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JPH09181184A - Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same - Google Patents

Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same

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Publication number
JPH09181184A
JPH09181184A JP33839895A JP33839895A JPH09181184A JP H09181184 A JPH09181184 A JP H09181184A JP 33839895 A JP33839895 A JP 33839895A JP 33839895 A JP33839895 A JP 33839895A JP H09181184 A JPH09181184 A JP H09181184A
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JP
Japan
Prior art keywords
wiring
layer
semiconductor integrated
integrated circuit
circuit device
Prior art date
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Application number
JP33839895A
Other languages
Japanese (ja)
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JP3636523B2 (en
Inventor
Kenji Hirose
健志 廣瀬
Ikuo Kudo
郁夫 工藤
Yuujirou Miyairi
裕二朗 宮入
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Hitachi Microcomputer System Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Microcomputer System Ltd
Priority to JP33839895A priority Critical patent/JP3636523B2/en
Priority to TW85103214A priority patent/TW312846B/zh
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層配線構造を有する半導体集積回路装置を
構成する配線の容量を低減する。 【解決手段】 半導体チップ1の回路ブロック2a〜2
eを構成するブロック内配線および回路ブロック2a〜
2eを電気的に接続するブロック間配線において、配線
長が相対的に長くなる配線を上位の配線層に配置し、配
線長が相対的に短くなる配線を下位の配線層に配置し
た。
Kind Code: A1 Abstract: The capacity of wirings constituting a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure is reduced. SOLUTION: Circuit blocks 2a to 2 of a semiconductor chip 1
In-block wiring and circuit blocks 2a to
In the inter-block wiring for electrically connecting 2e, the wiring having a relatively long wiring length is arranged in the upper wiring layer, and the wiring having a relatively short wiring length is arranged in the lower wiring layer.

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
置の製造方法および半導体集積回路装置技術に関し、特
に、多層配線構造を有する半導体集積回路装置の配線設
計技術に適用して有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device and a semiconductor integrated circuit device technique, and more particularly to a technique effectively applied to a wiring design technique of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】多層配線構造は、半導体集積回路形成用
の配線を半導体チップの厚さ方向に多層に積み重ねるこ
とにより、チップサイズの縮小および素子集積度の向上
を実現するとともに、配線の配置の自由度を向上させパ
ターン設計を容易にすることができる技術として重要な
技術である。
2. Description of the Related Art In a multilayer wiring structure, wiring for forming a semiconductor integrated circuit is stacked in multiple layers in the thickness direction of a semiconductor chip to reduce the chip size and improve the degree of integration of elements, and at the same time, to arrange the wiring. This is an important technique that can improve the degree of freedom and facilitate pattern design.

【0003】多層配線構造における配線の配置は、通
常、半導体チップ全体において各配線層の配線の延在方
向(配線チャネルの方向)が画一的に決まっている。各
配線層の配線チャネルの方向は、通常、その直上または
直下の配線層の配線チャネルの方向と交差する方向に設
定されており、半導体チップの全体平面では、配線チャ
ネルが格子状となるように設定されている。
In the wiring arrangement in the multilayer wiring structure, the extending direction of the wiring of each wiring layer (direction of the wiring channel) is generally uniformly determined in the entire semiconductor chip. The direction of the wiring channel of each wiring layer is normally set to intersect with the direction of the wiring channel of the wiring layer immediately above or below the wiring channel, and the wiring channels are arranged in a grid pattern on the entire plane of the semiconductor chip. It is set.

【0004】ところで、本発明者が検討した多層配線技
術は、例えば次のようなものである。まず、4層以上の
多層配線技術においては、未だ標準的な配線方法が確立
されておらず、配線の配置処理に際して、クロック配線
や電源配線等のような特殊な配線を最上位の配線層に配
置するといった個別的な対応が採られる。
By the way, the multilayer wiring technology studied by the present inventor is, for example, as follows. First, in the multi-layer wiring technology of four layers or more, a standard wiring method has not yet been established, and special wiring such as clock wiring or power supply wiring is placed in the uppermost wiring layer during wiring placement processing. Individual correspondence such as placement is taken.

【0005】また、3層配線構造の場合、配線長に関し
てある程度の考慮はなされているが、配線遅延が著しく
問題となることが予想される限られた信号配線を所定の
配線層に優先的に配置するといった個別的な対応が採ら
れているのが実情である。
In the case of the three-layer wiring structure, some consideration is given to the wiring length, but the limited signal wiring, which is expected to cause a significant wiring delay, is given priority to a predetermined wiring layer. The actual situation is that individual arrangements such as placement are taken.

【0006】なお、3層以上の多層配線構造を有する半
導体集積回路装置技術については、例えば特開平4ー1
0624号公報に記載がある。
Regarding the technique of a semiconductor integrated circuit device having a multi-layer wiring structure of three or more layers, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-1
It is described in Japanese Patent No. 0624.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年の半導
体集積回路装置においては、大規模、高集積および高性
能の要求が益々高まっており、これに伴って半導体チッ
プのサイズの縮小とともに、動作周波数の向上や消費電
力低減等のような電気的特性の向上を如何にして実現す
るかが重要な課題となっている。特に、配線の微細化に
伴って配線系が半導体集積回路装置の電気的特性に及ぼ
す影響が大きくなってきており、多層配線構造における
配線を如何に配置するかが重要である。
However, in recent semiconductor integrated circuit devices, demands for large scale, high integration and high performance are increasing more and more, and accordingly, the size of the semiconductor chip is reduced and the operating frequency is increased. It is an important issue how to realize improvement of electric characteristics such as improvement of power consumption and reduction of power consumption. In particular, the influence of the wiring system on the electrical characteristics of the semiconductor integrated circuit device is increasing with the miniaturization of the wiring, and it is important how to arrange the wirings in the multilayer wiring structure.

【0008】本発明の目的は、多層配線構造を有する半
導体集積回路装置を構成する半導体チップの面積を縮小
することのできる技術を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the area of a semiconductor chip which constitutes a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure.

【0009】本発明の他の目的は、多層配線構造を有す
る半導体集積回路装置の動作速度を向上させることので
きる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of improving the operation speed of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure.

【0010】本発明の他の目的は、多層配線構造を有す
る半導体集積回路装置の消費電力を低減させることので
きる技術を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a technique capable of reducing the power consumption of a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure.

【0011】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0013】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
製造方法は、半導体基板上に4層以上の配線層を有する
半導体集積回路装置の配線配置工程において、配線長が
相対的に長くなる配線を、前記配線層における上位の配
線層に優先的に配置し、配線長が相対的に短くなる配線
を、前記配線層における下位の配線層に配置する工程を
有するものである。
That is, according to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the wiring arranging step of the semiconductor integrated circuit device having four or more wiring layers on the semiconductor substrate, the wiring having a relatively long wiring length is formed. The method further includes the step of preferentially arranging the wiring in an upper wiring layer in the wiring layer and arranging a wiring having a relatively short wiring length in a lower wiring layer in the wiring layer.

【0014】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、前記配線長が相対的に長くなる配線の配置に使
用する配線層の数を、前記配線長が相対的に短くなる配
線の配置に使用する配線層の数よりも多くするものであ
る。
In the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention, the number of wiring layers used for arranging the wirings having the relatively long wiring length is set to the wiring arrangement having the relatively short wiring length. This is more than the number of wiring layers used for.

【0015】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、上位の配線層に配置した配線長が相対的に長く
なる配線と同一延在方向の配線を有する配線層を、極力
下位の配線層に配置するものである。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, the wiring layer having the wiring extending in the same extension direction as the wiring arranged in the upper wiring layer and having a relatively long wiring length is formed in the lower wiring as much as possible. It is arranged in layers.

【0016】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、以下の工程を有するものである。
The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention has the following steps.

【0017】(a)複数の回路ブロックのセルを形成す
るセル内配線およびセル端子を第1層配線で形成する工
程。
(A) A step of forming the in-cell wiring and the cell terminal for forming cells of a plurality of circuit blocks by the first layer wiring.

【0018】(b)前記セル端子を、前記複数の回路ブ
ロックの各々の形成条件に応じて、その直上または近傍
に配置した接続孔によって異なる配線層に変更する工
程。
(B) A step of changing the cell terminal to a different wiring layer depending on the formation condition of each of the plurality of circuit blocks, depending on a connection hole arranged immediately above or in the vicinity thereof.

【0019】(c)前記セル端子間を電気的に接続する
ことにより前記複数の回路ブロックを形成する工程。
(C) A step of forming the plurality of circuit blocks by electrically connecting the cell terminals.

【0020】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板に複数の回路ブロックと、その周辺
に配置された外部配線領域とを備え、前記半導体基板上
に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装置の製造
方法であって、前記複数の回路ブロック毎に、各配線層
における配線の延在方向を決めるものである。
Also, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention comprises a semiconductor substrate having a plurality of circuit blocks and external wiring regions arranged around the circuit blocks, and four or more wiring layers are provided on the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having: a method of determining an extending direction of wiring in each wiring layer for each of the plurality of circuit blocks.

【0021】また、本発明の半導体集積回路装置の製造
方法は、半導体基板に複数の回路ブロックと、その周辺
に配置された外部配線領域とを備え、前記半導体基板上
に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装置の製造
方法であって、前記複数の回路ブロックのうち、所定の
回路ブロックの形成領域内における所定の配線層を、前
記複数の回路ブロック間を電気的に接続するブロック間
配線の配置領域として使用するものである。
Also, the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention comprises a plurality of circuit blocks on a semiconductor substrate and external wiring regions arranged around the circuit blocks, and four or more wiring layers are formed on the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a plurality of circuit blocks, wherein a predetermined wiring layer in a formation region of a predetermined circuit block is electrically connected between the plurality of circuit blocks. It is used as a wiring placement area.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する(なお、実施の形態を説明す
るための全図において同一機能を有するものは同一の符
号を付し、その繰り返しの説明は省略する)。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings (note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments. , The repeated explanation is omitted).

【0023】(実施の形態1)図1は本発明の半導体集
積回路装置を構成する半導体チップの全体平面図、図2
は図1の半導体集積回路装置における回路ブロックの要
部拡大平面図、図3および図4は図2の回路ブロックに
おけるセルの平面図、図5〜図7は図3および図4のセ
ルにおけるセル端子の構造を説明するための説明図、図
8は図1の半導体集積回路装置の要部断面図、図9は図
1の半導体集積回路装置の回路ブロックの説明図、図1
0は図9の回路ブロックの要部拡大平面図、図11は図
1の半導体集積回路装置の回路ブロックの説明図、図1
2は回路ブロック面積が増大する問題の説明図、図13
は図11の回路ブロックの要部拡大平面図、図14は図
1の半導体集積回路装置の要部拡大平面図、図15は図
1の半導体集積回路装置の特徴の説明図、図16は図1
の半導体集積回路装置の要部拡大平面図、図17は図1
の半導体集積回路装置の外部配線領域における配線構造
の説明図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is an overall plan view of a semiconductor chip constituting a semiconductor integrated circuit device of the present invention, and FIG.
1 is an enlarged plan view of an essential part of a circuit block in the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1, FIGS. 3 and 4 are plan views of cells in the circuit block of FIG. 2, and FIGS. 5 to 7 are cells in cells of FIGS. 3 and 4. 8 is an explanatory view for explaining the structure of the terminal, FIG. 8 is a cross-sectional view of an essential part of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1, FIG. 9 is an explanatory view of a circuit block of the semiconductor integrated circuit device of FIG.
0 is an enlarged plan view of an essential part of the circuit block of FIG. 9, FIG. 11 is an explanatory view of the circuit block of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1, and FIG.
2 is an explanatory view of a problem that the circuit block area increases, FIG.
11 is an enlarged plan view of an essential part of the circuit block of FIG. 11, FIG. 14 is an enlarged plan view of an essential part of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1, FIG. 15 is an explanatory view of features of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1, and FIG. 1
17 is an enlarged plan view of an essential part of the semiconductor integrated circuit device of FIG.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a wiring structure in an external wiring area of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【0024】本実施の形態1においては、本発明を、例
えば4層配線構造を有するマイクロプロセッサに適用し
た場合について説明する。このマイクロプロセッサが形
成された半導体チップを図1に示す。なお、図1におい
ては、図1の横方向をX、図1の縦方向をYとする。
In the first embodiment, the case where the present invention is applied to, for example, a microprocessor having a four-layer wiring structure will be described. A semiconductor chip in which this microprocessor is formed is shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal direction of FIG. 1 is X and the vertical direction of FIG. 1 is Y.

【0025】半導体チップ1に形成されたマイクロプロ
セッサは、例えば階層的な配置手法によって設計され、
その主面に配置された複数の回路ブロック2a〜2eの
集合によって形成されている。なお、図1には代表的な
回路ブロック2a〜2eを一例として示している。ま
た、各回路ブロック2a〜2eの角部の黒く塗りつぶさ
れた小四角形P0 はブロックの原点を示している。
The microprocessor formed on the semiconductor chip 1 is designed by, for example, a hierarchical arrangement method,
It is formed by a set of a plurality of circuit blocks 2a to 2e arranged on the main surface. Note that FIG. 1 shows representative circuit blocks 2a to 2e as an example. Further, a small square P0 filled in with black at the corner of each circuit block 2a to 2e indicates the origin of the block.

【0026】各回路ブロック2a〜2eは外部配線領域
3を隔てて配置されている。この外部配線領域3は、主
としてブロック間配線領域とブロック・外部端子間配線
領域とに大別される。
The circuit blocks 2a to 2e are arranged with an external wiring region 3 interposed therebetween. The external wiring area 3 is mainly divided into an inter-block wiring area and a block / external terminal wiring area.

【0027】このブロック間配線領域は、回路ブロック
2a〜2e間を電気的に接続するブロック間配線の配置
領域である。また、ブロック・外部端子間配線領域は、
回路ブロック2a〜2eと、半導体チップ1の外周近傍
のボンディングパッドBPとを電気的に接続する配線の
配置領域である。
The inter-block wiring area is an arrangement area of inter-block wiring that electrically connects the circuit blocks 2a to 2e. In addition, the wiring area between the block and the external terminal is
This is an arrangement area of wirings that electrically connect the circuit blocks 2a to 2e and the bonding pads BP near the outer periphery of the semiconductor chip 1.

【0028】なお、ボンディングパッドBPは、半導体
チップ1に形成されたマイクロプロセッサの外部端子で
あり、ボンディングワイヤを通じてパッケージのリード
と電気的に接続され、このリードを通じて外部装置と電
気的に接続されるようになっている。
The bonding pad BP is an external terminal of the microprocessor formed on the semiconductor chip 1, is electrically connected to a lead of the package through a bonding wire, and is electrically connected to an external device through this lead. It is like this.

【0029】図1の左上部に配置された回路ブロック2
aには、例えばキャッシュコントローラが形成されてい
る。キャッシュコントローラは、キャッシュメモリの動
作を制御する回路である。この回路ブロック2aは、図
1の横方向Xに沿って延在するような長方形状に形成さ
れている。
The circuit block 2 arranged in the upper left portion of FIG.
For example, a cache controller is formed in a. The cache controller is a circuit that controls the operation of the cache memory. The circuit block 2a is formed in a rectangular shape extending along the lateral direction X in FIG.

【0030】図1の左中央部に配置された回路ブロック
2bには、例えばキャッシュメモリが形成されている。
キャッシュメモリは、小容量の高速メモリであり、CP
U(Central Processing Unit )と、メインの大容量メ
モリとの間に介在されている。
A cache memory, for example, is formed in the circuit block 2b arranged at the left center of FIG.
The cache memory is a small-capacity high-speed memory,
It is interposed between a U (Central Processing Unit) and the main mass memory.

【0031】図1の左下部に配置された回路ブロック2
cには、例えばバスコントローラが形成されている。バ
スコントローラは、CPUから受け取った情報を基に、
これをデコードし、システムのコントロール信号の一部
をCPUに代わって出力する回路である。この回路ブロ
ック2cは、図1の横方向Xに沿って延在するような長
方形状に形成されている。
A circuit block 2 arranged at the lower left of FIG.
For example, a bus controller is formed in c. The bus controller, based on the information received from the CPU,
This is a circuit that decodes this and outputs a part of the system control signal instead of the CPU. The circuit block 2c is formed in a rectangular shape extending along the horizontal direction X in FIG.

【0032】図1の右上部に配置された回路ブロック2
d1,2d2 は、CPUを構成する回路ブロックであり、
いずれも図1の縦方向Yに沿って延在するような長方形
状に形成されている。
The circuit block 2 arranged in the upper right part of FIG.
d1 and 2d2 are circuit blocks constituting the CPU,
Both are formed in a rectangular shape extending along the vertical direction Y of FIG.

【0033】回路ブロック2d1 には、CPUの演算制
御回路が形成されている。演算制御回路は、主としてC
PUの演算処理回路の動作手順を制御する回路である。
An arithmetic control circuit for the CPU is formed in the circuit block 2d1. The arithmetic control circuit is mainly C
It is a circuit that controls the operation procedure of the arithmetic processing circuit of the PU.

【0034】また、回路ブロック2d2 には、CPUの
演算処理回路が形成されている。演算処理回路は、主と
して入力されたデータに四則演算等を施すことにより所
定の結果を得る回路である。
Further, in the circuit block 2d2, an arithmetic processing circuit of the CPU is formed. The arithmetic processing circuit is a circuit that obtains a predetermined result mainly by performing four arithmetic operations or the like on input data.

【0035】図1の右下部に配置された回路ブロック2
eには、例えばクロックジェネレータが形成されてい
る。クロックジェネレータは、クロック信号を発生する
回路であり、このクロック信号によってマイクロプロセ
ッサ全体の同期が取られている。この回路ブロック2e
は、図1の縦方向Yに延在するような長方形状に形成さ
れている。
Circuit block 2 arranged in the lower right part of FIG.
For example, a clock generator is formed in e. The clock generator is a circuit that generates a clock signal, and the entire microprocessor is synchronized by this clock signal. This circuit block 2e
Are formed in a rectangular shape extending in the vertical direction Y of FIG.

【0036】各回路ブロック2a〜2eの分割単位、分
割数、位置および形状等は、予め用意されているセル・
ライブラリの内容やフロアプランの方式によって決定さ
れている。なお、このフロアプラン処理では、例えばチ
ップサイズが最小となるように、また、ブロック間信号
のタイミングが最適となるようにチップレイアウトの全
体構成が決められている。
The division unit, the number of divisions, the position, the shape, etc. of each of the circuit blocks 2a to 2e are the cells prepared in advance.
It is determined by the contents of the library and the floor plan method. In this floorplan processing, for example, the overall configuration of the chip layout is determined so that the chip size is minimized and the timing of inter-block signals is optimized.

【0037】このような回路ブロック2a〜2eの各々
には、各回路機能を実現するのに必要な複数のセルが配
置されており、各回路ブロック2a〜2eは、そのセル
間をブロック内配線によって電気的に接続することによ
って形成されている。
A plurality of cells required to realize each circuit function are arranged in each of the circuit blocks 2a to 2e, and each circuit block 2a to 2e has an intra-block wiring between the cells. It is formed by electrically connecting.

【0038】このセルは、回路ブロック等を階層設計す
る際の設計最小単位であり、通常は、例えばNAND回
路、NOR回路またはインバータ回路等のような論理設
計の最小単位と対応している。また、ブロック内配線
は、セル間を電気的に接続することによって所定の回路
機能の回路ブロックを形成する配線である。
This cell is a minimum design unit when hierarchically designing a circuit block or the like, and usually corresponds to a minimum unit of logic design such as a NAND circuit, a NOR circuit or an inverter circuit. The intra-block wiring is a wiring that forms a circuit block having a predetermined circuit function by electrically connecting the cells.

【0039】ここで、このような回路ブロック2a〜2
eの代表として回路ブロック2cの構成を図2に示す。
なお、図1の他の回路ブロック2a, 2b, 2d1,2d
2,2eも基本的に同じ構成となっている。ただし、回路
ブロック2d1,2d2 は、図2を90度回転させた状態
になっている。また、図2の横方向Xおよび縦方向Yは
図1の横方向Xおよび縦方向Yと合うように記してあ
る。
Here, such circuit blocks 2a to 2
FIG. 2 shows the configuration of the circuit block 2c as a representative of e.
The other circuit blocks 2a, 2b, 2d1, 2d in FIG.
2, 2e basically have the same structure. However, the circuit blocks 2d1 and 2d2 are in a state in which FIG. 2 is rotated by 90 degrees. Further, the horizontal direction X and the vertical direction Y in FIG. 2 are described so as to match the horizontal direction X and the vertical direction Y in FIG.

【0040】回路ブロック2c内には、図2の横方向X
に沿って延在するセル列4が、内部配線領域5を隔てて
図2の縦方向Yに沿って複数配置されている。各セル列
4には、その延在方向に沿って大小大きさの異なる複数
のセル4aが隣接した状態で配置されている。内部配線
領域5は、セル4a間を電気的に接続するブロック内配
線MLを配置するための領域である。
In the circuit block 2c, the horizontal direction X in FIG.
A plurality of cell columns 4 extending along the vertical direction Y are arranged along the vertical direction Y in FIG. A plurality of cells 4a having different sizes are arranged adjacent to each other in each cell row 4 along the extending direction thereof. The internal wiring region 5 is a region for arranging the intra-block wiring ML that electrically connects the cells 4a.

【0041】次に、このセル4aの一例を図3および図
4に示す。なお、図3および図4は同じセル4aの平面
図であるが、図面を見易くするため、異なる段階での平
面図を示している。すなわち、図3はゲート電極を形成
した段階の平面図を示し、図4は第1配線層を形成した
段階の平面図を示している。
Next, an example of this cell 4a is shown in FIGS. 3 and 4 are plan views of the same cell 4a, the plan views are shown at different stages for easy understanding of the drawings. That is, FIG. 3 shows a plan view at the stage of forming the gate electrode, and FIG. 4 shows a plan view at the stage of forming the first wiring layer.

【0042】このセル4aには、nチャネル形のMOS
・FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect T
ransistor ;以下、単にnMOSという)6nと、pチ
ャネル形のMOS・FET(以下、単にpMOSとい
う)6pとが複数配置されている。これらnMOS6n
およびpMOS6pによって、例えばCMOS(Compli
mentary MOS )回路が形成されている。
The cell 4a includes an n-channel type MOS.
・ FET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect T
A plurality of ransistors (hereinafter, simply referred to as nMOS) 6n and a plurality of p-channel type MOS • FETs (hereinafter, simply referred to as pMOS) 6p are arranged. These nMOS6n
And pMOS6p, for example, CMOS (Compli
mentary MOS) circuit is formed.

【0043】nMOS6nのソース・ドレイン領域を形
成する半導体領域6nLは、例えばn形不純物のリンま
たはヒ素(As)が含有される矩形状の領域によって形
成されている。また、pMOS6pのソース・ドレイン
領域を形成する半導体領域6pL は、例えばp形不純物
のホウ素が含有される矩形状の領域によって形成されて
いる。
The semiconductor region 6nL forming the source / drain region of the nMOS 6n is formed by a rectangular region containing, for example, n-type impurity phosphorus or arsenic (As). Further, the semiconductor region 6pL forming the source / drain region of the pMOS 6p is formed by a rectangular region containing, for example, p-type impurity boron.

【0044】nMOS6nおよびpMOS6pのゲート
電極6ng,6pgは、例えば図3および図4の縦方向
に延在するような長方形状に形成され、CMOS回路を
形成するために、互いに一体的に成形され電気的に接続
されている。なお、ゲート電極6ng,6pgの接続部
分は、幅広に成形されており、ゲート引出し電極6gと
なっている。
The gate electrodes 6ng and 6pg of the nMOS 6n and the pMOS 6p are formed, for example, in a rectangular shape extending in the vertical direction of FIGS. 3 and 4, and are integrally formed with each other to form a CMOS circuit. Connected to each other. In addition, the connection portion of the gate electrodes 6ng and 6pg is formed to be wide and serves as a gate lead electrode 6g.

【0045】これらnMOS6nおよびpMOS6pの
ソース、ドレインおよびゲート電極は第1層配線ML1
によって引き出され、適宜電気的に接続されて所定の基
本的な回路機能を有するセル4aが形成されている。す
なわち、セル4aの内部回路は、第1層配線ML1 によ
って形成されている。この第1層配線ML1 は、ブロッ
ク内配線の一部を構成している。
The source, drain and gate electrodes of these nMOS 6n and pMOS 6p are the first layer wiring ML1.
A cell 4a having a predetermined basic circuit function is formed by being drawn out and electrically connected as appropriate. That is, the internal circuit of the cell 4a is formed by the first layer wiring ML1. The first layer wiring ML1 constitutes a part of the intra-block wiring.

【0046】なお、図4においては、図面を見易くする
ため、第1層配線ML1 に斜線を付す。また、VDDは電
源電位を示し、VSSは接地電位を示している。また、V
IA1 は第1層配線ML1 とnMOS6nおよびpMO
S6pの電極部とを電気的に接続するための接続孔を示
している。
Incidentally, in FIG. 4, the first layer wiring ML1 is hatched in order to make the drawing easy to see. Further, VDD indicates a power supply potential and VSS indicates a ground potential. Also, V
IA1 is the first layer wiring ML1 and nMOS 6n and pMO
The connection hole for electrically connecting with the electrode part of S6p is shown.

【0047】次に、このセル4aの電極引出し用の端子
構造を図5〜図7によって説明する。
Next, the terminal structure for leading out the electrode of the cell 4a will be described with reference to FIGS.

【0048】図5に示すように、セル端子CTは、セル
4aの縦方向Yの長さを2分する直線近傍に配置されて
いる。これは、セル端子CTの配置に規則性を持たせる
ことにより、配線設置処理をし易くするためである。
As shown in FIG. 5, the cell terminal CT is arranged near a straight line that bisects the length of the cell 4a in the vertical direction Y. This is because the arrangement of the cell terminals CT has regularity to facilitate the wiring installation process.

【0049】このセル端子CTは、所定の回路ブロック
等を設計するためにセル4aを上位の階層から参照する
際、セル4aのインターフェイス部となる部分である。
例えば2入力NANDの場合には、2つの入力信号端子
と、1つの出力信号端子とが、このセル端子CTに対応
している。本実施の形態1においては、このセル端子C
Tが、例えば第1層配線ML1 によって形成されてい
る。
The cell terminal CT is a portion which serves as an interface portion of the cell 4a when the cell 4a is referred to from a higher hierarchy in order to design a predetermined circuit block or the like.
For example, in the case of a 2-input NAND, two input signal terminals and one output signal terminal correspond to this cell terminal CT. In the first embodiment, this cell terminal C
T is formed by, for example, the first layer wiring ML1.

【0050】セル4a間の結線は、このセル端子CT間
を電気的に接続することにより行われている。このよう
なセル4a間の配線状況は、採用する配線層数や配線構
造によって異なるが、本実施の形態1においては、この
セル端子CTを配線レイアウト設計の段階においてセル
4a内の回路とは無関係に取り出せるようになっている
ため、セル構造自体は共通化することができ、セル・ラ
イブラリを一本化することが可能となっている。具体的
には、配線処理に際して、各セル端子CTの直上または
近傍に、セル4a間を電気的に接続するための接続孔を
設け、その接続孔間を接続するようにする。
The connection between the cells 4a is made by electrically connecting the cell terminals CT. The wiring condition between the cells 4a varies depending on the number of wiring layers and the wiring structure adopted, but in the first embodiment, this cell terminal CT is unrelated to the circuit in the cell 4a at the stage of wiring layout design. The cell structure itself can be shared and the cell library can be integrated. Specifically, in the wiring process, connection holes for electrically connecting the cells 4a are provided immediately above or in the vicinity of the cell terminals CT, and the connection holes are connected.

【0051】例えば図6に示すように、図6の横方向X
に延在する配線として第1層配線ML1 および第4層配
線ML4 を使用し、図6の縦方向Yに延在する配線とし
て第2層配線ML2 および第3層配線ML3 を使用する
場合には、セル端子CT直上に、第1層配線ML1 と第
2層配線ML2 とを電気的に接続する接続孔VIA21
と、第1層配線ML1 と第3層配線ML3 とを電気的に
接続する接続孔VIA31とを配置することで実現する。
セル端子CTの無い領域は、二点鎖線で示すような第2
層配線ML2 または第3層配線ML3 の配置領域とな
る。
For example, as shown in FIG. 6, the horizontal direction X in FIG.
When the first layer wiring ML1 and the fourth layer wiring ML4 are used as the wirings extending in the vertical direction and the second layer wiring ML2 and the third layer wiring ML3 are used as the wirings extending in the vertical direction Y in FIG. , A connection hole VIA21 that electrically connects the first layer wiring ML1 and the second layer wiring ML2 directly above the cell terminal CT.
And a connection hole VIA31 for electrically connecting the first layer wiring ML1 and the third layer wiring ML3.
The area where the cell terminal CT is not present is the second area as shown by the chain double-dashed line.
It becomes an arrangement region of the layer wiring ML2 or the third layer wiring ML3.

【0052】また、図6には示さないが、図6の横方向
Xに延在する配線として第2層配線および第4層配線を
使用し、図6の縦方向Yに延在する配線として第3層配
線を使用する場合には、セル端子直上に、第1層配線と
第3層配線とを電気的に接続する接続孔を配置すること
で実現する。
Although not shown in FIG. 6, the second layer wiring and the fourth layer wiring are used as the wirings extending in the horizontal direction X of FIG. 6, and the wirings extending in the vertical direction Y of FIG. 6 are used. When the third layer wiring is used, it is realized by arranging a connection hole for electrically connecting the first layer wiring and the third layer wiring directly above the cell terminal.

【0053】また、図6には示さないが、図6の横方向
Xに延在する配線として第1層配線および第3層配線を
使用し、図6の縦方向Yに延在する配線として第2層配
線を使用する場合には、セル端子直上に、第1層配線と
第2層配線とを電気的に接続する接続孔とを配置するこ
とで実現する。
Although not shown in FIG. 6, the first layer wiring and the third layer wiring are used as the wirings extending in the horizontal direction X of FIG. 6, and the wirings extending in the vertical direction Y of FIG. 6 are used. When the second layer wiring is used, it is realized by arranging a connection hole that electrically connects the first layer wiring and the second layer wiring directly above the cell terminal.

【0054】なお、図6においては、図面を見易くする
ために、第1層配線ML1 以外の各層の配線にハッチン
グを付す。また、VIA43は、第4層配線ML4 と第3
層配線ML3 とを接続するための接続孔である。
In FIG. 6, the wirings of the respective layers other than the first layer wiring ML1 are hatched in order to make the drawing easy to see. The VIA 43 is connected to the fourth layer wiring ML4 and the third layer wiring ML4.
This is a connection hole for connecting to the layer wiring ML3.

【0055】このような接続孔の断面構造を図7に模式
的に示す。各配線層間は、1つの接続孔VIAによって
電気的に接続される。例えばセル端子CTを第1層配線
ML1 から第3層配線ML3 に変更するには、すなわ
ち、図6の接続孔VIA31を実現するには、第1層配線
ML1 と第2層配線ML2 とを接続する接続孔VIA2
1上に、第2層配線ML2 と第3層配線ML3 とを接
続する接続孔VIA32を設けて実現する。
A cross-sectional structure of such a connection hole is schematically shown in FIG. Each wiring layer is electrically connected by one connection hole VIA. For example, in order to change the cell terminal CT from the first layer wiring ML1 to the third layer wiring ML3, that is, to realize the connection hole VIA31 of FIG. 6, the first layer wiring ML1 and the second layer wiring ML2 are connected. Connection hole VIA2
This is realized by providing a connection hole VIA32 for connecting the second layer wiring ML2 and the third layer wiring ML3 on the first layer.

【0056】また、例えばセル端子CTを第1層配線M
L1 から第4層配線ML4 に変更するには、第1層配線
ML1 と第2層配線ML2 とを接続する接続孔VIA21
上に、第2層配線ML2 と第3層配線ML3 とを接続す
る接続孔VIA32を設け、さらに、その上に第3層配線
ML3 と第4層配線ML4 とを接続する接続孔VIA43
を設けて実現する。
Further, for example, the cell terminal CT is connected to the first layer wiring M.
To change from L1 to the fourth layer wiring ML4, a connection hole VIA21 for connecting the first layer wiring ML1 and the second layer wiring ML2.
A connection hole VIA32 for connecting the second-layer wiring ML2 and the third-layer wiring ML3 is provided above the connection hole VIA43 for connecting the third-layer wiring ML3 and the fourth-layer wiring ML4.
It is realized by providing.

【0057】このように、セル端子CTを第1層配線M
L1 で形成し、配線処理中に接続孔VIAをセル端子C
Tの直上に配置することにより、配線スタイルが変わる
度にそれに合ったセル端子層を有するようなセルを用意
する必要が無くなり、1つのセル・ライブラリで種々の
配線スタイルに対応することが可能となっている。
In this way, the cell terminal CT is connected to the first layer wiring M.
L1 to form a connection hole VIA in the cell terminal C during wiring processing.
By arranging just above T, it is not necessary to prepare a cell having a cell terminal layer suitable for each time the wiring style changes, and one cell library can support various wiring styles. Has become.

【0058】また、図7から判るように、第1層配線M
L1 と第3層配線ML3 とを電気的に接続する接続孔V
IA上は、第4層配線ML4 の配線領域として使用可能
であり、第1層配線ML1 と第2層配線ML2 とを電気
的に接続する接続孔VIA上は、第3層配線ML3 の配
線領域として使用可能である。
As can be seen from FIG. 7, the first layer wiring M
Connection hole V for electrically connecting L1 and the third layer wiring ML3
The wiring area of the fourth layer wiring ML4 can be used on the IA, and the wiring area of the third layer wiring ML3 can be used on the connection hole VIA that electrically connects the first layer wiring ML1 and the second layer wiring ML2. Can be used as.

【0059】次に、このセル4aを含む半導体チップ1
(図1参照)の要部断面図を図8に示す。
Next, a semiconductor chip 1 including this cell 4a
FIG. 8 shows a cross-sectional view of the main part (see FIG. 1).

【0060】半導体チップ1を構成する半導体基板1s
は、例えばp- 形のシリコン(Si)単結晶からなり、
その上部には、例えば二酸化シリコン(SiO2 )から
なる素子分離用のフィールド絶縁膜7が形成されてい
る。
Semiconductor substrate 1s constituting the semiconductor chip 1
Consists of, for example, p-type silicon (Si) single crystal,
A field insulating film 7 for element isolation made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ) is formed on the upper portion thereof.

【0061】半導体基板1sの上部には、pウエルPW
およびnウエルNWが形成されている。このpウエルP
Wには、例えばp形不純物のホウ素が導入されている。
また、nウエルNWには、例えばn形不純物のリンまた
はAsが導入されている。
A p-well PW is formed on the semiconductor substrate 1s.
And an n well NW are formed. This p-well P
For example, p-type impurity boron is introduced into W.
Further, for example, n-type impurity phosphorus or As is introduced into the n-well NW.

【0062】そして、このpウエルPW上およびnウエ
ルNW上には、それぞれnMOS6nおよびpMOS6
pが形成されている。
On the p well PW and the n well NW, nMOS 6n and pMOS 6 are respectively provided.
p is formed.

【0063】これらのnMOS6nおよびpMOS6p
によって、CMOS(Complimentary MOS )回路が形成
され、所定の回路機能を有するセル等が形成されてい
る。
These nMOS 6n and pMOS 6p
Thus, a CMOS (Complimentary MOS) circuit is formed, and cells having a predetermined circuit function are formed.

【0064】nMOS6nは、pウエルPWの上部に互
いに離間して形成された一対の半導体領域6nLと、半
導体基板1s上に形成されたゲート絶縁膜6niと、そ
の上に形成されたゲート電極6ngとを有している。
The nMOS 6n includes a pair of semiconductor regions 6nL formed above the p well PW and separated from each other, a gate insulating film 6ni formed on the semiconductor substrate 1s, and a gate electrode 6ng formed thereon. have.

【0065】半導体領域6nLは、nMOS6nのソー
ス・ドレイン領域を形成するための領域であり、低不純
物濃度領域6nL1 と、高不純物濃度領域6nL2 とを
有し、例えばn形不純物のリンまたはAsが含有され形
成されている。なお、この半導体領域6nLの間にnM
OS6nのチャネル領域が形成される。
The semiconductor region 6nL is a region for forming source / drain regions of the nMOS 6n, has a low impurity concentration region 6nL1 and a high impurity concentration region 6nL2, and contains, for example, n-type impurity phosphorus or As. Formed. In addition, between the semiconductor region 6 nL, nM
A channel region of OS6n is formed.

【0066】ゲート絶縁膜6niは、例えばSiO2
らなる。また、ゲート電極6ngは、例えば低抵抗ポリ
シリコンからなる。ただし、ゲート電極6ngは、低抵
抗ポリシリコンの単体膜で形成されることに限定される
ものではなく、例えば低抵抗ポリシリコン膜上にシリサ
イド膜を堆積した積層膜で形成しても良い。
The gate insulating film 6ni is made of, for example, SiO 2 . The gate electrode 6ng is made of, for example, low resistance polysilicon. However, the gate electrode 6ng is not limited to be formed of a single film of low resistance polysilicon, and may be formed of, for example, a laminated film in which a silicide film is deposited on the low resistance polysilicon film.

【0067】ゲート電極6ngの上面には、例えばSi
2 からなるキャップ絶縁膜8が形成されている。ま
た、ゲート電極6ngおよびキャップ絶縁膜8の表面に
は、例えば窒化シリコンからなる保護膜9が形成されて
いる。この保護膜9は、nMOS6nの特性変動を抑え
る機能を有している。さらに、保護膜9の側面には、例
えばSiO2 からなるサイドウォール10が形成されて
いる。
On the upper surface of the gate electrode 6ng, for example, Si
A cap insulating film 8 made of O 2 is formed. A protective film 9 made of, for example, silicon nitride is formed on the surfaces of the gate electrode 6ng and the cap insulating film 8. The protective film 9 has a function of suppressing the characteristic variation of the nMOS 6n. Further, a sidewall 10 made of, for example, SiO 2 is formed on the side surface of the protective film 9.

【0068】pMOS6pは、nウエルNWの上部に互
いに離間して形成された一対の半導体領域6pLと、半
導体基板1s上に形成されたゲート絶縁膜6piと、そ
の上に形成されたゲート電極6pgとを有している。
The pMOS 6p includes a pair of semiconductor regions 6pL formed above the n well NW and spaced from each other, a gate insulating film 6pi formed on the semiconductor substrate 1s, and a gate electrode 6pg formed thereon. have.

【0069】半導体領域6pLは、pMOS6pのソー
ス・ドレイン領域を形成するための領域であり、低不純
物濃度領域6pL1 と、高不純物濃度領域6pL2 とを
有し、例えばp形不純物のホウ素が含有され形成されて
いる。なお、この半導体領域6pLの間にpMOS6p
のチャネル領域が形成される。また、低不純物濃度領域
6pL1 の下部に存在する半導体領域11aは、pMO
S6pのパンチスルーを防止するためのパンチスルース
トッパである。
The semiconductor region 6pL is a region for forming source / drain regions of the pMOS 6p, has a low impurity concentration region 6pL1 and a high impurity concentration region 6pL2, and is formed by containing, for example, p-type impurity boron. Has been done. The pMOS 6p is provided between the semiconductor regions 6pL.
Is formed. In addition, the semiconductor region 11a existing under the low impurity concentration region 6pL1 is pMO.
This is a punch-through stopper for preventing punch-through in S6p.

【0070】ゲート絶縁膜6piは、例えばSiO2
らなる。また、ゲート電極6pgは、例えば低抵抗ポリ
シリコンからなる。ただし、ゲート電極6pgは、低抵
抗ポリシリコンの単体膜で形成されることに限定される
ものではなく、例えば低抵抗ポリシリコン膜上にシリサ
イド膜を堆積した積層膜で形成しても良い。
The gate insulating film 6pi is made of, for example, SiO 2 . The gate electrode 6pg is made of, for example, low resistance polysilicon. However, the gate electrode 6pg is not limited to being formed of a single film of low resistance polysilicon, and may be formed of, for example, a laminated film in which a silicide film is deposited on the low resistance polysilicon film.

【0071】ゲート電極6pgの上面には、例えばSi
2 からなるキャップ絶縁膜8が形成されている。ま
た、ゲート電極6pgおよびキャップ絶縁膜8の表面に
は、例えば窒化シリコンからなる保護膜9が形成されて
いる。この保護膜9は、pMOS6pの特性変動を抑え
る機能を有している。さらに、保護膜9の側面には、例
えばSiO2 からなるサイドウォール10が形成されて
いる。
On the upper surface of the gate electrode 6pg, for example, Si
A cap insulating film 8 made of O 2 is formed. A protective film 9 made of, for example, silicon nitride is formed on the surfaces of the gate electrode 6pg and the cap insulating film 8. The protective film 9 has a function of suppressing the characteristic variation of the pMOS 6p. Further, a sidewall 10 made of, for example, SiO 2 is formed on the side surface of the protective film 9.

【0072】このような半導体基板1s上には、例えば
SiO2 からなる層間絶縁膜12aが堆積されており、
これによって、nMOS6nおよびpMOS6pが被覆
されている。
On such a semiconductor substrate 1s, an interlayer insulating film 12a made of, for example, SiO 2 is deposited,
As a result, the nMOS 6n and the pMOS 6p are covered.

【0073】この層間絶縁膜12aの厚さは、例えば0.
60μm程度である。この層間絶縁膜12aの上面は、
例えばCMP(Chemical Mechanical Polishing )処
理、エッチバック処理またはリフロ平坦化処理等によっ
て平坦化されており、その上面には、例えばアルミニウ
ム(Al)−Si−銅(Cu)合金からなる第1層配線
ML1 が形成されている。
The thickness of the interlayer insulating film 12a is, for example, 0.
It is about 60 μm. The upper surface of the interlayer insulating film 12a is
For example, it is planarized by a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process, an etch back process, a reflow planarization process, or the like, and the upper surface of the first layer wiring ML1 made of, for example, an aluminum (Al) -Si-copper (Cu) alloy. Are formed.

【0074】この第1層配線ML1 は、上記したブロッ
ク内配線の一部であり、層間絶縁膜12aに穿孔された
接続孔VIA内の導体膜ML1 aを通じてnMOS6n
およびpMOS6pの半導体領域6nLと電気的に接続
されている。導体膜ML1 aは、例えばタングステン等
からなり、例えば選択CVD法等による金属膜埋込み技
術によって形成されている。第1層配線ML1 の厚さ
は、例えば0.61μm程度である。
The first-layer wiring ML1 is a part of the above-mentioned intra-block wiring, and the nMOS 6n is formed through the conductor film ML1a in the connection hole VIA formed in the interlayer insulating film 12a.
And the semiconductor region 6nL of the pMOS 6p are electrically connected. The conductor film ML1a is made of, for example, tungsten or the like, and is formed by a metal film burying technique such as a selective CVD method. The thickness of the first layer wiring ML1 is, for example, about 0.61 μm.

【0075】このような第1層配線ML1 は、層間絶縁
膜12bによって被覆されている。層間絶縁膜12b
は、例えばSiO2 からなり、その厚さは、例えば1.3
〜1.4μm程度である。
The first layer wiring ML1 as described above is covered with the interlayer insulating film 12b. Interlayer insulating film 12b
Is made of, for example, SiO 2 , and its thickness is, for example, 1.3.
It is about 1.4 μm.

【0076】この層間絶縁膜12bの上面は、例えばC
MP処理、エッチバック処理またはリフロ平坦化処理等
によって平坦にされており、その上面には、例えばAl
−Si−Cu合金からなる第2層配線ML2 が形成され
ている。第2層配線ML2 の厚さは、例えば0.61μm
程度である。
The upper surface of the interlayer insulating film 12b is, for example, C
It is flattened by MP treatment, etch back treatment, reflow flattening treatment, or the like.
A second layer wiring ML2 made of --Si--Cu alloy is formed. The thickness of the second layer wiring ML2 is, for example, 0.61 μm.
It is a degree.

【0077】この第2層配線ML2 は、上記したブロッ
ク内配線の一部であり、層間絶縁膜12bに穿孔された
接続孔VIA内の導体膜ML2 aを通じて第1層配線M
L1と電気的に接続されている。導体膜ML2 aは、例
えばタングステン等からなり、例えば選択CVD法等に
よる金属膜埋込み技術によって形成されている。
The second-layer wiring ML2 is a part of the above-mentioned intra-block wiring, and the first-layer wiring M is formed through the conductor film ML2a in the connection hole VIA formed in the interlayer insulating film 12b.
It is electrically connected to L1. The conductor film ML2 a is made of, for example, tungsten or the like, and is formed by a metal film burying technique such as a selective CVD method.

【0078】第2層配線ML2 は、層間絶縁膜12cに
よって被覆されている。この層間絶縁膜12cは、例え
ばSiO2 からなり、その厚さは、例えば1.3〜1.4μ
m程度である。
The second layer wiring ML2 is covered with an interlayer insulating film 12c. The interlayer insulating film 12c is made of, for example, SiO 2 , and its thickness is, for example, 1.3 to 1.4 μm.
m.

【0079】この層間絶縁膜12cの上面は、例えばC
MP処理、エッチバック処理またはリフロ平坦化処理等
によって平坦にされており、その上面には、例えばAl
−Si−Cu合金からなる第3層配線ML3 が形成され
ている。第3層配線ML3 の厚さは、例えば1.06μm
程度である。
The upper surface of the interlayer insulating film 12c is, for example, C
It is flattened by MP treatment, etch back treatment, reflow flattening treatment, or the like.
A third layer wiring ML3 made of --Si--Cu alloy is formed. The thickness of the third layer wiring ML3 is, for example, 1.06 μm.
It is a degree.

【0080】この第3層配線ML3 は、上記したブロッ
ク内配線の一部であり、層間絶縁膜12cに穿孔された
接続孔VIA内の導体膜ML3 aを通じて第2層配線M
L2と電気的に接続されている。導体膜ML3 aは、例
えばタングステン等からなり、例えば選択CVD法等に
よる金属膜埋込み技術によって形成されている。
The third-layer wiring ML3 is a part of the above-mentioned intra-block wiring, and the second-layer wiring M is formed through the conductor film ML3a in the connection hole VIA formed in the interlayer insulating film 12c.
It is electrically connected to L2. The conductor film ML3a is made of, for example, tungsten or the like, and is formed by a metal film burying technique such as a selective CVD method.

【0081】第3層配線ML3 は、層間絶縁膜12dに
よって被覆されている。この層間絶縁膜12dは、例え
ばSiO2 からなる。この層間絶縁膜12dの上面は、
例えばCMP処理、エッチバック処理またはリフロ平坦
化処理等によって平坦にされており、その上面には、例
えばAl−Si−Cu合金からなる第4層配線ML4が
形成されている。
The third layer wiring ML3 is covered with an interlayer insulating film 12d. The interlayer insulating film 12d is made of, for example, SiO 2 . The upper surface of the interlayer insulating film 12d is
For example, it is flattened by CMP treatment, etch back treatment, reflow flattening treatment, or the like, and a fourth layer wiring ML4 made of, for example, an Al—Si—Cu alloy is formed on the upper surface thereof.

【0082】この第4層配線ML4 は、上記したブロッ
ク内配線の一部であり、層間絶縁膜12dに穿孔された
接続孔VIA内の導体膜ML4 aを通じて第3層配線M
L3と電気的に接続されている。導体膜ML4 aは、例
えばタングステン等からなり、例えば選択CVD法等に
よる金属膜埋込み技術によって形成されている。
The fourth-layer wiring ML4 is a part of the above-mentioned intra-block wiring, and the third-layer wiring M is formed through the conductor film ML4a in the connection hole VIA formed in the interlayer insulating film 12d.
It is electrically connected to L3. The conductor film ML4a is made of, for example, tungsten or the like, and is formed by a metal film burying technique such as a selective CVD method.

【0083】層間絶縁膜12d上には、例えばSiO2
膜、SiO2 膜上に窒化シリコン膜を堆積してなる絶縁
膜あるいはさらにその上にポリイミド樹脂膜が堆積され
てなる絶縁膜等によって構成された表面保護膜13が堆
積されており、これによって第4層配線ML4 が被覆さ
れている。この表面保護膜13の一部には、第4層配線
ML4 のボンディングパッドBP部分が露出するような
開口部が形成されている。
SiO 2 is formed on the interlayer insulating film 12d.
The surface protection film 13 is formed of an insulating film formed by depositing a silicon nitride film on the SiO 2 film, an insulating film formed by further depositing a polyimide resin film thereon, and the like. The four-layer wiring ML4 is covered. An opening is formed in a part of the surface protective film 13 so that the bonding pad BP portion of the fourth layer wiring ML4 is exposed.

【0084】ところで、本実施の形態1においては、マ
イクロプロセッサを形成する配線を、例えば以下の第1
〜第4の条件に従って配置する。
By the way, in the first embodiment, the wiring forming the microprocessor is, for example, the following first wiring.
~ Arrange according to the fourth condition.

【0085】第1の条件は、各回路ブロック2a〜2e
(図1参照)において、ブロック内配線のうち、配線長
の長い配線は可能な限り上層の配線層に配置し、配線長
の短い配線は可能な限り下層の配線層に配置することで
ある。
The first condition is that each of the circuit blocks 2a to 2e.
In FIG. 1, among the intra-block wirings, wirings having a long wiring length are arranged in the upper wiring layer as much as possible, and wirings having a short wiring length are arranged in the lower wiring layer as much as possible.

【0086】この配線の長短は相対的なものであり、そ
の配線が、配線長分布中のどこに属するかによって決定
される。例えば長い配線とは、配置処理後のブロック内
配線を配線長に基づいて順序付けして並べた後、その全
ブロック内配線MLの中で、配線長の長い方から50%
以内に入る配線をいい、短い配線とは、その全ブロック
内配線MLの中で、配線長の短い方から50%以内に入
る配線ということができる。ただし、この50%はあく
までも一例であって、設計条件やデバイス条件等のよう
な条件によって適宜変えることが可能である。
The length of this wiring is relative, and is determined by where the wiring belongs to in the wiring length distribution. For example, long wiring means that the wirings in the blocks after the placement processing are ordered and arranged based on the wiring length, and then 50% from the longer wiring length in all the wirings ML in the block.
The short wiring can be said to be a wiring within 50% of the wiring having the shorter wiring length among the wirings ML in all the blocks. However, this 50% is merely an example, and can be appropriately changed depending on conditions such as design conditions and device conditions.

【0087】これは、上層の配線層の方が配線容量を小
さくすることができ、その配線容量に起因する配線遅延
の問題を解消することができるからである。すなわち、
配線容量が大きくなり易い長い配線を上層の配線層に配
置し、配線容量が比較的小さくて済む短い配線を下層の
配線層に配置することで、回路ブロック2a〜2e内の
全体的な配線容量を低減することができるので、回路ブ
ロック2a〜2e内のブロック内配線における信号伝送
速度を向上させることができ、また、回路ブロック2a
〜2e内の消費電力を低減することが可能となるからで
ある。
This is because the wiring capacitance of the upper wiring layer can be made smaller and the problem of wiring delay due to the wiring capacitance can be solved. That is,
By arranging a long wire, which tends to have a large wiring capacity, in the upper wiring layer and a short wire, which has a relatively small wiring capacity, in the lower wiring layer, the overall wiring capacity in the circuit blocks 2a to 2e can be improved. Therefore, it is possible to improve the signal transmission speed in the intra-block wiring in the circuit blocks 2a to 2e, and the circuit block 2a can be reduced.
This is because it is possible to reduce the power consumption within 2e.

【0088】第2の条件は、各回路ブロック2a〜2e
内におけるブロック内配線の配置の仕方を、各回路ブロ
ック2a〜2e内におけるブロック内配線の混雑状況に
応じて変えることである。
The second condition is that each of the circuit blocks 2a to 2e.
The way of arranging the intra-block wiring in each block is changed according to the congestion state of the intra-block wiring in each of the circuit blocks 2a to 2e.

【0089】これは、主として回路ブロック2a〜2e
の占有面積の縮小を目的としたものである。すなわち、
各回路ブロック2a〜2e内のブロック内配線の混雑状
況が各回路ブロック2a〜2eの形状的な要素によって
異なる場合が生じるが、その場合に配線の配置の仕方を
半導体チップ1全体で画一的にしないで、各回路ブロッ
ク2a〜2e毎に変えることにより、各回路ブロック2
a〜2eの占有面積を縮小することが可能だからであ
る。
This is mainly the circuit blocks 2a to 2e.
The purpose is to reduce the area occupied by. That is,
In some cases, the congestion status of the intra-block wiring in each of the circuit blocks 2a to 2e may differ depending on the geometrical elements of each of the circuit blocks 2a to 2e. In that case, the wiring arrangement method is uniform throughout the semiconductor chip 1. Instead of setting each of the circuit blocks 2a to 2e,
This is because it is possible to reduce the occupied area of a to 2e.

【0090】ここで、このような第1の条件および第2
の条件によって形成されたブロック内配線の具体的な例
を図1および図9〜図13によって説明する。なお、図
10、図12および図13においては、図面を見易くす
るため、ブロック内配線を構成する第2層配線には点状
のハッチング、第3層配線には右傾斜線状のハッチン
グ、第4層配線には左傾斜線状のハッチングを付し、ブ
ロック間配線を構成する第1層配線層にはハッチングを
付していない。
Here, such first condition and second condition
A specific example of the intra-block wiring formed under the condition of will be described with reference to FIGS. 1 and 9 to 13. In FIGS. 10, 12 and 13, in order to make the drawings easy to see, the second layer wirings forming the intra-block wirings are dot-shaped hatching, the third layer wirings are right-hatched linear hatching, and the fourth layer wirings are The layer wiring is hatched in a left slanting line shape, and the first wiring layer forming the inter-block wiring is not hatched.

【0091】例えば図1の横方向Xに長い回路ブロック
2cと、図1の縦方向Yに若干長い回路ブロック2eと
ではブロック内配線の混雑状況が異なる。
For example, the circuit block 2c that is long in the horizontal direction X in FIG. 1 and the circuit block 2e that is slightly long in the vertical direction Y in FIG.

【0092】すなわち、図9に示すように、横方向Xに
長い回路ブロック2cの場合(YL/ XL<1 ;YLは
回路ブロック2cにおける縦方向Yの長さ、XLは回路
ブロック2cにおける横方向Xの長さ)、図9の縦方向
Yに沿って延在する配線の混雑度は小さいが、横方向X
に沿って延在する配線の混雑度は大きい。
That is, as shown in FIG. 9, in the case of the circuit block 2c long in the horizontal direction X (YL / XL <1; YL is the length in the vertical direction Y in the circuit block 2c, XL is the horizontal direction in the circuit block 2c). (Length of X), the degree of congestion of the wiring extending along the vertical direction Y of FIG.
The degree of congestion of the wiring extending along the line is large.

【0093】このため、通常の配線配置方式を採用する
と、ブロック内配線領域の幅(縦方向Yの長さ)を大き
くしなければならず、回路ブロック2cの面積が増大し
てしまう。
Therefore, if the normal wiring arrangement method is adopted, the width of the wiring area in the block (length in the vertical direction Y) must be increased, and the area of the circuit block 2c increases.

【0094】そこで、本実施の形態1においては、上記
した第1の条件を考慮した上で、例えば図10に示すよ
うにしている。すなわち、セル列4の延在方向と直交す
る方向(縦方向Y)に延びる配線として第3層配線ML
3 を使用し、セル列4の延在方向と平行する方向(横方
向X)に延びる配線として第2層配線ML2 および第4
層配線ML4 を使用している。なお、第1層配線ML1
は、主にセル4a内の配線として使用する。
Therefore, in the first embodiment, after taking the above-mentioned first condition into consideration, for example, as shown in FIG. That is, as the wiring extending in the direction (vertical direction Y) orthogonal to the extending direction of the cell row 4, the third layer wiring ML.
3 is used as the wiring extending in the direction parallel to the extending direction of the cell row 4 (lateral direction X), the second layer wiring ML2 and the fourth layer wiring ML2.
The layer wiring ML4 is used. The first layer wiring ML1
Is mainly used as a wiring in the cell 4a.

【0095】これにより、横方向Xに2つの配線層を使
用することができるので、内部配線領域5(図9参照)
の幅(縦方向Yの長さ)を縮小することができる。例え
ば内部配線領域5に4つの配線チャネルが必要な場合、
1つの配線層だけでこれを形成しようとすると4つの配
線を並べて配置する分の面積が必要になるのに対して、
本実施の形態1の場合には、2つの配線層を使用でき、
2つの配線を重ねて配置することができるので、2つの
配線を並べて配置する分の面積があれば良い。したがっ
て、回路ブロック2c(図1参照)の縦方向Yの長さを
縮小することができ、回路ブロック2cの面積を縮小す
ることが可能となる。
As a result, since two wiring layers can be used in the horizontal direction X, the internal wiring area 5 (see FIG. 9) can be used.
Can be reduced in width (length in the vertical direction Y). For example, if four wiring channels are required in the internal wiring area 5,
In order to form this with only one wiring layer, an area for arranging four wirings side by side is required, whereas
In the case of the first embodiment, two wiring layers can be used,
Since the two wirings can be arranged so as to overlap each other, it is sufficient if there is an area for arranging the two wirings side by side. Therefore, the length of the circuit block 2c (see FIG. 1) in the vertical direction Y can be reduced, and the area of the circuit block 2c can be reduced.

【0096】また、配線長の長い配線は、第4層配線M
L4 および第3層配線ML3 で形成され、配線長の短い
配線は、第2層配線ML2 および第3層配線ML3 で形
成されている。これにより、回路ブロック2cの面積縮
小によるブロック内配線の配線長の短縮に加えて、回路
ブロック2cのブロック内配線における配線容量も低減
することができるので、回路ブロック2cの動作速度を
向上させることができるとともに、消費電力を低減させ
ることが可能となる。
The wiring having a long wiring length is the fourth layer wiring M.
The wiring formed of L4 and the third layer wiring ML3 and having a short wiring length is formed of the second layer wiring ML2 and the third layer wiring ML3. As a result, in addition to shortening the wiring length of the intra-block wiring by reducing the area of the circuit block 2c, the wiring capacitance of the intra-block wiring of the circuit block 2c can also be reduced, so that the operating speed of the circuit block 2c is improved. It is possible to reduce power consumption.

【0097】また、第1層配線で形成されたセル端子C
Tを、配線処理で形成される接続孔VIA31によって第
3層配線ML3 まで引き上げ、セル端子CTを変更して
いる。これにより、回路ブロック2cの配線の配置の仕
方が他の回路ブロックと異なってもそれは配線処理で対
応すれば良く、配線レイアウト設計時にはセル4a自体
(セル端子CT)は何等変える必要がないので、配線レ
イアウト設計時におけるセル4aの共通化が可能であ
る。
Also, the cell terminal C formed by the first layer wiring
T is pulled up to the third layer wiring ML3 by the connection hole VIA31 formed by the wiring process to change the cell terminal CT. Therefore, even if the wiring arrangement of the circuit block 2c is different from that of the other circuit blocks, it can be dealt with by the wiring process, and the cell 4a itself (cell terminal CT) does not need to be changed at the time of wiring layout design. The cells 4a can be shared when designing the wiring layout.

【0098】一方、図11に示すように、縦方向Yに若
干長い回路ブロック2eの場合(YL/ XL≧1 )、図
11の横方向Xに沿って延在する配線の混雑度は小さい
が、縦方向Yに沿って延在する配線の混雑度は大きい。
On the other hand, as shown in FIG. 11, in the case of the circuit block 2e slightly longer in the vertical direction Y (YL / XL ≧ 1), the degree of congestion of the wirings extending along the horizontal direction X in FIG. 11 is small. The degree of congestion of the wirings extending along the vertical direction Y is large.

【0099】このため、通常の配線配置の方式を採用す
ると、セル列4内に配線チャネル用の空き領域を形成し
なければならなくなる結果、セル列4の延在方向が長く
なり、回路ブロック2eの面積が増大してしまう。これ
を図12によって説明する。
For this reason, if a normal wiring arrangement method is adopted, it becomes necessary to form an empty area for the wiring channel in the cell row 4, and as a result, the extending direction of the cell row 4 becomes long and the circuit block 2e. Area will increase. This will be described with reference to FIG.

【0100】図12においては、セル列4の延在方向と
直交する方向(縦方向Y)に延びる配線として第2層配
線ML2 を使用し、セル列4の延在方向と平行する方向
(横方向X)に延びる配線として第3層配線ML3 を使
用している。なお、第1層配線ML1 は、主にセル4a
内の配線として使用している。
In FIG. 12, the second layer wiring ML2 is used as the wiring extending in the direction (vertical direction Y) orthogonal to the extending direction of the cell row 4, and the second layer wiring ML2 is used in the direction parallel to the extending direction of the cell row 4 (horizontal direction). The third layer wiring ML3 is used as the wiring extending in the direction X). The first layer wiring ML1 is mainly used for the cell 4a.
It is used as the wiring inside.

【0101】この場合、セル端子CTの無い領域がセル
列4と直交する方向(縦方向Y)の配線の配置領域とな
る。しかし、その直交方向の配線の混雑度が増すと、そ
の直交方向の配線数に対し、セル端子CTの無い配線配
置領域数が不足する。このため、セル4aとセル4aと
の間に、その直交方向の配線を配置するための空き領域
Aが必要となる。この空き領域Aには、セル4a間の電
源用の第1層配線ML1 は配置されるが、トランジスタ
およびそれを構成する配線パターンは形成されていな
い。したがって、空き領域Aの増加は、回路ブロックの
面積を増大させてしまう。
In this case, a region without the cell terminals CT is a wiring arrangement region in the direction (vertical direction Y) orthogonal to the cell row 4. However, if the degree of congestion of the wirings in the orthogonal direction increases, the number of wiring arrangement areas without the cell terminals CT becomes insufficient with respect to the number of wirings in the orthogonal direction. Therefore, an empty area A for arranging the wiring in the orthogonal direction is required between the cells 4a. In this empty area A, the first layer wiring ML1 for power supply between the cells 4a is arranged, but the transistor and the wiring pattern constituting it are not formed. Therefore, the increase in the empty area A increases the area of the circuit block.

【0102】そこで、本実施の形態1においては、上記
した第1の条件を考慮した上で、例えば図13に示すよ
うにしている。すなわち、セル列4の延在方向と直交す
る方向(縦方向Y)に延びるブロック内配線を第2層配
線ML2 および第3層配線ML3 で形成し、セル列4の
延在方向と平行する方向(横方向X)に延びるブロック
内配線を第1層配線ML1 および第4層配線ML4 で形
成している。ただし、第3層配線ML3 と第4層配線M
L4 との配置の仕方は逆でも良い。なお、第1層配線M
L1 は、主にセル4a内の配線として使用する。
Therefore, in the first embodiment, the above-mentioned first condition is taken into consideration, for example, as shown in FIG. That is, the in-block wiring extending in the direction (vertical direction Y) orthogonal to the extending direction of the cell row 4 is formed by the second layer wiring ML2 and the third layer wiring ML3, and the direction parallel to the extending direction of the cell row 4 is formed. The intra-block wiring extending in the (horizontal direction X) is formed by the first layer wiring ML1 and the fourth layer wiring ML4. However, the third layer wiring ML3 and the fourth layer wiring M
The layout of L4 may be reversed. The first layer wiring M
L1 is mainly used as a wiring in the cell 4a.

【0103】これにより、ブロック内配線の混雑度の大
きい縦方向Yに2つの配線層を使用することができる。
また、第2層配線ML2 と第1層配線ML1 のセル端子
CTとの接続孔VIA21の直上も混雑度の大きい方向Y
のブロック内配線の配置領域として使用できる。これら
により、セル列4内に空き領域Aを設ける必要が少なく
なる。したがって、セル列4の延在方向の長さを縮小す
ることができるので、回路ブロック2eの横方向Xの長
さを縮小することができ、回路ブロック2eの面積を縮
小することが可能となる。
As a result, it is possible to use two wiring layers in the vertical direction Y where the intra-block wiring has a large congestion degree.
In addition, the direction Y where the degree of congestion is large also immediately above the connection hole VIA21 between the second layer wiring ML2 and the cell terminal CT of the first layer wiring ML1.
It can be used as an arrangement area for wiring in the block. As a result, it becomes less necessary to provide the empty area A in the cell row 4. Therefore, since the length of the cell row 4 in the extending direction can be reduced, the length of the circuit block 2e in the lateral direction X can be reduced, and the area of the circuit block 2e can be reduced. .

【0104】また、配線長の長い配線は、第4層配線M
L4 および第3層配線ML3 で形成し、配線長の短い配
線は、第1層配線ML1 および第2層配線ML2 で形成
する。これにより、回路ブロック2eの面積縮小による
ブロック内配線の配線長の短縮に加えて、回路ブロック
2eのブロック内配線における配線容量も低減すること
ができるので、回路ブロック2eの動作速度を向上させ
ることができるとともに、消費電力を低減させることが
可能となる。
The wiring having a long wiring length is the fourth layer wiring M.
L4 and the third layer wiring ML3 are formed, and the wiring having a short wiring length is formed by the first layer wiring ML1 and the second layer wiring ML2. As a result, in addition to shortening the wiring length of the intra-block wiring by reducing the area of the circuit block 2e, the wiring capacitance of the intra-block wiring of the circuit block 2e can also be reduced, so that the operating speed of the circuit block 2e is improved. It is possible to reduce power consumption.

【0105】また、回路ブロック2e内のブロック内配
線において、配線長の長い第4層配線ML4 と平行に延
在する配線を第1層配線ML1 で構成したことにより、
それらの配線層間の間隔を大きくすることができるの
で、それらの間のカップリング容量を低減することが可
能となる。
In the intra-block wiring in the circuit block 2e, the wiring extending in parallel with the fourth wiring ML4 having a long wiring length is constituted by the first wiring ML1.
Since the distance between the wiring layers can be increased, the coupling capacitance between them can be reduced.

【0106】さらに、第1層配線で形成されたセル端子
CTを、配線処理で形成される接続孔VIA31, VIA
21によって第3層配線ML3 または第2層配線ML2 ま
で引き上げ、セル端子CTを変更している。これによ
り、回路ブロック2eにおける配線の配置の仕方が他の
回路ブロックと異なってもそれは配線処理で対応すれば
良く、配線レイアウト設計時にはセル4a自体(セル端
子CT)は何等変える必要がないので、配線レイアウト
設計時におけるセル4aの共通化が可能である。
Further, the cell terminals CT formed by the first layer wiring are connected to the connection holes VIA31, VIA formed by the wiring process.
By 21 the cell terminal CT is changed by pulling it up to the third layer wiring ML3 or the second layer wiring ML2. Thus, even if the wiring arrangement in the circuit block 2e is different from that of the other circuit blocks, it can be dealt with by the wiring processing, and the cell 4a itself (cell terminal CT) does not need to be changed at the time of wiring layout design. The cells 4a can be shared when designing the wiring layout.

【0107】次に、第3の条件は、所定の回路ブロック
を構成する場合に、全配線層を使用しないで、所定の配
線層をブロック間配線の配置領域として使用するという
ことである。これは、例えば以下のような場合である。
Next, the third condition is that, when forming a predetermined circuit block, not using all the wiring layers but using a predetermined wiring layer as an arrangement area for inter-block wiring. This is, for example, the following case.

【0108】例えば回路ブロックの配線混雑度が低い場
合である。また、所定の回路ブロックを形成する場合
に、全配線層をブロック内配線の配置領域としても回路
ブロックの面積が縮小されない場合である。ただし、こ
の場合は、全配線層を使用することが回路ブロックの面
積縮小に寄与する場合は全配線層をブロック内配線の使
用領域として使用するようにする。
For example, this is a case where the wiring congestion of the circuit block is low. In addition, in the case of forming a predetermined circuit block, the area of the circuit block is not reduced even if the entire wiring layer is used as an arrangement area of the wiring in the block. However, in this case, if the use of all the wiring layers contributes to the reduction of the area of the circuit block, all the wiring layers are used as the use area of the wiring in the block.

【0109】また、第4の条件は、図1の回路ブロック
2a〜2e間を接続するブロック間配線のうち、配線長
の長い配線は可能な限り上層の配線層に配置し、配線長
の短い配線は可能な限り下層の配線層に配置することで
ある。
The fourth condition is that among the inter-block wirings connecting the circuit blocks 2a to 2e of FIG. 1, the wiring having the long wiring length is arranged in the upper wiring layer as much as possible, and the wiring length is short. Wiring should be placed in the lower wiring layer as much as possible.

【0110】この配線における長短の定義は上記ブロッ
ク内配線で説明したのと同じである。また、このように
する理由もブロック内配線で説明したのと同じである。
すなわち、配線容量が大きくなりやすい長い配線を上層
の配線層に配置し、配線容量が比較的小さくて済む短い
配線を下層の配線層に配置することにより、ブロック間
配線全体の配線容量を低減することができるので、ブロ
ック間配線における信号伝送速度を向上させることがで
き、また、マイクロプロセッサの消費電力を低減するこ
とが可能となるからである。
The definition of the length of this wiring is the same as that explained in the above-mentioned wiring in the block. The reason for doing this is also the same as that explained for the intra-block wiring.
That is, by arranging a long wire, which tends to have a large wiring capacity, in the upper wiring layer and a short wire, which requires a relatively small wiring capacity, in the lower wiring layer, the wiring capacity of the entire inter-block wiring is reduced. This is because it is possible to improve the signal transmission speed in the inter-block wiring, and it is possible to reduce the power consumption of the microprocessor.

【0111】ここで、このような第3の条件および第4
の条件によって形成されたブロック間配線の具体例を図
1および図14〜図17によって説明する。
Here, such a third condition and a fourth condition
A specific example of the inter-block wiring formed under the condition of will be described with reference to FIGS. 1 and 14 to 17.

【0112】なお、図14および図16においては、図
面を見易くするために、ブロック間配線を構成する第2
層配線には点状のハッチング、第3層配線には右傾斜線
状のハッチング、第4層配線には左傾斜線状のハッチン
グを付している。また、ブロック間配線を構成する第1
層配線層にはハッチングを付していない。
In FIGS. 14 and 16, in order to make the drawings easier to see, the second block for forming the inter-block wiring is formed.
The layer wirings have dot-like hatching, the third layer wirings have right slanting line hatching, and the fourth layer wirings have left slanting line hatching. In addition, the first that constitutes the wiring between blocks
The wiring layers are not hatched.

【0113】例えば第3の条件に従った例として、図1
の回路ブロック2bは4層の配線層全部を使用しない
で、3層配線構造によって形成されている。すなわち、
回路ブロック2bの形成領域における第4配線層にはブ
ロック内配線が配置されていない。このため、回路ブロ
ック2bの形成領域における第4配線層は、図14に示
すように、回路ブロック2a, 2c間を接続するブロッ
ク間配線MLB4 の配置領域として使用されている。
As an example according to the third condition, for example, FIG.
The circuit block 2b is formed by a three-layer wiring structure without using all four wiring layers. That is,
No intra-block wiring is arranged in the fourth wiring layer in the formation region of the circuit block 2b. Therefore, the fourth wiring layer in the formation region of the circuit block 2b is used as an arrangement region of the inter-block wiring MLB4 connecting the circuit blocks 2a and 2c, as shown in FIG.

【0114】これにより、例えば回路ブロック2a, 2
c間を接続するのに、回路ブロック2bを迂回して接続
する場合に比べてブロック間配線の配線長を短縮するこ
とができるので、配線容量および配線抵抗を低減するこ
とができ、ブロック間配線の信号伝送速度を向上させる
ことが可能となっている。
As a result, for example, the circuit blocks 2a, 2
Since the wiring length of the inter-block wiring can be shortened when connecting between c as compared with the case where the circuit block 2b is bypassed and connected, the wiring capacitance and the wiring resistance can be reduced, and the inter-block wiring can be reduced. It is possible to improve the signal transmission speed of.

【0115】また、回路ブロック2a, 2c間を接続す
るのに、回路ブロック2bを迂回して接続する場合に比
べて接続孔の数を減らすことができるので、回路ブロッ
ク2a, 2c間の接続の信頼性を向上させることが可能
となる。
Further, in connecting the circuit blocks 2a and 2c, the number of connection holes can be reduced as compared with the case where the circuit block 2b is bypassed and connected, so that the connection between the circuit blocks 2a and 2c can be reduced. It is possible to improve reliability.

【0116】なお、以上の第1〜第3の条件による配線
配置例を図15にまとめて記載する。この図15には、
各回路ブロック2a〜2e内の配線状況に応じたブロッ
ク内配線の配置の仕方(配線方向、配線長)および各々
の場合の特徴が記してある。
An example of wiring arrangement under the above first to third conditions is collectively shown in FIG. In FIG. 15,
The method of arranging the wiring in the block (wiring direction, wiring length) according to the wiring condition in each of the circuit blocks 2a to 2e and the characteristics in each case are described.

【0117】一方、図1の回路ブロック2a〜2e間を
接続する外部配線領域3においては、上記した第4の条
件を満たすために、外部配線領域3毎にその形状に応じ
てブロック間配線の配置の仕方を変えてある。
On the other hand, in the external wiring region 3 connecting between the circuit blocks 2a to 2e of FIG. 1, in order to satisfy the above-mentioned fourth condition, the wiring between the blocks is changed according to the shape of each external wiring region 3. The way of arrangement is changed.

【0118】すなわち、外部配線領域3の延在方向(長
手方向)に沿って延びるブロック間配線をできる限り上
層の配線層、例えば第3配線層や第4配線層に配置す
る。これは、外部配線領域3の延在方向に沿って延びる
配線は、比較的長い配線になるからである。これを図1
4、図16および図17によって具体的に説明する。
That is, the inter-block wiring extending along the extending direction (longitudinal direction) of the external wiring region 3 is arranged in the upper wiring layer as much as possible, for example, the third wiring layer or the fourth wiring layer. This is because the wiring extending along the extending direction of the external wiring region 3 is a relatively long wiring. Figure 1
4, FIG. 16 and FIG.

【0119】図14および図16の破線は、外部配線領
域3a〜3fの形状を示している。外部配線領域3a,
3d, 3fは、図14または図16の縦方向Yに延在す
る長方形状となっており、外部配線領域3b, 3c, 3
eは、図14または図16の横方向Xに延在する長方形
状となっている。
14 and 16 show the shapes of the external wiring regions 3a to 3f. External wiring area 3a,
3d and 3f have a rectangular shape extending in the vertical direction Y of FIG. 14 or FIG. 16, and are external wiring regions 3b, 3c, 3
e has a rectangular shape extending in the lateral direction X of FIG. 14 or 16.

【0120】いずれの外部配線領域3a〜3fにおいて
も、その延在方向に沿うブロック間配線は、第1層配線
MLB1 および第4層配線MLB4 によって形成され、
外部配線領域3a〜3fの短方向に沿うブロック間配線
は、第2層配線MLB2 および第3層配線MLB3 によ
って形成されている。
In any of the external wiring regions 3a to 3f, the inter-block wiring along the extending direction is formed by the first layer wiring MLB1 and the fourth layer wiring MLB4,
The inter-block wiring along the short direction of the external wiring regions 3a to 3f is formed by the second layer wiring MLB2 and the third layer wiring MLB3.

【0121】ブロック間配線のうち、配線距離の長い配
線は、第3層配線MLB3 と第4層配線MLB4 との組
み合わせによって優先的に形成され、配線距離の短い配
線は、第1層配線MLB1 と第2層配線MLB2 との組
み合わせによって優先的に形成されている。
Among the inter-block wirings, the wiring having a long wiring distance is preferentially formed by the combination of the third layer wiring MLB3 and the fourth layer wiring MLB4, and the wiring having a short wiring distance is the first layer wiring MLB1. It is preferentially formed in combination with the second layer wiring MLB2.

【0122】また、外部配線領域3a〜3fが交差する
領域においては、配線層の変更を最小限にとどめるよう
になっている。例えば図16に示す外部配線領域3fの
第4層配線MLB4 が、外部配線領域3eにそのまま延
在する場合に次のようにする。なお、以降の処置は、第
1層配線MLB1 でも同様である。
Further, in the area where the external wiring areas 3a to 3f intersect, the change of the wiring layer is minimized. For example, when the fourth layer wiring MLB4 in the external wiring region 3f shown in FIG. 16 extends to the external wiring region 3e as it is, the following procedure is performed. The subsequent processing is the same for the first layer wiring MLB1.

【0123】その外部配線領域3fの第4層配線MLB
4 が、外部配線領域3e内の横方向(方向X)に延在す
る第4層配線MLB4 の障害になる場合は、外部配線領
域3fから外部配線領域3eに延びてきた第4層配線M
LB4 を、外部配線領域3e, 3fの交差領域において
接続孔VIAにより第3層配線MLB3 に一旦引き落と
す。
Fourth layer wiring MLB in the external wiring region 3f
When 4 is an obstacle to the fourth layer wiring MLB4 extending in the lateral direction (direction X) in the external wiring area 3e, the fourth layer wiring M extending from the external wiring area 3f to the external wiring area 3e.
LB4 is once pulled down to the third layer wiring MLB3 by the connection hole VIA in the intersecting region of the external wiring regions 3e and 3f.

【0124】しかし、外部配線領域3fから外部配線領
域3eに延びてきた第4層配線MLB4 が、外部配線領
域3e内の横方向Xに延在する第4層配線MLB4 の障
害にならない場合は、配線層の切り替えを行うことな
く、そのまま引き延ばす。
However, if the fourth layer wiring MLB4 extending from the external wiring region 3f to the external wiring region 3e does not obstruct the fourth layer wiring MLB4 extending in the lateral direction X in the external wiring region 3e, The wiring is extended without switching the wiring layer.

【0125】このように、外部配線領域3のブロック間
配線のうち、配線長の長い配線を他の配線層に比べて配
線容量の小さい第4層配線MLB4 によって形成したこ
とにより、その第4層配線MLB4 の配線容量を低減す
ることが可能となっている。また、その第4層配線ML
B4 と平行に延在する配線を第1層配線MLB1 とした
ことにより、それらの配線間の間隔を大きくすることが
できるので、それらの間のカップリング容量を低減する
ことが可能となっている。
As described above, among the inter-block wirings in the external wiring region 3, the wiring having a longer wiring length is formed by the fourth layer wiring MLB4 having a smaller wiring capacity than the other wiring layers. It is possible to reduce the wiring capacitance of the wiring MLB4. In addition, the fourth layer wiring ML
By using the first layer wiring MLB1 as the wiring extending in parallel with B4, the distance between the wirings can be increased, so that the coupling capacitance between them can be reduced. .

【0126】これらにより、外部配線領域3全体のブロ
ック間配線の配線容量を低減することができるので、ブ
ロック間配線における信号伝送速度を向上させることが
でき、また、マイクロプロセッサの消費電力を低減させ
ることが可能となる。
As a result, the wiring capacity of the inter-block wiring in the entire external wiring area 3 can be reduced, so that the signal transmission speed in the inter-block wiring can be improved and the power consumption of the microprocessor can be reduced. It becomes possible.

【0127】また、外部配線領域3が交差する領域にお
いて、接続孔を上下の配線層に重ねて配置することがで
き、その面積を縮小することができるので、外部配線領
域3の幅を縮小することができる。このため、半導体チ
ップ1の面積を縮小することが可能となっている。ま
た、その半導体チップ1の面積縮小によってブロック間
配線の配線長を短縮させることができるので、ブロック
間配線における信号伝送速度をさらに向上させることが
可能なる。
Further, in the region where the external wiring region 3 intersects, the connection holes can be arranged so as to overlap the upper and lower wiring layers, and the area thereof can be reduced, so that the width of the external wiring region 3 can be reduced. be able to. Therefore, the area of the semiconductor chip 1 can be reduced. Further, since the wiring length of the inter-block wiring can be shortened by reducing the area of the semiconductor chip 1, it is possible to further improve the signal transmission speed in the inter-block wiring.

【0128】なお、以上の第4の条件による配線レイア
ウト例を図17にまとめて記載する。図17には、外部
配線領域の形状的要素に応じたブロック間配線の配置の
仕方(配線方向、配線長)が記してある。
An example of the wiring layout under the above fourth condition is collectively shown in FIG. FIG. 17 shows how the inter-block wiring is arranged (wiring direction, wiring length) according to the geometrical elements of the external wiring area.

【0129】このように、本実施の形態1によれば、以
下の効果を得ることが可能となる。
As described above, according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

【0130】(1).回路ブロック2a〜2eを構成するブ
ロック内配線MLにおいて、配線容量が大きくなり易い
長い配線を上層の配線層に配置し、配線容量が比較的小
さくて済む短い配線を下層の配線層に配置することによ
り、回路ブロック2a〜2e内の全体的な配線容量を低
減することが可能となる。
(1). In the intra-block wirings ML configuring the circuit blocks 2a to 2e, long wirings that tend to have large wiring capacitances are arranged in the upper wiring layer, and short wirings that require relatively small wiring capacitances are formed in the lower wiring layer. It is possible to reduce the overall wiring capacitance in the circuit blocks 2a to 2e by arranging the wiring layers in the wiring layer.

【0131】(2).回路ブロック2e内のブロック内配線
において、配線長の長い第4層配線ML4 と平行に延在
する配線を第1層配線ML1 で構成したことにより、そ
れらの配線層間の間隔を大きくすることができるので、
それらの間のカップリング容量を低減することが可能と
なる。
(2). In the intra-block wiring in the circuit block 2e, the wiring extending in parallel with the fourth wiring ML4 having a long wiring length is constituted by the first-layer wiring ML1. Since the interval can be increased,
It is possible to reduce the coupling capacity between them.

【0132】(3).配線設計の段階において、回路ブロッ
ク2a〜2eの配線配置の仕方を、回路ブロック2a〜
2e毎に適した方式とすることにより、各回路ブロック
2a〜2eの占有面積を縮小することが可能となる。
(3). At the wiring designing stage, how to arrange the wirings of the circuit blocks 2a to 2e is as follows.
By adopting a method suitable for each 2e, it becomes possible to reduce the occupied area of each circuit block 2a to 2e.

【0133】(4).上記(3) により、ブロック内配線の配
線長を短縮することができるので、ブロック内配線の配
線容量および配線抵抗を低減することが可能となる。
(4) Since the wiring length of the intra-block wiring can be shortened by the above (3), the wiring capacitance and wiring resistance of the intra-block wiring can be reduced.

【0134】(5).上記(1),(4) により、回路ブロック2
a〜2e内のブロック内配線における信号伝送速度を向
上させることができるので、回路ブロック2a〜2eの
動作速度を向上させることが可能となる。
(5). According to the above (1) and (4), the circuit block 2
Since it is possible to improve the signal transmission speed in the intra-block wirings in a to 2e, it is possible to improve the operating speed of the circuit blocks 2a to 2e.

【0135】(6).上記(1),(4) により、回路ブロック2
a〜2e内の消費電力を低減することが可能となる。
(6). According to the above (1) and (4), the circuit block 2
It is possible to reduce the power consumption within a to 2e.

【0136】(7).回路ブロック2a〜2e間を電気的に
接続するブロック間配線において、配線容量が大きくな
り易い長い配線を上層の配線層に配置し、配線容量が比
較的小さくて済む短い配線を下層の配線層に配置するこ
とにより、そのブロック間配線の全体的な配線容量を低
減することが可能となる。
(7). In the inter-block wiring for electrically connecting the circuit blocks 2a to 2e, a long wiring whose wiring capacitance is likely to be large is arranged in the upper wiring layer, and the wiring capacitance is relatively small. By arranging the wiring in the lower wiring layer, it becomes possible to reduce the overall wiring capacitance of the inter-block wiring.

【0137】(8).ブロック間配線において、配線長の長
い第4層配線MLB4 と平行に延在する配線を第1層配
線MLB1 で構成したことにより、それらの配線層間の
間隔を大きくすることができるので、それらの間のカッ
プリング容量を低減することが可能となる。
(8) In the inter-block wiring, the wiring extending in parallel with the fourth wiring layer MLB4 having a long wiring length is constituted by the first layer wiring MLB1 to increase the distance between the wiring layers. Therefore, it is possible to reduce the coupling capacity between them.

【0138】(9).回路ブロック2bの内部回路を3層配
線構造で構成し、その第4配線層をブロック間配線の配
置領域としたことにより、ブロック間配線を迂回させる
必要が無くなり、その迂回配線の配置領域が不要となる
ので、その分、半導体チップ1の面積を縮小することが
可能となる。
(9). By forming the internal circuit of the circuit block 2b with a three-layer wiring structure and using the fourth wiring layer as an arrangement area for the inter-block wiring, it is not necessary to bypass the inter-block wiring. Since the area for disposing the bypass wiring is not necessary, the area of the semiconductor chip 1 can be reduced accordingly.

【0139】(10). 回路ブロック2bの内部回路を3層
配線構造で構成し、その第4配線層をブロック間配線の
配置領域としたことにより、回路ブロック2a,2c間
を接続するのに、回路ブロック2bを迂回して接続する
場合に比べてブロック間配線の配線長を短縮することが
できるので、ブロック間配線の配線容量および配線抵抗
を低減することが可能となる。
(10). By forming the internal circuit of the circuit block 2b with a three-layer wiring structure and using the fourth wiring layer as the inter-block wiring arrangement area, the circuit blocks 2a and 2c can be connected to each other. Since the wiring length of the inter-block wiring can be shortened as compared with the case where the circuit block 2b is bypassed and connected, the wiring capacitance and wiring resistance of the inter-block wiring can be reduced.

【0140】(11). 回路ブロック2bの内部回路を3層
配線構造で構成し、その第4配線層をブロック間配線の
配置領域としたことにより、回路ブロック2a,2c間
を接続するのに回路ブロック2bを迂回して接続する場
合に比べて接続孔VIAの数を減らすことができるの
で、回路ブロック2a,2c間の接続の信頼性を向上さ
せることが可能となる。
(11). By forming the internal circuit of the circuit block 2b with a three-layer wiring structure and using the fourth wiring layer as the inter-block wiring arrangement area, the circuit blocks 2a and 2c can be connected to each other. Since it is possible to reduce the number of the connection holes VIA as compared with the case where the circuit block 2b is bypassed and connected, it is possible to improve the reliability of the connection between the circuit blocks 2a and 2c.

【0141】(12). 外部配線領域3が交差する領域にお
いて、接続孔VIAを上下の配線層に重ねて配置するこ
とができ、その面積を縮小することができるので、外部
配線領域3の幅を縮小することが可能となる。
(12). In the area where the external wiring area 3 intersects, the connection hole VIA can be arranged so as to overlap the upper and lower wiring layers, and the area thereof can be reduced. Therefore, the width of the external wiring area 3 can be reduced. Can be reduced.

【0142】(13). 上記(12)により、ブロック間配線の
配線長を短縮させることができるので、ブロック間配線
における配線容量および配線抵抗を低減することが可能
なる。
(13) Since the wiring length of the inter-block wiring can be shortened by the above (12), the wiring capacitance and wiring resistance in the inter-block wiring can be reduced.

【0143】(14). 上記(7),(8),(10),(13) により、回
路ブロック2a〜2e間を電気的に接続するブロック間
配線における信号伝送速度を向上させることが可能とな
る。
(14). By the above (7), (8), (10), (13), it is possible to improve the signal transmission speed in the inter-block wiring that electrically connects the circuit blocks 2a to 2e. Becomes

【0144】(15). 上記した(3) および(14)により、マ
イクロプロセッサ全体の動作速度を向上させることが可
能となる。
(15). Due to the above (3) and (14), the operating speed of the entire microprocessor can be improved.

【0145】(16). 上記した(3),(9),(12)により、半導
体チップ1の全体の面積を大幅に縮小することが可能と
なる。
(16). Due to the above (3), (9) and (12), it is possible to significantly reduce the entire area of the semiconductor chip 1.

【0146】(17). 上記した(6) 〜(8),(10),(13) によ
り、マイクロプロセッサの消費電力を低減させることが
可能となる。
(17). The power consumption of the microprocessor can be reduced by the above (6) to (8), (10) and (13).

【0147】(18). 回路ブロック2a〜2eを電気的に
接続するブロック間配線を配置する際に、外部配線領域
3の長手方向に沿う配線を優先的に第4配線層に配置す
ることにより、長い配線を上位の配線層に配置すること
が可能となる。
(18). By arranging the wiring along the longitudinal direction of the external wiring region 3 preferentially in the fourth wiring layer when arranging the inter-block wiring for electrically connecting the circuit blocks 2a to 2e. It becomes possible to arrange long wiring in the upper wiring layer.

【0148】(19). 第1層配線で形成されたセル端子C
Tを、配線処理で形成される接続孔VIAによって所定
の配線層まで引き上げ、セル端子CTが配置される配線
層を変更することにより、配線レイアウト設計時におい
てセル4aの共通化が可能とある。したがって、回路ブ
ロック2a〜2e毎に配線の配置が異なっても、それに
対して1つのセル・ライブラリで対応することが可能と
なる。したがって、半導体集積回路装置の製造方法の設
計期間を大幅に短縮することが可能となる。
(19). Cell terminal C formed by the first layer wiring
By raising T to a predetermined wiring layer by the connection hole VIA formed by the wiring process and changing the wiring layer in which the cell terminal CT is arranged, the cell 4a can be shared during the wiring layout design. Therefore, even if the wiring arrangement is different for each of the circuit blocks 2a to 2e, it is possible to deal with it with one cell library. Therefore, it is possible to significantly reduce the design period of the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device.

【0149】(実施の形態2)図18は本発明の他の実
施の形態である半導体集積回路装置の要部拡大平面図で
ある。
(Second Embodiment) FIG. 18 is an enlarged plan view of a main part of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【0150】本実施の形態2においては、例えば5層配
線構造を有するマイクロプロセッサに本発明を適用した
場合を説明する。これ以外は、前記実施の形態1と同じ
である。
In the second embodiment, the case where the present invention is applied to, for example, a microprocessor having a five-layer wiring structure will be described. The other points are the same as those in the first embodiment.

【0151】本実施の形態2においては、例えば図18
に示すように、セル列4の延在方向に直交する方向(縦
方向Y)に第3層配線ML3 および第4層配線ML4 を
使用し、セル列4の延在方向に平行な方向(横方向X)
に第2層配線ML2 および第5層配線ML5 を使用して
いる。これにより、横方向Xおよび縦方向Yの両方向に
おいて、セル4aの上層の2つの配線層を使用すること
ができるので、回路ブロックの面積縮小に大きな効果が
ある。
In the second embodiment, for example, FIG.
As shown in, the third layer wiring ML3 and the fourth layer wiring ML4 are used in a direction (longitudinal direction Y) orthogonal to the extending direction of the cell row 4 and a direction parallel to the extending direction of the cell row 4 (horizontal direction). Direction X)
The second layer wiring ML2 and the fifth layer wiring ML5 are used. As a result, the two upper wiring layers of the cell 4a can be used in both the horizontal direction X and the vertical direction Y, which is very effective in reducing the area of the circuit block.

【0152】また、配線長の長い配線は、第5層配線M
L5 および第4層配線ML4 を用い、配線長の短い配線
は、第3層配線ML3 および第2層配線ML2 を用いて
いる。
The wiring having a long wiring length is the fifth layer wiring M.
L5 and the fourth layer wiring ML4 are used, and the wiring having a short wiring length uses the third layer wiring ML3 and the second layer wiring ML2.

【0153】すなわち、長い配線を配線容量が比較的小
さくなる上層の配線層に配置するとともに、その長い配
線に平行に延在する配線を2層の層間絶縁膜分離れた下
層に配置して多層配線間に形成される配線容量を低減し
たことにより、ブロック内配線の配線容量を低減するこ
とが可能となっている。
That is, the long wiring is arranged in the upper wiring layer having a relatively small wiring capacitance, and the wiring extending in parallel with the long wiring is arranged in the lower layer separated from the two layers of the interlayer insulating film to form a multilayer structure. By reducing the wiring capacitance formed between the wirings, it is possible to reduce the wiring capacitance of the wiring in the block.

【0154】また、第1層配線で形成されたセル端子C
Tを、配線処理で形成される接続孔VIA31, VIA41
によって第3層配線ML3 または第4層配線ML4 まで
引き上げ、セル端子CTの配線層位置を変更している。
このセル端子CTを第3層配線ML3 に変更している部
位の直上は、第4層配線の配置領域として使用可能であ
る。同様に、セル端子の無い部分は、第3層配線および
第4層配線の通過領域として使用可能である。
The cell terminal C formed of the first layer wiring
T denotes a connection hole VIA31, VIA41 formed by a wiring process.
Thus, the wiring layer position of the cell terminal CT is changed by pulling up to the third layer wiring ML3 or the fourth layer wiring ML4.
The portion immediately above the portion where the cell terminal CT is changed to the third layer wiring ML3 can be used as a placement area for the fourth layer wiring. Similarly, a portion having no cell terminal can be used as a passage area for the third layer wiring and the fourth layer wiring.

【0155】このように、本実施の形態2によれば、前
記実施の形態1で得られた効果と同じ内容の効果を得る
ことが可能となる。
As described above, according to the second embodiment, it is possible to obtain the same effect as that obtained in the first embodiment.

【0156】ただし、本実施の形態2によれば、5層配
線を使用しているので、前記実施の形態1の場合よりも
半導体チップ1の面積を縮小することが可能となる。
However, according to the second embodiment, since the five-layer wiring is used, it is possible to reduce the area of the semiconductor chip 1 as compared with the case of the first embodiment.

【0157】また、どの回路ブロック2a〜2eにおい
ても、長い配線に平行に延在する配線を2層の層間絶縁
膜分離れた下層に配置することができるので、その分、
前記実施の形態1の場合よりもブロック内配線の配線容
量を低減することが可能となる。
Further, in any of the circuit blocks 2a to 2e, the wirings extending in parallel with the long wirings can be arranged in the lower layer separated by the two layers of the interlayer insulating films.
It is possible to reduce the wiring capacitance of the intra-block wiring as compared with the case of the first embodiment.

【0158】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態1, 2に限定されるものではなく、その要旨を
逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでも
ない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned Embodiments 1 and 2 and is within a range not departing from the gist thereof. It goes without saying that various changes can be made.

【0159】例えば前記実施の形態2においては、長い
配線の配置に使用する配線層の数と、短い配線の配置に
使用する配線層の数とを同じにした場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、例えば長い配線
の配置に使用する配線層の数を3層、短い配線の配置に
使用する配線層の数を2層というように、長い配線の配
置に使用する配線層数を短い配線の配置に使用する配線
層数よりも多くしても良い。これにより、各配線領域の
短方向のサイズを縮小することができるので、半導体チ
ップの面積を縮小することが可能となる。
For example, in the second embodiment, the case where the number of wiring layers used for arranging long wirings and the number of wiring layers used for arranging short wirings are the same has been described, but the present invention is not limited to this. The number of wiring layers used for arranging long wirings is three, and the number of wiring layers used for arranging short wirings is two. May be larger than the number of wiring layers used for arranging short wirings. As a result, the size of each wiring region in the short direction can be reduced, so that the area of the semiconductor chip can be reduced.

【0160】また、前記実施の形態1, 2においては、
本発明を階層構造を有する半導体集積回路装置に適用し
た場合について説明したが、これに限定されるものでは
なく、例えば階層構造を持たないゲートアレイ等を実現
する場合にも適用可能である。
Further, in the first and second embodiments,
The case where the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit device having a hierarchical structure has been described, but the present invention is not limited to this, and is applicable to, for example, realizing a gate array having no hierarchical structure.

【0161】また、前記実施の形態1, 2においては、
本発明をワイヤボンディング方式を採用する半導体集積
回路装置に適用した場合について説明したが、これに限
定されるものではなく、例えばバンプ電極を用いるフリ
ップチップ方式またはテープキャリアボンディング方式
を採用する半導体集積回路装置にも適用可能である。
Further, in the first and second embodiments,
The case where the present invention is applied to the semiconductor integrated circuit device adopting the wire bonding method has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor integrated circuit adopting a flip chip method using a bump electrode or a tape carrier bonding method. It is also applicable to devices.

【0162】また、前記実施の形態1, 2においては、
本発明をMOS・FETが形成された半導体集積回路装
置に適用した場合について説明したが、これに限定され
るものではなく、例えばバイポーラトランジスタが形成
された半導体集積回路装置またはバイポーラトランジス
タとMOS・FETとが同一半導体基板上に形成された
半導体集積回路装置にも適用可能である。
In the first and second embodiments,
The case where the present invention is applied to the semiconductor integrated circuit device in which the MOS.FET is formed has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the semiconductor integrated circuit device in which the bipolar transistor is formed or the bipolar transistor and the MOS.FET. It is also applicable to a semiconductor integrated circuit device in which and are formed on the same semiconductor substrate.

【0163】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるマイク
ロプロセッサに適用した場合について説明したが、それ
に限定されるものではなく種々適用可能であり、例えば
DRAMやSRAM等のような半導体メモリ回路または
他の論理回路を有する半導体集積回路装置技術等に適用
できる。本発明は、多層配線構造を有する半導体集積回
路装置に適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the present inventor is mainly applied to a microprocessor which is a field of application which is the background of the invention has been described, but the invention is not limited thereto and various applications are possible. The present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device technology having a semiconductor memory circuit such as DRAM or SRAM or another logic circuit. The present invention can be applied to a semiconductor integrated circuit device having a multilayer wiring structure.

【0164】[0164]

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed by the present application will be briefly described as follows.
It is as follows.

【0165】(1).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、半導体基板上に4層以上の配線層を有する
半導体集積回路装置の配線配置工程において、配線長が
相対的に長くなる配線を、配線容量が小さくなる配線層
の上位の配線層に優先的に配置し、配線長が相対的に短
くなる配線を、前記配線層における下位の配線層に配置
することにより、半導体集積回路装置を構成する配線の
全体的な配線容量を低減することが可能となる。これに
より、半導体集積回路装置の全体における配線の信号伝
送速度を向上させることができるので、半導体集積回路
装置の動作速度を向上させることが可能となる。また、
半導体集積回路装置の消費電力を低減することが可能と
なる。
(1) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, in the wiring arranging step of the semiconductor integrated circuit device having four or more wiring layers on the semiconductor substrate, the wiring length is relatively long. By preferentially arranging the wiring to be formed in an upper wiring layer of the wiring layer having a smaller wiring capacity, and arranging the wiring having a relatively shorter wiring length in the lower wiring layer of the wiring layer. It is possible to reduce the overall wiring capacity of the wirings forming the circuit device. As a result, the signal transmission speed of the wiring in the entire semiconductor integrated circuit device can be improved, so that the operating speed of the semiconductor integrated circuit device can be improved. Also,
It is possible to reduce the power consumption of the semiconductor integrated circuit device.

【0166】(2).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、前記配線長が相対的に長くなる配線の配置
に使用する配線層の数を、前記配線長が相対的に短くな
る配線の配置に使用する配線層の数よりも多くすること
により、配線領域の短方向のサイズを縮小することがで
きるので、半導体チップの面積を縮小することが可能と
なる。
(2) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, the number of wiring layers used for arranging the wirings whose wiring length is relatively long is set to be relatively short. By increasing the number of wiring layers used for arranging the wirings, the size of the wiring region in the short direction can be reduced, so that the area of the semiconductor chip can be reduced.

【0167】(3).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、上位の配線層に配置した配線長が長くなる
配線と同一延在方向の配線を有する配線層を極力下位の
配線層に配置することにより、それらの配線層間の間隔
を大きくすることができるので、それらの間のカップリ
ング容量を低減することが可能となる。これにより、半
導体集積回路装置の全体における配線の信号伝送速度を
向上させることができるので、半導体集積回路装置の動
作速度を向上させることが可能となる。また、半導体集
積回路装置の消費電力を低減することが可能となる。
(3) According to the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, a wiring layer having a wiring extending in the same extension direction as a wiring arranged in an upper wiring layer and having a longer wiring length is formed in a wiring layer as low as possible. By arranging them in layers, the distance between the wiring layers can be increased, so that the coupling capacitance between them can be reduced. As a result, the signal transmission speed of the wiring in the entire semiconductor integrated circuit device can be improved, so that the operating speed of the semiconductor integrated circuit device can be improved. Further, it becomes possible to reduce the power consumption of the semiconductor integrated circuit device.

【0168】(4).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、複数の回路ブロックのセルを形成するセル
内配線およびセル端子を第1層配線で形成した後、その
セル端子を、前記複数の回路ブロックの各々の形成条件
に応じて、その直上または近傍に配置した接続孔によっ
て異なる配線層に変更することにより、配線レイアウト
設計時においてセルの共通化が可能とある。したがっ
て、回路ブロック毎に配線の配置の仕方が異なっても、
それに対して1つのセル・ライブラリで対応することが
可能となる。したがって、半導体集積回路装置の設計期
間を大幅に短縮することが可能となる。
(4). According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, after forming the in-cell wiring and the cell terminal forming the cells of the plurality of circuit blocks by the first layer wiring, the cell terminal is In accordance with the formation conditions of each of the plurality of circuit blocks, by changing the wiring layer to a different wiring layer depending on the connection hole arranged immediately above or in the vicinity thereof, it is possible to make the cells common when designing the wiring layout. Therefore, even if the wiring layout is different for each circuit block,
It is possible to deal with it with one cell library. Therefore, it is possible to significantly reduce the design period of the semiconductor integrated circuit device.

【0169】(5).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法は、半導体基板に複数の回路ブロックと、その周辺に
配置された外部配線領域とを備え、前記半導体基板上に
4層以上の配線層を有する半導体集積回路装置の製造方
法であって、複数の回路ブロック毎に、例えば配線の混
雑状況に応じて各配線層における配線の延在方向を決め
ることにより、各回路ブロック2a〜2eの占有面積を
縮小することができるので、半導体チップの面積を縮小
することが可能となる。
(5). A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to the present invention comprises a semiconductor substrate having a plurality of circuit blocks and an external wiring region arranged around the circuit blocks, and four or more layers are formed on the semiconductor substrate. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having a wiring layer, wherein each of the circuit blocks 2a to 2e is determined for each of the plurality of circuit blocks by determining the extending direction of the wiring in each wiring layer according to the congestion state of the wiring. Since the area occupied by the semiconductor chip can be reduced, the area of the semiconductor chip can be reduced.

【0170】(6).本発明の半導体集積回路装置の製造方
法によれば、複数の回路ブロックのうち、所定の回路ブ
ロックの形成領域内における所定の配線層を、複数の回
路ブロック間を電気的に接続するブロック間配線の配置
領域として使用することにより、ブロック間配線を迂回
させる必要が無くなり、その迂回配線の配置領域が不要
となるので、その分、半導体チップの面積を縮小するこ
とが可能となる。また、回路ブロック間を接続するの
に、所定の回路ブロックを迂回して接続する場合に比べ
てブロック間配線の配線長を短縮することができるの
で、ブロック間配線の配線容量および配線抵抗を低減す
ることが可能となる。さらに、回路ブロック間を接続す
るのに所定の回路ブロックを迂回して接続する場合に比
べて接続孔の数を減らすことができるので、回路ブロッ
ク間の接続の信頼性を向上させることが可能となる。
(6) According to the method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device of the present invention, among a plurality of circuit blocks, a predetermined wiring layer in a formation region of a predetermined circuit block is electrically connected between the plurality of circuit blocks. By using it as the arrangement area of the inter-block wiring that is connected to each other, it is not necessary to bypass the inter-block wiring, and the arrangement area of the detour wiring is not necessary. Therefore, the area of the semiconductor chip can be reduced accordingly. It will be possible. Further, in connecting the circuit blocks, the wiring length of the inter-block wiring can be shortened as compared with the case of connecting by bypassing a predetermined circuit block, thereby reducing the wiring capacitance and wiring resistance of the inter-block wiring. It becomes possible to do. Furthermore, since the number of connection holes can be reduced compared to a case where a predetermined circuit block is bypassed to connect the circuit blocks, it is possible to improve the reliability of the connection between the circuit blocks. Become.

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

【図1】本発明の半導体集積回路装置を構成する半導体
チップの全体平面図である。
FIG. 1 is an overall plan view of a semiconductor chip that constitutes a semiconductor integrated circuit device of the present invention.

【図2】図1の半導体集積回路装置における回路ブロッ
クの要部拡大平面図である。
FIG. 2 is an enlarged plan view of an essential part of a circuit block in the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図3】図2の回路ブロックにおけるセルの平面図であ
る。
FIG. 3 is a plan view of a cell in the circuit block shown in FIG.

【図4】図2の回路ブロックにおけるセルの平面図であ
る。
FIG. 4 is a plan view of a cell in the circuit block of FIG.

【図5】図3および図4のセルにおけるセル端子の構造
を説明するための説明図である。
5 is an explanatory diagram for explaining the structure of cell terminals in the cells of FIGS. 3 and 4. FIG.

【図6】図3および図4のセルにおけるセル端子の構造
を説明するための説明図である。
6 is an explanatory diagram for explaining the structure of cell terminals in the cells of FIGS. 3 and 4. FIG.

【図7】図3および図4のセルにおけるセル端子の構造
を説明するための説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the structure of cell terminals in the cells of FIGS. 3 and 4;

【図8】図1の半導体集積回路装置の要部断面図であ
る。
8 is a cross-sectional view of essential parts of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図9】図1の半導体集積回路装置の回路ブロックの説
明図である。
9 is an explanatory diagram of a circuit block of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図10】図9の回路ブロックの要部拡大平面図であ
る。
10 is an enlarged plan view of an essential part of the circuit block shown in FIG. 9.

【図11】図1の半導体集積回路装置の回路ブロックの
説明図である。
11 is an explanatory diagram of a circuit block of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図12】回路ブロック面積が増大する問題の説明図で
ある。
FIG. 12 is an explanatory diagram of a problem that the circuit block area increases.

【図13】図11の回路ブロックの要部拡大平面図であ
る。
13 is an enlarged plan view of an essential part of the circuit block shown in FIG.

【図14】図1の半導体集積回路装置の要部拡大平面図
である。
14 is an enlarged plan view of a main part of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図15】図1の半導体集積回路装置の特徴の説明図で
ある。
FIG. 15 is an explanatory diagram of characteristics of the semiconductor integrated circuit device of FIG. 1.

【図16】図1の半導体集積回路装置の要部拡大平面図
である。
16 is an enlarged plan view of an essential part of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図17】図1の半導体集積回路装置の外部配線領域に
おける配線構造の説明図である。
17 is an explanatory diagram of a wiring structure in an external wiring region of the semiconductor integrated circuit device of FIG.

【図18】本発明の他の実施の形態である半導体集積回
路装置の回路ブロックの要部拡大平面図である。
FIG. 18 is an enlarged plan view of an essential part of a circuit block of a semiconductor integrated circuit device according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体チップ 2a〜2e 回路ブロック 3, 3a〜3f 外部配線領域 4 セル列 4a セル 5 内部配線領域 6n nチャネル形のMOS・FET 6nL 半導体領域 6n1 低不純物半導体領域 6n2 高不純物半導体領域 6ni ゲート絶縁膜 6ng ゲート電極 6g ゲート引出し電極 6p pチャネル形のMOS・FET 6pL 半導体領域 6p1 低不純物半導体領域 6p2 高不純物半導体領域 6pi ゲート絶縁膜 6pg ゲート電極 7 フィールド絶縁膜 8 キャップ絶縁膜 9 保護膜 10 サイドウォール 11a 半導体領域 12a〜12d 層間絶縁膜 13 表面保護膜 BP ボンディングパッド PW pウエル NW nウエル CT セル端子 VIA 接続孔 VIA1 接続孔 ML ブロック内配線 ML1 第1層配線 ML1 a 導体膜 ML2 第2層配線 ML2 a 導体膜 ML3 第3層配線 ML3 a 導体膜 ML4 第4層配線 ML4 a 導体膜 ML5 第5層配線 MLB1 第1層配線 MLB2 第2層配線 MLB3 第3層配線 MLB4 第4層配線 VDD 電源電位 VSS 接地電位 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 semiconductor chip 2a to 2e circuit block 3, 3a to 3f external wiring region 4 cell column 4a cell 5 internal wiring region 6n n-channel type MOS / FET 6nL semiconductor region 6n1 low impurity semiconductor region 6n2 high impurity semiconductor region 6ni gate insulating film 6ng gate electrode 6g gate extraction electrode 6p p channel type MOS • FET 6pL semiconductor region 6p1 low impurity semiconductor region 6p2 high impurity semiconductor region 6pi gate insulating film 6pg gate electrode 7 field insulating film 8 cap insulating film 9 protective film 10 sidewall 11a Semiconductor regions 12a to 12d Interlayer insulating film 13 Surface protection film BP Bonding pad PW p well NW n well CT Cell terminal VIA connection hole VIA1 connection hole ML In-block wiring ML1 First layer wiring ML1 a Conductor film ML2 Second layer Wiring ML2 a Conductor film ML3 Third layer wiring ML3 a Conductor film ML4 Fourth layer wiring ML4 a Conductor film ML5 Fifth layer wiring MLB1 First layer wiring MLB2 Second layer wiring MLB3 Third layer wiring MLB4 Fourth layer wiring VDD Power supply Potential VSS Ground potential

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮入 裕二朗 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立マイコンシステム内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yujiro Miyairi 5-22-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Inside Hitachi Microcomputer System Co., Ltd.

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体基板上に4層以上の配線層を有す
る半導体集積回路装置の配線配置工程において、配線長
が相対的に長くなる配線を、前記配線層における上位の
配線層に優先的に配置し、配線長が相対的に短くなる配
線を、前記配線層における下位の配線層に配置する工程
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方
法。
1. In a wiring arranging step of a semiconductor integrated circuit device having four or more wiring layers on a semiconductor substrate, a wiring having a relatively long wiring length is preferentially given to an upper wiring layer in the wiring layer. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: arranging and arranging a wiring having a relatively short wiring length in a lower wiring layer of the wiring layer.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記配線長が相対的に長くなる配線の
配置に使用する配線層の数を、前記配線長が相対的に短
くなる配線の配置に使用する配線層の数よりも多くする
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
2. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the number of wiring layers used for arranging the wirings having the relatively long wiring length is set so that the wiring length is relatively short. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device is characterized in that the number of wiring layers used for the arrangement is larger.
【請求項3】 半導体基板に複数の回路ブロックと、そ
の周辺に配置された外部配線領域とを備え、前記半導体
基板上に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装置
の製造方法であって、(a)前記複数の回路ブロックを
形成するブロック内配線を配置する場合に、配線長が相
対的に長くなる配線を、前記配線層における上位の配線
層に優先的に配置し、配線長が相対的に短くなる配線
を、前記配線層における下位の配線層に配置する工程
と、(b)前記複数の回路ブロック間を電気的に接続す
るブロック間配線を配置する場合に、配線長が相対的に
長くなる配線を、前記配線層における上位の配線層に優
先的に配置し、配線長が相対的に短くなる配線を、前記
配線層における下位の配線層に配置する工程とを有する
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
3. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device comprising a plurality of circuit blocks on a semiconductor substrate and an external wiring region arranged around the circuit block, and having four or more wiring layers on the semiconductor substrate. (A) When arranging the intra-block wiring forming the plurality of circuit blocks, the wiring having a relatively long wiring length is preferentially arranged in an upper wiring layer in the wiring layer, and the wiring length is In the step of arranging relatively short wiring in a lower wiring layer of the wiring layer, and (b) arranging inter-block wiring for electrically connecting the plurality of circuit blocks, the wiring length is relatively long. A wiring that is relatively long is preferentially arranged in an upper wiring layer in the wiring layer, and a wiring whose wiring length is relatively short is arranged in a lower wiring layer in the wiring layer. Characteristic semiconductor Manufacturing method of integrated circuit device.
【請求項4】 請求項1または3記載の半導体集積回路
装置の製造方法において、前記上位の配線層に配置した
配線長が相対的に長くなる配線と同一延在方向の配線を
有する配線層を、前記配線層において極力下位の配線層
に配置することを特徴とする半導体集積回路装置の製造
方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, further comprising: a wiring layer having a wiring extending in the same direction as a wiring arranged in the upper wiring layer and having a relatively long wiring length. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the wiring layer is arranged in a wiring layer as low as possible.
【請求項5】 請求項3記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記外部配線領域を複数に分けた後、
その各々の外部配線領域毎にその形状に応じて各配線層
における配線の延在方向を決めることを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
5. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein after dividing the external wiring region into a plurality of regions,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that the extending direction of wiring in each wiring layer is determined according to the shape of each of the external wiring regions.
【請求項6】 請求項5記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記各々の外部配線領域において、そ
の長手方向に沿って延在する配線を、前記配線層におけ
る最上位の配線層に優先的に配置することを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。
6. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein in each of the external wiring regions, the wiring extending along the longitudinal direction is prioritized over the uppermost wiring layer in the wiring layer. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which is characterized in that the semiconductor integrated circuit device is arranged in a pattern.
【請求項7】 請求項5記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記各々の外部配線領域の同一配線層
に長い配線を配置し、かつ、前記各々の外部配線領域の
同一配線層に短い配線を配置することを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
7. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 5, wherein long wirings are arranged in the same wiring layer in each of the external wiring areas, and short wirings are arranged in the same wiring layer in each of the external wiring areas. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, which comprises arranging wiring.
【請求項8】 請求項3記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、前記複数の回路ブロック毎に各配線層
における配線の延在方向を決めることを特徴とする半導
体集積回路装置の製造方法。
8. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein the extending direction of the wiring in each wiring layer is determined for each of the plurality of circuit blocks.
【請求項9】 請求項8記載の半導体集積回路装置の製
造方法において、(a)前記複数の回路ブロックのセル
を形成するセル内配線およびセル端子を第1層配線で形
成する工程と、(b)前記セル端子を、前記複数の回路
ブロックの各々の形成条件に応じて、その直上または近
傍に配置した接続孔によって異なる配線層に変更する工
程と、(c)前記セル端子間を電気的に接続することに
より前記複数の回路ブロックを形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
9. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 8, wherein: (a) a step of forming an inner cell wiring and a cell terminal which form cells of the plurality of circuit blocks with a first layer wiring; b) a step of changing the cell terminal to a different wiring layer depending on a forming condition of each of the plurality of circuit blocks by a connection hole arranged immediately above or in the vicinity thereof; and (c) electrically connecting between the cell terminals. And a step of forming the plurality of circuit blocks by connecting to the semiconductor integrated circuit device.
【請求項10】 請求項3記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、前記複数の回路ブロックのうち、所
定の回路ブロックの形成領域における所定の配線層をブ
ロック間配線の配置領域として使用することを特徴とす
る半導体集積回路装置の製造方法。
10. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein among the plurality of circuit blocks, a predetermined wiring layer in a formation region of a predetermined circuit block is used as an arrangement region of inter-block wiring. A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising:
【請求項11】 請求項3記載の半導体集積回路装置の
製造方法において、(a)前記上位の配線層に配置した
配線長が相対的に長くなる配線と同一延在方向の配線を
有する配線層を、前記配線層において極力下位の配線層
に配置し、(b)前記外部配線領域を複数に分けた後、
その各々の外部配線領域毎にその形状に応じて各配線層
における配線の延在方向を決める場合に、前記各々の外
部配線領域において、その長手方向に沿って延在する配
線を、前記配線層における最上位の配線層に優先的に配
置し、(c)前記各々の外部配線領域において、その長
手方向に沿って延在する配線の配置に使用する配線層の
数を、その外部配線領域の短方向に沿って延在する配線
の配置に使用する配線層の数よりも多くすることを特徴
とする半導体集積回路装置の製造方法。
11. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3, wherein: (a) a wiring layer having a wiring extending in the same extension direction as a wiring arranged in the upper wiring layer and having a relatively long wiring length. Is arranged in a wiring layer as low as possible in the wiring layer, and (b) after dividing the external wiring area into a plurality of wiring layers,
In the case where the extending direction of the wiring in each wiring layer is determined according to the shape of each of the external wiring areas, the wiring extending in the longitudinal direction of each of the external wiring areas is defined by the wiring layer. (C) In each of the external wiring regions, the number of wiring layers used for arranging the wirings extending along the longitudinal direction of the wiring layer is preferentially arranged in the uppermost wiring layer of A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that the number of wiring layers used for arranging wirings extending along the short direction is larger than that of wiring layers.
【請求項12】 半導体基板に複数の回路ブロックと、
その周辺に配置された外部配線領域とを備え、前記半導
体基板上に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装
置の製造方法であって、前記複数の回路ブロック毎に、
各配線層における配線の延在方向を決めることを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
12. A semiconductor substrate having a plurality of circuit blocks,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: an external wiring region arranged in the periphery of the semiconductor substrate; and a semiconductor integrated circuit device having four or more wiring layers on the semiconductor substrate.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: determining a wiring extending direction in each wiring layer.
【請求項13】 請求項12記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記配線層が4層の場合に、
(a)前記複数の回路ブロックのうちの所定の回路ブロ
ックにおいて、その回路ブロックを構成するセル列の延
在方向と同一方向に延びる配線を第1層配線および第4
層配線で形成し、前記セル列の延在方向に交差する方向
に延びる配線を第2層配線および第3層配線で形成する
工程と、(b)前記複数の回路ブロックのうちの他の回
路ブロックにおいて、その回路ブロックを構成するセル
列の延在方向と同一方向に延びる配線を第2層配線およ
び第4層配線で形成し、前記セル列の延在方向に交差す
る方向に延びる配線を第3層配線で形成する工程とを有
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
13. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein the wiring layer has four layers,
(A) In a predetermined circuit block of the plurality of circuit blocks, wirings extending in the same direction as the extending direction of the cell rows forming the circuit block are first layer wirings and fourth wirings.
A step of forming a wiring formed by layer wiring and extending in a direction intersecting the extending direction of the cell row by the second layer wiring and the third layer wiring; and (b) another circuit of the plurality of circuit blocks. In the block, the wirings extending in the same direction as the extending direction of the cell columns forming the circuit block are formed by the second layer wiring and the fourth layer wiring, and the wirings extending in the direction intersecting the extending direction of the cell columns are formed. A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of forming a third layer wiring.
【請求項14】 請求項12記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記配線層が5層の場合に、
(a)前記複数の回路ブロックのうちの所定の回路ブロ
ックにおいて、その回路ブロックを構成するセル列の延
在方向と同一方向に延びる配線を第2層配線および第5
層配線で形成し、前記セル列の延在方向に交差する方向
に延びる配線を第3層配線および第4層配線で形成する
工程を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製
造方法。
14. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein when the wiring layer has five layers,
(A) In a predetermined circuit block of the plurality of circuit blocks, wirings extending in the same direction as the extending direction of the cell columns forming the circuit block are second-layer wirings and fifth wirings.
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising the step of forming a wiring formed by layer wiring and extending in a direction intersecting the extending direction of the cell row with a third layer wiring and a fourth layer wiring.
【請求項15】 請求項12記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、(a)前記複数の回路ブロックの
セルを形成するセル内配線およびセル端子を第1層配線
で形成する工程と、(b)前記セル端子を、前記複数の
回路ブロックの各々の形成条件に応じて、その直上また
は近傍に配置した接続孔によって異なる配線層に変更す
る工程と、(c)前記セル端子間を電気的に接続するこ
とにより前記複数の回路ブロックを形成する工程とを有
することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
15. The method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein: (a) a step of forming an inner cell wiring and a cell terminal for forming cells of the plurality of circuit blocks with a first layer wiring; b) a step of changing the cell terminal to a different wiring layer depending on a forming condition of each of the plurality of circuit blocks by a connection hole arranged immediately above or in the vicinity thereof; and (c) electrically connecting between the cell terminals. And a step of forming the plurality of circuit blocks by connecting to the semiconductor integrated circuit device.
【請求項16】 請求項12記載の半導体集積回路装置
の製造方法において、前記複数の回路ブロックのうち、
所定の回路ブロックの形成領域における所定の配線層
を、前記複数の回路ブロック間を電気的に接続するブロ
ック間配線の配置領域として使用することを特徴とする
半導体集積回路装置の製造方法。
16. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 12, wherein among the plurality of circuit blocks,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein a predetermined wiring layer in a formation region of a predetermined circuit block is used as an arrangement region of inter-block wiring that electrically connects the plurality of circuit blocks.
【請求項17】 半導体基板に複数の回路ブロックと、
その周辺に配置された外部配線領域とを備え、前記半導
体基板上に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装
置の製造方法であって、前記複数の回路ブロックのう
ち、所定の回路ブロックの形成領域内における所定の配
線層を、前記複数の回路ブロック間を電気的に接続する
ブロック間配線の配置領域として使用することを特徴と
する半導体集積回路装置の製造方法。
17. A plurality of circuit blocks on a semiconductor substrate,
A method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device, comprising: an external wiring region arranged in the periphery of the circuit board; and a method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device having four or more wiring layers on the semiconductor substrate, the method comprising: A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein a predetermined wiring layer in the formation region is used as an arrangement region of inter-block wiring that electrically connects the plurality of circuit blocks.
【請求項18】 半導体基板上に4層以上の配線層を有
する半導体集積回路装置であって、前記配線層における
上位の配線層に相対的に配線長の長い配線を配置し、前
記配線層における下位の配線層に相対的に配線長の短い
配線を配置したことを特徴とする半導体集積回路装置。
18. A semiconductor integrated circuit device having four or more wiring layers on a semiconductor substrate, wherein wiring having a relatively long wiring length is arranged in an upper wiring layer of the wiring layer, A semiconductor integrated circuit device characterized in that wiring having a relatively short wiring length is arranged in a lower wiring layer.
【請求項19】 半導体基板に複数の回路ブロックと、
その周辺に配置された外部配線領域とを備え、前記半導
体基板上に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装
置であって、(a)前記複数の回路ブロックの各々を形
成するブロック内配線であって、前記配線層における上
位の配線層に配置された相対的に配線長の長い配線と、
(b)前記複数の回路ブロックの各々を形成するブロッ
ク内配線であって、前記配線層における下位の配線層に
配置された相対的に配線長の短い配線と、(c)前記複
数の回路ブロック間を電気的に接続するブロック間配線
であって、前記配線層における上位の配線層に配置され
た相対的に配線長の長い配線と、(d)前記複数の回路
ブロック間を電気的に接続するブロック間配線であっ
て、前記配線層における下位の配線層に配置された相対
的に配線長の短い配線とを有することを特徴とする半導
体集積回路装置。
19. A semiconductor substrate having a plurality of circuit blocks,
A semiconductor integrated circuit device having an external wiring region arranged in the periphery thereof and having four or more wiring layers on the semiconductor substrate, comprising: (a) intra-block wiring forming each of the plurality of circuit blocks. And a wiring having a relatively long wiring length arranged in an upper wiring layer in the wiring layer,
(B) In-block wiring forming each of the plurality of circuit blocks, the wiring having a relatively short wiring length arranged in a lower wiring layer of the wiring layer; and (c) the plurality of circuit blocks. An inter-block wiring for electrically connecting between the plurality of circuit blocks and a wiring having a relatively long wiring length arranged in an upper wiring layer in the wiring layer, and (d) electrically connecting between the plurality of circuit blocks. And a wiring having a relatively short wiring length arranged in a lower wiring layer in the wiring layer.
【請求項20】 半導体基板に複数の回路ブロックと、
その周辺に配置された外部配線領域とを備え、前記半導
体基板上に4層以上の配線層を有する半導体集積回路装
置であって、前記複数の回路ブロック毎に、その回路ブ
ロック内のブロック内配線の混雑度に応じて各配線層に
おける配線の延在方向を変えたことを特徴とする半導体
集積回路装置。
20. A plurality of circuit blocks on a semiconductor substrate,
A semiconductor integrated circuit device having an external wiring region arranged in the periphery thereof and having four or more wiring layers on the semiconductor substrate, wherein wiring within the circuit block is provided for each of the plurality of circuit blocks. A semiconductor integrated circuit device, wherein the extending direction of the wiring in each wiring layer is changed according to the congestion degree of the wiring.
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