is determined in step 505 that all the allocation processing has not been completed, the processing from step 503 is repeated. If all the allocation processing has been completed, x is calculated for the general route in the y direction. The position of the vertical path is determined so that the usage rate of each wiring layer in the direction does not exceed 100% (step 506).

【0043】なお、前述したステップ503の割付け処
理は、配線長の短いものから順に下の配線層に割り付け
るように行ってもよい。
Note that the above-described allocation processing in step 503 may be performed so as to allocate the wiring to the lower wiring layer in ascending order of the wiring length.

【0044】本発明の一実施形態による半導体集積装置
は、前述した処理により、半導体集積装置内の配線を決
定して作成され、図4〜図6に示すような未配線のない
配線パターンを持つものとなる。
The semiconductor integrated device according to one embodiment of the present invention is prepared by determining the wiring in the semiconductor integrated device by the above-described processing, and has a wiring pattern without unwiring as shown in FIGS. It will be.

【0045】すなわち、図4は、従来技術による図11
に示した配線例に対応するものであり、配線作成時に第
4層への引き上げのため第2層を使用率に計上し、端子
B相互間の配線も第4層へ引き上げることにより配線を
行ったものである。
That is, FIG. 4 shows FIG.
The wiring is performed by raising the second layer to the utilization rate for raising the wiring to the fourth layer at the time of forming the wiring, and also raising the wiring between the terminals B to the fourth layer at the time of forming the wiring. It is a thing.

【0046】本発明の実施形態によれば、この場合、端
子A相互間の配線を第4層配線5を使用して配線するこ
とが可能となり、未配線のない配線を持った半導体集積
装置を得ることができる。
According to the embodiment of the present invention, in this case, the wiring between the terminals A can be wired using the fourth-layer wiring 5, and the semiconductor integrated device having the wiring without any unwiring can be provided. Obtainable.

【0047】図5は、従来技術による図12に示したセ
ル列を渡るときの配線例に対応するものである。この図
5に示す例では、図12の例が、x方向配線層が第4層
で、y方向配線層が第1層の場合に、第2層、第3層の
折れ曲がりが発生して、未配線11を生じているので、
これを考慮して、端子C相互間の配線のy方向径路を第
3層に割付けるようにすることがてき、これにより、未
配線のない半導体集積装置を得ることができる。
FIG. 5 corresponds to a wiring example when crossing a cell column shown in FIG. 12 according to the prior art. In the example shown in FIG. 5, in the example of FIG. 12, when the x-direction wiring layer is the fourth layer and the y-direction wiring layer is the first layer, the second and third layers are bent. Since the unwiring 11 has occurred,
In consideration of this, the path in the y direction of the wiring between the terminals C can be allocated to the third layer, whereby a semiconductor integrated device having no wiring can be obtained.

【0048】図6は、従来技術による図13に示したx
方向の配線長が短い配線を第4層に割付けて端子B相互
間を接続することによって、端子A相互間の配線が未配
線11となることを防止した例を示しており、図6に示
すように、x方向の配線長の長い配線から順に、端子A
相互間、端子C相互間の配線を第4層に割付けることに
よって、未配線のない半導体集積装置を得ることができ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a conventional x x shown in FIG.
FIG. 6 shows an example in which a wiring having a short wiring length in the direction is allocated to the fourth layer and the terminals B are connected to each other to prevent the wiring between the terminals A from becoming the non-wiring 11. As shown in FIG.
By allocating the wiring between the terminals and between the terminals C to the fourth layer, a semiconductor integrated device without any wiring can be obtained.

【0049】本発明の実施形態による半導体集積装置の
配線は、前述のように構成されるが、本発明の実施形態
は、セル列の端子を予め設定された固定経路による配線
を用いて上層に引き出す手段を併用することができる。
The wiring of the semiconductor integrated device according to the embodiment of the present invention is configured as described above. However, in the embodiment of the present invention, the terminals of the cell row are formed in the upper layer by using a wiring with a preset fixed path. Withdrawal means can be used together.

【0050】図3は固定経路により、セル列の端子を第
4層に引き出す様子を示しており、最下層にある端子
は、第1層から第4層に、その間の各層を介して最短の
距離で引き出されている。このような固定経路は、半導
体集積装置内の各セル対応に予め設定されライブラリに
保存されており、配線作成時に必要に応じて使用するこ
とができる。
FIG. 3 shows a state in which the terminals of the cell row are pulled out to the fourth layer by a fixed path. The terminal at the lowest layer is connected from the first layer to the fourth layer via the shortest via each layer therebetween. Have been pulled out by distance. Such a fixed path is set in advance in correspondence with each cell in the semiconductor integrated device and stored in a library, and can be used as needed at the time of wiring creation.

【0051】前述した本発明の実施形態は、配線層が4
層であるとして説明したが、本発明は、さらに多数の層
を備える多層の配線層に対しても適用することができ
る。
In the embodiment of the present invention described above, the wiring layer has four layers.
Although described as a layer, the present invention can also be applied to a multi-layered wiring layer having more layers.

【0052】前述した本発明の実施形態によれば、本発
明をマスタスライスLSIに適用した場合、チップ経路
を短くすることができ、また、未配線本数を少なくする
ことができ、また、カスタムLSIのチップ面積を縮小
でき、コストの低減を図ることができる。
According to the above-described embodiment of the present invention, when the present invention is applied to a master slice LSI, the chip path can be shortened, the number of unwired lines can be reduced, and a custom LSI can be used. Chip area can be reduced, and cost can be reduced.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、端
子層から離れた上層への引出し配線長の伸びを最小に抑
え、端子層から離れた上層への引出し配線が他の配線を
妨げないようにし、上層への配線を容易な、かつ、上層
の配線を高密度なものとし、未配線の無いものとするこ
とができる。
As described above, according to the present invention, the extension of the length of the lead wiring to the upper layer remote from the terminal layer is minimized, and the lead wiring to the upper layer remote from the terminal layer obstructs other wiring. In such a case, the wiring to the upper layer can be easily performed, and the wiring in the upper layer can be formed at a high density, and no wiring can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態による半導体集積装置の配
線を作成する処理動作を説明するフローチャートであ
る。
FIG. 1 is a flowchart illustrating a processing operation for creating a wiring of a semiconductor integrated device according to an embodiment of the present invention.

【図2】配線方向と配線層との関係を説明する図であ
る。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a wiring direction and a wiring layer.

【図3】固定経路による第4層への配線の引き出しを説
明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating drawing of wiring to a fourth layer by a fixed path.

【図4】本発明の実施形態による半導体集積装置の配線
経路の例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a wiring path of the semiconductor integrated device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態による半導体集積装置の配線
経路の例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a wiring path of the semiconductor integrated device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態による半導体集積装置の配線
経路の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of a wiring path of the semiconductor integrated device according to the embodiment of the present invention.

【図7】横方向配線の幹線長の大きさとその数、及び全
配線長率の関係を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the relationship between the size and number of main line lengths of horizontal wirings and the total wiring length ratio.

【図8】従来技術による4層配線の配線形態の例を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a wiring configuration of a four-layer wiring according to the related art.

【図9】第1層の配線の第4層への引き出しを説明する
例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example for explaining how to draw a first-layer wiring to a fourth layer;

【図10】第1層の配線の第4層への引き出しを説明す
る他の例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing another example for explaining the drawing of the first layer wiring to the fourth layer.

【図11】従来技術による配線に未配線を生じることを
説明する例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example for explaining that a non-wiring occurs in a wiring according to the related art.

【図12】従来技術による配線に未配線を生じることを
説明する他の例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating another example for explaining that a non-wiring occurs in a wiring according to the related art.

【図13】従来技術による配線に未配線を生じることを
説明する他の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing another example for explaining that a non-wiring occurs in a wiring according to the conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 端子 2 第1層配線 3 第2層配線 4 第3層配線 5 第4層配線 6 スルーホール 7 セル列 8 貫通スルーホール 11 未配線 Reference Signs List 1 terminal 2 first layer wiring 3 second layer wiring 4 third layer wiring 5 fourth layer wiring 6 through hole 7 cell row 8 through through hole 11 unwired

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 勝喜 神奈川県秦野市堀山下1番地 株式会社 日立製作所 神奈川工場内 (56)参考文献 特開 平1−144649(JP,A) 特開 平2−222072(JP,A) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Katsuyoshi Suzuki, Inventor 1 Horiyamashita, Hadano-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Kanagawa Plant (56) References JP-A-1-144649 (JP, A) JP-A-2- 222072 (JP, A)

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 端子層が最下層にあり配線層が4層以上
の複数の配線層により構成される半導体集積装置におい
て、前記複数の配線層における配線方向が同一の配線層
の上層の配線層から下層の配線層に、配線の直線部分の
配線長が実質的に長い配線から順に各配線が割り付けら
れていて、かつ、端子層から上層への引き出し配線が、
端子層から上層に、その間の各配線層を介して最短経路
で設定されていることを特徴とする半導体集積装置。
In a semiconductor integrated device in which a terminal layer is a lowermost layer and a wiring layer is composed of a plurality of wiring layers of four or more layers, an upper wiring layer having the same wiring direction in the plurality of wiring layers. From the lower wiring layer, each wiring is allocated in order from the wiring in which the wiring length of the linear portion of the wiring is substantially long , and the drawing wiring from the terminal layer to the upper layer is
Shortest path from terminal layer to upper layer through each wiring layer between them
In a semiconductor integrated device, characterized by being set.
【請求項2】 前記複数の配線層のそれぞれの配線層の
配線の方向は、隣り合う配線層の配線の方向と異なるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体集積装置。
2. The semiconductor integrated device according to claim 1, wherein the wiring direction of each of the plurality of wiring layers is different from the wiring direction of an adjacent wiring layer.
【請求項3】 前記複数の配線層のそれぞれの配線層の
配線の方向は、隣り合う配線層の配線の方向と直交して
いることを特徴とする請求項1記載の半導体集積装置。
3. The semiconductor integrated device according to claim 1, wherein the wiring direction of each wiring layer of said plurality of wiring layers is orthogonal to the wiring direction of an adjacent wiring layer.
【請求項4】 複数のセルを接続する端子と、前記端子
同士を相互に接続する4層以上の複数の配線層とを備
え、前記複数の配線層が複数の方向の配線を有し、最下
層の配線層が端子層となっている半導体集積装置におい
て、前記複数の配線層における配線方向が同一の配線層
の上層の配線層から下層の配線層に、配線の直線部分の
配線長が実質的に長い配線から順に各配線が割り付けら
れていて、かつ、端子層から上層への引き出し配線が、
端子層から上層に、その間の各配線層を介して最短経路
で設定されていることを特徴とする半導体集積装置。
4. A semiconductor device comprising: a terminal for connecting a plurality of cells; and four or more wiring layers for connecting the terminals to each other, wherein the plurality of wiring layers have wirings in a plurality of directions. In a semiconductor integrated device in which a lower wiring layer is a terminal layer, a wiring length of a linear portion of the wiring is substantially changed from an upper wiring layer to a lower wiring layer in the plurality of wiring layers having the same wiring direction. Each wiring is allocated in order from the longest wiring, and the lead wiring from the terminal layer to the upper layer is
Shortest path from terminal layer to upper layer through each wiring layer between them
In a semiconductor integrated device, characterized by being set.
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