JPH07120709B2 - 半導体集積回路の配線方式 - Google Patents

半導体集積回路の配線方式

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JPH07120709B2
JPH07120709B2 JP61057508A JP5750886A JPH07120709B2 JP H07120709 B2 JPH07120709 B2 JP H07120709B2 JP 61057508 A JP61057508 A JP 61057508A JP 5750886 A JP5750886 A JP 5750886A JP H07120709 B2 JPH07120709 B2 JP H07120709B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2層金属配線構造を有する半導体集積回路の配
線方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、2層金属配線をもつ半導体集積回路において、機
能ブロック間の配線は、水平方向配線トラックおよび垂
直方向配線トラックを設定し、例えば水平方向には第1
層目,垂直方向には第2層目という様に方向によって2
層の配線層を分けて使っていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この為、ブロック内で使われている金属配線と同一層の
金属配線で3個以上のブロック間相互配線をする場合、
あるいは間に他のブロックが存在する2個のブロック間
相互配線をする場合、ブロック内で使われている配線層
と同一層の金属配線はブロック上を通過できないので、
配線領域をブロック外に設けて順次必要な配線をブロッ
ク内に取り入れる方式をとらざるを得ず、チップ面積が
増大する欠点があった。
〔発明の従来技術に対する相違点〕
上述した従来の配線方式に対し、本発明は、隣接する2
個のブロック間相互の配線は第1層金属配線のみを使用
し、3個以上のブロック間を結ぶ配線、あるいは配線す
べきブロック間に他のブロックがある場合の配線には水
平,垂直方向にかかわらず第2層目金属配線を使用して
ブロック上を通過させるという独創的内容を有する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体集積回路の配線方式は、複数の内部素子
を第1層目金属配線のみで接続している多数の機能ブロ
ック領域を隣接して配置し、前記機能ブロック領域間の
相互配線を行うに当って、隣接して配置された2つの機
能ブロック領域間の相互配線は前記2つの機能ブロック
領域の前記第1層目の金属配線のみを用いて行い、互い
に接続する2つの機能ブロック領域間に他の機能ブロッ
ク領域が存在する場合は前記2つの機能ブロック領域お
よび前記他の機能ブロック領域の第2層目金属配線を用
い、且つ互いに異なる前記第2層目金属配線が交差する
部分でのみ一方の前記第2層目金属配線を前記第1層目
金属配線に変更しそれ以外の部分では前記第2層目金属
配線のみを用いるものである。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すもので、半導体チップ
内における配線パターンの概念図である。
第1図において、A〜Gは内部の金属配線が第1層目金
属配線のみで行なわれる機能ブロックである。そして10
1はAブロックとBブロックを結ぶ配線群、102はBブロ
ックとAブロックを結ぶ配線群、103はFブロックとB
ブロックを結ぶ配線群、104はDブロックとCブロック
を結ぶ配線群、105はGブロックとDブロックを結ぶ配
線群、106はGブロックとEブロックを結ぶ配線群、107
はFブロックとGブロックを結ぶ配線群、201はAブロ
ックとGブロックを結ぶ配線群、202はEブロックとC
ブロックとBブロックを結ぶ配線群、203はCブロック
とFブロックとGブロックとEブロックを結ぶ配線群で
あり、各配線群の矢印は信号の流れる方向を示す。
ここで、隣接ブロック間を結ぶ配線群101〜107は第1層
目金属配線である。又、A〜Gは内部が第1層目の金属
配線のみで行なわれている機能ブロックである。すなち
A〜Gの機能ブロックは内部配線(1つの機能ブロック
内のみにおいて半導体基板もしくは多結晶シリコン電
極,配線に接続されるものであり、この機能ブロックの
外には延在しない発線)は第1層目金属配線のみで行な
われている。上記隣接ブロック間を結ぶ配線は各機能ブ
ロック内部から延在してもよく、又、各機能ブロックの
周辺部間で接続するようにしてもよい。一方、配線する
ブロックA−G間にBブロックCブロックがある配線群
201およびブロックE−C−Bの3ブロック間を結ぶ配
線群202およびブロックC−F−G−Eの4ブロック間
を結ぶ配線群203は第2層目金属配線である。この配線
方式によると、水平方向,垂直方向によらず第2層目金
属配線を用いることができるので、配線領域を設けるこ
となく配線群201の様に遠隔ブロック間を配線でき、配
線群202や203の様に多ブロック間を配線する場合もブロ
ック上に配線を通過させておいて、必要な配線を直接下
の素子領域にとり込み配線領域なしで配線できる。また
隣接ブロック間の配線の場合には両ブロックの端子位置
をそろえれば配線領域は生じない。以上により配線領域
の生じない配線が可能である。
第2図は本発明の第1の実施例を具体的に示す半導体チ
ップの一部分の配線パターン図である。
第2図においてWはジェネラルレジスタ,Xはタイミング
発生回路1、Yはタイミング発生回路2、ZはALUの各
機能ブロックである。121はジェネラルレジスタ(W)
とALU(Z)を結ぶ配線群で、WとZは隣り合っている
ので第1層目金属配線を用いて配線する。この接続部分
のマスクパターン図の一部分を第3図に示す。また第2
図において208はタイミング発生回路2(Y)とジェネ
ラルレジスタ(W)を結ぶ配線群で、YとWの間にはタ
イミング発生回路1(X)があるので第2層目金属配線
を用いて配線する。この接続部分のマスクパターン図の
一部分を第4図に示す。また断面図の一例を第5図に示
す。
第3図で太線で囲まれた部分はトランジスタのソース,
ドレイン等を形成する拡散層領域300、ドットで示した
部分303はポリシリコンによるゲート電極、又は配線で
ある。左上りの斜線で示したアルミニウムの第1層金属
配線301′はALU(Z)およびジェネラルレジスタ(W)
の内部配線として用い、又、同様に左上りの斜線のアル
ミニウムの第1層金属配線301はたがいに隣接するALUと
レジスタとを接続している。これは図示していないその
先の機能ブロックまでには延在していない。一方、右上
りの二本斜線で示したアルミニウムの第2層金属配線30
2はALU,レジスタの内部配線とには用いず、これら各機
能ブロックの必要個所に接続し、かつ左右の隣接する機
能ブロック(図示していない)を通りこすかあるいは隣
接する機能ブロックの必要個所に接続してその先の機能
ブロックにまで延在してここの必要個所に接続する。
第4図において第3図と同じ機能のところは同一の符号
で示している。第1層目金属配線は各機能ブロック(W,
X,Y)の内部配線301′および各機能ブロック間の接続す
る配線301すなわちジェネラルレジスタとタイミング発
生回路1の接続あるいはタイミング発生回路2とを接続
する配線等を形成している。一方、第2層目金属配線
は、タイミング発生回路1(X)上を通りすぎてジェネ
ラルレジスタ(W)とタイミング発生回路2(Y)とを
接続している。第4図のA−B部の断面を示す第5図に
おいて、半導体基板11にフィールド酸化膜13が選択的に
設けられ、トランジスタのソース,ドレイン領域12(第
3図、第4図の300に相当)が形成されている。両領域
間のチャンネル領域上にはゲート酸化膜14を介して多結
晶シリコンゲート15(第3図、第4図の303に相当)が
形成され、層間絶縁膜17を介して、ソース、ドレイン領
域の必要個所に接続する内部配線もしくは隣接機能ブロ
ック間接続配線としてアルミニウムの第1層目金属配線
17(第3図、第4図の300,301′に相当)が設けられ、
さらに層間絶縁膜18を介してアルミニウムからなる第2
層目金属配線19(第3図、第4図の302に相当)が形成
され、全体にパッシベーション膜20が形成される。
第6図は本発明の第2の実施例を示す配線パターンの概
念図である。第6図においてH,I,K,L,Mは内部の金属配
線に第1層目金属配線のみ用いられている機能ブロッ
ク、Jは内部の金属配線に第1層目金属配線および第2
の金属配線両方が用いられている機能ブロック、108は
HブロックとIブロックを結ぶ配線群、109はLブロッ
クとHブロックを結ぶ配線群、110はJブロックとIブ
ロックを結ぶ配線群、111はIブロックとLブロックを
結ぶ配線群、112はMブロックとLブロックを結ぶ配線
群、113はKブロックとJブロックを結ぶ配線群、204は
KブロックとIブロックとHブロックを結ぶ配線群であ
り、配線群108〜113は第1層目金属配線、配線群204は
第2層目金属配線である。
ここでJブロックは第2層目金属配線領域J0があるた
め、この領域を第2層目金属配線は通過できない。この
場合はJ0の領域を第2層目金属配線通過禁止帯と設定
し、第2層目金属配線を迂回させることで本発明による
配線領域のない配線が可能である。
第7図は本発明の第3の実施例を示す配線パターンの概
念図である。
第7図において、N〜Vは内部の金属配線に第1層目金
属配線のみ用いられている機能ブロック、114はOブロ
ックとNブロックを結ぶ配線群、115はPブロックとO
ブロックを結ぶ配線群、116はTブロックとRブロック
を結ぶ配線群、117はRブロックとSブロックを結ぶ配
線群、118はTブロックとUブロックを結ぶ配線群、119
はVブロックとSブロックを結ぶ配線群、205はNブロ
ックとQブロックとSブロックを結ぶ配線群、206はU
ブロックとRブロックとOブロックを結ぶ配線群、207
はTブロックとVブロックを結ぶ配線群であり、配線群
114〜119は第1層目金属配線、配線群205は領域120のみ
第1層目金属配線で他の領域は第2層目金属配線、配線
群206,207は第2層目金属配線である。
本発明による配線を行なうと、第2層目金属配線による
配線群205と206が交差する。そこでここには機能ブロッ
クは設けないで、配線群205と配線群206が交差する領域
120を配線群205を第1層目金属配線に切り換え、絶縁膜
を介して交差させ、必要最小限の配線領域を設定して配
線を行なう。配線領域はできるが最小限におさえられ、
チップ面積最小の配線設計が可能である。
〔発明の効果〕
以上説明したとおり、従来、隣接する2個のブロック間
相互の配線で第1層目金属配線と第2層目金属配線を混
在して用いていたのを、本発明では第1層目金属配線の
みを用い、3個以上のブロック間相互の配線は従来配線
トラックを設けて第1層目金属配線を用いていた部分
も、本発明では第2層目金属配線を用いてブロック上を
通過させ、また配線すべき2個のブロック間に他のブロ
ックがある場合も第2層目金属配線を用いてブロック上
を通過させる。
従って本発明によれば、大部分の半導体集積回路におい
て、従来必要であった配線領域を設ける必要がなくな
り、たとえ配線領域が必要な場合でも、これを最小限に
おさえることができ、チップ面積極小の配線設計が可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図,第6図および第7図はそれぞれ本発明の第1,第
2および第3の実施例を示す配線パターン図、第2図は
本発明の第1の実施例を具体的機能ブロックに適用した
配線パターン図、第3図は第2図のW−Zブロック間の
一部分のマスクパターン図、第4図は第2図のW−X−
Yブロック間の一部分のマスクパターン図、第5図は第
4図のA−B線における断面図である。 101〜121……第1層目金属配線群、201〜208……第2層
目金属配線群、A〜Z……機能ブロック、11……半導体
基板、12,300……拡散領域、13……フィールド酸化膜、
14……ゲート酸化膜、15,303……ゲートポリシリコン、
16……層間絶縁膜、17,301,301′……第1層目Al、18…
…層間絶縁膜、19,302……第2層目Al、20…パッシベー
ション膜。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の内部素子を第1層目金属配線のみで
    接続している多数の機能ブロック領域を隣接して配置
    し、前記機能ブロック領域間の相互配線を行うに当っ
    て、隣接して配置された2つの機能ブロック領域間の相
    互配線は前記2つの機能ブロック領域の前記第1層目金
    属配線のみを用いて行い、互いに接続する2つの機能ブ
    ロック領域間に他の機能ブロック領域が存在する場合は
    前記2つの機能ブロック領域および前記他の機能ブロッ
    ク領域の第2層目金属配線を用い、且つ互いに異なる前
    記第2層目金属配線が交差する部分でのみ一方の前記第
    2層目金属配線を前記第1層目金属配線に変更しそれ以
    外の部分では前記第2層目金属配線のみを用いることを
    特徴とする半導体集積回路の配線方式。
JP61057508A 1985-03-22 1986-03-14 半導体集積回路の配線方式 Expired - Lifetime JPH07120709B2 (ja)

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JP60-57814 1985-03-22

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