JPH10284687A - Semiconductor integrated circuit and cell layout method - Google Patents

Semiconductor integrated circuit and cell layout method

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JPH10284687A
JPH10284687A JP8274397A JP8274397A JPH10284687A JP H10284687 A JPH10284687 A JP H10284687A JP 8274397 A JP8274397 A JP 8274397A JP 8274397 A JP8274397 A JP 8274397A JP H10284687 A JPH10284687 A JP H10284687A
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JP
Japan
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cell
block
cells
layout
logic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8274397A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidehiro Okada
英宏 岡田
Michiaki Nakayama
道明 中山
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology, which can lay out even a relatively large logic block without dividing the block. SOLUTION: When a first logic block A, a second logic block C which is arranged at the neighborhood of the first logic block, and a plurality of I/O cells 21-3 which can give and take the signals between the first logic block and the second logic block and the outside are aligned, the plurality of I/O cells above described are deviated into a direction intersecting the aligning direction of the above described plurality of I/O cells, in correspondence with the layout area of the above described first block and the above described second block. Thus, the relatively large logic block can be arranged without dividing the block.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路及
びその製造方法に関し、例えばゲートアレイ方式による
半導体集積回路及びその製造方法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 and a method of manufacturing the same, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor integrated circuit by a gate array system and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路(LSI)、例えばゲー
トアレイ方式LSIは、半導体チップ(単に「チップ」
ともいう)にナンド(NAND)、あるいはノア(NO
R)などの論理ゲートに相当する基本セル(ベーシック
セル)を格子状に整列したもので、マスタスライスと称
される構成法をとる。マスタスライス方式とは、基本セ
ルをチップ上に予め形成しておき、基本セル間の配線だ
けを追加して所望のLSIを形成する方式である。電源
やグランド配線については、どの基本セルも電気的特性
を満足するように予め定められている。そのようにマス
タスライス方式は、配線に関するマスクパターンをのみ
を生成するだけで、多品種のLSIを形成することがで
きるため、少量多品種のLSIを短期間で安価に製造す
るのに適する。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit (LSI), for example, a gate array type LSI is a semiconductor chip (hereinafter simply referred to as "chip").
(Also called NAND) or Noah (NO)
Basic cells (basic cells) corresponding to logic gates such as R) are arranged in a grid pattern, and have a configuration called a master slice. The master slice method is a method in which basic cells are formed on a chip in advance, and only a wiring between the basic cells is added to form a desired LSI. The power supply and the ground wiring are determined in advance so that all the basic cells satisfy the electrical characteristics. As described above, the master slice method can form a large variety of LSIs simply by generating only a mask pattern relating to wiring, and thus is suitable for quickly and inexpensively manufacturing a small quantity and large variety of LSIs.

【0003】ゲートアレイ方式LSIのレイアウトは、
ライブラリに準備されているような論理機能単位(ブロ
ック)を用いて記述された論理回路図及びチップ形状が
与えられたとき、ライブラリにある各ブロックの配置配
線に関するアートワークデータを生成することであり、
それを誤りなく短期間に行えるように種々のレイアウト
システムが提案されている。
The layout of a gate array type LSI is as follows.
When a logic circuit diagram and a chip shape described using a logical function unit (block) prepared in a library are given, artwork data on arrangement and wiring of each block in the library is generated. ,
Various layout systems have been proposed so as to be able to do so in a short time without error.

【0004】尚、ゲートアレイ方式LSIについて記載
された文献の例としては、昭和59年11月30日に株
式会社オーム社から発行された「LSIハンドブック
(第204頁〜)がある。
[0004] As an example of a document describing a gate array type LSI, there is an "LSI Handbook (p. 204-)" issued by Ohm Co., Ltd. on November 30, 1984.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ゲートアレイ方式LS
Iのレイアウトにおいては、基本セルの組み合わせによ
って形成される所定の論理ブロックと、外部との間での
信号のやり取りを可能とするため、外部ピンに対応する
複数個のI/O(インプット/アウトプット)セルが設
けられる。この複数個のI/Oセルは、複数の論理ブロ
ックを包囲するように、半導体チップの縁辺部にのみレ
イアウトされる場合と、所定の間隔で複数のI/Oセル
列がストライプ状にレイアウトされる場合とがある。後
者のレイアウトは、特に内部ストライプI/O構造と称
されている。この内部ストライプI/O構造のゲートア
レイについて本願発明者が検討したところ、機能的には
一つの論理ブロックであるにもかかわらず、当該ブロッ
クが分断されてレイアウトせざるを得ない場合があり、
かかる場合に、当該ブロック内の配線が不所望に長くな
り、不所望な信号遅延を生じていることが見いだされ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION Gate Array LS
In the layout of I, a plurality of I / Os (input / output inputs / outputs) corresponding to external pins are provided in order to enable a signal to be exchanged between a predetermined logic block formed by a combination of basic cells and the outside. G) A cell is provided. The plurality of I / O cells are laid out only on the edge of the semiconductor chip so as to surround the plurality of logic blocks, or the plurality of I / O cell columns are laid out in a stripe pattern at predetermined intervals. Sometimes. The latter layout is particularly called an internal stripe I / O structure. The present inventor has studied the gate array having the internal stripe I / O structure. As a result, in spite of the fact that the block is functionally one logical block, the block may be divided and laid out in some cases.
In such a case, it has been found that the wiring in the block becomes undesirably long, causing an undesired signal delay.

【0006】すなわち、内部ストライプI/O構造にお
いて、ストライプ状にレイアウトされたI/Oセル列の
形成位置は、外部ピンやチップの内部配線との関係で固
定的であり、I/Oセル単位で移動することができな
い。そのため、比較的大きなレイアウト面積を有するブ
ロックをレイアウトする場合において、そのようなブロ
ックが、ストライプ状に配列されたI/Oセル列の間に
収まらない場合には、I/Oセル列を挟むように当該論
理ブロックをが分割されてレイアウトせざるを得なくな
る。そうすると、分割された論理ブロック間の配線の引
き回しは、I/Oセル列を跨ぐように行わなければなら
ないから、その場合の配線はどうしても長くなってしま
う。配線が長くなると、そこでの信号遅延量が多くな
り、論理動作のタイミングに影響する。
That is, in the internal stripe I / O structure, the formation position of the I / O cell row laid out in a stripe pattern is fixed in relation to the external pins and the internal wiring of the chip. Can not move with. Therefore, when laying out a block having a relatively large layout area, if such a block does not fit between the I / O cell columns arranged in a stripe pattern, the I / O cell column is sandwiched. Then, the logical block is divided and the layout has to be laid out. Then, the wiring between the divided logic blocks must be routed so as to straddle the I / O cell column, so that the wiring in that case is inevitably long. When the wiring becomes long, the amount of signal delay there increases, which affects the timing of the logical operation.

【0007】本発明の目的は、ストライプI/O構造を
有する半導体集積回路の内部配線が不所望に長くなるの
を回避するための技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique for preventing an internal wiring of a semiconductor integrated circuit having a stripe I / O structure from becoming undesirably long.

【0008】本発明の別の目的は、比較的大きな論理ブ
ロックであっても、それを分割せずにレイアウト可能な
技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique which can lay out a relatively large logical block without dividing it.

【0009】本発明の上記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及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 become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
The following is a brief description of an outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application.

【0011】所定の論理機能を有する第1ブロック
(A)と、上記第1論理ブロックに隣接配置された第2
論理ブロック(C)と、上記第1論理ブロック及び上記
第2論理ブロックと外部との間で信号のやり取りを可能
とする複数のI/Oセル(21−3)とが配列されると
き、上記複数のI/Oセルは、上記第1ブロック及び上
記第2ブロックのレイアウト面積に応じて上記複数のI
/Oセルの配列方向と交差する方向(矢印Y方向)にず
らして配置されて成る。
A first block (A) having a predetermined logical function, and a second block (A) arranged adjacent to the first logical block.
When a logic block (C) and a plurality of I / O cells (21-3) that enable exchange of signals between the first logic block and the second logic block and the outside are arranged, The plurality of I / O cells are arranged in accordance with the layout area of the first block and the second block.
/ O cells are arranged so as to be shifted in a direction (arrow Y direction) intersecting with the arrangement direction of the / O cells.

【0012】上記した手段によれば、I/Oセルがブロ
ックのレイアウト面積に応じてずらされるため、比較的
大きな論理ブロックでも、それを分割せずに配置するこ
とができる。そのため、論理ブロックの配線が不所望に
長くなるのが回避され、論理ブロック内の信号遅延の低
減が達成される。
According to the above-described means, since the I / O cells are shifted in accordance with the layout area of the block, a relatively large logic block can be arranged without being divided. Therefore, it is possible to prevent the wiring of the logic block from becoming undesirably long, and to reduce the signal delay in the logic block.

【0013】所定の論理機能を有する複数の論理ブロッ
ク(A,B,C)と、上記論理ブロックと外部との間で
信号のやり取りを可能とする複数の外部ピン(I/O)
と、上記外部ピンに対応して配置される複数のI/Oセ
ル(21−3)とが配列されるとき、上記I/Oセルと
外部ピンとを結合させるための金属配線は、上記論理ブ
ロックのレイアウト面積との関係で上記I/Oセルのレ
イアウト位置移動を許容する方向に上記I/Oセルを移
動してもそのI/Oセルの入出力端子と結合可能な移動
余裕部が形成され、この移動余裕部を介してI/Oセル
と外部ピンとが結合されて成る。
A plurality of logic blocks (A, B, C) having a predetermined logic function, and a plurality of external pins (I / O) enabling exchange of signals between the logic block and the outside.
And a plurality of I / O cells (21-3) arranged corresponding to the external pins, a metal wiring for coupling the I / O cells and the external pins is provided in the logic block. Even if the I / O cell is moved in a direction that allows the layout position of the I / O cell to move in relation to the layout area of the I / O cell, a movement allowance portion that can be coupled to the input / output terminal of the I / O cell is formed. The I / O cell and the external pin are connected via the extra travel portion.

【0014】上記した手段によれば、金属配線は、上記
論理ブロックのレイアウト面積との関係で上記I/Oセ
ルのレイアウト位置移動を許容する方向に上記I/Oセ
ルを移動してもそのI/Oセルの入出力端子と結合可能
な移動余裕部が形成され、この移動余裕部を介してI/
Oセルと外部ピンとが結合される。このことが、論理ブ
ロックの分割配置を回避して、論理ブロックの配線が不
所望に長くなるのを回避する。
According to the above-described means, even if the I / O cell is moved in a direction that allows the layout position of the I / O cell to be moved in relation to the layout area of the logic block, the I / O cell is not affected by the metal wiring. A movement allowance portion that can be coupled to the input / output terminal of the / O cell is formed.
The O cell and the external pin are connected. This avoids the split arrangement of the logical block and prevents the wiring of the logical block from becoming undesirably long.

【0015】所定の論理機能を有する複数の論理ブロッ
クと、上記論理ブロックと外部との間で信号のやり取り
を可能とする外部ピンと、上記外部ピンに対応して配置
される複数のI/Oセルとが配列されて成る半導体集積
回路のレイアウト方法において、上記I/Oセルと外部
ピンとを結合させるための金属配線に、上記論理ブロッ
クのレイアウト面積との関係で上記I/Oセルのレイア
ウト位置移動を許容する方向に、I/Oセルの入出力端
子と結合可能な移動余裕部を形成し、上記論理ブロック
のレイアウト面積との関係で、上記移動余裕部に沿って
個々のI/Oセルのレイアウト位置を決定するものであ
る。
A plurality of logic blocks having a predetermined logic function; an external pin enabling signals to be exchanged between the logic block and the outside; and a plurality of I / O cells arranged corresponding to the external pin In the layout method for a semiconductor integrated circuit, the layout position of the I / O cell is shifted in relation to the layout area of the logic block to a metal wiring for coupling the I / O cell to an external pin. Is formed in a direction in which the I / O cell can be coupled to the input / output terminal of the I / O cell, and the I / O cell of each I / O cell is formed along the movement margin in relation to the layout area of the logic block. This is for determining the layout position.

【0016】上記した手段によれば、上記移動余裕部に
沿って個々のI/Oセルのレイアウト位置が決定され、
比較的大きな論理ブロックであっても、それを分割せず
にレイアウトすることができるようになる。
According to the above-described means, the layout position of each I / O cell is determined along the margin for movement,
Even a relatively large logical block can be laid out without being divided.

【0017】上記I/Oセルの移動方向の中央部には、
外部ピンと結合させるための金属配線と結合可能な入出
力端子をレイアウトすることができる。
At the center of the I / O cell in the moving direction,
It is possible to lay out input / output terminals that can be coupled to metal wiring for coupling to external pins.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図2には本発明にかかるセルレイ
アウト方法が適用される半導体集積回路が示される。
FIG. 2 shows a semiconductor integrated circuit to which a cell layout method according to the present invention is applied.

【0019】図2に示される半導体集積回路2は、特に
制限されないが、ストライプI/O構造を有するゲート
アレイ方式LSIとされ、公知の半導体集積回路製造技
術により単結晶シリコン基板などの一つの半導体基板に
形成される。
Although not particularly limited, the semiconductor integrated circuit 2 shown in FIG. 2 is a gate array type LSI having a stripe I / O structure, and is formed of one semiconductor such as a single crystal silicon substrate by a known semiconductor integrated circuit manufacturing technique. Formed on the substrate.

【0020】ゲートアレイ方式LSIのレイアウトは、
ライブラリに準備されているような論理機能単位(ブロ
ック)を用いて記述された論理回路図及びチップ形状が
与えられたとき、ライブラリにある各ブロックの配置配
線に関するアートワークデータを生成することであり、
それを誤りなく短期間に行えるように、ワークステーシ
ョンが使用される。
The layout of the gate array type LSI is as follows.
When a logic circuit diagram and a chip shape described using a logical function unit (block) prepared in a library are given, artwork data on arrangement and wiring of each block in the library is generated. ,
A workstation is used so that it can be done in a short time without error.

【0021】21−1〜21−nで示されるように、そ
れぞれ複数のI/Oセルが配列されて成る複数のI/O
セル列を有し、このI/Oセル列の形成領域を除いて一
般論理が配置される。また、この一般論理配置領域に対
応して、外部との間で信号のやり取りを可能とする複数
の外部ピン22が設けられる。上記一般論理形成領域に
おいて形成された論理ブロックからの出力信号の外部出
力、又は外部から上記論理ブロックへの信号取り込み
は、対応するI/Oセル及び外部ピンを介して行われ
る。
As shown by 21-1 to 21-n, a plurality of I / O cells each having a plurality of I / O cells arranged therein.
It has a cell column, and general logic is arranged except for a region where the I / O cell column is formed. In addition, a plurality of external pins 22 are provided corresponding to the general logic arrangement area so as to enable signal exchange with the outside. The external output of the output signal from the logic block formed in the general logic formation region or the signal fetch from the outside to the logic block is performed via the corresponding I / O cell and external pin.

【0022】ここで、上記複数のI/Oセル列21−1
〜21−nは、例えばそのうちの一つであるI/Oセル
列21−3についての配列状態が図3に代表的に示され
るように、個々のI/OセルがI/Oセルの配列方向と
交差する方向に若干ずらして配置可能となっている。つ
まり、I/Oセルの配列方向を矢印X方向とするとき、
それに交差する方向である矢印Y方向に個々のI/Oセ
ルをずらして配置することができる。そのように矢印Y
方向に個々のI/Oセルをずらして配置するのは次の理
由による。
Here, the plurality of I / O cell columns 21-1
Each of the I / O cells is an array of I / O cells as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. It can be arranged slightly shifted in the direction intersecting the direction. That is, when the arrangement direction of the I / O cells is set to the arrow X direction,
Individual I / O cells can be displaced in the direction of arrow Y, which is the direction intersecting with the I / O cells. Arrow Y like that
The reason why the individual I / O cells are shifted in the direction is as follows.

【0023】ストライプ状にレイアウトされたI/Oセ
ル列の形成位置は、従来技術に従えば、外部ピンやチッ
プの内部配線との関係で固定的であり、I/Oセル単位
で移動することができない。そのため、比較的大きなレ
イアウト面積を有するブロックをレイアウトする場合に
おいて、そのようなブロックが、ストライプ状に配列さ
れたI/Oセル列の間に収まらない場合には、I/Oセ
ル列を挟むように当該論理ブロックが分割されてレイア
ウトせざるを得なくなる。例えば、図4に示されるよう
に、比較的大きなレイアウト面積を有する論理ブロック
Aと、それよりも小さなレイアウト面積を有する論理ブ
ロックB、及び論理ブロックCがレイアウトされる場合
を考えてみると、論理ブロックB及び論理ブロックCに
ついては、図2に示される一般論理配置領域に収まるも
のの、比較的大きなレイアウト面積を必要とする論理ブ
ロックAについては、図2に示される一般論理配置領域
に収まらないため、その近傍に存在するI/Oセル列2
1−3を挟むように論理ブロックAが分割されてレイア
ウトされる。つまり、43で示されるブロックと、44
で示されるブロックとは、本来論理ブロックAという1
個の論理ブロックであるにもかかわらず、当該論理ブロ
ックのレイアウト面積が一般論理配置領域に比べて大き
すぎるために、43,44で示されるように分割してレ
イアウトせざるを得ない。
According to the prior art, the formation position of the I / O cell row laid out in a stripe pattern is fixed in relation to external pins and the internal wiring of the chip. Can not. Therefore, when laying out a block having a relatively large layout area, if such a block does not fit between the I / O cell columns arranged in a stripe pattern, the I / O cell column is sandwiched. Then, the logical block is divided and the layout must be laid out. For example, as shown in FIG. 4, a logic block having a relatively large layout area
Considering the case where A and logic blocks B and C having a smaller layout area are laid out, the logic blocks B and C are located in the general logic placement area shown in FIG. Although the logical block A can be accommodated but requires a relatively large layout area, it cannot be accommodated in the general logical arrangement area shown in FIG.
The logical block A is divided and laid out so as to sandwich 1-3. That is, a block indicated by 43 and 44
Is a logical block A which is originally a logical block A.
In spite of the number of logical blocks, the layout area of the logical block is too large compared to the general logical arrangement area, so that the layout has to be divided and laid out as indicated by 43 and 44.

【0024】その場合、分割されたブロック43,44
間の配線41の引き回しは、I/Oセル列を跨ぐように
行わなければならないから、その場合の配線は、論理ブ
ロックAが分割されない場合に比べて、I/Oセル列を
跨ぐ分だけどうしても長くなってしまう。従って、ブロ
ック43,44間での信号のやり取りにおいては、不所
望な信号遅延を余儀なくされ、回路の高速動作が阻害さ
れる。
In this case, the divided blocks 43 and 44
The wiring 41 between them must be routed so as to straddle the I / O cell column. In this case, the wiring is inevitably spanned by the I / O cell column as compared with the case where the logical block A is not divided. It will be long. Therefore, in exchanging signals between the blocks 43 and 44, undesired signal delay is inevitable, and high-speed operation of the circuit is hindered.

【0025】そこで、もし、一般論理配置領域に論理ブ
ロックが収まらない場合には、図5に示されるように、
I/Oセル列23−1の一部のセルを矢印で示される方
向に移動させ、そこだけ一般論理配置領域を大きくする
ことによって、論理ブロックAの分割レイアウトを回避
することができる。つまり、すべてのI/Oセル列21
−1〜21−nは、I/Oセルの配列方向(図3の矢印
X方向)と交差する方向(図3の矢印Y方向)に移動可
能なようにレイアウト的に工夫されており、レイアウト
される論理ブロックの大きさを考慮し、必要に応じてI
/Oセルの移動が可能とされる。
Therefore, if the logical block does not fit in the general logical allocation area, as shown in FIG.
By moving some cells of the I / O cell column 23-1 in the direction indicated by the arrow and increasing the general logical arrangement area by that amount, the divided layout of the logical block A can be avoided. That is, all the I / O cell columns 21
The layout of -1 to 21-n is designed so as to be movable in the direction (the direction of the arrow Y in FIG. 3) intersecting with the direction of arrangement of the I / O cells (the direction of the arrow X in FIG. 3). Considering the size of the logical block to be
/ O cells can be moved.

【0026】例えば図5に示されるように、I/Oセル
列23−1の一部を矢印で示される方向に移動させ、一
般論理配置領域を大きくすることにより、当該一般論理
配置領域内に論理ブロックAが十分に収まるようにな
る。尚、論理ブロックCについては、一般論理配置領域
内に収まる大きさであるため、そこでのI/O移動の必
要はない。
For example, as shown in FIG. 5, by moving a part of the I / O cell column 23-1 in the direction indicated by the arrow to enlarge the general logical arrangement area, the general logical arrangement area is enlarged. The logical block A can be sufficiently accommodated. Note that the logical block C has a size that can be accommodated in the general logical arrangement area, so that there is no need to move the I / O there.

【0027】そのようなレイアウトによれば、ブロック
43,44間の配線51は、図4に示される場合に比べ
て短くて済む。配線が短ければ、そこでの信号遅延量が
少なくなるから、論理信号の高速伝達が可能となり、回
路の高速動作が可能とされる。
According to such a layout, the wiring 51 between the blocks 43 and 44 can be shorter than that shown in FIG. If the wiring is short, the amount of signal delay there is small, so that high-speed transmission of logic signals is possible, and high-speed operation of the circuit is possible.

【0028】図6には上記I/Oセル列23−1〜23
−nを形成する複数のI/Oセルのうちの一つについて
の構成例が具体的に示される。
FIG. 6 shows the I / O cell rows 23-1 to 23-23.
A configuration example of one of a plurality of I / O cells forming −n is specifically shown.

【0029】図6に示されるように、I/Oセル40
は、静電保護素子61、入出力端子62、ドライバ6
3、入力回路64、及び出力回路65を含む。
As shown in FIG. 6, the I / O cell 40
Are the electrostatic protection element 61, the input / output terminal 62, the driver 6
3, including an input circuit 64 and an output circuit 65.

【0030】静電保護素子61は、このゲートアレイ方
式LSIがMOSトランジスタによって形成される場合
に、そのMOSトランジスタのゲート酸化膜が静電気に
よって破壊されるのを防ぐために設けられる。入出力端
子62は、後述する信号配線を介して外部ピンに結合さ
れる端子であり、ドライバ63は入出力端子62を介し
て外部負荷を駆動する。入力回路64は、上記入出力端
子62を介して外部から入力された信号をLSI内部の
論理ブロックに取り込むために設けられている。また、
出力回路65は、論理ブロックから伝達された信号を上
記ドライバ63を介して外部出力するための回路とされ
る。
When the gate array type LSI is formed by MOS transistors, the electrostatic protection element 61 is provided to prevent the gate oxide film of the MOS transistor from being destroyed by static electricity. The input / output terminal 62 is a terminal coupled to an external pin via a signal wiring described later, and the driver 63 drives an external load via the input / output terminal 62. The input circuit 64 is provided to take in a signal input from the outside via the input / output terminal 62 into a logic block inside the LSI. Also,
The output circuit 65 is a circuit for externally outputting a signal transmitted from the logic block via the driver 63.

【0031】次に、I/Oセルの移動について具体的に
説明する。
Next, the movement of the I / O cell will be specifically described.

【0032】図1には半導体集積回路2におけるI/O
セル列付近のレイアウトの様子が示される。
FIG. 1 shows the I / O in the semiconductor integrated circuit 2.
The layout in the vicinity of the cell column is shown.

【0033】VDDは高電位側電源供給のための外部ピ
ンであり、VSSは低電位側電源供給のための外部ピン
であり、I/Oはデータ入出力のための外部ピンであ
る。
VDD is an external pin for power supply on the high potential side, VSS is an external pin for power supply on the low potential side, and I / O is an external pin for data input / output.

【0034】外部ピンVDD及び外部ピンVSSは、L
SI内部に電源を伝達するための高電位側電源配線2
0、及び低電位側電源配線30にそれぞれ結合される。
この高電位側電源配線20、及び低電位側電源配線30
は、LSIの最上層金属配線とされる。
The external pin VDD and the external pin VSS are L
High potential side power supply wiring 2 for transmitting power to the inside of SI
0 and the low-potential-side power supply wiring 30.
The high potential side power supply wiring 20 and the low potential side power supply wiring 30
Are the uppermost metal wiring of the LSI.

【0035】また、外部ピンI/Oには、LSI内部と
外部との間でやり取りされる信号を伝達するための信号
配線10が結合される。この信号配線10もLSIの最
上層金属配線とされる。I/Oセル列21−3を形成す
る複数のI/Oセル40と、信号配線10、高電位側電
源配線20、又は低電位側電源配線30とはコンタクト
によって結合される。尚、I/Oセル40へは、高電位
側電源配線20、又は低電位側電源配線30のいずれか
一方が、最上層電源配線を介して直接供給されるが、他
方はさらに第2層金属配線(図示せず)を利用して供給
される。
A signal wiring 10 for transmitting signals exchanged between the inside and outside of the LSI is coupled to the external pin I / O. This signal wiring 10 is also the uppermost metal wiring of the LSI. The plurality of I / O cells 40 forming the I / O cell column 21-3 are connected to the signal wiring 10, the high-potential power supply wiring 20, or the low-potential power supply wiring 30 by contacts. One of the high-potential-side power supply wiring 20 and the low-potential-side power supply wiring 30 is directly supplied to the I / O cell 40 via the uppermost power supply wiring, while the other is further supplied to the second-layer metal wiring. Supplied using wiring (not shown).

【0036】I/Oセル列21−3の標準的なレイアウ
ト位置は、線13で示される位置と、I/Oセルの中央
部(入出力端子62)とが一致する箇所である。この標
準的なレイアウト位置から矢印Y方向に個々のI/Oセ
ル40を移動しても、その移動が所定の範囲内であれ
ば、I/Oセル40と、信号配線10、高電位側電源配
線20、又は低電位側電源配線30とのコンタクトによ
る結合が可能なように最上層金属配線がレイアウトされ
る。つまり、矢印12で示される移動範囲は、I/Oセ
ル40のレイアウトの際に移動が可能となる範囲を示
し、この移動範囲12の範囲内であれば、I/Oセル4
0を矢印Y方向にずらしても、I/Oセル40における
入出力端子62と最上層金属配線とのコンタクトによる
結合が可能となるように、当該金属配線は余裕を持って
形成される。換言すれば、I/Oセル40のレイアウト
位置が固定的とされる場合には、線13付近に最上層金
属配線の端部が存在すれば、それで十分であり、それ以
上長く形成する必要はないが、本例ではI/Oセル40
の矢印Y方向への移動を許容するため、I/Oセル40
の入出力端子62との結合を考慮して、線13を越える
位置まで余裕を持って最上層金属配線が延在形成され
る。そのように、I/Oセル40が矢印12で示される
移動範囲内で移動される限り、I/Oセル40の入出力
端子62と最上層金属配線とのコンタクトによる結合を
可能とするため、最上層金属配線は余裕を持って形成さ
れ、そのような余裕部分が「結合余裕部」とされる。
The standard layout position of the I / O cell column 21-3 is a position where the position indicated by the line 13 and the center of the I / O cell (input / output terminal 62) coincide. Even if the individual I / O cells 40 are moved from the standard layout position in the arrow Y direction, if the movement is within a predetermined range, the I / O cells 40, the signal wiring 10, and the high potential side power supply The uppermost metal wiring is laid out so as to be capable of coupling with the wiring 20 or the low potential side power supply wiring 30 by contact. In other words, the movement range indicated by the arrow 12 indicates a range in which movement is possible in the layout of the I / O cell 40. If the movement range is within the movement range 12, the I / O cell 4
Even if 0 is displaced in the direction of arrow Y, the metal wiring is formed with a margin so that the input / output terminal 62 of the I / O cell 40 can be connected to the uppermost metal wiring by contact. In other words, when the layout position of the I / O cell 40 is fixed, it is sufficient if the end of the uppermost layer metal wiring exists near the line 13, and it is not necessary to form it longer. However, in this example, the I / O cell 40
Of the I / O cell 40 in order to allow the
In consideration of the coupling with the input / output terminal 62, the uppermost metal wiring is formed extending to a position beyond the line 13 with a margin. As described above, as long as the I / O cell 40 is moved within the movement range indicated by the arrow 12, the input / output terminal 62 of the I / O cell 40 can be connected to the uppermost metal wiring by contact. The uppermost metal wiring is formed with a margin, and such a margin is defined as a “coupling margin”.

【0037】上記した例によれば以下の作用効果が得ら
れる。
According to the above-described example, the following effects can be obtained.

【0038】I/Oセル列23−1の一部を矢印で示さ
れる方向に移動させ、一般論理配置領域を大きくするこ
とにより、当該一般論理配置領域内に論理ブロックAが
十分に収まるようになる。そのようなレイアウトによれ
ば、ブロック43,44間の配線51が短くなり、そこ
での信号遅延量が少なくなるから、論理信号の高速伝達
が可能となり、回路の高速動作が可能とされる。
A part of the I / O cell column 23-1 is moved in the direction indicated by the arrow to enlarge the general logical arrangement area so that the logical block A can be sufficiently accommodated in the general logical arrangement area. Become. According to such a layout, the wiring 51 between the blocks 43 and 44 is shortened, and the amount of signal delay there is reduced, so that high-speed transmission of a logic signal becomes possible and high-speed operation of the circuit becomes possible.

【0039】以上、本発明者によってなされた発明を実
施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々変更可能であることは言うまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. Needless to say.

【0040】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるゲート
アレイ方式LSIに適用した場合について説明したが、
本発明はそれに限定されるものではなく、各種半導体集
積回路に適用することができる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a gate array type LSI which is a utilization field as a background has been described.
The present invention is not limited to this, and can be applied to various semiconductor integrated circuits.

【0041】本発明は、少なくともI/Oセルを介して
外部との信号のやり取りを行うことを条件に適用するこ
とができる。
The present invention can be applied on condition that signals are exchanged with the outside via at least an I / O cell.

【0042】[0042]

【発明の効果】本願におい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下記
の通りである。
The effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

【0043】すなわち、I/Oセルがブロックのレイア
ウト面積に応じてずらして配置されることにより、比較
的大きな論理ブロックが分割しないで配置され、それに
より論理ブロックの配線が不所望に長くなるのが回避さ
れる。
That is, by disposing the I / O cells staggered according to the layout area of the block, a relatively large logic block is arranged without being divided, whereby the wiring of the logic block becomes undesirably long. Is avoided.

【0044】また、金属配線は、論理ブロックのレイア
ウト面積との関係でI/Oセルのレイアウト位置移動を
許容する方向にI/Oセルを移動してもそのI/Oセル
の入出力端子と結合可能な移動余裕部を有し、この移動
余裕部を介してI/Oセルと外部ピンとが結合されるた
め、論理ブロックの分割配置が回避されて論理ブロック
の配線が不所望に長くなるのが回避される。
Further, even if the I / O cell is moved in a direction that allows the layout position of the I / O cell to move in relation to the layout area of the logic block, the metal wiring is connected to the input / output terminal of the I / O cell. Since the I / O cell and the external pin are coupled via the movable margin portion that can be coupled, the divided arrangement of the logical block is avoided, and the wiring of the logical block becomes undesirably long. Is avoided.

【0045】さらに、セルレイアウトにおいて、移動余
裕部に沿って個々のI/Oセルのレイアウト位置が決定
されることにより、比較的大きな論理ブロックであって
も、それを分割せずにレイアウトすることができるよう
になる。
Further, in the cell layout, the layout position of each I / O cell is determined along the margin of movement, so that even a relatively large logical block can be laid out without being divided. Will be able to

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

【図1】本発明にかかる半導体集積回路における主要部
のレイアウト説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a layout of a main part in a semiconductor integrated circuit according to the present invention.

【図2】上記半導体集積回路の全体的な説明図である。FIG. 2 is an overall explanatory diagram of the semiconductor integrated circuit.

【図3】上記半導体集積回路におけるI/Oセルの移動
説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating movement of I / O cells in the semiconductor integrated circuit.

【図4】I/Oセルを移動させない場合のレイアウト説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a layout when an I / O cell is not moved.

【図5】上記I/Oセルを移動した場合のレイアウト説
明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a layout when the I / O cell is moved.

【図6】上記I/Oセルの構成例ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the I / O cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 ゲートアレイ方式LSI 10 最上層信号配線 20 最上層電源配線 21−1〜21−n I/Oセル列 22 外部ピン 30 最上層電源配線 40 I/Oセル 61 静電保護素子 62 入出力端子 63 ドライバ 64 入力回路 65 出力回路 2 Gate Array LSI 10 Uppermost layer signal line 20 Uppermost layer power supply line 21-1 to 21-n I / O cell column 22 External pin 30 Uppermost layer power supply line 40 I / O cell 61 Static protection element 62 Input / output terminal 63 Driver 64 Input circuit 65 Output circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の論理機能を有する第1ブロック
と、 上記第1論理ブロックに隣接配置される第2論理ブロッ
クと、 上記第1論理ブロック及び上記第2論理ブロックと外部
との間で信号のやり取りを可能とする複数のI/Oセル
とが配列されて成る半導体集積回路において、 上記複数のI/Oセルは、上記第1ブロック及び上記第
2ブロックのレイアウト境界に応じて上記複数のI/O
セルの配列方向と交差する方向にずらして配置されて成
ることを特徴とする半導体集積回路。
A first block having a predetermined logic function; a second logic block disposed adjacent to the first logic block; and a signal between the first logic block and the second logic block and the outside. A plurality of I / O cells arranged in a plurality of I / O cells, wherein the plurality of I / O cells are arranged in accordance with a layout boundary between the first block and the second block. I / O
A semiconductor integrated circuit, which is arranged so as to be shifted in a direction intersecting a cell arrangement direction.
【請求項2】 所定の論理機能を有する複数の論理ブロ
ックと、 上記論理ブロックと外部との間で信号のやり取りを可能
とする複数の外部ピンと、 上記外部ピンに対応して配置される複数のI/Oセルと
が配列されて成る半導体集積回路において、 上記I/Oセルと外部ピンとを結合させるための金属配
線は、個々のI/Oセルのレイアウト位置移動にかかわ
らず、I/Oセルの入出力端子に結合可能な配線余裕部
が形成され、この結合余裕部を介してI/Oセルと外部
ピンとが結合されて成ることを特徴とする半導体集積回
路。
2. A plurality of logic blocks having a predetermined logic function; a plurality of external pins enabling signals to be exchanged between the logic block and the outside; and a plurality of external pins arranged corresponding to the external pins. In a semiconductor integrated circuit in which I / O cells are arranged, metal wiring for coupling the I / O cells and external pins is provided regardless of the layout position of each I / O cell. A semiconductor integrated circuit having a wiring margin portion connectable to the input / output terminals of the I / O cell and an I / O cell coupled to an external pin via the coupling margin portion.
【請求項3】 所定の論理機能を有する複数の論理ブロ
ックと、 上記論理ブロックと外部との間で信号のやり取りを可能
とする外部ピンと、 上記外部ピンに対応して配置される複数のI/Oセルと
が配列されて成る半導体集積回路のセルレイアウト方法
において、 上記I/Oセルと外部ピンとを結合させるための金属配
線に、個々のI/Oセルのレイアウト位置移動にかかわ
らず、I/Oセルの入出力端子に結合可能な配線余裕部
が形成され、 上記論理ブロックのレイアウト面積との関係で、上記配
線余裕部に沿って個々のI/Oセルのレイアウト位置を
決定することを特徴とするセルレイアウト方法。
3. A plurality of logic blocks having a predetermined logic function, an external pin enabling exchange of a signal between the logic block and the outside, and a plurality of I / Os arranged corresponding to the external pin. In a cell layout method for a semiconductor integrated circuit in which O cells are arranged, a metal wiring for coupling the I / O cells and external pins is provided with I / O cells irrespective of the layout position of each I / O cell. A wiring margin that can be coupled to the input / output terminal of the O cell is formed, and the layout position of each I / O cell is determined along the wiring margin in relation to the layout area of the logic block. Cell layout method.
【請求項4】 上記I/Oセルの移動方向の中央部に
は、外部ピンと結合させるための金属配線と結合可能な
入出力端子がレイアウトされる請求項3記載のセルレイ
アウト方法。
4. The cell layout method according to claim 3, wherein an input / output terminal that can be coupled to a metal wiring for coupling to an external pin is laid out at a central portion of the I / O cell in the moving direction.
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