JPH09181284A - Semiconductor integrated circuit device and multistage connecting structure of its circuit cell - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and multistage connecting structure of its circuit cell

Info

Publication number
JPH09181284A
JPH09181284A JP34151495A JP34151495A JPH09181284A JP H09181284 A JPH09181284 A JP H09181284A JP 34151495 A JP34151495 A JP 34151495A JP 34151495 A JP34151495 A JP 34151495A JP H09181284 A JPH09181284 A JP H09181284A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
axis direction
cell
cells
output terminal
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.)
Granted
Application number
JP34151495A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3019764B2 (en
Inventor
Tadashi Fukui
正 福井
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC 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 NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7341514A priority Critical patent/JP3019764B2/en
Publication of JPH09181284A publication Critical patent/JPH09181284A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3019764B2 publication Critical patent/JP3019764B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the wiring efficiency of the wiring connecting the input- output terminals of adjacent circuit cells of a gate array to each other and to shorten the propagation delay time caused by the wiring. SOLUTION: Circuit cells 1a and 1b are adjacently arranged in the X-axis direction. The output terminal 3a of the cell 1a and the input terminal 3b of the cell 1b are respectively provided at the central parts of the adjacent sides of the cells 1a and 1b so that the terminals 3a and 3b can constitute one input- output terminal and a contact hole 4 which connects the terminals 3a and 3b to each other is formed between the adjacent sides. Therefore, no wiring space is required for connecting circuits cells adjacently arranged in the X-axis direction and the propagation delay time is shortened. The circuit cells 1a and 1b can be connected to other circuit cells through wiring formed of the same layer as that of the terminal 3a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路装置
およびその回路セルの多段接続構造に係わり、特にスタ
ンダードセル、ゲートアレイ方式の半導体集積回路装置
において、回路セルを配置し、回路セル間を接続する際
に、回路セル内の入力端子および出力端子が隣接する回
路セル同志の境界領域上にそれぞれの端子が異なる層で
形成され、かつ回路セルの中心線に対して対象な位置に
配置された状態で、それぞれの端子をスルーホールで接
続することによって配線効率の向上と遅延時間の減少を
図った半導体集積回路装置およびその回路セルの多段接
続構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device and a multi-stage connection structure of its circuit cells, and more particularly, in standard cell and gate array type semiconductor integrated circuit devices, circuit cells are arranged and circuit cells are connected to each other. In this case, the input terminal and the output terminal in the circuit cell are formed in different layers on the boundary area between adjacent circuit cells, and are arranged at the target positions with respect to the center line of the circuit cell. In this state, the present invention relates to a semiconductor integrated circuit device in which wiring efficiency is improved and delay time is reduced by connecting respective terminals with through holes, and a multi-stage connection structure of circuit cells thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の微細化技術の進展に伴な
い、スタンダードセル、ゲートアレイ方式の半導体集積
回路装置に集積される回路規模も益々大きくなり、かつ
その動作周波数も高くなってきている。
2. Description of the Related Art With the progress of miniaturization technology of semiconductor elements, the scale of circuits to be integrated in standard cell and gate array type semiconductor integrated circuit devices is increasing and the operating frequency thereof is also increasing.

【0003】一般にゲートアレイ方式はマスタスライス
方式とも呼ばれ、論理ゲートを構成するめのトランジス
タなどの回路素子が規則的に配列され、拡散公定まで終
了した半導体ウェーハをあらかじめ用意しておき、ユー
ザの要求によりその所望する回路機能を構成するための
金属配線工程を経てカスタムの半導体集積回路装置に仕
上げるものである。
Generally, the gate array method is also called a master slice method, in which circuit elements such as transistors for forming a logic gate are regularly arranged, and a semiconductor wafer which has been subjected to official diffusion is prepared in advance and requested by a user. Thus, a custom semiconductor integrated circuit device is completed through a metal wiring process for forming the desired circuit function.

【0004】このゲートアレイ方式のレイアウト概要の
一例を示した図5(a)および図5(b)を参照する
と、半導体チップ50上には、その周縁に沿って列状に
入出力バッファ51を配置する周辺領域52と、回路セ
ル53を全面に敷き詰めた内部領域54が存在する敷き
詰め型と、半導体チップ55上には、その周縁に沿って
列状に入出力バッファ56を配置する周辺領域57と、
回路セル58を列状に複数列配置し、それぞれの列の間
を配線領域59に用いる内部領域60が存在する連続カ
ラムアレー型がある。
Referring to FIGS. 5A and 5B showing an example of the layout outline of the gate array system, the input / output buffers 51 are arranged on the semiconductor chip 50 in rows along the periphery thereof. A peripheral region 52 to be arranged, a spread type having an internal region 54 in which the circuit cells 53 are spread over the entire surface, and a peripheral region 57 in which input / output buffers 56 are arranged in a line along the periphery of the semiconductor chip 55. When,
There is a continuous column array type in which a plurality of circuit cells 58 are arranged in columns and an internal region 60 used as a wiring region 59 exists between the columns.

【0005】これらの半導体路装置の内部に配置された
回路セル間を接続する配線の効率を向上させることと、
回路セル間の信号伝播の遅延を低減する方法が種々提案
されている。その一例で回路セルの入出力端子配置の平
面図を示した図6(a)およびこの回路セルを隣接して
配置したときの入出力端子間を接続した状態の平面図を
示した図6(b)を参照すると、回路セル61は、セル
の中央部近辺の水平方向に入力端子62および出力端子
63が並べて配置されている。
To improve the efficiency of wiring for connecting circuit cells arranged inside these semiconductor device,
Various methods have been proposed for reducing the signal propagation delay between circuit cells. As an example, FIG. 6A showing a plan view of the input / output terminal arrangement of the circuit cells and FIG. 6A showing a plan view showing a state in which the input / output terminals are connected when the circuit cells are arranged adjacent to each other. Referring to b), the circuit cell 61 has an input terminal 62 and an output terminal 63 arranged side by side in the horizontal direction near the center of the cell.

【0006】一方、このように入力端子62aおよび出
力端子63aが配置された回路ブロック61aおよび入
力端子62bおよび出力端子63bが配置された回路ブ
ロック61bが複数個、図6(b)では2個水平方向に
並べて配置され、出力端子63bおよび入力端子62b
間が配線64で接続されている。
On the other hand, there are a plurality of circuit blocks 61a in which the input terminals 62a and the output terminals 63a are arranged and a plurality of circuit blocks 61b in which the input terminals 62b and the output terminals 63b are arranged, two in FIG. 6B. Are arranged side by side in the direction of the output terminal 63b and the input terminal 62b.
The spaces are connected by wiring 64.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の半導体
装置では、図7および図8に示すように、入力端子7
2,72a,72bと、出力端子73,73a,73b
が回路セル71の内部に配置されており、隣接する回路
セル71a,71bを接続する場合、配線を用いて接続
する必要があるため、配線負荷の増加により遅延時間が
増加し、かつ、他の回路セル間の配線効率を低くする欠
点があった。
In the conventional semiconductor device described above, as shown in FIGS. 7 and 8, the input terminal 7 is used.
2, 72a, 72b and output terminals 73, 73a, 73b
Is arranged inside the circuit cell 71, and when connecting the adjacent circuit cells 71a and 71b, it is necessary to connect by using wiring, so that the delay time increases due to the increase of the wiring load, and There is a drawback that the wiring efficiency between the circuit cells is lowered.

【0008】本発明の目的は、上述した欠点に鑑みなさ
れたものであり、配線効率の向上と遅延時間の減少とを
図った半導体集積回路装置およびその回路セルの多段接
続構造を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit device having improved wiring efficiency and reduced delay time and a multi-stage connection structure of the circuit cells thereof, in view of the above-mentioned drawbacks. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
装置の特徴は、平面上のY軸方向の長さが互に等しい矩
形からなる複数の回路セルを有し、かつこれらの回路セ
ルをアレイ状に配置してなるセル列で構成される半導体
集積回路装置において、前記回路セル内の前記入力端子
および前記出力端子を隣接配置する他の回路セルとの境
界領域上であってそれぞれの前記回路セルの中心線を挟
んで対象の位置にある前記回路セル縁端部に配設し、そ
れぞれの前記入力端子および前記出力端子を多結晶シリ
コン層、第1の金属層および第の2金属層のうちの少な
くとも2つの層とを用いて形成したことにある。
The semiconductor integrated circuit device of the present invention is characterized in that it has a plurality of rectangular circuit cells each having a length equal to each other in the Y-axis direction on a plane. In a semiconductor integrated circuit device composed of cell rows arranged in an array, the input terminal and the output terminal in the circuit cell are arranged on a boundary region with another circuit cell adjacently arranged, The input terminal and the output terminal are arranged at the edge portions of the circuit cell at the target position with the center line of the circuit cell interposed therebetween, and the input terminal and the output terminal are provided with a polycrystalline silicon layer, a first metal layer and a second metal layer. And at least two of the layers.

【0010】また、前記回路セルを複数個X軸方向、Y
軸方向または両方向にそれぞれ隣接配置することによっ
て、それぞれの前記入力端子および前記出力端子を接続
するときにのみ、それぞれの端子が前記第1および第2
の金属層であればスルーホール接続し、前記多結晶シリ
コン層および前記第1または第2の金属層であればコン
タクト接続する。
A plurality of circuit cells are arranged in the X-axis direction and Y
By arranging the terminals adjacent to each other in the axial direction or both directions, the respective terminals are connected to the first and second terminals only when the respective input terminals and the output terminals are connected.
If the metal layer is a through-hole connection, the polycrystalline silicon layer and the first or second metal layer are contact-connected.

【0011】本発明の回路セルの多段接続構造の特徴
は、平面上のY軸方向の長さが互に等しい矩形からなる
複数の回路セルを有し、かつこの回路セルがアレイ状に
配置されてなるセル列で構成されるとともにこれらの回
路セル間の入力端子および出力端子を接続する回路セル
の多段接続構造において、前記回路セル内の前記入力端
子および前記出力端子が隣接配置される他の回路セルと
の境界領域上であって前記回路セルのX軸方向またはY
軸方向の中心線を挟んで対象の位置にある前記回路セル
縁端部に配設されるとともに、それぞれの前記入力端子
および前記出力端子が多結晶シリコン膜と第1または第
2の金属膜のいずれかとを用いて形成された回路セルを
用い、複数個の前記回路セルをX軸方向、Y軸方向また
はこれら両方向にそれぞれ隣接配置することによって、
この隣接する一方の前記入力端子と他方の前記出力端子
とを接続するときのみスルーホール接続するようにした
ことにある。
A feature of the multi-stage connection structure of circuit cells of the present invention is that the circuit cells have a plurality of rectangular circuit cells each having the same length in the Y-axis direction on a plane, and the circuit cells are arranged in an array. In a multi-stage connection structure of circuit cells that is configured by a cell row and that connects the input terminal and the output terminal between these circuit cells, another input terminal and the output terminal in the circuit cell are arranged adjacent to each other. On the boundary area with the circuit cell in the X-axis direction of the circuit cell or Y
The input terminal and the output terminal are arranged at the edge portions of the circuit cell at the target position with the center line in the axial direction interposed therebetween, and each of the input terminal and the output terminal includes a polycrystalline silicon film and a first or second metal film. By using a circuit cell formed by using any one of the above, and arranging a plurality of the circuit cells adjacent to each other in the X-axis direction, the Y-axis direction, or both of these directions,
The through hole connection is made only when the one input terminal and the other output terminal which are adjacent to each other are connected.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】まず、本発明の第1の実施の形態
について図面を参照しながら説明する。図1(a)は本
発明の半導体集積回路装置の第1の実施の形態を示す回
路セルの入出力端子配置の平面図であり、図1(b)は
この回路セルを用いてX軸方向に回路セルを隣接させて
入出力端子間を接続した状態を示す平面図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 (a) is a plan view of the arrangement of input / output terminals of a circuit cell showing a first embodiment of a semiconductor integrated circuit device of the present invention, and FIG. 1 (b) is a plan view of this circuit cell in the X-axis direction. FIG. 4 is a plan view showing a state in which circuit cells are adjacent to each other and the input / output terminals are connected to each other.

【0013】図1(a)を参照すると、回路セル1の左
右の対向する2辺の略中央部に、それぞれ入力端子2、
出力端子3が配置されている。これらの端子の中心部に
回路セル1の縁端が一致するようにそれぞれ配置され
る。
Referring to FIG. 1A, the input terminals 2 and 2 are respectively provided at substantially central portions of the two opposite sides of the circuit cell 1 on the left and right sides.
The output terminal 3 is arranged. The circuit cells 1 are arranged so that the edges of the circuit cells 1 coincide with the central portions of these terminals.

【0014】回路セル1として、例えばインバータ10
0のレイアウトを示した図2を参照すると、このレイア
ウトは公知技術のレイアウト例に対して本発明に適用す
るための入力端子および出力端子の位置を変更した例で
ある。n型基板の例で第1メタル層11aからなる電源
電位線と、第2メタル層11bからなる接地電位線と、
Pチャネル型トランジスタのソース電極を形成するp+
拡散層を第1メタル層11bに接続するコンタクト17
および第1メタル層11bをn+ 拡散層を介して基板に
接続するコンタクト16と、Pチャネル型およびP−w
ell領域14に形成されるnチャネル型の各トランジ
スタのゲート電極を形成する多結晶シリコン層13を入
力端子2に接続するコンタクトと、Pチャネル型トラン
ジスタのドレイン電極を形成するp+ 拡散層およびnチ
ャネル型トランジスタのドレイン電極を形成するn+
散層をそれぞれ第1メタル層11cに接続するコンタク
ト18および20と、第1メタル層11cを第2メタル
層12に接続し出力端子3のコンタクトに導出するため
のスルーホール19と、nチャネル型トランジスタのソ
ース電極を形成するn+ 拡散層を第1メタル層11aに
接続するコンタクト21および第1メタル層11aをp
+ 拡散層を介してP−wellに接続するコンタクト2
2とを有してなる。
As the circuit cell 1, for example, an inverter 10
Referring to FIG. 2 showing a layout of 0, this layout is an example in which the positions of the input terminals and the output terminals for applying the present invention to the layout example of the known art are changed. In the example of the n-type substrate, a power supply potential line made of the first metal layer 11a, a ground potential line made of the second metal layer 11b,
P + forming the source electrode of a P-channel transistor
Contact 17 for connecting the diffusion layer to the first metal layer 11b
And a contact 16 for connecting the first metal layer 11b to the substrate via the n + diffusion layer, a P-channel type and a P-w type.
a contact connecting the polycrystalline silicon layer 13 forming the gate electrode of each n-channel transistor formed in the well region 14 to the input terminal 2, ap + diffusion layer forming the drain electrode of the p-channel transistor, and n. The contacts 18 and 20 respectively connecting the n + diffusion layers forming the drain electrode of the channel type transistor to the first metal layer 11c, and the first metal layer 11c connected to the second metal layer 12 and led to the contact of the output terminal 3. The through hole 19 for connecting the contact, the contact 21 for connecting the n + diffusion layer forming the source electrode of the n-channel transistor to the first metal layer 11a, and the first metal layer 11a are p
+ Contact 2 connecting to P-well via diffusion layer
2 and.

【0015】一方、図1(b)を参照すると、例えば図
1(a)で示したような回路セル1aおよび1bがX軸
方向に隣接して配置されている。この隣接して配置され
た回路セル辺の中央部には、回路セル1aの出力端子3
aと回路セル1bの入力端子3bとで1つの入出力端子
を形成するように配置され、その中心に出力端子3aと
入力端子2bとを接続するコンタクトホール4が形成さ
れている。
On the other hand, referring to FIG. 1B, for example, the circuit cells 1a and 1b as shown in FIG. 1A are arranged adjacent to each other in the X-axis direction. The output terminal 3 of the circuit cell 1a is provided at the center of the side of the circuit cells arranged adjacent to each other.
a and the input terminal 3b of the circuit cell 1b are arranged so as to form one input / output terminal, and a contact hole 4 for connecting the output terminal 3a and the input terminal 2b is formed in the center thereof.

【0016】本発明の特徴とするところは、図2におい
て、回路セル1aおよび1b内の入力端子2a,2b
と、出力端子3a,3bとを、X軸方向に隣接する回路
セル1a,1bの境界領域上に、入力端子3aと出力端
子2bとを異なる層で形成し、回路セルの中心線に対し
て対象の位置に配置したことにある。
The feature of the present invention resides in that in FIG. 2, the input terminals 2a and 2b in the circuit cells 1a and 1b are included.
And the output terminals 3a and 3b are formed in different layers on the boundary area between the circuit cells 1a and 1b adjacent to each other in the X-axis direction, with respect to the center line of the circuit cell. It is located at the target position.

【0017】X軸方向に隣接配置する回路セル1aと1
bとを接続する際に、回路セル1aの出力端子3aと回
路セル1bの入力端子2bとはそれぞれ異なった層で同
じ位置に配置されるため、スルーホール4のみでX方向
に隣接する回路セル1aと1bとを接続することが可能
となる。
Circuit cells 1a and 1 arranged adjacent to each other in the X-axis direction
Since the output terminal 3a of the circuit cell 1a and the input terminal 2b of the circuit cell 1b are arranged at the same position in different layers when connecting with b, the circuit cells adjacent to each other in the X direction only through holes 4 are provided. It becomes possible to connect 1a and 1b.

【0018】例えば図2に示したインバータ100をX
軸方向に隣接して配置した場合の切断線A−Aにおける
断面図を示した図3を参照すると、インバータ100a
および100bは、それぞれ基板上に酸化膜SiO2
介して多結晶シリコン層13が形成されゲート電極を入
力端子2aおよび2bに導出する。
For example, the inverter 100 shown in FIG.
Referring to FIG. 3, which shows a cross-sectional view taken along the section line AA in the case where they are arranged adjacent to each other in the axial direction, referring to FIG.
And 100b, the polycrystalline silicon layer 13 is formed on the substrate via the oxide film SiO 2 , and the gate electrodes are led to the input terminals 2a and 2b.

【0019】この多結晶シリコン層13の上層には酸化
膜SiO2 を介し第1メタル層11が形成され、ドレイ
ン電極をスルーホール19を介してその上層に形成され
た第2メタル層18に接続する。
A first metal layer 11 is formed on the polycrystalline silicon layer 13 via an oxide film SiO 2 , and a drain electrode is connected to a second metal layer 18 formed on the drain electrode via a through hole 19. To do.

【0020】この第1メタル層11の上層に酸化膜Si
2 を介し形成された第2メタル層18は出力端子3a
および3bにそれぞれ導出される。
An oxide film Si is formed on the first metal layer 11.
The second metal layer 18 formed through O 2 has the output terminal 3a.
And 3b respectively.

【0021】これらのインバータ100aおよび100
bを隣接して配置し、インバータ100aの出力端子3
aとインバータ100bの入力端子2bとを接続する場
合は、コンタクトホール4を形成することによりインバ
ータ100bのゲート電極から導出された多結晶シリコ
ン層13と第2メタル層18を接続する。
These inverters 100a and 100
b adjacently arranged, and the output terminal 3 of the inverter 100a
When a is connected to the input terminal 2b of the inverter 100b, the contact hole 4 is formed to connect the polycrystalline silicon layer 13 derived from the gate electrode of the inverter 100b and the second metal layer 18.

【0022】一方、インバータ100bに隣接して配置
されるインバータ100cは、入力端子2cをインバー
タ100bの出力端子3bに接続しない場合の例であ
る。すなわち、隣接して配置されてはいるものの、前述
したコンタクトホール4を形成しないので多結晶シリコ
ン層13と第2メタル層18が接続されることはない。
On the other hand, the inverter 100c arranged adjacent to the inverter 100b is an example in which the input terminal 2c is not connected to the output terminal 3b of the inverter 100b. That is, although they are arranged adjacent to each other, the contact hole 4 described above is not formed, so that the polycrystalline silicon layer 13 and the second metal layer 18 are not connected.

【0023】なお、上述した例では、入力端子を多結晶
シリコンで形成し、出力端子を第2メタル層で形成して
いるが、回路セルのレイアウトを一部変更することによ
り多結晶シリコンと第1メタル層、または第1メタル層
と第2メタル層のそれぞれの組み合せでも実現出来るこ
とは自明である。
In the above-mentioned example, the input terminal is formed of polycrystalline silicon and the output terminal is formed of the second metal layer. However, by partially changing the layout of the circuit cell, polycrystalline silicon and It is obvious that it can be realized by one metal layer or a combination of each of the first metal layer and the second metal layer.

【0024】もし、従来例の回路セルにおいて、回路セ
ル内の入力端子および出力端子が回路セルの中心付近に
位置している場合、隣接配置する回路セル同士の接続に
必要な配線は、最低でも回路セルのX軸方向サイズの
(1/2)×2倍の配線が必要であったのが、本発明で
は全く不要になる。
In the conventional circuit cell, if the input terminal and the output terminal in the circuit cell are located near the center of the circuit cell, the wiring required for connecting adjacent circuit cells is at least The wiring that is (1/2) × 2 times the size of the circuit cell in the X-axis direction is required, but it is completely unnecessary in the present invention.

【0025】よって、従来では必要であったX軸方向に
隣接する回路セルを接続するのに必要な配線面積が不要
となり、他の回路セル間の接続のために使用することが
できる。
Therefore, the wiring area required for connecting the circuit cells adjacent to each other in the X-axis direction, which is conventionally required, becomes unnecessary, and the circuit area can be used for connection between other circuit cells.

【0026】また同時に、隣接するセル間の接続のため
の配線が不要となったのでこの配線に起因した遅延時間
の減少を図ることができる。
At the same time, since a wiring for connecting the adjacent cells is not required, the delay time due to this wiring can be reduced.

【0027】一方、他の回路セルとの接続に関しては、
回路セル1aの出力端子3aと同じ層で形成する配線を
引き出すことにより接続が可能となる。また、隣接する
セル同士を接続しない場合は、入力端子と出力端子を形
成する層が異なるため、端に隣接配置しただけでは接続
されることはない。
On the other hand, regarding the connection with other circuit cells,
Connection is possible by drawing out the wiring formed in the same layer as the output terminal 3a of the circuit cell 1a. Further, when adjacent cells are not connected to each other, the layers forming the input terminal and the output terminal are different from each other, and therefore the cells are not connected only by being arranged adjacent to the end.

【0028】図3は本発明の第2の実施の形態における
回路セルの構造を示し、図4は第2の実施の形態におけ
る回路セルを用いてY軸方向に隣接する回路セルを接続
した半導体装置である。
FIG. 3 shows the structure of a circuit cell according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a semiconductor in which circuit cells adjacent to each other in the Y-axis direction are connected using the circuit cell according to the second embodiment. It is a device.

【0029】図3を参照すると、回路セル5は、X軸方
向に対向する2辺の中央部であって左側の辺の縁端には
入力端子6、右側の辺の縁端には入力端子7が配置さ
れ、Y軸方向に対向する2辺の中央部であって上側の辺
の縁端には入力端子8、右側の辺の縁端には出力端子9
が配置されている。
Referring to FIG. 3, the circuit cell 5 is an input terminal 6 at the edge of the left side and an input terminal at the edge of the right side at the center of the two sides facing in the X-axis direction. 7 is arranged and is an input terminal 8 at the edge of the upper side and an output terminal 9 at the edge of the right side at the center of the two sides facing in the Y-axis direction.
Is arranged.

【0030】一方、図4を参照すると、例えば図3で示
したような回路セル5bおよび8bがY軸方向に隣接し
て配置されている。この隣接して配置された回路セルa
および5bのセル辺の中央部には、回路セル5aの出力
端子9aと回路セル1bの入力端子7bとで1つの入出
力端子を形成するように配置され、その中心に出力端子
9aと入力端子7bとを接続するコンタクトホール10
が形成されている。
On the other hand, referring to FIG. 4, for example, the circuit cells 5b and 8b as shown in FIG. 3 are arranged adjacent to each other in the Y-axis direction. This adjacent circuit cell a
And 5b are arranged at the center of the cell sides so that the output terminal 9a of the circuit cell 5a and the input terminal 7b of the circuit cell 1b form one input / output terminal, and the output terminal 9a and the input terminal are formed at the center thereof. Contact hole 10 for connecting to 7b
Are formed.

【0031】本発明の特徴とするところは、図3におい
ては入力端子7および出力端子9を図4においては入力
端子7aおよび7bと出力端子9aおよび9bとを設け
たことにある。
A feature of the present invention is that the input terminal 7 and the output terminal 9 are provided in FIG. 3 and the input terminals 7a and 7b and the output terminals 9a and 9b are provided in FIG.

【0032】図4において、入力端子7aおよび7bと
出力端子9aおよび9bとを設けることにより、X軸方
向に隣接して配置する回路セルの接続のみでなくY軸方
向に隣接して配置する回路セル5aおよび5bの接続も
スルーホール10のみで行うことが可能となる。
In FIG. 4, by providing the input terminals 7a and 7b and the output terminals 9a and 9b, not only the connection of the circuit cells arranged adjacent to each other in the X-axis direction but also the circuit arranged adjacent to each other in the Y-axis direction. The cells 5a and 5b can be connected only by the through hole 10.

【0033】もし、従来例の回路セルにおいて、回路セ
ル内の入力端子および出力端子が回路セルの中心付近に
位置している場合、隣接して配置する回路セル同士の接
続に必要な配線は、最低でも回路セルのY軸方向サイズ
の(1/2)×2倍の配線長が必要であったのが、本発
明では全く不要になる。
In the conventional circuit cell, if the input terminal and the output terminal in the circuit cell are located near the center of the circuit cell, the wiring required to connect the circuit cells arranged adjacent to each other is: The wiring length of (1/2) × 2 times the size of the circuit cell in the Y-axis direction was required at least, but in the present invention, it is completely unnecessary.

【0034】よって、第1の実施の形態と同様に、従来
では必要であったY軸方向に隣接する回路セルを接続す
るために必要な配線面積が不要となり、他の回路セル間
の接続のために使用することができる。また同時に、隣
接して配置するセル間を接続するための配線に起因する
信号伝播の遅延時間を減少させることができる。
Therefore, as in the first embodiment, the wiring area required for connecting the circuit cells adjacent to each other in the Y-axis direction, which has been conventionally required, becomes unnecessary, and the connection between other circuit cells is eliminated. Can be used for At the same time, it is possible to reduce the signal propagation delay time caused by the wiring for connecting the cells arranged adjacent to each other.

【0035】他の回路セルとの接続に関しては、回路セ
ル5aの出力端子9aと同層で配線を引き出すことによ
り接続が可能となる。また、隣接するセル同士を接続し
ない場合は、入力端子と出力端子を形成する層が異なる
ため、単に隣接配置しただけでは接続されることはな
い。
Regarding the connection with other circuit cells, the connection can be made by drawing out the wiring in the same layer as the output terminal 9a of the circuit cell 5a. Further, when adjacent cells are not connected to each other, the layers forming the input terminal and the output terminal are different from each other, and therefore the cells are not simply connected to each other to be connected.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置は、隣接する回路セル同士の境界領域上に、回路セル
内の入力端子および出力端子を、それぞれ異なる層で形
成し、かつ回路セルのX軸方向の中心線上であって対向
する2辺の縁端部、およびY軸方向の中心線上であって
対向する2辺の縁端部にそれぞれ配置し、それぞれの端
子をスルーホールで接続することにより、従来では必要
であった接続用配線が不要となるため、配線効率の向上
による高集積化と回路セル間接続用配線による信号伝播
の遅延時間を減少させ高速化を図ることができる。
As described above, according to the semiconductor device of the present invention, the input terminal and the output terminal in the circuit cell are formed in different layers on the boundary region between adjacent circuit cells, and the circuit cell is formed. On the center line in the X-axis direction and facing two edges, and on the center line in the Y-axis direction, facing two edges, and connecting the terminals with through holes. By doing so, the connection wiring, which has been conventionally required, is not required, so that it is possible to achieve higher integration by improving the wiring efficiency and reduce the signal propagation delay time by the wiring for connecting circuit cells to achieve higher speed. .

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

【図1】(a)本発明の第1の実施の形態における回路
セルの入出力端子配置を示す平面図である。 (b)図1(a)に示した回路セルを用いてX軸方向に
隣接する回路セルをの入出力端子間を接続した状態の主
要部の平面図である。
FIG. 1A is a plan view showing an input / output terminal arrangement of a circuit cell according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2B is a plan view of a main portion of the circuit cell shown in FIG. 1A, in which the input and output terminals of the circuit cells adjacent in the X-axis direction are connected to each other.

【図2】回路セルのレイアウトの一例を示した平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view showing an example of a layout of circuit cells.

【図3】回路セルを隣接配置したときの入力端子および
出力端子の接続状態と、非接続状態を模式的に示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a connection state and a non-connection state of input terminals and output terminals when circuit cells are arranged adjacent to each other.

【図4】(a)本発明の第2の実施の形態における回路
セルを示す平面図である。 (b)図4(a)に示した回路セルを用いてX軸方向に
隣接する回路セルを接続した半導体集積回路装置の主要
部の平面図である。
FIG. 4A is a plan view showing a circuit cell according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4B is a plan view of a main portion of a semiconductor integrated circuit device in which circuit cells adjacent to each other in the X-axis direction are connected by using the circuit cell shown in FIG.

【図5】(a)連続カラムアレイ型のゲートアレイの平
面図である。 (b)敷き詰め型のゲートアレイの平面図である。
FIG. 5A is a plan view of a continuous column array type gate array. (B) It is a top view of the spread type gate array.

【図6】(a)従来の回路セルの一例を示す平面図であ
る。 (b)従来の回路セルを用いてX軸方向に隣接する回路
セルを接続した半導体集積回路装置の回路セルの主要部
の一例を示す平面図である。
FIG. 6A is a plan view showing an example of a conventional circuit cell. (B) It is a top view which shows an example of the principal part of the circuit cell of the semiconductor integrated circuit device which connected the circuit cell adjacent to the X-axis direction using the conventional circuit cell.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b,5,5a,5b,61,61b 回
路セル 2,2a,2b,6,6a,6b,7,7a,7b,6
2,62a,62b入力端子 3,3a,3b,8,8a,8b,9,9a,9b,6
3,63a,63b出力端子 4 メタル層および多結晶シリコン層接続用のコンタ
クト 19 メタル層相互接続用のスルーホール 14 回路セル接続用の配線 50 連続カラムアレイ型のゲートアレイ 51,56 入出力バッファ 52,57 周辺領域 53,58 回路セル 54,60 内部領域 100 インバータ 100a,100b,100c 模式的な断面図で示
すインバータ
1, 1a, 1b, 5, 5a, 5b, 61, 61b Circuit cells 2, 2a, 2b, 6, 6a, 6b, 7, 7a, 7b, 6
2, 62a, 62b input terminals 3, 3a, 3b, 8, 8a, 8b, 9, 9a, 9b, 6
3, 63a, 63b Output terminal 4 Contact for connecting metal layer and polycrystalline silicon layer 19 Through hole for interconnecting metal layer 14 Wiring for connecting circuit cell 50 Continuous column array type gate array 51, 56 Input / output buffer 52 , 57 Peripheral region 53, 58 Circuit cell 54, 60 Internal region 100 Inverter 100a, 100b, 100c Inverter shown in a schematic sectional view

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平面上のY軸方向の長さが互に等しい矩
形からなる複数の回路セルを有し、かつこれらの回路セ
ルをアレイ状に配置してなるセル列で構成される半導体
集積回路装置において、前記回路セル内の前記入力端子
および前記出力端子を隣接配置する他の回路セルとの境
界領域上であってそれぞれの前記回路セルの中心線を挟
んで対象の位置にある前記回路セル縁端部に配設し、そ
れぞれの前記入力端子および前記出力端子を多結晶シリ
コン層、第1の金属層および第の2金属層のうちの少な
くとも2つの層とを用いて形成したことを特徴とする半
導体集積回路装置。
1. A semiconductor integrated device having a plurality of rectangular circuit cells each having a length equal to each other in the Y-axis direction on a plane and having a plurality of circuit cells arranged in an array. In the circuit device, the circuit located at a target position on a boundary region with another circuit cell in which the input terminal and the output terminal in the circuit cell are adjacently arranged and a center line of each of the circuit cells is sandwiched therebetween. The input terminal and the output terminal are arranged at the cell edge portion and are formed by using at least two layers of a polycrystalline silicon layer, a first metal layer and a second metal layer. A characteristic semiconductor integrated circuit device.
【請求項2】 前記回路セルを複数個X軸方向、Y軸方
向または両方向にそれぞれ隣接配置することによって、
それぞれの前記入力端子および前記出力端子を接続する
ときにのみ、それぞれの端子が前記第1および第2の金
属層であればスルーホール接続し、前記多結晶シリコン
層および前記第1または第2の金属層であればコンタク
ト接続する請求項1記載の半導体集積回路装置。
2. A plurality of the circuit cells are arranged adjacent to each other in the X-axis direction, the Y-axis direction, or both directions,
Only when the respective input terminals and the output terminals are connected, if the respective terminals are the first and second metal layers, the through-hole connection is performed, and the polycrystalline silicon layer and the first or second metal layer are connected. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein contact connection is made with a metal layer.
【請求項3】 平面上のY軸方向の長さが互に等しい矩
形からなる複数の回路セルを有し、かつこの回路セルが
アレイ状に配置されてなるセル列で構成されるとともに
これらの回路セル間の入力端子および出力端子を接続す
る回路セルの多段接続構造において、前記回路セル内の
前記入力端子および前記出力端子が隣接配置される他の
回路セルとの境界領域上であって前記回路セルのX軸方
向またはY軸方向の中心線を挟んで対象の位置にある前
記回路セル縁端部に配設されるとともに、それぞれの前
記入力端子および前記出力端子が多結晶シリコン膜と第
1または第2の金属膜のいずれかとを用いて形成された
回路セルを用い、複数個の前記回路セルをX軸方向、Y
軸方向またはこれら両方向にそれぞれ隣接配置すること
によって、この隣接する一方の前記入力端子と他方の前
記出力端子とを接続するときのみスルーホールまたはコ
ンタクト接続するようにした回路セルの多段接続構造。
3. A plurality of circuit cells each having a rectangular shape whose lengths in the Y-axis direction on the plane are equal to each other, and the circuit cells are arranged in an array and are formed. In a multi-stage connection structure of circuit cells connecting an input terminal and an output terminal between circuit cells, the input terminal and the output terminal in the circuit cell are on a boundary region with another circuit cell adjacently arranged, The input terminal and the output terminal are arranged at the edge portion of the circuit cell at a target position across the center line of the circuit cell in the X-axis direction or the Y-axis direction, and each of the input terminal and the output terminal has a polycrystalline silicon film and A circuit cell formed using either the first or second metal film is used, and a plurality of the circuit cells are arranged in the X-axis direction and Y-axis direction.
A multi-stage connection structure of circuit cells, wherein by arranging them adjacent to each other in the axial direction or both of these directions, a through hole or a contact connection is made only when the adjacent one input terminal and the other output terminal are connected.
JP7341514A 1995-12-27 1995-12-27 Semiconductor integrated circuit device and multi-stage connection structure of its circuit cells Expired - Lifetime JP3019764B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7341514A JP3019764B2 (en) 1995-12-27 1995-12-27 Semiconductor integrated circuit device and multi-stage connection structure of its circuit cells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7341514A JP3019764B2 (en) 1995-12-27 1995-12-27 Semiconductor integrated circuit device and multi-stage connection structure of its circuit cells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09181284A true JPH09181284A (en) 1997-07-11
JP3019764B2 JP3019764B2 (en) 2000-03-13

Family

ID=18346658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7341514A Expired - Lifetime JP3019764B2 (en) 1995-12-27 1995-12-27 Semiconductor integrated circuit device and multi-stage connection structure of its circuit cells

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3019764B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800883B2 (en) 2000-09-21 2004-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CMOS basic cell and method for fabricating semiconductor integrated circuit using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6800883B2 (en) 2000-09-21 2004-10-05 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CMOS basic cell and method for fabricating semiconductor integrated circuit using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3019764B2 (en) 2000-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6635935B2 (en) Semiconductor device cell having regularly sized and arranged features
US6271548B1 (en) Master slice LSI and layout method for the same
US12310103B2 (en) Semiconductor integrated circuit device having standard cells including three dimensional transistors
WO2020110733A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH077143A (en) Double buffer base gate array cell
US4661815A (en) Gate array integrated device having mixed single column type and matrix type arrays
CN101315928B (en) Layout method for integrated circuits with cell metal oxide semiconductors
CN101339947A (en) Semiconductor device
US20220216319A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH058585B2 (en)
US4771327A (en) Master-slice integrated circuit having an improved arrangement of transistor elements for simplified wirings
JPH02152254A (en) Semiconductor integrated circuit device
US5404035A (en) Multi-voltage-level master-slice integrated circuit
US10777579B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
US20250329640A1 (en) Semiconductor integrated circuit device
JPH0558582B2 (en)
TWI864518B (en) Semiconductor structure
JPH06204438A (en) Semiconductor device
US4853562A (en) Programmable logic array using single transistor to generate true or complement signal
JPH09181284A (en) Semiconductor integrated circuit device and multistage connecting structure of its circuit cell
JPH10163458A (en) Clock driver circuit and semiconductor integrated circuit device
JPH0258871A (en) Borderless masterslice semiconductor device
CN218630795U (en) Circuit arrangement structure based on dummy technology and integrated circuit adopting same
JP2004179184A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3980122B2 (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19991207