JPS6066833A - 固体集積回路 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は集積回路の設計及び構成に係る。今日、集積回
路は、同−基板上に形成された、能動回路デバイス及び
受動回路インピーダンスを含む、極めて多数の素子を有
する。一般に、それらの素子は、例えば増幅回路、メモ
リ駆動回路、レジスタ、及び他の機能的サブ回路の如き
各機能群に集められている。本発明は、高回路密度を達
成するために、それらのサブ回路を半導体基板」二に効
率的に相互接続するための技術に係る。それは、導体路
が形成されている２つのレベルを有している型の技術で
ある。それらのレベルの一方は又、能動及び受動素子を
含むそしてそれらにより遮１９ｉされており、他方のレ
ベルはそれらの素子にぶつからない異なるレベルにある
。本発明は又、前述の如き相互接続体とともに配置され
ている回路に動作電位を加えるための構成に係る。

［従来技術］ 米国特許第３７５１７２０号明細書は、その様な回路基
板上の円形パターンを示しているが、それらは本質的に
単一の導体レベルしか有していない。米国特許第３１９
９００２号明細書は、本発明の如き同心状の又は他のパ
ターンを有していない導体路を有する２つのレベルを用
いた相互接続を示している。米国特許第４２９５１．４
９号明細１１）°、及びＩ　Ｂ　Ｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａ
ｌ　Ｄｉｓｃｌｏｓｕｒｅ　Ｂｕｌｌｅｔｉｎ、第１８
巻、第５号、］−９７５月〕０月、第１５１０頁におけ
るに、　Ｒ’、にｊｎｇによる“Ｂａｙ　５ｔｒｕｃｔ
ｕｒｅＦｏｒ　Ｌｏｇｊ、ｃ　Ｃｌ＋　ｉｐｓ”と題す
る論文は、本発明において開示されている如き同心状の
接地及び動作電圧路に概して似ている構成を有する接地
及び動作電圧路を示している。

［発明が祭′決しようとする問題点］ 本発明の目的は、２つの導電レベルを有する基板上のス
ペースが節減されるように配置された導電接続体を提供
することである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、隣接するセルにおける回路素子と、」−記セ
ルを相互接続するための導電路の相互に離隔した第１及
び第２レベルとを有する固体集積回路において、」１記
セルは上記第ルベルを占有しているが第２レベルを実質
的に占有しておらず、」１記セルは少なくとも］、つの
曲折部を有する第２レベル上の概して同心状の導電路と
、上記第２レベル上の上記導電路に接続された上記第」
レベル上の概して直線的導電路とにより主として相互接
続されている、固体集積回路を提供する。

本発明によれば、２つの導電レベルを有する基板上のス
ペースが節減されるように、導電接続体が配置される。

本発明は、種々の寸法のマクロを有するチップに特に有
用である。そのようなマグロは典型的には、第１金属導
電レベル（Ｍｌ）の８０％迄を占有している。本発明に
よれは、第２金属導電レベル（Ｍ２）ｌの接続路は、同
心状の環状パターンに配置され、基板の対角線において
直角の曲折部を有している。マクロ又はセル間の接続は
、Ｍｉｆの近傍の接続路へのＭｌｌ−の接続を含むが、
主としてＭ２」二に存在する。これは、Ｍｌ上の接続路
に要するスペースを減少させ、従って必要とされる基板
の寸法製減少させる。セル又はマクロの接続路は、導電
路Ｍ２に関して最適に配置されるように、同心的パター
ンを有している。

本発明は又、動作電圧及び接地電位を接続するための同
心的環状パターンを含み、従って前述の如く配置された
接続路と同心的なパターンを与える。その構成は、実質
的に中心に関して閉じたパターンである。

［実施例コ 本発明をその実施例について詳細に説明する前に、当技
術分野において用いられている用語について説明してお
く。

″セル″は、独立した一定の設計を有する回路構成をい
うために、当接的分野において用いられている用語であ
る。

″セル１′は、高密度に実装されており、従って回路を
経て通過する接続路を有さず、接続路を設ける能力が極
めて限定されている、サブ回路を定′ｉ６するものとし
て理解されるべきである。それらのサブ回路は、ｆｉｆ
ｆ車なＡＮＤ又はＯＲ論理回路等から相当に大きなグル
ープにわたる範囲を有している。

“マクロ″は、特に大きく、概して複雑なサブ回路のセ
ルをいうために、当技術分野において最近用いられるよ
うになった用語である。マグロは、データ直列化／非直
列化器の如き比較的小さい場合もあり、数予測のメモリ
位置を有するメモリ・バンクの如く極めて大きい場合も
ある。そのような各サブ回路は、他のサブ回路からの導
電路が上記回路を経て通ることができず、又は交差する
導電路のために極めて限定された通路しか設けられない
ように、物理的にコンパクトな設計を有していれば、マ
クロである。

勿論、マクロ回路は、他の回路からの導電路を受取るた
めに、概してそれらの周辺部ｌ、こ、端子を設けられて
いる。それらの導電路は、そのマクロを基板上の他の回
路と一体化させる。同一の半導体基板上に動作可能に相
互接続された複数のマグロは、完成した１つの１チツプ
″を構成する。

マクロは、今日、当技術分野において標準的なものであ
り、複雑なデバイスを形成するために変更を加えずに他
のマクロと容易に結合させることができる。最適化され
た効率釣設Ｈ１の機能素子を構成するので、経済的に大
きな重要性を有している。特に回路素子を出来る限り高
密度に実装するように、各マクロの設計を完成するため
に、多大の努力が成されている。その設計は、如何なる
数の異なるチップにおいても用いられ、標準的集積回路
製造技術によって再現される。又、その設計は、単一の
チップ上に数千回にもわたって効率的に反復される。

セルは、それらのセルを相互接続する接続路のためのス
ペースが残されるように、チップ上に離隔さｉシていな
ければならない。従来におけるチップ上のセルの構成は
、相互接続路を配置するコラ１１を残している、個別設
計のパターンである。全てのセルが実質的に同一の寸法
である場合には、その相互接続構成は比較的効率的であ
る。

″マスタ・スライス″又は″ゲート・アレイ′″は、全
て同一寸法を有するセルのコラム構成のために一般に用
いられているもう１つの技術である。

“マスタ・イメージ″は、セルの高さが変化し、各コラ
ムは均一な幅を有するが、コラム毎に幅が変化する点を
除けば、マスク・スライスと同様なセルの構成をいうた
めに一般に用いられている用語である。コラムの幅に関
する制約のために、マスク・スライス及びマスク・イメ
ージのセルは、ＡＮＤ又はＯＲ論理ブロックの如き、比
較的小さなサブ回路である。セルの境界が隣接しており
、セル内に交差路が設けられないので、典型的には、セ
ルを経て通る導電路は設【プられでいない。本発明は、
セルがマクロである場合に主に用いられるが、典型的な
マスク・スライス及びマスク・イメージの構成に有利に
用いられる。

基板上に集積回路が形成されるとき、基板は異なるレベ
ルにおいて異なる工程により処理さＪしる。

それらのレベルは、相互に物理的に離隔し、概して平行
であるが、平行でなくてもよい。従って、それらのレベ
ルは必ずしも電気的に相互接続さＪしておらず、電気的
に相互接続されるべきレベルは典型的には、接続されて
いる２つのレベルに対して垂直な接続路である貫通路髪
用いて相互接続される。そのような製造技術は今日用い
られている標準的技術である。本発明は、セルを相互接
続するために後述の１［１きパターンで、そのような従
来技術を用いている。

当業者により容易に理解されるように、導電性を得るた
め、１−ランジスタの障壁を得るため、又はトランジス
タを製造するためのレベルの数及び各レベルにおける活
性化の型は、初めの設計における選択の問題であり、そ
れらは様々に選択される。選択された技術を用いて多数
の集積回路を製造するために、主要な装置に大きな投資
が行なわ、ｌｌ、る。従って、レベルの数及び異なるレ
ベルにおける処理の型を含めて、初めに技術が選択され
ると、その選択さＪした技術は、大量生産を行なうため
に組立てられた装置を用いて大量生産を達成するために
従わねばならない制約を与えることになる。

本発明は、用いらＡしる技術の型によって限定さｊｔな
いが、セルの相互接続に関する場合には、２つの導電レ
ベルを有する技術に関連する。典型的には、その導電材
は金属である。そのような技術における導電レベルは回
路基板上の成る点から他の点への高導電路として金属又
は実質的宿価物を付着することを含む処理工程が用いら
れるレベルである。それらの導電路は、セル間の和Ｈ，
接続体であり、それらは集積化されていない大規模な回
路において、抵抗、１−ランジスタ、真空管及びリアク
ティブ・インピーダンスを他の素−ｒ−と接に４ａず・
　るワイヤと等価のものである。通常、セルは２つの金
属レベルの一方を、その金属レベルに（’Ｉ’−？′ｆ
さｊｃている金属路とともに、占有する。こＪｂは、貫
通路が金属レベルから各マクロに達する必要をなくす。

第２金属レベルはセルには物理的に接剤＋ぜず、勿論第
１金属レベル上の金属にも接触しない。

（典型的には、その技術は多結晶シリコンのレベルを含
む。多結晶シリコンのレベルは、成る種の接続体に用い
られるが、金属レベルよりも電気的に劣っており、従っ
てセルの長い和瓦接続体には用いられない。） 次に、図面を参照して、本発明をその実施例について詳
細に説明する。全ての添付図面ににいて、小さな四角形
は各々マクロを表わしている。集積化された基板」二の
通常のマクロ］のアレイは、第２図に示されている如く
、コラム間に平行な開放スペース３を有する平行なコラ
ム状に配置されている。スペース３は、該スペース３を
通る全てのワイヤを収容するように充分な幅を有してい
なければならない。マクロ１−及びスペース３における
ワイヤは同一の金属レベルを占有するので、それらの２
つの組合せは、各々に適したスペースを必要とする。

スペースを含む金属レベル（Ｍｌ）におけるワイヤは、
横１１７１路が設けられていなければ、スペースに平行
にしか配置されない。典型的には、マク【コは、ワイヤ
がレベルＭＩＪ二において」１記スペースに垂直に配置
されない程、極めて高密度に実装されている。その方向
の相互接続体は第２金属レヘルＭ２に形成される。第１
金属レベルから第２金属レベルへの接続は、標準的な貫
通路により行なわれる。マクロの成るものはそれらの設
計の一部として交差接続路を有しているが、そのような
接続路は極めて限定された接続しか達成しない。

その従来技術における２点間の接続が第７３図に示され
ている。Ｉノベルへ４２は、図において実線により示さ
れている横方向の接続路又はワイヤ５を含む。レベルＭ
１は、前述の如く、マクロＩ　（第２図）、及び第３図
において点線により示さＡしている縦方向の接続路又は
ワイ−’、７７を含む。

第３図においてＸ印により示されている２つの点９ａ及
び９ｂを接続するために、種々のルー１−が可能である
。しかしながら、いずれのルー１〜においても、縦方向
の接続路７が全てレベルＭ１］。

にあり、横方向の接続路５が全てレベルＭ２−１−にあ
るものとすると、その接続を形成するために必要な横方
向の接続路５の長さは、第３図に示さ７１シている長さ
よりも短い筈はない。同様に、その接続を形成するため
に必要な縦方向の接続路７の長さも、第３図に示されて
いる長さよりも短くなり得ない。また一方又は他方の金
属レベル］−に過度に詰め込まれた領域が生じることも
ある。

本発明においては、主として縦方向接続路を用いるか又
は横方向接続路を用いるかを必要に応じて選釈すること
か可能である。特定の設Ｒ」の目的に合うように、横方
向接続路を縦方向接続路で、又はその反対に、効果的に
１面換えることができる。

レベルＭ］上に得られるスペースは相当に少ないので、
レベルＭ２を重点的に取扱うことによって、任意の最終
的設謂を有する基板の全体的寸法が著しく減少される。

本発明による曲折コラム溝底が第１図に示されている。

第１図は２全体的な回路設計方法により配置されたマク
ロ１を示している。各マクロ１の内容及びその厳密な構
成は、本発明の要旨を成すものではなく、設泪されてい
る回路の実際の形式及び内容に応じて変化する。典型的
には、マクロ１け概して矩形であり、殆どが略同様な寸
法を有している。例外的に大きなマクロ１は典型的には
中心に向ってよりも境界付近に配置されており、そこで
それらはスペースのかなりの部分にわたって延びること
ができる。

第１図の示されている如く、マクロ１はそのマクロ１を
横断する導電路が設けられない程、高密度に配置されて
いるが、それらのマクロは９０゜の曲折部を有する平行
な接続路に配置されており、隣接するマクロ１の接続路
は全体として同心的である。特に第１図においては、マ
クロ１は、示されている四角形の基板の対角線迄垂直で
あり、その点から水平方向となるように、平行線状に配
置されている。

マクロ１は、標準的な回路技術による場合には、上記の
如く配置されておらず、前述の如くレベルＭ１を占有し
ている。従って、レベルＭ］の接続路は、マクロ１相互
間のスペース３に配置され、マクロ１の線に平行になる
。第３図の構成と異なり、本発明によるレベルＭ１の接
続路も９０”の曲折部を有しており、全体として同心的
である。。

レベルＭ２の接続路は該接続路から離隔されているレベ
ルＭ１の接続路に対して垂直であり、従ってレベルＭ２
の接続路も同心的である。

本発明による曲折構成を用いた相互接続体が第４図に示
されている。レベルＭ１にお番づる接続路Ｌｌａ及びｌ
ｌｂが点線により示され、レベルＭ２における接続路１
３が実線により示されている。

この場合も、Ｘ印により示されている２つの点９Ｊ１及
び９ｂか付１互接続されるものとする。点９ａ及び９　
ｂの従来技術による４’Ｄ互接続は、第３図に示されて
いる如く、スペース３の長さの約１／２てあり、従って
相互接続体の部分及びマクロ１の部分の両方のために対
応した空間がレベルＭ１に残さＡしる必要かある。しか
しなから、本発明においては、どのレベルを用いるかに
ついて選択が可能である。１ノヘルム４２において、長
い接続路１３か−ｊ：、とじて用いらＪしており、レベ
ルＭ１．Ｊ二において、九１い接続路１１．Ｉ及び１１
　＋）が用いられている。第１１図に示すルー１−のた
めに用いられる接続路の大部分かレベルＭ２に配置され
ていることが、第４図から明らかである。

更に１１体的に説明すると、第４図に示さ、ｔ−ｂでい
る１１＋　＜、点グ〕ａはマクロ１ａへの接続点である
。

レベルＭ１．ｌ：の接続路１１ａは、マクロ１ａから、
１；・′Ａ接続路１−Ｌ　ａに直角であるレベル量２上
の接続路１３に対応する点迄の長さしかない。接続路１
３は貫通路１５ａによりレベルＭ１に接続さＡしており
、従って接続路の大部分がレベルＭ２−４−に、ＩＱる
。接続路１３の他方の端部は、貫通路１５　ｂにより該
接続路１３に直角であるレベルＭ１］：のｊ妾続路１１
ｂに接続されている。接続路１１１Ｊは。

接続路１３から、マクロ１ｂへの接続点でアル点９ｂ迄
の最も短い長さである。

相互接続されるべき特定のマクロ１か、上としてスペー
ス３を用いた配線が望ましいように、配置されていたど
しても、従来の如く完全に直線的でなく曲折してはいる
が、スペース３カ才１らＪしる。

従って、本発明によって失なわ１しるものはなく。

ルートを選択し得ることは、よりコンバントな回路配置
の設剖における重要な手段を与える。

本発明の基本的概念は、単一の曲折点だけを必要として
いるのではないことを理解されたい。例えば、４つの部
分のパターンが第５図に示さＡじＣいる。第５図におけ
るマクロ１を有する基板は矩形であり、具体的には正方
形として示されている。

第５図におけるマクロ１のコラムは、２本の対角線に対
応する点において曲折している。これは。

どの金属レベルがマクロ１のより近い相互接続を与える
かに関する幅広い選択を可能にする。この構成は、４組
の曲折コラムのマクロ１を含み、各相のコラムは、第３
図に示されている如き単一の組に対応する。第５図にお
ける４組のコラムは、正方形全体において別個の等しい
部分を限定している。

例えば第５図に示されている如く、曲折コラムのパター
ンに配置されたマクロの場合には、それらのマクロに動
作電圧を供給するために適する改良された設計が問題と
なる。第６図は、動作電圧及び接地のための接続体を与
える、同心的な正方形より成る４、、Ｈｙ成を示してい
る。それらは、外部電力及び基準電位を受取る。第６図
の構成は、接地路又はハス２２と交互に電力路又はバス
２ｏを有する、同心的正方形の構成である。バス２０及
び２２はレベルＭ２Ｊ二に存在する。それらは、マクロ
］の間の相互接続路１３に平行且つ同心的である。従っ
て、第６図乃至第８図の同心的＋Ｉ：、方形か、第５図
の４つの曲折コラムのパターンとともに用いられる。そ
れらの図は、バス２０及び２２の間の接続路工３の同心
的位置を例示するために、３本の接続路１３及びそれら
に関連する貫通路１５を示している。接続路１３は、マ
クロの相互接続路として既に詳細に述べたものであり、
典型的には多数存在して、用いられ得るスペースの隻＜
又は全てをうめる。バス２０及び２２０間のスペースは
均一である必要はないが、バス２０及び２２により包囲
されているマクロ］−の最適条件に合致している。各接
地路２２及び各電力路２０の間のマクロ１は、貫通路に
より、最も近いバス２０及び２２に接続される。

第７図に示されている構成は、バス２ｏ及び２２を更に
有効にし、この場合には、バス２０及び２２の両方の垂
直な延長部２０ａ及び２２ａか同心的構成内に用いられ
ている。延長部２０ａ及び２２ａは、レベル量１上にあ
り、″給電″バスとして考えられている。そ九らは、貫
通路により、主要バス２０及び２２に接続されている。

それらの数は、用いられているマクロ１により主として
決定される、それらに対する需要に依存する。

電力ハス２０及び接地バス２２は、従来の如く、基板の
外部からの供給源に接続されねばならない。

そのようなノ１（板外部との接続は、少くとも２つの方
法で行なわれる。その１つの方法においては、第８図に
示されてる如く、１つの電力１〜ランク２４及び１つの
接地１〜ランク２６が、レベル量２上に、チップの端部
に垂直に配置されている。それらの２つのトランクは、
第８図に示されている如く、基板の一辺の中央に相互に
近接して配置させることかできる。そのような構成にお
いては、マクロ１を相互ｊ〆続する接続路１３がトラン
ク２４又は２６ど交差しないように配置されねばならな
い。第９図に示されているもう１つの方法はその問題を
除く。電力ハス２０及び接地バス２２は各４・、個々の
パッド２８に接続さ九、各パンＩ〜２８はチップ表面へ
の貫通路を４Ａ成している。パッド２乏３は、基板の外
部の源に接続されている。電力バス２０及び接地バス２
２は各々、個々のパン１−２８を有し、従って第８図に
示されている如く他のバス２０及び２２と相互接続され
ていない。

電力バス２０及び接地バス２２の同心的配置は、バスが
配置されているレベルに応じて、バスがｉ＼で上部から
下部へ向って配置され又は全て左かｌ゛）右へ向って配
置されている通常のバス構造体とは対照的に、両方のバ
スを完全に金属レベル上に設けると同時に、全てのマク
ロの取扱においてｆＭ！通性を与えるという目的を充た
す。ｌｉｄ心的四角形は、通常のバスの配置においては
排除されるような、マクロ］並びに接続路１１及び］３
の種々の幾何学的位置を可能にする。具体的にいえは、
同心的四角形は、前述の如く、曲折コラム構成をｉｉＪ
能にする。従って、前述の如き電力バスの構成は、種々
の目的に有利であり、特に前述のＩｕきマクロ１間の相
互接続体の曲折コラムの配置に適している。

１つ以」二の電圧レベルが異なる電力バスに加えられる
場合には、接続路が、示されノー接続路の延長部におい
て同心的に相互接続される。

本発明において必要とされるスペースが最大限に減少さ
れるということを理論的に説明することによって、本発
明の利点及び実現される特長が明らかにされる。第５図
において、マクロ１を含む能動領域は、各辺が長さＳの
正方形である。上記正方形の対角線により形成された各
三角形３０、；３２．３４及び３６はそ九らの各領域の
中心、従一つで三角形の頂点からＳ／（２・ｖ′Ｔ）の
距離だけ離れそして三角形の２つの辺からＳ／（２・ｆ
７）の距離だけｒｌ（（れている代表点３８ａ、３８ｂ
、３８　ｃ及び３８ｄを各々有している。

領域の中心、例えば３８ａは、三角形３０の中心点であ
り、点；３８ａから」二角の小さな三角形の領域は三角
形３０の全体の領域の半分に等しい。

小さい角度が４５°であるので、両方の二角形の高さは
各々の底辺の半分になる。従って、点３８ｄから８１点
迄の小さな三角形の高さを又とすると、以下のようにな
る。

１　１　１ 最適な改削のためには１例えば二角形３０におけるマク
ロ１が、反対側の三角形３４におけるマクロ１と相互接
続されずに、隣接する三角形３２又は３６におけるマク
ロ１と相互接続される。従って、レベルＭ２１の全ての
相互接続体の加・Ｅ平均を表わす相互接続体の長さは、
三角形３０における代表点３８ａから隣接する三角形３
２にＪ９ｄる代表点３８ｂ又は３角形３６にお（づる代
表点３８ｄ迄である。相互接続はレベルＭ２Ｊ二の直角
りご曲折した接続路１３（第４図）によって行なわＡし
る。従って、その長さは、Ｓ／（２・Ｖ２　）　＋　Ｓ
／　（２・ｒ）　＝ｓＶＴ＝ｏ、　７０７　Ｓ　テｌｉ
＋ル。

レベル量２上の接続路が高密度に実装されておリ、それ
らの接続路の丁度真下に来るように用５Ｎられているレ
ベルＭ１上の接続路の長さは極めて僅かであるものとす
ると、レベル量１上の重要な接続路は、平行スペース３
に沿って離隔されているマクロ１を接続するために直接
必要とされるものたけである。第５図の構成における平
行スペース３の長さの平均は、第２図の従来の構成にお
ける平行スペースの長さの半分である。２つの点が平行
スペースＳ３に沿って存在している場合、各点の代表的
位置は端部か６３分の１の位置である。

従って、正方形全体における全ての相互接続体の長さは
、］／３Ｓである。曲折コラムを用いた場合には、コラ
１３の平均は１／２Ｓである。従って、レベル量１上の
全ての相互接続体の加重平均は１／３・］／２・Ｓ＝０
．１６７Ｓである。

これは、第２図及び第３図の従来の構成の場合と対比さ
れ、その従来の構成においては、両方のレベルＭ２及び
Ｍ１上の代表的接続体は０．３３３８でなければならな
い。

本発明に従って、レベルＭ１及びＭ２を充分に用いた場
合を仮定し、 Ａｃｈｉｐ−全基板領域 Ａ　Ｍ　２−全しベルＭ２領域 （以下余白） ＡＭ１＝全レベ全レベル域 １領域＝全マクロ領域 Ｍｄｅローマクロ密度 に＝導電路間に要する最少限のスペースに関する一定の
係数 であると定義すると、 Ａｃｈｉｐ＝ＡＭ　２　＝ＡＭ　１　＋ＡＭＡとなり、
それを置換えると、 ΔＭＡ＝ＡＭ２−ＡＭＩ となる。

両頂をＡｃｈｊＰで割って、Ａ　Ｍ　Ａ　／　Ａ　ｃｈ
ｉｐをＭｄｅｎであるとみなすと、 ΔＭＡ／Ａｃｈｉｐ＝　（ＡＭ２−ＡＭＩ）／Ａｃｈｉ
ｐ＝Ｍｄｅｎ であり、−に記加重平均値を代入すると、Ｍｄａｎ＝　
（０，７０７ＳＫ−０，１６７ＳＫ）／（０，７０７３
Ｋ）＝０．７６４ となる。従って、正方形の能動領域の基板に対するマク
ロの理論的最適密度は７６．４％である。

曲折コラム構成の場合のＡ　ｃｈｉｐは、従来の構成の
場合の対応する全基板領域よりも少ないことを定量的に
示すことができる。従って、 ＡＭＡ＝ＡＭ２−ＡＭＩ であり、曲折コラム構成の場合の」−記加重平均値を代
入すると、 ＡＭＡ　（曲折コラム）　＝　０　、７０７Ｓ　Ｋ　−
０，１６７ＳＫ＝０．５４−８Ｋ Ａｃｂｉｐ（曲折コラム）＝ＡＭΔ＋ＡＭＩ＝　０　、
５４　Ｓ　Ｋ　＋Ｏ，］６７ＳＫ＝０．７０７ＳＫ となる。従来の構成の場合も、 Ａ　ｃｈｉｐ　（従来）＝ＡＭＡ＋ＡＭｌとなり、ＡＭ
Ａが曲折コラム構成の場合と同一であると仮定すると、 Ａｃｈｊ、ｐ（従来）＝０．５４８十〇。３３３Ｓ＝０
．８７３Ｓ となる。従って、従来のチップ上の密度はＱ　、　５４
Ｓ１０．８７３Ｓ＝０．６１．９即ち６１．９％である
。曲折コラム構成の場合の密度は、前述の如く、７６．
４％である。従って、従来のチップの能動領域は、曲折
コラム構成を有する能動領域の場合よりも］、、２３５
倍大きい。

更に、実際の場合には、レベルＭ１は完全には用いら九
ない。垂直方向の接続路及び端部に近接する接続路は常
に細くされるように要求されているが、レベルＭ２には
必要でない。従って、実際の設計においては、更に大き
な寸法の差が予測される。理論的３１算において無視さ
れた、レベルＭ１１−に必要とされる他のスペースを考
慮に入れると、本発明の利点は更に大きくなる。

曲折コラム構成は、鋭角の角部又は不連続部分を有して
いない単一のバス上の平行なレジスタの延長部に、本来
的に適している。第１０図は、典型的な従来のチップに
おける問題・を示している。

セル４０は、各コラム４２．４４及び４Ｇ内の単一・ピ
ッ１〜・レジスタを構成している６コラム４４及び４６
におけるセル４０は接続路４８により接続されている。

各コラム４２．４４又は４６の全体におけるセル４０の
数は３２個である。従って、接続路の数も３２本であり
、各々が各コラム４２．４４及び４６における１つのセ
ル４．０に関連している。従って、接続路４８は、セル
４０と通信する３２ビツト・バスを構成する。

コラム４２．４４及び４６の全体にわたる３３２ビツト
・セル４０の数は極めて多い場合があり、チップにおけ
る１つのコラムの数登超えることかしばしばある。例え
ば、第１０図に示さ第１．ている如く、接続路４８はコ
ラム４４を横断し、それからコラム４６を横断せねばな
らない。第１０図に示されている９０°の曲折部は、そ
のような反転が重要なスペースを占めることを示してい
る。

第１ｊ図は、第５図にお番プる通常の４つの部分の曲折
コラム構成とともに、同一のレジスタを示している。同
様な素子が第１−０図の場合と回し参照番号で示されて
いるｆｉ３２ピッ１〜のコラムにおいてセル４０迄の接
続路４８の長さを得るために何ら分離スペースを要さず
、接続路４８はチップの能動領域の殆ど全体に延びるこ
とができる。

従来の構成においてレベルＭ２をレベルＭ１よりも重視
するように配置を選択することも、同様に本発明におい
て可能である。実際において、異なるレベルへの接続は
、本発明を用いてより容易に行なわれる。本発明によっ
て可能となったレベルの選択により達成される、より直
接的な接続体によって、性能特性も高められる。

本発明は、回路の設計に一般的に適用され、特定のセル
形式、トランジスタ技術、又は構成に限定されるもので
はないことを理解されたい。

［発明の効果コ 本発明によれは、２つの導電レベルを有する基板上のス
ペースが節減されるように配置された導電接続体が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による曲折コラム構成を示す図、第２図
は従来の基板上におけるマクロの配置を示す図、第２３
図は従来の２点間の相互接続を示す図、第４図は曲折コ
ラムも可成における相互接続体を示す図、第５図は４つ
の曲折部を有する構成を示す図、第６図は動作電圧を供
給する接続路の構成を４（ず図、第７図は直角の延長部
を有する電力路の構成を示す図、第８図は電圧ベースへ
の１−ランク路の１つの構成を示す図、第９図は列部電
力への電圧ベースのもう１つの接続を示す図、第１０図
は従来技術による延長されたデータ・バスを示す図、第
１１図は本発明による延長されたデータ・バスを示す図
である。 ］、３−　ａ、１ｂ・・・・マクロ、３・・・・平行ス
ペース、５・・・・横方向接続路、７・・・・縦方向接
続路、９ａ、９ｂ・・・・点、ｌ　ｉ　ａ、１　］−１
３＝−レベル量１上の接続路、１３・；・・レベルＭ２
Ｊ−の接続路、１−５．１．５　ａ、１５　ｂ−・・・
貫通路、２０−・−・電力路即ち電力バス、２０ａ、２
２ａ・・・・直角の延長部、２２・・・・接地路即ち接
地バス、２４・・・・電力１〜ランク、２６・・・・接
地トランク、２８・・・パッド、３０．３２．３４、；
３６・・・・三角形、３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８　
ｄ　・・−代表ノ、′λ、／１０−−セル、４２．４４
．４６・・・・コラム、４８・・・・接続路。 第３図 第４図 第７図 法 第９図 ４８ ０ 第１１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）隣接するセルに於ける回路素子並びに上記セルを
   相互接続するための導電路の相互に離隔した第１及び第
   ２レベルを有する集積回路であって、上記セルが上記第
   ルベルを占有しているが第２レベルを実質的に占有して
   いない事並びに上記セルが少くとも１つの曲折部を有す
   る第２レベル上の全体として同心舎戻弘電路と、上記第
   ２レベル」二の上記導電路に接続された上記第２レベル
   上の