JP3482272B2 - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
関し、特に、高性能でしかも高信頼度の配線層を有する
半導体集積回路装置に適用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit device having a high-performance and highly reliable wiring layer.
【0002】[0002]
【従来の技術】半導体集積回路装置は、高集積化と微細
加工化が推進されており、それに伴い配線構造も微細と
なり、優れた配線構造が要求されてきている。2. Description of the Related Art In semiconductor integrated circuit devices, high integration and fine processing have been promoted, and accordingly, the wiring structure has become fine, and an excellent wiring structure has been demanded.
【0003】近年、ユーザーの要求する個々の機能ある
いは回路に対応する半導体集積回路装置であるASIC
(Application Specific Integrated Circuit)におい
て、ユーザーの要求が種々あることに対応して少量多品
種になることから、設計の容易化および製造工程のフレ
キシブル化が要求されている。In recent years, an ASIC which is a semiconductor integrated circuit device corresponding to each function or circuit required by a user.
In (Application Specific Integrated Circuit), a variety of products are available in small quantities in response to various demands of users, and therefore, there is a demand for easy design and flexible manufacturing process.
【0004】そこで、ASICの設計の容易化と製造工
程のフレキシブル化のために、半導体集積回路装置のチ
ップを周回する環状の入出力幹線を配置し、その外圏に
入出力セルを設ける構造が考えられる。Therefore, in order to simplify the design of the ASIC and to make the manufacturing process flexible, there is provided a structure in which an annular input / output main line that surrounds the chip of the semiconductor integrated circuit device is arranged and an input / output cell is provided in the outer sphere. Conceivable.
【0005】前述した構造の配線を有するASICは、
半導体集積回路装置のチップにおける内部論理回路セル
の入出力端子をチップを周回する環状の入出力幹線に接
続し、その入出力幹線に入出力セルを電気接続すること
により、ユーザーの要求に対応した多種多様な内部論理
回路セルにおける入出力端子を入出力セルに直接に接続
できないのを入出力幹線を用いて可能な限り電気接続す
ることができる。The ASIC having the wiring of the above structure is
The input / output terminal of the internal logic circuit cell in the chip of the semiconductor integrated circuit device is connected to an annular input / output trunk line that circulates around the chip, and the input / output cell is electrically connected to the input / output trunk line to meet the user's request. The input / output terminals of various internal logic circuit cells cannot be directly connected to the input / output cells, but can be electrically connected as much as possible by using the input / output trunk line.
【0006】なお、論理ブロックを有する半導体集積回
路装置における配線構造について記載されている文献と
しては、例えば特開昭54−20680号公報に記載さ
れているものがある。As a document describing the wiring structure in a semiconductor integrated circuit device having a logic block, there is, for example, the one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-20680.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した半
導体集積回路装置には、以下に述べるような種々の問題
点があることを本発明者は見い出した。However, the present inventor has found that the above-described semiconductor integrated circuit device has various problems as described below.
【0008】すなわち、ASICなどの半導体集積回路
装置における入出力セルおよび内部論理回路セルの入出
力用配線は、上層配線層をチップ内配線に用いているこ
とにより、配線層の最下層の1層配線層のみを用いて行
われているので、入出力セルにおける入出力端子と内部
論理回路セルにおける入出力端子との配置が競合する
と、どちらか一方の入出力端子と環状の入出力幹線の電
気接続を犠牲にする必要がある。That is, the input / output wiring of the input / output cell and the internal logic circuit cell in the semiconductor integrated circuit device such as an ASIC uses the upper wiring layer as the in-chip wiring, so that the lowermost one layer of the wiring layer is formed. Since only the wiring layer is used, if the layout of the I / O terminals in the I / O cells and the I / O terminals in the internal logic circuit cells conflicts, one of the I / O terminals and the ring-shaped I / O trunk line You have to sacrifice the connection.
【0009】そのため、環状の入出力幹線を使用して
も、内部論理回路セルの入出力端子を完全に入出力セル
の入出力端子に電気接続することができないケースが発
生することにより、配線構造上種々の問題点が発生す
る。Therefore, even if the ring-shaped input / output trunk line is used, the input / output terminal of the internal logic circuit cell cannot be completely electrically connected to the input / output terminal of the input / output cell. Above, various problems occur.
【0010】具体的には、内部論理回路セルの入出力端
子において、異常な電源供給状態となることにより、エ
レクトロマイグレーションの発生およびノイズマージン
の低下などが発生するので、高速動作ができなくなるな
どの配線層の性能および信頼度が低下するという問題点
が発生する。Specifically, an abnormal power supply state occurs at the input / output terminal of the internal logic circuit cell, which causes electromigration and a reduction in noise margin. Therefore, high speed operation cannot be performed. There is a problem that the performance and reliability of the wiring layer are reduced.
【0011】本発明の目的は、高性能でしかも高信頼度
の配線層を備えている半導体集積回路装置を提供するこ
とにある。An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having a wiring layer of high performance and high reliability.
【0012】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明において開示され
る発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下
の通りである。The typical ones of the inventions disclosed in the present invention will be outlined below.
【0014】本発明の半導体集積回路装置は、チップの
中央部に複数の回路セルが配置されている回路セル領
域、回路セル領域の周辺に周回して入力幹線および出力
幹線からなる入出力幹線が配置されている入出力幹線領
域および入出力幹線の外部に複数の入出力セルが配置さ
れている入出力セル領域を有し、回路セルにおける入出
力端子と配線層により電気接続されている入出力幹線の
領域とは異なる領域に入出力セルにおける入出力端子が
配線層により電気接続され、前記入出力幹線は2層目の
配線層に設けられており、前記入出力幹線と前記回路セ
ルにおける入出力端子が電気接続されている配線層は1
層目の配線層に設けられており、前記入出力幹線と前記
入出力セルにおける入出力端子が電気接続されている配
線層は1層目または3層目の配線層に設けられているも
のである。In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, a circuit cell region in which a plurality of circuit cells are arranged in the central portion of the chip, and an input / output trunk line made up of an input trunk line and an output trunk line are provided around the circuit cell region. The input / output main line area and the input / output cell area in which a plurality of input / output cells are arranged outside the input / output main line, and the input / output which is electrically connected to the input / output terminal in the circuit cell by the wiring layer. The input / output terminals of the input / output cells are electrically connected to the area different from the area of the main line by the wiring layer , and the input / output main line is the second layer.
It is provided in the wiring layer, and the input / output trunk line and the circuit
The wiring layer to which the input / output terminals of the module are electrically connected is 1
It is provided in the wiring layer of the second layer, and the input / output trunk line and the
Input / output terminals of input / output cells are electrically connected.
Line layer Ru der those provided in the first layer or the third wiring layer.
【0015】[0015]
【作用】前記した本発明の半導体集積回路装置によれ
ば、入出力セルにおける入出力端子を1層目と3層目の
配線層に用意しておき、入出力セルにおける入出力端子
と入出力幹線との電気接続を1層目または3層目の配線
層のどちらでも選択して電気接続できるように選択の自
由を備えていることにより、入出力幹線と内部論理回路
セルにおける入出力端子を電気接続している1層目の配
線層と競合しない配線層を選択して入出力幹線に入出力
セルにおける入出力端子を電気接続できるので、入出力
幹線から回路セルにおける入出力端子に1層目の配線層
を用いて確実に電気接続することができるために、入出
力セルからの電源を効率よく内部論理回路セルに入出力
幹線を介して供給することができる。 According to the above-described semiconductor integrated circuit device of the present invention, the input / output terminals of the input / output cells are arranged in the first and third layers.
Prepare in the wiring layer and input / output terminals in the input / output cell
The electrical connection between the input and output mains on the first or third layer
Select one of the layers so that it can be electrically connected.
By providing a reason, I / O trunk lines and internal logic circuits
The first layer layout that electrically connects the input / output terminals of the cell
Select a wiring layer that does not conflict with the line layer and input / output to the input / output trunk line
Since the input / output terminals in the cell can be electrically connected, input / output
The first wiring layer from the main line to the input / output terminals of the circuit cell
In order to make a reliable electrical connection using
Efficiently input / output power from a power cell to internal logic circuit cells
It can be supplied via the main line.
【0016】また、本発明の他の半導体集積回路装置に
よれば、入出力セルにおける入出力端子を1層目と3層
目の配線層に用意しておき、入出力セルにおける入出力
端子と入出力幹線との電気接続を1層目または3層目の
配線層のどちらでも選択して電気接続できるように選択
の自由を備えているとしていても、入出力セルのチップ
における配置領域は内部論理回路セルの配置領域に比較
して規則的であり、1層目と3層目という2層の配線層
に入出力端子を設けていてもレイアウト上の制約にはほ
とんど影響することがなく、設計の容易化、製造工程の
フレキシブル化および高性能で高信頼度の配線構造とす
ることができる。 Further , in another semiconductor integrated circuit device of the present invention,
According to this, the input / output terminals in the input / output cell are the first layer and the third layer.
Prepare in the eye wiring layer and input / output in the input / output cell
Make the electrical connection between the terminal and the input / output trunk line on the first layer or the third layer.
Select to be able to make electrical connection by selecting either of the wiring layers
I / O cell chips, even with the freedom of
The placement area in is compared with the placement area of the internal logic circuit cell
And regular, the two wiring layers of the first and third layers
Even if an I / O terminal is provided on the
There is almost no effect, facilitating design and manufacturing process
Flexible and high performance wiring structure with high reliability
You can
【0017】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。なお、実施例を説明するための全図におい
て同一機能を有するものは同一の符号を付し、重複説明
は省略する。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, those having the same function are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted.
【0018】図1は、本発明の一実施例である半導体集
積回路装置のチップ1を示す概略平面図である。図2
は、図1における一部の領域1aを拡大して示す概略平
面図である。図3は、図2に示す領域1aにおける1層
目の配線層を示す概略平面図である。図4は、図2に示
す領域1aにおける2層目の配線層を示す概略平面図で
ある。図5は、図2に示す領域1aにおける3層目の配
線層を示す概略平面図である。なお、図1〜図5は、図
示上の簡略化により上面から透視した状態として各領域
を示す線は実線として図示している。FIG. 1 is a schematic plan view showing a chip 1 of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention. Figure 2
[Fig. 2] is a schematic plan view showing a partial region 1a in Fig. 1 in an enlarged manner. FIG. 3 is a schematic plan view showing the first wiring layer in the region 1a shown in FIG. FIG. 4 is a schematic plan view showing the second wiring layer in the region 1a shown in FIG. FIG. 5 is a schematic plan view showing the third wiring layer in the region 1a shown in FIG. In addition, in FIGS. 1 to 5, the lines showing the respective regions are shown as solid lines when viewed from the top for simplification of the drawings.
【0019】図1〜図5を用いて、本発明の半導体集積
回路装置を具体的に説明する。The semiconductor integrated circuit device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【0020】まず、図1に示すように、本実施例の半導
体集積回路装置は、例えばゲートアレイ(gate array)
などのASICであり、チップ1の中央部にCMOS
(Complementary Metal Oxide Semiconductor )構造の
半導体素子からなる内部論理回路セルが多数個設けられ
ている内部論理回路セル領域2を有する。First, as shown in FIG. 1, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is, for example, a gate array.
ASIC, etc., and a CMOS in the center of the chip 1.
It has an internal logic circuit cell region 2 in which a large number of internal logic circuit cells made of semiconductor elements having a (Complementary Metal Oxide Semiconductor) structure are provided.
【0021】また、本実施例の半導体集積回路装置は、
内部論理回路セルが多数個設けられている内部論理回路
セル領域2の周辺に環状の入出力幹線3が設けられてお
り、入出力幹線3は例えば5Vである電源電圧(VDD)
用の入力幹線3aと例えば0V(グランド電位)である
基準電圧(Vss)用の出力幹線3bとから構成されてい
る。Further, the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is
An annular input / output main line 3 is provided around the internal logic circuit cell region 2 in which a large number of internal logic circuit cells are provided, and the input / output main line 3 is, for example, 5V power supply voltage (VDD).
For example, and an output main line 3b for a reference voltage (Vss) which is, for example, 0V (ground potential).
【0022】また、本実施例の半導体集積回路装置は、
入出力幹線3の外部の領域に入出力セルが多数個設けら
れている入出力セル領域4が設けられている。The semiconductor integrated circuit device of this embodiment is
An input / output cell region 4 having a large number of input / output cells is provided in a region outside the input / output main line 3.
【0023】図2〜図5に示すように、内部論理回路セ
ル領域2における各々の内部論理回路セルは、例えば内
部論理回路セル5〜10のように整然と並べられている
複数の列として配置されており、同列の隣接する内部論
理回路セルにおける入出力端子は配線層を用いて電気接
続されている。また、内部論理回路セル領域2における
各々の内部論理回路セルの配線層は、例えば内部論理回
路セル5〜10のように1層目の配線層を用いて行われ
ている。内部論理回路セル領域2における2層目以上の
配線層は、信号配線層または相互の配線層の電気接続に
使用することができるようになっている。As shown in FIGS. 2 to 5, each internal logic circuit cell in the internal logic circuit cell region 2 is arranged as a plurality of columns arranged in an orderly manner, for example, internal logic circuit cells 5 to 10. The input / output terminals in the adjacent internal logic circuit cells in the same column are electrically connected using the wiring layer. The wiring layer of each internal logic circuit cell in the internal logic circuit cell region 2 is formed by using the first wiring layer as the internal logic circuit cells 5 to 10, for example. The second or more wiring layers in the internal logic circuit cell area 2 can be used for electrical connection of signal wiring layers or mutual wiring layers.
【0024】具体的に説明すると、内部論理回路セル6
における例えば5Vである電源電圧(VDD)用の入力端
子に対応するスルーホール6cは、同列の隣接する内部
論理回路セル9の入力端子に対応するスルーホール9a
と1層目の配線層6eにより電気接続されている。ま
た、内部論理回路セル6における例えば0Vである基準
電圧(Vss)用の出力端子に対応するスルーホール6d
は、同列の隣接する内部論理回路セル9の入力端子に対
応するスルーホール9bと1層目の配線層6fにより電
気接続されている。More specifically, the internal logic circuit cell 6
The through hole 6c corresponding to the input terminal for the power supply voltage (VDD), which is, for example, 5V, is the through hole 9a corresponding to the input terminal of the adjacent internal logic circuit cell 9 in the same column.
Is electrically connected to the first wiring layer 6e. Further, the through hole 6d corresponding to the output terminal for the reference voltage (Vss) which is, for example, 0 V in the internal logic circuit cell 6
Are electrically connected to the through holes 9b corresponding to the input terminals of the adjacent internal logic circuit cells 9 in the same column by the first wiring layer 6f.
【0025】また、内部論理回路セル7における例えば
5Vである電源電圧(VDD)用の入力端子に対応するス
ルーホール7cは、同列の隣接する内部論理回路セル1
0の入力端子に対応するスルーホール10aと1層目の
配線層7eにより電気接続されている。また、内部論理
回路セル7における例えば0Vである基準電圧(Vss)
用の出力端子に対応するスルーホール7dは、同列の隣
接する内部論理回路セル10の入力端子に対応するスル
ーホール10bと1層目の配線層7fにより電気接続さ
れている。Further, the through hole 7c corresponding to the input terminal for the power supply voltage (VDD) of 5V in the internal logic circuit cell 7 has the adjacent internal logic circuit cell 1 in the same column.
The through hole 10a corresponding to the 0 input terminal is electrically connected to the first wiring layer 7e. In addition, the reference voltage (Vss) which is 0 V, for example, in the internal logic circuit cell 7
The through hole 7d corresponding to the output terminal for is electrically connected to the through hole 10b corresponding to the input terminal of the adjacent internal logic circuit cell 10 in the same column by the first wiring layer 7f.
【0026】一方、内部論理回路セル領域2における各
列の内部論理回路セルの端部に配置されている内部論理
回路セルは、例えば内部論理回路セル6のように2層目
の配線層に配置されている入出力幹線3に電気接続され
ている。また、内部論理回路セル領域2における各々の
内部論理回路セルの配線層は、例えば内部論理回路セル
5〜10のように1層目の配線層を用いて行われてお
り、2層目の配線層である入出力幹線3に1層目の配線
層と2層目の配線層との間の層間絶縁膜に設けたスルー
ホールを通して電気接続されているものである。On the other hand, the internal logic circuit cells arranged at the ends of the internal logic circuit cells of each column in the internal logic circuit cell region 2 are arranged in the second wiring layer like the internal logic circuit cell 6, for example. It is electrically connected to the input / output main line 3. The wiring layer of each internal logic circuit cell in the internal logic circuit cell region 2 is formed by using the wiring layer of the first layer like the internal logic circuit cells 5 to 10, and the wiring of the second layer. It is electrically connected to the input / output trunk line 3 which is a layer through a through hole provided in the interlayer insulating film between the first wiring layer and the second wiring layer.
【0027】具体的に説明すると、内部論理回路セル6
における例えば5Vである電源電圧(VDD)用の入力端
子に対応するスルーホール6aは、2層目の入出力幹線
3における入力幹線3aの入力端子に対応するスルーホ
ール3cと1層目の配線層6gにより電気接続されてい
る。また、内部論理回路セル6における例えば0Vであ
る基準電圧(Vss)用の出力端子に対応するスルーホー
ル6bは、2層目の入出力幹線3における出力幹線3b
の出力端子に対応するスルーホール3dと1層目の配線
層6hにより電気接続されている。More specifically, the internal logic circuit cell 6
The through hole 6a corresponding to the input terminal for the power supply voltage (VDD), which is, for example, 5V, is the through hole 3c corresponding to the input terminal of the input main line 3a in the input / output main line 3 of the second layer and the wiring layer of the first layer. It is electrically connected by 6g. Further, the through hole 6b corresponding to the output terminal for the reference voltage (Vss) which is 0V, for example, in the internal logic circuit cell 6 is the output trunk line 3b in the input / output trunk line 3 of the second layer.
Are electrically connected to the through hole 3d corresponding to the output terminal of the first wiring layer 6h.
【0028】また、内部論理回路セル7における例えば
5Vである電源電圧(VDD)用の入力端子に対応するス
ルーホール7aは、2層目の入出力幹線3における入力
幹線3aの入力端子に対応するスルーホール3eと1層
目の配線層7gにより電気接続されている。また、内部
論理回路セル7における例えば0Vである基準電圧(V
ss)用の出力端子に対応するスルーホール7bは、2層
目の入出力幹線3における出力幹線3bの出力端子に対
応するスルーホール3fと1層目の配線層7hにより電
気接続されている。The through hole 7a corresponding to the input terminal for the power supply voltage (VDD), which is 5V, for example, in the internal logic circuit cell 7 corresponds to the input terminal of the input trunk line 3a in the input / output trunk line 3 of the second layer. The through holes 3e are electrically connected to the first wiring layer 7g. Further, the reference voltage (V
The through hole 7b corresponding to the output terminal for ss) is electrically connected to the through hole 3f corresponding to the output terminal of the output main line 3b in the input / output main line 3 of the second layer by the wiring layer 7h of the first layer.
【0029】一方、入出力セル領域4における各々の入
出力セルは、例えば入出力セル11および12のように
チップ1の周辺部における入出力幹線3の外部の領域に
整然と並べられて複数個配置されており、各々の入出力
セルの入出力端子が入出力幹線3に電気接続されてい
る。また、入出力セル領域4における各々の入出力セル
における入出力端子は、例えば入出力セル11および入
出力セル12のように1層目の配線層と3層目の配線層
との領域に設けられており、2層目の配線層である入出
力幹線3に1層目の配線層と2層目の配線層との間の層
間絶縁膜または2層目の配線層と3層目の配線層との間
の層間絶縁膜に設けたスルーホールを通して電気接続さ
れているものである。On the other hand, a plurality of input / output cells in the input / output cell region 4 are arranged in order in the region outside the input / output main line 3 in the peripheral portion of the chip 1 like the input / output cells 11 and 12, for example. The input / output terminals of each input / output cell are electrically connected to the input / output main line 3. The input / output terminals of each input / output cell in the input / output cell region 4 are provided in the regions of the first wiring layer and the third wiring layer, such as the input / output cells 11 and 12, for example. In the input / output trunk line 3 which is the second wiring layer, the interlayer insulating film between the first wiring layer and the second wiring layer or the second wiring layer and the third wiring layer. The layers are electrically connected to each other through through holes provided in the interlayer insulating film.
【0030】図6は、入出力セル11の上に設けられて
いる配線層の構造を示す概略斜視図である。入出力セル
11における入出力端子は、1層目の配線層13と3層
目の配線層14との領域に設けられており、必要に応じ
て配線のレイアウト仕様を変更して1層目の配線層13
または3層目の配線層14のいずれかを選択して2層目
の配線層である入出力幹線3に電気接続することができ
るようになっている。なお、図6において、15は層間
絶縁膜などの絶縁膜であり、16は入出力セル11に電
気接続されているワイヤボンディングパッド電極であ
る。FIG. 6 is a schematic perspective view showing the structure of the wiring layer provided on the input / output cell 11. The input / output terminals of the input / output cell 11 are provided in the regions of the first wiring layer 13 and the third wiring layer 14, and the wiring layout specifications are changed as necessary to change the wiring layout specifications of the first layer. Wiring layer 13
Alternatively, one of the third wiring layers 14 can be selected and electrically connected to the input / output trunk line 3 which is the second wiring layer. In FIG. 6, reference numeral 15 is an insulating film such as an interlayer insulating film, and 16 is a wire bonding pad electrode electrically connected to the input / output cell 11.
【0031】すなわち、各入出力セルにおける入出力端
子は、1層目の配線層および3層目の配線層の領域に設
けられており、1層目の配線層または3層目の配線層を
必要に応じて自由に選択できる構造を有する。詳細に説
明すると、各入出力セルにおける入力端子は1層目の配
線層または3層目の配線層を用いて2層目の入出力幹線
3における入力幹線3aに電気接続できる構造を有して
いる。また、各入出力セルにおける出力端子は1層目の
配線層または3層目の配線層を用いて2層目の入出力幹
線3における出力幹線3bに電気接続できる構造を有し
ている。That is, the input / output terminal in each input / output cell is provided in the region of the first wiring layer and the third wiring layer, and the first wiring layer or the third wiring layer is formed. It has a structure that can be freely selected as needed. More specifically, the input terminal of each input / output cell has a structure that can be electrically connected to the input main line 3a of the second input / output main line 3 by using the first wiring layer or the third wiring layer. There is. The output terminal of each input / output cell has a structure that can be electrically connected to the output trunk line 3b of the second-layer input / output trunk line 3 by using the first wiring layer or the third wiring layer.
【0032】具体的に説明すると、入出力セル11にお
ける例えば5Vである電源電圧(VDD)用の入力端子に
対応するスルーホール11aは、2層目の入出力幹線3
における入力幹線3aの入力端子に対応するスルーホー
ル3gと1層目の配線層11cにより電気接続されてい
る。また、入出力セル11における例えば0Vである基
準電圧(Vss)用の出力端子に対応するスルーホール1
1bは、2層目の入出力幹線3における出力幹線3bの
出力端子に対応するスルーホール3hと3層目の配線層
11dにより電気接続されている。More specifically, the through hole 11a corresponding to the input terminal for the power supply voltage (VDD), which is, for example, 5V, in the input / output cell 11 is the input / output trunk line 3 of the second layer.
Are electrically connected to the through hole 3g corresponding to the input terminal of the input main line 3a in the first wiring layer 11c. Further, the through hole 1 corresponding to the output terminal for the reference voltage (Vss) which is 0V in the input / output cell 11 is used.
1b is electrically connected to the through hole 3h corresponding to the output terminal of the output main line 3b in the input / output main line 3 of the second layer and the wiring layer 11d of the third layer.
【0033】この場合、入出力セル11における入力端
子に対応するスルーホール11aと2層目の入出力幹線
3における入力幹線3aの入力端子に対応するスルーホ
ール3gとを1層目の配線層11cにより電気接続して
いるのは、入力幹線3aにおけるスルーホール3gの領
域には入力幹線3aに内部論理回路セルにおける入力端
子が1層目の配線層により電気接続されていないのでそ
れらの1層目の配線層が競合する状態となっていないた
めである。In this case, the through hole 11a corresponding to the input terminal in the input / output cell 11 and the through hole 3g corresponding to the input terminal of the input trunk line 3a in the input / output trunk line 3 in the second layer are provided in the first wiring layer 11c. The input terminals in the internal logic circuit cells are not electrically connected to the input main line 3a in the area of the through hole 3g in the input main line 3a by the first wiring layer. This is because the wiring layers are not in competition with each other.
【0034】一方、入出力セル11における出力端子に
対応するスルーホール11bと2層目の入出力幹線3に
おける出力幹線3bの入力端子に対応するスルーホール
3hとを3層目の配線層11dにより電気接続している
理由は、次の通りである。On the other hand, the through hole 11b corresponding to the output terminal of the input / output cell 11 and the through hole 3h corresponding to the input terminal of the output trunk line 3b of the input / output trunk line 3 of the second layer are formed by the wiring layer 11d of the third layer. The reason for electrical connection is as follows.
【0035】すなわち、入力幹線3aに内部論理回路セ
ル6における入力端子が1層目の配線層6gにより電気
接続されていることにより、入出力セル11における出
力端子に対応するスルーホール11bと2層目の入出力
幹線3における出力幹線3bを1層目の配線層により電
気接続しようとするとそれらの1層目の配線層が競合す
る状態となることにより、どちらか一方の配線層を犠牲
にする制約が発生してくる。That is, since the input terminal in the internal logic circuit cell 6 is electrically connected to the input main line 3a by the first wiring layer 6g, the through hole 11b corresponding to the output terminal in the input / output cell 11 and the second layer are provided. When attempting to electrically connect the output main line 3b in the first input / output main line 3 with the first wiring layer, the first wiring layers compete with each other, thereby sacrificing one of the wiring layers. There will be restrictions.
【0036】そのため、入力幹線3aと内部論理回路セ
ル6における入力端子とを配線層により電気接続する際
には選択の自由がないことにより、その配線層は1層目
の配線層6gを用いて行い、選択の自由がある入出力セ
ル11における出力端子に対応するスルーホール11b
と2層目の入出力幹線3における出力幹線3bの入力端
子に対応するスルーホール3hとを3層目の配線層11
dにより電気接続することにより、前述した競合を排除
してどちらの配線層も犠牲にすることなくなんら制約条
件がない所定の条件の優れた配線層を設ける手法を採用
している。Therefore, since there is no choice when electrically connecting the input main line 3a and the input terminal in the internal logic circuit cell 6 by the wiring layer, the wiring layer uses the first wiring layer 6g. Through hole 11b corresponding to the output terminal in the input / output cell 11 that can be freely selected and selected
And the through hole 3h corresponding to the input terminal of the output main line 3b in the input / output main line 3 of the second layer, the wiring layer 11 of the third layer.
By electrically connecting by d, a method is adopted in which the above-mentioned competition is eliminated and neither wiring layer is sacrificed, and an excellent wiring layer having a predetermined condition without any constraint condition is provided.
【0037】また、入出力セル12における例えば5V
である電源電圧(VDD)用の入力端子に対応するスルー
ホール12aは、2層目の入出力幹線3における入力幹
線3aの入力端子に対応するスルーホール3iと1層目
の配線層12cにより電気接続されている。Further, for example, 5 V in the input / output cell 12
The through hole 12a corresponding to the input terminal for the power supply voltage (VDD) is a through hole 3i corresponding to the input terminal of the input main line 3a in the input / output main line 3 of the second layer and the wiring layer 12c of the first layer. It is connected.
【0038】この場合、入出力セル12における入力端
子に対応するスルーホール12aと2層目の入出力幹線
3における入力幹線3aの入力端子に対応するスルーホ
ール3iとを1層目の配線層12cにより電気接続して
いるのは、入力幹線3aにおけるスルーホール3iの領
域には入力幹線3aに内部論理回路セルにおける入出力
端子が1層目の配線層により電気接続されていないので
それらの1層目の配線層が競合する状態となっていない
ためである。In this case, the through hole 12a corresponding to the input terminal in the input / output cell 12 and the through hole 3i corresponding to the input terminal of the input trunk line 3a in the input / output trunk line 3 in the second layer are provided in the first wiring layer 12c. The input / output terminals in the internal logic circuit cells are not electrically connected to the input trunk line 3a by the first wiring layer in the area of the through hole 3i in the input trunk line 3a. This is because the eye wiring layers do not compete with each other.
【0039】また、入出力セル12における例えば0V
である基準電圧(Vss)用の出力端子に対応するスルー
ホール12bは、2層目の入出力幹線3における出力幹
線3bの出力端子に対応するスルーホール3jと1層目
の配線層12dにより電気接続されている。Further, for example, 0 V in the input / output cell 12
The through hole 12b corresponding to the output terminal for the reference voltage (Vss) is a through hole 3j corresponding to the output terminal of the output main line 3b in the input / output main line 3 of the second layer and the wiring layer 12d of the first layer. It is connected.
【0040】この場合、入出力セル12における出力端
子に対応するスルーホール12bと2層目の入出力幹線
3における出力幹線3bの出力端子に対応するスルーホ
ール3jとを1層目の配線層12dにより電気接続して
いるのは、出力幹線3bにおけるスルーホール3jの領
域には出力幹線3bに内部論理回路セルにおける入出力
端子が1層目の配線層により電気接続されていないので
それらの1層目の配線層が競合する状態となっていない
ためである。In this case, the through hole 12b corresponding to the output terminal of the input / output cell 12 and the through hole 3j corresponding to the output terminal of the output trunk line 3b in the input / output trunk line 3 of the second layer are provided in the wiring layer 12d of the first layer. Are electrically connected to each other in the area of the through hole 3j in the output trunk line 3b because the input / output terminals in the internal logic circuit cells are not electrically connected to the output trunk line 3b by the first wiring layer. This is because the eye wiring layers do not compete with each other.
【0041】本実施例の半導体集積回路装置は、チップ
の中央部に複数の回路セルが配置されている回路セル領
域、回路セル領域の周辺に周回して入力幹線および出力
幹線からなる入出力幹線が配置されている入出力幹線領
域および入出力幹線の外部に複数の入出力セルが配置さ
れている入出力セル領域を有し、回路セルにおける入出
力端子と配線層により電気接続されている入出力幹線の
領域とは異なる領域に入出力セルにおける入出力端子が
配線層により電気接続されているものである。In the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, an input / output main line composed of an input main line and an output main line is provided around a circuit cell region in which a plurality of circuit cells are arranged in the central portion of the chip and around the circuit cell region. Has an input / output main line area in which a plurality of input / output cells are arranged, and an input / output cell area in which a plurality of input / output cells are arranged outside the input / output main line. The input / output terminals of the input / output cells are electrically connected to the area different from the area of the output trunk line by the wiring layer.
【0042】また、入出力幹線は2層目の配線層に設け
られており、入出力幹線と回路セルにおける入出力端子
が電気接続されている配線層は1層目の配線層に設けら
れており、入出力幹線と入出力セルにおける入出力端子
が電気接続されている配線層は1層目または3層目の配
線層に設けられている。The input / output trunk line is provided in the second wiring layer, and the wiring layer to which the input / output trunk line and the input / output terminals of the circuit cells are electrically connected is provided in the first wiring layer. The wiring layer in which the input / output trunk line and the input / output terminal of the input / output cell are electrically connected is provided in the first or third wiring layer.
【0043】さらに、入出力幹線は2層目の配線層に設
けられており、入出力セルにおける入出力端子が1層目
と3層目の配線層の両方に設けられており、入出力幹線
と入出力セルにおける入出力端子が電気接続されている
配線層は必要に応じて選択されて1層目または3層目の
配線層に設けられている。Further, the input / output trunk line is provided in the second wiring layer, and the input / output terminals in the input / output cells are provided in both the first and third wiring layers. The wiring layer to which the input and output terminals of the input and output cells are electrically connected is selected as necessary and provided in the first or third wiring layer.
【0044】次に、本実施例の半導体集積回路装置の製
造方法について説明する。Next, a method of manufacturing the semiconductor integrated circuit device of this embodiment will be described.
【0045】まず、例えばp型のシリコン単結晶などか
らなる半導体基板をスターティングマテリアルとしてウ
エハ処理工程により内部論理回路セルおよび入出力セル
などを構成するCMOSFETを形成する。この製造工
程は、先行技術を種々組み合わせて行えるものである。First, a CMOSFET forming an internal logic circuit cell and an input / output cell is formed by a wafer processing step using a semiconductor substrate made of, for example, p-type silicon single crystal as a starting material. This manufacturing process can be performed by combining various prior arts.
【0046】次に、半導体基板の上に1層目の配線層を
形成する。1層目の配線層は、例えばアルミニウム層を
スパッタリング法により形成する。この1層目の配線層
の材料としては、耐ストレスマイグレーションおよび耐
エレクトロマイグレーションという特性を確保するため
に、1層目の配線層としてのアルミニウム層に対し、そ
の下層または上層として窒化チタン(TiN)層などの
高融点金属層を使用して配線構造を積層化した配線層を
使用することができる。また、1層目の配線層として
は、多結晶シリコン層や多結晶シリコン層と高融点シリ
サイド層とを積層化したものなどの電気導電性のあるも
のを組み合わせたものを使用することができる。Next, a first wiring layer is formed on the semiconductor substrate. As the first wiring layer, for example, an aluminum layer is formed by a sputtering method. The material of the first wiring layer is titanium nitride (TiN) as the lower or upper layer of the aluminum layer as the first wiring layer in order to secure the characteristics of stress migration resistance and electromigration resistance. A wiring layer in which a wiring structure is laminated by using a refractory metal layer such as a layer can be used. As the first wiring layer, a combination of electrically conductive materials such as a polycrystalline silicon layer or a laminated layer of a polycrystalline silicon layer and a refractory silicide layer can be used.
【0047】次に、1層目の配線層の表面にフォトレジ
スト膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて
1層目の配線層用のフォトマスクを使用してフォトレジ
スト膜に1層目の配線層用のパターンを形成した後、フ
ォトレジスト膜をエッチング用マスクとして使用して、
1層目の配線層をドライエッチング法またはウエットエ
ッチング法によって選択的にエッチングを行い、1層目
の配線層をパターン化した後、不要となったフォトレジ
スト膜を取り除く。Next, after forming a photoresist film on the surface of the first wiring layer, a first layer is formed on the photoresist film by using a photomask for the first wiring layer using a photolithography technique. After forming the pattern for the wiring layer of, using the photoresist film as an etching mask,
The first wiring layer is selectively etched by a dry etching method or a wet etching method to pattern the first wiring layer, and then the unnecessary photoresist film is removed.
【0048】なお、本実施例の半導体集積回路装置のチ
ップ1の一部である領域1aの1層目の配線層のパター
ンは、図3に示す通りである。The pattern of the first wiring layer of the region 1a which is a part of the chip 1 of the semiconductor integrated circuit device of this embodiment is as shown in FIG.
【0049】次に、1層目の配線層を被覆するように全
面に層間絶縁膜を形成する。層間絶縁膜は、例えば酸化
シリコン膜をCVD法により形成した後、表面の平坦化
を行うためにSOG(Spin On Glass )膜を回転塗布装
置(スピンナ)を用いて形成する。なお、層間絶縁膜
は、例えば酸化シリコン膜をCVD法により形成した
後、PSG(Phospho Silicate Glass)膜またはBPS
G(Boro Phospho Silicate Glass)膜などをCVD法に
より形成した積層構造の層間絶縁膜などの種々の態様と
することができる。Next, an interlayer insulating film is formed on the entire surface so as to cover the first wiring layer. The interlayer insulating film is formed by, for example, forming a silicon oxide film by a CVD method, and then forming an SOG (Spin On Glass) film by using a spin coating device (spinner) for flattening the surface. The interlayer insulating film is formed of a PSG (Phospho Silicate Glass) film or BPS after a silicon oxide film is formed by the CVD method.
It is possible to adopt various modes such as an interlayer insulating film having a laminated structure in which a G (Boro Phospho Silicate Glass) film or the like is formed by a CVD method.
【0050】次に、層間絶縁膜の表面にフォトレジスト
膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いてスル
ーホール用のフォトマスクを使用してフォトレジスト膜
にスルーホール用のパターンを形成し、フォトレジスト
膜をエッチング用マスクとして使用して、層間絶縁膜を
ドライエッチング法またはウエットエッチング法によっ
て選択的にエッチングを行い、層間絶縁膜の選択的な領
域にスルーホールを形成した後、不要となったフォトレ
ジスト膜を取り除く作業を行う。Next, after forming a photoresist film on the surface of the interlayer insulating film, a through hole pattern is formed in the photoresist film by using a photo mask for the through hole by using a photolithography technique, and a photoresist is formed. After using the resist film as an etching mask, the interlayer insulating film is selectively etched by dry etching method or wet etching method to form through holes in the selective regions of the interlayer insulating film, after which it becomes unnecessary. Work to remove the photoresist film.
【0051】次に、スルーホールおよび層間絶縁膜の上
に2層目の配線層を形成する。2層目の配線層は、例え
ばアルミニウム層をスパッタリング法により形成する。
2層目の配線層は、前述した1層目の配線層と同様の材
料からなる積層構造の配線層などの種々の態様とするこ
とができる。Next, a second wiring layer is formed on the through holes and the interlayer insulating film. The second wiring layer is formed by sputtering an aluminum layer, for example.
The second wiring layer may have various modes such as a wiring layer having a laminated structure made of the same material as the first wiring layer described above.
【0052】次に、2層目の配線層をフォトリソグラフ
ィ技術を用いてパターン化して入出力幹線を形成する
(図4)。Next, the second wiring layer is patterned by using the photolithography technique to form the input / output trunk line (FIG. 4).
【0053】次に、2層目の配線層を被覆するように全
面に層間絶縁膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術
を用いて選択的な領域にスルーホールを形成する。Next, an interlayer insulating film is formed on the entire surface so as to cover the second wiring layer, and then through holes are formed in selective regions by using a photolithography technique.
【0054】次に、スルーホールおよび層間絶縁膜の上
に3層目の配線層を形成する。3層目の配線層は、例え
ばアルミニウム層をスパッタリング法により形成する。
3層目の配線層は、前述した1層目の配線層または2層
目の配線層と同様の材料からなる積層構造の配線層など
の種々の態様とすることができる。Next, a third wiring layer is formed on the through hole and the interlayer insulating film. The third wiring layer is formed by sputtering an aluminum layer, for example.
The third wiring layer can have various modes such as a wiring layer having a laminated structure made of the same material as the first wiring layer or the second wiring layer described above.
【0055】次に、3層目の配線層をフォトリソグラフ
ィ技術を用いてパターン化して入出力セルにおける入出
力端子と2層目の入出力幹線とを電気接続する配線層を
形成する(図5)。Next, the third wiring layer is patterned by using a photolithography technique to form a wiring layer for electrically connecting the input / output terminals of the input / output cells and the second input / output trunk line (FIG. 5). ).
【0056】前述した3層構造の配線層の製造工程は、
先行技術を種々組み合わせて行えるものであり、説明を
簡略化するために省略しているが各層の配線層のパター
ンを形成する際に回路セルにおける配線層の相互接続用
配線層および信号配線層などの各種の配線層が形成され
ている。The manufacturing process of the wiring layer having the three-layer structure is as follows.
Although various prior arts can be combined and omitted for simplification of description, when forming a pattern of each wiring layer, a wiring layer for interconnecting wiring layers in a circuit cell and a signal wiring layer, etc. Various wiring layers are formed.
【0057】(1)本実施例の半導体集積回路装置によ
れば、回路セルにおける入出力端子と配線層により電気
接続されている入出力幹線の領域とは異なる領域に入出
力セルにおける入出力端子が配線層により電気接続され
ていることにより、入出力幹線に回路セルにおける入出
力端子を電気接続している配線層は入出力幹線に入出力
セルにおける入出力端子を電気接続している配線層の状
態に制約されることなく入出力幹線に電気接続すること
ができるので、入出力幹線に回路セルにおける入出力端
子を電気接続している配線層は所定の条件を備えている
配線層を用いて入出力幹線に電気接続することができ
る。(1) According to the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, the input / output terminals of the input / output cells are provided in a region different from the region of the input / output main line electrically connected to the input / output terminals of the circuit cells by the wiring layer. Is electrically connected by the wiring layer, the wiring layer that electrically connects the input / output terminals of the circuit cell to the input / output trunk line is the wiring layer that electrically connects the input / output terminal of the input / output cell to the input / output trunk line. Since it can be electrically connected to the input / output trunk line without being restricted by the state of, the wiring layer that electrically connects the input / output terminal in the circuit cell to the input / output trunk line uses a wiring layer that has a predetermined condition. Can be electrically connected to the input / output mains.
【0058】そのため、回路セルに電源供給率が完全な
状態を有するものとなり、異常な電源供給状態を防止で
きることにより、エレクトロマイグレーションの発生お
よびノイズマージンの低下などが発生することを防止で
きるので、高速動作ができるなどの配線層の性能および
信頼度を高めることができる。Therefore, the circuit cell has a complete power supply rate, and the abnormal power supply state can be prevented, so that the occurrence of electromigration and the reduction of noise margin can be prevented. It is possible to improve the performance and reliability of the wiring layer such that it can operate.
【0059】(2)本実施例の半導体集積回路装置によ
れば、入出力セルにおける入出力端子を1層目と3層目
の配線層に用意しておき、入出力セルにおける入出力端
子と入出力幹線との電気接続を1層目または3層目の配
線層のどちらでも選択して電気接続できるように選択の
自由を備えていることにより、入出力幹線と内部論理回
路セルにおける入出力端子を電気接続している1層目の
配線層と競合しない配線層を選択して入出力幹線に入出
力セルにおける入出力端子を電気接続できるので、入出
力幹線から回路セルにおける入出力端子に1層目の配線
層を用いて確実に電気接続することができるために、入
出力セルからの電源を効率よく内部論理回路セルに入出
力幹線を介して供給することができる。(2) According to the semiconductor integrated circuit device of this embodiment, the input / output terminals of the input / output cells are prepared in the wiring layers of the first and third layers, and the input / output terminals of the input / output cells are provided. The input / output trunk line and the input / output in the internal logic circuit cell are provided by having the freedom of choice so that the electrical connection with the input / output trunk line can be made by selecting either the first wiring layer or the third wiring layer. Since the input / output terminals in the input / output cells can be electrically connected to the input / output trunks by selecting the wiring layer that does not conflict with the first wiring layer that electrically connects the terminals, the input / output trunks can be connected to the input / output terminals in the circuit cells. Since reliable electrical connection can be made using the first wiring layer, the power from the input / output cells can be efficiently supplied to the internal logic circuit cells via the input / output trunk lines.
【0060】(3)本実施例の半導体集積回路装置によ
れば、入出力セルにおける入出力端子を1層目と3層目
の配線層に用意しておき、入出力セルにおける入出力端
子と入出力幹線との電気接続を1層目または3層目の配
線層のどちらでも選択して電気接続できるように選択の
自由を備えているとしていても、入出力セルのチップに
おける配置領域は内部論理回路セルの配置領域に比較し
て規則的であり、1層目と3層目という2層の配線層に
入出力端子を設けていてもレイアウト上の制約にはほと
んど影響することがなく、設計の容易化、製造工程のフ
レキシブル化および高性能で高信頼度の配線構造とする
ことができる。(3) According to the semiconductor integrated circuit device of the present embodiment, the input / output terminals of the input / output cells are prepared in the first and third wiring layers, and the input / output terminals of the input / output cells are provided. Even if the choice is made so that the electrical connection with the input / output trunk line can be made by either the first wiring layer or the third wiring layer, the arrangement area of the input / output cell in the chip is internal. It is more regular than the layout area of the logic circuit cells, and even if the input / output terminals are provided in the two wiring layers of the first layer and the third layer, there is almost no influence on the layout restrictions. It is possible to make the design easy, the manufacturing process flexible, and the wiring structure having high performance and high reliability.
【0061】また、内部論理回路セルにおける入出力端
子と入出力幹線との電気接続は1層目の配線層を用いて
いることにより、複数の内部論理回路セルが配置されて
いる内部論理回路セル領域の2層目以上の配線層は信号
配線層または相互の配線層の電気接続に使用することが
できるので、設計の容易化、製造工程のフレキシブル化
および高性能で高信頼度の配線構造とすることができ
る。Further, since the first wiring layer is used for the electrical connection between the input / output terminal and the input / output main line in the internal logic circuit cell, the internal logic circuit cell in which a plurality of internal logic circuit cells are arranged is arranged. Since the second or more wiring layers in the region can be used for electrical connection of signal wiring layers or mutual wiring layers, the design is easy, the manufacturing process is flexible, and the wiring structure has high performance and high reliability. can do.
【0062】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。Although the invention made by the inventor of the present invention has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the embodiments and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.
【0063】前述した実施例では、例えばゲートアレイ
などのASICであり、チップ1の中央部にCMOS構
造の半導体素子からなる内部論理回路セルが多数個設け
られている半導体集積回路装置であったが、半導体基板
には、バイポーラトランジスタを設けたり、MOSFE
Tとバイポーラトランジスタとを組み合わせたBiMO
SあるいはBiCMOS構造などの種々の半導体素子を
有する半導体集積回路装置に適用できる。In the above-described embodiment, the semiconductor integrated circuit device is, for example, an ASIC such as a gate array, in which a large number of internal logic circuit cells each composed of a semiconductor element having a CMOS structure are provided in the central portion of the chip 1. , A semiconductor substrate is provided with a bipolar transistor, a MOSFE
BiMO combining T and bipolar transistor
It can be applied to a semiconductor integrated circuit device having various semiconductor elements such as S or BiCMOS structure.
【0064】[0064]
【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。The effects obtained by the typical ones of the inventions disclosed in this application will be briefly described as follows.
It is as follows.
【0065】(1)本発明の半導体集積回路装置によれ
ば、回路セルにおける入出力端子と配線層により電気接
続されている入出力幹線の領域とは異なる領域に入出力
セルにおける入出力端子が配線層により電気接続されて
いることにより、入出力幹線に回路セルにおける入出力
端子を電気接続している配線層は入出力幹線に入出力セ
ルにおける入出力端子を電気接続している配線層の状態
に制約されることなく入出力幹線に電気接続することが
できるので、入出力幹線に回路セルにおける入出力端子
を電気接続している配線層は所定の条件を備えている配
線層を用いて入出力幹線に電気接続することができる。(1) According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the input / output terminals of the input / output cells are provided in an area different from the area of the input / output main line electrically connected to the input / output terminals of the circuit cells by the wiring layer. By being electrically connected by the wiring layer, the wiring layer that electrically connects the input / output terminals in the circuit cell to the input / output trunk line is the wiring layer that electrically connects the input / output terminal in the input / output cell to the input / output trunk line. Since it can be electrically connected to the input / output trunk line without being restricted by the state, the wiring layer that electrically connects the input / output terminal in the circuit cell to the input / output trunk line should be a wiring layer having predetermined conditions. It can be electrically connected to the input / output mains.
【0066】そのため、回路セルに電源供給率が完全な
状態を有するものとなり、異常な電源供給状態を防止で
きることにより、エレクトロマイグレーションの発生お
よびノイズマージンの低下などが発生することを防止で
きるので、高速動作ができるなどの配線層の性能および
信頼度を高めることができる。Therefore, the circuit cell has a complete power supply rate, and the abnormal power supply state can be prevented, so that the occurrence of electromigration and the reduction of the noise margin can be prevented. It is possible to improve the performance and reliability of the wiring layer such that it can operate.
【0067】(2)本発明の半導体集積回路装置によれ
ば、入出力セルにおける入出力端子を1層目と3層目の
配線層に用意しておき、入出力セルにおける入出力端子
と入出力幹線との電気接続を1層目または3層目の配線
層のどちらでも選択して電気接続できるように選択の自
由を備えていることにより、入出力幹線と内部論理回路
セルにおける入出力端子を電気接続している1層目の配
線層と競合しない配線層を選択して入出力幹線に入出力
セルにおける入出力端子を電気接続できるので、入出力
幹線から回路セルにおける入出力端子に1層目の配線層
を用いて確実に電気接続することができるために、入出
力セルからの電源を効率よく内部論理回路セルに入出力
幹線を介して供給することができる。(2) According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the input / output terminals of the input / output cells are prepared in the wiring layers of the first layer and the third layer and are connected to the input / output terminals of the input / output cells. The input / output trunk line and the input / output terminal in the internal logic circuit cell are provided by having the freedom to select the electrical connection with the output trunk line by selecting either the first wiring layer or the third wiring layer. Since it is possible to electrically connect the input / output terminal of the input / output cell to the input / output main line by selecting a wiring layer that does not conflict with the first wiring layer that electrically connects the Since the electrical connection can be surely made using the wiring layer of the layer, the power supply from the input / output cell can be efficiently supplied to the internal logic circuit cell via the input / output trunk line.
【0068】(3)本発明の半導体集積回路装置によれ
ば、入出力セルにおける入出力端子を1層目と3層目の
配線層に用意しておき、入出力セルにおける入出力端子
と入出力幹線との電気接続を1層目または3層目の配線
層のどちらでも選択して電気接続できるように選択の自
由を備えているとしていても、入出力セルのチップにお
ける配置領域は内部論理回路セルの配置領域に比較して
規則的であり、1層目と3層目という2層の配線層に入
出力端子を設けていてもレイアウト上の制約にはほとん
ど影響することがなく、設計の容易化、製造工程のフレ
キシブル化および高性能で高信頼度の配線構造とするこ
とができる。(3) According to the semiconductor integrated circuit device of the present invention, the input / output terminals of the input / output cells are prepared in the wiring layers of the first and third layers, and are connected to the input / output terminals of the input / output cells. Even if the electrical connection with the output trunk line is selected freely so that the electrical connection can be made by selecting either the first wiring layer or the third wiring layer, the arrangement area of the chip of the input / output cell is the internal logic. It is more regular than the area where the circuit cells are arranged, and even if the input / output terminals are provided in the two wiring layers of the first layer and the third layer, there is almost no influence on the layout restrictions, and the design Of the wiring structure, the manufacturing process is flexible, and the wiring structure has high performance and high reliability.
【0069】また、内部論理回路セルにおける入出力端
子と入出力幹線との電気接続は1層目の配線層を用いて
いることにより、複数の内部論理回路セルが配置されて
いる内部論理回路セル領域の2層目以上の配線層は信号
配線層または相互の配線層の電気接続に使用することが
できるので、設計の容易化、製造工程のフレキシブル化
および高性能で高信頼度の配線構造とすることができ
る。Further, since the first wiring layer is used for the electrical connection between the input / output terminal and the input / output main line in the internal logic circuit cell, the internal logic circuit cell in which a plurality of internal logic circuit cells are arranged is arranged. Since the second or more wiring layers in the region can be used for electrical connection of signal wiring layers or mutual wiring layers, the design is easy, the manufacturing process is flexible, and the wiring structure has high performance and high reliability. can do.
【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
チップを示す概略平面図である。FIG. 1 is a schematic plan view showing a chip of a semiconductor integrated circuit device which is an embodiment of the present invention.
【図2】図1における一部の領域を拡大して示す概略平
面図である。FIG. 2 is a schematic plan view showing an enlarged part of a region in FIG.
【図3】図2に示す領域における1層目の配線層を示す
概略平面図である。3 is a schematic plan view showing a first wiring layer in a region shown in FIG.
【図4】図2に示す領域における2層目の配線層を示す
概略平面図である。FIG. 4 is a schematic plan view showing a second wiring layer in the area shown in FIG.
【図5】図2に示す領域における3層目の配線層を示す
概略平面図である。5 is a schematic plan view showing a third wiring layer in the region shown in FIG. 2. FIG.
【図6】入出力セルの上に設けられている配線層の構造
を示す概略斜視図である。FIG. 6 is a schematic perspective view showing a structure of a wiring layer provided on an input / output cell.
1 チップ 1a チップにおける一部の領域 2 内部論理回路セル領域 3 入出力幹線 3a 入力幹線 3b 出力幹線 3c スルーホール 3d スルーホール 3e スルーホール 3f スルーホール 3g スルーホール 3h スルーホール 3i スルーホール 3j スルーホール 4 入出力セル領域 5 内部論理回路セル 6 内部論理回路セル 6a スルーホール 6b スルーホール 6c スルーホール 6d スルーホール 6e 配線層 6f 配線層 6g 配線層 6h 配線層 7 内部論理回路セル 7a スルーホール 7b スルーホール 7c スルーホール 7d スルーホール 7e 配線層 7f 配線層 7g 配線層 7h 配線層 8 内部論理回路セル 9 内部論理回路セル 9a スルーホール 9b スルーホール 10 内部論理回路セル 10a スルーホール 10b スルーホール 11 入出力セル 11a スルーホール 11b スルーホール 11c 配線層 11d 配線層 12 入出力セル 12a スルーホール 12b スルーホール 12c 配線層 12d 配線層 13 1層目の配線層 14 3層目の配線層 15 絶縁膜 16 ワイヤボンディングパッド電極 1 chip Partial area of 1a chip 2 Internal logic circuit cell area 3 I / O trunk lines 3a Input main line 3b output main line 3c through hole 3d through hole 3e through hole 3f through hole 3g through hole 3h through hole 3i through hole 3j through hole 4 I / O cell area 5 Internal logic circuit cell 6 Internal logic circuit cell 6a through hole 6b through hole 6c through hole 6d through hole 6e Wiring layer 6f wiring layer 6g wiring layer 6h wiring layer 7 Internal logic circuit cell 7a through hole 7b through hole 7c through hole 7d through hole 7e Wiring layer 7f wiring layer 7g wiring layer 7h wiring layer 8 Internal logic circuit cell 9 Internal logic circuit cell 9a through hole 9b through hole 10 Internal logic circuit cell 10a through hole 10b through hole 11 I / O cells 11a through hole 11b through hole 11c wiring layer 11d wiring layer 12 I / O cells 12a through hole 12b through hole 12c wiring layer 12d wiring layer 13 First wiring layer 14 Third wiring layer 15 Insulating film 16 wire bonding pad electrode
Claims (2)
されている回路セル領域、前記回路セル領域の周辺に周
回して入力幹線および出力幹線からなる入出力幹線が配
置されている入出力幹線領域および前記入出力幹線の外
部に複数の入出力セルが配置されている入出力セル領域
を有し、前記回路セルにおける入出力端子と配線層によ
り電気接続されている前記入出力幹線の領域とは異なる
領域に前記入出力セルにおける入出力端子が配線層によ
り電気接続され、前記入出力幹線は2層目の配線層に設
けられており、前記入出力幹線と前記回路セルにおける
入出力端子が電気接続されている配線層は1層目の配線
層に設けられており、前記入出力幹線と前記入出力セル
における入出力端子が電気接続されている配線層は1層
目または3層目の配線層に設けられていることを特徴と
する半導体集積回路装置。1. A circuit cell region in which a plurality of circuit cells are arranged in the central portion of a chip, and an input / output unit in which an input / output trunk line composed of an input trunk line and an output trunk line is arranged around the circuit cell region. An area of the input / output main line having an input / output cell area in which a plurality of input / output cells are arranged outside the main line area and the input / output main line, and electrically connected to an input / output terminal in the circuit cell by a wiring layer. The input / output terminals of the input / output cells are electrically connected to each other in a region different from that by the wiring layer , and the input / output trunk is provided in the second wiring layer.
In the input / output main line and the circuit cell
The wiring layer to which the input / output terminals are electrically connected is the first layer wiring
The input / output trunk line and the input / output cell are provided in a layer.
The wiring layer in which the input / output terminals are electrically connected is one layer
A semiconductor integrated circuit device provided in the third or third wiring layer .
されている回路セル領域、前記回路セル領域の周辺に周
回して入力幹線および出力幹線からなる入出力幹線が配
置されている入出力幹線領域および前記入出力幹線の外
部に複数の入出力セルが配置されている入出力セル領域
を有し、前記回路セルにおける入出力端子と配線層によ
り電気接続されている前記入出力幹線の領域とは異なる
領域に前記入出力セルにおける入出力端子が配線層によ
り電気接続され、前記入出力幹線は2層目の配線層に設
けられており、前記入出力セルにおける入出力端子が1
層目と3層目の配線層の両方に設けられており、前記入
出力幹線と前記入出力セルにおける入出力端子が電気接
続されている配線層は必要に応じて選択されて1層目ま
たは3層目の配線層に設けられていることを特徴とする
半導体集積回路装置。2. A plurality of circuit cells are arranged in the central portion of the chip.
The surrounding circuit cell area is
Turn to distribute the input / output trunk line consisting of the input trunk line and the output trunk line.
I / O trunk area that is placed and outside the I / O trunk line
I / O cell area where multiple I / O cells are arranged
By the input / output terminal and the wiring layer in the circuit cell.
Different from the area of the input / output trunk line that is electrically connected
In the area, the input / output terminals of the input / output cells are connected to the wiring layer.
The I / O trunk line is installed in the second wiring layer.
The input / output terminal of the input / output cell is 1
It is provided on both the third and third wiring layers,
The output trunk line and the input / output terminals of the input / output cells are electrically connected.
Continued wiring layers are selected as needed and
Alternatively, the semiconductor integrated circuit device is provided in the third wiring layer .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10413295A JP3482272B2 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10413295A JP3482272B2 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08306789A JPH08306789A (en) | 1996-11-22 |
JP3482272B2 true JP3482272B2 (en) | 2003-12-22 |
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JP10413295A Expired - Fee Related JP3482272B2 (en) | 1995-04-27 | 1995-04-27 | Semiconductor integrated circuit device |
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JPH08306789A (en) | 1996-11-22 |
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