JPS61156751A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPS61156751A JPS61156751A JP59274504A JP27450484A JPS61156751A JP S61156751 A JPS61156751 A JP S61156751A JP 59274504 A JP59274504 A JP 59274504A JP 27450484 A JP27450484 A JP 27450484A JP S61156751 A JPS61156751 A JP S61156751A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 208000035795 Hypocalcemic vitamin D-dependent rickets Diseases 0.000 description 3
- 208000033584 type 1 vitamin D-dependent rickets Diseases 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/04—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
- H01L27/10—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a repetitive configuration
- H01L27/118—Masterslice integrated circuits
- H01L27/11803—Masterslice integrated circuits using field effect technology
- H01L27/11807—CMOS gate arrays
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
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- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
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。
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〕
本発明は3層の配&!層を有する特にゲートアレイなど
の半導体集積回路に関する。
の半導体集積回路に関する。
半導体集積回路では微細比が進むにつれ集積度が向上し
、種々の利点が得られるが、その反面ゲート数が増加し
て供給すべき電流が増大しているにもかかわらず電源配
線が細くなり電源インピーダンスが高くなる不都合が生
じる。またその他の配線も細くなるので、配線長が長く
なると配線抵抗も無視できなくなる。
、種々の利点が得られるが、その反面ゲート数が増加し
て供給すべき電流が増大しているにもかかわらず電源配
線が細くなり電源インピーダンスが高くなる不都合が生
じる。またその他の配線も細くなるので、配線長が長く
なると配線抵抗も無視できなくなる。
その結果、ゲートアレイのように多数のベーシックセル
がマトリクヌ状に半導体基板に配置された半導体集積回
路では、該ベーシックセルのマトリクスの中心部分と周
囲の部分とで電源電、圧の差が生じてしまう。
がマトリクヌ状に半導体基板に配置された半導体集積回
路では、該ベーシックセルのマトリクスの中心部分と周
囲の部分とで電源電、圧の差が生じてしまう。
また細い配線でクロック信号線?引きまわすと、配線の
CR時定数で、クロック信号波形がなまってしまう。こ
れはクロック信号にもとづいて動作する論理回路では重
大な間鴎となる。
CR時定数で、クロック信号波形がなまってしまう。こ
れはクロック信号にもとづいて動作する論理回路では重
大な間鴎となる。
本発明はかかる問題点を解決するためになされたもので
、電源配線のインピーダンス?低下させて上記中心部分
と周囲の部分とに付与される電源電圧?均一化し、更に
クロック信号波形のな1すなどkl容易に除去しうるよ
うにしたものである。
、電源配線のインピーダンス?低下させて上記中心部分
と周囲の部分とに付与される電源電圧?均一化し、更に
クロック信号波形のな1すなどkl容易に除去しうるよ
うにしたものである。
そしてかかる問題点全解決するために本発明によれば、
第1層目電源線と、該第1層目電源線と直交する第2−
自主原線とを格子状に配向し、且つ該第1層目及び第2
層目電源線よシも配線の幅が大きい@3層目電源線を前
記第1層目電源線と並列に配置し、同一電位の前記第1
層目電源線、第2層目電源線および第3層目電源線間を
接続した半導体集積回路が提供される。
第1層目電源線と、該第1層目電源線と直交する第2−
自主原線とを格子状に配向し、且つ該第1層目及び第2
層目電源線よシも配線の幅が大きい@3層目電源線を前
記第1層目電源線と並列に配置し、同一電位の前記第1
層目電源線、第2層目電源線および第3層目電源線間を
接続した半導体集積回路が提供される。
上記構成によれば、第1r@目配線層と直交させて第2
層目配置!l1lii11に格子状に配置し、更に該竿
1層目及び第2層目箱源線より配線の幅が大きい第3r
r1目電源線?前記@l−自主原線と並列に配置してい
るので、第1層目及び第2N4目の電源線をこれと同一
電位の太い第3層目電源線に最短距離で接続することが
でき、1!源線の配線抵抗、換言すれば電源インピーダ
ンス金大幅に低下させることができて、基板の各部分に
付与される電源電圧のばらつきケ低減することができる
C 〔実施例〕 以下図面にもとづいて、本発明の1実施例としてのCM
OSゲートアレイ集積回路について説明する0 第1図は、該CMOSゲートアレイ集積回路の1部(隅
部)が概略的に示されている。該図中、11は半導体基
板、12は入出力回路、13はベーシックセル列であす
、該ベーシックセル列13の伸長方向に第3層目(最上
層)の電源線vsI+、。
層目配置!l1lii11に格子状に配置し、更に該竿
1層目及び第2層目箱源線より配線の幅が大きい第3r
r1目電源線?前記@l−自主原線と並列に配置してい
るので、第1層目及び第2N4目の電源線をこれと同一
電位の太い第3層目電源線に最短距離で接続することが
でき、1!源線の配線抵抗、換言すれば電源インピーダ
ンス金大幅に低下させることができて、基板の各部分に
付与される電源電圧のばらつきケ低減することができる
C 〔実施例〕 以下図面にもとづいて、本発明の1実施例としてのCM
OSゲートアレイ集積回路について説明する0 第1図は、該CMOSゲートアレイ集積回路の1部(隅
部)が概略的に示されている。該図中、11は半導体基
板、12は入出力回路、13はベーシックセル列であす
、該ベーシックセル列13の伸長方向に第3層目(最上
層)の電源線vsI+、。
vDD3が配置され、該第3−目の電源線と直交して@
2層目(中間層)ノミ原線v■2、Vt1D2カ格子状
に配置されている状態が示されている〇なお実際には最
下層C第1層目の)電源線V。1゜vDI)1が、該電
源線V1.1.VDDIヨり配線ノ幅カ大きい該第3層
目の電源線vI1.1.vDD3の下方において、該ベ
ーシックセル列13の伸長方向に配置されている。が、
第1図中には該第1層目のtfA線vsat t vo
olは図示されていない。(詳細は第2図を参照)。
2層目(中間層)ノミ原線v■2、Vt1D2カ格子状
に配置されている状態が示されている〇なお実際には最
下層C第1層目の)電源線V。1゜vDI)1が、該電
源線V1.1.VDDIヨり配線ノ幅カ大きい該第3層
目の電源線vI1.1.vDD3の下方において、該ベ
ーシックセル列13の伸長方向に配置されている。が、
第1図中には該第1層目のtfA線vsat t vo
olは図示されていない。(詳細は第2図を参照)。
1罠第2層目の電源線V。!+VDD2がそれぞれ第3
−目の電源線V1183 # ”DD3と交差する点(
図中・印が付されている)で、図示されていない第1層
目(最下層)の電源線V、、、 、 V、、、 (そ
れぞれ第3層目の電源線■11.m、vDD、の下にあ
る)、第2層目(中間層)の電源線V。11 VDDI
および第3@目(最上層)の電源線VPIIS + v
DD、間(スナワちvl、l、v02、およびv、1間
とVDDI t Vooz s オヨUVrys間)が
絶縁層中のスルーホールを通して接続される0(詳細は
第2図のコンタクト部分16および14参照)。
−目の電源線V1183 # ”DD3と交差する点(
図中・印が付されている)で、図示されていない第1層
目(最下層)の電源線V、、、 、 V、、、 (そ
れぞれ第3層目の電源線■11.m、vDD、の下にあ
る)、第2層目(中間層)の電源線V。11 VDDI
および第3@目(最上層)の電源線VPIIS + v
DD、間(スナワちvl、l、v02、およびv、1間
とVDDI t Vooz s オヨUVrys間)が
絶縁層中のスルーホールを通して接続される0(詳細は
第2図のコンタクト部分16および14参照)。
なお実際には上記又差点における接続のほかに上記第1
−目の電源線■811 * vDDl と上記$3
層目の電源線”l ah vD、)、とが所定間隔で
接続される(詳細は第2図のコンタクト部分17および
15参照)が、m1図にはこのコンタクト部分は示され
ていない。
−目の電源線■811 * vDDl と上記$3
層目の電源線”l ah vD、)、とが所定間隔で
接続される(詳細は第2図のコンタクト部分17および
15参照)が、m1図にはこのコンタクト部分は示され
ていない。
筐友人出力回路12上には塊状に主電源線V。。
Vg&(通常上記第3鳴目の電源線より更に配線幅が大
きくされている。)が配置されており、該主電源線vD
D、v11.からそれぞれ例えば上記配線幅の大きい第
3層目の電源線vDI)1.vll、3 を通して内部
のベーシックセル領域に電源電圧が供給され、更に例え
ば上記第2層目の電源線あるいは上記第層目の電源?f
M?通して基板各部に電源電圧が供給される0(詳細は
第3図および第4図参照)。
きくされている。)が配置されており、該主電源線vD
D、v11.からそれぞれ例えば上記配線幅の大きい第
3層目の電源線vDI)1.vll、3 を通して内部
のベーシックセル領域に電源電圧が供給され、更に例え
ば上記第2層目の電源線あるいは上記第層目の電源?f
M?通して基板各部に電源電圧が供給される0(詳細は
第3図および第4図参照)。
一般にゲートアレイでは、その電源配線は、半導体基板
上におけるベーシックセルの配置に応じた固定的なパタ
ーンとしてレイアウトされているが1本発明では上述し
たように、第1層目、第2層目、および第3@目の電源
線がいわゆる格子状にレイアウトされており、それによ
って第1層目及び第21ii目の電源線をこれと同一電
位の太い第3(転)自主原線に最短距離で接続すること
ができる。
上におけるベーシックセルの配置に応じた固定的なパタ
ーンとしてレイアウトされているが1本発明では上述し
たように、第1層目、第2層目、および第3@目の電源
線がいわゆる格子状にレイアウトされており、それによ
って第1層目及び第21ii目の電源線をこれと同一電
位の太い第3(転)自主原線に最短距離で接続すること
ができる。
ここで第3rfi目の電源線は比較的段差のついた絶に
陽上に配線される罠め場合によっては断線の可能性もあ
るが1本発明では該第3層目の′4源線の配線幅が第1
1−目および第2F−目を原線より大きくC太く)され
ている(このようにすることは、最上層である第31i
i!+目にはその周囲に他の信号配線などの障害物が少
いため実現可能である)罠め断線のおそれがなく、しか
もかかる配線幅の大きい第3層目の電源線を用いること
によって内部ベージ・ツク領域から周囲の主電源線vD
D、v、l に至るまでの電源インピーダンスを大幅
に低下させることができる。
陽上に配線される罠め場合によっては断線の可能性もあ
るが1本発明では該第3層目の′4源線の配線幅が第1
1−目および第2F−目を原線より大きくC太く)され
ている(このようにすることは、最上層である第31i
i!+目にはその周囲に他の信号配線などの障害物が少
いため実現可能である)罠め断線のおそれがなく、しか
もかかる配線幅の大きい第3層目の電源線を用いること
によって内部ベージ・ツク領域から周囲の主電源線vD
D、v、l に至るまでの電源インピーダンスを大幅
に低下させることができる。
m2図(a)は、第1図の集積回路中、■で示される領
域を拡大して示すもので、配線幅の大きい第3N1目の
’iI源線原線llll + vI)D、 ノ下方にそ
れと直交して第2層目の電源線Vss2.vDD2が配
置され、更にその下方に、該電源線V8,3+ VDD
、と重lっに状態で第1層目の電源線V。11 VDD
Iが配置される。
域を拡大して示すもので、配線幅の大きい第3N1目の
’iI源線原線llll + vI)D、 ノ下方にそ
れと直交して第2層目の電源線Vss2.vDD2が配
置され、更にその下方に、該電源線V8,3+ VDD
、と重lっに状態で第1層目の電源線V。11 VDD
Iが配置される。
13−1.13−2.13−3.13−4はそれぞれ1
個のベーシックセル(その詳細はIN2図(bl参照)
を示しており、この実施例では2個のベーシックセル間
隔で142層目の′電源線v812 r VD D *
が交互に配置されるO14は上述したように各電ls線
Voa+ l VDD2、オjびvD。、ノコンタク
ト部でそれらの交差点に設けられる。15は各電源線V
。DlおよびVDD3 のコンタクト部で、基板各部に
供給される電源電圧のばらつき?少くする上ではその数
を多くすることが望ましいが、周囲に配線される信号線
の存在を考慮して適当数設けられる。
個のベーシックセル(その詳細はIN2図(bl参照)
を示しており、この実施例では2個のベーシックセル間
隔で142層目の′電源線v812 r VD D *
が交互に配置されるO14は上述したように各電ls線
Voa+ l VDD2、オjびvD。、ノコンタク
ト部でそれらの交差点に設けられる。15は各電源線V
。DlおよびVDD3 のコンタクト部で、基板各部に
供給される電源電圧のばらつき?少くする上ではその数
を多くすることが望ましいが、周囲に配線される信号線
の存在を考慮して適当数設けられる。
更に16は各電源線■Il□、V、、!、およびv、、
のコンタクト部でそれらの交差点に設けられる。17は
各電源線y、、、 訃よびVII、、のコンタクト部で
上記コンタクト部15に準じて設けられる。
のコンタクト部でそれらの交差点に設けられる。17は
各電源線y、、、 訃よびVII、、のコンタクト部で
上記コンタクト部15に準じて設けられる。
そして図示の実施例では、第3−目の電源線Vsss
* VDE13 k第層目(i!1)11C源#Vm
at IVDDIと並列に配置するにあたり、該第3層
目の電源線が該第11層目の電源線上に重畳するように
して配置されているので電源配線のためのスペースが節
約されるとともに相互の接続(コンタクト)も容易とな
る。
* VDE13 k第層目(i!1)11C源#Vm
at IVDDIと並列に配置するにあたり、該第3層
目の電源線が該第11層目の電源線上に重畳するように
して配置されているので電源配線のためのスペースが節
約されるとともに相互の接続(コンタクト)も容易とな
る。
なお第2図(b)は1個のベーシックセル例えば13−
1の具体的構成を例示するもので、通常。
1の具体的構成を例示するもので、通常。
2個のPチャンネルトランジスタル、、p、と2個のN
デセンネルトランジスタNi、N2とが図示のような接
続関係で形成されており、各の、■、■および■の点は
第2図値)のベーシックセル13−1内の■、■、■、
および■の点に対応する。
デセンネルトランジスタNi、N2とが図示のような接
続関係で形成されており、各の、■、■および■の点は
第2図値)のベーシックセル13−1内の■、■、■、
および■の点に対応する。
なお第2図には電源線と半導体基板との接続までは示さ
れていないが、その1例は第4図に示されている。(W
44図の符号19参照)。
れていないが、その1例は第4図に示されている。(W
44図の符号19参照)。
第3図は、第1図の集積回路中■で示す領域を拡大して
示すもので、内部ベーシックセル領域からの電源線が入
出力回路12上の主電源線VssvDDK接続される場
合の具体例が示されている。
示すもので、内部ベーシックセル領域からの電源線が入
出力回路12上の主電源線VssvDDK接続される場
合の具体例が示されている。
読図に示されるものにおいては、主電源線Vll。
は第3@目(!fk上1)に配置されていて該主電源線
Vs s K 上Ne t!3 N目ノwyi線v11
.、の延長部が直接接続されている。このようにするこ
とによつて電源線のインビーダンヌtrill低くする
ことができる。また主電源線VDDは第11’i@目又
は第2層目に配置されており、該主電源線vDDと上記
第3層目の電源線V0.との接続はコンタクト部18(
絶縁層中に他のコンタクト部と同様にして設けられる)
において行われる。
Vs s K 上Ne t!3 N目ノwyi線v11
.、の延長部が直接接続されている。このようにするこ
とによつて電源線のインビーダンヌtrill低くする
ことができる。また主電源線VDDは第11’i@目又
は第2層目に配置されており、該主電源線vDDと上記
第3層目の電源線V0.との接続はコンタクト部18(
絶縁層中に他のコンタクト部と同様にして設けられる)
において行われる。
なお主電源線van r VB@ は通常上記第3層目
の電源線vD03 t vsss よりも更に太く形
成される。この場合図示の例では主電源線V0とV、と
が別の層に配置されるため、それらが相互に重なるよう
な状態で配置することも可能である、第4図は、第1層
目の電源線V。l + ”DI11と半導体基板との接
続状態を例示するもので1図示の例では第1層目の電源
線vIll p VD+)1が各ベーシックセルと対向
する位置に枝状の延長パターン”Sat 1Vi)DI
が形成されてかり、該延長パターンを介して各第1@目
の電源線v111 r ”DDIと所定の拡散領域■
および■とが接続配線19によって接続され、このよう
にして所定の拡散領域に所定の電位?容易に付与するこ
とができる。
の電源線vD03 t vsss よりも更に太く形
成される。この場合図示の例では主電源線V0とV、と
が別の層に配置されるため、それらが相互に重なるよう
な状態で配置することも可能である、第4図は、第1層
目の電源線V。l + ”DI11と半導体基板との接
続状態を例示するもので1図示の例では第1層目の電源
線vIll p VD+)1が各ベーシックセルと対向
する位置に枝状の延長パターン”Sat 1Vi)DI
が形成されてかり、該延長パターンを介して各第1@目
の電源線v111 r ”DDIと所定の拡散領域■
および■とが接続配線19によって接続され、このよう
にして所定の拡散領域に所定の電位?容易に付与するこ
とができる。
更に本発明の集積回路においては、1F!、原線のみな
らずクロック配線−として第2層目および第3層目の配
置t用いることがクロ・ツク信号波形のなまりを防止す
る点で好ましい。この場合論理ゲート内のゲート金属と
接続する部分のみを除き、該第2雫目と第3に目の配線
のみで自己線することが望ましい。
らずクロック配線−として第2層目および第3層目の配
置t用いることがクロ・ツク信号波形のなまりを防止す
る点で好ましい。この場合論理ゲート内のゲート金属と
接続する部分のみを除き、該第2雫目と第3に目の配線
のみで自己線することが望ましい。
本発明によれば、電源線の配線抵抗を大幅に低下させる
ことができて基板各部に付与される電源電圧のばらつき
?なくすことができ、またクロック信号波形のな−まり
全容易に防止することができ朴
ことができて基板各部に付与される電源電圧のばらつき
?なくすことができ、またクロック信号波形のな−まり
全容易に防止することができ朴
+41図は、本発明のI冥施例としての半導体集を詳細
に示す平面図、 與3図は、第1図の集積回路における■の領域r詳細に
示す平面図、 第4図は、第1図の集積回路において電源線と基′+φ
領域との接続状態ケ例示する平面図である0(符号の説
明) 】J・・・・・・半導体基板、12・・・・・・入出力
回路、13・・・・・・ベージ・クセルWIL +4.
15.18・・・屯位Vnok供給する′8;源に雫相
互のコンタクト部、16.17・・・・・・電位”5l
Ik供給するτ原線相互のコンタクト部、】9・・・・
・・電源線と基板の拡散領域との接続配線。
に示す平面図、 與3図は、第1図の集積回路における■の領域r詳細に
示す平面図、 第4図は、第1図の集積回路において電源線と基′+φ
領域との接続状態ケ例示する平面図である0(符号の説
明) 】J・・・・・・半導体基板、12・・・・・・入出力
回路、13・・・・・・ベージ・クセルWIL +4.
15.18・・・屯位Vnok供給する′8;源に雫相
互のコンタクト部、16.17・・・・・・電位”5l
Ik供給するτ原線相互のコンタクト部、】9・・・・
・・電源線と基板の拡散領域との接続配線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1層目電源線と該第1層目電源線と直交する第2
層目電源線とを格子状に配置し、且つ該第1層目及び第
2層目電源線よりも配線の幅が大きい第3層目電源線を
前記第1層目電源線と並列に配置し、同一電位の前記第
1層目電源線、第2層目電源線および第3層目電源線間
を接続したことを特徴とする半導体集積回路。 2、前記第3層目電源線を前記第1層目電源線上に重畳
するように配置したことを特徴とする特許請求の範囲第
1項記載の半導体集積回路。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59274504A JPS61156751A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体集積回路 |
EP85307023A EP0177336B1 (en) | 1984-10-03 | 1985-10-01 | Gate array integrated device |
DE8585307023T DE3586385T2 (de) | 1984-10-03 | 1985-10-01 | Integrierte gate-matrixstruktur. |
KR858507267A KR900005150B1 (en) | 1984-10-03 | 1985-10-02 | Gate array integrated circuit device |
US06/782,923 US4661815A (en) | 1984-10-03 | 1985-10-02 | Gate array integrated device having mixed single column type and matrix type arrays |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59274504A JPS61156751A (ja) | 1984-12-28 | 1984-12-28 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61156751A true JPS61156751A (ja) | 1986-07-16 |
JPH0241908B2 JPH0241908B2 (ja) | 1990-09-19 |
Family
ID=17542613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59274504A Granted JPS61156751A (ja) | 1984-10-03 | 1984-12-28 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61156751A (ja) |
Cited By (13)
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