JPH04180263A - Semiconductor integrated circuit device - Google Patents
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は半導体集積回路装置に係り、特にゲートアレイ
型の半導体集積回路装置(以下、単に「ゲートアレイ」
と称する)に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device, and particularly to a gate array type semiconductor integrated circuit device (hereinafter simply referred to as "gate array").
(referred to as ).
[従来の技術]
従来のこの種のゲートアレイでは、2人力NAND回路
又は4人力NOR回路のように、基本的な回路を構成し
得るように配置された複数個の素子を1つのグループ(
以下、このような素子のグループを「セル」と称する)
とし、このようなセルをアレイ杖に複数並設し、配線工
程にて前記複数個の素子のうちの必要な素子のみを配線
することによって、所望の回路を形成している。第3図
(a)及び(b)は従来のゲートアレイの配置を示し、
夫々配線されたセルアレイの一部の構成例を模式的に示
している。基本セル31〜35は複数の列状に配置され
、これらの列状に配置された基本セル31〜35により
構成された基本セル列の間に配線チャネル36が設けら
れている。基本セル31にはインバータ回路が、基本セ
ル32には2人力NOR回路が、基本セル33には2人
力AND回路が、そして基本セル34には2人力NAN
D回路が夫々セル内に構成されている。基本セル35は
未使用セルである。第3図(a)に示すゲートアレイは
搭載回路規模が大きく、未使用のセルが生じていないゲ
ートアレイの例であり、第3図(b)に示すゲートアレ
イは搭載回路規模が小さく、未使用セル35が多数生じ
ているゲートアレイの例である。[Prior Art] In a conventional gate array of this type, a plurality of elements arranged to form a basic circuit, such as a two-man NAND circuit or a four-man NOR circuit, are grouped together (
(Hereinafter, a group of such elements will be referred to as a "cell")
A desired circuit is formed by arranging a plurality of such cells in parallel on an array rod and wiring only necessary elements among the plurality of elements in a wiring process. FIGS. 3(a) and 3(b) show the arrangement of a conventional gate array,
A partial configuration example of each wired cell array is schematically shown. The basic cells 31 to 35 are arranged in a plurality of rows, and a wiring channel 36 is provided between the basic cell rows constituted by the basic cells 31 to 35 arranged in these rows. The basic cell 31 has an inverter circuit, the basic cell 32 has a two-man power NOR circuit, the basic cell 33 has a two-man power AND circuit, and the basic cell 34 has a two-man power NAN circuit.
A D circuit is configured within each cell. Basic cell 35 is an unused cell. The gate array shown in FIG. 3(a) has a large circuit scale and no unused cells, and the gate array shown in FIG. 3(b) has a small circuit scale and no unused cells. This is an example of a gate array in which a large number of cells 35 are used.
ゲートアレイでは、チップ上に存在する素子数は搭載さ
れる回路の内容に拘らず一定であるが、使用するセルの
数及び各配線層のトータルの配線長は、搭載される回路
により左右される。即ち第3図(a)のように、搭載回
路規模が大きく未使用セルがほとんど生じないようなチ
ップでは、セル内の配線及びセル間の配線に多くの配線
が必要であり、その結果各配線層のトータルの配線長は
長くなる。一方、第3図(b)に示すように、搭載回路
規模が小さく、多数のセルが未使用のまま取り残される
ようなチップでは、セル内配線及びセル間配線にさほど
多くの配線を必要とせず、その結果各配線層のトータル
の配線長は短くなる。In gate arrays, the number of elements on a chip is constant regardless of the content of the circuits installed, but the number of cells used and the total wiring length of each wiring layer depend on the circuits installed. . In other words, as shown in Fig. 3(a), in a chip with a large circuit scale and almost no unused cells, a large number of wirings are required within the cells and between the cells, and as a result, each wiring The total wiring length of the layer becomes longer. On the other hand, as shown in Figure 3(b), in a chip with a small circuit scale and a large number of cells left unused, a large number of intra-cell and inter-cell wiring is not required. As a result, the total wiring length of each wiring layer becomes shorter.
一方、ゲートアレイのような小量多品種の製品の製造に
おいては、製造方法及び製造条件を極力共通化した方が
製造が容易になる。このため、ゲートアレイでは搭載回
路の内容に依存することなく製造方法及び製造条件を配
線工程前までは完全に共通化しており、配線工程におい
ても配線形成用のマスクを除けば、搭載回路に拘らず製
造方法及び製造条件を同一にしている。On the other hand, when manufacturing products such as gate arrays in small quantities and in a wide variety of products, it is easier to manufacture products by standardizing manufacturing methods and manufacturing conditions as much as possible. For this reason, for gate arrays, the manufacturing method and manufacturing conditions are completely standardized up to the wiring process, regardless of the content of the mounted circuit, and even in the wiring process, apart from the mask for wiring formation, there is no dependence on the mounted circuit. First, the manufacturing method and manufacturing conditions are the same.
[発明が解決しようとする課題]
上述したように、従来のゲートアレイでは、チップ上に
存在する素子数は搭載回路に拘らず一定であるが、使用
するセルの位置及び各配線層のトータルの配線長は、搭
載する回路によって左右される。[Problems to be Solved by the Invention] As mentioned above, in conventional gate arrays, the number of elements on a chip is constant regardless of the mounted circuit, but the position of the cells used and the total number of each wiring layer are The wiring length depends on the circuit to be mounted.
一方、メツキにより配線を形成する場合、配線層はメツ
キ時間に比例し、メツキする配線層の配線の表面積に反
比例する。このため、各配線層のトータルの配線長即ち
配線の表面積が搭載する回路によって異なれば、配線の
厚さを搭載回路に拘らず一定にするためには、メツキ時
間を各配線層のトータルの配線長に比例させて変えなけ
ればならず、搭載回路の内容によって製造条件を変化さ
せなければならない。従って、ゲートアレイのような小
量多品種の製造においては、製造工程が複雑化するとい
う問題点があった。逆に、製造条件を搭載回路によらず
一定にすれば、各配線層のトータルな配線長即ち配線の
表面積に反比例して配線層が決定されるため、搭載回路
の内容により配線層が異なってしまうという問題点があ
った。On the other hand, when wiring is formed by plating, the thickness of the wiring layer is proportional to the plating time and inversely proportional to the surface area of the wiring in the wiring layer to be plated. Therefore, if the total wiring length of each wiring layer, that is, the surface area of the wiring, differs depending on the circuit mounted, in order to make the wiring thickness constant regardless of the mounted circuit, the plating time must be adjusted according to the total wiring length of each wiring layer. It must be changed in proportion to the length, and manufacturing conditions must be changed depending on the content of the mounted circuit. Therefore, in the manufacture of a wide variety of products in small quantities, such as gate arrays, there is a problem in that the manufacturing process becomes complicated. Conversely, if the manufacturing conditions are constant regardless of the mounted circuit, the wiring layer will be determined in inverse proportion to the total wiring length of each wiring layer, that is, the surface area of the wiring, so the wiring layer will differ depending on the content of the mounted circuit. There was a problem with it being put away.
また、各配線層のトータルの配線長が短ければ、異なる
層の信号線同士が交差する確率も低(なり、それによっ
て交差配線容量が小さくなる分だけ配線容量が小さくな
る。逆に各配線層のトータルの配線長が長ければ、異な
る層の信号線同士が交差する確率も高くなり、それによ
って交差配線容量が増加する分だけ配線容量が大きくな
る。従って、遅延時間の見積方法を搭載回路の内容を考
慮することなく一定とすると、搭載回路規模によって遅
延時間の見積りと実際の遅延時間との差が生じるという
問題点があった。In addition, if the total wiring length of each wiring layer is short, the probability that signal lines in different layers will cross each other is low (as a result, the wiring capacitance is reduced by the amount of cross wiring capacitance. Conversely, each wiring layer The longer the total wiring length, the higher the probability that signal lines in different layers will cross each other, which increases the wiring capacitance by the amount of cross wiring capacitance.Therefore, the method for estimating delay time is If the delay time is set constant without considering the content, there is a problem that a difference occurs between the estimated delay time and the actual delay time depending on the scale of the installed circuit.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
搭載回路の内容に拘らず各配線層のトータルの配線長を
均一化して、搭載回路の内容に拘らず製造条件を一定と
すること、小量多品種の製品をより容易に製造すること
、及び遅延時間の見積方法を搭載回路の内容及び搭載回
路規模に拘らず一定とすることを可能とするゲートアレ
イを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such problems, and includes:
To make the total wiring length of each wiring layer uniform regardless of the content of the mounted circuit, to make manufacturing conditions constant regardless of the content of the mounted circuit, and to more easily manufacture products of a wide variety of products in small quantities. It is an object of the present invention to provide a gate array that allows a method for estimating delay time to be constant regardless of the content and scale of the mounted circuit.
[課題を解決するための手段]
本発明に係るゲートアレイは、チップ内のいかなる素子
とも接続されず且つ他のいかなる配線とも接続されない
メタライズパターンを持つセルをチップ内に配置するこ
とにより、搭載回路の内容に拘らず各配線層のトータル
の配線長を実質的に均一にすることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] The gate array according to the present invention has a structure in which cells mounted on the chip are arranged in a chip with a metallized pattern that is not connected to any element in the chip or connected to any other wiring. It is characterized in that the total wiring length of each wiring layer is made substantially uniform regardless of the content of the wiring.
[作用]
本発明のゲートアレイにおいては、チップ内のいかなる
素子とも接続されず、且つ他のいかなる配線とも接続さ
れないメタライズパターンを持つセルをチップ内に配置
したので、搭載回路によらず各配線層のトータルの配線
長を実質的に均一にすることができる。従って、搭載回
路の内容に拘らず製造条件を一定とすることが可能であ
り、小量多品種の製品をより容易に製造することが可能
である。また遅延時間の見積方法を搭載回路の内容に拘
らず一定としても、搭載回路規模に依存しない遅延時間
の見積が可能である。[Function] In the gate array of the present invention, cells having a metallized pattern that is not connected to any element in the chip and not connected to any other wiring are arranged in the chip, so that each wiring layer can be connected regardless of the mounted circuit. The total wiring length can be made substantially uniform. Therefore, it is possible to keep the manufacturing conditions constant regardless of the content of the mounted circuit, and it is possible to more easily manufacture a wide variety of products in small quantities. Furthermore, even if the method for estimating the delay time is constant regardless of the content of the mounted circuit, it is possible to estimate the delay time independent of the scale of the mounted circuit.
[実施例コ
以下、添付の図面を参照して、本発明の実施例について
説明する。[Embodiments] Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図は本発明の第1の実施例のゲートアレイの配置と
配線されたセルアレイの一部の構成を模式的に示してい
る。FIG. 1 schematically shows the layout of a gate array and the configuration of a part of a wired cell array in a first embodiment of the present invention.
基本セル11〜15は複数の列状に配置され、これらの
列状に配列された基本セル列の間に配線チャネル16が
設けられている。基本セル11にはインバータ回路が、
基本セル12には2人力NOR回路が、そして基本セル
13には2人力AND回路が夫々セル内に構成されてい
る。基本セル14には、チップ内のいかなる素子とも接
続されず且つ他のいかなる配線とも接続されない配線を
セル内の配線チャネルすべてに配線したダミー配線だけ
が形成されており、この基本セル14は、論理をとらず
電力も消費しないセル(以下、「ダミー配線セル」と称
する)である。基本セル15は未使用セルである。ダミ
ー配線セル14は、本来未使用セル15となるべき部分
に適宜配置される。The basic cells 11 to 15 are arranged in a plurality of columns, and a wiring channel 16 is provided between the basic cells arranged in the columns. The basic cell 11 has an inverter circuit,
The basic cell 12 has a two-man power NOR circuit, and the basic cell 13 has a two-man power AND circuit. In the basic cell 14, only dummy wiring is formed, in which wiring that is not connected to any element in the chip or connected to any other wiring is routed to all the wiring channels in the cell. This is a cell (hereinafter referred to as a "dummy wiring cell") that does not take up much space or consumes power. Basic cell 15 is an unused cell. The dummy wiring cell 14 is appropriately placed in a portion that should originally be an unused cell 15.
搭載回路規模が大きく、回路を実現するために必要なト
ータルの配線長が長い場合は、ダミー配線セル14の数
を少なくシ、逆に搭載回路規模が小さく回路を実現する
ために必要なトータルの配線長が短い場合は、ダミー配
線セル14を数多く配置することにより、搭載回路規模
に拘らず各配線層のトータル配線長を実質的に均一にす
ることが可能である。このようにすることにより各配線
層の配線の表面積が、搭載回路規模に拘らず一定となる
ため、メツキにより配線を形成する場合でも、搭載回路
規模に拘らず製造条件を一定とすることが可能であり、
小量多品種の製品を一層容易に製造することが可能であ
る。なお、本実施例におけるダミー配線セル14の配線
は、セル内の配線チャネル上になくても、また任意の配
線幅としても、セル領域内であれば機能上全く問題はな
い。If the scale of the mounted circuit is large and the total wiring length required to realize the circuit is long, reduce the number of dummy wiring cells 14. Conversely, if the scale of the mounted circuit is small and the total wiring length required to realize the circuit is When the wiring length is short, by arranging a large number of dummy wiring cells 14, it is possible to make the total wiring length of each wiring layer substantially uniform regardless of the scale of the mounted circuit. By doing this, the surface area of the wiring in each wiring layer is constant regardless of the scale of the mounted circuit, so even when wiring is formed by plating, the manufacturing conditions can be kept constant regardless of the scale of the mounted circuit. and
It is possible to manufacture a wide variety of products in small quantities more easily. Note that the wiring of the dummy wiring cell 14 in this embodiment does not have to be on the wiring channel within the cell, and even if the wiring has an arbitrary width, there is no functional problem as long as it is within the cell area.
第2図は本発明の第2の実施例のゲートアレイの配置と
配線されたセルアレイの一部の構成を模式的に示してい
る。FIG. 2 schematically shows the layout of a gate array and the structure of a part of a wired cell array according to a second embodiment of the present invention.
基本セル21〜25は複数の列状に配置され、これらの
列状に配列された基本セル列間に配線チャネル26が設
けられている。基本セル21にはインバータ回路が、基
本セル22には2人力NOR回路が、基本セル23には
2人力AND回路が夫々セル内に構成されている。基本
セル24は、チップ内のいずれの素子とも接続されず且
つ他のいずれの配線とも接続されないダミー配線をセル
内の配線チャネルの一部に形成して構成されたダミー配
線セルであり、論理をとらず電力も消費しない。ダミー
配線セル24は、本来未使用セルとなるべき部分に配置
されている。The basic cells 21 to 25 are arranged in a plurality of columns, and wiring channels 26 are provided between the basic cells arranged in the columns. The basic cell 21 includes an inverter circuit, the basic cell 22 includes a two-person NOR circuit, and the basic cell 23 includes a two-person AND circuit. The basic cell 24 is a dummy wiring cell configured by forming a dummy wiring, which is not connected to any element in the chip or to any other wiring, in a part of the wiring channel in the cell, and is configured to perform logic. It does not consume electricity. The dummy wiring cell 24 is placed in a portion that should originally be an unused cell.
先に述べた第1の実施例におけるダミー配線セル14は
、いずれの素子とも接続されず且つ他のいずれの配線と
も接続されない配線をセル内の配線チャネルすべてに配
線しているため、セル間配線がこのダミー配線セル14
を横切ることができず、セル間配線はダミー配線セル1
4を迂回して配線されるため、配線長が長くなり遅延時
間が増大する場合がある。それに対して、この第2の実
施例ではいずれの素子とも接続されず且つ他のいずれの
配線とも接続されない配線をセル内の配線チャネルの一
部に配線しただけであるため、必要に応じてダミー配線
セル内を通過させるようにセル間配線を設けることがで
きる。このため、ダミー配線セル部を迂回させてセル間
配線を設ける必要がなく、配線長を短くでき、遅延時間
を短縮することが可能である。従って、本実施例では各
配線層のトータルの配線長を均一とすることができるば
かりでなく、その上、ダミー配線上を通過するようにセ
ル間配線を設けることができるため、従来の例及び本発
明の第1の実施例に比して、搭載回路規模に拘らず異な
る層の信号線同士が交差する確率が均一になり易い。従
って、配線の交差容量が均一になるため、配線容量が回
路規模に拘らず一定となる。また、遅延時間の見積方法
を搭載回路によらず一定としても、搭載回路による見積
の差が生じないという利点がある。In the dummy wiring cell 14 in the first embodiment described above, wiring that is not connected to any element or to any other wiring is wired in all the wiring channels in the cell, so that the inter-cell wiring is is this dummy wiring cell 14
The inter-cell wiring is dummy wiring cell 1.
4, the wiring length may become longer and the delay time may increase. On the other hand, in this second embodiment, a wiring that is not connected to any element or to any other wiring is only wired in a part of the wiring channel in the cell, so a dummy wire is used as necessary. Intercell wiring can be provided to pass through the wiring cells. Therefore, it is not necessary to provide inter-cell wiring by detouring the dummy wiring cell portion, and it is possible to shorten the wiring length and shorten the delay time. Therefore, in this embodiment, not only can the total wiring length of each wiring layer be made uniform, but also the inter-cell wiring can be provided so as to pass over the dummy wiring, which is different from the conventional example. Compared to the first embodiment of the present invention, the probability that signal lines in different layers intersect with each other tends to be uniform regardless of the scale of the mounted circuit. Therefore, since the cross capacitance of the wiring becomes uniform, the wiring capacitance becomes constant regardless of the circuit scale. Furthermore, even if the delay time estimation method is constant regardless of the mounted circuit, there is an advantage that there is no difference in estimation depending on the mounted circuit.
[発明の効果コ
以上述べたように、本発明によれば、チップ内のいかな
る素子とも接続されず且つ他のいかなる配線とも接続さ
れないメタライズパターンを持つダミー配線セルを配置
して、搭載回路の内容に拘らず各配線層のトータルの配
線長を均一にすることにより、搭載回路の内容に拘らず
製造条件を一定とすることが可能で、小量多品種の製品
をより容易に製造することが可能で、その上、遅延時間
の見積方法を搭載回路に拘らず一定としても、搭載回路
規模に依存しない遅延時間の見積が可能なゲートアレイ
を提供することができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a dummy wiring cell having a metallized pattern that is not connected to any element in the chip or connected to any other wiring is arranged, and the content of the mounted circuit is Regardless, by making the total wiring length of each wiring layer uniform, it is possible to keep the manufacturing conditions constant regardless of the content of the mounted circuit, making it easier to manufacture a wide variety of products in small quantities. Furthermore, even if the method for estimating delay time is constant regardless of the mounted circuit, it is possible to provide a gate array in which delay time can be estimated without depending on the scale of the mounted circuit.
第1図は本発明の第1の実施例のゲートアレイの配置と
配線されたセルアレイの一部の構成を示す模式図、第2
図は本発明の第2の実施例のゲートアレイの配置と配線
されたセルアレイの一部の構成を示す模式図、第3図は
従来のゲートアレイの配置と配線されたセルアレイの一
部の構成の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the layout of a gate array and the configuration of a part of a wired cell array according to a first embodiment of the present invention;
The figure is a schematic diagram showing the layout of a gate array according to the second embodiment of the present invention and the configuration of a part of the wired cell array, and FIG. 3 is the layout of a conventional gate array and the configuration of a part of the wired cell array. It is a schematic diagram showing an example.
Claims (1)
チップ内の素子及び他の配線のいずれとも接続されない
メタライズパターンを持つセルを配置し、搭載回路に拘
らず各配線層のトータルの配線長を実質的に均一にする
ことを特徴とする半導体集積回路装置。(1) In a gate array type semiconductor integrated circuit device,
A semiconductor integrated circuit characterized by arranging cells having metallized patterns that are not connected to any of the elements or other wiring within the chip, and making the total wiring length of each wiring layer substantially uniform regardless of the mounted circuit. Device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30993590A JPH04180263A (en) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | Semiconductor integrated circuit device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30993590A JPH04180263A (en) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | Semiconductor integrated circuit device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04180263A true JPH04180263A (en) | 1992-06-26 |
Family
ID=17999121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30993590A Pending JPH04180263A (en) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | Semiconductor integrated circuit device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04180263A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5985699A (en) * | 1997-06-09 | 1999-11-16 | Nec Corporation | Method for designing semiconductor integrated circuit |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP30993590A patent/JPH04180263A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5985699A (en) * | 1997-06-09 | 1999-11-16 | Nec Corporation | Method for designing semiconductor integrated circuit |
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