JP2642377B2 - Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same - Google Patents
Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the sameInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、マスタースライス方式やスタンダードセル
方式等で設計される半導体集積回路に係わり、特にクロ
ック布線方法の改良をはかった半導体集積回路装置及び
その製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a semiconductor integrated circuit designed by a master slice method, a standard cell method, and the like, and particularly to an improvement of a clock wiring method. Semiconductor integrated circuit device and a method of manufacturing the same.
(従来の技術) 近年、集積回路の大規模化が進むに伴い、クロック系
の設計に慎重な注意を払う必要が生じている。大規模集
積回路においては、一つのクロック信号に同期して幾多
のゲートやフリップ・フロップが動作する。従って、ク
ロック信号線はチップ上に張り巡らされ、これに多数の
ファンアウトが接続される。このとき、次の2つの問題
が生じる。(Prior Art) In recent years, as the scale of integrated circuits has increased, it has become necessary to pay careful attention to the design of clock systems. In a large-scale integrated circuit, many gates and flip-flops operate in synchronization with one clock signal. Therefore, a clock signal line is laid on the chip, and a number of fan-outs are connected to the clock signal line. At this time, the following two problems occur.
大きな負荷を持つクロック信号を駆動するために、
極めて大きな電流駆動能力を持つクロックドライバが必
要となる。To drive a clock signal with a large load,
A clock driver having an extremely large current driving capability is required.
クロックスキューが発生し、集積回路のタイミング
動作に誤りが生じる。Clock skew occurs, causing an error in the timing operation of the integrated circuit.
ここで、電流駆動能力の大きい一つのクロックドライ
バを集積回路に設けた場合、クロックドライバ部分で大
きな電流変化が生じ、局所的にスイッチングノイズが発
生し、電源電位の変動をもたらし、さらに大量の基板電
流が流れる。その結果、集積回路の誤動作を生じたり、
CMOS集積回路等ではラッチアップによる破壊が起こる可
能性がある。また、どれだけ駆動能力の大きなクロック
ドライバを使用したとしても、伝送配線路のインピーダ
ンス自体が高くなってしまうので、クロックスキューの
低減の効果は期待できない。Here, when one clock driver having a large current driving capability is provided in an integrated circuit, a large current change occurs in the clock driver portion, local switching noise occurs, a power supply potential fluctuates, and a large amount of substrate is generated. Electric current flows. As a result, malfunction of the integrated circuit may occur,
In a CMOS integrated circuit or the like, destruction due to latch-up may occur. Also, no matter how much the clock driver having a large driving capability is used, the effect of reducing the clock skew cannot be expected because the impedance itself of the transmission wiring path becomes high.
このような問題を解決するために、第11図(a)のよ
うに1個のクロックドライバDで集積回路内の全てのフ
リップ・フロップFにクロック信号を供給する代りに、
同図(b)に示すようにクロックドライバを分散化し、
分散化した複数のクロックドライバD1〜DNで対応するフ
リップ・フロップFi1〜Finにクロック信号を供給する手
法が従来とられていた。この手法をとれば、前記によ
って生じる問題は原理的に解決される。In order to solve such a problem, instead of supplying a clock signal to all flip-flops F in an integrated circuit by one clock driver D as shown in FIG. 11 (a),
As shown in FIG. 2B, the clock drivers are distributed,
Method for supplying a clock signal to the flip-flop Fi1~Fin addressed in a plurality of clock drivers D 1 to D N for decentralized had been taken conventionally. With this method, the problem caused by the above is solved in principle.
ポリセル方式,マスタースライス方式でセルを自動配
置し、セル間を自動配線すると云うレイアウ方式におい
て、上記のようなクロックドライバの分散化手法の実現
例として、従来、例えば第12図や第13図のような方式が
とられている。この2つの図において、1はシステムク
ロックドライバル、2はクロックドライバセル、3はク
ロック信号線、Fはフリップ・フロップを示す。また、
クロックドライバセル2のx印はクロック信号入力端
子、○印はクロック信号出力端子を示している。In the layout method of automatically arranging cells by the poly-cell method and the master slice method and automatically wiring between cells, as an example of implementing the above-described clock driver decentralization method, conventionally, for example, FIG. 12 and FIG. Such a method is adopted. In these two figures, 1 is a system clock driver, 2 is a clock driver cell, 3 is a clock signal line, and F is a flip-flop. Also,
The x mark of the clock driver cell 2 indicates a clock signal input terminal, and the circle mark indicates a clock signal output terminal.
上記のクロック信号分配方式は、主にクロックライン
の抵抗成分を低減させることを目的としたものである。
クロック信号線の横ライン,縦ライン又は周辺等の線幅
を太めることによって、この目的は更に高めることがで
き、自動配線プログラムで処理することも容易である。
そして、このようなクロック分配方式では、システムク
ロックドライバセルと各クロックドライバセル間の配線
抵抗成分が低減されるために、各クロックドライバセル
の入力端で観測した場合にスキューはほぼ無くなる。し
かしながら、各々のドライバに接続されるフリップ・フ
ロップの個数、即ち負荷が必ずしも均一でないために、
各々のフリップ・フロップに供給するクロック信号には
スキューが生じる。The clock signal distribution method described above is mainly intended to reduce the resistance component of the clock line.
This purpose can be further enhanced by increasing the line width of the clock signal line, such as the horizontal line, the vertical line, or the periphery, and the processing can be easily performed by an automatic wiring program.
In such a clock distribution method, since the wiring resistance component between the system clock driver cell and each clock driver cell is reduced, skew is almost eliminated when observed at the input end of each clock driver cell. However, because the number of flip-flops connected to each driver, that is, the load is not always uniform,
A skew occurs in the clock signal supplied to each flip-flop.
つまり、クロックドライバを分散化させて配置するだ
けでは、自動配置・配線プログラムでレイアウトする場
合、個々のクロックドライバの負荷のバラツキによるク
ロックスキューが発生し、間違ったデータ伝搬がなされ
る等の誤動作が生じる。これを回避するには、自動配置
プログラムにおいて、各クロックドライバセルに接続さ
れるフリップ・フロップの数を等しくすると云う制約条
件の下で配置処理を行わなければなならいが、これを行
うには配置プログラムは非常に複雑なものとなるのみな
らず、この制約条件のために配置プログラムの性能低下
が起こる。In other words, simply arranging the clock drivers in a decentralized manner will cause clock skew due to variations in the load on the individual clock drivers when laying out with the automatic placement and wiring program, resulting in malfunctions such as incorrect data propagation. Occurs. To avoid this, in the automatic placement program, the placement processing must be performed under the constraint that the number of flip-flops connected to each clock driver cell is equal. Is not only very complicated, but also the performance of the placement program is degraded due to this constraint.
(発明が解決しようとする課題) このように、システムクロック信号を、複数個のクロ
ックドライバセルを使用して分割し、自動レイアウトす
る従来方式は、各クロックドライバセル毎の容量負荷成
分の相違によるクロックスキューが発生すると云う問題
があった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional method of dividing the system clock signal by using the plurality of clock driver cells and automatically laying out the system clock signal is based on the difference in the capacitive load component of each clock driver cell. There is a problem that clock skew occurs.
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目
的とするところは、自動配置・配線プログラムの性能を
低下させることなく、良好なクロックの配分を行うこと
ができ、クロックスキューのない半導体集積回路装置及
びその製造方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device which can perform good clock distribution without deteriorating the performance of an automatic placement / wiring program and has no clock skew. An object of the present invention is to provide an integrated circuit device and a method for manufacturing the same.
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明の骨子は、複数のクロックドライバの負荷容量
が均一になるように、各ドライバに仮想的な負荷を接続
することにある。[Configuration of the Invention] (Means for Solving the Problems) The gist of the present invention is to connect a virtual load to each of the plurality of clock drivers so that the load capacities of the clock drivers are uniform.
即ち本発明は、システムクロック信号を複数個のクロ
ックドライバに供給し、各々のクロックドライバからフ
リップ・フロップ等のメインセルにクロック信号を供給
する半導体集積回路装置において、半導体チップ上に分
散して配置され、システムクロック信号が供給される複
数のクロックドライバと、これらのドライバにそれぞれ
少なくとも1個接続され、対応するクロックドライバか
らクロック信号が供給されるメインセルと、所定の負荷
容量を持ち、前記クロックドライバに該ドライバのメイ
ンセル接続個数に応じて接続されたフィールドスルーセ
ルとを備え、前記フィールドスルーセルの接続個数を前
記各クロックドライバの負荷が均一化するように決定し
たものである。That is, the present invention provides a semiconductor integrated circuit device which supplies a system clock signal to a plurality of clock drivers, and supplies a clock signal from each clock driver to a main cell such as a flip-flop. A plurality of clock drivers to which a system clock signal is supplied; a main cell connected to at least one of these drivers, to which a clock signal is supplied from a corresponding clock driver; The driver is provided with field through cells connected in accordance with the number of main cells connected to the driver, and the number of connected field through cells is determined so that the load of each clock driver is equalized.
また本発明は、上記半導体集積回路装置の製造方法に
おいて、所定の容量負荷を持ったフィードスルーセルを
メインセルの自動配置・配線処理時に挿入し、各クロッ
クドライバの担当する領域内のメインセルの数に応じ
て、前記クロックドライバに接続すべきフィードスルー
セルの数を決定するようにした方法である。Further, according to the present invention, in the method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, a feed-through cell having a predetermined capacitance load is inserted at the time of automatic placement / wiring processing of the main cell, and the main cell in a region assigned to each clock driver is inserted. According to this method, the number of feedthrough cells to be connected to the clock driver is determined according to the number.
(作 用) 本発明によれば、自動配置又は概略配線によって自動
挿入されるフィードスルーセルを前記クロックドライバ
の負荷回路として使用することにより、各クロックドラ
イバの容量負荷を略等しくすることができる。従って、
新たに負荷セルを挿入してチップ全体の集積度の低下を
起こすこともなく、半導体集積回路におけるクロックス
キューをなくすことが可能となる。(Operation) According to the present invention, the capacity load of each clock driver can be made substantially equal by using a feed-through cell automatically inserted by automatic arrangement or schematic wiring as a load circuit of the clock driver. Therefore,
The clock skew in the semiconductor integrated circuit can be eliminated without inserting a new load cell and lowering the integration degree of the entire chip.
(実施例) 以下、本発明の詳細を図示の実施例によって説明す
る。(Examples) Hereinafter, details of the present invention will be described with reference to the illustrated examples.
第1図は本発明の一実施例に係わる半導体集積回路装
置の概略構成を説明するためのもので、クロック配線状
態を示す図である。同図において、11はシステムクロッ
ク発生ドライバセル、12はクロック信号線、Fはフリッ
プ・フロップ等のクロック信号を必要とするメインセ
ル、D(Di1〜DiN)はクロックドライバセル、○印で示
す13はクロックドライバセルの出力端子、×印で示す14
はクロックドライバセルの入力端子、C(Ci1〜CiN)は
クロックドライバセルによって分割されたクロック信号
線、Tは負荷付きフィードスルーセルである。FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and is a diagram showing a state of clock wiring. In the figure, reference numeral 11 denotes a system clock generating driver cell, 12 denotes a clock signal line, F denotes a main cell that requires a clock signal such as a flip-flop, D (Di1 to DiN) denotes a clock driver cell, and 13 denotes a circle. Is the output terminal of the clock driver cell, indicated by a cross 14
Is an input terminal of the clock driver cell, C (Ci1 to CiN) is a clock signal line divided by the clock driver cell, and T is a feed-through cell with a load.
第1図に示すクロック分配系においては、第8図
(b)に示すように、各々のクロックドライバDの負荷
が、フィードスルーセルTの使用によって等しくされ、
クロックスキューが低減している。In the clock distribution system shown in FIG. 1, as shown in FIG. 8B, the load of each clock driver D is made equal by the use of the feedthrough cell T,
Clock skew is reduced.
次に、第1図の構成を実現する具体的手順について述
べる。第2図はスタンダードセル方式による上記クロッ
ク分配系を実現する一手順を示したフローチャートであ
る。Next, a specific procedure for realizing the configuration of FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing one procedure for realizing the clock distribution system according to the standard cell system.
ステップS1では、メインセルFの配置と、一般信号線
の概略配線時にセル列上をスルーするネットのためにフ
ィードスルーセルTを配線効率を高めるような位置に挿
入する。このフィードスルーセルTの一例を第3図に示
す。同図において、31はメタル第1層の電源線又はグラ
ンド線、32はポリシリコン膜、33は拡散層を示す。この
スルーセルTは、クロック配線を考慮することなしに、
配置及び配線の最適化を考えて挿入する。また、このス
テップでは、クロックドライバセルDを同一直線上に並
べるように、且つ各セル列に配置する。なお、スルーセ
ルTはメインセルFの形成時に同時に形成されるもので
あり、メインセルFと略同じ負荷容量を持つものとなっ
ている。ステップS2では、各クロックドライバセルDの
周辺に配置された、同一セル列上のフリップ・フロップ
(メインセル)Fを、どのクロックドライバセルDに接
続するかを決定する。クロックドライバセルDiに接続し
ようとする、クロックドライバセルDiの近傍領域をRiと
表わす。例えば、第4図のようにクロックドライバセル
D(D1〜D8)が、各セル列に2個挿入されたような場
合、各々のクロックドライバセルDiに対する領域Riを、
フリップ・フロップの分布とスルーセルの分布を考慮し
て、第5図のように決定する。領域Ri内のフリップ・フ
ロップは、クロックドライバセルDiに接続される。前記
第1図の場合、クロックドライバセルDi1〜DiNに対して
領域Ri1〜RiNが第6図のように決定された。In step S1, the feed-through cell T is inserted at a position where the wiring efficiency is increased due to the arrangement of the main cell F and the net that passes through the cell column when the general signal line is roughly wired. An example of the feed-through cell T is shown in FIG. In the figure, 31 indicates a power supply line or ground line of the first metal layer, 32 indicates a polysilicon film, and 33 indicates a diffusion layer. This through cell T can be used without considering clock wiring.
Insert them in consideration of optimization of placement and wiring. In this step, the clock driver cells D are arranged so as to be arranged on the same straight line and in each cell column. The through cell T is formed simultaneously with the formation of the main cell F, and has substantially the same load capacity as the main cell F. In step S2, it is determined to which clock driver cell D flip-flops (main cells) F on the same cell row, which are arranged around each clock driver cell D, are connected. A region near the clock driver cell Di to be connected to the clock driver cell Di is represented by Ri. For example, as shown in FIG. 4, when two clock driver cells D (D 1 to D 8 ) are inserted in each cell row, a region Ri for each clock driver cell Di is defined as:
The distribution is determined as shown in FIG. 5 in consideration of the distribution of flip-flops and the distribution of through cells. The flip-flop in the region Ri is connected to the clock driver cell Di. In the case of FIG. 1, the regions Ri1 to RiN are determined for the clock driver cells Di1 to DiN as shown in FIG.
次に、ステップS3で、各領域の中に含まれるフリップ
・フロップの個数が最大となる領域(Rj)を見付け、そ
の最大個数をMとする。この領域内のクロックドライバ
セルDjの負荷(フリップ・フロップM個分の負荷)が最
大となる。ステップS4では、その他の各クロックドライ
バセルDiの負荷がフリップ・フロップM個分となるよう
に、不足分の負荷を領域Ri内に配置されたフィードスル
ーセルを負荷セルとして利用し、第1図のようにクロッ
ク信号をフィードスルーセルに接続するネットCiを発生
する。Next, in step S3, a region (Rj) in which the number of flip-flops included in each region is the maximum is found, and the maximum number is set to M. The load of the clock driver cell Dj (the load for M flip-flops) in this region is maximized. In step S4, the insufficient load is used as a load cell by using a feed-through cell arranged in the region Ri so that the load of each of the other clock driver cells Di becomes M flip-flops. Generates a net Ci for connecting the clock signal to the feedthrough cell.
上記のステップにより挿入済みのフィードスルーセル
を負荷として利用し、各クロックドライバセルの負荷を
略均一化することができる。その理由は、 大規模集積回路においては、多数のフィードスルー
セルが挿入され、しかもこれらのセルは局在して配置さ
れることなくチップ全域に分布する。Through the above steps, the load of each clock driver cell can be made substantially uniform by using the inserted feed-through cell as a load. The reason is that in a large-scale integrated circuit, a large number of feedthrough cells are inserted, and these cells are distributed throughout the chip without being localized.
フリップ・フロップのセルの高さは大きいが、負荷
としてはフィードスルーセル1個程度で代用可能であ
る。Although the height of the flip-flop cell is large, a load of about one feed-through cell can be used instead.
による。by.
前記ステップS4で、各クロックドライバセルの負荷を
等しくできなかった場合には、各々のクロックドライバ
セルの担当する領域のRiを変更するか、負荷として利用
するフィードスルーセルの不足する領域に、フィードス
ルーセルを新たに追加する、等によって(以上ステップ
S5)、再度ステップS3,S4の処理を実行し、全クロック
ドライバの負荷を均一にする。In step S4, when the load of each clock driver cell cannot be equalized, the Ri of the region in charge of each clock driver cell is changed, or the feed is supplied to the region where the feedthrough cell used as the load is insufficient. By adding a new through cell, etc.
S5) The processes of steps S3 and S4 are executed again to equalize the load of all clock drivers.
ステップS6では、同一直線上に配置されたクロックド
ライバセルの入力端子同志と、システムクロックドライ
バの出力端子を接続する。これらの配線は、直線で行う
ことができ、容易に自動配線プログラムで処理可能であ
り、従って線幅を太くすることによって、配線抵抗によ
る各クロックドライバセル同志のクロックスキューを低
減させることが可能となる。In step S6, the input terminals of the clock driver cells arranged on the same straight line are connected to the output terminals of the system clock driver. These wirings can be performed in a straight line, and can be easily processed by an automatic wiring program. Therefore, by increasing the line width, it is possible to reduce clock skew between clock driver cells due to wiring resistance. Become.
ステップS7における配線は、垂直方向にメタル第1
層、水平方向にメタル第2層を使用することを基本とし
て配線する。但し、クロック信号配線は、第7図に示す
ような配線処理をする。同図において、71はクロックド
ライバセル間を接続するメタル第2層、72〜74はクロッ
クドライバセルDjから供給されるクロック信号Cjであ
り、72はメタル第1層、73はメタル第2層、74はポリシ
リコンでそれぞれ配線する。また、75はビア、76はコン
タクトを示している。このような配線方法を行えば、フ
ィードスルーセルTは、メタル第2層のスルー配線を許
し、フィードスルーセルとしての機能は失われない。The wiring in step S7 is vertically
The wiring is basically based on the use of the second metal layer in the horizontal direction. However, the clock signal wiring is subjected to wiring processing as shown in FIG. In the figure, reference numeral 71 denotes a metal second layer connecting clock driver cells, reference numerals 72 to 74 denote clock signals Cj supplied from the clock driver cell Dj, reference numeral 72 denotes a metal first layer, reference numeral 73 denotes a metal second layer, 74 is respectively wired with polysilicon. Reference numeral 75 denotes a via, and reference numeral 76 denotes a contact. With such a wiring method, the feed-through cell T allows a through wiring of the metal second layer, and the function as the feed-through cell is not lost.
かくして本実施例によれば、第8図(a)のように各
クロックドライバセルの負荷が不均一となるものが、同
図(b)のように負荷付きフィードスルーセルによりク
ロックドライバセルの負荷が均一化され、クロックスキ
ューが低減される。しかも、負荷用ダミーセルを新たに
挿入する方式とは異なり、集積度やユーティリティを減
少させることもなく、スタンダードセル方式に極めて有
効である。Thus, according to the present embodiment, although the load of each clock driver cell becomes uneven as shown in FIG. 8A, the load of the clock driver cell is changed by the load feed-through cell as shown in FIG. 8B. Are equalized, and clock skew is reduced. Moreover, unlike the method of newly inserting a load dummy cell, it is extremely effective for the standard cell method without reducing the degree of integration and utility.
次に、本発明の第2の実施例を説明する。この実施例
は、マスタースライス半導体集積回路装置に関する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. This embodiment relates to a master slice semiconductor integrated circuit device.
マスタースライス半導体集積回路の場合、ゲート列の
長さが決まっているので、スルーセルの挿入には注意を
要する。ところが、大規模集積回路をレイアウトする場
合、ゲート使用率は70〜85%程度である。従って、全基
本ゲートの15〜30%の領域は、素子として利用されない
が、この領域をフィードスルーセルとして利用すること
ができる。配置可能なフィードスルーセルは十分あり、
ゲート列の長さを越えない限り、自由に挿入可能であ
る。基本的な処理手順は前記第2図に示すフローチャー
トと同様である。In the case of a master slice semiconductor integrated circuit, since the length of the gate row is determined, care must be taken in inserting through cells. However, when laying out a large-scale integrated circuit, the gate usage rate is about 70 to 85%. Therefore, a region of 15 to 30% of all the basic gates is not used as an element, but this region can be used as a feed-through cell. There are enough feedthrough cells that can be placed,
It can be freely inserted as long as it does not exceed the length of the gate row. The basic processing procedure is the same as the flowchart shown in FIG.
マスタースライス半導体集積回路で本発明を実施する
ためには、フィードスルーセルとして、例えば第9図の
ようなセルを挿入すればよい。セルパターンとしてのメ
タル配線は、91の電源線と、94のゲート同志を結ぶ配線
で、メタル第1層を使用する。92はポリシリコンゲー
ト、93は拡散層で、これらはマスタースライスとして加
工済みである。In order to implement the present invention in a master slice semiconductor integrated circuit, a cell as shown in FIG. 9, for example, may be inserted as a feed-through cell. The metal wiring as the cell pattern is a wiring connecting the power supply line 91 and the gates 94, and uses the first metal layer. 92 is a polysilicon gate, 93 is a diffusion layer, and these have already been processed as a master slice.
マスタースライスをパーソナライズするとき、メタル
第1層とメタル第2層のみ使用できるとする。セル列と
平行な方向にはメタル第1層、セル列と垂直な方向には
メタル第2層を使用し、セル列上はメタル第2層でスル
ー配線を行う。前記ステップS7で行うクロック信号配線
は、第10図に示すような配線処理をし、フィードスルー
セルを負荷として接続する。同図において、101はクロ
ックドライバセル間を接続するメタル第2層、102〜104
はクロックドライバセルDjから供給されるクロック信号
Cjであり、102はメタル第1層、103はメタル第2層、10
4はメタル第1層でそれぞれ配線する。また、105はビア
である。セル列に平行なセグメント102は、セル列に最
近接するトラックに割当てるものとする。その理由は、
セグメント104を例外的にメタル第1層で配線している
ことによって他の垂直方向のメタル第1層の信号線とシ
ョートすることを避けるためである。When personalizing a master slice, it is assumed that only the first metal layer and the second metal layer can be used. The first metal layer is used in the direction parallel to the cell row, the second metal layer is used in the direction perpendicular to the cell row, and the through wiring is performed in the second metal layer on the cell row. The clock signal wiring performed in step S7 is subjected to wiring processing as shown in FIG. 10, and the feedthrough cell is connected as a load. In the figure, reference numeral 101 denotes a second metal layer for connecting clock driver cells, and 102 to 104.
Is the clock signal supplied from the clock driver cell Dj
Cj, 102 is the first metal layer, 103 is the second metal layer, 10
4 is a first metal layer for wiring. Reference numeral 105 denotes a via. The segment 102 parallel to the cell row is assigned to the track closest to the cell row. The reason is,
This is to prevent the segment 104 from being short-circuited with other vertical signal lines of the metal first layer due to the exceptional wiring of the metal first layer.
以上のような配線方法を行えば、フィードスルーセル
Tは、メタル第2層のスルー配線が可能であり、フィー
ドスルーセルとしての機能は失われない。従って、フィ
ードスルーセルを用いたクロックドライバの負荷の均一
化をはかることができ、先の実施例と同様の効果が得ら
れる。With the above wiring method, the feed-through cell T can be a metal second-layer through wiring, and the function as the feed-through cell is not lost. Therefore, the load of the clock driver using the feed-through cell can be equalized, and the same effect as in the previous embodiment can be obtained.
なお、本発明は上述した各実施例に限定されるもので
はない。例えば前記メインセルはフリップ・フロップに
限るものではなく、クロック信号を必要とする各種のセ
ルに適用することができる。また、フィードスルーセル
の構成は第3図や第9図に何等限定されるものではな
く、仕様に応じて適宜変更可能である。その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施すること
ができる。Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, the main cell is not limited to a flip-flop, but can be applied to various cells that require a clock signal. Further, the configuration of the feed-through cell is not limited to those shown in FIGS. 3 and 9 and can be appropriately changed according to the specifications. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、フィードスルーセ
ルを配置・配線の最適化を考えて挿入するため、またク
ロックドライバの負荷を等しくするため、新たに負荷用
ダミーセルを挿入しなくてよく、集積度又はユーティリ
ティを減少させることなく、クロックスキューを低減す
ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a load dummy cell is newly inserted in order to insert a feedthrough cell in consideration of optimization of arrangement and wiring and to make the load of a clock driver equal. The clock skew can be reduced without reducing the degree of integration or utility.
第1図乃至第8図は本発明の一実施例を説明するための
もので、第1図は半導体集積回路装置におけるクロック
配線状態を示す図、第2図は上記装置を実現する一手順
を示すフローチャート、第3図は容量負荷付きフィード
スルーセルの一例を示す図、第4図は分散して配置され
たクロックドライバセルの配置例を示す図、第5図は各
クロックドライバセルの分担領域の一例を示す図、第6
図は第1図の構成を得るに当たって各クロックドライバ
セルの分担領域を示す図、第7図は分割されたクロック
信号線の配線方式を示す図、第8図はクロックドライバ
の負荷が均一になることを示す図、第9図乃至第10図は
本発明の他の実施例を説明するためのもので、第9図は
マスタースライス方式における容量負荷付きフィードス
ルーセルの一例を示す図、第10図は上記フィードスルー
セル挿入の場合のクロック信号配線法を示す図、第11図
乃至第13図は従来の問題点を説明するためのもので、第
11図はシステムクロック信号のフリップ・フロップへの
供給法を示す図、第12図及び第13図は従来例におけるク
ロック配線状態を示す図である。 11……システムクロック発生ドライバセル、12……クロ
ック信号線、13……出力端子、14……入力端子、31,91
……電源線、32,92……ポリシリコン膜、33,93……拡散
層、71,73,101,103……メタル第2層、72,102,104……
メタル第1層、74……ポリシリコン膜、75,105……ビ
ア、76……コンタクト、F……フリップ・フロップ(メ
インセル)、D……クロックドライバセル、T……フィ
ードスルーセル。1 to 8 are diagrams for explaining one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a diagram showing a clock wiring state in a semiconductor integrated circuit device, and FIG. 2 is a diagram showing a procedure for realizing the above device. FIG. 3 is a diagram showing an example of a feed-through cell with a capacitive load, FIG. 4 is a diagram showing an example of arrangement of clock driver cells arranged in a distributed manner, and FIG. 5 is a sharing area of each clock driver cell. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a sharing area of each clock driver cell in obtaining the configuration of FIG. 1, FIG. 7 is a diagram showing a wiring scheme of divided clock signal lines, and FIG. 9 to 10 are diagrams for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 9 is a diagram showing an example of a feed-through cell with a capacitive load in a master slice system. FIG. 11 is a diagram showing a clock signal wiring method in the case of the above feedthrough cell insertion, and FIGS. 11 to 13 are for explaining a conventional problem.
FIG. 11 is a diagram showing a method of supplying a system clock signal to a flip-flop, and FIGS. 12 and 13 are diagrams showing a clock wiring state in a conventional example. 11: System clock generation driver cell, 12: Clock signal line, 13: Output terminal, 14: Input terminal, 31, 91
...... Power supply lines, 32, 92 ... Polysilicon film, 33, 93 ... Diffusion layer, 71, 73, 101, 103 ... Metal second layer, 72, 102, 104 ...
Metal first layer, 74: polysilicon film, 75, 105: via, 76: contact, F: flip-flop (main cell), D: clock driver cell, T: feed-through cell.
Claims (4)
テムクロック信号が供給される複数のクロックドライバ
と、これらのクロックドライバにそれぞれ少なくとも1
個接続され、対応するクロックドライバからクロック信
号が供給されるメインセルと、所定の負荷容量を持ち、
前記クロックドライバに該ドライバのメインセルを接続
個数に応じて接続されたフィールドスルーセルとを具備
し、前記フィールドスルーセルの接続個数は前記各クロ
ックドライバの負荷が均一化するよう決定されるもので
あることを特徴とする半導体集積回路装置。1. A plurality of clock drivers, which are distributed on a semiconductor chip and are supplied with a system clock signal, and each of the clock drivers has at least one clock driver.
Connected, a main cell to which a clock signal is supplied from a corresponding clock driver, and a predetermined load capacity,
The clock driver includes a field-through cell in which main cells of the driver are connected according to the number of connected cells, and the number of connected field-through cells is determined so that the load of each clock driver is equalized. A semiconductor integrated circuit device.
ルの自動配置・配線処理時に挿入されるものであること
を特徴とする請求項1記載の半導体集積回路装置。2. The semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein said feed-through cell is inserted during automatic placement and wiring of said main cell.
たクロックドライバに供給し、該ドライバからメインセ
ルにクロック信号を供給する半導体集積回路装置の製造
方法において、所定の容量負荷を持ったフィールドスル
ーセルをメインセルの自動配置・配線処理時に挿入し、
各クロックドライバの担当する領域内のメインセルの数
に応じて、前記クロックドライバに接続すべきフィード
スルーセルの数を決定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 for supplying a system clock signal to distributed clock drivers and supplying a clock signal from the driver to a main cell, the field-through circuit having a predetermined capacitive load. Insert cells during automatic placement and routing of the main cell,
A method of manufacturing a semiconductor integrated circuit device, wherein the number of feedthrough cells to be connected to the clock driver is determined according to the number of main cells in an area assigned to each clock driver.
ドスルーセルの数が足りない場合、前記クロックドライ
バの担当する領域を変更するか、又は不足する領域に更
にフィードスルーセルを挿入することを特徴とする請求
項3記載の半導体集積回路装置の製造方法。4. The method according to claim 1, wherein when the number of feedthrough cells to be connected to said clock driver is insufficient, an area assigned to said clock driver is changed, or another feedthrough cell is inserted in an insufficient area. The method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device according to claim 3.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2030588A JP2642377B2 (en) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same |
| US07/303,261 US5012427A (en) | 1988-01-30 | 1989-01-30 | Semiconductor integrated circuit and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2030588A JP2642377B2 (en) | 1988-01-30 | 1988-01-30 | Semiconductor integrated circuit device and method of manufacturing the same |
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ID=12023436
Family Applications (1)
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-
1988
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