JPS59198733A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS59198733A
JPS59198733A JP58074301A JP7430183A JPS59198733A JP S59198733 A JPS59198733 A JP S59198733A JP 58074301 A JP58074301 A JP 58074301A JP 7430183 A JP7430183 A JP 7430183A JP S59198733 A JPS59198733 A JP S59198733A
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JP
Japan
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wiring
layer
integrated circuit
semiconductor integrated
layers
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JP58074301A
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English (en)
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Hiroyoshi Shimoyama
下山 博義
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えばマスタースライス方式LSIのよう
に所定の配線格子に沿って結線するようにした半導体集
積回路装置に関するものである。
オ1図に従来のマスタースライス方式LEI工における
配線構造の一例を示す。
オ1図において、(1)は半導体基板から成るLSIチ
ップ、(2a3〜(2f)は例えばシリコンゲートMO
Sトランジスタ等からなる論理機能をもった予め位置が
固定されたゲートセル列であシ、半導体基板(1)内に
互いに離間して形成された回路構成素子ブロックを構成
する。(3)〜(5)はゲートセルの端子、(6)は各
ゲートセル列間の配線領域(7)に仮想的に設定された
配線格子、(8)及び(9)は配線格子(6)の水平線
上に設けられた水平配線層であシ、同一層の配線層とし
て形成される。(10)〜Q2)は配線格子(6)の”
垂直線上に設けられた垂直配線層であシ、水平配線層(
8) 、 (9)上に形成された絶縁層(図示せず)上
に同一層の配線層として形成される。(13)は水平配
線層と垂直配線層とを接続するために両者間の上記絶縁
層にiけられたスルーホールである。
なお、垂直配(互層を第1層、水平配線層2オ2層とし
て形成される場合があることはいうまでもない。
従来のマスタースライス方式LSIでは、第1図に示す
ように、LSIチップ(1)の同一平面上に存在する電
気的に等価な端子(31、14a間の結線は、アルミニ
ウムから成る水平配線層(8)と垂直配線層(10) 
、 (II)を用い、両者の間の絶縁層に対してスルー
ホール01を置くことによりx現していた。ここで、水
平配線層を幹線、垂直配線層子(6)の同一垂直線上に
おいて上の端子(5)に接続される幹線(9)は、下の
端子(4)に接続される幹線(8)よυ上に配置されな
ければならないという制約)が発生する。ところで、こ
の種の装置の水平、垂直配線各層には製造面からの制約
によって決まる配線間の最小許容間隔が決められており
、この間隔によって予め配線格子(6)ヲ設けておいて
この格子(6)上に配線することによシ、自助配線も比
較的容易に実現できるという利点がある。
しかるに、マスタースライス方式LSIでは、上及び下
側のセル列にはさまれた配線鎖板(7)の高さ配線格子
の水平線数が予め固定されておシ、使用ゲート数が増大
するにつれて、配線が不可能になる確率が高くなる。
また第2図のように、相互に結線すべき信号端子(14
a)と(141) ) E<び(15a)と(151)
)が配線格子の同一垂直線上に位置した場合、幹線間に
前述の上下制約の矛盾が発生し、この筐までは配線が不
可能となる。
このような場合、従来は、第3図囚〜tclに示すよう
な幹線分割方式を用いて上下制約の矛盾を解決していた
しかし第31囚の場合はよいとしても、第3図(Bl及
びfclのような場合は総配線長が増大し、信号の余分
な遅延をもたらしたシ、新しい上下制約の矛盾が発生す
る可能性があるなどの欠点があった。
また、第8図(4)の場合であっても、使用ゲート数が
増大するにつれて配線が不可能になる確率が高くなる点
については依然として解決しないものである。
この発明はこのような点に鑑みてなされたもので、高密
度化に伴なp配線の不可能を他の不都合を招来すること
なく解決するために、配線に使われる可能性のある配線
層を、回路構成素子ブロックの形成時に配線格子に対し
て斜め方向に予め形成した半醇体集積回路装置捉供する
ものである。
刈・4図はこの発明の一実施例を示す平面図であシ、偽
1図は1つの配線頭載(7)における一実施態様を示し
、(B)及び+C1はその一部を拡大して示すものであ
る。    ゛ この天雄側では、配線格子(6)の全域に亘つて同一の
対角方向に斜め方向配線層V句が設けられている。この
配線層(16)は、ゲートセル列を形成する除の不純物
拡散層工程において、不純物拡散層として同時に形成す
ることができる。また、ゲートセル列中にシリコンゲー
)MOS トランジスタが形成される場合は、そのゲー
ト電極形成工程において、多結晶シリコン層として同時
に形成することもできる。
斜め方向配線層(I6)は、第4図(B)に示すように
、配線格子(6)の各枠−内の中心部において最小許容
間隔αで分断されており、配線として用いられ々い場合
はそのままでおかれるが、第4図fclに示すように、
上記分析部にコンタク) f+ηを設けることによシ、
配線として用いることができる。このコンタク) 11
ηは、例えば配j泉層(+31がネルを設け、珂・1層
目の水平捷たは垂直アルミニウム化、互層を形成する際
に、上記コンタクトホールにアルミニウムを埋め込むこ
とによシ実現できる。
第5図に、上下制約の矛盾にょる配線の不可能を、予め
形成された斜め方向IAt線層◇!を用いて)ヂメ決し
た例を示す。
址たこの捩雄側によれば、配線格子の水平腺数に対して
必要とされる水平・床敷が超過することによる配線の不
O1′能も、予め形成された斜め方向配線層(16)で
解決することが可能である。
第6図はこの発明の他の実施例を示す要部平面図であシ
、この実施例の場合は、1配線格子の2つの枠にまたが
る斜め方向配線層(I6)が規則的に配置して形成され
ておシ、この場合の能尿層(161Kは、第4図の実施
例のような分りr部Lri設けられていない。
この実施例の場合も、例えば77図に示すように配線し
て、上下制約の矛盾による配線の不可能を解決すること
ができる。
以上、マスタースライス方式LSIの場合について説明
してきたが、この発明はいわゆるビルディングブロック
方式LSIにも適用可能である。
以上のように、この発明によれば、配置諷密度の高い@
域の配線の不可能を容易に解決することが可能となる。
しかも、配線に使われる可IJL性のある配線層を、回
路構成素子ブロックの形成時に配線格子に対して斜め方
向に予め形成しておくことができるので、工程数の増加
等の不郁合を何ら招来することはない。
【図面の簡単な説明】
珂・1図はマスタースライス方式LSIの概要を示す平
面図であり、囚は全体図、(Blは一部拡大図である。 第2図は従来装置の欠点を説明するための図、第3図は
従来装置のpt線線法法例示す図、第4図はこの発明の
一実施例を示す平面図、第5図はその使用例を示す図、
第6図はこの発明の他の実施例を示す図、オフ図はその
W4用例を示す図である。 1図において、(1)は半導体基板、(2a 3〜(−
2f)は回路構成素子ブロック、(6)は配線格子、(
7)は配保唄」或、(8)及び(9)は水平配線層、 
100)〜θ匂は垂直配線層、(1G)は斜め方向配線
層である。 なお、図中、同一符号は同−又は4目当部分を示す。 代理人  大 岩  増 雄 第1図 第2 II 第:3図 (A)(B) 第4図 (A) 脇5図 第0図 第7図 手続補正書(自発) 11.オI458年640 日 生−旨′[庁長官殿 1、事件の表示   b−願昭58−74801号2、
発明の名称 半導体集積回路装置 :う、補正をする者 代表者片山仁へ部 1、代理人 明細書の発明の詳細な説明の欄 6、補正の内容 明細書第5頁第14行目に1半導体集積回路装質提供」
とあるのを「半導体集積回路装f?tを提供」と訂正す
る。 以  上 手1.Jこ補正升(自発) 1.1゛許j)長官h(乏 1  、  =IG 1′1(7) ノG ;、’; 
      !j、’i+9fj11i”5B−748
01e2、発明の名称   半導体集積回路装置;う 
補正をする者 ・l f’l、との関係  腸・許出願人代表省 片 
111  仁 八 部 4、浅凹)人 5、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄 6、補正の内容 (1)明細書の特許請求の範囲を別紙の通り補正する。 (2)明細書第4頁第9行目に1の高さ配線格子の水平
線数かヨとあるのを1の高さく配線格子の水平線数)が
ヨと旧圧する。 (3)明細書第7頁第19〜20行目番こ1ビルディン
グブロック方式LSIJとあるのを1ビルディングブロ
ック方式(又はポリセル方式、スタンダードセル方式、
ゼネラルセル方式)LSIJとS」正する。 以  L 特許請求の範囲 (1)単一の半導体基板内(こ互いに離間して形成され
た複数の回路構成素子ブロックを有し、この回路構成素
子ブロック間の配線領域]こ設定される配線格子の水平
線りに設けられる水平配線層と、L記配線格子の垂直線
とIこ設けられる垂直配線層とを用いてL記回路構成素
子ブロック間の接続がなさ9るよう番こした半導体集積
回路装置において、L記配線格子に対して斜め方向の配
線層が、上記回路荷載素子ブロックの形成時にL記配線
領域1こ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ン斜め方向の配線層は不純物拡散層から成る特許請
求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。 (3)斜め方向の配線層は多結晶シリコンから成る特許
請求の範囲第1項記載の半導体集積回路装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 +11  単一の半導体基板内に互いに離間して形成さ
    れた複数の回路構成素子ブロックを有し、この回路構成
    素子ブロック間の配線領域に設定される配線格子の水平
    線上に設けられる水平配線層と、この水平配線層とは異
    なる層で上記配線格子の垂直線上に設けられる垂直配線
    層とを用いて上記回路構成素子ブロック間の接続がなさ
    れるようにした半導体集積回路装置において、上記配線
    格子に対−て斜め方向の配線層が、上記回路構成素子ブ
    ロッ多の形成時に上記配線@域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)  斜め方向の配線層は不純物拡散層から成る特
    許請求の範囲オ直項記載の半導体集積回路装置。 (3)  斜め方向の配線層は多結晶シリコンから成る
    特許請求の範囲オ1項記載の半導体集積回路装置。
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