JPS615545A - 半導体集積回路装置 - Google Patents

半導体集積回路装置

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JPS615545A
JPS615545A JP59125162A JP12516284A JPS615545A JP S615545 A JPS615545 A JP S615545A JP 59125162 A JP59125162 A JP 59125162A JP 12516284 A JP12516284 A JP 12516284A JP S615545 A JPS615545 A JP S615545A
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JP
Japan
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wiring
wirings
integrated circuit
semiconductor integrated
common
Prior art date
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Pending
Application number
JP59125162A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihiro Matsuda
松田 敏弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP59125162A priority Critical patent/JPS615545A/ja
Publication of JPS615545A publication Critical patent/JPS615545A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/528Geometry or layout of the interconnection structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Logic 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、半導体集積回路装置技術さらには論理用半
導体集積回路装置に適用して特に有効な技術に関するも
ので、たとえけ、IIL(インテグレーテッド・インジ
ェクシヨン・ロジック)による論理回路網が形成される
半導体集積回路装置に利用して有効な技術に関するもの
である。
〔背景技術〕
例え、ば、日経マグロウヒル社発行の日経エレクトロニ
クス誌1983年2月14日号235゜236頁に記載
されているゲートアレイでは、多数の論理素子を規則的
に配列するとともに、各論理素子を同一規格のものに統
一して、その配線だけを変更できるように構成すること
により、その配線パターンを決めるマスクを変更するだ
けでもって、多棟多用な機能の論理半導体集積回路装置
を構成することができる。
jli1図は、半導体集積回路装置において、規則  
   ′的に配列された多数の論理素子の配線状態の一
例を部分的に示す。
同図に示した例では、論理素子としてのエエLが多数規
則的に配列されている。そして、各エエLを相互に結線
する配線Loがランダムに布線されてい′る。各IIL
はそれぞれ複数の電極、すなわち1つのベースBおよび
夕数のコレクタcl。
c2+c3を有する。また、そのインジェクタINJは
複数のIILごと共通に設けられている。上記配線Lo
はIILの電極と電極を直接接続する。
この例では、IIL間の配線LoをエエLの上に布線す
ることができるので、スペース利用効率が良いという利
点がある。
しかし、その配線が複雑に錯綜するため、配線間違いが
生じやすく、大規模あるいは複雑な論理回路網を配線す
るのには適していない。また、その配線を設計するため
のアルゴリズムが複雑なために、例えばCAD(コンピ
ュータによる半自動設計装置)による設計が困難である
。っまシ、配線設計の機械化適性が悪い、といったよう
な欠点 ゛がある。
第2図は、半導体集積回路装置において、規則的に配列
された多数の論理素子の配線状態の他の例を部分的に示
す。
同区に示した例では、配線を2つの機能に分けて設ける
。つiす、規則的に配列された多数のI″ILに清って
布線された複数の共通配線L11〜L14と、この共通
配線Lll〜L14を各IIL内の複数の電極に個々に
接続するローカル配線L2とによってIIL間を相互に
結線する。IILは、上記共通配線Lll〜L14が布
線された帯状の配線領域L1に治って配列される。  
 ゛この例では、配線を共通配線Lll〜L14とロー
カル配線L2の2つの機能に分けることによって、配線
を非常に整然、とすることができる。これによシ、大規
模あるいは複雑な論理回路網も間違いなく配線すること
ができる。また、その配線を設計するためのアルゴリズ
ムが簡潔化されて、例えばCAD(コンピータによる半
自動設計装置)による設計も容易になる・つ′1′シ・
配線設計       1の機械化適性が良好である、
といったような利点がある。
しかし、そのためには、各IIL内の複数の電極のどれ
もが上記共通配線Lll〜L14に接続できるようにし
なければならない。そこで、本発明者らは、第2図に示
すように、各IIL内におけるすべての電極を上記共通
配線領域L1に面するように配置することを検討した。
ところが、このような配置を行なうと、配線領域L1に
沿って配列することのできるIILの数が少なくなって
スペース利用効率が甚だ悪くなる、という問題点が生ず
るということが本発明者によって明らかとされた。
〔発明の目的〕
この発明の目的は、スペース効率を大きく損うことなく
、多数の論理素子間の配線を整然と行なうことができる
ようにし、これによシ犬規模あるいは複雑な論理回路網
を比較的小さなスペースに組むことと、配線設計のアル
ゴリズムを簡潔化して例えはCADなどによる配線設計
の機械化を行ないやすくすることとを両立して達成でき
るようにした半導体集積回路装置技術を提供するもので
ある。
この発明の前記ならびにそのtlかの目的と新規な特徴
については、本明細書の記述および添付図面から明らか
になるであろう。
〔発明の概要〕
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、下記のとおりである。
すなわち、配線を共通配線とローカル配線の2つの機能
に分けて設けるとともに、ローカル配線を多層配線によ
って布線することにより、スペース効率を大きく損うこ
となく、多数の論理素子間の配線を整然と行なうことが
できるようにし、これによシ大規模あるいは複雑な論理
回路網を比較的小さなスペースに組むことと、配線設計
のアルゴリズムを簡潔化して例えばCADなどによる配
線設計の機械化を行ないやすくすることとを両立して達
成できるようにする、という目的を達成するものである
〔実施例〕
以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照し、なか
ら説明する・ なお、図面において同一符号は同一あるい祉相当部分を
示す。
第3図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
の要部における配線状態を示す。
同図に示す半導体集積回路装置では、ゲートアレイを構
成するために、論理素子として多数のIILが規則的に
配列されている。各IILはそれぞ−れ複数の電極、す
なわち1つのベースBおよび複数のコレクタc 1 i
 c 2 # c 3を有する。また、そのインジェク
タINJは複数のIILごとに共通に設けられている。
ここで、上記IIL間の結線を行なう配線は、2つの機
能に分岐て設けられる。その一つは、IILとIILと
の間の連絡を目的とする共通配線Lll〜L14である
。この共通配線Lll〜L14は、上記IILの配列に
沿って設定された帯状の配線領域L1に布線される。今
一つは、各IIL内の複数の電極(B + c 1 #
 c 2 * c 3 )と上記共通配置L11−L1
4とを個々に接続することを目的とするローカル配線L
21.L23である。この2つの配線Lll−L14と
L21゜L23とによって、多数のIILが相互に結線
されて所定の論理回路網が組まれるようになっている。
これとともに、各IIL内における複数の電極(B、c
l、C2,C3)がそれぞれ2次元的に配列されている
。図示の実施例では、各NILごとに4つの電極(B、
cl、C2,C3)がX方向およびY方向にそれぞれ2
列ずつ分けられて配列されている。さらに、上記共通配
線領域L1に対して直交方向に並ぶ複数の電極c3とC
2並びにclとBが、互いに層の異なるローカル配線L
21とL23によって上記共通配線Lll〜L14にそ
れぞれ接続されるようになっている。これによシ、各I
IL内の4つの電極(B * (j 1 * (72+
c3)はそれぞれ、互いに位置干渉することなく、? ローカル配線L21あるいはL23を介して共通配線L
ll〜L14のいずれかに任意に接続することができる
。そして、ローカル配線L21.L23を操作するだけ
でもって、多数のIILを整然と配線することができ、
それによって任意の論理回路網を組むことができる。
第4図は第3図に示した半導体集積回路装置の一部にお
ける断面状態を示す。
また、第5図はその配線レイアウト状態を示す。
第4図および第5図に示すように、゛上記半導体集積回
路装置は3層の配線構造をもつべく構成される。そして
、第2層目の配線によって上記共通配線Lll〜L14
が、第1層目の配線および第2層目の配線によって上記
ローカル配線L21およびL23がそれぞれ構成される
。これにより、仮に、同一のIIL内の4つの電極(B
、C1rc 2 y c 3 )のすべてをローカル配
線L21.L23、L21.L23によって共通配線L
ll〜L14に同時に接続する場合でも、各ローカル配
線L21.L23.L21.L23の相互の位置干渉を
確実に避けることができる。
なお、第4図において、上記半導体集積回路装置は、p
−型シリコン半導体基板1にn−型エピタキシャル層2
を形成してなる半導体基体を用いて形成される。エピタ
キシャル層2の下部にはn十屋埋込層3が島状に形成さ
れている・。IIL紘、その埋込層3の上に形成される
。41はp型拡散層であってIILのインジェクタ領域
をなす。42もp型拡散層であってIILのベース領域
をなす。
51はn+型型数散層あってIILのコレクタ領域をな
す。また、61,62.63は眉間絶縁膜、THI 、
TH2、TH3はスルーホールをそれぞれ示す。上記電
極(B + c 1 + c 2 + c 3 )と上
記ローカル配WiALLl〜L14との間および上記ロ
ーカル配線L21.’L23と上記共通配線Lll〜L
14の間はそれぞれスルーホールTHI、TH2、TH
3によって接続される。
以上のように、上述した半導体集積回路装置では、II
・L内の電極を2次元的に配列しても、その電極を、互
いに位置干渉させずに共通配置L11〜L14まで導い
て接続することができる。これによシ、共通配線領域L
1に泊って配列される工ILの配列密度を高めることが
できるので、スペース効率を大きく損うことなく、多数
の論理素子間の配線を整然と行なうことができる。従っ
て、大規模あるいは複雑な論理回路網を比較的小さなス
ペースに組むことができるとともに、配線設計のアルゴ
リズムを簡潔化して例えばCADなどによる配線設計の
機械化を行ないやすくすることがツ能になる。
〔効果〕
(1)配線を共通配線とローカル配線の2つの機能に分
けて設けるとともに、ローカル配線を多層配線によって
布線することによシ、スペース効率を大きく損うことな
く、多数の論理素子間の配線を整然と行なうことができ
、これにより大規模あるいは複雑な論理回路網を比較的
小さなスペースに組むことと、配線設計のアルゴリズム
を簡潔化して例えばCADなどによる配線、設計の機械
化を行ないやすくすることとを両立して達成できる、と
いう効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、上記多層配
線は4層以上でありてもよい。
〔利用分野〕
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論理素子としてII
Lが形成された半導体集積回路装置に適用した場合につ
いて説明したが、それに限定されるものではなく、例え
ば、論理素子としてC3TL6るいはCMO8などが形
成され九半導体集積回路装置などにも適用できる。少な
くとも多数の論理素子の間に跨がる配線を、共通配線と
ローカル配線の2つの機能を分けて設ける条件、のもの
には適用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の半導体集積回路装置の配線状態の一例を
示す図、 第2図は従来の半導体集積回路装置の配線状態の他の例
を示す図、 第3図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
の配線状態を示す図、 第4図はこの発明の一実施例による半導体集積回路装置
、の要部における断面状態を示す図、第5図はこの発明
の一実施例による半導体集積回路装置の要部における配
線レイアウト状態を示す図である。 IIL・・・論理素子(インテグレーテッド・インジェ
クシ目ン・ロジン/ ) 、c 1 v c 2 + 
c 3・・・電極(コレクタ)、B・・・電極(ベース
)、INJ・・・インジェクタ、Ll・・・共通配線領
域、Lll。 L12.Ll3.L14…共通配線、L21.L23・
・・ローカル配線、THI 、TH2、TH3・・・ス
ルーホール、1・・・p−型シリコン半導体基板、2・
・・n−型エピタキシャル層、3・・・n土竜埋込層、
41・・・インジェクタ領域、42・・・ベース領域、
51・・・コレクタ領域、61.62.63・・・層間
絶縁族。 第  1  図 第  2  図 第  3  図 第  4  図 第  5  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、規則的に配列された多数の論理素子を相互に結線し
    てなる論理回路網が形成された半導体集積回路装置であ
    って、上記論理素子の配列方向に沿って布線された複数
    の共通配線と、この複数の共通配線を各論理素子内の複
    数の電極に個々に接続するローカル配線とによって上記
    論理素子間を相互に結線するとともに、各論理素子内に
    おける複数の電極をそれぞれ2次元的に配列し、上記共
    通配線に対して直交方向に並ぶ複数の電極を、互いに層
    の異なるローカル配線によって上記共通配線にそれぞれ
    接続したことを特徴とする半導体集積回路装置。 2、上記論理素子がIIL(インテグレーテッド・イン
    ジェクション・ロジック)である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装置。
JP59125162A 1984-06-20 1984-06-20 半導体集積回路装置 Pending JPS615545A (ja)

Priority Applications (1)

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JP59125162A JPS615545A (ja) 1984-06-20 1984-06-20 半導体集積回路装置

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JP59125162A JPS615545A (ja) 1984-06-20 1984-06-20 半導体集積回路装置

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JPS615545A true JPS615545A (ja) 1986-01-11

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ID=14903406

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JP59125162A Pending JPS615545A (ja) 1984-06-20 1984-06-20 半導体集積回路装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63275138A (ja) * 1987-05-06 1988-11-11 Nec Corp 集積回路
US5063432A (en) * 1989-05-22 1991-11-05 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated circuit lead assembly structure with first and second lead patterns spaced apart in parallel planes with a part of each lead in one lead pattern perpendicular to a part of each lead in the other lead pattern
US5216280A (en) * 1989-12-02 1993-06-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit device having pads at periphery of semiconductor chip

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5063432A (en) * 1989-05-22 1991-11-05 Advanced Micro Devices, Inc. Integrated circuit lead assembly structure with first and second lead patterns spaced apart in parallel planes with a part of each lead in one lead pattern perpendicular to a part of each lead in the other lead pattern
US5216280A (en) * 1989-12-02 1993-06-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor integrated circuit device having pads at periphery of semiconductor chip

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