KR100239845B1 - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배선 채널 격자의 피치 설정을 개선하고, 형성하고자 하는 배선의 종류에 따라서 배선폭을 설정하여, 회로 동작에 부적합함을 초래하는 일 없이 집적도를 향상시킨 반도체 집적 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 반도체 칩상에 복수의 게이트 기본 셀(3a,3b)를 배열하고, 기본 게이트 셀(3a,3b)상에 배선 채널 격자(X0∼X11, Y0∼Y6)를 규정하여, 배열된 게이트 기본 셀(3a,3b)을 배선 채널 격자(X0∼X11, Y0∼Y6)를 따라서 접속함으로써, 논리 기능 블록을 구성하는 마스터 슬라이스 방식의 반도체 집적 회로에 있어서, 배선 채널 격자(X0∼X11, Y0∼Y6)는 불균일한 피치로 규정되어 구성된다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit in which the pitch of the wiring channel grating is improved, the wiring width is set according to the type of wiring to be formed, and the degree of integration is improved without causing unsuitable circuit operation. do. According to the present invention, a plurality of gate basic cells 3a and 3b are arranged on a semiconductor chip, and wiring channel gratings X0 to X11 and Y0 to Y6 are defined on the basic gate cells 3a and 3b to arrange the gate basics. By connecting the cells 3a and 3b along the wiring channel gratings X0 to X11 and Y0 to Y6, in the master slice type semiconductor integrated circuit constituting the logic functional block, the wiring channel gratings X0 to X11 and Y0 to Y6) is defined and composed of non-uniform pitch.
Description
본 발명은 복수의 게이트 기본 셀을 조합하여 원하는 논리 회로를 구축하는 반도체 집적 회로에 관한 것으로, 배선 채널 격자의 개선을 도모한 반도체 집적 회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 이러한 종류의 반도체 집적 회로의 기본 셀 레이아웃의 일례를 도19에 나타낸다.In general, an example of a basic cell layout of this kind of semiconductor integrated circuit is shown in FIG.
도19에 나타낸 게이트 기본 셀의 레이아웃은, 예컨대 2입력의 부정 논리곱(NAND) 게이트를 구성하기 위해서 요구되는 2개의 NMOS 트랜지스터(1a,1b) 및 2개의 PMOS 트랜지스터(2a,2b)를 한쌍으로 하는 2개의 게이트 기본 셀(3a,3b)과, 한쌍의 서브 스트레이트(4a,4b)가 배치된다. 도19에 있어서, 배선이 형성되는 배선 채널 격자는, 예컨대 X 방향에 X0∼X11의 12개, Y 방향에 Y0∼Y6의 7개가 규정되어 있다.The layout of the gate base cell shown in Fig. 19 is, for example, a pair of two
이와 같이 배선 채널 격자가 규정되어 있는 게이트 기본 셀의 레이아웃은, 예컨대 도20의 기능 블록 레이아웃 패턴에 나타낸 바와 같이, 1층 및 2층의 금속 배선(VDD(고위) 전원 배선(5a), VSS(저위) 전원 배선(5b), 접속 배선(6))을 이용하여 각각의 트랜지스터(1a,lb,2a,2b)를 접속 배선함으로써, 4입력(A, B, C, D)의 NAND 게이트(Z 출력)가 구축된다.The layout of the gate base cell in which the wiring channel lattice is defined in this way is, for example, as shown in the functional block layout pattern of FIG. NAND gates Z of four inputs A, B, C, and D are connected by connecting and wiring the
이러한 게이트 기본 셀의 레이아웃에 있어서, 배선 채널 격자의 피치는 레이아웃 CAD와의 정합성을 중시하여 일률의 값, 혹은 X 방향 Y 방향에서 각각 일률적으로 규정되어 있었다. 배선 채널 격자의 피치의 설계치는, 기능 블록이 형성되는 영역이나 배선 영역에 있어서의 설계 기준의 논리곱으로 결정되며, 미세화가 진행됨에 따라서 배선 채널 격자의 피치가 좁게 되어 있었다.In the layout of the gate base cell, the pitch of the wiring channel grating was defined uniformly in the value of uniformity or in the X-direction Y direction, with emphasis on consistency with layout CAD. The design value of the pitch of the wiring channel grating was determined by the logical product of the design criteria in the region in which the functional block is formed or the wiring region. As the miniaturization progressed, the pitch of the wiring channel grating was narrowed.
한편, 반도체 집적 회로의 기술분야에 있어서, LSI의 개발은 미세 가공 기술의 진보에 의해 디프 서브-미크론 세대, 쿼터 서브-미크론 세대로 불리는 영역에 까지 이르고 있다. 이들 세대에서는, 미세화에 따른 폐해 요소가 현저하고, 특히 전원 금속 배선의 미세화에 있어서는, 일렉트로마이그레이션의 발생 및 배선 저항의 증가에 의해 칩내부의 트랜지스터의 소스 전압 강하를 야기하여 소자 동작에 악영향을 미치게 할 우려가 있다.On the other hand, in the technical field of semiconductor integrated circuits, the development of LSI has reached the area called the deep sub-micron generation and the quarter sub-micron generation by the advance of the microfabrication technology. In these generations, the detrimental factors due to miniaturization are remarkable, and in particular, in miniaturization of power supply metal wiring, generation of electromigration and increase in wiring resistance cause a source voltage drop of the transistor inside the chip, which adversely affects device operation. There is concern.
또한, 콘택 지름이 미세화 됨에 따라 콘택 저항이 증가되어 상술한 바와 같이 트랜지스터의 소스 전압 강하를 야기하여 소자 동작 속도에 악영향을 미친다. 이러한 이유로, 전원 금속 배선의 미세화는 한계에 이르고 있다. 전원 금속 배선을 제외한 미세화의 진행 즉, 종래와 같은 일률 피치의 배선 채널 격자로는 그 집적도를 향상시키는 것이 곤란해지고 있다.In addition, as the contact diameter becomes smaller, the contact resistance increases, causing a source voltage drop of the transistor as described above, which adversely affects the operation speed of the device. For this reason, miniaturization of power supply metal wiring has reached its limit. The progress of miniaturization excluding the power supply metal wiring, that is, the wiring channel grating of the same uniform pitch as in the prior art has become difficult to improve the degree of integration.
전술한 바와 같이, 배선 채널 격자를 따라 형성된 배선에 의해 접속된 게이트 기본 셀을 이용하여 원하는 회로를 구축하는 종래의 반도체 집적 회로에 있어서, 배선 채널 격자의 피치는 일률적으로 설정되어 있었다. 이러한 이유 때문에, 집적도를 높이기 위해서는, 배선 채널 격자의 피치를 좁힐 필요가 있다. 그러나, 배선 채널 격자의 피치를 일률적으로 좁게 하면, 전원 배선이나 큰 전류가 흐르는 배선의 폭도 좁아져야 한다. 이와 같이, 배선의 폭이 일률적으로 좁아지면, 소스 전압의 강하 또는 배선불량등이 발생하여 오동작 또는 동작 속도의 저하라는 부적합함을 초래한다.As described above, in the conventional semiconductor integrated circuit in which a desired circuit is constructed by using a gate base cell connected by a wiring formed along the wiring channel grating, the pitch of the wiring channel grating is uniformly set. For this reason, in order to increase the degree of integration, it is necessary to narrow the pitch of the wiring channel grating. However, when the pitch of the wiring channel lattice is uniformly narrowed, the width of the power supply wiring and the wiring through which a large current flows must also be narrowed. In this way, when the width of the wiring is uniformly narrowed, a drop in the source voltage, a wiring defect, or the like occurs, resulting in an inadequate malfunction or a decrease in the operation speed.
상기한 바와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명은 배선 채널 격자의 피치 설정을 개선하고, 형성하고자 하는 배선의 종류에 따라 배선폭을 설정하여, 회로 동작에 부적합함을 초래하는 일 없이 집적도를 향상시킨 반도체 집적 회로를 제공함에 있다.The present invention for solving the above problems is to improve the pitch setting of the wiring channel grating, and to set the wiring width according to the type of wiring to be formed, thereby improving the degree of integration without causing unsuitable circuit operation. The present invention provides a semiconductor integrated circuit.
도1은 청구범위 제1항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention described in
도2는 도1의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 2 illustrates the functional block layout pattern of FIG. 1; FIG.
도3은 청구범위 제2항 또는 제3항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.3 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in
도4는 도3의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.4 illustrates the functional block layout pattern of FIG.
도5는 청구범위 제4항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.Fig. 5 shows the structure of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the invention as claimed in
도6은 도5의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 6 illustrates the functional block layout pattern of FIG. 5; FIG.
도7은 도5를 플립 배치한 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 7 illustrates a functional block layout pattern in which FIG. 5 is flipped; FIG.
도8은 청구범위 제5항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.Fig. 8 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in claim 5;
도9는 도8의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 9 illustrates the functional block layout pattern of FIG. 8; FIG.
도10은 도8을 플립 배치한 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.Fig. 10 is a diagram showing a functional block layout pattern in which Fig. 8 is flipped.
도11은 청구범위 제6항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.Fig. 11 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in
도12는 청구범위 제2항에 기재한 발명의 다른 실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.Fig. 12 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to another embodiment of the invention as set forth in
도13은 도12의 배선 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 13 is a view showing a wiring layout pattern of FIG. 12; FIG.
도14는 도12의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 14 shows the functional block layout pattern of FIG. 12; FIG.
도15는 도12의 기능 블록 레이아웃 및 배선 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 15 shows the functional block layout and the wiring layout pattern of FIG. 12; FIG.
도16은 청구범위 제7항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면.FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in
도17은 도16의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 17 illustrates the functional block layout pattern of FIG. 16; FIG.
도18은 도17의 배선 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 18 shows the wiring layout pattern in FIG. 17; FIG.
도19는 배선 채널 격자를 이용한 종래의 게이트 기본 셀의 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.Fig. 19 shows a layout pattern of a conventional gate basic cell using a wiring channel grating.
도20은 도19의 기능 블록 레이아웃 패턴을 나타내는 도면.FIG. 20 illustrates the functional block layout pattern of FIG. 19; FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1a,1b,2a,2b : MOS 트랜지스터 3a,3b : 게이트 기본 셀1a, 1b, 2a, 2b:
4a,4b : 서브 스트레이트 5a,5b : 전원 배선4a, 4b: Sub straight 5a, 5b: Power wiring
6 : 접속 배선 7 : 콘택홀6
8 : 특수 신호 배선 9 : 전원 보강 배선8: special signal wiring 9: power supply wiring
11 : 폴리 실리콘 12 : 소스·드레인 영역11: polysilicon 12: source and drain region
13 : 게이트 폴리13: gate pulley
상기한 목적을 달성하기 위하여, 청구범위 제1항에 기재한 발명은 반도체 칩상에 복수의 게이트 기본 셀을 배열하고, 상기 기본 게이트 셀상에 배선 채널 격자를 규정하여, 배열된 상기 게이트 기본 셀을 상기 배선 채널 격자를 따라 접속함으로써, 배선 공정의 변경만으로 원하는 논리 기능 블록을 구성하는 마스터 슬라이스 방식의 반도체 집적 회로에 있어서, 상기 배선 채널 격자는 상기 게이트 기본 셀 구조에 맞추어 불균일한 피치로 규정되어 이루어진다.In order to achieve the above object, the invention described in
청구범위 제2항에 기재한 발명은, 청구범위 제1항에 기재한 반도체 집적 회로에 있어서, 상기 배선 채널 격자 중 고위 전원 배선 또는 저위 전원 배선이 설치되는 배선 채널 격자는 상기 고위 전원 배선 또는 저위 전원 배선 이외의 다른 배선이 설치되는 배선 채널 격자보다도 피치가 넓게 설정되어 이루어진다.In the semiconductor integrated circuit according to
청구범위 제3항에 기재한 발명은, 청구범위 제2항에 기재한 반도체 집적 회로에 있어서, 상기 고위 전원 배선 또는 상기 저위 전원 배선은 최소 콘택홀을 복수개, 또는 최소 콘택홀의 복수개분 크기의 콘택홀을 배치할 수 있는 배선폭인 것을 특징으로 한다.In the semiconductor integrated circuit according to
청구범위 제4항에 기재한 발명은, 청구범위 제1항에 기재한 반도체 집적 회로에 있어서, 불균일한 피치로 규정되어 이루어지는 상기 배선 채널 격자는, 상기 게이트 기본 셀의 X 방향 또는 Y 방향에 대하여 대상인 것을 특징으로 한다.The invention as recited in
청구범위 제5항에 기재한 발명은, 청구범위 제2항에 기재한 반도체 집적 회로에 있어서, 상기 고위 전원 배선 또는 상기 저위 전원 배선은 그 배선폭의 중심이 상기 배선 채널 격자에 대하여 벗어나 이루어진다.In the semiconductor integrated circuit according to claim 5, in the semiconductor integrated circuit according to claim 5, the high power supply wiring or the low power supply wiring is formed so that the center of the wiring width is out of the wiring channel grating.
청구범위 제6항에 기재한 발명은, 청구범위 제2항에 기재한 반도체 집적 회로에 있어서, 피치가 넓게 설정되어 이루어지는 상기 배선 채널 격자는, 상기 고위 전원 배선 또는 저위 전원 배선 이외의 다른 배선 채널 영역으로서 사용하는 경우에는, 특수 신호 배선의 배선 채널 격자가 된다.According to the invention as claimed in
청구범위 제7항에 기재한 발명은, 청구범위 제2항에 기재한 반도체 집적 회로에 있어서, 피치가 넓게 설정되어 이루어지는 상기 배선 채널 격자는, 상기 고위 전원 배선 또는 저위 전원 배선 이외의 다른 배선 채널 영역으로서 사용하는 경우에는, 복수 라인분 배선의 배선 채널 격자가 된다.According to the invention as recited in
청구범위 제8항에 기재한 발명은, 반도체 칩상에 복수의 게이트 기본 셀을 배열하고, 상기 게이트 기본 셀상에 복수의 기능 블록을 배열하여, 상기 기능 블록간 및 상기 기능 블록상에 배선 채널 격자를 규정한 배선 영역을 설치해 두고, 배열된 상기 기능 블록을 상기 배선 채널 격자를 따라 접속함으로써, 배선 공정의 변경만으로 원하는 논리 회로를 구성하는 마스터 슬라이스 방식의 반도체 집적 회로에 있어서, 상기 배선 채널 격자는 불균일한 피치로 규정되어 이루어진다.According to the invention of
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시의 형태를 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described with reference to drawings.
도1은 청구범위 제1항 또는 제8항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as set forth in
도1은 도19와 같은 게이트 기본 셀의 레이아웃을 나타내는 도면이고, 도1에 있어서 도19와 동일 부호인 것은 동일물이다.FIG. 1 is a view showing a layout of a gate basic cell as shown in FIG. 19. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG.
배선 채널 격자의 피치를 설계하는 경우에는, 크게 2개의 경우로 나눌 수 있다. 즉, 제1경우는 배선 공정의 설계 기준 예컨대, 배선폭과 배선간격, 콘택홀 지름과 콘택홀 간격, 다층 배선에 있어서의 비아(via)홀 콘택 지름과 비아홀 콘택 간격등을 고려하는 것이 바람직하다. 제2경우는 전자의 설계 기준에 추가로 확산 공정의 설계 기준을 고려하는 것이다.When designing the pitch of the wiring channel grating, it can be divided into two cases. That is, in the first case, it is preferable to consider design criteria of the wiring process, for example, wiring width and wiring interval, contact hole diameter and contact hole spacing, via hole contact diameter and via hole contact spacing in the multilayer wiring. . The second case is to consider the design criteria of the diffusion process in addition to the former design criteria.
도1에 나타낸 게이트 기본 셀의 레이아웃에 있어서, 배선 채널 격자Xl∼X2∼X3∼X4, X7∼X8∼X9∼X10의 피치를 규정하기 위해서는, 배선 공정의 설계 기준만을 고려하면 되므로, 상술한 제1경우가 된다.In the layout of the gate basic cell shown in Fig. 1, in order to define the pitches of the wiring channel lattices Xl to X2 to X3 to X4 and X7 to X8 to X9 to X10, only the design criteria of the wiring process need to be considered. 1 case.
한편, 배선 채널 격자 X0∼X1, X4∼X5, X6∼X7, X10∼X11의 피치를 규정하기 위해서는 폴리(11)와 콘택 여유나 폴리(11)와 소스·드레인 영역(12)과 간격 및 소스·드레인 영역(12)과 콘택 여유의 설계 기준을 고려하여야 한다. 배선 채널 격자 X5∼X6, X11∼X0의 피치를 규정하기 위해서는 폴리(11)와 콘택 여유나 폴리(11) 간격의 설계 기준을 고려하여야 한다. 배선 채널 격자 Y0∼Y1∼Y2, Y4∼Y5∼Y6의 피치를 규정하기 위해서는 게이트 폴리(13)와 콘택 간격이나 게이트 폴리(13)폭의 설계 기준을 고려하여야 한다. 배선 채널 격자 Y2∼Y3∼Y4의 피치를 규정하기 위해서는 소스·드레인 영역(12)과 서브 스트레이트(4a,4b) 간격의 설계 기준을 고려하여야 한다. 배선 채널 격자 Y6∼Y0의 피치를 규정하기 위해서는 소스·드레인 영역(12) 간격의 설계 기준을 고려하여야 한다. 이러한 설계 규정들은 상기 제1경우의 배선 공정의 설계 기준에 덧붙여서 고려할 필요가 있으며, 상술한 제2경우가 된다.On the other hand, in order to define the pitch of the wiring channel lattice X0 to X1, X4 to X5, X6 to X7, and X10 to X11, the
통상적으로, 확산 공정의 설계 기준은 배선 공정의 설계 기준에 비하여 정밀하기 때문에, 배선 채널 격자X0∼X1, X4∼X5, X5∼X6, X6∼X7, X10∼X11, X11∼X0의 피치와 배선 채널 격자의 Y 방향의 피치는 확산 공정의 설계 기준을 고려하여야 한다. 따라서, 확산 공정의 설계 기준은 배선 채널 격자 X1∼X2∼X3∼X4, X7∼X8∼X9∼X10의 피치에 비하여 넓게 설정하여야 한다. 따라서, 배선 채널 격자의 피치를 일률적으로 규정하는 경우에는 배선 채널 격자 피치가 가장 큰 곳에서 확산 공정의 설계 기준이 규정된다.In general, since the design criteria of the diffusion process are more accurate than the design criteria of the wiring process, the pitch and wiring of the wiring channel lattice X0 to X1, X4 to X5, X5 to X6, X6 to X7, X10 to X11, and X11 to X0 The pitch in the Y direction of the channel grating should take into account the design criteria of the diffusion process. Therefore, the design criteria of the diffusion process should be set wider than the pitches of the wiring channel gratings X1 to X2 to X3 to X4 and X7 to X8 to X9 to X10. Therefore, when uniformly defining the pitch of the wiring channel grating, the design criteria of the diffusion process are defined where the wiring channel grating pitch is the largest.
현재의 반도체 제조 기술에서는 배선 공정의 설계 기준과 확산 공정의 설계 기준의 차이는 현저해지고 있다. 즉, 배선 채널 격자의 피치를 일률적으로 하면 배선 채널 격자 X1∼X2∼X3∼X4, X7∼X8∼X9∼X10의 피치는 좁게 할 수 있음에도 불구하고, 설계 기준의 가장 엄한 배선 채널 격자 Y0∼Y1∼Y2, Y4∼Y5∼Y6의 피치는 크게 하지 않으면 안되기 때문에, 배선 채널 격자 X1∼X2∼X3∼X4, X7∼X8∼X9∼X10의 피치도 커지고, 집적도를 향상시킬 수 없게 된다.In the current semiconductor manufacturing technology, the difference between the design criterion of the wiring process and the design criterion of the diffusion process is remarkable. That is, even if the pitch of the wiring channel gratings is uniform, the pitches of the wiring channel gratings X1 to X2 to X3 to X4 and X7 to X8 to X9 to X10 can be narrowed. Since the pitches of -Y2 and Y4-Y5-Y6 must be increased, the pitches of the wiring channel lattice X1-X2-X3-X4 and X7-X8-X9-X10 also become large, and the degree of integration cannot be improved.
그래서, 본원 발명에서는 배선 채널 격자의 피치를 일률적으로 하지 않고, 회로 각각의 영역에 대하여 최적화되도록 1종류의 배선 채널 격자에 있어서 피치를 불균일하게 하도록 하고 있다. 그 구체적인 실시 형태를 도면을 참조하여 이하에 설명한다.Therefore, in the present invention, the pitch of the wiring channel gratings is not uniform, but the pitch is uniform in one type of the wiring channel gratings so as to be optimized for each area of the circuit. Specific embodiments thereof will be described below with reference to the drawings.
도1에 나타낸 실시 형태의 특징은, 설계 기준이 엄한 콘택과 게이트 폴리간의 설계 기준을 충족시키기 위해서, 배선 채널 격자Y0∼Y1∼Y2 사이와 배선 채널 격자 Y4∼Y5∼Y6 사이의 피치를 제외한 그 나머지 다른 배선 채널 격자의 피치를 종래에 비하여 좁히도록 한 것이다. 이러한 배선 채널 격자의 피치 설정에 있어서, 도20에 나타낸 바와 동일하게 4입력 NAND 게이트를 구축하면, 도2에 나타낸 바와 같이 된다. 도2에 있어서, X 방향의 배선 채널 격자 X0∼X11와 Y 방향의 배선 채널 격자 Y2∼Y4가 종래에 비하여 좁은 피치로 되어 있다. 결국, 배선 채널 격자의 피치를 일률적으로 규정하는 종래에 비하여 X 방향 및 Y 방향 모두 게이트 기본 셀의 형성 면적이 축소되어 집적도를 높일 수 있다.The features of the embodiment shown in Fig. 1 are excluding the pitch between the wiring channel gratings Y0 to Y1 to Y2 and the wiring channel gratings Y4 to Y5 to Y6 in order to satisfy the design criteria between the strict contacts and the gate poly. The pitch of the other wiring channel gratings is narrower than in the prior art. In the pitch setting of the wiring channel grating, a four-input NAND gate is constructed as shown in FIG. 20, as shown in FIG. In Fig. 2, the wiring channel lattice X0 to X11 in the X direction and the wiring channel lattice Y2 to Y4 in the Y direction have a narrower pitch than in the prior art. As a result, compared with the conventional method of uniformly defining the pitch of the wiring channel grating, the formation area of the gate base cell can be reduced in both the X direction and the Y direction, thereby increasing the degree of integration.
도3은 청구범위 제2항 또는 제3항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as set forth in
도3에 나타낸 실시 형태의 특징은 도1에 나타낸 실시 형태에 대하여, 배선 채널 격자 X1∼X2∼X3, X8∼X9∼X10 사이의 피치를 넓게 설정한 것이다. 즉, 도4에 나타낸 바와 같이 배선 채널 격자 X2를 따라 형성되는 VSS (저위) 전원 배선(5b)과, 배선 채널 격자 X9를 따라 형성되는 VDD (고위) 전원 배선(5a)을 배선 폭방향 예컨대 2개의 최소 사이즈의 콘택홀(7)을 취할 수 있을 정도로 굵게(또는 넓게) 설정한 것이다. 또한, 콘택홀의 개수 및 크기는 설계적 사항으로서 임의로 설정할 수 있다.The characteristic of the embodiment shown in FIG. 3 is that the pitch between the wiring channel gratings X1 to X2 to X3 and X8 to X9 to X10 is set broadly with respect to the embodiment shown in FIG. That is, as shown in Fig. 4, the VSS (lower)
이와 같이, 전원 배선에 대응한 배선 채널 격자의 피치를 다른 배선 채널 격자에 비하여 넓게 설정함으로써, 전원 배선의 배선폭을 크게 하는 것이 가능해지고, 배선 저항의 증가에 의한 전원 전압의 저하나 일렉트로마이그레이션을 방지할 수 있다. 또한, 소스 콘택 저항이 작아지므로 동작 속도의 저하를 억제할 수 있다.Thus, by setting the pitch of the wiring channel grating corresponding to the power wiring wider than other wiring channel gratings, it is possible to increase the wiring width of the power wiring and to reduce the power supply voltage and electromigration due to the increase in the wiring resistance. You can prevent it. In addition, since the source contact resistance becomes small, a decrease in the operation speed can be suppressed.
또한, 이러한 실시 형태에서는 상기 효과에 덧붙여서, 배선 채널 격자 Y0∼Y2, Y4∼Y6 및 전원 배선 이외의 다른 배선 영역을 넓히지 않고 전원 배선의 폭을 넓게 하였으므로, 배선 채널 격자의 피치를 일률적으로 규정하는 종래에 비하여, 칩면적은 축소하며, 미세화를 도모할 수 있다. 결국, 종래의 문제점인 배선이 가늘어서 초래하고 있던 부적합함을 해결할 수 있으며 집적도를 동시에 향상시킬 수 있다.In addition, in this embodiment, in addition to the above effects, the width of the power supply wiring is widened without widening wiring areas other than the wiring channel gratings Y0 to Y2, Y4 to Y6 and the power supply wiring, so that the pitch of the wiring channel grating is uniformly defined. Compared with the conventional method, the chip area can be reduced and the size can be reduced. As a result, it is possible to solve the inconsistencies caused by the thin wiring, which is a conventional problem, and improve the degree of integration at the same time.
도5는 청구범위 제4항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in
도5에 나타낸 실시 형태의 특징은 도3에 나타낸 실시 형태에 대한 X 방향의 대상성을 갖도록 하기 위하여, 배선 채널 격자 X3∼X4, X7∼X8 사이의 피치를 배선 채널 격자 X1∼X2∼X3, X7∼X8∼X9 사이와 동일하게 넓게 설정한 것에 있다. 이러한 배선 채널 격자의 피치 설정에 있어서는 도6에 나타낸 바와 같이 4입력 NAND 게이트가 구성된다.The characteristic of the embodiment shown in FIG. 5 is that the pitch between the wiring channel gratings X3 to X4 and X7 to X8 is set to have the pitch between the wiring channel gratings X1 to X2 to X3 and X7 in order to have the objectability in the X direction with respect to the embodiment shown in FIG. It is in the thing set widely similarly to -X8-X9. In the pitch setting of the wiring channel grating, a four-input NAND gate is formed as shown in FIG.
이와 같이, X 방향의 배선 채널 격자에 대상성을 갖게 함으로써, 복수의 게이트 기본 셀을 연속 배치하여 원하는 논리 회로를 구성할 때, 도6에 나타낸 게이트를 도7에 나타낸 바와 같이 용이하게 플립 배치할 수 있다.As described above, when the wiring channel lattice in the X direction is subjected to objectivity, when a plurality of gate base cells are continuously arranged to form a desired logic circuit, the gate shown in FIG. 6 can be easily flipped as shown in FIG. have.
도8은 청구범위 제5항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.8 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in claim 5;
도8에 나타낸 실시 형태의 특징은 도1에 나타낸 실시 형태에 대하여 배선 채널 격자 X2∼X3, X8∼X9 사이의 피치를 넓게 한 것에 있다.The characteristic of the embodiment shown in FIG. 8 is that the pitch between wiring channel gratings X2 to X3 and X8 to X9 is wider than the embodiment shown in FIG.
이러한 배선 채널 격자에 있어서, 도9에 나타낸 바와 같이, 배선 채널 격자 X9에 대하여 배선 중심을 겹치지 않도록 빗겨 놓아 VDD (고위) 전원 배선(5a)을 형성하고, 배선 채널 격자 X2에 대하여 배선 중심을 겹치지 않도록 빗겨 놓아 VSS (저위) 전원 배선(5b)을 형성하고 있다. 이러한 실시 형태에 있어서는, 도3 및 도4에 나타낸 실시 형태에 비교하여, 도4에 나타낸 것과 동등한 전원 배선폭을 수득하여 배선 채널 격자의 X 방향의 사이즈를 축소할 수 있는 잇점이 있다.In such a wiring channel grating, as shown in Fig. 9, the VDD (high)
또한, 이러한 실시 형태에 있어서는 배선 채널 격자의 X 방향에 대한대상이므로 도10에 나타낸 바와 같이 용이하게 플립 배치를 수행할 수 있다.In addition, in this embodiment, since the object is in the X direction of the wiring channel grating, flip arrangement can be easily performed as shown in FIG.
도11은 청구범위 제6항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 11 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention as claimed in
도11에 나타낸 실시 형태의 특징은 도8에 나타낸 실시 형태에 대하여, 도8에 나타낸 게이트 기본 셀의 영역을 배선 영역으로서 사용하는 경우에, 배선 채널 격자 X9를 따른 1층 배선 또한 배선 채널 격자 Y5를 따른 2층 배선에 의해, 클럭 신호 배선이나 많은 전류가 흐르는 배선등의 특수 신호 배선(8)을 다른 배선보다 굵게 배선하도록 한 것에 있다.The characteristic of the embodiment shown in FIG. 11 is that the one-layer wiring along the wiring channel grating X9 and the wiring channel grating Y5 when the area of the gate basic cell shown in FIG. 8 is used as the wiring area with respect to the embodiment shown in FIG. By the two-layer wiring along, the
이러한 실시 형태에 있어서, 넓은 배선폭이 요구되는 클럭 배선이나 많은 전류가 흐르는 배선등의 특수 신호 배선을 용이하게 굵게 배선할 수 있다.In such an embodiment, special signal wirings such as clock wirings requiring large wiring widths and wirings through which a large current flows can be easily thickened.
도12는 청구범위 제2항에 기재한 발명의 다른 실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.12 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to another embodiment of the invention as set forth in
도12에 나타낸 실시 형태의 특징은 도8에 나타낸 실시 형태에 대하여, 배선 채널 격자 Y2∼Y3 사이 및 Y3∼Y4 사이의 피치를 넓게 하기 위해서 배선 채널 격자 Y2, Y4를 겹치지 않게 빗겨 놓아 Y2', Y4'로 한다. 그리고, Y 방향에 대상성을 갖게 하기 위해서 배선 채널 격자 Y0을 배선 채널 격자 Y1(Y1') 방향으로 겹치지 않게 빗겨 놓고, 배선 채널 격자 Y6을 배선 채널 격자 Y5(Y5') 방향으로 겹치지 않게 비켜 놓는다. 따라서, 도13에 도시된 바와 같이, 배선 채널 격자 Y3을 따라 전원을 보강하는 굵은 전원 보강 배선(9)을 2층 배선에 의해 형성하는 것이다. 또한, 도13에 있어서는 통상의 배선이 배선 채널 격자 Y0'∼Y2', Y4'∼Y6'을 따라 형성되어 있다.The characteristics of the embodiment shown in FIG. 12 are different from the embodiment shown in FIG. 8 in order to widen the pitch between the wiring channel gratings Y2 to Y3 and the Y3 to Y4 so that the wiring channel gratings Y2 and Y4 are not overlapped so as to be overlapped with Y2 ', Y4 '. In order to provide objectivity in the Y direction, the wiring channel grating Y0 is combed so as not to overlap in the wiring channel grating Y1 (Y1 ') direction, and the wiring channel grating Y6 is deviated so as not to overlap in the wiring channel grating Y5 (Y5') direction. Therefore, as shown in Fig. 13, the thick power
도14는 도12에 나타낸 배선 채널 격자에 있어서, 4입력 NAND 게이트를 구성하는 경우에, 배선 채널 격자 X0∼X11 및 배선 채널 격자 Y0'∼Y6'를 이용하여 배선하여, 배선 채널 격자 Y0∼Y6을 사용한 콘택홀을 형성한 것이다.FIG. 14 shows the wiring channel gratings Y0 to Y6 by wiring using the wiring channel gratings X0 to X11 and the wiring channel gratings Y0 'to Y6' in the wiring channel grating shown in FIG. It is to form a contact hole using.
도15는 도14에 나타낸 레이아웃 패턴에 도13에 나타낸 레이아웃 패턴을 겹친것으로서, 레이아웃 CAD는 배선 채널 격자 X0∼X11, Y0'∼Y6'만을 고려하기 때문에 비아홀 콘택의 접속을 용이하게 행할 수 있다.Fig. 15 superimposes the layout pattern shown in Fig. 14 on the layout pattern shown in Fig. 14, and since layout CAD considers only the wiring channel lattice X0 to X11 and Y0 'to Y6', the via hole contact can be easily connected.
도16은 청구범위 제7항에 기재한 발명의 일실시 형태에 따른 반도체 집적 회로의 구성을 나타내는 도면이다.FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a semiconductor integrated circuit according to one embodiment of the invention described in
도16에 나타낸 실시 형태의 특징은 도8에 나타낸 실시 형태에 대하여, 배선 채널 격자 X2∼X3, X8∼X9, Y0∼Y1∼Y2, Y4∼Y5∼Y6 사이의 피치를 더욱 넓게 한 것에 있다.The characteristic of the embodiment shown in FIG. 16 is that the pitch between the wiring channel gratings X2 to X3, X8 to X9, Y0 to Y1 to Y2, and Y4 to Y5 to Y6 is made wider than the embodiment shown in FIG.
이러한 실시 형태에 있어서는 도17에 나타낸 바와 같이 전원 배선(5a,5b)을 더욱 굵게 배선할 수 있다. 또한, 배선 영역으로서 사용할 경우에는 도18에 나타낸 바와 같이, 배선 채널 격자 X2와 X3과의 사이에 배선 채널 격자 X23을 따른 배선을 형성하고, 배선 채널 격자 X8과 X9와의 사이에 배선 채널 격자 X89를 따른 배선을 형성하고, 배선 채널 격자 Y0와 Y1과의 사이에 배선 채널 격자 Y01'을 따른 배선을 형성하고, 배선 채널 격자 Y1과 Y2와의 사이에 배선 채널 격자 Y12'를 따른 배선을 형성하고, 배선 채널 격자 Y4와 Y5와의 사이에 배선 채널 격자 Y45'를 따른 배선을 형성하고, 배선 채널 격자 Y5와 Y6과의 사이에 배선 채널 격자 Y56'을 따른 배선을 형성하는 것이 가능하다. 그리고, 배선 개수를 증가시켜 레이아웃 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 이러한 실시 형태에 있어서는, 배선 공정과 확산 공정의 미세화의 차이가 커질 수록 더욱 효과적이다.In this embodiment, as shown in Fig. 17, the
이러한 실시 형태에서는 배선 채널 격자 X2∼X3, X8∼X9, Y0∼Y1∼Y2, Y4∼Y5∼Y6 사이의 피치를 넓힘으로써 배선 개수를 증가시켰다. 하지만, 배선 공정과 확산 공정과의 설계 기준의 차가 더욱 현저해지면, 배선 채널 격자의 피치를 넓히지 않고 배선 개수를 증가시켜 레이아웃 효율을 향상시킬 수 있다.In this embodiment, the number of wirings was increased by widening the pitch between the wiring channel lattice X2 to X3, X8 to X9, Y0 to Y1 to Y2, and Y4 to Y5 to Y6. However, when the difference in design criteria between the wiring process and the diffusion process becomes more significant, the layout efficiency can be improved by increasing the number of wirings without increasing the pitch of the wiring channel gratings.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 배선 채널 격자를 불균일한 피치로 규정하도록 하였으므로, 미세화에 의한 집적도의 향상을 달성하면서, 일렉트로마이그레이션이나 전원 전압의 강하, 소자의 동작 속도의 저하를 억제한 반도체 집적 회로를 제공할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the wiring channel lattice is defined to have a nonuniform pitch, the semiconductor suppresses the electromigration, the drop in the power supply voltage, and the decrease in the operation speed of the device while achieving an improvement in the degree of integration due to miniaturization. An integrated circuit can be provided.
Claims (8)
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