JPH02205342A - 機能ブロック上を通過する配線の配線方法 - 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】 〔発明の概要〕 大規模集積回路における機能ブロック上を通過する配線
の配線方法に関し、 無駄な配線領域を減少させてチップ面積の減少を図るこ
とを目的とし、 少なくとも１つの機能ブロックと、該機能ブロック上を
通る配線を持つセル群または端子を備える集積回路にお
ける、該機能ブロック上を通過する配線の配線方法にお
いて、該機能ブロック上を通過させたい配線のうち、横
方向で通る配線の数と縦方向で通る配線の数を調べて、
多い方の配線の方向を該機能ブロック上を通過できる配
線の方向とし、該多い方の配線に機能ブロックを通過さ
せ、少い方の配線は機能ブロックを迂回させるよう構成
する。

（産業上の利用分野〕 本発明は、大規模集積回路における機能ブロック上を通
過する配線の配線方法に関する。

大規模集積回路（ＬＳＩ）の設計にはスタンダードセル
方式、階層レイアウト方式などが採用されている。ＬＳ
Ｉでは多数のナンド、ノアなどの各種論理ゲートが搭載
される他、ＲＡＭ、ＲＯＭなどのメモリが搭載されるこ
ともある。論理ゲートは複数個のトランジスタ、抵抗な
どで構成されるが、スタンダードセル方式ではナンド、
ノア。

フリップフロップ等のある機能を実行するひとまとまり
の回路（論理ゲート１以上）を１スタンダードセルとし
て扱い、矩形のこのスタンダードセルを横（幅）方向に
並べてセル列とし、チップ上ではか−るセル列を縦（高
さ）方向に複数個並べる。

ゲートアレイでも同様なレイアウトになるが、ゲートア
レイでは各セルの幅、高さ及びセル列の上下の間隔が一
定である。スタンダードセル方式では各セルの幅、高さ
及びセル列の上下の間隔が可変である。

ＬＳＩでは極めて多数の論理ゲート等が搭載されるので
、ｌチップ全体のレイアウト設計を同時にするという方
式を避け、何分割かした各領域を個々に設計し、各領域
についても更に細分して設計するという方式をとる。こ
れが階層レイアウト方式である。本発明でいう機能ブロ
ックとは、スタンダードセル方式のＬＳＩにおけるスタ
ンダードセル（論理ゲート）に対するＲＡＭ、ＲＯＭな
どのメモリブロック、階層レイアウト方式における未設
計領域に対する設計済み領域をいう。機能ブロックは、
スタンダードセルに比べて物理的に不規則な形状を持つ
。

近年のＬＳＩの高集積化によりＬＳＩ内の配線量は増大
する傾向にあり、それに伴ないチップサイズが増大する
傾向にあるが、チップサイズの増大は歩留りへの影響が
大きい。そのため、配線領域縮小のために効率的に機能
ブロック上を通過する配線方法が必要になる。

〔従来の技術〕

第３図で従来のスタンダードセル方式によるＬＳＩの機
能ブロック周辺の配線方法を説明する。

１１〜１４はセル群またはその領域で、複数個のスタン
ダードセル３１を横（幅）方向に配列してなるセル列３
２を、縦（高さ）方向に複数個並べている。セル群には
か＼る領域３３が複数個含まれることもある。２０は機
能ブロックである。セル群１１と１３を結ぶまたはセル
群１２と１４を結ぶ場合は配線４１．４２を施す必要が
ある。

配線４１．４２を最短距離で施すには、第３図（ａ）で
は、これらの配線４１．４２が機能ブロック２０上を通
るようにすればよい。しかしこれでは配線４１．４２が
機能ブロック２０で交差することになり、機能ブロック
上での配線交差は認められていない。即ち配線は最下層
（最基板側）のポリシリコン、それより順次上のメタル
、第１層、同第２層、同第３Ｎで行なわれるが、機能ブ
ロックはこれらのうちのポリシリコンとメタル第１層、
同第２層で配線されるから、機能ブロック上を通す配線
にはメタル第３層しか残っておらず、交差する配線４１
．４２を通すことはできない。

〔発明が解決しようとする課題〕

機能ブロック上を通す配線は縦または横の一方向に限定
されている。通常、メタル第１層は横方向、メタル第２
層は縦方向、メタル第３層は横方向と決められている（
設計基準）ので、機能ブロック上を通す配線は横方向と
なる。そこで縦方向の配線４１は５本、横方向の配線４
２は２本とすると、第３図（ロ）の如くなる。これでは
多数の配線が折曲しながら通るから、大きな配線領域を
消費する。

機能ブロック上を通過させる配線の方向を縦方向として
も、縦配線４１が少数本で横配線４２が多数な場合、や
はり大きな配線領域を消費する。

なお第３図ではセル群と機能ブロックとが離れており、
配線４１は機能ブロック２０とセル群１４との間の隙間
を通って延びているが、これは当該配線層においての事
であり、他の層では異なる、例えばセル群１４の他の配
線層および基板領域は配線４１の下部にあることもある
（この方が一般的）。しかしか＼る配線方式では大きな
配線領域が浪費され、無駄が多い点は変りない。

この無駄な配線領域は、縦、横の各配線の数から見て、
通過させる方向が適当でな（、（横水平）方向に通過さ
せたい配線と縦（垂直）方向に通過させたい配線の本数
の差が開く程、大きくなってしまう。

本発明はか−る点を改善し、無駄な配線領域を減少させ
てチップ面積の減少を図ることを目的とするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

第１図に示すように本発明では、機能ブロック２０上を
通過する配線は数の多い方４１とし、数の少ない方の配
線４２は機能ブロック２０を迂回させる。

これには機能ブロック２０を通過させたい配線（例えば
最短距離配線なら通過することになる配線）をピックア
ップし、これらのうち、横方向で通る配線と縦方向で通
る配線の数を求めて比較し、多い方の方向をその機能ブ
ロック上の配線方向と定めればよい。

全図を通してそうであるが、他の図と同じ部分には同じ
符号が付しである０本例では縦方向配線４１と５本、横
方向配線４２は２本であるから、縦方向配線の方が多く
、従って機能ブロック上を通過する配線の方向は縦方向
として、縦方向配線４１を機能ブロック上に通し、横方
向配線４２は機能ブロックを迂回させる。

配線４１．４２はセル群間を結ぶものとは限らず、チッ
プ周辺の端子ピンまたはモジュール端子とセル群を結ぶ
ものでも有り得る。

〔作用〕

この方法によれば、機能ブロックの周辺の状態によって
機能ブロック上の配線の通過方向を決定するので、機能
ブロック上を有効に利用して配線でき、機能ブロックを
迂回する配線が少なくなって、無駄な配線領域の僅少化
が図れる。

〔実施例〕

第２図に本発明の実施例を示す。第２図（ａ）では機能
ブロック２０を通過させたい（最短距離配線なら通過す
る）配線は縦（垂直）方向に１０本、横（水平）方向に
３本であり、従って機能ブロック通過配線の方向は垂直
方向としている。

セル３１Ａとセル３１Ｂの端子間を接続するには、セル
３１Ａのポリシリコン配線ＰＬをメタル第２層Ｍ２にス
ルーホールで接続し、咳Ｍ２で他のセル上を通過させ（
セルはポリシリコンとメタル第１層で配線する）、スル
ーホールでメタル第３層Ｍ３に接続し、該Ｍ３で機能ブ
ロック２０上を通過させる。以後スルーホールでＭ２．
Ｍｌ。

ＰＬとつなぎ、セル３１Ｂの端子と接続する。

セル３１Ａ、３１Ｂの端子と接続する配線層は、その端
子の層によって決まる。機能ブロック上を通過する配線
も同様に配線される。

セル３１Ｃとセル３１Ｄを結ぶ配線は、機能ブロック２
０を迂回する０図示のようにこれはＰＬ、スルーホール
、Ｍ２、スルーホール、Ｍｌ、スルーホール、Ｍ２の経
路をとる。機能ブロックを迂回する他の配線も同様に配
線される。

第２図軸）では機能ブロック２０上を通過させたい配線
はモジュール端子５１，５２．・・・・・・トセル３１
Ｄ、３１Ｅ、・・・・・・を結ぶ配線である０本例では
この配線は垂直方向に２本、水平方向に５本であり、従
って機能ブロック通過配線の方向は水平方向とする。端
子５１とセル３１Ｅの端子を接続する場合、端子５１が
メタル第２層なのでＭ２で引出してスルーホールでＭ３
と接続し、該Ｍ３で機能ブロック２０上を通過させ、以
後セル３１Ｈの端子の層に合わせて、スルーホールで層
を変えて接続する。

モジュール端子５２はメタル第３層Ｍ３であり、従って
この場合はスルーホールで層を変えることな（このま＼
Ｍ３で機能ブロックを通過し、セル３１Ｄの端子へ、ス
ルーホールで層を合せて結線する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、機能ブロックを迂
回する配線が少なくなり、無駄な配線領域が少なくなっ
て、チップ面積の縮少に寄与する所が大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明の実施例を示す説明図、第３図は従来の
配線方法の説明図である。 第１図で１１−１４はセル群、２０は機能ブロック、４
１．４２は配線である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの機能ブロック（２０）と、該機能
   ブロック上を通る配線を持つセル群（１１、１２、・・
   ・）または端子（５１、５２、・・・）を備える集積回
   路における、該機能ブロック上を通過する配線の配線方
   法において、 該機能ブロック上を通過させたい配線のうち、横方向で
   通る配線（４２）の数と縦方向で通る配線（４１）の数
   を調べて、多い方の配線の方向を該機能ブロック上を通
   過できる配線の方向とし、該多い方の配線に機能ブロッ
   クを通過させ、少い方の配線は機能ブロックを迂回させ
   ることを特徴とする、機能ブロック上を通過する配線の
   配線方法。