(57)【要約】【課題】特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）チップ（１０２）向けの電気バス・グリッド（１０８）を提供すること。【解決手段】バス・グリッドは２つの金属層（Ｍ６’、Ｍ７’）に含まれる相互直交配線（２８’、３０’）によって概ね形成される。バス・グリッドは複数の連続矩形領域（３２’）に配置され、この領域は電気コンタクト（１２’）によって画定される。電気コンタクトの規則的パターンにより、該連続矩形領域のバス・グリッドは互いに同じであり、それによりバス・グリッドは反復パターンを形成する。２つの金属層のそれぞれにある配線の幅は、対応する配線が搬送する電流の大きさに応じて変化する。電力用バスの電流の大きさは、セル（たとえば１８、２０、２２）をＡＳＩＣチップ内に配置する前に行われるシミュレーションおよびモデル化によって決定してよい。
2005507163.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のセル（１８、２０、２２）と、
前記複数のセル（１８、２０、２２）と電気的に接続された電気バス（１０８）とを備え、前記電気バス（１０８）は前記複数のセル（１８、２０、２２）の配置の前にモデル化された電流分布を用いて設計され、前記電気バス（１０８）は、
領域（３２’）と、
第１の方向に延びる複数の第１配線（２８’）を含み、前記複数の第１配線（２８’）のそれぞれは前記領域（３２’）に少なくとも部分的に配置された対応する幅を有する第１金属層とを備え、
前記対応する幅は電流分布の関数として変化する
集積回路。
【請求項２】
前記領域（３２’）は矩形の形状を有し、対称軸を有し、前記複数の第１配線（２８’）は前記対称軸に平行である、請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅は前記対称軸に向かって概ね縮小する、請求項２に記載の集積回路。
【請求項４】
前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅は前記対称軸に向かって対数的に縮小する、請求項３に記載の集積回路。
【請求項５】
前記第１方向とは異なる第２方向に延びる複数の第２配線（３０’）を含む第２金属層をさらに備え、前記複数の第２配線（３０’）は前記複数の第１配線（２８’）に電気的に結合しており、前記複数の第２配線（３０’）のそれぞれは前記領域（３２’）に少なくとも部分的に配置された対応する幅を有し、前記第２配線（３０’）の前記対応する幅は前記電流分布に比例して変化する、請求項１に記載の集積回路。
【請求項６】
前記領域（３２’）は矩形の形状を有し、第１対称軸および第２対称軸を有し、前記複数の第１配線（２８’）のそれぞれは前記第１対称軸に平行であり、前記複数の第２配線（３０’）のそれぞれは前記第２対称軸に平行である、請求項５に記載の集積回路。
【請求項７】
前記第１配線（２８’）の前記対応する幅は前記第１対称軸に向かって概ね縮小し、前記第２配線（３０’）の前記対応する幅は前記第２対称軸に向かって概ね縮小する、請求項６に記載の集積回路。
【請求項８】
前記第１配線（２８’）の前記対応する幅は前記第１対称軸に向かって対数的に縮小し、前記第２配線（３０’）の前記対応する幅は前記第２対称軸に向かって対数的に縮小する、請求項７に記載の集積回路。
【請求項９】
複数の領域を有する集積回路の電気バス・グリッドをレイアウトする方法であって、
少なくとも第１金属層の、対応する幅をそれぞれが有する複数の第１配線（２８’）を複数の領域（３２’）の少なくとも１つに配置するステップと、
少なくとも前記複数の第１配線（２８’）間での電流分布を決定するステップと、
前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅の少なくともいくつかを前記電流分布の関数として変化させるステップと、
複数のセル（１８、２０、２２）を配置して少なくとも部分的に集積回路を形成するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記複数の第１配線（２８’）を配置する前記ステップは、前記複数の第１配線（２８’）のパターンを選択すること、および、複数の領域（３２’）の少なくともいくつかに対して前記パターンを反復することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電流分布を決定する前記ステップは、前記複数の配線（２８’）を抵抗としてモデル化することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記対応する幅を変化させる前記ステップは、前記対応する幅を対称軸に向かって対数的に縮小させる、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも複数の第１配線（２８’）を配置する前記ステップは、第２金属層の複数の第２配線（３０’）を複数の領域（３２’）の前記少なくとも１つに配置することをさらに含み、前記複数の第２配線（３０’）のそれぞれは対応する幅を有し、少なくとも複数の第１配線（２８’）間での電流分布を決定する前記ステップは、前記複数の第１配線（２８’）および前記複数の第２配線（３０’）の少なくともいくつかの間での電流分布を決定することを含み、前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅の少なくともいくつかを変化させる前記ステップは、前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅および前記複数の第２配線（３０’）の前記対応する幅を前記電流分布の関数として変化させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の領域（３２’）の前記少なくとも１つは前記複数の第１配線（２８’）に平行な対称軸を有し、少なくとも前記第１配線の（２８’）の前記対応する幅を変化させる前記ステップは、前記対応する幅を前記対称軸に向かって対数的に縮小させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の領域（３２’）の前記少なくとも１つは前記複数の第２配線（３０’）に平行な対称軸を有し、少なくとも前記第２配線の（３０’）の前記対応する幅を変化させる前記ステップは、前記第２配線（３０’）の前記対応する幅を前記対称軸に向かって対数的に縮小させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般にマイクロ電子工学の分野に関する。より具体的には、本発明は、事前選択された可変幅を有する配線を備えた集積回路バス・グリッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体産業の大部分は現在、特定用途向け集積回路チップ、すなわちＡＳＩＣチップの設計および製造に注力されており、これは組込式システムを含んだ装置等の多種多様な用途で用いられる。そのような装置の例としては、コンピュータ、セルラ電話、ＰＤＡ、シン・クライアント、テレビ、ラジオ、家電（たとえば、デジタル式電子レンジ、食器洗い機、衣服乾燥機、等）、自動車、デジタル式の製造、試験、診断用装置、ならびに実質的に他のすべての一般消費者または産業向け装置が含まれる。異なる用途向けに設計された複数のＡＳＩＣが互いに同一の基本ロジック、メモリおよびＩ／Ｏ要素、またはセルを多く含んでいることがよくある。しかし、用途が異なるために、これらのセルは、他の相違の中でもとりわけ、異なる個数で存在し、異なる構成を有し、異なる接続関係を有する。セルの例には、とりわけＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、アッダ、クロック、ラッチ、および通信ポートが含まれる。
【０００３】
セル設計は新型ＡＳＩＣの創作に繰り返し使用するので、製造業者はセルのライブラリを構築している。新型ＡＳＩＣを設計する場合、製造業者はライブラリから必要な複数のセルを受け取って、それらを特定用途に必要な形で互いと、また場合によってはカスタム設計のセルと組み合わせる。標準セルを含むライブラリを作成する重要な目的は、ＡＳＩＣチップの設計および製造コストを低減し、ＡＳＩＣ設計工程を簡略化することである。
【０００４】
コストを低減し、設計工程を簡略化するさらなる試みにおいて、製造業者はしばしば、ＡＳＩＣチップの他の機能を標準化することによりそのセル・ライブラリを補完する。たとえば、製造業者はしばしば、パッケージを有する完成チップとインターフェースするための電気コンタクト、すなわち電力用、接地用、Ｉ／Ｏ用コンタクトの型および構成を標準化し、また、種々のセルを形成するマイクロ電子装置、たとえばトランジスタに対して給電および接地を行う電力用バスおよび接地用バスを標準化している。
【０００５】
図１、図２、図３および図４は、例示的なＡＳＩＣダイ１０と接続した電気コンタクトならびに電力用および接地用バスの特に有効な標準化構成を示している。図２を参照すると、ＡＳＩＣダイ１０はその表面上に、電力用コンタクト１２（たとえばＶＤＤ、ＶＤＤｘ）および接地用コンタクト１４（たとえばＧＮＤ、Ｖｒｅｆ）の、挿置された２つの矩形領域アレイを有しており、これらは、パッケージ（図示せず）に対する制御された圧壊チップ接続（collapse chip connection）（Ｃ４）に対するハンダ・ボール、すなわちフリップチップの接続を備えて図示されている。当業者は、パッケージに対する電力用および接地用コンタクトの電気的接続は別法としてワイヤ・ボンディングなど他の技法を用いて実施してよいことを容易に理解されよう。さらに、Ｉ／Ｏ用コンタクト１６の矩形領域アレイが電力用コンタクト１２および接地用コンタクト１４を具備して挿置されていることも図示されている。このようなコンタクト領域アレイ１２、１４、１６は、ＡＳＩＣ設計者がダイ１０上での所要に応じて必要なセル、たとえばＲＡＭセル１８、Ｉ／Ｏセル２０、および通信ポート・セル２２をそれらセルが常に適切なコンタクトに比較的接近しているようにＸ−Ｙ平面内に配置することを可能にする。
【０００６】
図３は、電力用コンタクト１２をデバイス層２４に結合する電気バス１１を示す。電気バスは、７つの金属層Ｍ１〜Ｍ７を備えており、それらに絶縁層Ｉ１〜Ｉ７が介挿されている。当業者は、図示の金属層および絶縁層の層数が単に例示を目的としてものであることを理解されよう。７層より多いまたは少ない金属層および対応する絶縁層を設けてもよい。図２の接地用コンタクト１４、Ｉ／Ｏ用コンタクト１６および関連する配線は明確にするため図示していない。しかし、当業者は、接地用コンタクト１４とデバイス層２４の間の電気相互接続は電力用コンタクト１２のデバイス層２４に対する相互接続と同様であることを理解されよう。同様に、当業者は、Ｉ／Ｏ用コンタクト１６はＩ／Ｏセル２０の特別な構成の必要に応じてデバイス２４と電気的に相互接続されることを理解されよう。
【０００７】
図４は、電力用コンタクト１２の矩形領域アレイにより画定された複数の連続領域３２のそれぞれに存在する導電性ストリップまたは配線２８、３０を具備した矩形バス・グリッド２６を形成する金属層Ｍ６およびＭ７を平面図で示している。重要なことであるが、複数の配線２８は互いに同一の幅を有しており、複数の配線３０は互いに同一の幅を有している。図３および図４を参照すると、金属層Ｍ６はＹ方向に延びる配線２８を含んでおり、金属層Ｍ７はＸ方向に延びる配線３０を含んでいる。電力用１２の直下に配置された配線３０は、絶縁層Ｉ７を通して延びる金属スタッド３４を介して電力用コンタクトに接続されている。金属層Ｍ６中の配線２８は金属層Ｍ７中の配線３０に対して、配線２８が下方の配線３０に交差する各位置で金属スタッド３６を介して電気的に接続されている。当業者は理解されるであろうが、金属層Ｍ５〜Ｍ１は金属層Ｍ７およびＭ６と同様であるが、徐々に微細な配線になっている。金属層Ｍ１の複数の配線３８は、各デバイス層中の各デバイスが電気的に接続されるように互いに接近して離間されている。
【０００８】
金属層中に電力用および接地用コンタクトの領域アレイを設け、均一な電力用および接地用グリッドを設けることにより、設計者がデバイス層中のセル配置前に電力用および接地用バスをレイアウトすることが可能になる。したがって、電力用および接地用バスを標準化して主に各新ＡＳＩＣ設計に対するバスをカスタム設計する必要性をなくしてもよい。現在、ＡＳＩＣの設計者は通常、同一金属層内に均一パターンで配線を配置し、また通常、同一金属層内に同一幅で配線を設ける。たとえば、金属層Ｍ６の配線２８は図示のように配置してよく、各配線は金属数Ｍ６中の他の配線２８と同一の幅を有することになる。同様に、金属層Ｍ７の配線３０は図示のように配線してよく、各配線は金属数Ｍ７中の他の配線３０と同一の幅を有することになる。配線幅は概ね対応する金属層の最大許容電流に基づいている。しかし、そのような均一な幅を同一の金属層、特に電力用および接地用コンタクトの直下の最初の２つの金属層、たとえば図３および図４の例の金属層Ｍ７およびＭ６の配線に対して設定すると、金属を浪費し、またＡＳＩＣの設計者が通常であれば信号およびＩ／Ｏ配線経路指定に使用できる貴重な空間を浪費することになる。信号およびＩ／Ｏ配線経路指定用金属層で使用できる大きさの限られた空間が、特にコストの観点から望ましくない追加の金属層をＡＳＩＣ設計者が設けることを必要とする可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＡＳＩＣチップ向けの電気バス・グリッドを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
一態様では、本発明は、複数のセルとこれら複数のセルと電気的に接続する電気バスとを備えた集積回路を対象とする。電気バスは、複数のセルを配置する前にモデル化された電流分布を用いて設計される。電気バスは、領域と、第１方向に延びる複数の第１配線を含む第１金属層とを備えている。複数の第１配線のそれぞれは該領域に少なくとも部分的に配置された第１幅を有する。第１幅は電流分布の関数として変化する。
【００１１】
他の態様では、本発明は、複数の領域を有する集積回路用の電気バス・グリッドをレイアウトする方法を対象とする。方法は、順に以下のステップを含む。まず、少なくとも第１金属層の複数の第１配線が該複数の領域の少なくとも１つに配置され、複数の第１配線のそれぞれは第１幅を有する。次いで、少なくとも複数の第１配線の間で電流分布が決定され、少なくとも複数の第１配線の第１幅は電流分布の関数として変化される。次いで、複数のセルが集積回路の少なくとも一部を形成するように配置される。
【００１２】
本発明を説明する目的で図面に現時点で好ましい本発明の形態を示す。しかし、本発明は図面に示した正確な構成および手段に限定されないことを理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
ここで図面を参照するが、同様の符号は同様の要素を示している。図５は、本発明の従って、符号１００で全体を示すデバイスを示す。デバイス１００は、組込型システム・デバイス等の任意の種類のデバイスであってよい。そのようなデバイスの例には、特にコンピュータ、セルラ電話、ＰＤＡ、シン・クライアント、テレビ、ラジオ、家電、自動車、デジタル式の製造、試験、診断用装置、ならびに実質的に他のすべての一般消費者または産業向け装置が含まれる。したがって、デバイス１００は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の１つまたは複数の集積回路（ＩＣ）チップ１０２を含んでよく、ＩＣチップに対して電力を供給するオンボード電源１０４を含んでよい。当業者は、本発明を理解するために汎用機能のＡＳＩＣチップ１０２を記載したり、ＡＳＩＣチップがどのように電源１０４およびデバイス１００の他の構成要素（図示せず）とインターフェースするのかの詳細を記載する必要がないことを理解されよう。
【００１４】
ＡＳＩＣチップ１０２の全体的な構成は、図１〜４に示したダイ１０の全体的構成と同様である。すなわち、ＡＳＩＣチップ１０２は、電力用コンタクト１２’、接地用コンタクト１４’およびＩ／Ｏ用コンタクト１６’の挿置された矩形領域アレイを有してよい。さらに、ＡＳＩＣチップ１０２は、デバイス層２４’（図３）中のトランジスタ等の個々のデバイスをコンタクト１２’、１４’、１６’に電気的に接続するために７つの絶縁層Ｉ１’〜Ｉ７’（図３）および７つの金属層Ｉ１’〜Ｉ７’（図３）を有してよい。当業者は、ＡＳＩＣチップ１０２は７つの絶縁層Ｉ１’〜Ｉ７’および７つの金属層Ｍ１’〜Ｍ７’を有してよいが、そのような層を特定の設計に応じてより多くまたは少なく有してもよいことを理解されよう。さらに、当業者は、電力用コンタクト１２’、接地用コンタクト１４’およびＩ／Ｏ用コンタクト１６’が平行四辺形領域アレイ等の異なる形態で構成されてもよいことを理解されよう。
【００１５】
しかし、互いに同一幅を有する電気バス配線、たとえば配線２６、２８（図３および４）を各金属層Ｍ１〜Ｍ７が含んでいるダイ１０とは異なり、ＡＳＩＣチップ１０２は、幅の異なるバス配線を含む少なくとも１つの金属層を備えている。上述したように、電力用および接地用バス・グリッドの最も粗い部分に様々な幅の配線を設けること、たとえば配線が比較的大きい所で最も近接したコンタクトを１つまたは２つの金属層で設けることが一般に最も有益である。例示的に、図６は最上部の金属層Ｍ７’およびＭ６’を示しており、これらは図３の最上部金属層Ｍ７およびＭ６に対応しており、それぞれ幅が変化する配線３０’および２８’を含んでいる。異なる幅の配線２８’および３０’を設けると電力用および接地用バスに必要な金属量を大きく低減できる。さらに、異なる幅の配線２８’および３０’を設けると、配線間隔が変わらなければ幅が狭いほどより多くの配線を所与の空間に収容できるので、信号およびＩ／Ｏ配線経路指定等の他の目的にさらに広い空間をもたらすことができる。
【００１６】
図６は、４つの電力用コンタクト１２’で画定される複数の連続矩形領域３２’の１つに対応する電力用バス１０８の反復可能グリッド１０６を示す。反復可能グリッド１０６は、金属層Ｍ６’の配線２８’および金属層Ｍ７’の配線３０’により形成されている。配線２８’および３０’は、矩形領域３２’の主軸に対して対称である矩形の十字交差パターン（cris-cross pattern）を形成するものとして示されている。しかし、当業者は理解されようが、配線２８’および３０’は、領域３２’に対応する平行四辺形状の領域を画定するパターンなど非矩形の十字交差パターンを形成してもよい。当業者はまた、配線２８’および３０’は領域３２’の主軸に対して非対称に構成してもよいことを理解されよう。後述するように、各配線２８’および３０’の幅は、デバイス層中にセルを配置する前にモデル化される電流密度に基づいてもよい。電流分布モデルはＡＳＩＣチップ１０２の全体的なレイアウトに応じて変わる、たとえば、領域３２’のある部分は既知の高電流要件を有するある型のセルを収容する対象になる可能性があるために、配線２８’および３０’の幅は対応する電流分布モデルが必要とする形態で変化してよい。したがって、配線２８’および３０’は図示のように領域３２’の中心に向かって縮小することが必ずしも必要なわけではない。さらに、当業者は理解されようが、図６は分かり易いように電力用バス１０８に対する反復可能グリッド１０６のみを示している。接地用バスに対する同様の反復可能グリッド（図示せず）が対応する接地用コンタクト１４’（図１）間に設けられてもよい。
【００１７】
上述のように、ＡＳＩＣの設計および製造コストを低減することが望ましい。これらのコストを低減する一方法は、電力用バス１０６および接地用バス（図示せず）を、これらバスの設計前にロジック、メモリおよびＩ／Ｏセル（たとえば図１参照）の構成を定義する必要なしに設計できることである。このことにより、ＡＳＩＣチップ１０２に必要な機能を実現するのに必要なセルの下方の配置構成にかかわらず一般に使用できる標準の電力用および接地用バスのレイアウトを設計者が作成できるようになる。標準化された電力用および接地用バスの望ましい特徴は、それらバスがデバイス層全体にほぼ均一に分布して、そのためセルが必要に応じて容易に配列できるようになっていること、ならびにそれらバスが単純な反復可能な構成要素を備えていることである。これらの特徴は共に本発明に備えられている。
【００１８】
図７は、所望であれば、反復可能グリッド１０６を使用して、異なる矩形領域に反復可能グリッドを対応する回数だけ単純に「置くこと（placing）」により所望の任意の個数の矩形領域３２’上に電力用バス１０８を形成できることを示している。異なる幅の配線２８’および３０’を設けることが概ねコンタクト１２’、１４’、１６’を含む階層の直下の最初の２層に対して最も強い効果をもたらすことに留意されたい。これは、電流が大きいこと、およびそれに対応してそれらの層の配線２８’、３０’が比較的大きいことによる。しかし、当業者は、本発明により複数の金属層の任意の層が異なる幅の配線を含んでよいことを理解されよう。
【００１９】
本発明による電力用バス１０８’の様々な配線幅を決定する１つの方法を説明するために、図８〜１０を参照して以下の例を示す。図１、図６および７に示した電力用コンタクト１２’と同様の電力用コンタクトの矩形領域アレイ、ならびに図６に示した配線２８’および３０’と同様の対称な配線構成に関して、各種配線での電流強度を決定するための解析は、電力用コンタクト１２”ａ、１２”ｂ、１２”ｃおよび１２”ｄで画定される複数の連続矩形領域３２”の１つの領域の単一象限１１０（図８）をモデル化することにより簡略化できる。象限１１０は、領域３２”の周辺境界１１２の対応する部分、および２つの相互直交対称軸１１４、１１６の対応する部分によって画定される。
【００２０】
この例では、電力用コンタクト１２”ａから電力用コンタクト１２”ｂまで、および電力用コンタクト１２”ｄから電力用コンタクト１２”ｃまでの距離Ｘは４３２μｍである。電力用コンタクト１２”ｄから電力用コンタクト１２”ａまで、および電力用コンタクト１２”ｃから電力用コンタクト１２”ｂまでの距離Ｙは８６４μｍである。Ｙ軸に平行な複数の配線２８”は金属階層Ｍ６”に配置され、互いに２８．８μｍの間隔（中心間で測定）で離間されている。したがって、１６本の配線２８”が反復可能グリッド１０６’に設けられている。Ｘ軸に平行な複数の配線３０”は金属階層Ｍ７”に配置され、互いに８６．４μｍの間隔（中心間で測定）で離間されている。したがって、１１本の配線３０”が反復可能グリッド１０６’に設けられている。
【００２１】
配線２８”および３０”のそれぞれでの電流を決定するために、これらの配線の部分と、金属層Ｍ７”とＭ６”の間に延び該配線を含み象限１１０に配置された対応するスタッド（図示せず）とを、それぞれ抵抗としてモデル化する。次いで、シミュレーションを行って、配線２８”、３０”の対応する部分の電流を決定する。この種のモデル化およびシミュレーションは当技術分野で周知であり、従来技術で固定幅配線バスの電流強度を決定するのに一般に用いられている。したがって、この種のおよび他の公知のモデル化およびシミュレーション技法を詳細に説明することは必要ではない。図９および図１０はそれぞれ、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれに対するシミュレーション結果を示す。図９および図１０から、配線２８”、３０”の電流強度は電力用コンタクト１２”ａからの距離の増加に伴って対数的に減少することが分かる。図９および図１０のグラフのデータ点は表ＩおよびＩＩに示す。
【００２２】
表ＩおよびＩＩから、幅の異なる配線２８”、３０”を設けた結果として電力用バス１０８を作製するのに要する金属を大きく節約できることが分かる。Ｙ方向に延びる配線２８”（表Ｉ）について、象限１１０での金属節約量は（６５．７６−４４．４７）×４３２＝９１９７．２８μｍ２である。これは（（６５．７６−４４．４７）／６５．７６）×１００＝３２％の節約となる。同様に、Ｘ方向に延びる配線３０”（表ＩＩ）について、象限１１０での金属節約量は（１８．２４−８．８４）×２１６＝２０３０．４０μｍ２である。これは（（１８．２４−８．８４）／１８．２４）×１００＝５０％の節約となる。典型的な１００ｍｍ２のダイについては、本発明の結果、最上部金属層、たとえばＭ７”およびＭ６”で２．５×１０５μｍ２を超える金属が節約できる。
【００２３】
電力用バス１０８’もしくは対応する接地用グリッド（図示せず）またはそれらの両方の量が節約されることに加えて、本発明は、信号用およびＩ／Ｏ用配線に使用できる空間を大幅に増やすことができる。しばしば、最近のチップは上記配線のための空間可用性（「間隙率（porosity）」としても知られている）による限界がある。金属層の「間隙率」は、電力用グリッド配線、接地用グリッド配線、ならびに信号およびＩ／Ｏ用配線に提供可能な最大金属量に対する信号およびＩ／Ｏ用配線に利用できる金属の比率に等しい。通常、間隙率が制限されると、追加の配線層を設けることになり、これは高価となる。
【００２４】
本例では、Ｘ方向の象限１１０の幅は２１６μｍであり、これがほぼこの象限の電力用バス、接地用バス、信号用およびＩ／Ｏ用配線向けに使用できる総空間量となる。この例では、電力用バスおよび接地用配線の幅は互いに等しく、互いに交互に配置されると仮定する。従来技術の一定幅の配線については、電力用および接地用バス配線は象限１１０の２１６μｍ総計幅の内ほぼ２×６５．７６＝１３１μｍを占有する、すなわちこの象限の総計幅の内（１３１／２１６）×１００＝６１％を占有することになる。したがって、従来技術のチップに関する象限１１０中の対応する間隙率は１００％−６１％＝３９％となる。
【００２５】
しかし、本発明の幅が異なる配線２８”については、金属層Ｍ６”中の電力用および接地用バス配線は象限１１０の２１６μｍ総計幅の内ほぼ２×４４．４７＝８８．９４μｍを占有する、すなわちこの象限の総計幅の内（８８．９４／２１６）×１００＝４１％を占有することになる。したがって、本発明による象限１１０中の金属層Ｍ６”の間隙率は１００％−４１％＝５９％となる。本発明によって幅の異なる配線２８”を設けることにより、金属層Ｍ６”の間隙率の向上分は５９％−３９％＝２０％となる。相対的な意味では、（２０／３９）×１００＝５１％の向上となる。
【００２６】
同様に、Ｙ方向の象限１１０の幅は４３２μｍであり、これがほぼこの象限の電力用バス、接地用バス、信号用およびＩ／Ｏ用配線向けに使用できる総空間量となる。やはり、電力用および接地用バス配線の幅は互いに等しく、互いに交互に配置されると仮定する。従来技術の一定幅の配線については、電力用および接地用バス配線は４３２μｍ総計幅象限の内ほぼ２×１８．２４＝３６．４８μｍを占有する、すなわちこの象限の総計幅の内（３６．４８／４３２）×１００＝８％を占有することになる。したがって、従来技術のチップに関する象限１１０中の対応する間隙率は１００％−８％＝９２％となる。
【００２７】
しかし、本発明の幅が異なる配線３０”については、電力用および接地用バス配線は象限１１０の４３２μｍ総計幅象限の内ほぼ２×８．８４＝１７．６８μｍを占有する、すなわち（１７．６８／４３２）×１００＝４％を占有することになる。したがって、本発明による象限１１０中の金属層Ｍ７”の間隙率は１００％−４％＝９６％となる。本発明によって幅の異なる配線３０”を設けることにより、金属層Ｍ７”の間隙率の向上分は９６％−９２％＝４％となる。相対的な意味では、（４／９２）×１００＝４％の向上となる。予期したように本発明の効果は、電力用バス１０８’の個々の配線が殆どの電流を搬送し、したがって最も広い配線を必要とする金属層Ｍ６で最も顕著である。
【００２８】
本発明を好ましい実施形態と共に説明したが、それらに限定されないことは理解されよう。反対に、特許請求の範囲で定義する本発明の精神と範囲に含まれるすべての代替形態、変更形態および均等物を包含することが所期される。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】ＡＳＩＣダイの概略図である。
【図２】電力用、接地用およびＩ／Ｏ用コンタクトならびにロジック、メモリおよびＩ／Ｏセルの例示的構成を示す、ダイの一部を示す拡大図である。
【図３】従来技術の電力用バスを形成する金属および絶縁層を示す、ＡＳＩＣダイの部分断面正面図である。
【図４】図３の従来技術の電力用バスの金属層Ｍ７およびＭ６中の配線の部分平面図である。
【図５】本発明のＡＳＩＣチップを組み込んだデバイスの概略図である。
【図６】図５のＡＳＩＣチップの電力用グリッドの反復部を示す部分平面図である。
【図７】９個の電力用コンタクトの領域アレイにより画定される４つの領域で反復される図６の反復部を示す電力用グリッドの部分平面図である。
【図８】本発明による電力用バス配線幅を決定するのに用いる象限を示す図７の領域の１つの概略図である。
【図９】電流強度と図８に示した象限のＸ方向の電力用コンタクトからの距離との関係を示すグラフの一例である。
【図１０】電流強度と図８に示した象限のＹ方向の電力用コンタクトからの距離との関係を示すグラフの一例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年2月3日(2004.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅は前記対称軸に向かって対数的に縮小する、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記領域は第２対称軸を有し、前記第２対称軸に平行で前記複数の第１配線（２８’）に電気的に結合した複数の第２配線（３０’）を含む第２金属層をさらに備え、前記複数の第２配線（３０’）のそれぞれは前記領域に少なくとも部分的に配置された第２幅を有し、前記第２配線（３０’）の前記第２対応幅は前記第２対称軸に向かって縮小する、請求項１６に記載の集積回路。
【請求項８】
前記第１配線（２８’）の前記対応する幅は前記第１対称軸に向かって対数的に縮小し、前記第２配線（３０’）の前記対応する幅は前記第２対称軸に向かって対数的に縮小する、請求項７に記載の集積回路。
【請求項９】
複数の領域を有する集積回路の電気バス・グリッドをレイアウトする方法であって、
少なくとも第１金属層の、対応する幅をそれぞれが有する複数の第１配線（２８’）を複数の領域（３２’）の少なくとも１つに配置するステップと、
少なくとも前記複数の第１配線（２８’）間での電流分布を決定するステップと、
前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅の少なくともいくつかを前記電流分布の関数として変化させるステップと、
複数のセル（１８、２０、２２）を配置して少なくとも部分的に集積回路を形成するステップと
を含む方法。
【請求項１０】
前記複数の第１配線（２８’）を配置する前記ステップは、前記複数の第１配線（２８’）のパターンを選択すること、および、複数の領域（３２’）の少なくともいくつかに対して前記パターンを反復することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
電流分布を決定する前記ステップは、前記複数の配線（２８’）を抵抗としてモデル化することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記対応する幅を変化させる前記ステップは、前記対応する幅を対称軸に向かって対数的に縮小させる、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも複数の第１配線（２８’）を配置する前記ステップは、第２金属層の複数の第２配線（３０’）を複数の領域（３２’）の前記少なくとも１つに配置することをさらに含み、前記複数の第２配線（３０’）のそれぞれは対応する幅を有し、少なくとも複数の第１配線（２８’）間での電流分布を決定する前記ステップは、前記複数の第１配線（２８’）および前記複数の第２配線（３０’）の少なくともいくつかの間での電流分布を決定することを含み、前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅の少なくともいくつかを変化させる前記ステップは、前記複数の第１配線（２８’）の前記対応する幅および前記複数の第２配線（３０’）の前記対応する幅を前記電流分布の関数として変化させることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の領域（３２’）の前記少なくとも１つは前記複数の第１配線（２８’）に平行な対称軸を有し、少なくとも前記第１配線の（２８’）の前記対応する幅を変化させる前記ステップは、前記対応する幅を前記対称軸に向かって対数的に縮小させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記複数の領域（３２’）の前記少なくとも１つは前記複数の第２配線（３０’）に平行な対称軸を有し、少なくとも前記第２配線の（３０’）の前記対応する幅を変化させる前記ステップは、前記第２配線（３０’）の前記対応する幅を前記対称軸に向かって対数的に縮小させることを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
複数のセル（１８、２０、２２）と、
前記複数のセル（１８、２０、２２）と電気的に接続された電気バス（１０８）とを備え、前記電気バス（１０８）は前記複数のセル（１８、２０、２２）の配置の前にモデル化された電流分布を用いて設計され、前記電気バス（１０８）は、
矩形形状および第１対称軸を有する領域（３２’）と、
第１の方向に延びる複数の第１配線（２８’）を含み、前記複数の第１配線（２８’）のそれぞれは前記領域（３２’）に少なくとも部分的に配置された第１幅を有し、前記第１対称軸に平行である、第１金属層とを備え、
前記複数の第１配線（２８’）の前記第１幅は前記第１対称軸に向かって縮小する
集積回路。
【国際調査報告】
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