JPH0224020B2 - - Google Patents
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- JPH0224020B2 JPH0224020B2 JP59166678A JP16667884A JPH0224020B2 JP H0224020 B2 JPH0224020 B2 JP H0224020B2 JP 59166678 A JP59166678 A JP 59166678A JP 16667884 A JP16667884 A JP 16667884A JP H0224020 B2 JPH0224020 B2 JP H0224020B2
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
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、同一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上に
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
遮断されており、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。 [従来の技術] 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3199002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4295149号明細書、及びIBM
Technical Disclosure Bulletin、第18巻、第5
号、1975月10月、第1510頁におけるK.R.Kingに
よる“Bay Structure For Logic Chips”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。 [発明が解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、
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レベルとを有する固体集積回
路において、上記セルは上記第1レベルを占有し
ているが第2レベルを実質的に占有しておらず、
上記セルは少なくとも1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1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
有するチツプに特に有用である。そのようなマク
ロは典型的には、第1金属導電レベルM1の80%
迄を占有している。本発明によれば、第2金属導
電レベルM2上の接続路は、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、M
1上の近傍の接続路へのM1上の接続を含むが、
主としてM2上に存在する。これは、M1上の接
続路に要するスペースを減少させ、従つて必要と
される基板の寸法を減少させる。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、従つて前述の
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] 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、当技的分野において用いられ
ている用語である。 “セル”は、高密度に実装されており、従つて
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
義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、簡単な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
いられるようになつた用語である。マクロは、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、数千個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に、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ク
ロは、完成した1つの“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、最適化された効率的設計の機能素子を
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
の異なるチツプにおいても用いられ、標準的集積
回路製造技術によつて再現される。又、その設計
は、単一のチツプ上に数千回にもわたつて効率的
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、チツプ上に離
隔されていなければならない。従来におけるチツ
プ上のセルの構成は、相互接続路を配置するコラ
ムを残している、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、マスタ・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、マスタ・スライス及びマスタ・イメージのセ
ルは、AND又はOR論理ブロツクの如き、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けられていな
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、典型的なマスタ・スライス及びマス
タ・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れ
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。従つ
て、それらのレベルは必ずしも電気的に相互接続
されておらず、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を用いて相互接
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如きパターンで、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、ト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
れる。従つて、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、その選択された技術は、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、用いられる技術の型によつて限定さ
れないが、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或る点から他
の点への高導電路として金属又は実質的等物価を
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、セル間の相互接続体
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、トランジスタ、真空管及びリ
アクテイブ・インピーダンスを他の素子と接続す
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、その金属レベルに付着さ
れている金属路とともに、占有する。これは、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触せ
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、或る
種の接続体に用いられるが、金属レベルよりも電
気的に劣つており、従つてセルの長い相互接続体
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。全ての添付図面におい
て、小さな四角形は各々マクロを表わしている。
集積化された基板上の通常のマクロ1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M1におけるワイヤ
は、横断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、マクロ
は、ワイヤがレベルM1上において上記スペース
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金属レベ
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。マクロの或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3図に
示されている。レベルM2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M1は、前述の如く、マクロ1(第
2図)、及び第3図において点線により示されて
いる縦方向の接続路又はワイヤ7を含む。 第3図において×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、種々のルート
が可能である。しかしながら、いずれのルートに
おいても、縦方向の接続路7が全てレベルM1上
にあり、横方向の接続路5が全てレベルM2上に
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図に示され
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上に過度
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
て選択することが可能である。特定の設計の目的
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、効果的に置換えることができ
る。レベルM1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
つて、任意の最終的設計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構成が第1図に示され
ている。第1図は、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、設計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は概して矩形であり、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
中心に向つ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つ
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曲折コラムのパターンに配
置されており、隣接するマクロ1の曲折コラムの
パターン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。従つて、レベルM1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のコラムに平行になる。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、従つてレベル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における接続路
11a及び11bが点線により示され、レベルM
2における接続路13が実線により示されてい
る。この場合も、×印により示されている2つの
点9a及び9bが相互接続されるものとする。点
9a及び9bの従来技術による相互接続は、第3
図に示されている如く、スペース3の長さの約1/
2であり、従つ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
に残される必要がある。しかしながら、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。レベルM2において、長い接続路1
3が主として用いられており、レベルM1上にお
いて、短い接続路11a及び11bが用いられて
いる。第4図に示すルートのために用いられる接
続路の大部分がレベルM2に配置されていること
が、第4図から明らかである。 更に具体的に説明すると、第4図に示されてい
る如く、点9aはマクロ1aへの接続点である。
レベルM1上の接続路11aは、マクロ1aか
ら、該接続路11aに直角であるレベルM2上の
接続路13に対応する点迄の長さしかない。接続
路13は貫通路15aによりレベルM1に接続さ
れており、従つて接続路の大部分がレベルM2上
にある。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上
の接続路11bに接続されている。接続路11b
は、接続路13から、マクロ1bへの接続点であ
る点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が、主とし
てスペース3を用いた配線が望ましいように、配
置されていた場合には、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を利用する
ことができる。従つて、本発明によつて失なわれ
るものはなく、ルートを選択し得ることは、より
コンパクトな回路配置の設計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図に示されて
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、各組のコラムは、第1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
形より成る構成を示している。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
路又はバス22と交互に電力路又はバス20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M2上に存在する。それらは、マク
ロ1の間の相互接続路13に平行且つ同心的であ
る。従つて、第6図乃至第8図の同心的正方形
が、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13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
多く又は全てをうめる。バス20及び22の間の
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1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20及び2
2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が同
心的構成内に用いられている。延長部20a及び
22aは、レベルM1上にあり、“給電”バスと
して考えられている。それらは、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。 電力バス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。そのような基板外部との接続は、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つの電力トラ
ンク24及び1つの接地トランク26が、レベル
M2上に、チツ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
配置させることができる。そのような構成におい
ては、マクロ1を相互接続する接続路13がトラ
ンク24又は26と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。電力バス20及び接地バス
22は各々、個々のパツド28に接続され、各パ
ツド28はチツプ表面への貫通路を構成してい
る。パツド28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22は各々、
個々のパツド28を有し、従つて第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
が全て上部から下部へ向つて配置され又は全て左
から右へ向つ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
融通性を与えるという目的を充たす。同心的四角
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1並びに接続路11及び13の種々
の幾何学的位置を可能にする。具体的にいえば、
同心的四角形は、前述の如く、曲折コラム構成を
可能にする。従つて、前述の如き電力バスの構成
は、種々の目的に有利であり、特に前述の如きマ
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つ以上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、示された接続
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
によつて、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はそれらの各領域の中心、従
つて三角形の頂点からS/(2・√2)の距離だ
け離れそして三角形の2つの辺からS/(2・√
2)の距離だけ離れている代表点38a,38
b,38c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から上方の小さな三角形の
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、両方の三角形の高
さは各々の底辺の半分になる。従つて、点38a
から頂点迄の小さな三角形の高さをXとすると、
以下のようになる。 最適な設計のためには、例えば三角形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
つて、レベルM2上の全ての相互接続体の加重平
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32におけ
る代表点38b又は3角形36における代表点3
8d迄である。相互接続はレベルM2上の直角に
曲折した接続路13(第4図)によつて行なわれ
る。従つて、その長さは、S/(2・√2)+
S/(2・√2))=S√2=0.707Sである。 レベルM2上の接続路が高密度に実装されてお
り、それらの接続路の丁度真下に来るように用い
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M1上の重要な
接続路は、平行スペース3に沿つて離隔されてい
るマクロ1を接続するために直接必要とされるも
のだけである。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3に沿つて存在している場合、各点
の代表的位置は端部から3分の1の位置である。
従つて、正方形全体における全ての相互接続体の
長さは、1/3Sである。曲折コラムを用いた場合
には、コラムの平均は1/2Sである。従つて、レ
ベルM1上の全ての相互接続体の加重平均は1/
3・1/2・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0.333Sで
なければならない。 本発明に従つて、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 AM2=全レベルM2領域 AM1=全レベルM1′領域 AMA=全マクロ領域 Mden=マクロ密度 K=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=AM2=AM1+AMA となり、それを置換えると、 AMA=AM2−AM1 となる。 両項をAchipで割つて、AMA/AchipをMden
であるとみなすと、 AMA/Achip=(AM2−AM1)/Achip =Mden であり、上記加重平均値を代入すると、 Mden=(0.707SK−0.167SK)/ (0.707SK)=0.764 となる。従つて、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Achip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。従つて、 AMA=AM2−AM1 であり、曲折コラム構成の場合の上記加重平均値
を代入すると、 AMA(曲折コラム)=0.707SK−0.167SK =0.54SK Achip(曲折コラム)=AMA+AM1 =0.54SK+0.167SK =0.707SK となる。従来の構成の場合も、 Achip(従来)=AMA+AM1 となり、AMAが曲折コラム構成の場合と同一で
あると仮定すると、 Achip(従来)=0.54S+0.333S =0.873S となる。従つて、従来のチツプ上の密度は
0.54S/0.873S=0.619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。従つて、従来のチツプの能動領域は、曲折
コラム構成を有する能動領域の場合よりも1.235
倍大きい。 更に、実際の場合には、レベルM1は完全には
用いられない。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。従つて、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。理論的計算において無視された、レベルM
1上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
型的な従来のチツ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46内の単
一ビツト・レジスタを構成している。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。従つて、
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40に関連して
いる。従つて、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32ビ
ツト・セル40の数は極めて多い場合があり、チ
ツプにおける1つのコラムの数を超えることがし
ばしばある。例えば、第10図に示されている如
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11図は、第5図における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10図の場合と同じ参照番号
で示されている。32ビツト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はチツプ能動領域
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。本発明によつて可能となつたレベ
ルの選択により達成される、より直接的な接続体
によつて、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] 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配置された導
電接続体が得られる。
日、集積回路は、同一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上に
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
遮断されており、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。 [従来の技術] 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3199002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4295149号明細書、及びIBM
Technical Disclosure Bulletin、第18巻、第5
号、1975月10月、第1510頁におけるK.R.Kingに
よる“Bay Structure For Logic Chips”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。 [発明が解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、
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レベルとを有する固体集積回
路において、上記セルは上記第1レベルを占有し
ているが第2レベルを実質的に占有しておらず、
上記セルは少なくとも1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1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
有するチツプに特に有用である。そのようなマク
ロは典型的には、第1金属導電レベルM1の80%
迄を占有している。本発明によれば、第2金属導
電レベルM2上の接続路は、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、M
1上の近傍の接続路へのM1上の接続を含むが、
主としてM2上に存在する。これは、M1上の接
続路に要するスペースを減少させ、従つて必要と
される基板の寸法を減少させる。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、従つて前述の
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] 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、当技的分野において用いられ
ている用語である。 “セル”は、高密度に実装されており、従つて
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
義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、簡単な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
いられるようになつた用語である。マクロは、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、数千個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に、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ク
ロは、完成した1つの“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、最適化された効率的設計の機能素子を
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
の異なるチツプにおいても用いられ、標準的集積
回路製造技術によつて再現される。又、その設計
は、単一のチツプ上に数千回にもわたつて効率的
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、チツプ上に離
隔されていなければならない。従来におけるチツ
プ上のセルの構成は、相互接続路を配置するコラ
ムを残している、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、マスタ・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、マスタ・スライス及びマスタ・イメージのセ
ルは、AND又はOR論理ブロツクの如き、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けられていな
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、典型的なマスタ・スライス及びマス
タ・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れ
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。従つ
て、それらのレベルは必ずしも電気的に相互接続
されておらず、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を用いて相互接
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如きパターンで、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、ト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
れる。従つて、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、その選択された技術は、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、用いられる技術の型によつて限定さ
れないが、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或る点から他
の点への高導電路として金属又は実質的等物価を
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、セル間の相互接続体
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、トランジスタ、真空管及びリ
アクテイブ・インピーダンスを他の素子と接続す
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、その金属レベルに付着さ
れている金属路とともに、占有する。これは、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触せ
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、或る
種の接続体に用いられるが、金属レベルよりも電
気的に劣つており、従つてセルの長い相互接続体
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。全ての添付図面におい
て、小さな四角形は各々マクロを表わしている。
集積化された基板上の通常のマクロ1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M1におけるワイヤ
は、横断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、マクロ
は、ワイヤがレベルM1上において上記スペース
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金属レベ
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。マクロの或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3図に
示されている。レベルM2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M1は、前述の如く、マクロ1(第
2図)、及び第3図において点線により示されて
いる縦方向の接続路又はワイヤ7を含む。 第3図において×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、種々のルート
が可能である。しかしながら、いずれのルートに
おいても、縦方向の接続路7が全てレベルM1上
にあり、横方向の接続路5が全てレベルM2上に
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図に示され
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上に過度
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
て選択することが可能である。特定の設計の目的
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、効果的に置換えることができ
る。レベルM1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
つて、任意の最終的設計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構成が第1図に示され
ている。第1図は、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、設計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は概して矩形であり、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
中心に向つ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つ
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曲折コラムのパターンに配
置されており、隣接するマクロ1の曲折コラムの
パターン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。従つて、レベルM1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のコラムに平行になる。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、従つてレベル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における接続路
11a及び11bが点線により示され、レベルM
2における接続路13が実線により示されてい
る。この場合も、×印により示されている2つの
点9a及び9bが相互接続されるものとする。点
9a及び9bの従来技術による相互接続は、第3
図に示されている如く、スペース3の長さの約1/
2であり、従つ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
に残される必要がある。しかしながら、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。レベルM2において、長い接続路1
3が主として用いられており、レベルM1上にお
いて、短い接続路11a及び11bが用いられて
いる。第4図に示すルートのために用いられる接
続路の大部分がレベルM2に配置されていること
が、第4図から明らかである。 更に具体的に説明すると、第4図に示されてい
る如く、点9aはマクロ1aへの接続点である。
レベルM1上の接続路11aは、マクロ1aか
ら、該接続路11aに直角であるレベルM2上の
接続路13に対応する点迄の長さしかない。接続
路13は貫通路15aによりレベルM1に接続さ
れており、従つて接続路の大部分がレベルM2上
にある。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上
の接続路11bに接続されている。接続路11b
は、接続路13から、マクロ1bへの接続点であ
る点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が、主とし
てスペース3を用いた配線が望ましいように、配
置されていた場合には、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を利用する
ことができる。従つて、本発明によつて失なわれ
るものはなく、ルートを選択し得ることは、より
コンパクトな回路配置の設計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図に示されて
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、各組のコラムは、第1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
形より成る構成を示している。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
路又はバス22と交互に電力路又はバス20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M2上に存在する。それらは、マク
ロ1の間の相互接続路13に平行且つ同心的であ
る。従つて、第6図乃至第8図の同心的正方形
が、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13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
多く又は全てをうめる。バス20及び22の間の
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1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20及び2
2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が同
心的構成内に用いられている。延長部20a及び
22aは、レベルM1上にあり、“給電”バスと
して考えられている。それらは、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。 電力バス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。そのような基板外部との接続は、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つの電力トラ
ンク24及び1つの接地トランク26が、レベル
M2上に、チツ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
配置させることができる。そのような構成におい
ては、マクロ1を相互接続する接続路13がトラ
ンク24又は26と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。電力バス20及び接地バス
22は各々、個々のパツド28に接続され、各パ
ツド28はチツプ表面への貫通路を構成してい
る。パツド28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22は各々、
個々のパツド28を有し、従つて第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
が全て上部から下部へ向つて配置され又は全て左
から右へ向つ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
融通性を与えるという目的を充たす。同心的四角
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1並びに接続路11及び13の種々
の幾何学的位置を可能にする。具体的にいえば、
同心的四角形は、前述の如く、曲折コラム構成を
可能にする。従つて、前述の如き電力バスの構成
は、種々の目的に有利であり、特に前述の如きマ
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つ以上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、示された接続
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
によつて、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はそれらの各領域の中心、従
つて三角形の頂点からS/(2・√2)の距離だ
け離れそして三角形の2つの辺からS/(2・√
2)の距離だけ離れている代表点38a,38
b,38c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から上方の小さな三角形の
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、両方の三角形の高
さは各々の底辺の半分になる。従つて、点38a
から頂点迄の小さな三角形の高さをXとすると、
以下のようになる。 最適な設計のためには、例えば三角形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
つて、レベルM2上の全ての相互接続体の加重平
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32におけ
る代表点38b又は3角形36における代表点3
8d迄である。相互接続はレベルM2上の直角に
曲折した接続路13(第4図)によつて行なわれ
る。従つて、その長さは、S/(2・√2)+
S/(2・√2))=S√2=0.707Sである。 レベルM2上の接続路が高密度に実装されてお
り、それらの接続路の丁度真下に来るように用い
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M1上の重要な
接続路は、平行スペース3に沿つて離隔されてい
るマクロ1を接続するために直接必要とされるも
のだけである。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3に沿つて存在している場合、各点
の代表的位置は端部から3分の1の位置である。
従つて、正方形全体における全ての相互接続体の
長さは、1/3Sである。曲折コラムを用いた場合
には、コラムの平均は1/2Sである。従つて、レ
ベルM1上の全ての相互接続体の加重平均は1/
3・1/2・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0.333Sで
なければならない。 本発明に従つて、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 AM2=全レベルM2領域 AM1=全レベルM1′領域 AMA=全マクロ領域 Mden=マクロ密度 K=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=AM2=AM1+AMA となり、それを置換えると、 AMA=AM2−AM1 となる。 両項をAchipで割つて、AMA/AchipをMden
であるとみなすと、 AMA/Achip=(AM2−AM1)/Achip =Mden であり、上記加重平均値を代入すると、 Mden=(0.707SK−0.167SK)/ (0.707SK)=0.764 となる。従つて、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Achip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。従つて、 AMA=AM2−AM1 であり、曲折コラム構成の場合の上記加重平均値
を代入すると、 AMA(曲折コラム)=0.707SK−0.167SK =0.54SK Achip(曲折コラム)=AMA+AM1 =0.54SK+0.167SK =0.707SK となる。従来の構成の場合も、 Achip(従来)=AMA+AM1 となり、AMAが曲折コラム構成の場合と同一で
あると仮定すると、 Achip(従来)=0.54S+0.333S =0.873S となる。従つて、従来のチツプ上の密度は
0.54S/0.873S=0.619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。従つて、従来のチツプの能動領域は、曲折
コラム構成を有する能動領域の場合よりも1.235
倍大きい。 更に、実際の場合には、レベルM1は完全には
用いられない。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。従つて、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。理論的計算において無視された、レベルM
1上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
型的な従来のチツ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46内の単
一ビツト・レジスタを構成している。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。従つて、
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40に関連して
いる。従つて、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32ビ
ツト・セル40の数は極めて多い場合があり、チ
ツプにおける1つのコラムの数を超えることがし
ばしばある。例えば、第10図に示されている如
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11図は、第5図における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10図の場合と同じ参照番号
で示されている。32ビツト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はチツプ能動領域
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。本発明によつて可能となつたレベ
ルの選択により達成される、より直接的な接続体
によつて、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] 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配置された導
電接続体が得られる。
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3図は従来の2点間の相互接続を示
す図、第4図は曲折コラム構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
構成を示す図、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ト
ランク路の1つの構成を示す図、第9図は外部電
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。 1,1a,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、11a,11b……レベルM
1上の接続路、13……レベルM2上の接続路、
15,15a,15b……貫通路、20……電力
路即ち電力バス、20a,22a……直角の延長
部、22……接地路即ち接地バス、24……電力
トランク、26……接地トランク、28……パツ
ド、30,32,34,36……三角形、38
a,38b,38c,38d……代表点、40…
…セル、42,44,46……コラム、48……
接続路。
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3図は従来の2点間の相互接続を示
す図、第4図は曲折コラム構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
構成を示す図、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ト
ランク路の1つの構成を示す図、第9図は外部電
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。 1,1a,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、11a,11b……レベルM
1上の接続路、13……レベルM2上の接続路、
15,15a,15b……貫通路、20……電力
路即ち電力バス、20a,22a……直角の延長
部、22……接地路即ち接地バス、24……電力
トランク、26……接地トランク、28……パツ
ド、30,32,34,36……三角形、38
a,38b,38c,38d……代表点、40…
…セル、42,44,46……コラム、48……
接続路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 集積回路素子を含む回路セルを相互接続する
ための第1及び第2の導電レベルを有する固体集
積回路において、 上記回路セルは、少くとも1組の同心的な曲折
コラムのパターンに配置されており、 上記第2の導電レベル上には、上記曲折コラム
と交差し少くとも1つの曲折部を有する同心的な
導電路が設けられており、 上記回路セルの少くとも一部は、上記第2の導
電レベル上の上記導電路と、上記第2の導電レベ
ル上の上記導電路に接続された上記第1の導電レ
ベル上の直線的な導電路とによつて相互接続され
ていることを特徴とする固体集積回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US533383 | 1983-09-16 | ||
| US06/533,383 US4575744A (en) | 1983-09-16 | 1983-09-16 | Interconnection of elements on integrated circuit substrate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6066833A JPS6066833A (ja) | 1985-04-17 |
| JPH0224020B2 true JPH0224020B2 (ja) | 1990-05-28 |
Family
ID=24125725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59166678A Granted JPS6066833A (ja) | 1983-09-16 | 1984-08-10 | 固体集積回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4575744A (ja) |
| EP (1) | EP0135019B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6066833A (ja) |
| DE (1) | DE3485298D1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4858175A (en) * | 1984-09-29 | 1989-08-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Monolithic semi-custom IC having standard LSI sections and coupling gate array sections |
| US4731643A (en) * | 1985-10-21 | 1988-03-15 | International Business Machines Corporation | Logic-circuit layout for large-scale integrated circuits |
| US4956602A (en) * | 1989-02-14 | 1990-09-11 | Amber Engineering, Inc. | Wafer scale testing of redundant integrated circuit dies |
| US5068715A (en) * | 1990-06-29 | 1991-11-26 | Digital Equipment Corporation | High-power, high-performance integrated circuit chip package |
| JP2855975B2 (ja) * | 1992-07-06 | 1999-02-10 | 富士通株式会社 | 半導体集積回路 |
| US5490282A (en) * | 1992-12-08 | 1996-02-06 | International Business Machines Corporation | Interface having serializer including oscillator operating at first frequency and deserializer including oscillator operating at second frequency equals half first frequency for minimizing frequency interference |
| US6587896B1 (en) * | 1998-02-27 | 2003-07-01 | Micron Technology, Inc. | Impedance matching device for high speed memory bus |
| JP4330676B2 (ja) * | 1998-08-17 | 2009-09-16 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3199002A (en) * | 1961-04-17 | 1965-08-03 | Fairchild Camera Instr Co | Solid-state circuit with crossing leads and method for making the same |
| US3795972A (en) * | 1971-12-09 | 1974-03-12 | Hughes Aircraft Co | Integrated circuit interconnections by pad relocation |
| US3751720A (en) * | 1971-12-20 | 1973-08-07 | Ibm | Radially oriented monolithic circuit masterslice |
| US3808475A (en) * | 1972-07-10 | 1974-04-30 | Amdahl Corp | Lsi chip construction and method |
| US3795845A (en) * | 1972-12-26 | 1974-03-05 | Ibm | Semiconductor chip having connecting pads arranged in a non-orthogonal array |
| JPS53110487A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-27 | Nec Corp | Wiring structural body |
| US4295149A (en) * | 1978-12-29 | 1981-10-13 | International Business Machines Corporation | Master image chip organization technique or method |
| US4287571A (en) * | 1979-09-11 | 1981-09-01 | International Business Machines Corporation | High density transistor arrays |
| EP0074805B2 (en) * | 1981-09-10 | 1992-03-11 | Fujitsu Limited | Semiconductor integrated circuit comprising a semiconductor substrate and interconnecting layers |
-
1983
- 1983-09-16 US US06/533,383 patent/US4575744A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-07-16 DE DE8484108323T patent/DE3485298D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1984-07-16 EP EP84108323A patent/EP0135019B1/en not_active Expired
- 1984-08-10 JP JP59166678A patent/JPS6066833A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3485298D1 (de) | 1992-01-09 |
| JPS6066833A (ja) | 1985-04-17 |
| EP0135019A2 (en) | 1985-03-27 |
| US4575744A (en) | 1986-03-11 |
| EP0135019B1 (en) | 1991-11-27 |
| EP0135019A3 (en) | 1987-01-07 |
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