JPH02303145A - 集積回路用セル - 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】

（産業上の利用分野］ 本発明は、大規模集積回路（以下、ＬＳＩという）を構
成する際に使用するのに好適な、集積回路用セルに関す
る。

【従来の技術】

従来、ＬＳＩチップを効率的に構成するため、チップ上
に予め単位となる標準セル（以下、単位セルという）を
準備しておき、設計すべき回路図の論理条件に従って単
位セルを配置し配線する方式が実用化されている。 ここで、第４図に、前記チップに使用される単位セルの
一例を示す。第４図の単位セル１０には、所定の機能を
有するように、トランジスタ、抵抗等が形成され、各セ
ルに共通な位置にアルミニウム等の今風から成る電源線
１２と接地線１４とがそれぞれ幅方向の同一位置に設け
られている。従って、この単位セル１０を、例えば第５
図に示すようにチップ１１上に横一列に配置すれば、電
源線１２及び接地線１４はそのまま互いに接続され、セ
ル列１６が構成される。 従来、セル列を構成する各単位セル１０への入力信号線
、出力信号線は、セル列１６間の配線領域１７を利用し
て、前記回路図の接続情報に基づき配線され、単位セル
１０中の入力端子、出力端子に接続される。前記各信号
線を形成する配線層には、アルミニウム等の金属、ある
いは不純物をドープして低抵抗化したポリシリコンが、
通常用いられる。

【発明が達成しようとする課題］ しかしながら、クロック信号に代表される特定の信号を
伝達する信号線（以下、特定の信号線という）を単一あ
るいは複数有し、この信号に同期して作動するＬＳＩを
、前記従来の単位セルを用いて構成した場合に、以下の
如き種々の問題点が生じる。 即ち、例えば第６図に示すように、セル列１６△、１６
Ｂ１　・・・１６Ｎを有するＬＳＩにおいて、２系統の
特定の信号線１８から特定の信号が供給される単位セル
１０が密集して配置されている場合、セル列１６Ａ〜１
６Ｎ間の配線領域は、前記特定の信号線１８により占有
されることになる。従って、このＬＳＩでは、特定の信
号線１８以外の配線が妨げられるため、迂回配線が必要
となり、配線が困難になると共に、集積密度が低下する
という問題が生じる。 又、ＬＳＩでは、例えば第７図に示すように、１系統の
特定の信号線１９でクロック信号が供給される単位セル
１０（第７図中、斜線を付して示す）を、複数のセル列
１６Ａ〜１６Ｃに亘って配置したものがある。このよう
なし８１においては、同一のクロック信号が供給される
単位セル１０の、ラッチ、フリップフロップ等の数が数
百乃至数千のオーダに達するため、特定の信号線の配線
長が著しく長くなり、ときには数＋１１に及ぶこともあ
る。このため、単一のクロック信号を供給しても、配線
系路の相違により、タイミング差が生じる場合がある。 又、特定の信号線の総配線長を、事前に把握することが
困難であるため、特定の信号線の駆動能力に充分余裕を
もった設計が必要となり、最適な設計が困難である。 前記問題点に対して、特開昭６１−２２６９４３号公報
が提示されている。しかしながら、この公報記載の技術
においては、特定の信号線を配設するための領域が単位
セル内に必要となるため、当該単位セルの面積が大きく
なり、集積密度の向上を図る上で支障が生じる。 本発明は、前記のような問題点を解消するべくなされた
もので、集積密度を向上でき、チップ各部へ特定の信号
が伝達されるタイミングのずれをなくすと共に、駆動回
路の最適設計を容易化し得る、集積回路用セルを提供す
ることを目的とする。 【課題を達成するための手段１ 本発明は、固有の論理機能を有し、共通の電源線及び接
地線と共に少なくとも１本の共通の特定の信号線を有す
る集積回路用セルにおいて、前記特定の信号線を、前記
電源線及び接地線と異なる配線層で、且つ、電源線又は
接地線のうちの少なくとも一方と平面上で同一位置に配
設することにより、前記課題を達成したものである。 【作用１ 本発明においては、集積回路用セルにおいて、特定の信
号線を、電源線及び接地線と異なる配線層で、且つ、電
源線又は接地線のうちの少なくとも一方と平面上で同一
位置に配設する。 従って、前記セルでセル列を構成した場合に、セル列間
の配線領域が特定の信号線により占有されるのを、単位
セルの面積を増加することなくなくせるため、集積密度
を向上させ得る。又、特定の信号線の配線長が長くなら
ないため、特定の信号線で単一の特定信号を供給する場
合に、配線系路の相違によるタイミング差が生じること
がない。 又、配線長が事前にわかるため、特定の信号による駆動
能力を最適化する設計が可能である。 【実施例１ 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 この実施例は、第１図に示すような、平面上のレイアウ
トを有する単位セル２０である。 この単位セル２０は、第１図に示すように、前出第４図
に示した従来の単位セルと同様に、セル内の幅方向両端
部に電源線２２、接地線２４が、例えばアルミニウムか
らなる第２層の配線層中に形成されている。又、従来の
単位セルとは異なり、２本の特定の信号線２６．２８が
、例えばアルミニウムからなる第１層の配線層で、且つ
、前記電源線２２、接地線２４の平面上の同一位置に形
成されている。 なお、この実施例においては、単位セル２ｏのトランジ
スタへの信号の入出力は、ポリシリコンを用いて行う。 又、該単位セル２０自体の面積は、前記従来の単位セル
の面積と同様とされている。 第２図に、実施例に係る単位セル２０を用いて構成した
、典型的なり／フリップフロップの回路例を示す。なお
、第２図において、符号ＴＳＬはスリーステートロジッ
ク、ＩＮはインバータを示す。 第２図の回路においては、第１のクロック信号φ１と第
２のクロック信号φ２が前記信号線２６．２８を介して
入力され、入力りに対して出力Ｑ、Ｑが生じる。 前記単位セル２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・を並ヘテ配
列し、セル列３０Ａ１３０Ｂ１３０Ｃ・・・を構成した
例を第３図に示す。この場合、各単位セル２０Ａ、２０
８，２００・・・はセル列方向の長さがまちまちのもの
であるが、電源線２２、接地線２４、特定の信艙゛線２
６．２８のセル内の幅方向位置が統一されているため、
セル列３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ・・・を構成することに
より、それら接地線２４等は互いに接続される。従って
、迂回配線を設けなくても信号線２６．２８を所望の単
位セル２０に接続できるため、配線長が長くならず配線
経路の違いによるクロック信号のタイミングにずれが生
じない。又、配線長が事前にわかるため、駆動回路の最
適化設計ができる。 又、セル面積を増加させず、且つ、配線ｗ４域を確保で
きるため、チップの高集積化を図ることができる。 なお、前記実施例においては、信号線を２本として各々
の電源線、接地線の同一平面上に設けていたが、電源線
、接地線の幅内におさまれば信号線の数及び配設位置は
、これに限定されない。例えば、′Ｒ８ｉ線又は接地線
のいずれかのみの幅内に信号線を任意の本数設けること
ができる。又、セル内部と信号線を必ず接続することが
明らかなセルについては、予め接続した状態にセルを設
計することもできる。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、集積回路の集積度
を向上させることができ、集積回路チップ各部への特定
の信号の伝達されるタイミングのずれをなくせると共に
、駆動回路の最適設計を容易に行うことができる等の優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例に係る単位セルの構成を示す
平面す図、 第２図は、前記単位セルで構成する回路例を示す回路図
、 第３図は、前記実施例に係る単位セルを配列してセル列
を構成した例を示す平面図、 第４図は、従来の単位セルの構成例を示す平面図、 第５図は、前記従来の単位セルを配列したチップ上の状
態を示す平面図、 第６図は、前記セル列間の特定の信号線の配線状態を示
す平面図、 第７図は、同じく他の配線状態の例を示す平面図である
。 ２０．２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・・・・単位セル、
２２・・・電ｆｉ１１． ２４・・・接地線、 ２６．２８・・・特定の信号線、 ３０Ａ、３０８，３００・・・・・・セル列。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）固有の論理機能を有し、共通の電源線及び接地線
   と共に少なくとも１本の共通の特定の信号線を有する集
   積回路用セルにおいて、 前記特定の信号線を、前記電源線及び接地線と異なる配
   線層で、且つ、電源線又は接地線のうちの少なくとも一
   方と平面上で同一位置に配設することを特徴とする集積
   回路用セル。