JP3604773B2 - 半導体集積回路の製造方法 - Google Patents

半導体集積回路の製造方法 Download PDF

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する半導体集積回路の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、電子回路装置の進展は急速であり性能・機能の高い装置を短期間で開発する傾向がますます加速されている。このような電子回路装置の短期開発の鍵となる半導体集積回路も短期間で高性能・高機能なものを開発するために、設計に際してゲートアレイ設計方式等が適用される。また最近では、携帯性のある情報端末等、従来の電子回路機器に増して小型・低消費電力であることか、要求されている。
【0003】
ところで、半導体集積回路のほとんどは、クロック信号を基準にして動作する同期回路であり、動作中は常に外部からクロック信号が供給され、このクロック信号は半導体集積回路内に形成されたクロック信号専用の配線上を伝搬する。このクロック信号により、回路の状態を一時的に保持するフリップフロップ等の記憶回路素子への、データの書き込み/読み出し動作の制御が行われる。
【0004】
一方、ゲートアレイ設計方式により製造された半導体集積回路では、クロック信号を集積回路に均一に供給し、回路全体の同期を図れるように、クロック信号専用の配線としてメッシュ状あるいはツリー状のパターンで形成されえるクロック幹線の構成を予め決定しておき、その後、自動P&R(Placement & Routing;配置配線)により、クロック幹線と重複しないよう記憶回路素子や、それ以外の論理回路素子のレイアウトを実施する。そして、クロック幹線と記憶回路素子のクロック入力部(クロック入力端子)との間はクロック信号線を介して電気的に接続される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、記憶回路素子の配置される位置や、記憶回路素子以外の論理回路素子との重複を避けるため、クロック信号線の配線長が長くなることがある。図11ではメッシュ状にクロック幹線を構成した場合に記憶回路素子が配置されている概略の様子を示す説明図である。
【0006】
同図に示すように、記憶回路素子FF1〜FF5のクロック入力部INとクロック幹線1とは、可能な限り短いクロック信号線2により接続されている。記憶回路素子FF6〜FF14は、比較的クロック幹線1から離れた位置に配置されているため、クロック信号線2の配線長も比較的長くなっている。また記憶回路素子FF15とクロック幹線1とを接続するクロック信号線2は、他の論理回路素子6を迂回して形成されるため、配線長がさらに長くなっている。さらに、記憶回路素子FF16は、クロック入力部INが記憶回路素子FF15の左側にあり、記憶回路素子FF16の右側にあるクロック幹線1と記憶回路素子FF16とを接続するクロック信号線2は、記憶回路素子FF16自体を迂回して形成されるため、やはり配線長が長くなっている。これら記憶回路素子FF6〜FF16の配置の結果、クロック信号線の配線容量が必要以上に増加し、その分、製造される半導体集積回路の消費電力も増加するという間題点があった。
【0007】
この発明は上記問題点を解決するためになされたもので、低消費電力化された半導体集積回路が製造可能なマスタスライス方式の半導体集積回路の製造方法を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る請求項1記載の半導体集積回路の製造方法は、クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する方法であって、スライス工程において、(a) クロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、(b) 前記ステップ(a)の後に、前記クロック幹線の近傍領域に少なくとも1つの前記クロック動作素子を配置するステップと、(c) 前記ステップ(b)で配置された前記クロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップとを備え、前記ステップ (b) は、前記クロック動作素子の前記クロック入力部の位置が前記クロック幹線に対向するように配置する
この発明に係る請求項2記載の半導体集積回路の製造方法は、クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する方法であって、スライス工程において、 (a) クロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、 (b) 前記ステップ (a) の後に、前記クロック幹線の近傍領域に少なくとも1つの前記クロック動作素子を配置するステップと、 (c) 前記ステップ (b) で配置された前記クロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップとを備え、前記クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、前記クロック入力部は前記フィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、前記ステップ (b) は、前記クロック幹線と前記クロック動作素子の前記フィードスルー領域とが重なるように、前記クロック動作素子を配置する。
【0009】
また、請求項記載の半導体集積回路の製造方法のように、前記クロック幹線は第1の方向沿って形成される第1のクロック幹線と、前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って形成される第2のクロック幹線とを備え、前記ステップ(b)は、前記第1及び第2のクロック幹線のうち、一方の幹線の近傍領域のみに少なくとも1つの前記クロック動作素子を配置してもよい。
【0012】
この発明に係る請求項記載の半導体集積回路の製造方法は、クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する方法であって、マスタ工程において、(a) クロック幹線予定領域の近傍領域に複数のクロック動作素子を配置するステップと、スライス工程において、(b) 前記クロック幹線予定領域にクロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、(c) 前記ステップ(a)で配置された前記複数のクロック動作素子のうち少なくとも1つのクロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップとを備え、前記ステップ (a) は、前記クロック動作素子の前記クロック入力部の位置が前記クロック幹線予定領域に対向するように配置する。
この発明に係る請求項5記載の半導体集積回路の製造方法は、クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する方法であって、マスタ工程において、 (a) クロック幹線予定領域の近傍領域に複数のクロック動作素子を配置するステップと、スライス工程において、 (b) 前記クロック幹線予定領域にクロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、 (c) 前記ステップ (a) で配置された前記複数のクロック動作素子のうち少なくとも1つのクロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップとを備え、前記クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、前記クロック入力部は前記フィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、前記ステップ (a) は、前記クロック幹線予定領域と前記クロック動作素子の前記フィードスルー領域とが重なるように、前記クロック動作素子を配置する。
【0013】
また、請求項6記載の半導体集積回路の製造方法のように、前記クロック幹線は第1の方向沿って形成される第1のクロック幹線と、前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って形成される第2のクロック幹線とを備え、前記ステップ(a)は、前記第1及び第2のクロック幹線のうち一方の幹線に対応する前記クロック幹線予定領域の近傍領域のみに前記クロック動作素子を配置してもよい。
【0016】
また、請求項記載の半導体集積回路の製造方法のように、前記クロック動作素子は記憶回路素子であり、前記フィードスルー領域を境界として、第1の記憶部と第2の記憶部とを有してもよい。
【0018】
【作用】
この発明における請求項1及び請求項2記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(b)は、クロック幹線の近傍領域に少なくとも1つのクロック動作素子を配置するため、クロック信号線の配線長を短くすることができる。
加えて、請求項1記載の半導体集積回路の製造方法のステップ (b) は、クロック動作素子のクロック入力部の位置がクロック幹線に対向するように配置するため、クロック動作素子を迂回させることなくクロック信号線を形成できる分、クロック配線長をより一層短く形成することができる。
また、請求項2記載の半導体集積回路の製造方法において、クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、クロック入力部はフィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、ステップ (b) は、クロック幹線とクロック動作素子のフィードスルー領域とが重なるように、クロック動作素子を配置するため、クロック信号線を最小限に短く形成することができ、クロック配線長を極めて短く形成することができる。
【0019】
また、請求項記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(b)は、第1及び第2の方向に沿って形成される第1及び第2のクロック幹線のうち、一方の幹線の近傍領域のみに少なくとも1つのクロック動作素子を配置するため、上記一方のクロック幹線と接続されるクロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0022】
この発明における請求項4及び請求項5記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(a)は、クロック幹線予定領域の近傍領域に複数のクロック動作素子を配置するため、クロック信号線の配線長を短くすることができる。
加えて、請求項4記載の半導体集積回路の製造方法におけるステップ (a) は、クロック動作素子のクロック入力部の位置がクロック幹線予定領域に対向するように配置するため、クロック動作素子を迂回させることなくクロック信号線を形成できる分、クロック配線長をより一層短く形成することができる。
また、請求項5記載の半導体集積回路の製造方法において、クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、クロック入力部はフィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、ステップ (a) は、クロック幹線予定領域とクロック動作素子のフィードスルー領域とが重なるように、クロック動作素子を配置するため、クロック信号線を最小限に短く形成することができ、クロック配線長を極めて短く形成することができる。
【0023】
また、請求項6記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(a)は、第1及び第2の方向に沿って形成される第1及び第2のクロック幹線のうち少なくとも一方の幹線に対応するクロック幹線予定領域のみの近傍領域にクロック動作素子を配置するため、上記一方のクロック幹線と接続されるクロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0026】
また、請求項記載の半導体集積回路の製造方法において、クロック動作素子は記憶回路素子であり、フィードスルー領域を境界として、第1の記憶部と第2の記憶部とを有するため、第1及び第2の記憶部との間でフィードスルー領域を共有することができる。
【0031】
【実施例】
<第1の実施例>
図1はこの発明の第1の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のスライス工程を示す説明図である。
【0032】
同図に示すように、メッシュ状に形成され、クロック信号供給用のクロック幹線1に隣接した領域に、クロック動作素子である記憶回路素子FFをnビット(nは自然数)分配置する。なお、図1では3ビット、4ビット、8ビットの例を示している。
【0033】
以下、第1の実施例の半導体集積回路の製造方法の特徴部であるスライス工程について説明する。
【0034】
まず、クロック信号供給用のクロック幹線1を図1に示すようにメッシュ状に配置した後、クロック幹線1に隣接した領域に所定ビット単位で記憶回路素子FFを配置する。記憶回路素子FFはクロック信号を受けるクロック入力部INを有している。
【0035】
そして、配置された記憶回路素子FFのクロック入力部INとクロック幹線1との間にクロック信号線2を配線する。その後、他の論理回路素子の配置、配線処理等を実行して、半導体集積回路を完成する。
【0036】
このように、第1の実施例の半導体集積回路の製造方法は、クロック幹線1に隣接した領域にnビット単位で記憶回路素子FFを配置するため、図1に示すように、クロック信号線2の配線長を短くすることができる。
【0037】
その結果、クロック信号線2の配線容量の増加を最低限に抑え、低消費電力な半導体集積回路を得ることができる。さらに、記憶回路素子FFの配置はスライス工程で行うため、その際、記憶回路素子FF以外の素子や配線領域を考慮して、記憶回路素子FFを最適に配置することができる分、レイアウトが容易に行え、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。
【0038】
<第2の実施例>
図2はこの発明の第2の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のマスタ工程を示す説明図である。
【0039】
同図に示すように、メッシュ状に形成されるクロック幹線1を想定して設定されるクロック幹線予定領域3に隣接した領域に、クロック動作素子である記憶回路素子FFを敷き詰めて配置する。
【0040】
以下、第2の実施例の半導体集積回路の製造方法の特徴部について説明する。
【0041】
まず、マスタ工程において、図2に示すように、クロック幹線予定領域3に隣接した領域に記憶回路素子FFを敷き詰めて配置する。
【0042】
そして、スライス工程において、クロック幹線予定領域3にクロック信号供給用のクロック幹線を配置し、その後、マスタ工程で敷き詰めた記憶回路素子FFのうち、実際に用いる記憶回路素子FFのクロック入力部とクロック幹線との間にクロック信号線を配線する。その後、他の論理回路素子の配置、配線処理等を実行して、半導体集積回路を完成する。
【0043】
このように、第2の実施例の半導体集積回路の製造方法は、クロック幹線予定領域に隣接した領域に記憶回路素子FFを敷き詰めて配置するため、どの記憶回路素子FFを用いた場合でもスライス工程で配線されるクロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0044】
その結果、クロック信号線の配線容量の増加を最低限に抑え、低消費電力の半導体集積回路を得ることができる。
【0045】
さらに、記憶回路素子FFの配置をマスタ工程で行うため、トランジスタサイズを調整する等により、ドライブ能力や消費電力を最適にした記憶回路素子FFを配置することができ、その結果、高性能な半導体集積回路を得ることができる。
【0046】
<第3の実施例>
図3はこの発明の第3の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のスライス工程を示す説明図である。
【0047】
同図に示すように、クロック幹線1はメッシュ状に形成され、縦方向に沿って形成される縦方向配線1Aと横方向に沿って形成される横方向配線1Bとから構成される。そして、第3の実施例は、縦方向配線1Aに隣接した領域のみに記憶回路素子FFをnビット分配置する。なお、図3では3ビット、4ビット、8ビットの例を示している。
【0048】
以下、第3の実施例の半導体集積回路の製造方法の特徴部であるスライス工程について説明する。
【0049】
まず、クロック信号供給用のクロック幹線1を図3に示すようにメッシュ状に配置した後、クロック幹線1の縦方向配線1Aに隣接した領域のみに所定ビット単位で記憶回路素子FFを配置する。
【0050】
そして、配置された記憶回路素子FFのクロック入力部INとクロック幹線1との間にクロック信号線2を配線する。その後、他の論理回路素子の配置、配線処理等を実行して、半導体集積回路を完成する。
【0051】
このように、第3の実施例の半導体集積回路の製造方法は、クロック幹線1の縦方向配線1Aに隣接した領域のみにnビット単位で記憶回路素子FFを配置するため、第1の実施例同様、クロック信号線2の配線長を短くすることができ、その結果、第1の実施例同様、低消費電力、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。
【0052】
加えて、横方向配線1Bに隣接した領域には記憶回路素子FFを全く配置しないため、横方向配線1Bに隣接した領域を他の素子の配置用や配線領域用に利用することができる分、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0053】
<第4の実施例>
図4はこの発明の第4の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のマスタ工程を示す説明図である。
【0054】
クロック幹線1はメッシュ状に形成され、縦方向に沿って形成される縦方向配線1Aと横方向にそって形成される横方向配線1Bとから構成されるが、このクロック幹線1の形状は予め決定されている。したがって、クロック幹線1を想定して設定されるクロック幹線予定領域3はメッシュ状であり、縦方向に沿って形成される縦方向配線予定領域3Aと横方向に沿って形成される横方向配線予定領域3Bとから構成される。
【0055】
第4の実施例の半導体集積回路の製造方法において、マスタ工程時に、図4に示すように、クロック幹線予定領域3に隣接した領域に、記憶回路素子FFを敷き詰めて配置する。
【0056】
以下、第4の実施例の半導体集積回路の製造方法の特徴部について説明する。
【0057】
まず、マスタ工程において、図4に示すように、縦方向配線予定領域3Aに隣接した領域のみに記憶回路素子FFを敷き詰めて配置する。
【0058】
そして、スライス工程において、クロック幹線予定領域3にクロック信号供給用のクロック幹線を配置し、その後、マスタ工程で敷き詰めた記憶回路素子FFのうち、実際に用いる記憶回路素子FFのクロック入力部とクロック幹線との間にクロック信号線を配線する。その後、他の論理回路素子の配置、配線処理等を実行して、半導体集積回路を完成する。
【0059】
このように、第4の実施例の半導体集積回路の製造方法は、マスタ工程において、クロック幹線予定領域に隣接した領域に記憶回路素子FFを敷き詰めて配置するため、第2の実施例同様、低消費電力、高性能な半導体集積回路を得ることができる。
【0060】
加えて、横方向配線予定領域3Bに隣接した領域には記憶回路素子FFを全く配置しないため、横方向配線に隣接した領域を他の素子の配置用や配線領域用に利用することができる分、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0061】
<第5の実施例>
図5はこの発明の第5の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のスライス工程を示す説明図である。
【0062】
同図に示すように、クロック幹線1は縦方向配線1A及び横方向配線1Bからなるメッシュ状に形成され、横方向配線1Bに隣接した領域のみに記憶回路素子FFをnビット分配置する。なお、図5では3ビット、4ビット、8ビットの例を示している。
【0063】
以下、第5の実施例の半導体集積回路の製造方法の特徴部であるスライス工程について説明する。
【0064】
まず、クロック信号供給用のクロック幹線1を図5に示すようにメッシュ状に配置した後、クロック幹線1の横方向配線1Bに隣接した領域のみに所定ビット単位で記憶回路素子FFを配置する。
【0065】
そして、配置された記憶回路素子FFのクロック入力部INとクロック幹線1との間にクロック信号線2を配線する。その後、他の論理回路素子の配置、配線処理等を実行して、半導体集積回路を完成する。
【0066】
このように、第5の実施例の半導体集積回路の製造方法は、クロック幹線1の横方向配線1Bに隣接した領域のみにnビット単位で記憶回路素子FFを配置するため、第1の実施例同様、低消費電力、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。
【0067】
加えて、縦方向配線1Aに隣接した領域には記憶回路素子FFを全く配置しないため、縦方向配線1Aに隣接した領域を他の素子の配置用や配線領域用に利用することができる分、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0068】
<第6の実施例>
図6はこの発明の第6の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のマスタ工程を示す説明図である。
【0069】
クロック幹線1はメッシュ状に形成され、縦方向に沿って形成される縦方向配線1Aと横方向にそって形成される横方向配線1Bとから構成されるが、このクロック幹線1の形状は予め決定されている。したがって、クロック幹線1を想定して設定されるクロック幹線予定領域3はメッシュ状であり、縦方向に沿って形成される縦方向配線予定領域3Aと横方向に沿って形成される横方向配線予定領域3Bとから構成される。
【0070】
第6の実施例の半導体集積回路の製造方法において、マスタ工程時に、図6に示すように、横方向配線予定領域3Bに隣接した領域のみに、記憶回路素子FFを敷き詰めて配置する。
【0071】
以下、第6の実施例の半導体集積回路の製造方法の特徴部について説明する。
【0072】
まず、マスタ工程において、図6に示すように、横方向配線予定領域3Bに隣接した領域のみに記憶回路素子FFを敷き詰めて配置する。
【0073】
そして、スライス工程において、クロック幹線予定領域3にクロック信号供給用のクロック幹線を配置し、その後、マスタ工程で敷き詰めた記憶回路素子FFのうち、実際に用いる記憶回路素子FFのクロック入力部とクロック幹線との間にクロック信号線を配線する。その後、他の論理回路素子の配置、配線処理等を実行して、半導体集積回路を完成する。
【0074】
このように、第6の実施例の半導体集積回路の製造方法は、マスタ工程において、横方向配線予定領域に隣接した領域に記憶回路素子FFを敷き詰めて配置するため、第2の実施例同様、低消費電力、高性能な半導体集積回路を得ることができる。
【0075】
加えて、縦方向配線予定領域3Aに隣接した領域には記憶回路素子FFを全く配置しないため、縦方向配線に隣接した領域を他の素子の配置用や配線領域用に利用することができる分、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0076】
<第7の実施例>
図7はこの発明の第7の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のスライス工程を示す説明図である。
【0077】
同図に示すように、スライス工程時に、クロック幹線1に隣接した領域において、記憶回路素子FFのクロック入力部INがクロック幹線1に対向するように配置する。したがって、縦方向配線1Aに隣接して記憶回路素子FFを配置する場合、図7の記憶回路素子FF21及びFF22のように、記憶回路素子FFの右側あるいは左側にクロック入力部INが形成された記憶回路素子FFを配置する。一方、横方向配線1Bに隣接して記憶回路素子FFを配置する場合、図7の記憶回路素子FF23及びFF24のように、記憶回路素子FFの上部あるいは下部にクロック入力部INを設けた記憶回路素子FFを配置する。
【0078】
なお、第7の実施例の半導体集積回路の製造方法として、記憶回路素子FFのクロック入力部INがクロック幹線1に対向するように配置する点を除き、第1,第3あるいは第5の実施例の製造方法をそのまま用いることができる。
【0079】
このように、第7の実施例の半導体集積回路の製造方法は、スライス工程時に、クロック幹線1に隣接した領域にnビット単位で記憶回路素子FFを配置するため、第1の実施例同様、低消費電力、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。
【0080】
加えて、第3あるいは第5の実施例の製造方法を用いれば、縦方向配線1Aあるいは横方向配線1Bに隣接した領域には記憶回路素子FFを全く配置しないため、第3及び第5の実施例同様、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0081】
さらに、第7の実施例に製造方法は、記憶回路素子FFのクロック入力部INの位置がクロック幹線1に対向するように配置するため、記憶回路素子FFを迂回させることなくクロック信号線2を形成できる分、クロック配線長をより一層短く形成することができ、集積度をさらに向上させた半導体集積回路を得ることができる。
【0082】
<第8の実施例>
図8はこの発明の第8の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のマスタ工程を示す説明図である。
【0083】
同図に示すように、マスタ工程時に、クロック幹線予定領域3に隣接した領域において、記憶回路素子FFのクロック入力部INがクロック幹線予定領域3に対向するように配置する。したがって、縦方向配線予定領域3Aに隣接して記憶回路素子FFを配置する場合、図8の記憶回路素子FF31及びFF32のように、記憶回路素子FFの右側あるいは左側にクロック入力部INが形成された記憶回路素子FFを配置する。一方、横方向配線予定領域3Bに隣接して記憶回路素子FFを配置する場合、図8の記憶回路素子FF33及びFF34のように、記憶回路素子FFの上部あるいは下部にクロック入力部INを設けた記憶回路素子FFを配置する。
【0084】
なお、第8の実施例の半導体集積回路の製造方法として、記憶回路素子FFのクロック入力部INがクロック幹線予定領域3に対向するように配置する点を除き、第2,第4あるいは第6の実施例の製造方法をそのまま用いることができる。
【0085】
このように、第8の実施例の半導体集積回路の製造方法は、マスタ工程時に、クロック幹線予定領域3に隣接した領域に記憶回路素子FFを配置するため、第2の実施例同様、低消費電力、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。
【0086】
加えて、第4あるいは第6の実施例の製造方法を用いれば、縦方向配線予定領域3Aあるいは横方向配線予定領域3Bに隣接した領域には記憶回路素子FFを全く配置しないため、第3及び第5の実施例同様、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0087】
さらに、第8の実施例に製造方法は、記憶回路素子FFのクロック入力部INの位置がクロック幹線予定領域3に対向するように配置するため、記憶回路素子FFを迂回させることなくクロック信号線2を形成できる分、クロック配線長をより一層短く形成することができ、集積度をさらに向上させた半導体集積回路を得ることができる。
【0088】
<第9の実施例>
図9はこの発明の第9の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のスライス工程を示す説明図である。
【0089】
同図に示すように、記憶回路素子FFとして、中央にフィードスルー領域5を有し、フィードスルー領域5の両側に1ビット記憶回路部6及び7をそれぞれ設けた2ビット記憶回路素子8を用いている。1ビット記憶回路部6及び7それぞれのクロック入力部INはフィードスルー領域5側に設けられる。
【0090】
そして、スライス工程時に、クロック幹線1と2ビット記憶回路素子8のフィードスルー領域5とが重複するように配置する。したがって、縦方向配線1Aに重複して2ビット記憶回路素子8を配置する場合、図9の記憶回路素子FF42のように、フィードスルー領域5を縦方向に配置してフィードスルー領域5と縦方向配線1Aとが重複するようにする。一方、横方向配線1Bに重複して2ビット記憶回路素子8を配置する場合、図9の記憶回路素子FF42のように、フィードスルー領域5を横方向に配置してフィードスルー領域5と横方向配線1Bとが重複するようにする。
【0091】
なお、第9の実施例の半導体集積回路の製造方法として、記憶回路素子FFが2ビット記憶回路素子8に置き変わる点、2ビット記憶回路素子8のフィードスルー領域5がクロック幹線1に重複するように配置する点を除き、第1,第3あるいは第5の実施例の製造方法をそのまま用いることができる。
【0092】
このように、第9の実施例の半導体集積回路の製造方法は、スライス工程時に、クロック幹線1と2ビット記憶回路素子8のフィードスルー領域5とが重なるように2ビット記憶回路素子8を配置することにより、クロック信号線2を最小限に短く形成することができ、クロック配線長を極めて短く形成することができる。
【0093】
その結果、クロック信号線2の配線容量の増加が殆ど無視できるレベル抑えることがでるため、大幅な消費電力の低減を達成する半導体集積回路を得ることができる。
【0094】
また、2ビット記憶回路素子8の配置はスライス工程で行うため、第1の実施例同様、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。第3あるいは第5の実施例の製造方法のように、縦方向配線1Aあるいは横方向配線1Bに重複して2ビット記憶回路素子8を全く配置しないようにすれば、第3及び第5の実施例同様、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0095】
加えて、2ビット記憶回路素子8はフィードスルー領域5を境界として、1ビット記憶回路部6と1ビット記憶回路部7とを有するため、1ビット記憶回路部6と1ビット記憶回路部7との間でフィードスルー領域5を共有することができる。
【0096】
その結果、記憶回路素子を効率的に利用することができるため、より集積度の高い半導体集積回路を製造することができる。
【0097】
<第10の実施例>
図10はこの発明の第10の実施例であるゲートアレイ・マスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法のマスタ工程を示す説明図である。
【0098】
第10の実施例は、第9の実施例同様、記憶回路素子FFとして、中央にフィードスルー領域5を有し、フィードスルー領域5の両側に1ビット記憶回路部6及び7をそれぞれ設けた2ビット記憶回路素子を用いている。1ビット記憶回路部6及び7それぞれのクロック入力部INはフィードスルー領域5側に設けられる。
【0099】
そして、マスタ工程時に、クロック幹線予定領域3と2ビット記憶回路素子8のフィードスルー領域5とが重複するように配置する。したがって、縦方向配線予定領域3Aに重複して2ビット記憶回路素子を配置する場合、図10の記憶回路素子FF52のように、フィードスルー領域5を縦方向に配置してフィードスルー領域5と縦方向配線予定領域3Aとが重複するようにする。一方、横方向配線予定領域3Bに重複して2ビット記憶回路素子を配置する場合、図10の記憶回路素子FF52のように、フィードスルー領域5を横方向に配置してフィードスルー領域5と横方向配線予定領域3Bとが重複するようにする。
【0100】
なお、第10の実施例の半導体集積回路の製造方法として、記憶回路素子FFが2ビット記憶回路素子8に置き変わる点、2ビット記憶回路素子8のフィードスルー領域5がクロック幹線予定領域3に重複するように配置する点を除き、第2,第4あるいは第6の実施例の製造方法をそのまま用いることができる。
【0101】
このように、第10の実施例の半導体集積回路の製造方法は、マスタ工程時に、クロック幹線予定領域3と2ビット記憶回路素子8のフィードスルー領域5とが重なるように2ビット記憶回路素子8を配置することにより、クロック信号線2を最小限に短く形成することができ、クロック配線長を極めて短く形成することができる。
【0102】
その結果、クロック信号線2の配線容量の増加が殆ど無視できるレベル抑えることがでるため、大幅な消費電力の低減を達成する半導体集積回路を得ることができる。
【0103】
また、2ビット記憶回路素子8の配置はマスタ工程で行うため、第2の実施例同様、高性能な半導体集積回路を得ることができる。また、第3あるいは第5の実施例の製造方法のように、縦方向配線予定領域3Aあるいは横方向配線予定領域3Bに重複して2ビット記憶回路素子8を全く配置しないようにすれば、第3及び第5の実施例同様、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0104】
加えて、2ビット記憶回路素子8はフィードスルー領域5を境界として、1ビット記憶回路部6と1ビット記憶回路部7とを有するため、1ビット記憶回路部6と1ビット記憶回路部7との間でフィードスルー領域5を共有することができる。
【0105】
その結果、記憶回路素子を効率的に利用することができるため、より集積度の高い半導体集積回路を製造することができる。
【0106】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明における請求項1及び請求項2記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(b)は、クロック幹線の近傍領域に少なくとも1つのクロック動作素子を配置するため、クロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0107】
その結果、クロック信号用の配線容量の増加を最低限に抑え、低消費電力の半導体集積回路を得ることができる。さらに、ステップ(b)をスライス工程で行うため、クロック動作素子以外の素子や配線領域を考慮して、クロック動作素子を最適に配置することができる分、レイアウトが容易に行え、集積度の高い半導体集積回路を得ることができる。
加えて、請求項1記載の半導体集積回路の製造方法のステップ (b) は、クロック動作素子のクロック入力部の位置がクロック幹線に対向するように配置するため、クロック動作素子を迂回させることなくクロック信号線を形成できる分、クロック配線長をより一層短く形成することができる。
その結果、集積度をさらに向上させた半導体集積回路を得ることができる。
また、請求項2記載の半導体集積回路の製造方法において、クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、クロック入力部はフィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、ステップ (b) は、クロック幹線とクロック動作素子のフィードスルー領域とが重なるように、クロック動作素子を配置するため、クロック信号線を最小限に短く形成することができ、クロック配線長を極めて短く形成することができる。
その結果、クロック信号用の配線容量の増加が殆ど無視できるレベル抑えることがでるため、大幅な消費電力の低減を達成した半導体集積回路を得ることができる。
【0108】
また、請求項記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(b)は、第1及び第2の方向に沿って形成される第1及び第2のクロック幹線のうち、一方の幹線の近傍領域のみに少なくとも1つのクロック動作素子を配置するため、上記一方のクロック幹線と接続されるクロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0109】
加えて、第1及び第2のクロック幹線のうち他方のクロック幹線の近傍領域にはクロック動作素子を配置しないため、他方のクロック幹線の近傍領域を他の素子の配置用や配線領域用に利用することができる分、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0114】
この発明における請求項4及び請求項5記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(a)は、クロック幹線予定領域の近傍領域に複数のクロック動作素子を配置するため、クロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0115】
その結果、クロック信号用の配線容量の増加を最低限に抑え、低消費電力の半導体集積回路を得ることができる。
【0116】
さらに、ステップ(a)はマスタ工程で行うため、トランジスタサイズを調整する等により、ドライブ能力や消費電力を最適にしたクロック動作素子を配置することができ、その結果、高性能な半導体集積回路を得ることができる。
加えて、請求項4記載の半導体集積回路の製造方法におけるステップ (a) は、クロック動作素子のクロック入力部の位置がクロック幹線予定領域に対向するように配置するため、クロック動作素子を迂回させることなくクロック信号線を形成できる分、クロック配線長をより一層短く形成することができる。
その結果、集積度をさらに向上させた半導体集積回路を得ることができる。
また、請求項5記載の半導体集積回路の製造方法において、クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、クロック入力部はフィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、ステップ (a) は、クロック幹線予定領域とクロック動作素子のフィードスルー領域とが重なるように、クロック動作素子を配置するため、クロック信号線を最小限に短く形成することができ、クロック配線長を極めて短く形成することができる。
その結果、クロック信号用の配線容量の増加が殆ど無視できるレベル抑えることがでるため、大幅な消費電力の低減を達成した半導体集積回路を得ることができる。
【0117】
また、請求項6記載の半導体集積回路の製造方法のステップ(a)は、第1及び第2の方向に沿って形成される第1及び第2のクロック幹線のうち少なくとも一方の幹線に対応するクロック幹線予定領域のみの近傍領域にクロック動作素子を配置するため、上記一方のクロック幹線と接続されるクロック信号線の配線長を短くすることができる。
【0118】
加えて、第1及び第2のクロック幹線のうち他方のクロック幹線に対応するクロック幹線予定領域の近傍領域にはクロック動作素子を配置しないため、他方のクロック幹線の近傍領域を他の素子の配置用や配線領域用に利用することができる分、自由度の高いレイアウトが可能となる。
【0123】
また、請求項記載の半導体集積回路の製造方法において、クロック動作素子は記憶回路素子であり、フィードスルー領域を境界として、第1の記憶部と第2の記憶部とを有するため、第1及び第2の記憶部との間でフィードスルー領域を共有することができる。
【0124】
その結果、記憶回路素子を効率的に利用することができるため、集積度の高い半導体集積回路を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図2】この発明の第2の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図3】この発明の第3の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図4】この発明の第4の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図5】この発明の第5の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図6】この発明の第6の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図7】この発明の第7の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図8】この発明の第8の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図9】この発明の第9の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図10】この発明の第10の実施例であるマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を示す説明図である。
【図11】従来のマスタスライス方式による半導体集積回路の製造方法を問題点を指摘した説明図である。
【符号の説明】
1 クロック幹線、2 クロック信号線、3 クロック幹線予定領域、5 フィードスルー領域、6,7 1ビット記憶回路部、8 2ビット記憶回路素子、FF 記憶回路素子。

Claims (7)

  1. クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する半導体集積回路の製造方法であって、
    スライス工程において、
    (a) クロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、
    (b) 前記ステップ(a)の後に、前記クロック幹線の近傍領域に少なくとも1つの前記クロック動作素子を配置するステップと、
    (c) 前記ステップ(b)で配置された前記クロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップと、
    を備え
    前記ステップ (b) は、前記クロック動作素子の前記クロック入力部の位置が前記クロック幹線に対向するように配置する、
    半導体集積回路の製造方法。
  2. クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する半導体集積回路の製造方法であって、
    スライス工程において、
    (a) クロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、
    (b) 前記ステップ (a) の後に、前記クロック幹線の近傍領域に少なくとも1つの前記クロック動作素子を配置するステップと、
    (c) 前記ステップ (b) で配置された前記クロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップと、
    を備え、
    前記クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、前記クロック入力部は前記フィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、
    前記ステップ (b) は、前記クロック幹線と前記クロック動作素子の前記フィードスルー領域とが重なるように、前記クロック動作素子を配置する、
    半導体集積回路の製造方法。
  3. 前記クロック幹線は第1の方向沿って形成される第1のクロック幹線と、前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って形成される第2のクロック幹線とを備え、
    前記ステップ (b) は、前記第1及び第2のクロック幹線のうち、一方の幹線の近傍領域のみに少なくとも1つの前記クロック動作素子を配置する、
    請求項1あるいは請求項2記載の半導体集積回路の製造方法。
  4. クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する半導体集積回路の製造方法であって、
    マスタ工程において、
    (a) クロック幹線予定領域の近傍領域に複数のクロック動作素子を配置するステップと、
    スライス工程において、
    (b) 前記クロック幹線予定領域にクロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、
    (c) 前記ステップ (a) で配置された前記複数のクロック動作素子のうち少なくとも1つのクロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップとを備え、
    前記ステップ (a) は、前記クロック動作素子の前記クロック入力部の位置が前記クロック幹線予定領域に対向するように配置する、
    半導体集積回路の製造方法。
  5. クロック信号を受けるクロック入力部を有するクロック動作素子をマスタスライス方式で配置・配線する半導体集積回路の製造方法であって、
    マスタ工程において、
    (a) クロック幹線予定領域の近傍領域に複数のクロック動作素子を配置するステップと、
    スライス工程において、
    (b) 前記クロック幹線予定領域にクロック信号供給用のクロック幹線を配置するステップと、
    (c) 前記ステップ (a) で配置された前記複数のクロック動作素子のうち少なくとも1つのクロック動作素子の前記クロック入力部と前記クロック幹線との間にクロック信号線を配線するステップとを備え、
    前記クロック動作素子は中央部にフィードスルー領域を有し、前記クロック入力部は前記フィードスルー領域を介して電気的接続可能であり、
    前記ステップ (a) は、前記クロック幹線予定領域と前記クロック動作素子の前記フィードスルー領域とが重なるように、前記クロック動作素子を配置する、
    半導体集積回路の製造方法。
  6. 前記クロック幹線は第1の方向沿って形成される第1のクロック幹線と、前記第1の方向と異なる第2の方向に沿って形成される第2のクロック幹線とを備え、
    前記ステップ(a)は、前記第1及び第2のクロック幹線のうち一方の幹線に対応する前記クロック幹線予定領域の近傍領域のみに前記クロック動作素子を配置する、
    請求項4あるいは請求項5記載の半導体集積回路の製造方法。
  7. 前記クロック動作素子は記憶回路素子であり、前記フィードスルー領域を境界として、第1の記憶部と第2の記憶部とを有することを特徴とする、
    請求項2あるいは請求項5記載の半導体集積回路の製造方法。
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