JPH0282552A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
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- JPH0282552A JPH0282552A JP63234161A JP23416188A JPH0282552A JP H0282552 A JPH0282552 A JP H0282552A JP 63234161 A JP63234161 A JP 63234161A JP 23416188 A JP23416188 A JP 23416188A JP H0282552 A JPH0282552 A JP H0282552A
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- power supply
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- lines
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D84/00—Integrated devices formed in or on semiconductor substrates that comprise only semiconducting layers, e.g. on Si wafers or on GaAs-on-Si wafers
- H10D84/90—Masterslice integrated circuits
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C5/00—Details of stores covered by group G11C11/00
- G11C5/02—Disposition of storage elements, e.g. in the form of a matrix array
- G11C5/025—Geometric lay-out considerations of storage- and peripheral-blocks in a semiconductor storage device
-
- G—PHYSICS
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- G11C—STATIC STORES
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W20/00—Interconnections in chips, wafers or substrates
- H10W20/40—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes
- H10W20/41—Interconnections external to wafers or substrates, e.g. back-end-of-line [BEOL] metallisations or vias connecting to gate electrodes characterised by their conductive parts
- H10W20/427—Power or ground buses
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Design And Manufacture Of Integrated 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
スタンダードセル方式での設計に適した半導体集積回路
に関し、 電源線の配置設計の自動化を容易にすることを目的とし
、 複数の機能ブロックと、各機能ブロックの周囲を囲む様
にそれぞれ配置された複数の第1の電源線と、該機能ブ
ロックが隣接する部分で該第1の電源線同士を接続する
第2の電源線とで構成する。
に関し、 電源線の配置設計の自動化を容易にすることを目的とし
、 複数の機能ブロックと、各機能ブロックの周囲を囲む様
にそれぞれ配置された複数の第1の電源線と、該機能ブ
ロックが隣接する部分で該第1の電源線同士を接続する
第2の電源線とで構成する。
本発明はスタンダードセル方式により設計されるLSI
に関し、特に物理的に不規則な形状を持つ複数の機能ブ
ロッックより構成されるLSIにおける電源及びグラン
ド供給構造に関する。
に関し、特に物理的に不規則な形状を持つ複数の機能ブ
ロッックより構成されるLSIにおける電源及びグラン
ド供給構造に関する。
近年のプロセス技術の微細化によるLSIの高集積化及
び高速化によりLSIの消費電力は増大する傾向にある
。また特に配線の微細化はエレクトロマイグレーション
耐性の劣化をまねきLSIの寿命を縮める傾向にある。
び高速化によりLSIの消費電力は増大する傾向にある
。また特に配線の微細化はエレクトロマイグレーション
耐性の劣化をまねきLSIの寿命を縮める傾向にある。
以上の状況から、LSIの消費電力に十分みあう電源供
給を行なうことが信頬性の高いLSIを作成するために
必要となる。また高集積化にともない、設計期間短縮の
ためにCADを用いた電源配線の自動配線が必要となる
。
給を行なうことが信頬性の高いLSIを作成するために
必要となる。また高集積化にともない、設計期間短縮の
ためにCADを用いた電源配線の自動配線が必要となる
。
第4図は、スタンダードセル方式による従来の電源供給
構造を説明するための図であり、半導体チップ上に於け
る各ブロックと電源線の平面配置を示している。図中、
1.2.3.4,5.6は主電源線、?、8,9.10
.11.12.13.14.15.16は補助電源線、
17゜1B、19.20は機能ブロック、21は入/出
力回路(rlo)ブロック22はユニットセル列を示す
。
構造を説明するための図であり、半導体チップ上に於け
る各ブロックと電源線の平面配置を示している。図中、
1.2.3.4,5.6は主電源線、?、8,9.10
.11.12.13.14.15.16は補助電源線、
17゜1B、19.20は機能ブロック、21は入/出
力回路(rlo)ブロック22はユニットセル列を示す
。
従来のスタンダードセル方式においては、I10ブロッ
ク21内の電源端子より主電源線1〜6により各機能ブ
ロック17〜20周辺まで電源を配線する。
ク21内の電源端子より主電源線1〜6により各機能ブ
ロック17〜20周辺まで電源を配線する。
そして、機能ブロックに近接した主電源線から複数の補
助電源線7〜14を延在させて各機能ブロック17〜2
0まで電源を配線する。各機能ブロック17〜20内に
おいては、補助電源線15.16により各ユニットセル
列まで電源が配線される。各ユニットセル列においては
各ユニット列セル内の補助電源線によりユニットセル列
に電源が供給される。
助電源線7〜14を延在させて各機能ブロック17〜2
0まで電源を配線する。各機能ブロック17〜20内に
おいては、補助電源線15.16により各ユニットセル
列まで電源が配線される。各ユニットセル列においては
各ユニット列セル内の補助電源線によりユニットセル列
に電源が供給される。
前述の従来のスタンダードセル方式における電源供給構
造には次の様な問題点がある。
造には次の様な問題点がある。
■ 主電源線の1〜6の配線方法に規則性がなく CA
Dによる配線設計の自動化が困難。
Dによる配線設計の自動化が困難。
■ 主電源線1〜6とI10ブロック21の電源端子と
の接続方法に規則性がなく配線設計の自動化が困難。
の接続方法に規則性がなく配線設計の自動化が困難。
■ 各機能ブロック17〜20に充分な電源電圧。
電流を供給するためには主電源線1〜6の本数を多くす
るか主電源線1〜6の幅を太くしなければならないが、
いずれにしても配線設計の自動化が困難。
るか主電源線1〜6の幅を太くしなければならないが、
いずれにしても配線設計の自動化が困難。
■ 各機能ブロック17〜20に充分な電源が供給され
たとしても、ユニットセル列22内の補助電源線の幅が
充分でなければ、特にセル列の中心部にあるセルには充
分な電源が供給されない。
たとしても、ユニットセル列22内の補助電源線の幅が
充分でなければ、特にセル列の中心部にあるセルには充
分な電源が供給されない。
ゲートアレ一方式においては、その規則的なバルク構造
により、電源配線の自動化が比較的容易に実現されてき
たが、逆に自由度がなくなり、特に高速のLSIにおい
ては充分な電源供給が行えない場合もある。
により、電源配線の自動化が比較的容易に実現されてき
たが、逆に自由度がなくなり、特に高速のLSIにおい
ては充分な電源供給が行えない場合もある。
前記の課題は、本発明の原理図である第1図に示す如く
複数の機能ブロック(17,18,19,20)と、各
機能ブロックの周囲を囲む様にそれぞれ配置された複数
の第1の電源線(23,24,25,26)と、該機能
ブロックが隣接する部分で該第1の電源線(23,24
,25,26)同士を接続する第2の電源線(27)と
を具備することを特徴とする半導体集積回路により解決
される。
複数の機能ブロック(17,18,19,20)と、各
機能ブロックの周囲を囲む様にそれぞれ配置された複数
の第1の電源線(23,24,25,26)と、該機能
ブロックが隣接する部分で該第1の電源線(23,24
,25,26)同士を接続する第2の電源線(27)と
を具備することを特徴とする半導体集積回路により解決
される。
即ち、本発明においては各機能ブロック(17,18、
19,20)の周囲にはそれぞれそれらを取囲む第1の
電源線(23,24、25,26)を配設し、これを介
して機能ブロック内での電源供給及び、機能ブロックへ
の電源供給することで、電源線の配置に規則性をもたせ
、自動設計を容易にすることが可能となる。
19,20)の周囲にはそれぞれそれらを取囲む第1の
電源線(23,24、25,26)を配設し、これを介
して機能ブロック内での電源供給及び、機能ブロックへ
の電源供給することで、電源線の配置に規則性をもたせ
、自動設計を容易にすることが可能となる。
以下、第2,3図を参照して本発明の一実施例を説明す
る。第2図は本発明の一実施例を示す図、第3図は本発
明の他の実施例を示す図であり、それぞれ電源線の平面
的配置を示している。尚、第3図では機能ブロック19
のみのその内部を詳細に示しているが他の機能ブロック
も同様構成である。
る。第2図は本発明の一実施例を示す図、第3図は本発
明の他の実施例を示す図であり、それぞれ電源線の平面
的配置を示している。尚、第3図では機能ブロック19
のみのその内部を詳細に示しているが他の機能ブロック
も同様構成である。
図中、23.24,25.26は主電源線、27は副電
源線、28.32.33は補助電源線、29は電源幹線
、30は電源パッド、31は電源線であり、第4図と同
一番号は同一部位を示す。
源線、28.32.33は補助電源線、29は電源幹線
、30は電源パッド、31は電源線であり、第4図と同
一番号は同一部位を示す。
第2図に示す一実施例においては、RAM、 ALU等
を構成する各機能ブロック17〜20は、それぞれその
周囲を主電源線23〜26で囲まれている。I10ブロ
ック21と各機能ブロシク17〜20を囲む主電源線2
3〜26との隣接部分においては、I10ブロック内の
電源パッド30と主電源線23〜26とが副電源線27
により接続されている。各機能ブロック23〜26を囲
む主電源線23〜26が互いに隣接する部分においては
、主電源線23〜26間が副電源線27により接続され
ている。各機能ブロック17〜20内においてはユニッ
トセル列22と直交する補助電源線28及びセル列と平
行する補助電源線32.33を配設し、その機能ブロッ
ク19を囲む主電源線と接続する。ユニットセル列22
と平行及び直交する補助電源線28゜23が交差する部
分あるいはその近傍においてスルーホールによりそれら
の配線を相互接続する。又、ユニットセル列22と直交
する補助電源線28が各ユニットセル内の補助電源線3
2と交差する部分あるいはその近傍においてスルーホー
ルによりそれらの配線は接続されている。更にユニット
セル列22の列端の電源端子は主電源26とを補助電源
線33により接続する。尚、第2図において縦方向の電
源線と横方向の電源線は多層配線構造のLSIにおいて
は異なる層の配線層を使用する。本実施例に於いて電源
線の幅は、補助電源線28,32.33<副電源線27
〈主電源線23〜26の関係にするのが好しく、例えば
幅の比を8:4:1とする。この比は、各部分に供給す
る電流値によって設定する。尚、第2図では一方の系統
の電源線のみを示しているが接地側の電源線も同様の構
成とすることが望ましい。
を構成する各機能ブロック17〜20は、それぞれその
周囲を主電源線23〜26で囲まれている。I10ブロ
ック21と各機能ブロシク17〜20を囲む主電源線2
3〜26との隣接部分においては、I10ブロック内の
電源パッド30と主電源線23〜26とが副電源線27
により接続されている。各機能ブロック23〜26を囲
む主電源線23〜26が互いに隣接する部分においては
、主電源線23〜26間が副電源線27により接続され
ている。各機能ブロック17〜20内においてはユニッ
トセル列22と直交する補助電源線28及びセル列と平
行する補助電源線32.33を配設し、その機能ブロッ
ク19を囲む主電源線と接続する。ユニットセル列22
と平行及び直交する補助電源線28゜23が交差する部
分あるいはその近傍においてスルーホールによりそれら
の配線を相互接続する。又、ユニットセル列22と直交
する補助電源線28が各ユニットセル内の補助電源線3
2と交差する部分あるいはその近傍においてスルーホー
ルによりそれらの配線は接続されている。更にユニット
セル列22の列端の電源端子は主電源26とを補助電源
線33により接続する。尚、第2図において縦方向の電
源線と横方向の電源線は多層配線構造のLSIにおいて
は異なる層の配線層を使用する。本実施例に於いて電源
線の幅は、補助電源線28,32.33<副電源線27
〈主電源線23〜26の関係にするのが好しく、例えば
幅の比を8:4:1とする。この比は、各部分に供給す
る電流値によって設定する。尚、第2図では一方の系統
の電源線のみを示しているが接地側の電源線も同様の構
成とすることが望ましい。
第3図は本発明の他の実施例を示す図であり、第2図と
異なる点は、主電源線23〜26をとり囲む電源線31
を更に設けた点にある。この電源線31を採用すること
で半導体チップ内の電圧分布を更に均一化することがで
きる。尚、第3図では電源線31が全ての機能ブロック
をとり囲んでいるが、例えば機能ブロック19.20の
主電源線25.26をとり囲む電源線と、機能ブロック
17.18の主電源線23゜24をとり囲む電源を別に
設けてもよい。
異なる点は、主電源線23〜26をとり囲む電源線31
を更に設けた点にある。この電源線31を採用すること
で半導体チップ内の電圧分布を更に均一化することがで
きる。尚、第3図では電源線31が全ての機能ブロック
をとり囲んでいるが、例えば機能ブロック19.20の
主電源線25.26をとり囲む電源線と、機能ブロック
17.18の主電源線23゜24をとり囲む電源を別に
設けてもよい。
以上説明したように、本発明によれば、スタンダードセ
ル方式においてもゲートアレ一方式と同様に、電源供給
方法が規則性を持ち、配線設計の自動化が容易となる。
ル方式においてもゲートアレ一方式と同様に、電源供給
方法が規則性を持ち、配線設計の自動化が容易となる。
また充分な電源を供給するためにはI10ブロックと主
電源間の副電源線の本数、主電源と主電源間の副電源線
の本数、ユニットセル列と直交及び平行する補助電源線
の本数を、LSIの消費電力及び各電源線の許容電流値
により決定すればよい。またそれらの設定を自動化する
ことも容易である。
電源間の副電源線の本数、主電源と主電源間の副電源線
の本数、ユニットセル列と直交及び平行する補助電源線
の本数を、LSIの消費電力及び各電源線の許容電流値
により決定すればよい。またそれらの設定を自動化する
ことも容易である。
第1図は本説明の原理図、第2図は本発明の一実施例を
示す図、第3図は本発明の他の実施例を示す図、第4図
は従来の電源供給構造を説明するための図である。 17〜20・・・機能ブロック、 21・・・・・110ブロツク、 22・・・・・ユニットセル列 23〜26・・・主電源線、 27・・・・・副電源線、 28.32.33・・補助電源線、 29・・・・・幹状電源線、 30・・・・・電源パッド。
示す図、第3図は本発明の他の実施例を示す図、第4図
は従来の電源供給構造を説明するための図である。 17〜20・・・機能ブロック、 21・・・・・110ブロツク、 22・・・・・ユニットセル列 23〜26・・・主電源線、 27・・・・・副電源線、 28.32.33・・補助電源線、 29・・・・・幹状電源線、 30・・・・・電源パッド。
Claims (4)
- (1)複数の機能ブロック(17、18、19、20)
と、各機能ブロックの周囲を囲む様にそれぞれ配置され
た複数の第1の電源線(23、24、25、26)と、
該機能ブロックが隣接する部分で該第1の電源線(23
、24、25、26)同士を接続する第2の電源線(2
7)とを具備することを特徴とする半導体集積回路。 - (2)前記機能ブロックは、複数のユニットセルからな
るユニットセル列(22)と、該ユニットセル列と直交
する第3の電源線(28)を含み、該第3の電源(28
)は前記第1の電源線(23、24、25、26)に接
続されたことを特徴とする請求項(1)記載の半導体集
積回路。 - (3)前記機能ブロックは、前記ユニットセル列と行に
配置された第4の電源線(28)を含み、該第4の電源
線は前記第1の電源線(23、24、25、26)にに
接続されていることを特徴とする請求項(2)記載の半
導体集積回路。 - (4)前記複数の機能ブロック(17、18、19、2
0)をとり囲む様に配置された第5の電源線(31)を
具備し、該第5の電源線(31)と前記第1の電源線(
23、24、25、26)とが接続されていることを特
徴とする請求項(1)記載の半導体集積回路。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234161A JP2668981B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 半導体集積回路 |
| US07/409,553 US5008728A (en) | 1988-09-19 | 1989-09-14 | Semiconductor integrated circuit device having an improved arrangement of power source lines |
| EP89309390A EP0360507B1 (en) | 1988-09-19 | 1989-09-15 | Semiconductor integrated circuit device having an improved arrangement of power source lines |
| DE68917398T DE68917398T2 (de) | 1988-09-19 | 1989-09-15 | Integrierte Schaltungshalbleiteranordnung mit verbesserter Einrichtung für Speiseleitungen. |
| KR1019890013475A KR920010982B1 (ko) | 1988-09-19 | 1989-09-19 | 전원선들의 향상된 배열을 갖는 반도체 집적회로 장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234161A JP2668981B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 半導体集積回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0282552A true JPH0282552A (ja) | 1990-03-23 |
| JP2668981B2 JP2668981B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16966615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234161A Expired - Fee Related JP2668981B2 (ja) | 1988-09-19 | 1988-09-19 | 半導体集積回路 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5008728A (ja) |
| EP (1) | EP0360507B1 (ja) |
| JP (1) | JP2668981B2 (ja) |
| KR (1) | KR920010982B1 (ja) |
| DE (1) | DE68917398T2 (ja) |
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