JPH10107152A - 集積回路装置とその電源配線形成法 - Google Patents

集積回路装置とその電源配線形成法

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JPH10107152A
JPH10107152A JP8278907A JP27890796A JPH10107152A JP H10107152 A JPH10107152 A JP H10107152A JP 8278907 A JP8278907 A JP 8278907A JP 27890796 A JP27890796 A JP 27890796A JP H10107152 A JPH10107152 A JP H10107152A
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cell
power supply
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integrated circuit
width
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JP8278907A
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Koji Asada
浩二 浅田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 標準セル方式のLSI等の集積回路装置にお
いて、集積化規模の増大に伴うチップサイズの増大を抑
制する。 【解決手段】 複数の標準セルを含むセル列32Bにお
いて中央部より端部近傍で電源配線35D,35Sの幅
を大きくする。電源配線35D,35Sの幅をセル列3
2Bの両端間で均等に大きくした場合に比べて電源配線
面積の増大を少なく抑えることができる。セル列32B
の両側の配線領域では、セル列32Bの端部近傍の方が
セル列32Bの中央部近傍よりもセル間配線の密度が低
いので、スペースの有効利用を図ることができると共に
セル列間の間隔を広げなくて済む。従って、チップサイ
ズの増大を少なく抑えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、標準セル方式の
LSI(大規模集積回路)等の集積回路装置とその電源
配線形成法に関し、特に複数の回路セルを含むセル列に
おいて中央部より端部近傍で電源配線の幅を大きくした
ことにより集積化規模の増大に伴うチップサイズの増大
を抑制したものである。
【0002】
【従来の技術】従来、標準セル方式のLSIとしては、
図5に示すものが知られている。
【0003】LSIチップ1の表面には、複数のセル列
2A、2B、2C…が並設されている。各セル列は、代
表としてセル列2Bを図6に例示するように多数の標準
セル4を一列状に配置したものである。標準セル4とし
ては、インバータ用の標準セルNOT、フリップフロッ
プ用の標準セルFF、NAND回路用の標準セルNAN
等がある。一例として、インバータ用の標準セルNOT
は、ゲート同士が相互接続されると共にドレイン同士が
相互接続されたNチャンネルMOS型トランジスタTN
及びPチャンネルMOS型トランジスタTP を含み、ト
ランジスタTNのソースは低電位VSS側の電源配線に、
トランジスタTP のソースは高電位VDD側の電源配線に
それぞれ接続される。
【0004】2A〜2C等の各セル列にあっては、代表
としてセル列2Bを図6に示すようにセル列の長手方向
に沿う一方側及び他方側にそれぞれ電源配線5D,5S
が形成される。電源配線5D,5Sは、それぞれ高電位
DD,低電位VSSが与えられるもので、いずれの配線も
両端間で均等の幅を有するように形成される。
【0005】図5に示すLSIチップ1の表面におい
て、2A〜2C等のセル列を配置した領域の一方側には
電源配線3D1 ,3S1 が配置されると共に該領域の他
方側には電源配線3D2 ,3S2 が配置される。電源配
線3D1 ,3D2 は、高電位VDDが与えられるものであ
り、電源配線3S1 ,3S2 は、低電位VSSが与えられ
るものである。
【0006】各セル列の高電位VDD側の電源配線5D
は、電源配線3D1 ,3D2 に接続され、各セル列の低
電位VSS側の電源配線5Sは、電源配線3S1 ,3S2
に接続される。
【0007】2A−2B,2B−2C等の隣り合うセル
列に挟まれた領域は、セル列間配線乃至セル間配線に用
いられる配線領域であり、2層メタル配線プロセスを使
用する場合には図7に示すような配線状況となる。すな
わち、1層目のメタル配線L1a及びL1bは、セル列2A
−2B間の配線領域6A及びセル列2B−2C間の配線
領域6Bにそれぞれ配置され、いずれの配線もセル列に
平行に形成される。2層目のメタル配線(図示せず)
は、セル列に直交する方向に形成される。
【0008】集積化の規模を大きくするため、2A〜2
C等のセル列を長くすることが考えられるが、セル列の
長さは、電源配線5D,5Sの幅により制限される。す
なわち、電源配線5D,5Sの幅を一定とすると、セル
列の延長に伴って電源電圧が低下するので、電源電圧の
低下により誤動作が生じない程度にセル列の長さを制限
する必要がある。
【0009】このような事態に対処するため、各セル列
毎に電源配線5D,5Sの幅を大きくすることが考えら
れる。しかしながら、このようにしたのでは、電源配線
面積の増大分が大きくなると共にセル列間の配線領域の
幅を大きくする必要があり、チップサイズの増大分が相
当に大きくなる。
【0010】集積化規模の増大に対処するための他の方
策としては、図8に示す電源ストラップ挿入のレイアウ
ト手法や図9に示す回路分割のレイアウト手法が提案さ
れている。
【0011】図8のLSIチップ10にあっては、複数
のセル列12A,12B,12C…が並設されると共に
各セル列の中央部には標準セルを配置しない領域Qを設
ける。12A〜12C等のセル列を配置した領域の一方
側には電源配線13D1 ,13S1 を設けると共に該領
域の他方側には電源配線13D2 ,13S2 を設け、領
域Qには電源配線13D3 ,13S3 を設ける。
【0012】各セル列の高電位側の電源配線は、電源配
線13D1 〜13D3 に接続され、各セル列の低電位側
の電源配線は、電源配線13S1 〜13S3 に接続され
る。
【0013】図9のLSIチップ20にあっては、全体
の回路を2分割し、各分割部毎に電源配線を設ける。す
なわち、一方の分割部に対応して複数のセル列22A
1 ,22B1 ,22C1 …を並設すると共に他方の分割
部に対応して複数のセル列22A2 ,22B2 ,22C
2 …を並設する。22A1 〜22C1 等のセル列を配置
した領域の一方側には電源配線23D1 ,23S1 を設
けると共に該領域の他方側には電源配線23D2 ,23
2 を設ける。また、22A2 〜22C2 等のセル列を
配置した領域の一方側には電源配線23D3 ,23S3
を設けると共に該領域の他方側には電源配線23D4
23S4 を設ける。
【0014】22A1 〜22C1 等の各セル列におい
て、高電位側の電源配線は、電源配線23D1 ,23D
2 に接続され、低電位側の電源配線は、電源配線23S
1 ,23S2 に接続される。また、22A2 〜22C2
等の各セル列において、高電位側の電源配線は、電源配
線23D3 ,23D4 に接続され、低電位側の電源配線
は、23S3 ,23S4 に接続される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】図8又は図9の従来技
術によると、電源配線(13D2 ,13S2 又は23D
2 ,23S2 ,23D3 ,23S3 )を追加するため、
電源配線面積が増大する。また、これらの電源配線がL
SIチップの中央部に配置されるため、チップ中央部を
避けてレイアウトを行なう必要があり、レイアウトの自
由度及び効率が低下し、ひいてはレイアウト面積が増大
する。従って、チップサイズの増大分も相当に大きくな
る。
【0016】この発明の目的は、集積化規模の増大に伴
うチップサイズの増大を抑制することができる新規な集
積回路装置を提供することにある。
【0017】この発明の他の目的は、集積回路装置の電
源配線を形成する際に各セル列毎に電源配線幅を最適化
することができる新規な電源配線形成法を提供すること
にある。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明に係る集積回路
装置は、各々複数の回路セルを含む複数のセル列が並設
された集積回路チップであって、各セル列の長手方向に
沿う一方側及び他方側にそれぞれ電源配線が設けられて
いるものと、前記集積回路チップにおいて前記複数のセ
ル列の間に設けられた配線領域であって、前記複数のセ
ル列に属する複数の回路セルを相互接続する配線が形成
されているものとを備えた集積回路装置であって、前記
複数のセル列の電源配線のうち少なくとも前記配線領域
の側に位置する電源配線をセル列中央部よりセル列端部
の近傍で幅が大きくなるように形成したことを特徴とす
るものである。
【0019】この発明の構成によれば、配線領域の側に
位置する電源配線をセル列中央部よりセル列端部の近傍
で幅が大きくなるように形成したので、セル列の両端間
で均等に配線幅を大きくした場合やチップ中央部に電源
配線を追加した場合に比べて電源配線面積の増大を少な
く抑えることができる。また、セル列間の配線領域で
は、図7に示したようにセル列端部の近傍の方がセル列
中央部の近傍よりもセル間配線の密度が低いので、スペ
ースの有効利用を図ることができると共にセル列間の間
隔を広げなくて済む。さらに、チップ中央部に電源配線
を追加するものではないので、レイアウトの自由度及び
効率が低下することもない。従って、チップサイズの増
大を少なく抑えることができる。
【0020】この発明に係る集積回路装置の電源配線形
成法は、各々複数の回路セルを含む複数のセル列が並設
された集積回路チップにおいて各セル列の長手方向に沿
う一方側及び他方側にそれぞれ電源配線を形成する工程
を含む集積回路装置の電源配線形成法であって、前記工
程より前に前記各セル列毎に必要な電流を求めると共に
求めた電流に基づいて前記電源配線の幅をセル列中央部
よりセル列端部の近傍で大きくなるように決定し、前記
工程では決定に係る幅を有するように前記電源配線を形
成することを特徴とするものである。
【0021】この発明の方法によれば、各セル列毎に必
要な電流を求め、求めた電流に基づいて電源配線の幅を
決定するので、セル列中央部よりセル列端部の近傍で幅
が大きい電源配線を各セル毎に最適の配線幅で形成する
ことができる。
【0022】
【発明の実施の形態】図1は、この発明の一実施形態に
係るLSIチップを示すものである。
【0023】LSIチップ30の表面には、複数のセル
列32A,32B,32C…が並設されている。各セル
列は、代表としてセル列32Bを図2に例示するように
多数の標準セル34を一列状に配置したものである。図
2において、図6と同様の部分には同様の符号を付して
詳細な説明を省略する。
【0024】32A〜32C等の各セル列にあっては、
代表としてセル列32Bを図2に示すようにセル列の長
手方向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ電源配線35
D,35Sが形成される。電源配線35D,35Sは、
それぞれ高電位VDD,低電位VSSが与えられるもので、
いずれの配線もセル列中央部からセル列端部に向けて徐
々に幅が広がるように形成される。
【0025】電源配線35D,35Sの形状としては、
図2のものに限らず、図3(A)〜(C)に示すものを
採用してもよい。図3(A)〜(C)において、図2と
同様の部分には同様の符号を付して詳細な説明を省略す
る。
【0026】図3(A),(B)の電源配線35D,3
5Sは、いずれもセル列中央部からセル列端部に向けて
段階的に幅が広がるもので、図3(A)は1段階的に幅
が広がる例であり、図3(B)は2段階(複数段階)的
に幅が広がる例である。
【0027】図3(C)の電源配線35D,35Sは、
いずれもセル列中央部の近傍の所定区間及びセル列端部
の近傍の所定区間でそれぞれ小さい幅及び大きい幅を有
すると共に小さい幅の所定区間から大きい幅の所定区間
に向けて徐々に幅が広がるものである。
【0028】図1に示すLSIチップ30の表面におい
て、32A〜32C等のセル列を配置した領域の一方側
には電源配線33D1 ,33S1 が配置されると共に該
領域の他方側には電源配線33D2 ,33S2 が配置さ
れる。電源配線33D1 ,33D2 は、高電位VDDが与
えられるものであり、電源配線33S1 ,33S2 は、
低電位VSSが与えられるものである。
【0029】各セル列の高電位VDD側の電源配線35D
は、電源配線33D1 ,33D2 に接続され、各セル列
の低電位VSS側の電源配線35Sは、電源配線33S
1 ,33S2 に接続される。
【0030】32A−32B,32B−32C等の隣り
合うセル列に挟まれた領域は、セル列間配線乃至セル間
配線に用いられる配線領域であり、2層メタル配線の場
合には、図7に関して前述したと同様にして配線が行な
われる。
【0031】上記した実施形態によれば、各セル列毎に
電源配線35D,35Sをセル列中央部よりセル列端部
の近傍で幅が大きくなるように形成したので、セル列の
両端間で配線幅を均等に大きくした場合や図8又は図9
に示したようにチップ中央部に電源配線を追加した場合
に比べて電源配線面積の増大を少なく抑えることができ
る。また、セル列間の配線領域では、図7に示したよう
にセル列端部の近傍の方がセル列中央部の近傍よりもセ
ル間配線の密度が低いので、配線幅を大きくしても特に
支障がなく、スペースの有効利用が図れると共にセル列
間の間隔を広げなくて済む。さらに、図8又は図9に示
したようにチップ中央部に電源配線を追加しなくてよい
ので、レイアウトの自由度や効率が低下することもな
い。従って、チップサイズの増大を少なく抑えることが
できる。
【0032】図4は、上記した集積回路装置の製造プロ
セスに用いられる自動配置配線処理の一例を示すもので
ある。
【0033】ステップ40では、集積化すべき回路を構
成する複数の機能ブロックに対応する複数の標準セルを
ライブラリから読出して表示装置の画面上でLSIチッ
プ30に相当する領域にセル列として仮配置する。
【0034】次に、ステップ42では、仮配置された標
準セルに関して仮配線を行なう。そして、ステップ44
に移る。
【0035】ステップ44では、チップサイズが許容サ
イズか判定し、その判定結果が否定的(N)であれば、
ステップ40に戻り、ステップ40,42の処理を繰返
す。
【0036】ステップ44の判定結果が肯定的(Y)に
なると、ステップ46に移り、仮配置及び仮配線に係る
標準セルをセル列として本配置する。そして、ステップ
48に移る。
【0037】ステップ48では、本配置に係る標準セル
についてセル列毎に必要な電流を求める。一例として、
図2のセル列32Bにあっては、標準セルNOT,NA
N,FFの個数をそれぞれ計数すると、NOTは3、N
ANは3、FFは2となる。標準セルNOT,NAN,
FFの必要電流をそれぞれA1 ,A2 ,A3 とすれば、
セル列32Bで必要な電流は、3A1 +3A2 +2A3
なる式で算出できる。32A,32C等の他のセル列に
ついても同様にして必要な電流を算出する。
【0038】次に、ステップ50では、各セル列毎に算
出に係る電流に基づいて電源配線35D,35Sの幅を
決定する。このときの配線幅の決定は、図2又は図3に
示したようにセル列中央部よりセル列端部の近傍で大き
な幅となるように行なう。そして、ステップ52に移
る。
【0039】ステップ52では、本配置に係る標準セル
について本配線を行なう。このとき、各セル列毎に電源
配線35D,35Sについてはステップ50で決定した
電源配線幅を用いて配線データを作成する。そして、ス
テップ54に移る。
【0040】ステップ54では、チップサイズが許容サ
イズか判定し、その判定結果が否定的(N)であれば、
ステップ46に戻り、ステップ46〜52の処理を繰返
す。
【0041】ステップ54の判定結果が肯定的(Y)に
なると、処理エンドとする。この後は、上記処理により
作成した配置・配線データに基づいてLSI製造プロセ
スを進行させる。
【0042】上記した処理によれば、図2又は図3に示
したような電源配線を各セル列毎に最適の配線幅で形成
することができる。
【0043】この発明は、上記した実施形態に限定され
るものではなく、種々の改変形態で実施可能なものであ
る。例えば、この発明は、ゲートアレイ方式のLSIに
も適用可能である。
【0044】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、配線
領域の側に位置する電源配線をセル列中央部よりセル列
端部の近傍で幅が大きくなるように形成したので、集積
化規模の増大に伴う電源配線面積の増大を抑制できると
共にセル列間の間隔を広げなくて済み、レイアウトの自
由度及び効率も低下しない。従って、チップサイズの増
大を抑制してコスト低減を図れる効果が得られる。
【0045】また、この発明の電源配線形成法によれ
ば、各セル列毎に最適の配線幅で電源配線を形成するこ
とができるので、細くてよい電源配線を太く形成するよ
うな無駄をなくすことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の一実施形態に係るLSIチップを
示す平面図である。
【図2】 図1のセル列における電源配線の一例を示す
平面図である。
【図3】 図1のセル列における電源配線の他の例を示
す平面図である。
【図4】 自動配置配線処理の一例を示すフローチャー
トである。
【図5】 従来のLSIチップを示す平面図である。
【図6】 図5のセル列における電源配線を示す平面図
である。
【図7】 図5のセル列間における1層目配線の形成状
況を示す平面図である。
【図8】 図5の場合より規模を大きくしたLSIチッ
プの一例を示す平面図である。
【図9】 図5の場合より規模を大きくしたLSIチッ
プの他の例を示す平面図である。
【符号の説明】
30:LSIチップ、32A〜32C:セル列、34:
標準セル、35D,35S:電源配線。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各々複数の回路セルを含む複数のセル列が
    並設された集積回路チップであって、各セル列の長手方
    向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ電源配線が設けら
    れているものと、 前記集積回路チップにおいて前記複数のセル列の間に設
    けられた配線領域であって、前記複数のセル列に属する
    複数の回路セルを相互接続する配線が形成されているも
    のとを備えた集積回路装置であって、 前記複数のセル列の電源配線のうち少なくとも前記配線
    領域の側に位置する電源配線をセル列中央部よりセル列
    端部の近傍で幅が大きくなるように形成したことを特徴
    とする集積回路装置。
  2. 【請求項2】 各々複数の回路セルを含む複数のセル列
    が並設された集積回路チップにおいて各セル列の長手方
    向に沿う一方側及び他方側にそれぞれ電源配線を形成す
    る工程を含む集積回路装置の電源配線形成法であって、 前記工程より前に前記各セル列毎に必要な電流を求める
    と共に求めた電流に基づいて前記電源配線の幅をセル列
    中央部よりセル列端部の近傍で大きくなるように決定
    し、前記工程では決定に係る幅を有するように前記電源
    配線を形成することを特徴とする集積回路装置の電源配
    線形成法。
JP8278907A 1996-09-30 1996-09-30 集積回路装置とその電源配線形成法 Pending JPH10107152A (ja)

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