JPH033255A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device

Info

Publication number
JPH033255A
JPH033255A JP13581289A JP13581289A JPH033255A JP H033255 A JPH033255 A JP H033255A JP 13581289 A JP13581289 A JP 13581289A JP 13581289 A JP13581289 A JP 13581289A JP H033255 A JPH033255 A JP H033255A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wiring
delay time
capacitance
wirings
signal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP13581289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidefumi Kushibe
秀文 櫛部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP13581289A priority Critical patent/JPH033255A/en
Publication of JPH033255A publication Critical patent/JPH033255A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To reduce the wiring resistance without widening wirings and shorten the RC delay time with little increase of the wiring capacitance by using a plurality of adjacent wirings connected in parallel as a signal wiring. CONSTITUTION:A plurality of wirings 3 are connected in parallel between macro cells, function cells, or other cells 1 and 2. When the N number of horizontally adjacent wirings 3 are connected in parallel and used as a signal wiring, the total resistance thereof can be reduced to I/N. The total wiring capacitance does not increase to N times, shortening the RC delay time of the wiring.

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、半導体集積回路装置に関する。[Detailed description of the invention] [Purpose of the invention] (Industrial application field) The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device.

(従来の技術) 第6図は従来の一般的な半導体集積回路装置を示してお
り、インバータ、N0RSNANDなどのマクロセル、
あるいはこのようなマクロセルを使用して構成されるA
DDERやALUのような機能セル]、2が配線3によ
り接続された構成となっている。
(Prior Art) FIG. 6 shows a conventional general semiconductor integrated circuit device, including an inverter, a macro cell such as N0RSNAND,
Or A configured using such macro cells
Functional cells such as DDER and ALU], 2 are connected by wiring 3.

通常、このような半導体集積回路装置では、配線長が長
くなると配線容量と配線抵抗が増大するために配線にお
ける信号遅延時間が長くなる。そこで、配線が長くて重
い負荷を駆動する場合には、信号遅延時間を短くするた
めに第6図中のセル1゜2の最終段に高駆動能力のトラ
ンジスタを使用するようにしている。
Normally, in such a semiconductor integrated circuit device, as the wiring length increases, the wiring capacitance and wiring resistance increase, so that the signal delay time in the wiring increases. Therefore, when driving a heavy load with long wiring, a transistor with high driving ability is used in the final stage of cells 1.about.2 in FIG. 6 in order to shorten the signal delay time.

さらに最近では、高集積化のために配線の幾何学的なサ
イズが微細化されて配線の抵抗が増大してきたために、
長い配線を有する回路において配線のRC遅延が回路の
信号遅延時間を支配する場合も出てきた。回路の信号遅
延において配線のRC遅延の項が支配的になると、駆動
能力のどんなに大きなトランジスタで配線負荷を駆動し
ても回路の動作は速くならない。
Furthermore, in recent years, the geometric size of wiring has become smaller due to higher integration, and the resistance of wiring has increased.
In circuits having long wiring, there are cases where the RC delay of the wiring dominates the signal delay time of the circuit. If the RC delay term of the wiring becomes dominant in the signal delay of the circuit, the operation of the circuit will not become faster no matter how large the driving capacity of the transistor is to drive the wiring load.

そこで従来の長い配線を有する半導体集積回路装置では
、短い配線を有する回路の配線幅に比べて配線幅を太く
して配線抵抗を減少させ、配線のRC遅延時間を低減す
る工夫がなされている。そして、この工夫により回路の
動作速度を速′くすることができている。
Therefore, in conventional semiconductor integrated circuit devices having long wiring, the wiring width is made thicker than that of circuits having short wiring to reduce the wiring resistance and reduce the RC delay time of the wiring. This idea has made it possible to increase the operating speed of the circuit.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、従来の長い配線を有する半導体集積回路
装置において、配線のRC遅延時間を減少させるように
配線幅を太くして信号遅延時間を低減するようにしたも
のでは、つぎのような問題点があった。
(Problem to be Solved by the Invention) However, in a conventional semiconductor integrated circuit device having long wiring, the wiring width is increased to reduce the signal delay time in order to reduce the RC delay time of the wiring. , there were the following problems.

つまり、セルからセルまでの信号伝搬のための配線はC
ADプログラムによる自動配線によって行われているが
、この自動配線を実行するために配線ピッチPは固定し
ている。そのために、配線幅を太(すると隣接配線間の
配線容量が増大してしまうことがあり、配線幅を任意に
太くするということができず、配線抵抗を十分に小さく
とることができない問題点があった。
In other words, the wiring for signal propagation from cell to cell is C
This is done by automatic wiring using an AD program, and the wiring pitch P is fixed in order to execute this automatic wiring. For this reason, the wiring width is increased (which may increase the wiring capacitance between adjacent wirings, making it impossible to arbitrarily increase the wiring width and making it impossible to keep the wiring resistance sufficiently small). there were.

この発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされた
もので、配線幅を太くすることなく配線抵抗を低減し、
配線容量もさほど上昇させることがなくてRC遅延時間
を低減することができ、高速動作を可能とする半導体集
積回路装置を提供することを目的とする。
This invention was made in view of these conventional problems, and reduces wiring resistance without increasing the wiring width.
An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device that can reduce RC delay time without increasing wiring capacitance so much and can operate at high speed.

[発明の構成〕 (課題を解決するための手段) この発明の半導1体集積回路装置は、配線長が長くて配
線抵抗および配線容量に起因するRC遅延時間が長くな
りそうな配線について、水平方向または垂直方向に隣接
する複数本の配線を信号配線として同時に使用するよう
にしたものである。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The semiconductor monolithic integrated circuit device of the present invention solves the problem of wiring that is long and is likely to have a long RC delay time due to wiring resistance and wiring capacitance. A plurality of horizontally or vertically adjacent wirings are simultaneously used as signal wirings.

(作用) この発明の半導体集積回路装置では、配線長が長くなる
ような配線については水平方向Nまたは垂直方向Mの複
数本の配線を信号線として同時に使用することにより、
配線抵抗をNまたはMの複数本の配線の並列接続により
N分の1またはM分の1に大きく低減させることができ
、同時に配線容量については並列の信号配線が同電位で
動作するために信号配線間容量をさほど大きく増大させ
ることがない。
(Function) In the semiconductor integrated circuit device of the present invention, for wiring with a long wiring length, multiple wirings in the horizontal direction N or vertical direction M are simultaneously used as signal lines.
Wiring resistance can be greatly reduced to 1/N or 1/M by connecting multiple N or M wires in parallel, and at the same time, wiring capacitance can be reduced because parallel signal wires operate at the same potential. The inter-wiring capacitance does not increase significantly.

この結果として、配線抵抗と配線容量との積で決定され
るRC遅延時間を効果的に短くすることができる。
As a result, the RC delay time determined by the product of wiring resistance and wiring capacitance can be effectively shortened.

(実施例) 以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説する。(Example) Hereinafter, embodiments of the present invention will be explained in detail based on the drawings.

第1図はこの発明の一実施例の回路構成を示し、マクロ
セルまたは機能セルの°ようなセル12の間に複数本の
配線3,3.・・・を並列接続した形で設けている。
FIG. 1 shows a circuit configuration of an embodiment of the present invention, in which a plurality of wiring lines 3, 3, . ... are connected in parallel.

第2図は信号伝搬線路となる配線を分布RC線路とした
時のモデル図を示しており、R,Cをそれぞれ配線3の
1本の総抵抗値、総容量とすると、第2図において送端
IN(x−0)に単位ステップ電圧が印加された時の受
端0T(x−L)の応答v (Bは次の式により表され
る。
Figure 2 shows a model diagram when the wiring that becomes the signal propagation line is a distributed RC line.If R and C are the total resistance and total capacitance of one wiring 3, respectively, the transmission in Figure 2 is shown. The response v of the receiving end 0T(x-L) when a unit step voltage is applied to the end IN(x-0) (B is expressed by the following formula.

・・・ (]。) この(1)式からV (t)−1/2になるまでの時間
t172を求めると、 j  +/2 −0.381  会 R脅 C・・・ 
(2)となる。
... (].) If we calculate the time t172 until V (t) -1/2 from this formula (1), we get j +/2 -0.381 R C...
(2) becomes.

したがって、配線3におけるRC遅延時間は(2)式を
用いて求めることができる。
Therefore, the RC delay time in the wiring 3 can be determined using equation (2).

ところで、第1図に示されているように水平方向に隣接
したN本(Nは適宜の整数)の配線3を並列に接続して
信号配線として使用する場合、信号配線の総抵抗R゛は
、 R’  −R/N                ・
・・ (3)に減少させることができる。
By the way, when N horizontally adjacent wires 3 (N is an appropriate integer) are connected in parallel and used as signal wires as shown in FIG. 1, the total resistance R of the signal wires is , R'-R/N ・
... It can be reduced to (3).

一方、配線容量は次のように考えられる。On the other hand, the wiring capacitance can be considered as follows.

第3図は半導体集積回路装置の回路内配線の断面図を示
しており、中央の配線3に対して左右に隣接する配線を
347,3rとし、上下に隣接する配線を3u、3dと
し、中央の配線3についての配線容量を考慮すると、こ
れは上層の配線3uとの配線容量C1と、下層の配線3
dおよび基板との配線容11 C2と、水平方向の左右
に隣接した配線3g、3rとの配線容量C3とに大別さ
れる。
FIG. 3 shows a cross-sectional view of wiring in a circuit of a semiconductor integrated circuit device. Wirings adjacent to the center wiring 3 on the left and right are 347 and 3r, vertically adjacent wirings are 3u and 3d, and the wiring in the center is 347 and 3r. Considering the wiring capacitance of the wiring 3, this is the wiring capacitance C1 with the upper layer wiring 3u and the lower layer wiring 3
d and the wiring capacitance 11C2 with the substrate, and wiring capacitance C3 with the horizontally adjacent wirings 3g and 3r on the left and right.

したがって、配線3についての総記線容量Cは、C−C
,+C2+2・C3・・・(4)で表される。
Therefore, the total linear capacitance C for wiring 3 is C−C
, +C2+2·C3 (4).

そして配線N本の総記線容量C゛は通常、C’  −N
  癩 C となり、配線のRCC遅延時間1/2 は、t I/2
 ’  −0,381・Ro ・C。
The total line capacitance C′ of N wires is usually C′ −N
leprosy C, and the RCC delay time 1/2 of the wiring is t I/2
' -0,381・Ro・C.

= 0.381 ・R−C となるので、配線1本のRC遅延時間tl/□と同じで
ある。
= 0.381 ·R−C, which is the same as the RC delay time tl/□ of one wiring.

しかし、隣接したN本の配線を並列接続して同一の信号
を通じる場合にはそれぞれの配線が同電位で動作するた
めに隣接する配線の容量を充放電する必要がなくなる。
However, when N adjacent wires are connected in parallel to pass the same signal, each wire operates at the same potential, so there is no need to charge and discharge the capacitance of the adjacent wires.

したがって、信号遅延時間に関係する総記線容量Cwは
、 C″−N−C,+N−C2+2・C1 −N−C−2・ (N−1)  ・C3・・・(5)と
表される。
Therefore, the total line capacitance Cw related to the signal delay time is expressed as C″-N-C, +N-C2+2・C1 −N-C-2・(N-1)・C3...(5) .

この場合の配線のRC遅延時時間、72 は、上記の(
2)、(3)、(4)式より求めると、tl/2 −0.381  ・ Ro ・ C2 −0,31111−R−C 0,762(N−1)  ・ R−C3/N・・・ (
6) となり、この式(6)からN本の配線のRC遅延時間は
配線1本の場合の(1)式に比べて低減されることが分
かる。
The RC delay time of the wiring in this case, 72, is the above (
2), (3), and (4), tl/2 -0.381 ・Ro ・C2 -0,31111-R-C 0,762(N-1) ・R-C3/N...・(
6) From this equation (6), it can be seen that the RC delay time of N wirings is reduced compared to equation (1) in the case of one wiring.

第4図はこの発明の他の実施例を示すものであり、垂直
方向に配線3をM本隣接させて上下層間の配線容量が信
号遅延時間に対して無関係になるようにしたものである
。したがって、第1図のように水平方向に配線3を隣接
させた場合と同様に総配線抵抗は1/M倍に低減される
が、総記線容量はM倍までは増加せず、結果として配線
のRC遅延時間は小さくなる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which M lines 3 are arranged adjacent to each other in the vertical direction so that the line capacitance between the upper and lower layers becomes irrelevant to the signal delay time. Therefore, the total wiring resistance is reduced to 1/M times as in the case where the wiring lines 3 are placed adjacent to each other in the horizontal direction as shown in Fig. 1, but the total line capacitance does not increase to M times, and as a result, the wiring The RC delay time becomes smaller.

第5図はこの発明のさらに他の実施例を示すものであり
、水平方向にN本、上下方向にM本隣接する配線3を並
列に接続して同一信号線とする実施例である。この実施
例においては、左右、上下それぞれの層間の配線容量が
信号遅延時間に対して無関係になるようにてき、総配線
抵抗は1/(N−M)倍に低減でき、総記線容量はN−
M倍までは増加せず、結果として配線のRC遅延時間は
小さくてきる。
FIG. 5 shows still another embodiment of the present invention, in which N horizontally adjacent wirings 3 and vertically M adjacent wirings 3 are connected in parallel to form the same signal line. In this embodiment, the wiring capacitance between the left and right, upper and lower layers is made irrelevant to the signal delay time, and the total wiring resistance can be reduced by 1/(N-M) times, and the total line capacitance is N −
It does not increase up to M times, and as a result, the RC delay time of the wiring becomes smaller.

このようにして複数の配線を隣接させ、信号配線として
この慢数の隣接する配線を同時に使用するように並列接
続すると、配線容量の増加する割合に比べて配線抵抗の
減少する割合が大きく、全体として配線のRC遅延時間
を小さくすることができることになる。したがって、ピ
ッチを一定にとるCADによる設計においても、配線幅
を太くせずに、一定幅の配線を複数本並列に配置するこ
とによりRC遅延時間の増大を招かない回路設計ができ
ることになる。
In this way, when multiple wires are connected in parallel so that a large number of adjacent wires are used simultaneously as signal wires, the wire resistance decreases at a greater rate than the wire capacitance increases, and the overall As a result, the RC delay time of the wiring can be reduced. Therefore, even in CAD design where the pitch is constant, a circuit design that does not increase the RC delay time can be achieved by arranging a plurality of wires of a constant width in parallel without increasing the wire width.

なお、上記の各実施例では複数の配線を信号線として使
用するので総記線容量はある程度増大することが避けら
れない。そのために、配線をドライブするトランジスタ
が配線容量を充放電する時間が長くなることになり、あ
まり多くの配線を隣接させるならば信号遅延時間が1本
の配線の場合よりも長くなってしまうこともありうる。
In addition, in each of the above embodiments, since a plurality of wiring lines are used as signal lines, it is inevitable that the total line capacitance increases to some extent. For this reason, it takes longer for the transistor that drives the wire to charge and discharge the wire capacitance, and if too many wires are placed adjacent to each other, the signal delay time may become longer than with a single wire. It's possible.

そこで、隣接する配線の本数は全体としての信号遅延時
間が長くならないように決定する必要があり、通常は2
,3本を隣接させて並列に信号線として接続して使用す
るのが回路構成の簡易化の要望上好ましい。
Therefore, the number of adjacent wires must be determined so as not to increase the overall signal delay time, and is usually 2.
, , are preferably connected adjacently in parallel as signal lines in order to simplify the circuit configuration.

[発明の効果] 以上のようにこの発明によれば、複数の隣接した配線を
信号配線として並列に接続して使用するようにしている
ので、配線容量が複数本の配線ゆえに増加するが、その
増加分以上に配線抵抗が減少するために、配線ピッチが
固定されているCADによる自動配線のような場合でも
RC遅延時間を減少させることができ、回路動作を高速
化することができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, since a plurality of adjacent wirings are connected in parallel and used as signal wirings, the wiring capacitance increases due to the plurality of wirings. Since the wiring resistance is reduced by more than the increase, the RC delay time can be reduced even in the case of automatic wiring using CAD in which the wiring pitch is fixed, and the circuit operation can be speeded up.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はこの発明の一実泡例の回路図、第2図は上記実
施例の信号伝搬線路となる配線を分布RC線路としたと
きのモデル図、第3図はこの発明の他の実施例の回路図
、第4図はこの発明のさらに他の実施例の回路図、第5
図はこの発明のまたさらに他の実施例の回路図、第6図
は従来例の回路図である。 12・・・セル    3・・・配線
Fig. 1 is a circuit diagram of a single cell example of the present invention, Fig. 2 is a model diagram when the wiring serving as the signal propagation line in the above embodiment is a distributed RC line, and Fig. 3 is another embodiment of the invention. An example circuit diagram, FIG. 4, is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention, FIG.
This figure is a circuit diagram of yet another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional example. 12...Cell 3...Wiring

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 水平方向または垂直方向に隣接する複数本の配線を並列
接続して信号配線として同時に使用することを特徴とす
る半導体集積回路装置。
A semiconductor integrated circuit device characterized in that a plurality of horizontally or vertically adjacent wirings are connected in parallel and used simultaneously as signal wirings.
JP13581289A 1989-05-31 1989-05-31 Semiconductor integrated circuit device Pending JPH033255A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13581289A JPH033255A (en) 1989-05-31 1989-05-31 Semiconductor integrated circuit device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13581289A JPH033255A (en) 1989-05-31 1989-05-31 Semiconductor integrated circuit device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH033255A true JPH033255A (en) 1991-01-09

Family

ID=15160392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13581289A Pending JPH033255A (en) 1989-05-31 1989-05-31 Semiconductor integrated circuit device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH033255A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006833A (en) * 2002-04-25 2004-01-08 Hewlett Packard Co <Hp> Conductor structure for magnetic memory
JP2007335850A (en) * 2006-05-16 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor integrated circuit, wiring pattern design method and wiring pattern design apparatus for semiconductor integrated circuit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004006833A (en) * 2002-04-25 2004-01-08 Hewlett Packard Co <Hp> Conductor structure for magnetic memory
KR101010320B1 (en) * 2002-04-25 2011-01-28 삼성전자주식회사 Conductor structure
JP2007335850A (en) * 2006-05-16 2007-12-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Semiconductor integrated circuit, wiring pattern design method and wiring pattern design apparatus for semiconductor integrated circuit
US8024689B2 (en) 2006-05-16 2011-09-20 Panasonic Corporation Semiconductor integrated circuit apparatus with low wiring resistance

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20240413089A1 (en) Improving size and efficiency of dies
US6437431B1 (en) Die power distribution system
US20100127406A1 (en) Semiconductor device
JPS63318144A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH0290651A (en) Semiconductor integrated circuit
US6651236B2 (en) Semiconductor integrated circuit device, and method of placement and routing for such device
JP3287391B2 (en) Semiconductor device
JPH033255A (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2008091722A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH1041393A (en) Semiconductor standard cell and its arrangement and wiring method
JP2000012698A (en) Semiconductor device
JP2002100732A (en) Capacitor element formation method
JP5632062B2 (en) Semiconductor element
JPH06232262A (en) Integrated circuit using multilayer interconnection layer
JPH06140566A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH0590409A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3925960B2 (en) Integrated circuit clock distribution circuit
JPH03225697A (en) Semiconductor integrated circuit
JPH07106531A (en) Gate array semiconductor device
JPS59132144A (en) Manufacture of semiconductor integrated circuit device
JPH07249687A (en) Bus wiring
JPH0243736A (en) Semiconductor device
JPS621244A (en) Master slice type semiconductor device
JPH0485942A (en) Semiconductor integrated circuit
JPS59182543A (en) Large-scale integrated circuit