JPS621248A - 半導体集積回路の配線方式 - Google Patents

半導体集積回路の配線方式

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JPS621248A
JPS621248A JP61057508A JP5750886A JPS621248A JP S621248 A JPS621248 A JP S621248A JP 61057508 A JP61057508 A JP 61057508A JP 5750886 A JP5750886 A JP 5750886A JP S621248 A JPS621248 A JP S621248A
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    • H01L27/0207Geometrical layout of the components, e.g. computer aided design; custom LSI, semi-custom LSI, standard cell technique
    • HELECTRICITY
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は2層金属配線構造を有する半導体集積回路の配
線方式に関する。
〔従来の技術〕
従来、2層金属配mt−もつ半導体集積回路において、
機能ブロック間の配線は、水平方向配線トラックおよび
垂直方向配縁トラックを設定し、例えば水平方向には第
1層目、垂直方向には第2層目という様に方向によって
2層の配線層を分けて使っていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
この為、ブロック内で使われている金属配線と同一層の
金属配線で3個以上のブロック間相互配線をする場合、
あるいは間に他のブロックが存在する2個のブロック間
相互配縁をする場合、ブロツク内で使われている配線層
と同一層の金属配線はブロック上を通過できないので、
配線領域をブロック外に設けて順次必要な配線をブロッ
ク内に取シ入れる方式をとらざるを得す、チップ面積が
増大する欠点があった。
〔発明の従来技術に対する相違点〕
上述した従来の配線方式に対し、本発明は、隣接する2
個のブロック間相互の配線は第1層金属配線のみを使用
し、3個以上のブロック間を結ぶ配線、あるいは配線す
べきブロック間に他のブロックがある場合の配線には水
平、垂直方向にかかわらず第2層目金属配線を使用して
ブロック上を通過させるという独創的内容を有する。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の半導体集積回路の配線方式は、半導体基板上に
形成されたそれぞれ複数個のトランジスタから成る複数
個の論理機能ブロックと2層の金属配線を含む半導体集
積回路の配線方式において、前記機能ブロック間相互の
配線を、隣接する2個のブロック間のみ接続する場合は
第1層目金属配線で行ない、3個以上のブロック間を接
続する場合および配線すべき2個のブロック間に他のブ
ロックが存在する場合は第2層目金属配線で行なうこと
を特徴とする。又、第2層目金属配線どうしが交わらな
ければならない個所には論理機能ブロックを設けず、か
つ、この個所では一方の第2層目金属配線を第1一層目
金属配線に変換し、この第1層目金属配線と他の第1層
金属配線とを絶縁膜を介して交差させることができる。
〔実施例〕
以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例を示すもので、半導体チップ
内における配線パターンの概念図である。
第1図゛において、A、Gは内部の金属配線が第1層目
金属配線のみで行なわれる機能ブロックである。そして
101はAブロックとBブロックを結ぶ配l11iI8
1−1102はBブロックとAブロックを結ぶ配線群、
103はFブロックとBブロックを結ぶ配線群、104
はDブロックとCブロックを結ぶ配線群、105はCブ
ロックとDブロックを結ぶ配線群、106はCブロック
とEブロックを結ぶ配線群、107はFブロックとCブ
ロックを結ぶ配線群、201はAブロックとCブロック
を結ぶ配線群、202はEブロックとCブロックとBブ
ロックを結ぶ配線群、203はCブロックふFブロック
とCブロックとEブロックを結ぶ配線群であり、各配線
群の矢印は信号の流れる方向を示す。
ここで、隣接ブロック間を結ぶ配線群101〜107は
第1層目金属配線である。又、A−Gは内部が第1層目
の金属配線のみで行なわれている機能ブロックである。
すなわちA−Gの機能ブロックは内部配線(1つの機能
ブロック内のみにおいて半導体基板もしくは多結晶シリ
コン電極、配線に接続されるものであり、この機能ブロ
ックの外には延在しない配線)は第1層目金属配線のみ
で行なわれている。上記隣接ブロック間を結ぶ配線は各
機能ブロック内部から延在してもよく、又、各機能ブロ
ックの周辺部間で接続するようにしてもよい。一方、配
線するブロックA−G間にBブロックとCブロックがあ
る配線群201およびブロックE−C−Bの3ブロック
間を結ぶ配線群202およびブロックC−F−G−Eの
4ブロック間を結ぶ配置@群203は第2層目金属配線
である。この配線方式によると、水平方向、垂直方向に
よらず第2層目金属配線を用いることができるので、配
線領域を設けることなく配線群201の様に遠隔ブロッ
ク間を配線でき、配線群202や203の様に多ブロツ
ク間を配線する場合もブロック上に配線を通過させてお
いて、必要な配線を直接下の素子領域にとシ込み配線領
域なしで配線できる。また隣接ブロック間の配線の場合
には両ブロックの端子位置をそろえれば配線領域は生じ
ない。以上によル配線領域の生じない配線が可能である
第2図は本発明の第1の実施例を具体的に示す半導体チ
ップの一部分の配線パターン図である。
第2図においてWはジェネラルレジスタ、Xはタイミン
グ発生回路、1、Yはタイミング発生回路2、ZaAL
Uの各機能ブロックである。121はジェネラルレジス
タ(W)とALU(Z)を結ぶ配線群で、Wと2は隣シ
合っているので第1層目金属配線を用いて配線する。こ
の接続部分のマスクパターン図の一部分を第3図に示す
。また第2図において208はタイミング発生回路2(
Y)とジェネラルレジスタ(W)を結ぶ配線群で、Yと
W。
間にはタイミング発生回路1(X)があるので第2層目
金属配線を用いて配線する。この接続部分のマスクパタ
ーン図の一部分を第4図に示す。また断面図の一例を第
5図に示す。
第3図で太巌で囲まれた部分はトランジスタのソース、
ドレイン等を形成する拡散層領域300、ドツトで示し
た部分303はポリシリコンによるゲート電極、又は配
線である。左上9の斜線で示したアルミニウムの第1層
金属配線301′はALU(Z)およびジェネラルレジ
スタ(W)の内部配線として用い、又、同様に左上シの
斜線のアルミニウムの第1層金属配−301はたがいに
隣接するALUとレジスタとを接続している。これは図
示していないその先の機能ブロックまでには延在してい
ない。一方、右上シの二本斜線で示したアルミニウムの
第2層目属配線IIM302はALU、レジスタの内部
配線とには用いず、これら各機能ブロックの必要個所に
接続し、かつ左右の隣接する機能ブロック(図示してい
ない)を通シこすかあるいは隣接する機能ブーロックの
必要個所に接続してその先の機能ブロックにまで延在し
てここの必要個所に接続する。
第4図において第3図と同じ機能のところは同一の符号
で示している。第1層目金属配線17機能ブロック(W
、X、Y)の内部配1iJ301’および各機能ブロッ
ク間の接続する配線301すなわちジェネラルレジスタ
とタイミング発生回路1の接続あるいはタイミング発生
回路2とを接続する配線等を形成している。一方、第2
層目金属配線は、タイミング発生回路1(X)上を通シ
すぎてジェネラルレジスタ(W)とタイミング発生回路
2(Y)とを接続している。第4図のA−B部の断面を
示す第5図において、半導体基板11にフィールド酸化
pf&13が選択的に設けられ、トランジスタのソース
、ドレイン領域12(第3図、第4図の300に相当)
が形成されている。内領域間のチャンネル領域上にはゲ
ー)DI化膜14を介して多結晶シリコンゲート15(
第3図、第4図の303に相当)が形成され、層間絶縁
膜17を介して、ソース、ドレイン領域の必要個所に接
続する内部配線もしくは隣接機能ブロック間接続配線と
してアルミニウムの第1層目金属配線17(第3図、第
4図の300,301’に相当)が設けられ、さらに層
間絶縁膜18を介してアルミニウムからなる第2層目金
属配線19(第3図、第4図の302に相当)が形成さ
れ、全体にパッシベー71ン膜20が形成される。
第6図は本発明の第2の実施例を示す配線パターンの概
念図である。第6図においてH,I、に、L。
Mは内部の金属配!に第1層目金属配線のみ用いられて
いる機能ブロック、Jは内部の金属配線に第1層目金属
配線および第2の金属配線両方が用いられている機能ブ
ロック、108はNブロックとニブロックを結ぶ配線群
、109はNブロックとNブロックを結ぶ配#i群、1
10はJブロックとニブロックを結ぶ配d#、 111
はニブロックとNブロックを結ぶ配線群、112はNブ
ロックとNブロックを結ぶ配mN、113はにブロック
とJブロックを結ぶ配線群、204aKブロツクとニブ
ロックとNブロックを結ぶ配線群であシ、配線群408
〜113は第1層目金属配線、配線群204は第2層目
金属配線である。
ここでJブロックは第1層目金属配線領域J・があるた
め、この領域を第2層目金属配線は通過できない。この
場合はJoの領域を第2層目金属配線通過禁止帝と設定
し、第2層目金属配線を迂回させることで本発明による
配線領域のない配線が可能である。
第7図は本発明の第3の実凡例を示す配線パターンの概
念図である。          、第7図において、
N〜■は内部の金属配線に第1層目金属配線のみ用いら
れている機能ブロック、114は0ブロツクとNブロッ
クを結ぶ配線群、115はPブロックとOブロックを結
ぶ配線群、116はTブロックとRブロックを結ぶ配線
群、117はRブロックと8ブロツクを結ぶ配線群、1
18はTブロックとUブロックを結ぶ配線群、119は
Vブロックと8ブロツクを結ぶ配線群、205はNブロ
ックとQブロックとSブロックを結ぶ配線群、206は
UブロックとRブロックと0ブロツクを結ぶ配線群、2
07はTブロックとVブロックを結ぶ配線群であシ、配
線群114〜119は第1層目金属配線、配線群205
は領域120のみ第1層目金属配線で他の領域は第2層
目金属配線、配線群206,207は第2層目金属配線
である。
本発明による配線を行なうと、第2層目金属配線による
配線群205と206が交差する。そζでここには機能
ブロックは設けないで、配線群205と配線群206が
交差する領域120を配線群205を第1層目金属配線
に切シ換え、絶縁膜を介して交差させ、必要最小限の配
線領域を設定して配線を行なう。配線領域はできるが最
小限におさえられ、チップ面積極小の配線設計が可能で
ある。
〔発明の効果〕
以上説明したとお)、従来、隣接する2個のブロック間
相互の配線で第1層目金属配線と第2層目金属配線を混
在して用いていたのを、本発明では第1層目金属配線の
みを用い、3個以上のブロック間相互の配線は従来配線
トラックを設けて第1層目金属配線を用いていた部分も
、本発明では第2層目金属配線を用いてブロック上を通
過させ、また配線すべき2個のブロック間に他のブロッ
クがある場合も第2層目金属配線を用いてブロック上を
通過させる。
従って本発明によれば、大部分の半導体集積回路におい
て、従来必要であった配線領域を設ける必要がなくなシ
、たとえ配線領域が必要な場合でも、これを最小限にお
さえることができ、チップ面積極小の配線設計が可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図、第6図および第7図はそれぞれ本発明の第1.
第2および第3の実施例を示す配線パターン図、第2図
は本発明の第1の実施例を具体的機能ブロックに適用し
た配線パターン図、第3図は第2図のW−zブロック間
の一部分のマスクパターン図、第4図は第2図のW−X
−Yブロック間の一部分のマスクパターン図、第5図は
第4図のA−B線における断面図である。 101〜121・・・・・・第1層目金属配線群、20
1〜208・・・・・・第2層目金属配線群、A−Z・
・・・・・機能ブロック、11・・・・・・半導体基板
、12,300・・・・・・拡散領域、13・・・・・
・フィールド酸化膜、14・・・・・・ゲー)[化[,
15,303・・・・・・ゲートポリシリコン、16・
・・・・・層間絶縁膜、17,301,301’−・・
・・・第1層目A1.18・・・・・・層間絶縁膜、1
9,302・・・・・・第1層目AJ、20・・・・・
−パッジベージ、ン膜。 A〜f:機能ブロック ///−//7 :第1層目金属配線群V/〜〃3:第
Z層目金属配線が 躬1図 塔2 図 H〜M:杉更負怪フ゛ロッグ 10E/〜113 : 躬/層日金眉1浪群J4:塔Z
眉百金属配祿群 Jθ:躬Z層口金属配線通過禁止千 佑 6図 N−V  :  機素し゛ロック 佑 7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基板上に形成されたそれぞれ複数個のトラ
    ンジスタを含む複数個の論理機能ブロックと2層の金属
    配線とを有する半導体集積回路の配線方式において、前
    記論理機能ブロック間相互の配線を隣接する2個のブロ
    ック間のみ接続する場合は第1層目金属配線で行ない、
    3個以上のブロック間を配線する場合および配線すべき
    2個のブロック間に他のブロックが存在する場合は第2
    層目金属配線で行なうことを特徴とする半導体集積回路
    の配線方式。
  2. (2)前記第2層目配線どうしが交わらなければならな
    い個所には論理機能ブロックを設けないで、かつ、該個
    所では一方の第2層目配線を第1層目配線に変換し、こ
    の第1層目配線と他の第2層目配線とを絶縁膜を介して
    交差させ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の配線方式。
JP61057508A 1985-03-22 1986-03-14 半導体集積回路の配線方式 Expired - Lifetime JPH07120709B2 (ja)

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JP60-57814 1985-03-22

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JPH07120709B2 JPH07120709B2 (ja) 1995-12-20

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