CN1754259A - 半导体集成电路装置及其电源布线方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稳定工作的半导体集成电路装置的电源布线的布线方法。设置在向逻辑电路部(13)供电的基本电源布线(18)的上层的电源网格(24)包括纵加强电源布线(22)以及横加强电源布线(23)。纵加强电源布线(22)以及横加强电源布线(23)的宽度，在每一个分割单位u0中被最佳调整为让IR下降或过剩的电流密度缓和。

Description

半导体集成电路装置及其电源布线方法

技术领域

本发明涉及一种半导体集成电路装置及其电源布线方法。

背景技术

随着半导体集成电路(LSI)的大规模化以及高集成化的发展，向逻辑电路部提供动作电流的电源布线的阻抗增加所引起的逻辑电路内部的内侧(例如中心部附近)的电压下降(IR下降)变得相当显著。电源布线的电压下降，是一种引起逻辑门电路的响应速度降低以及动作不良的无法忽略的问题。因此，以前的LSI中，出了给逻辑电路部供给直接电源的基本电源布线之外，还设有加强电源布线来增加总布线宽度，通过这样来缓和IR下降(参照特开2002-261245号公报)

图91是说明以前的LSI的电源布线的平面图。LSI具有在逻辑电路部2上沿X方向布线的基本电源布线3、跨越位于该基本电源布线3的上层的多个布线层，且布线成格子状的加强电源布线4、及电源环路6。

加强电源布线4，通过自动设置布线，在图91的X方向以及Y方向分别等间隔(等间距)布线。基本电源布线3以及加强电源布线4的个交点，经过孔等连接孔电连接。从电源焊盘5通过电源环路6供给到加强电源布线4的动作电流，经基本电源布线3提供给逻辑电路部2的元件。

但是，伴随着LSI近年来急剧的大规模化以及高集成化，由于布线的细微化以及布线长度的延伸，上述以前的电源布线中，逐渐变得无法充分缓和IR下降。

另外，逻辑电路部中消耗功率较大的部分中，电源布线的电流密度有时候超过了局部允许电流密度。过剩的电流密度是发生电迁移的要因，因此，违反电流密度的限制，会引起LSI的可靠性的降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高了稳定性的半导体集成电路装置及其电源布线方法。

为实现上述目的，本发明的第1形式提供一种半导体集成电路装置，具有电路部、向上述电路部供电的第1电源布线、及与上述第1电源布线电连接的第2电源布线，各个第2电源布线的布线宽度，以及上述第2电源布线的布线间隔中的任一个，被设定为让上述第2电源布线中的电压下降缓和。

一实施方式的半导体集成电路装置，具有多个第2电源布线，其与上述第1电源布线电连接从而在上述电路部上区分多个行区域或列区域，上述多个第2电源布线的间隔不均一。

一实施方式中，第2电源布线，在多个场所具有不同的宽度。

一实施方式中，半导体集成电路装置具有从供电部向上述电路部的内部延伸，向上述第2电源布线供电的电源干线。

一实施方式中，多个电源干线的前端具有实质上相等的电源下降值。

一实施方式中，上述电路部，由设有上述第1电源布线以及上述第2电源布线的多个分割区域构成，各个分割区域，由互相电隔离的多个分段区域构成，上述电源干线具有1个基端部，以及与上述多个分段区域分别相对应的多个前端部。

一实施方式中，上述电路部，由设有上述第1电源布线以及上述第2电源布线的多个分割区域构成，设置在各个分割区域中的第1电源布线以及第2电源布线与其他分割区域电隔离，上述电源干线具有1个基端部，以及与上述多个分割区域中的至少1个相对应的1个前端部。

一实施方式中，上述第2电源布线，包括分割成条形的多个并联布线。

一实施方式中，上述第2电源布线，是在上述电路部上区分多个行区域或列区域的多个第2电源布线之一，上述多个第2电源布线的间隔不均

一实施方式中，上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，上述多个第2电源布线中的若干个，包括在上述电路部上区分具有矩形以外的多边形状的区域的线段。

一实施方式中，上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，还具有连接相邻的两个第2电源布线的部分加强布线。

一实施方式的半导体集成电路装置具有：电路部；向上述电路部供电的第1电源布线；及电源干线，该电源干线具有与供电部相连接的基端，以及与上述第1电源布线相连接的多个前端，且具有在上述供电部与上述第1电源布线之间阶段分岔的树形结构。

一实施方式中，上述电源干线在多个场所具有不同的宽度。

一实施方式中，控制来自该电源干线的电源供给的开关元件设置在上述电源干线上。

一实施方式中，上述电源干线，包括分割成条形的多个并联布线。

本发明还提供一种对具有电路部、及上述电路部供电的第1电源布线的半导体集成电路装置的电源布线方法，包括：与上述第1电源布线电连接地设置第2电源布线的步骤；以及设定上述第2电源布线的布线宽度以及上述第2电源布线的布线间隔中的任一个，让上述第2电源布线中的电压下降缓和的步骤。

一实施方式中，上述设定步骤包括：在上述第2电源布线的长边方向区分出至少一个布线部分，计算出各个布线部分的暂时电压下降以及暂时电流密度中的至少一方，对应于所计算出的值来设定各个布线部分的宽度。

一实施方式中，上述第2电源布线是多个第2电源布线之一；上述设定步骤包括：暂时布线上述多个第2电源布线，从而在上述电路部上区分出多个区域，将各个区域分割成分别具有给定最小尺寸的多个方块，计算出各个方块的电压下降值，设定上述多个第2电源布线的间隔，让上述多个区域内的多个方块的电源下降值的合计实质上互相相等。

一实施方式中，上述第2电源布线是在上述电路部上区分出多个矩形区域的多个第2电源布线之一，上述设定步骤包括：计算出各个矩形区域的电压下降值，将区分具有偏离了上述允许值的电压下降值的矩形区域的第2电源布线的线段移动，让上述多个矩形区域的电源下降值满足允许范围。

一实施方式中，上述第2电源布线是在上述电路部上区分出多个矩形区域的多个第2电源布线之一，上述设定步骤包括：计算出各个矩形区域的电压下降值，在存在具有超出允许范围的电压下降值的矩形区域的情况下，添加部分加强布线，将与该矩形区域相关联的两个第2电源布线连接起来，并将该矩形区域分成两半。

一实施方式中，上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，上述设定步骤包括：在上述电路部上暂时布线上述多个第2电源布线，从而在上述电路部上区分出多个区域，将各个区域分割成分别具有给定的最小尺寸的多个方块，计算出各个方块的电压下降值，计算出上述多个区域中的电压下降值的代表值，将相邻区域中的方块的电压下降值的代表值进行比较，再次暂时布线上述多个第2电源布线，让上述相邻区域中的上述电压下降值的代表值实质上相等，求出上述再次暂时布线之后的上述电路部的电压下降的分布，判断上述电路部上是否产生了超出给定上限的电压下降，在产生了超出上述上限的电压下降的情况下，重复上述电源下降值的计算、上述电压下降值的代表值的比较及上述多个第2电源布线的再次暂时布线，直到该电压下降变为上述上限以下。

一实施方式中，上述第2电源布线是多个第2电源布线之一；上述设定步骤包括：求出上述电路部的电压下降分布，将产生了电压下降的峰值的暂时电压下降峰值位置保存起来，暂时布线上述多个第2电源布线，使得上述多个第电源布线中的至少一个从上述暂时电压下降峰值位置通过，扩大从上述暂时电压下降峰值位置通过的第2电源布线的宽度，直到上述暂时电压下降峰值位置中的电压下降值变为给定的上限以下，求出处于暂时布线有上述多个第2电源布线的状态下的上述电路部的电压下降分布，判断上述电路部上是否产生了超出上述上限的电压下降，在产生了超出上述上限的电压下降的情况下，重复上述暂时电压下降峰值位置的保存、上述多个第2电源布线的暂时布线、上述第2电源布线的宽度的扩大以及上述电压下降的判断，直到避免了超出该上限的电压下降。

一实施方式的方法中，包括：在上述电路部上设置暂时的第2电源布线的步骤；在设有上述暂时第2电源布线的状态下，求出上述电路部上的暂时电压下降分布，并将暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；在上述电路部中设定主功率片段(piece)，让其中包括上述暂时电压下降峰值位置且其消耗功率量与规定的值实质上相等的步骤；假定上述主功率片段，与上述电路部中除了上述主功率片段之外的其他区域电隔离，求出上述主功率片段内的暂时电压下降分布，并将该主功率片段内的暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；以及设定电源干线，让供电部与上述主功率片段内的暂时电压下降峰值位置附近连接起来的步骤。

一实施方式的方法中，包括：在上述电路部上设置暂时的第2电源布线的步骤；在设有上述暂时第2电源布线的状态下，求出上述电路部上的暂时电压下降分布，并将暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；在上述电路部中设定主功率片段，让其中包括上述暂时电压下降峰值位置且其消耗功率量与规定的值实质上相等的步骤；假定上述主功率片段，与上述电路部中除了上述主功率片段之外的其他区域电隔离，求出上述主功率片段内的暂时电压下降分布，并将该主功率片段内的暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；设定主电源干线，让供电部与上述主功率片段内的暂时电压下降峰值位置附近连接起来的步骤；在布线有上述主电压干线的状态下，求出电路部上的暂时电压下降分布，将上述其他区域的暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；以及布线副电源干线，让上述供电部，与上述其他区域的暂时电压下降峰值位置附近相连接。

一实施方式中，包括：在一个主功率片段与其他至少一个主功率片段部分重复的情况下，在重复的主功率片段中的，从关联供电部到上述重复区域之间的距离较远的主功率片段中，删除包含有上述重复区域的部分，将该所删除的部分，移动到与不另一个主功率片段重复的位置上，重新设定主功率片段，从而消除重复区域的步骤。

本发明还提供一种具有电路部、及多个供电部的半导体集成电路装置的电源布线方法，包括：将上述电路部，区分成分别由至少1个分段区域所构成的多个簇区域的步骤；将上述多个簇区域与上述多个供电部关联起来，通过多个多电源干线，将各个簇区域的分段区域，与相关联的各个供电部暂时连接起来的步骤；以及将与各个供电部暂时连接起来的上述多个电源干线，与具有与关联的供电部相连接的1个基端部，以及与关联的簇区域的多个分段区域相连接的多个前端的1个树形电源干线合并起来的步骤。

附图说明

图1(a)为说明根据本发明的第1实施方式的LSI的电源布线的平面图。

图1(b)为图1(a)中的一个电源布线的放大图。

图2(a)为LSI的概要图。

图2(b)为图2(a)的局部放大图。

图3为基本电源布线的局部放大图。

图4为说明为了避免IR下降而变更布线宽度的工序的模式图。

图5为说明为了避免过剩的电流密度而变更布线宽度的工序的模式图。

图6为说明芯片尺寸与IR下降值之间的关系的表格。

图7为说明根据本发明的第2实施方式的LSI的电源布线的平面图。

图8为IR下降图的概要图。

图9以及图10为根据本发明的第2实施方式的电源布线方法的流程图。

图11至图13为图9及图10的布线方法的说明图。

图14为说明根据本发明的第2实施方式的第1变形例的LSI的电源布线的平而图。

图15为根据本发明的第2实施方式的第1变形例的电源布线方法的部分流程图。

图16及图17为根据本发明的第2实施方式的第1变形例的布线方法的示意图。

图18为根据本发明的第2实施方式的第2变形例的电源布线方法的部分流程图。

图19至图23为根据本发明的第2实施方式的第2变形例的电源布线方法的说明图。

图23为根据本发明的第2实施方式的第3变形例的电源布线方法的部分流程图。

图24至图28为根据本发明的第2实施方式的第3变形例的电源布线方法的示意图。

图29为说明根据本发明的第2实施方式的第4变形例的LSI的电源布线的平面图。

图30为说明图29的变形例的电源布线方法的一部分的流程图。

图31为说明加强电源布线(部分加强布线)的布线方法的说明图。

图32为说明第3实施方式的LSI内部的电源布线的平面图。

图33为说明第3实施方式的电源布线方法的流程图。

图34同样为说明第3实施方式的电源布线方法的流程图。

图35为IR下降图的概要图。

图36至图38为说明加强电源布线的的布线方法的说明图。

图39为说明第4实施方式的LSI内部的电源布线的平面图。

图40及图41为说明第4实施方式的电源布线方法的流程图。

图42为IR下降图的概要图。

图43至图48为说明电源干线的布线方法的说明图。

图49为说明主功率部分重叠的情况下的处理的说明图。

图50为说明第5实施方式的LSI内部的电源布线的平面图。

图51及图52为说明本发明的第5实施方式的电源布线方法的流程图。

图53为IR下降图的概要图。

图54至图63为说明电源干线的布线顺序的平面图。

图64为说明第6实施方式的LSI内部的电源布线的平面图。

图65及图66为说明第6实施方式的电源布线方法的流程图。

图67至图70为说明电源干线的布线方法的说明图。

图71及图72为说明第6实施方式的变形例的LSI内部的电源布线的平面图。

图73及图74为说明本发明的第7实施方式的电源布线方法的流程图。

图75至图80为说明电源干线的布线方法的说明图。

图81为说明本发明的第8实施方式的LSI的电源布线的平面图。

图82为图81的开关元件的模式图。

图83及图84为说明本发明的第8实施方式的电源布线方法的流程图。

图85为模式说明本发明的第8实施方式的变形例的开关元件的构成的说明图。

图86为说明采用了本发明的第8实施方式的变形例的开关元件的LSI内部的电源布线的平面图。

图87为本发明的另一个电源干线的平面图。

图88及图89为说明电源干线的变化的平面图。

图90为说明本发明的第8实施方式的开关元件的配置例的方框图。

图91为说明以前的LSI电源布线的平面图。

具体实施方式

下面对照附图，对本发明的第1实施方式的相关半导体集成电路装置(LSI)及其电源布线方法进行说明。

如图2(a)所示，LSI10具有设置在基板12上的呈方形的逻辑电路部13。逻辑电路部13由多个单元14构成。基板12中沿着逻辑电路部13的外周设有多个焊盘15。一些焊盘15起到用来给逻辑电路部13供电的电源焊盘(供电部、电源供给起点)15a的作用。供电部也可以设置在逻辑电路部13的上方或下方。

如图2(b)所示，布线有包围逻辑电路部13的环状的电源布线，也即电源环路16。电源环路16经引出线17与电源焊盘15a电连接。

具体的说，如图3所示，电源环路16，由具有电位VDD的第1环路布线16a，以及具有电位VSS的第2环路布线16b构成。第1环路布线16a或第2环路布线16b，经过孔等连接孔20，与布线在逻辑电路部13上并向该逻辑电路部13供电的基本电源布线18相连接。

基本电源布线18，由与第1环路布线16a相连接的基本电源布线18a，以及与第2环路布线16b相连接的基本电源布线18b构成，基本电源布线18a、18b在逻辑电路部13上在横向上交互布线。由基本电源布线18所夹持的方式，形成有排列在横向的单元列19。从电源焊盘15a提供给电源环路16(16a、16b)的动作电流，经基本电源布线18(18a、18b)提供给单元列19。各个单元列19包含有例如由倒相元件所构成的单元14。在单元14的配置中所使用的CAD数据包含有用于电源布线的数据的情况下，由通过该CAD数据所表示的多个单元所构成的单元群的电源布线，以及将该电源布线连接倒电源环路16上的电源布线，构成各个基本电源布线18。

如图1(a)所示，基本电源布线18的上层，设有用来加强逻辑电路部13的电源的格子状加强电源布线(电源网格)24。电源网格24由在Y方向延伸的纵加强电源布线22与在X方向延伸的横加强电源布线23构成。纵加强布线22与横加强布线23分别跨越多个层而形成。这些纵加强布线22以及横加强布线23基本上等间隔(等间距)布线。

各个纵加强布线22以及各个横加强电源布线23的两端部，经连接孔(图示省略)与电源环路16电连接。纵加强布线22以及横加强布线23与基本电源布线18之间，经纵加强布线22以及横加强布线23与基本电源布线18之间的各个交点或设置在交点附近的连接孔(图示省略)互相电连接。

各个纵加强电源布线22以及各个横加强电源布线23，由通过给定的分割单位在长边方向上区分而成的至少1个布线部分构成。各个加强电源布线22、23的宽度在各个布线部分中分别决定，从而缓和IR下降(电压下降)与过剩的电流密度中的至少一方。例如，注意图1(a)的纵加强电源布线22a，如图1(b)所示，纵加强电源布线22a的宽度，在各个分割单位u0(电源网格24的格子尺寸的一半)中分别决定。另外，纵加强电源布线22a以外的构成电源网格24的加强电源布线，也在各个布线部分中分别决定布线宽度。图1(b)中所示的纵加强电源布线22a的长边方向的尺寸，与横向的宽度之间的比率，与实物并不一致。

接下来，对照图4以及图5，对设定加强电源布线的布线宽度的处理进行说明。图4中显示了IR下降值与布线宽度之间的关系，图5中显示了电流密度与布线宽度之间的关系。图4、5的左侧，分别显示了在各个布线部分中的加强电源布线的IR下降以及电流密度，右侧模式显示了加强电源布线的布线宽度。另外，这里的IR下降值是指，为了实际布线加强电源布线，而先在逻辑电路部上暂时布线具有均一的布线宽度的加强电源布线的情况下所预想的IR下降值(暂时IR下降值)。另外，这里的电流密度是指，在实际布线加强电源布线之前，而先在逻辑电路部上暂时布线具有均一的布线宽度的加强电源布线的情况下所预想的电流密度(暂时电流密度)。

首先，对与暂时IR下降值相对应的布线宽度的设定进行说明。

如图4所示，以均一的宽度所形成的加强电源布线26a，被长边方向的分割单位u1分成8个布线部分(Aa1～Ah1)。另外，分割单元例如可以将电源网格的格子尺寸、最小单元尺寸作为基准进行设定，也可以是任意的布线长度。

加强电源布线26a的布线宽度，对应于对各个部分Aa1～Ah1所计算出的暂时IR下降值，在各个部分Aa1～Ah1中进行变更。宽度变更之后的布线部分Aa2～Ah2所构成的加强电源布线26b显示在图4的右侧。

也即，首先通过IR下降分析计算出各个部分Aa1～Ah1的暂时IR下降值。IR下降值通过“IR下降值Vd＝电流值I×薄膜电阻Rs×布线长度L/布线宽度W”这一关系式计算出来。这里，薄膜电阻Rs通过“电阻率ρ/布线膜厚d”计算出来，由制造工艺条件决定。电流值I通过进行功率分析求出。这样，根据通过该关系式所计算出的暂时IR下降值Vd，变更各个部分Aa1～Ah1的布线宽度，决定加强电源布线26b的各个部分Aa2～Ah2的布线宽度。暂时IR下降值越大，布线宽度就越宽。

另外，对于希望增加布线宽度的布线区间，在因为布线资源不足等而很难增加布线宽度的情况下，可以将该要增加的布线宽度值，分配给其他布线区间(例如相邻区间)。另外，关于布线宽度的变更，如图6所示，可以根据通过芯片尺寸与IR下降值，由经验法则所求出的表格来进行。

在该加强电源布线26a的情况下，暂时IR下降值的分布，在布线两端的部分Aa1、Ah1中较低，在布线中央部分Ad1、Ae1较高。因此，新加强电源布线26b的布线宽度，被设为布线两端部分Aa2、Ah2较小，布线中央部分Ad2、Ae2较大。

接下来，对与暂时电流密度相对应的布线宽度的设定进行说明。

在进行对应于暂时电流密度的布线宽度的设定的情况下，如图5所示，加强电源布线27a的布线宽度，对应于在被分割单位u2(格子尺寸)所区分的各个部分Ba1～Bh1中所计算出的暂时电流密度进行变更。宽度变更之后的布线部分Ba2～Bh2所构成的加强电源布线27b显示在图5的右侧。

电流密度J通过“电流值I/(布线膜厚d×布线宽度W)”计算出来。布线宽度被决定为让暂时电流密度，为预先设定的电迁移制约很充分时的允许电流密度以下。例如，在暂时电流密度超高了允许电流密度的情况下，增加布线宽度，在暂时电流密度相对允许电流密度尚有富余的情况下，减少布线宽度。

在该加强电源布线27a的情况下，暂时电流密度的分布，从布线中央部分Bd1、Be1向布线两端的部分Ba1、Bh1升高。因此，新加强电源布线27b的布线宽度，被设为让各个部分Ba2～Bh2的暂时电流密度为允许电流密度以下。因此，新加强电流布线27b的布线宽度，对应于原来的加强电源布线27a的暂时电流密度的分布，被设定为宽度从布线中央部分Bd2、Be2向布线两端的部分Ba2、Bh2升高。

该加强电源布线27a的情况下，由于暂时电流密度最高的布线两端部分Ba1、Bh1为允许电流密度以下，因此，加强电源布线27b，从暂时电流密度中有富余的部分Ba2、Bh2向布线中央部分Bd2、Be2减少。

接下来，参照图1的例子，对本实施方式的电源布线方法进行详细说明。

图1中所示的LSI10的电源布线，对于纵加强电源布线22以及横加强电源布线23，首先对应于暂时IR下降值来变更布线宽度，之后，对应于暂时电流密度进行布线宽度的变更并进行布线。在进行了对应于暂时电流密度的布线宽度的变更之后，可以进行对应于暂时IR下降值的布线宽度的变更，为了得到更好的布线宽度，可以反复进行布线宽度的变更。另外，如果满足暂时IR下降值以及暂时电流密度的任一个条件，则可以只进行对应于暂时电流密度或暂时IR下降值的布线宽度的变更。

详细的说，在对应于IR下降值的布线宽度的变更中，首先设定分割单位u0的大小，通过分割单位u0来区分各个电源布线。图1(b)的分割单位u0的大小被设定为电源网格24的格子尺寸的一半。在各个布线部分中进行对应于暂时IR下降值的布线宽度的变更。

在对应于暂时电流密度的布线宽度的变更中，设定分割单位u0的大小，通过分割单位u0来区分各个电源布线。分割单位u0例如为电源网格24的格子尺寸的一半。在各个布线部分中进行对应于暂时电流密度的布线宽度的变更。另外，此时的布线端宽度的变更中，同时对IR下降值进行确认，设定最佳布线宽度。

布线宽度的变更处理，通过计算机等信息处理装置来执行。信息处理装置的存储装置中，通过存储媒体或通信媒体来安装该布线设计处理的程序数据。信息处理装置，将执行程序所生成的LSI10的布局数据保存在存储装置中，同时，将处理中所必需的IR下降值的上限以及允许电流密度等的设定数据以及计算数据，保存在存储装置中。

通过第1实施方式，能够得到以下效果。

(1)在向逻辑电路部13供电的基本电源布线18的上层，布线有由跨越多个布线层所布线的纵加强电源布线22以及横加强电源布线23所构成的格子状电源网格24。各个纵加强电源布线22以及各个横加强电源布线23，以给定的分割单位在长边方向上区分。设定各个布线部分的布线宽度，来缓和各个布线部分的暂时IR下降值以及暂时电流密度。

通过这样，即使在暂时IR下降值较大的区域，或暂时电流密度较高的区域，通过布线宽度较宽的电源布线，能够有效缓和逻辑电路部上的IR下降，并且能够充分限制电迁移。另外，在暂时IR下降值较小，且暂时电流密度较低的区域中，由于布线有宽度较窄的电源布线，因此能够抑制电源布线的面积增大。其结果是，能够扩大信号布线的布线区域，提高信号布线的布线方式的自由度。另外，将分割单位设定为最小，也即，通过使用最小设计规则，能够让加强电源布线形成为布线部分的阶梯差非常小的平滑的形状。

(2)使用自动设置布线方法，基于通过功率分析以及IR下降分析所进行的模拟，来进行布线宽度的决定，通过这样，在早期设计阶段能够防止IR下降所引起的动作不良。

接下来，对照附图对本发明的第2实施方式的相关半导体集成电路装置及其电源布线方法进行说明。另外，为了便于说明，给和第1实施方式相同的部分标注相同的符号，省略其说明。

图7为说明本实施方式的LSI的电源布线的平面图。图8为说明构成暂时IR下降值的分布的图(IR下降图)。

图7中所示的LSI30中，构成加强电源布线(电源网格)31的纵加强电源布线32以及横加强电源布线33，分别以不相等的间隔布线而成。详细的说，相邻的纵加强电源布线32间的间隔根据暂时IR下降值的大小来设定。暂时IR下降值是指，在逻辑电路部34上布线电源网格31之前，而先让纵加强电源布线32以及横加强电源布线33分别以等间距暂时布线的情况下(参照图91)所预想的IR下降值。图8为纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的间隔调整之前的LSI30a的暂时IR下降值的分布的一例。该例子中，IR下降值的最大值的位置(峰值位置)P0，位于逻辑电路部34的中央部附近。

本实施方式中，调整纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的间隔，让逻辑电路部34中，越靠近峰值位置P0处布线密度就越高，也即，相邻的布线间隔越接近峰值位置P0就越小。通过这样，在暂时IR下降值越大的区域，纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的数目越多，有效地缓和了逻辑电路部34上的IR下降。

详细的说，假设通过最小尺寸的平方单位(最小方块U)来分割逻辑电路部34的情况下，布线纵加强电源布线32，让各个最小方块U中所求出的暂时IR下降值的合计，在通过各个纵加强电源布线32所区分的逻辑电路部34上的各个效率区域中实质上相等。对于横加强电源布线33也一样进行布线，让以上述各个最小方块为单位所求出的暂时IR下降值的合计，在通过各个横加强电源布线33所区分的逻辑电路部34上的各个效率区域中实质上相等。

具体的说，LSI30具有各7根纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g，逻辑电路部34，被上述各7根纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g区分成8个纵区域(列)Rv1～Rv8以及横区域(行)Rh1～Rh8。

纵加强电源布线32a～32g，被布线为让各个纵区域Rv1～Rv8中的各个最小方块U的暂时IR下降值的合计相等，同样，横加强电源布线33a～33g，被布线为让各个横区域Rh1～Rh8中的各个最小方块U的暂时IR下降值的合计相等。

例如，通过纵加强电源布线32d、32e所区分的纵区域Rv5中的最小方块U的暂时RI下降值的合计，与通过纵加强电源布线32e、32f所区分的纵区域Rv6中的最小方块U的暂时RI下降值的合计相等。同样，通过横加强电源布线33a、33b所区分的横区域Rh2，与通过横加强电源布线33g所区分的逻辑电路部34外周侧的横区域Rh8中，最小方块U的暂时RI下降值的合计也相等。

接下来，对本实施方式的电源布线方法进行说明。

图9～图10为说明本实施方式的电源布线方法也即布线设计处理的流程图。该处理通过计算机等信息处理装置来执行。信息处理装置的存储装置中，通过存储媒体或通信媒体来安装该布线设计处理的程序数据。信息处理装置执行程序，并将所生成的LSI30的布局数据保存在存储装置中，同时，将处理中所必需的IR下降值的上限以及允许电流密度等的设定数据以及计算数据，保存在存储装置中。

如图9所示，步骤S201中，设定可允许的IR下降值的上限以及充分限制电迁移(EM限制)的布线的允许电流密度。之后，在步骤S202中，通过功率分析计算出逻辑电路部34的总消耗功率量以及总电流量。

步骤S203中，根据步骤S201中所设定的允许电流密度以及步骤S202中所计算出的总电流量，计算出充分制约EM的电源布线的总布线宽度，决定构成电源网格31的各个纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的根数以及布线宽度。

步骤S204中，进行构成逻辑电路部34的各个单元的暂时配置，在逻辑电路部34上设置假想电源网格。另外，构成该假想电源网格的纵以及横加强电源布线(也即构成最终的电源网格31的纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g)，如图8所示，分别等间距暂时布线。

步骤S205中，在假想电源网格暂时布线的状态下，进行IR下降分析，生成如图8所示的IR下降图。

步骤S206中，根据IR下降图(图8)，判断是否产生了超过了步骤S201中所设定的上限的IR下降，也即是否满足IR下降条件。在满足IR下降条件的情况下(是)，执行后述的步骤S214以下的处理。

另外，在不满足IR下降的情况下(否)，步骤S207中，将逻辑电路部34分割成最小方块U，计算出各个最小方块U的暂时IR下降值。最小方块U的IR下降值，是最小方块U内的IR下降值的最大值、平均值、中央值或位于最小方块U的中心位置的IR下降值等的代表值。本实施方式中，最小方块U的尺寸与最小单元尺寸相匹配，但也可以是其他任意大小。

步骤S208中，如图11所示，将通过纵加强电源布线32a～32g所区分的各个纵区域Rv1～Rv8中的各个最小方块U(参照图8)的暂时IR下降值的合计值计算出来并进行比较。步骤S209中，调整各个纵加强电源布线32a～32g的布线位置，让各个纵区域Rv1～Rv8中的各个最小方块U的暂时IR下降值的合计互相相等。

步骤S210中，如图12所示，将通过横加强电源布线33a～33g所区分的各个横区域Rh1～Rh8中的各个最小方块U(参照图8)的暂时IR下降值的合计值计算出来并进行比较。步骤S211中，调整各个横加强电源布线33a～33g的位置(布线间隔)，让各个横区域Rh1～Rh8中的各个最小方块U的暂时IR下降值的合计互相相等。

通过步骤S201～步骤S211的处理，让暂时IR下降值越大的区域，纵加强电源布线32以及横加强33的密度越高。因此，暂时IR下降值越大的区域，实质上的电源布线面积就越大，从而缓和了IR下降。本实施方式的方法中，在IR下降的缓和不充分的情况下，进一步进行步骤S212以及步骤S213的处理。

步骤S212中，如图13所示，在调整了纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g的位置的状态下，再次进行IR下降分析。步骤S213中，判断是否满足IR下降条件。在步骤S213中判断不满足IR下降条件的情况下(否)，反复进行步骤S207～步骤S212，直到满足IR下降条件。

通过像这样反复进行纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的布线位置的调整，能够在逻辑电路部34的IR下降被降低的位置上，适当校准(再调整)纵加强电源布线32以及横加强电源布线33。该重复处理中，根据步骤S212所生成的IR下降图，再次决定各个最小方块U的暂时IR下降值。

之后，如果满足IR下降条件(S213中的是)，步骤S214中进行功率分析，计算出各个纵加强电源布线32a～32g以及各个横加强电源布线33a～33g的电流密度(暂时电流密度)。步骤S215中，对各个纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g重新构成其布线宽度，让EM制约较充分。此时，可以使用第1实施方式中所示的电源布线方法，通过给定的分割单位(最小方块U的长边方向的长度)来分割各个纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g，在各个布线部分进行该布线宽度的变更。

但是，步骤S215中，在重新构成各个纵加强电源布线32a～32g以及横加强电源布线33a～33g的布线宽度，让EM制约较充分时，如果EM制约有富余，则为了抑制电源布线的布线资源的消耗，反而要减少布线宽度。但是，这种情况下，由于减少布线宽度，产生了新的IR下降，如果超过了上限，就有可能会产生IR下降。因此，本实施方式中，步骤S216中，在布线宽度的再构成之后，为了进行确认，再次通过IR下降分析生成IR下降图。之后，步骤S217中判断是否满足IR下降条件。在产生了超出上限的IR下降的情况下(S217中否)，重新进行用来充分制约EM的处理(步骤S214～步骤S216)。

因此，根据第2实施方式，除了与第1实施方式的(1)以及(2)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(3)对纵加强电源布线32以及横加强电源布线33进行布线，让通过纵加强电源布线32所区分的相邻区域的相互比较，以及通过横加强电源布线33所区分的相邻区域的相互比较中，使各个区域内的最小方块U的暂时IR下降值的合计相等。通过这样，在纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的布线前的状态下，暂时IR下降值越大的区域，逻辑电路区域的每个单位面积的电源布线面积实质上也越大，从而能够有效地缓和IR下降，其结果是，能够保障半导体集成电路的稳定动作。

(4)电源网格31(纵加强电源布线32以及横加强电源布线33)的暂时布线之后，计算出进行功率分析的各个纵加强电源布线32以及各个横加强电源布线33的电流密度，让各个布线32、33的布线宽度最佳化，从而充分制约EM。通过这样，能够设计一种充分制约了电迁移，抑制电源布线面积的增大，且提高了可靠性的半导体集成电路。

(5)进行将纵加强电源布线32以及横加强电源布线33的布线位置校准(再调整)的处理(步骤S207～步骤S213的重复处理)。因此，能够更加可靠地缓解逻辑电路部34上的IR下降。

接下来，对第2实施方式的变形例进行说明。

(第1变形例)

第2实施方式中，对应于暂时IR下降值的大小来布线加强电源布线(电源网格)31，也可以代替该方法，将图14中所示的布线方式用作加强电源布线。也即，该变形例中，纵加强电源布线132，基本上被布线成让通过各个纵加强电源布线132所区分的各个相邻区域中的消耗功率量实质上相等。同样，横加强电源布线133，基本上被布线成让通过各个横加强电源布线133所区分的各个相邻区域中的消耗功率量实质上相等。

对该变形例的电源布线方法进行说明。图15为说明该变形例中的通过信息处理装置所执行的电源布线的布线顺序的一部分的流程图。如图15所示，该变形例中，在图9的步骤S204与S205之间，执行步骤S2041～步骤S2044的处理。

步骤S2041中，如图16所示，计算出通过纵加强电源布线132a～132g所区分的各个纵区域Rv11～Rv18中的消耗功率量并进行比较。接下来，步骤S2042中，调整各个纵加强电源布线132a～132g的布线位置，让各个纵区域Rv11～Rv18中的消耗功率量相等。

步骤S2043中，如图17所示，计算出通过横加强电源布线133a～133g所区分的各个横区域Rh11～Rh18中的消耗功率量并进行比较。接下来，步骤S2044中，调整各个横加强电源布线133a～133g的布线位置，让各个横区域Rh11～Rh18中的消耗功率量相等。

另外，通过这样的布线方法(步骤S2041～步骤S2044)，也具有，让暂时IR下降值越大的区域，纵加强电源布线132以及横加强电源布线133布线得越密的倾向。因此，该方法中，IR下降值越大的区域，实质上的电源布线面积就越大，缓和了IR下降。

但是，只通过这样的电源布线方法(电源布线方式)，还不能够充分缓和IR下降。因此，本变形例中也一样，在步骤S205中，在调整了纵加强电源布线132a～132g以及横加强电源布线133a～133g的位置的状态下，进行IR下降分析，接下来，在步骤S213中，判断是否满足IR下降条件。之后，在步骤S206中，在产生了超出上限的IR下降的情况下，反复进行步骤S207～步骤S213的处理(纵加强电源布线132以及横加强电源布线133的布线位置的校准处理)，直到满足IR下降条件。

通过第1变形例，能够得到与第1以及第2实施方式的(1)～(5)相同的效果。

(第2变形例)

纵加强电源布线以及横加强电源布线的布线位置的校准处理方法是任意的。例如，可以进行图18中所示的步骤S213a1～步骤S213a8的处理，来代替第2实施方式中的重复处理(步骤S207～步骤S213)。

也即，第一次在步骤S213中，产生了超出上限的IR下降的情况下(步骤S213的否)，不回到步骤S207，而是进行步骤S213a1的处理。步骤S213a1中，选择位于最接近IR下降图上所出现的暂时IR下降峰值位置P处，且夹持该峰值位置P的两根(1组)纵加强电源布线232。另外，暂时IR下降峰值位置P为多个的情况下，例如，将暂时IR下降值最大的峰值位置P作为对象进行该选择处理。

具体的说，如图19所示，在IR下降图上出现了3个峰值位置P1～P3的情况下，将其中IR下降值最大的峰值位置P1作为对象。之后，选择位于最接近该峰值位置P1处，且夹持该峰值位置P1的纵加强电源布线232d以及232e。步骤S213a2中，选择位于最接近作为上述对象的峰值位置P1处，且夹持该峰值位置P1的横加强电源布线233e以及233f。

这样，如果选择4根加强电源布线232d、232e、233e、233f，则在下面的步骤S213a3中，如图20所示，在缩小通过上述所选择的加强电源布线232d、232e、233e、233f所包围的区域A的方向上，分别校准(调整)上述加强电源布线232d、232e、233e、233f的布线位置。之后，在步骤S213a4中，在校准(调整)了上述加强电源布线232d、232e、233e、233f的状态下，进行IR下降分析。接下来，在步骤S213a5中，在该状态下，判断区域A中的各个最小方块U(参照图8)中所求出的暂时IR下降值的合计值是否满足IR下降条件。反复进行步骤S213a3以及步骤S213a4的处理，直到满足IR下降条件(步骤S213a5中的是)。如果满足IR下降条件(步骤S213a5中的是)，则进行接下来的步骤S213a6的处理。

步骤S213a6中，判断是否选择了所有的纵加强电源布线232以及横加强电源布线233。反复进行步骤S213a1～步骤S213a5的处理，直到判断选择了所有的纵加强电源布线232以及横加强电源布线233(加强电源布线231)。

另外，在反复进行步骤S213a1～步骤S213a5的处理的情况下，步骤S213a1以及213a2的处理中作为对象的峰值位置P，是上一次的步骤S213a1的处理中作为对象的峰值位置P1，而不将其变更为其他峰值位置P。另外，对于已经选择了一次的纵加强电源布线232d、232e以及横加强电源布线233e、233f不会再次选择。因此，如图21所示，步骤S213a1中选择纵加强电源布线232c以及232f，步骤S213a2中选择横加强电源布线233d以及233g。步骤S213a3中，通过分别缩小区域B1～B8的方式，来分别校准(调整)加强电源布线232b、232f、233d、233g的布线位置。但是，在区域B1～B8分别已经满足IR下降条件的情况下，可以跳过步骤S213a3，进入步骤S213a4的处理。

另外，在执行该重复处理时，在步骤S213a1、213a2中所能够选择的纵加强电源布线232或横加强电源布线233只有1根的情况下，可以只选择这1根布线。这种情况下，在接下来的步骤S213a3中，通过缩小由所选择的加强电源布线与电源环路所包围的区域的方式，校准(调整)上述所选择的加强电源布线的布线位置。另外，在没有在步骤S213a1、213a2中所能够选择的加强电源布线的情况下，不进行选择。

最终的步骤S213a6的处理中，能够选择所有的纵加强电源布线232以及横加强电源布线233，进行步骤S213a7的处理。

步骤S213a7中，如图22所示，在(校准)调整了纵加强电源布线232a～232g以及横加强电源布线233a～233g的位置的状态下，再次进行IR下降分析。接下来，步骤S213a8中，判断是否满足IR下降条件。而且，在该步骤S213a8的处理中，反复进行步骤S213a1～步骤S213a7的处理，直到产生没有超出上限的IR下降。如果满足IR下降条件，则为了充分制约EM，执行步骤S214～步骤S217的处理。

通过进行步骤S213a1～步骤S213a8，在纵加强电源布线232以及横加强电源布线233(加强电源布线231)所区分的区域中，从位于暂时IR下降的峰值位置P的区域，向外周顺次校准(调整)加强电源布线231的布线间隔。通过这样，与上述的电源布线方法(步骤S201～步骤S213)共同作用，可靠地缓和IR下降。

通过第2变形例，能够得到与第1、第2实施方式的(1)～(5)相同的效果。

(第3变形例)

作为纵加强电源布线以及横加强电源布线的布线位置的校准处理，可以进行图23中所示的步骤S213b1～步骤S213b11的处理，来代替第2实施方式中的重复处理(步骤S207～步骤S213)。

也即，第一次在步骤S213中，产生了超出上限的IR下降的情况下(步骤S213的否)，不同到步骤S207，而是进行步骤S213b1的处理。

步骤S213b1的处理中，设定IR下降值的下限值以及上限值(允许范围)。步骤S213b2中，如图24所示，在通过纵加强电源布线332以及横加强电源布线333(加强电源布线331)所分区的格子状区域中，选择暂时IR下降值最低的区域C。另外，格子状区域中的暂时IR下降值是指，对格子状区域中的各个最小方块U(参照图8)所求出的暂时IR下降值的合计。

步骤S213b3中，将上述所选择区域C中的暂时IR下降值与上述下限值进行比较。如果区域C中的暂时IR下降值不满上述下限值，则扩大该区域C。具体的说，如图25所示，在区分区域C的纵加强电源布线332a、332b以及横加强电源布线333b、333c中，校准区分该区域C的线段332a1、332b1、333b1、333c1的位置，扩大区域C。一旦区域C中的暂时IR下降值变为上述下限值以上，进入允许范围，则固定所调整的线段(区分区域C的线段)的布线位置，进行接下来的步骤S213b4的处理。另外，步骤S213b3中，如果所选择的区域C的暂时IR下降值，在开始便处于允许范围以内，则不进行区域C的扩大，而进入下一个步骤S213b4的处理。不管怎么样，在步骤S213b3的处理中，固定用来区分上述所选择的区域C的线段的布线位置。另外，图25的例子中，通过线段332a1、332b1、333b1、333c1的移动，让区域C从矩形变为十字形状(矩形以外的多边形)。

步骤S213b4中，判断是否选择了所有的由纵加强电源布线332以及横加强电源布线333所区分的格子状区域。反复进行步骤S213b2以及步骤S213b3的处理，直到在步骤S213b4中判断选择了所有的格子状区域。另外，在反复执行步骤S213b2以及步骤S213b3的处理时，对于通过布线位置被固定了的线段所区分的格子状区域，不再再次选择。

步骤S213b4中判断选择了所有的格子状区域之后，便进行接下来的步骤S213b5的处理。步骤S213b5中，将纵加强电源布线332以及横加强电源布线333的布线位置的固定全部解除。步骤S213b6中，如图26所示，选择由纵加强电源布线332以及横加强电源布线333(加强电源布线331)所区分的格子状区域中，暂时IR下降值最高的区域D。

步骤S213b7中，将上述所选择的区域D中的暂时IR下降值与上述上限值进行比较。之后，在判断区域D中的暂时IR下降值超高了上限值的情况下，缩小该区域C。具体的说，如图27一并表示，在区分区域D的纵加强电源布线332c、332d以及横加强电源布线333e、333f中，校准区分该区域D的线段332c1、332d1、333e1、333f1的位置，缩小区域D。

下面对缩小区域D的处理顺序的一例进行详细说明。

对区域D中的暂时IR下降值超过了上限值的情况下，首先，在横加强电源布线333e、333f中，再次选择进一步区分该区域D的线段333e1、333f1。之后，在向缩小该所选择的线段333e1、333f1之间的距离的方向上，分别校准(调整)上述所选择的线段333e1、333f1的布线位置。如果区域D中的暂时IR下降值变为上限值以下，进入允许范围，则结束缩小该区域D的处理。

另外，尽管所选择的线段333e1、333f1间的距离变为预先所设定的最小布线间隔，在区域D中的暂时IR下降值尚未超高上限值的情况下，接下来校准(调整)纵加强电源布线332c、332的布线位置。也即，选择纵加强电源布线332c、332d中，区分该区域D的线段332c1、332d1。之后，在向缩小该所选择的线段332c1、332d1之间的距离的方向上，分别校准(调整)上述所选择的线段332c1、332d1的布线位置。如果区域D中的暂时IR下降值变为上限值以下，进入允许范围，则结束缩小该区域D的处理。另外，图27的例子中，通过线段332c1、332d1、333e1、333f1的移动，让与区域D相邻的激光区域的形状，从矩形变为T字形状(矩形以外的多边形)。

另外，在进行缩小区域的处理时，可以由纵加强电源布线332以及横加强电源布线333中的任一个开始上述布线位置的校准(调整)。另外，步骤S213b7的处理中，如果缩小区域D的处理结束，便将区分区域D的线段的布线位置固定。但是，步骤S213b7的处理中，如果区域D的IR下降值一开始便处于允许范围内，则不进行该缩小处理，将区分区域D的线段的布线位置固定，进行接下来的步骤S213b8的处理。

步骤S213b8的处理中，判断是否选择了所有的由纵加强电源布线332以及横加强电源布线333所区分的所有格子状区域。反复进行步骤S213b6以及步骤S213b7的处理，直到选择了所有的格子状区域(步骤S213b8中的是)。另外，在反复执行步骤S213b6以及步骤S213b7的处理时，对于布线位置被固定了的线段所区分的格子状区域，不再再次选择。之后，如果选择了所有的格子状区域，便在步骤S213b9中，将纵加强电源布线332以及横加强电源布线333的布线位置的固定全部解除。步骤S213b10中，如图28所示，在(校准)调整了纵加强电源布线332a～332g以及横加强电源布线333a～333g的位置的状态下，进行IR下降分析。接下来，步骤S213b11中，判断是否满足IR下降条件。反复进行步骤S213b2～步骤S213b10的处理，直到没有产生超出上限的IR下降。在没有产生超出上限的IR下降的情况下(步骤S213b11中的是)，为了充分制约EM，执行步骤S214～步骤S217的处理。

通过这样的电源布线方法(步骤S213b1～步骤S213b11)，在通过纵加强电源布线232以及横加强电源布线233所区分的格子状区域中，只以不满足IR下降的条件的区域为对象，进行纵加强电源布线332以及横加强电源布线333的布线位置的校准(调整)。因此，能够高效且可靠的缓和逻辑电路部34上的IR下降。

通过第3变形例，能够得到与第1、第2实施方式的(1)～(5)的效果相同的效果。

另外，步骤S213b2～S213b4的处理与步骤S213b6～S213b8的处理的顺序可以交换。

(第4变形例)

第2实施方式中，进行校准(调整)纵加强电源布线以及横加强电源布线的布线位置的处理(步骤S207～步骤S213的重复处理)，但该校准处理也可以省略。但是这种情况下，最好采用图29中所述的布线方式，来可靠的缓和IR下降。

第4变形例中，图29中所示的加强电源布线431布线在逻辑电路部434中。加强电路部431包括纵加强电源布线432、横加强电源布线433以及对逻辑电路部434上的任意部分进行加强的部分加强布线435。部分加强布线435，将相邻的2根纵加强电源布线432或2根横加强电源布线433连接起来。通过部分加强布线435，能够抑制电源布线的布线资源的消耗，并容易且可靠的缓和IR下降。

对第4变形例的电源布线方法进行说明。图30为说明该变形例中，通过信息处理装置所执行的电源布线的布线顺序的一部分的流程图。

在产生了超高了上限的IR下降的情况下(布线S213中的否)，为了进一步添加作为对逻辑电路部434上的任意部分进行加强的布线的部分加强布线435，执行图30中所示的步骤S213c1～步骤S213c4的处理。

步骤S213c1中，如图31所示，在通过纵加强电源布线432以及横加强电源布线433所区分的格子状区域中，选择不满足IR下降条件的区域(图31中通过斜线所示的区域)。步骤S213c2中，在各个上述所选择的格子状区域中，布线添加的部分加强布线435，将各个所选择的格子状区域分成2份。具体的说，对添加的部分加强布线435进行布线，使其与区分上述所选择的格子状区域的4边中的短边平行，且通过该格子状区域中的暂时IR下降位置P。

步骤S213c3中，在布线有部分加强布线435的状态下，进行IR下降分析。步骤S213c4判断所有的格子状区域是否满足IR下降条件。之后，重复步骤S213c1～步骤S213c3的处理，直到在步骤S214c4中判断所有的格子状区域满足IR下降条件。在所有的格子状区域满足IR下降条件的情况下(步骤S213c4中是)，为了充分进行上述EM制约，执行步骤S214以后的处理。

通过这样的电源布线方法(步骤S213c1～步骤S213c4)，在通过纵加强电源布线432以及横加强电源布线433所区分的格子状区域中，在不满足IR下降条件的区域，添加新部分加强布线435。通过这样，与上述电源布线方法(步骤S201～步骤S213)共同作用，能够抑制电源布线的布线资源的消耗，同时容易且可靠的缓和IR下降。

另外，在不满足IR下降条件的区域，在如图31中通过加强电源布线432d、432e、433a、433b所区分的矩形区域所示，为具有长边与短边的长方形的情况下，最好添加与该短边相平行的加强布线435。这种情况下，通过添加最小限度的布线资源，来有效地缓和IR下降。

另外，LSI的设计中，在存在与布线资源的使用状况有关的信息时，可以对应于布线资源的使用状况来添加部分加强布线435。例如，在X方向的布线资源使用得较多，另外，Y方向的布线资源尚有富余的情况下，可以增加与Y方向平行的部分加强布线435。

通过第4变形例，不但能够得到与第1、第2实施方式的上述(1)～(5)的效果相同的效果，还能够得到以下效果。

(6)在不满足IR下降条件的格子状区域，最终添加部分加强布线435。通过这样，能够抑制电源布线的布线资源的消耗，同时容易且可靠的缓和IR下降。

接下来，对照附图对本发明的第3实施方式的相关半导体集成电路装置及其电源布线方法进行说明。另外，为了便于说明，给和各实施方式相同的部分标注相同的符号，省略其说明。

图32为说明本实施方式的LSI的电源布线的平面图。

如图32所示，LSI40的加强电源布线(电源网格)41，包括有以不均等间隔布线而成的纵加强电源布线42a～42h以及横加强电源布线43a～43h。纵加强电源布线42a～42h以及横加强电源布线43a～43h的布线宽度分别独立设定。

详细的说，纵加强电源布线42a～42h以及横加强电源布线43a～43h被布线为将LSI40中的暂时IR下降值为峰值的位置，也即暂时IR下降峰值位置P横切。另外，纵加强电源布线42以及横加强电源布线43，具有让IR下降峰值位置P中的暂时IR下降充分降低的布线宽度。

接下来，对本实施方式的电源布线方法以及LSI40中的电源网格41进行详细说明。

图33以及图34为说明本实施方式的电源布线方法也即布线设计处理的流程图。该处理通过计算机等信息处理装置来执行。

首先，设定可允许的IR下降值的上限以及充分限制EM限制的布线的允许电流密度(步骤S301)，通过功率分析计算出逻辑电路部44中所流通的总电流量(步骤S302)。

接下来，进行构成逻辑电路部44的各个单元的暂时配置，在该逻辑电路部44的周围布线假想电源环路46(步骤S303)。在该状态下，进行IR下降分析，如图35所示，生成暂时IR下降图(步骤S304)。根据IR下降图，判断是否产生了超过了上限的IR下降，也即是否满足IR下降条件(步骤S305)。在满足IR下降条件的情况下，执行后述的步骤S311以后的处理。

另外，在不满足IR下降的情况下，步骤S306中，确定没有发生IR下降的区域以及IR下降的峰值位置P，将所确定的峰值位置P的坐标保存起来。之后，分别暂时布线(添加)纵加强电源布线42以及横加强电源布线43，并使其通过峰值位置P(步骤S307)。

下面对步骤S307的处理进行详细说明。

图35所示的暂时IR下降图中，显示有3个暂时IR下降峰值位置P11、P12、P13。3个峰值位置P11、P12、P13中，峰值位置P11中的暂时IR下降值最高。这种情况下，在步骤S307中，首先选择峰值位置P11。之后，在该所选择的峰值位置P11上，暂时布线纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e，并使其相交叉。

在纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e的暂时布线之后，为了可靠的实现IR下降峰值位置P11的IR下降的降低，进行以下的步骤S308～步骤S310的处理。

在暂时布线了纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e的状态下，再次进行IR下降分析，再次生成IR下降图(步骤S308)。判断IR下降峰值位置P11中的暂时IR下降值是否满足IR下降条件(步骤S309)。在暂时IR下降值不满足IR下降条件的情况下，增加纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e的宽度(步骤S310)。重复步骤S308～S310的操作，直到IR下降峰值位置P11中的暂时IR下降值满足IR下降条件。

步骤S309中，如果峰值位置P11中的暂时IR下降值满足IR下降条件，则回到步骤S305，在逻辑电路部44的全区域中再次判断是否满足IR下降条件。

也即，通过图36与图35的比较可以得知，逻辑电路部44上的IR下降分布，因纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e的添加而发生变化。图36中IR下降峰值位置P12、P13发生了移位。因此，步骤S305中，根据变化后的IR下降分布，在加强电源布线的添加之后的逻辑电路部44的全区域中，判断是否满足IR下降条件。步骤S305的处理中，在满足IR下降条件的情况下，执行后述的步骤S311以后的处理。

另外，如图36所示，在移位之后的IR下降峰值位置P12或P13中的暂时IR下降值，尚未满足IR下降条件的情况下，再次进行步骤S306以后的处理。

在移位之后的IR下降峰值位置P12的暂时IR下降值，高于移位之后的IR下降峰值位置P13的暂时IR下降值的情况下，步骤S306中，将暂时IR下降峰值位置P12的坐标保存起来。接下来，步骤S307中，如图37所示，在该峰值位置P12上，暂时布线纵加强电源布线42c以及横加强电源布线43g，并使其相交叉。增加纵加强电源布线42c以及横加强电源布线43g的布线宽度，直到IR下降峰值位置P12中的暂时IR下降值满足IR下降条件(步骤S308～步骤S310)。

重复步骤S306～步骤S310，直到在逻辑电路部44的全区域中满足IR下降条件。图38中显示了满足IR下降条件的逻辑电路部44。在步骤S305中，逻辑电路部44的全区域中的IR下降值满足IR下降条件的情况下，在步骤S311的处理中，进行功率分析，计算出各个纵加强电源布线42a～42h以及横加强电源布线43a～43h的电流密度(暂时电流密度)。之后，为了充分制约上述EM，对各个纵加强电源布线42a～42h以及横加强电源布线43a～43h重新构成其布线宽度(步骤S312)。该布线宽度的再构成之后，再次通过IR下降分析来生成IR下降图(步骤S313)，判断是否满足IR下降条件(步骤S314)。步骤S314中，在产生了超出上限的IR下降的情况下，执行用来充分制约EM的处理(步骤S311～步骤S313)。

通过第3实施方式，除了与第1、第2实施方式的(1)～(5)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(7)布线(添加)从通过IR下降分析所得到的暂时IR下降峰值位置P11中通过的纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e，增加纵加强电源布线42g以及横加强电源布线43e的布线宽度，直到在峰值位置P11满足IR下降条件。接下来，再次进行IR下降分析，新增加从移位之后的IR下降峰值位置P12中通过的纵加强电源布线42c以及横加强电源布线43g。之后，增加纵加强电源布线42c以及横加强电源布线43g的布线宽度，直到在该峰值位置P12中满足IR下降条件。像这样，重复相关一系列的处理，也即纵加强电源布线以及横加强电源布线的增加及其布线宽度的增加，直到在逻辑电路部44的全区域中满足IR下降条件。

因此，对逻辑电路部44的暂时IR下降峰值位置P，集中进行具有加强，且对于移位之后的IR下降峰值位置P，也顺次解除IR下降条件，因此，能够设计一种有效地缓和了IR下降，并提高了稳定性的半导体集成电路。

接下来，对照附图对本发明的第4实施方式的相关半导体集成电路装置及其电源布线方法进行说明。图39为说明本实施方式的LSI的电源布线的平面图。

如图39所示，LSI50与第1实施方式一样，在逻辑电路部54的外周设有多个电源焊盘55a～55f，动作电流从电源焊盘55a～55f通过电源环路56提供给基本电源布线58。另外，为了实现IR下降的降低以及充分制约EM，对布线在逻辑电路部54上的加强电源布线(电源网格)51的电源网格51的布线形态没有限制，例如，可以采用第1～第3实施方式中所示的任一个布线形态。例如，如图39所示，可以将纵加强电源布线52以及横加强电源布线53分别布线成等间距。

但是，LSI50具有与电源焊盘55a～55f相连接，从电源焊盘55a～55f向逻辑电路部54的内部侧延伸(布线)的电源干线57。电源干线57的前端部附近，与电源网格51或基本电源布线58相连接。

各个电源干线57，向逻辑电路部54的内部的固定电源供给点供电。由于能够从逻辑电路部54的内部，向布线在其边缘(外周附近)的部分供电，因此能够有效地缓和逻辑电路部54上的IR下降。

电源干线57包括布线在IR下降的降低最要求的给定区域中的主电源干线57a、以及除了主电源干线57a之外的副电源干线57b。主电源干线57a被布线为让该区域中的IR下降值处于允许范围以内。

接下来，对本实施方式的电源布线方法进行说明。

图40以及图41为说明本实施方式的电源布线方法也即布线设计处理的流程图。该处理通过计算机等信息处理装置来执行。

首先，设定可允许的IR下降值的上限以及充分EM限制()的布线的允许电流密度(步骤S401)，通过功率分析计算出逻辑电路部44中所流通的总电流量(步骤S402)。

接下来，进行构成逻辑电路部的各个单元的暂时配置，在该逻辑电路部上设置暂时电源网格(步骤S403)。另外，暂时电源网格由通过均等间距暂时布线而成的纵以及横加强电源布线构成。如图42所示，在该状态下进行IR下降分析，生成IR下降图(步骤S404)。由于各个单元中流动的电流量，因LSI的动作状况而存在时间上的不同，因此，以哪个时刻的电流量为基准，会引起分析结果的不同，而在步骤S404中使用平均值。

接下来，在产生了超出上限的暂时IR下降的情况下，确定暂时IR下降超出上限的区域，并将暂时IR下降峰值位置P的坐标保存起来(步骤S405)。图42的例子中，将峰值位置P21、P22、P23的坐标保存起来。

步骤S406中，确定IR下降的降低最需要的区域，在该区域中设定主功率片段(piece)MP。具体的说，如图43所示，是中心附近包括暂时IR下降峰值位置P21、P22的区域，将该区域中的最小方块(参照图8)的消耗功率量的合计值(总消耗功率量)与规定的值实质上相等的区域，设定为主功率片段MPa。同样，是中心附近包括暂时IR下降峰值位置P23的连续区域，将该区域中的最小方块的消耗功率量的合计值(总消耗功率量)与规定的值实质上相等的区域，设定为主功率片段MPb。

另外，这里如果将暂时电源网格作为不均等间距，实施暂时IR下降分析，则由于暂时电源网格的不均等间距所产生的供电的偏移，使得暂时IR下降峰值位置从接近布线过密区域的位置，变位到接近过疏区域的位置上。也即，通过暂时电源网格的间距的调整，能够让主功率片段偏向特定的场所。

另外，作为规定值的功率量可以对每一个主功率片段分别设定。例如，可以根据电源焊盘与暂时IR下降的峰值位置之间的距离来进行加权。例如，从电源焊盘到暂时IR下降的峰值位置之间的距离越近，能够进行加权让规定的值越大。这种情况下，电源干线越短，就能够越多供电，因此非常有效率。

在设定了多个主功率片段MPa、MPb的情况下，主功率片段MPa、MPb的一部分很可能重复。因此，本实施方式中，判断主功率片段MPa、MPb的一部分是否重复(步骤S407)，在重复的情况下，进行主功率片段MPa、MPb的划分调整，以消除该重复(步骤S408)。另外，在不重复的情况下，跳过步骤S408。

但是，主功率片段MPa、MPb被设定为在逻辑电路部54中，最需要IR下降的降低的区域。因此，为了通过对主功率片段MPa、MPb的IR下降进行最恰当的降低的方式来布线电源干线57，如图41所示，进行步骤S409的处理。

也即，步骤S409中，首先如图43所示，在主功率片段MP中，选择1个主功率片段MPa作为分析对象。所选择的主功率片段MPa，与逻辑电路部54上的其他区域电隔离，另外，假定在主功率片段MPa的外周设有等电位的电源，生成主功率片段MPa的IR下降图。

如图44所示，将另一个主功率片段MPb选择为分析对象。另外，该所选择的主功率片段MPb，与主功率片段MPa一样，与逻辑电路部54上的其他区域电隔离，另外，假定在主功率片段MPb的外周设有等电位的电源，生成主功率片段MPa的IR下降图。通过像这样假定主功率片段MPa、MPb与其他区域电隔离，分别生成IR下降图，如图43至图44所示，各个IR下降峰值位置P21、P22、P23移位。

步骤S410中，布线主电源干线57a，并使其到达上述移位后的各个IR下降峰值位置P，在各个IR下降峰值位置P中形成电源供给点。

具体的说，如图45所示，首先将主功率片段MPa、MPb与电源焊盘55a、55b之间的关联对应起来。布线电源干线57(主电源干线57a)，将电源焊盘55a、55b，与对应的主功率片段MPa、MPb的IR下降峰值位置P(P21、P22、P23)连接起来。主电源干线57a的布线宽度，根据布线有主电源干线57a的IR下降峰值位置P中的暂时IR下降值来决定。

通过布线为在逻辑电路部54的内部延伸的主电源干线57a，进行从暂时IR下降峰值位置P向主功率片段MP的外缘附近，对主功率片段MP的主要电源供给。

主电源干线57a的布线之后，在步骤S411中，如图46所示，在逻辑电路部54上的主功率片段MP以外的区域，确定划分并设定多个副功率片段SP，让各个总消耗功率量变为规定的值。

将副功率片段SP被区分为实质上具有规定的功率量的连续区域。例如，按照包括接近电源焊盘等供电部的场所且具有规定的功率量的方式决定连续的区域。对于各个副功率片段SP，根据到各个供电部的距离，很容易进行供电部与副功率片段SP之间的关联。连续的区域的形状没有特别的限定，例如可以是矩形、I形、L形、T形、C形等等。

接下来，在布线主电源干线57a后的状态下，对逻辑电路部54上的全区域进行IR下降分析，如图46所示，生成暂时IR下降图(步骤S412)。之后，对每一个副功率片段SPa～SPd布线电源干线57(步骤S413)。

也即，如图47所示，对于这些副功率片段SPa～SPd，也与主功率片段MP一样，与电源焊盘55c～55f分别关联起来。布线电源干线57(副电源干线57b)，将电源焊盘55c～55f，与对应的副功率片段SPa～SPd连接起来。最好将副电源干线57b，布线为到达副功率片段SPa～SPd中的各个暂时IR下降峰值位置P。副电源干线57b的布线宽度，最好根据峰值位置P的各个暂时IR下降峰值来决定。

像这样在所有的功率片段中布线了电源干线57(主电源干线57a、副电源干线57b)之后，解除各个功率片段MP、SP的设定，在逻辑电路部54的全区域中构建电源网格51(步骤S414)。如图48所示，通过再次进行逻辑电路部54全体的IR下降分析，来生成IR下降图(步骤S415)，再次判断是否满足IR下降条件(步骤S416)。重复步骤S414、S415的处理，直到满足IR下降条件。步骤S414中，例如可以通过第1～第3实施方式中所示的方法来布线电源网格51(纵加强电源布线52以及横加强电源布线53)。

如果满足IR下降条件(步骤S416中是)，则在步骤S417中，计算出进行功率分析的纵加强电源布线52以及横加强电源布线53的电流密度(暂时电流密度)。

步骤S418中，进行纵加强电源布线52以及横加强电源布线53的布线宽度的再构成使其制约EM充分。步骤S419中，通过对布线宽度再构成之后的逻辑电路部54再次进行IR下降分析，来生成IR下降图。步骤S420中，判断是否满足IR下降条件。在产生了超出上限的IR下降的情况下，进行用来充分制约EM的处理(步骤S417～步骤S420)。

这里，对主功率片段MP重复的情况下的处理(步骤S408)进行详细说明。

假设如图49所示，主功率片段MPa与主功率片段MPb在重复区域MPD重复。

这种情况下，不对在距离关联电源焊盘较近的位置上具有重复区域MPD的主功率片段MPa进行划分调整，而是对在距离关联电源焊盘较远的位置上具有重复区域MPD的主功率片段MPb进行划分调整。

图49的例子中，重复区域MPD距电源焊盘55b较远，距电源焊盘55a较近。因此，从与距离重复区域MPD较远的电源焊盘55b相关联的主功率片段MPb中，减去对应于该重复区域MPD的划分，将该区域作为只属于具有电源平衡55a较近的主功率片段MPa的区域，确定主功率片段MPa的区划。接下来，将具有与从主功率片段MPb中所减去的重复区域MPD相同程度的功率量，位于主功率片段以外且与主功率片段MPb相邻的区域的区域，添加给主功率片段MPb，重新构成主功率片段MPb。通过重复这样的处理，能够设定区域不重复，且分别实质上具有给定功率量的多个主功率片段。

例如，在LSI50的情况下，从与主功率片段MPb相对应的主电源干线57a所连接的电源焊盘55b到重复区域MPD之间的距离，比从与主功率片段MPa相对应的主电源干线57a所连接的电源焊盘55a到重复区域MPD之间的距离远(参照图49)。

因此，不对主功率片段MPa进行划分调整，与主功率片段MPb的重复区域MPD相对应的划分，将电源焊盘55b侧的代替划分MPS，从在已确定的主功率片段以外的区域中靠近主功率片段MPb的区域抽出，添加给主功率片段MPb，通过这样，重新设定主功率片段MPb的划分。

也即，将距离作为电源供给点的电源焊盘55a较远的划分的重复区域MPD，从主功率片段MPb中删除，将接近主功率片段MPb，且从已确定的主功率片段移位的区域中新抽出的划分MPS，新增加进来，通过这样，主功率片段MPb进行重新设定，使其总功率量较小或相等。

通过第4实施方式，除了能够得到与第1～第3实施方式的上述(1)～(7)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(8)向逻辑电路部54的内部侧布线的主电源干线57a以及副电源干线57b的前端部，与电源网格51以及基本电源布线58相连接。通过这样，从逻辑电路部54的内部，向布线在其外缘(外周附近)的部分供电，有效地缓和了逻辑电路部54中的IR下降。

(9)由于电源干线57a、57b，布线在逻辑电路部54上的IR下降峰值位置P处，因此有效地降低了IR下降。

(10)在主功率片段MP重复的情况下，进行主功率片段MP的划分调整来解除重复的区域。因此，由于能够对产生了最大的IR下降的区域适当设定主功率片段MP，因此能够更加有效地缓和IR下降，其结果是，能够设计一种提高了稳定性的半导体集成电路。

(11)设定主功率片段MPa、MPb。之后，布线对应于该主功率片段MPa、MPb的主电源布线57a。接下来，对该主功率片段以外的区域设定副功率片段SPa～SPd，布线对应于各个副功率片段SPa～SPd的副电源干线57b。通过该顺序，在暂时IR下降较大的主功率片段MP中，优先降低IR下降。其结果是，能够设计一种能更加有效地缓和IR下降，且提高了稳定性的半导体集成电路。

另外，在步骤S409中生成了主功率片段MPa的IR下降图的情况下，可以假定在主功率片段MPa的外周设置不等电位的电源，来代替在主功率片段MPa的外周设置等电位的电源，并进行IR下降分析。这种情况下，将IR下降峰值位置P，移位向假定具有较低的电位的电源。通过将电源干线57a的前端设置在移位之后的IR下降峰值位置P的附近，假定具有较低的电位的电源附近，除此以外处的电源变动的影响较少，因此，进行了对该电源附近的电源强化。

接下来，布线电源布线，使其从电源干线57a的前端向主功率片段MPa内扩展。该工序中，主功率片段MPa的外缘附近的IR下降值中，使用增加了边缘电位(例如LSI的基准电位与主功率片段MPa的外周的比较低的电位之间的差)的值，来调整主功率片段MPa内的电源布线的IR下降违反。通过这样，能够在主功率片段MPa内，设置满足IR下降条件且尚有余裕的电源布线。

通过像这样假定设置具有不均等电位的电源，且该电源中包括在主功率片段MPa的周围较低的电位，能够对微电池这样的电源变动较弱的对路，供给特别稳定的电位。

接下来，对照附图对本发明的第5实施方式的相关半导体集成电路装置及其电源布线方法进行说明。图50为说明本实施方式的LSI的电源布线的平面图。

如图50所示，LSI60，在逻辑电路部64的外周设有多个(6个)电源焊盘65a。逻辑电路部64上以给定的方式布线有电源网格61(纵加强电源布线61a以及横加强电源布线61b)。之后，电源干线67(主电源干线67a、副电源干线67b)从电源焊盘65a向逻辑电路部64的内部侧布线。逻辑电路部64由6个分段区域(分割区域)69构成。各个分段区域69中，从对应的电源干线67供电。

电源网格61以及基本电源布线68，在这些分段区域69中分离(独立)布线。这些分段区域69，分别与电源焊盘65a中的1个电源焊盘相关联，基本上只从相关联的电源焊盘通过电源干线67接收供电。通过这样，逻辑电路部64从6个电源焊盘65a接收必要的供电。通过这样的电源分离，来实现LSI60的动作的稳定化。能够对6个区域69分别进行功率控制。可以将各个分段区域69所需要的电流量，设定为小于各个电源焊盘65a的最大允许电流量。

接下来，对本实施方式的电源布线方法进行说明。

图51以及图52为说明本实施方式的电源布线方法也即布线设计处理的流程图。该处理通过计算机等信息处理装置来执行。另外，该处理通过与第4实施方式中的布线设计处理基本上相同的顺序进行。

首先，设定IR下降值的上限以及充分限制EM的布线的允许电流密度(步骤S501)，通过功率分析计算出逻辑电路部64中所流通的总电流量(步骤S502)。接下来，进行构成逻辑电路部64的各个单元的暂时配置，在该逻辑电路部64上设置暂时电源网格(步骤S503)。如图53所示，通过IR下降分析，生成暂时IR下降图(步骤S504)。该IR下降分析，在假定电源网格以等间距布线的基础上进行。

在产生了超出上限的IR下降的情况下，将该暂时IR下降峰值位置P的坐标保存起来(步骤S505)。图53的例子中，将IR下降峰值位置P31、P32、P33的坐标保存起来。

与第4实施方式相同，在逻辑电路部64中设定主功率片段MP(步骤S506)。具体的说，如图54所示，在LSI60中，设定包含有峰值位置P31以及P32的主功率片段MPc，以及包含有暂时IR下降的峰值位置P33的主功率片段MPd。各个主功率片段MPc、MPd被设定为其消耗功率为规定的值。

判断主功率片段MP是否重复(步骤S507)，在重复的情况下，进行主功率片段MP的划分调整，以消除该重复(步骤S508)。另外，在不重复的情况下，跳过步骤S508。

主功率片段MP设定之后，设定副功率片段MS(步骤S509)。副功率片段SP的消耗功率被设定为规定的值。具体的说，被设定为如图55所示的形态。图55的例子中，从各个电源焊盘供给实质上均等的功率量，各个功率片段以及各个副功率片段的规定的功率量是总功率量的6分之1。

也即，这种情况下，逻辑电路部64中所设定的副功率片段SP的数目，被设定为让主功率片段MP以及副功率片段SP的总数与电源焊盘65a的总数相同。例如，LSI60中，电源焊盘65a的总数为6，由于设定了2个主功率片段MP，因此，在其他区域中设定4个副功率片段SPe～SPh。

主功率片段MP以及副功率片段SP的设定之后，对每一个主功率片段MP以及副功率片段SP进行IR下降分析，生成IR下降图(步骤S510)。

对步骤S510的处理进行详细说明。如图56所示，首先将主功率片段MPc选择为分析对象。将该主功率片段MPc，与逻辑电路部64上的其他区域电隔离，另外，假定在其外周设有等电位的电源，生成IR下降图。将该图中的暂时IR下降的峰值位置P31、P32保存起来。接下来，如图57所示，将另一个主功率片段(主功率片段MPd)选择为分析对象。对该主功率片段MPd，也让其与逻辑电路部64上的其他区域电隔离，且假定在其外周设有等电位的电源，生成IR下降图。将该图中的暂时IR下降的峰值位置P33保存起来。

生成了所有主功率片段MP的IR下降图之后，进行副功率片段SP的IR下降分析。例如，如图58所示，将副功率片段SPe选择为分析对象。将该副功率片段SPe，与逻辑电路部64上的其他区域电隔离，并且，假定在具外周设有等电位的电源，生成IR下降图。之后，将该图中的暂时IR下降的峰值位置P34保存起来。如图59所示，将另一个副功率片段SP(这里是副功率片段SPf)选择为分析对象。将该副功率片段SPf，与逻辑电路部64上的其他区域电隔离，并且，假定在其外周设有等电位的电源，生成IR下降图。将该图中的暂时IR下降的峰值位置P35保存起来。

如图60及图61所示，对其他副功率片段SPg、SPh也同样生成IR下降图，将各图上的暂时IR下降的峰值位置P36、P37保存起来。

生成了所有的功率片段的IR下降图之后，在步骤S511中，为了对各个功率片段设置电源供给点，而布线主电源干线67。

具体的说，如图62所示，首先将主功率片段MPc、MPd以及副功率片段SPe～SPh与电源焊盘55之间的关联对应起来。布线电源干线67，将电源焊盘65a与对应的功率片段连接起来。电源干线67最好被布线为到达暂时IR下降峰值位置P。电源干线67的布线宽度，根据IR下降峰值位置P中的暂时IR下降值来决定。

在所有的功率片段布线了电源干线67之后，在步骤S512中，对所有的主功率片段MP以及副功率片段SP分别构建电源网格61。也即，电源网格61在各个功率片段中分离布线，通过这样，在逻辑电路部64中，暂时形成互相与电源分离的分段区域69。

如图63所示，再次对所有的主功率片段MP以及副功率片段SP分别进行IR下降分析，生成IR下降图(步骤S513)。判断所有的主功率片段MP以及副功率片段SP是否分别满足IR下降条件(步骤S514)。

在步骤S514的处理中，在存在产生了超出上限的IR下降的功率片段的情况下，只以该功率片段为对象，重复步骤S512以及步骤S513的处理，直到满足IR下降条件。另外，步骤S512的处理中，电源网格61的布线方法，例如可以采用第1～第3实施方式中所示的布线方法，执行对应于该所采用的布线方法的处理。

在步骤S514的处理中，如果满足IR下降条件，则在步骤S514中，计算出进行功率分析的电源网格61(纵加强电源布线61a以及横加强电源布线61b)的电流密度(暂时电流密度)。

步骤S516中，为了充分制约EM，而进行纵加强电源布线61a以及横加强电源布线61b的布线宽度的再构成。步骤S517中，再次对每一个功率片段生成IR下降图。步骤S518中，判断各个功率片段是否满足IR下降条件。在存在产生了超出上限的IR下降的功率片段的情况下，只将该功率片段作为对象，进行用来充分制约EM的处理(步骤S515～步骤S517)。

通过第5实施方式，除了与第1～第4实施方式的(1)～(10)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(12)经电源电流互相分离的分段区域69，向逻辑电路部64供电。因此，能够防止因不必要的电源布线所形成的多余的电源环路，引起噪声的产生以及噪声的混入，从而能够实现电源的稳定化。其结果是提高了半导体集成电路的稳定性。

另外，第5实施方式中，各个区段电源分离，但也可以采用最终让分离处相连接，而不是电源分离的构成。

接下来，对照附图对本发明的第6实施方式的相关半导体集成电路装置及其电源布线方法进行说明。图64为说明本实施方式的LSI的电源布线的平面图。

如图64所示，LSI70，在逻辑电路部71的外周设有多个(6个)电源焊盘74。逻辑电路部71上以给定的方式布线有电源网格(加强电源布线)73。该电源网格73由纵加强电源布线73a以及横加强电源布线(图示省略)构成。之后，电源干线77从电源焊盘74向逻辑电路部71的内部侧布线。

逻辑电路部71大体上由6个分割区域(簇区域75)构成。本例中，上述簇区域75被划分成，让各个簇区域75的消耗功率量实质上为逻辑电路部71的总消耗功率量的6分之1。各个簇区域75，分别与电源焊盘74中的1个电源焊盘相关联，基本上只从该相关联的电源焊盘接收供电。

虽然只在簇区域75中的1个簇区域75a中进行了图示，但各个簇区域75中具有1个或多个分段区域76。在各个分段区域76中布线基本电源布线72以及加强电源布线73，让1个分段区域76中的电源布线72、73与另一个分段区域76中的电源布线72、73分离。布线将各个分段区域76与对应于该簇区域75的电源焊盘74逻辑起来的电源干线77。通过各个电源干线77向各个分段区域76供电。加强电源布线73也可以省略。这种情况下，电源干线77与所有的基本电源布线72相连接。

这里，对电源干线77的布线方式进行详细说明。

如图64所示，电源干线77具有从电源焊盘74开始阶梯分岔的树形构造。该树形构造的电源干线77的各个前端部分与基本电源布线72或加强电源布线73相连接。另外，电源干线77的各个前端部分，除了基本电源布线72或加强电源布线73移位，还可以与逻辑单元、存储单元或微电池等电路元件的电源端子直接连接。

电源干线77并如图64所示，从电源焊盘74分岔1次之后，其前端部分不一定与基本电源布线72相连接。如果电源布线77反复形成分岔，直到电源下降充分被缓和，则其分岔次数可以是2次或3次以上。图64的例子中，电源干线77的前端部分，在各个分段区域76中，一直延伸到IR下降值被平坦化了的位置。

电源干线77的布线宽度，被设定为在每一个分岔阶段各不相同，随着接近电源平衡74，而阶梯增大。通过阶梯变更电源干线77的布线宽度，能够容易的调整该布线宽度，让电源干线77的电流密度缓和。

接下来，对照图65以及图66，对本实施方式的相关LSI70的电源布线方法也即布线设计处理的一例进行说明。该处理通过计算机等信息处理装置来执行。

如图65所示，首先，步骤S601中，设定IR下降值的上限以及充分制约EM的允许电流密度。步骤S602中，设定各个电源焊盘74的最大允许电流量。步骤S603中，设定区分(分割)逻辑电路部71时的区分单位(最小方块U(参照图8))。这里，将消耗的功率量与布线具有通过信息处理装置所能够设定的最小电流布线宽度的电源干线77时由该电源布线所供给的功率量相同或稍大的最小区域(最小消耗功率单位)，设定为区分单位。作为区分单位，可以设定以安装在半导体集成电路中的各个模块的功能或动作频度为基准所选择的单位，或单元单位以及其他任意的单位。

步骤S604中，将逻辑电路部71区分为至少一个分段区域76(图67)。各个分段区域76的大小，被设定为在各个分段区域76内设置1个电源供给点时，让各个分段区域76内的IR下降充分缓和。

步骤S605中，将分段区域76中的1个或多个分段区域76分组，设定簇区域75。具体的说，如图67所示，将分段区域76分组成与电源焊盘74的个数相等数目也即6个组A～F。将分组为组A～F的分段区域76，分别设定为各个簇区域75(75A～75F)。将多个电源焊盘74与多个簇区域75分别关联起来。

步骤S606中，通过功率分析计算出各个簇区域75的总电流量。步骤S607中，判断各个簇区域75的总电流量是否超过了对应的电源焊盘74的最大允许电流量。在各个簇区域75的总电流量超过了最大允许电流量的情况下，回到步骤S605的处理，重新设定簇区域75。

另外，在各个簇区域75的总电流量为最大允许电流量以下的情况下，进行步骤S608的处理。步骤S608中，对各个分段区域76布线基本电源布线72以及加强电源布线73，且让1个分段区域76的电源布线72、73与别的分段区域76的电源布线72、73分离。

步骤S609中，进行每一个分段区域76的IR下降分析。步骤S610中，将各个分段区域76中的暂时IR下降的最大值及其位置(暂时IR下降峰值位置P)保存起来。

步骤S611中，如图68所示，将暂时IR下降峰值位置P，以及与该峰值位置P所属的簇区域75相关联的电源焊盘74，通过电源干线77连接起来。图68中，只对簇区域A显示了电源干线77的暂时布线的形态。

通过对分割成适当大小的所有分段区域76分别布线电源干线77，能够充分缓和各个分段区域76中的IR下降。但是在该状态下，从电源焊盘74向所有的分段区域76分别布线电源干线77，该布线资源较大。因此，步骤S612中，进行包括让暂时布线的电源干线77的布线路线，与其他电源干线77的布线路线共同化(综合)的处理的再构成。

具体的说，首先，对应于各个分段区域76的位置，让各个分段区域76分组。该分组对每一个簇区域75进行。例如，如图68所示，簇区域A中，分组为3个分段区域76所构成的组G1、2个分段区域76所构成的组G2、及1个分段区域76所构成的组G3。

接下来，如图69所示，在各个电源干线77中设定节点f。每一个组G中，将1个电源干线77的节点f与其他电源干线77的节点f结合起来。最终，在电源焊盘74的附近将节点f结合起来，使得与1个组G相关联的电源干线77为1个。之后，如图70所示，对电源干线77的布线路线进行最终调整，通过这样来布线具有树形结构的电源干线77。

步骤S613中，进行电源干线77的布线宽度的调整，让电源干线77的电流密度为上述允许电流密度以下。具体的说，从树形结构中的电源干线77的前端部分向着电源焊盘74，让树形结构中的电源干线77的各个分岔部分的布线宽度阶段性增大。

步骤S614中，对各个分段区域76进行IR下降分析，生成IR下降图。步骤S615中，判断各个分段区域76是否满足IR下降条件。在产生了超出上限的IR下降的情况下，只将产生了该超出上限的IR下降的分段区域76中所暂时布线的电源干线77作为对象，调整其布线宽度。

步骤S616中，对各个分段区域76再次进行IR下降分析。步骤S616的处理之后，在产生了超出上限的IR下降的情况下，只将产生了该超出上限的IR下降的分段区域76作为对象，反复执行步骤S610～步骤S615的处理。

通过第6实施方式，除了与第4以及第5实施方式的上述(8)、(9)、(12)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(13)设置具有从电源焊盘74阶梯分岔的树形构造的电源干线77，电源干线77的各个前端部分与基本电源布线72或加强电源布线73相连接。通过这样，能够更加可靠的缓和电压下降，同时还能够恰当的抑制电迁移的产生。

(14)电源干线77的各个分岔部分的布线宽度，被设定为满足电压下降以及电流密度的要求中的任一个，因此，通过与电源干线77中的阶梯分岔构造之间的相乘效果，能够可靠的缓和电压下降以及基于过剩的电流密度所产生的电迁移。

(15)在暂时布线了所有的电源干线77之后，一并进行所有的电源干线77的综合。由于综合电源干线77时，能够进行最终的布线线路的调整，因此，能够毫不浪费且可靠的布线具有树形结构的电源干线77。

另外，第6实施方式中，将1个电源焊盘分配成对1个簇区域的供电部，但也可以将多个电源焊盘互相连接，分配为对1个簇区域的供电部。另外，也可以将1个电源焊盘分配为对多个簇区域的供电部。

例如，图71的例子中，对6个簇区域75A～75F设置了8个电源焊盘74a～74h。簇区域75A、75B分别所需要的功率量是其他簇区域75C～75F所需要的两倍。这种情况下，可以将电源焊盘74a以及74g分配给簇区域75A，将电源焊盘74b以及74h分配给簇区域75B，将电源焊盘74c～74f分别分配给其他簇区域75C～75F。

另外，图72的例子中，对6个簇区域75A～75F设置了4个电源焊盘74a～74d。簇区域75A所需要的功率量、簇区域75B所需要的功率量，与簇区域75C与75D合计所需要的功率量，以及簇区域75E与75F合计所需要的功率量相同。这种情况下，可以将电源焊盘74a、74b分别分配给簇区域75A、75B，并将1个电源焊盘74c分配给两个簇区域75C、75D，将1个电源焊盘74d分配给两个簇区域75E、75F。

第6实施方式中，各个区段以及各个簇中电源分离，但也可以不让电源分离。

接下来，对本发明的第7实施方式的相关半导体集成电路装置以及电源布线方法进行说明。

该实施方式的相关LSI80的构成基本上与第6实施方式相同，电源干线87通过树形结构阶梯分岔布线而成。电源干线87的各个前端部分，除了基本电源布线或加强电源布线以外，可以与逻辑单元、存储单元或微电池等电路元件的电源端子直接连接。

对该实施方式的电源布线方法进行说明。图73、图74为说明在该实施方式中，通过计算机等信息处理装置所执行的电源布线的布线顺序的流程图。

步骤S701中，设定IR下降值的上限(允许值)以及充分制约电迁移的允许电流密度。之后，步骤S702中，设定各个电源焊盘84的最大允许电流量。步骤S703中，设定区分(分割)逻辑电路部81时的区分单位(最小方块U(参照图8))。该区分单位例如设定为最小消耗功率单位。

步骤S704中，分割逻辑电路部81，设定分段区域86。具体的说，通过如图75所示的形态来设定分段区域86。且这些分段区域86被设定为让各个区域86的消耗功率均等。本实施方式中，关于该分段区域86的设定形态是任意的。例如可以将这些分段区域86设定为让所安装的各个模块中的功能以及动作频度互相相同。

步骤S705中，将1个或多个分段区域86分组，设定簇区域85。具体的说，如图75所示，将分段区域76分组成电源焊盘84的个数个，也即6个组H～M。将各个组H～M，分别设定为各个簇区域85(85H～85M)。另外，将多个电源焊盘84与多个簇区域85分别关联起来。

步骤S706中，通过功率分析计算出各个簇区域85的总电流量。步骤S707中，判断所有的簇区域85的总电流量是否超过了关联的电源焊盘84的最大允许电流量。在存在上述所计算出的总电流量超过了最大允许电流量的簇区域情况(步骤S707中为否)下，回到步骤S705的处理，重新设定簇区域85。像这样，重复步骤S705、S706、S707，直到所有的簇区域85中的总电流量为最大允许电流量以下。

在分段区域H所构成的簇区域85的电流量，超过了关联的电源焊盘84的最大允许电流量，分段区域L所构成的簇区域85的电流量，相对关联的电源焊盘84的最大允许电流量来说足够小的情况下，簇区域85可以进行如图79所示的再构成。

另外，在所有的簇区域85的总电流量为最大允许电流量以下的情况下(S707中的是)，步骤S608中，对各个分段区域86布线基本电源布线以及加强电源布线，且让1个分段区域86的电源布线与别的分段区域86的电源布线分离。

步骤S709中，进行每一个分段区域86的IR下降分析。步骤S710中，将各个分段区域86中的暂时IR下降的最大值及其位置(暂时IR下降峰值位置P)保存起来。

步骤S711中，如图76所示，将存储的暂时IR下降峰值位置P，以及与该峰值位置P所属的簇区域85相关联的电源焊盘84，通过电源干线87暂时连接起来。图76中，只对簇区域H显示了电源干线87的暂时布线的形态。

步骤S712中，进行包括让暂时布线的电源干线87的布线路线，与其他电源干线87的布线路线共同化(综合)的处理的再构成。

具体的说，首先，对应于各个分段区域86的位置，让各个分段区域86分组。该分组对每一个簇区域85进行。例如，如图76所示，簇区域H中，分组为3个分段区域86所构成的组G11、2个分段区域86所构成的组G12、及1个分段区域86所构成的组G13。

接下来，如图77所示，在暂时布线各个电源干线87中设定节点f。每一个组G中，将1个电源干线87的节点f与其他电源干线87的节点f结合起来。最终，在电源焊盘84的附近将节点f结合起来，使得与1个组G相关联的电源干线87为1个。之后，如图78所示，对电源干线87的布线路线进行最终调整。

步骤S713中，进行电源干线87的布线宽度的调整，让电源干线87的电流密度为上述允许电流密度以下。具体的说，从树形结构中的电源干线87的前端部分向着电源焊盘84，让树形结构中的电源干线87的各个分岔部分的布线宽度阶段性增大。

步骤S714中，对各个分段区域86进行IR下降分析，生成IR下降图。步骤S715中，判断各个分段区域86是否满足IR下降条件。在产生了超出上限的IR下降的情况下，只将产生了该超出上限的IR下降的分段区域86中所暂时布线的电源干线87作为对象，调整其布线宽度。

步骤S716中，对各个分段区域86再次进行IR下降分析。在产生了超出上限的IR下降的情况下，只将产生了该超出上限的IR下降的分段区域(例如图80(a)的分段区域86a)选择为处理对象(A716a)，对该处理对象反复执行步骤S703以后的处理。

该反复处理中，将分段区域86a看作电路部全体，另外，将到达分段区域86a的电源干线87a看作电源焊盘，进行步骤S703以后的处理。通过这样，将分段区域86a分割成更加细的多个子分段区域86a1。图80(a)的例子中，通过多个子分段区域86a1构成1个子簇区域85a1，子簇区域85a1与簇区域H相关联。之后，电源干线87a，从步骤S717中的前端部分(暂时前端部分)进一步分岔，延伸到各个子分段区域86a1上。

执行这样的处理，直到在步骤S717中，判断所有的分段区域86中满足IR下降条件。通过反复从电源干线87的暂时前端部分顺次分岔，布线具有树形构造的电源干线87。

另外，步骤S716a中，既可以只将产生了超出上限的IR下降的分段区域选择为处理对象，又可以将该分段区域以外的其他分段区域选择为处理对象。其他分段区域是指，产生了超出上限的IR下降的分段区域的附近或相邻的分段区域，或其他簇区域内的分段区域。

在预想无法满足IR下降条件的情况下，可以通过将一部分子分段区域组合到其他簇区域中，来重新编辑簇区域。例如，图80(b)中所示的例子中，通过多个子分段区域86a1构成多个子簇区域85a1、85a2，将子簇区域85a1与簇区域H关联起来，将子簇区域85a2与簇区域L关联起来。

通过第7实施方式，除了与第4～6实施方式的上述(8)、(9)、(12)～(14)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(16)递归地执行步骤S703以后的各个步骤，直到逻辑电路部81上的IR下降时分缓和。因此，能够布线具有让逻辑电路部81上的IR下降缓和所必需的长度的树形构造的电源干线87。

另外，电源干线87根据需要对逻辑电路部81中需要电源供给的场所进行布线。因此，能够防止逻辑电路部81的一部分中供电过剩，从而能够实现高效的供电。

另外，第7实施方式中，如图71、72所示，可以将多个电源焊盘互相连接，分配为对1个簇区域的供电部。另外，也可以将1个电源焊盘分配为对多个簇区域的供电部。

第7实施方式中，各个区段以及各个簇中既可以电源分离，又可以电源不分离。

接下来，对本发明的第8实施方式的相关半导体集成电路装置以及电源布线方法进行说明。图81为说明本实施方式的相关LSI的电源布线的平面图。

如图81所示，LSI90，具有设置在逻辑电路部91的多个(这里为4个)电源焊盘94。逻辑电路部91上以给定的形态布线有基本电源布线以及加强电源布线(图示省略)。之后，电源干线97从电源焊盘94向逻辑电路部91的内部侧布线。图81中，在电源干线97的中间及其前端部分所示的菱形的图形，是通过电源干线97向逻辑电路部91的电源供给点。

逻辑电路部91具有多个分割区域(4个簇区域95(95P～95S))。本例中，簇区域95被划分成，让各个簇区域95的消耗功率量实质上为逻辑电路部91的总消耗功率量的4分之1。各个簇区域95，分别与1个电源焊盘94相关联，基本上只从该相关联的电源焊盘接收供电。

逻辑电路部91中，各个簇区域95具有1个或多个分段区域96。布线有将各个分段区域96以及对应于该簇区域95的电源焊盘94连接起来的电源干线97。通过电源干线94向各个分段区域96供电。

电源干线97具有从电源焊盘94开始阶段分岔布线而成的树形结构。电源干线97的各个前端部分与基本电源布线或加强电源布线相连接。另外，电源干线97的各个前端部分，除了基本电源布线或加强电源布线以外，还可以与逻辑单元、存储单元或微电池等电路元件的电源端子直接连接。

第8实施方式中，电源干线97中设有开闭其路线的简单开关元件98。通过开关元件98，能够有选择的切换对各个分段区域96的供电，提高了半导体集成电路装置的电源控制的自由度以及效率。

如图81所示，开关元件98被设置为能够对电源焊盘94对各个分段区域96的供电进行控制的方式。例如能够采用以下方式。

(i)向簇区域95P的分段区域96延伸的电源干线97中，开关元件98设置在从电源焊盘94通往各个分段区域96的电源供给路线的共同路线上。

(ii)向簇区域95Q的分段区域96延伸的电源干线97中，开关元件98设置在电源干线97的互相并联设置的各个前端部分中。

(iii)在如向簇区域95R的分段区域96延伸的电源干线97所示，对相邻的分段区域96串联布线的电源干线97中，开关元件98对应于每一个分段区域96设置。

如簇区域95S中所示，可以将(i)、(ii)、(iii)组合起来设置开关元件98。开关元件98最好由大容量的开关元件(例如功率晶体管或功率MOSFET等)构成。

接下来，对照图83以及图84，对第8实施方式的相关LSI90的电源布线方法也即布线设计处理的一例进行说明。该处理通过计算机等信息处理装置来执行。

首先，步骤S801中，设定电压下降值(IR下降值)的上限以及充分制约电迁移的允许电流密度。在步骤S802中，设定各个电源焊盘94的最大允许电流量。在步骤S803中，设定区分(分割)逻辑电路部91时的区分单位(最小方块U(参照图8))。区分单位例如是最小消耗功率单位。

步骤S804中，分割逻辑电路部91，设定分段区域96。步骤S805中，将1个或多个分段区域96分组，设定簇区域95。关于分段区域96以及簇区域95的具体的设定处理，已经在第6实施方式中进行了说明。

步骤S806中，通过功率分析计算出各个簇区域95的总电流量。步骤S807中，判断各个簇区域95的总电流量是否超过了对应的电源焊盘94的最大允许电流量。在上述总电流量超过了上述最大允许电流量的情况下，回到步骤S805的处理，重新设定簇区域95。

另外，在上述总电流量为上述最大允许电流量以下的情况下，步骤S808中，对各个分段区域96布线基本电源布线以及加强电源布线，且让1个分段区域96的基本电源布线以及加强电源布线与其他分段区域96的基本电源布线以及加强电源布线分离。

在步骤S809中，进行每一个分段区域96的IR下降分析。步骤S810中，将各个分段区域96中的暂时IR下降的最大值及其位置(暂时IR下降峰值位置P)保存起来。

在步骤S811中，将所保存的暂时IR下降峰值位置P，以及与该峰值位置P所属的簇区域95相关联的电源焊盘94，通过电源干线97连接起来。

在步骤S812中，对簇区域95的每一个分段区域96进行分组。分段区域96的分组，以逻辑电路部91的功率控制上非常理想的方式，例如将具有相同的动作频度的分段区域96分组。之后，步骤S812中，在分段区域96的分组之后，进行上述暂时布线的电源干线97的布线路线的综合，形成树形构造的电源干线97，通过这样，充分缓和逻辑电路部91上的IR下降。

步骤S813中，在电源干线97中暂时设置开关元件98。开关元件98的暂时配置方式是任意的，但可以采用例如上述的(i)、(ii)或(iii)的配置方式。在暂时配置开关元件98的情况下，开关元件98的安装空间，与安装在逻辑电路部91中的安装预定逻辑元件的安装空间之间存在竞争。

因此，步骤S814中，根据需要对LSI90的布局进行再配置，决定避免了与开关元件98的安装空间之间的竞争的最终的LSI90的布局。步骤S815中，决定电源干线97的布线路线，进行该电源干线97的再构成。

步骤S816中，进行各个电源干线97的布线宽度的调整，让各个电源干线97的电流密度为上述允许电流密度以下。步骤S817中，对各个分段区域96进行IR下降分析，生成IR下降图。步骤S818中，判断各个分段区域96是否满足IR下降条件。在产生了超出上限的IR下降的情况下，只将产生了该超出上限的IR下降的分段区域96中所暂时布线的电源干线97作为对象，调整其布线宽度。

步骤S819中，对各个分段区域96再次进行IR下降分析。步骤S819的处理之后，在产生了超出上限的IR下降的情况下，只将产生了该超出上限的IR下降的分段区域96作为对象，反复执行步骤S810～步骤S818的处理。

通过第8实施方式，除了与第4～6实施方式的上述(8)、(9)、(12)～(15)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(17)由于在电源干线97中设有开关元件98，因此，能够通过开关元件98的开闭操作来切换对分段区域96的电源的供给与停止。因此，能够有效地降低半导体集成电路98的IR下降，从而能够通过较高的自由度来设计这样的半导体集成电路装置。另外，在向基本电源布线供电之前的阶段，能够控制对逻辑电路部91的供电形态，因此，能够降低逻辑电路部91中的泄漏电流，从而降低半导体集成电路装置的消耗功率。

第8实施方式中，各个区段以及各个簇中既可以电源分离，又可以电源不分离。

接下来，对第8实施方式的变形例进行说明。

还可以采用图85中所示的开关元件198，来代替图82中所示的简单开关元件98。该开关元件198，是设置在分别与两个电源焊盘相连接的两个电源干线197a、197b，以及向逻辑电路部延伸的电源干线197之间的多路转接型开关元件。开关元件198选择两个电源干线197a、197b中的任一个。与所选择的电源干线相连接的电源焊盘的电源经电源干线197提供给逻辑电路部。

在与两个电源干线197a、197b相连接的两个电源焊盘的电源单位互不相同的情况下，通过开关元件198的切换，能够选择对逻辑电路部的高电位以及低电位的电源供给。例如，可以向逻辑电路部上的特定区域供给高电位电源，在高速动作模式下进行动作，或供给低电位的电源，在低速动作模式下进行动作。因此，能够通过较高的自由度来设计能够选择动作模式的半导体集成电路装置的电源布线。

图86为说明采用了图85中所示的开关元件198的LSI的电源布线的平面图。

该LSI190中，逻辑电路部191具有4个簇区域195(195P～195S)。4个簇区域195的外周，设置有5个电源焊盘194。簇区域195与两个电源焊盘194a、194b相关联。电源焊盘194a的电源电位，比电源焊盘194b的电源电位高。在电源焊盘194a、194b与簇区域195P之间，配置有多路转接型开关元件198。开关元件198，选择与两个电源焊盘194a、194b相连接的两个电源干线197a、197b之一。通过开关元件198的切换操作，能够有选择的向构成簇区域195P的各个分段区域196供给高电位电源或低电位电源。

通过该变形例，除了与第4～6实施方式的上述(8)、(9)、(12)～(15)的效果相同的效果之外，还能够得到以下效果。

(18)在连接两个电源焊盘194a、194b与簇区域195P的电源干线197的路线中间，以实现将从两个电源焊盘194a、194b分别延伸的电源干线197a、197b合并起来的形式，设置多路转接型开关元件198。因此，该半导体集成电路装置，能够实现考虑到IR下降的降低的更高自由度的电源供给。

各个实施方式可以进行如下变更。

第2实施方式中，通过适当变更各个变形例(第1～第4变形例)中所说明的电源布线的布线顺序，能够进行电源布线的布线处理。例如，在组合第1以及第2变形例的布线顺序的情况下，以第1变形例的布线处理为基准，用第2变形例中所示的校准处理(步骤S213a1～步骤S213a8)，代替第1变形例中所述的加强电源布线的布线位置的校准处理(步骤S207～步骤S213)，进行相同的布线处理。与此相同，还可以将第1以及第3变形例的布线顺序组合起来。

另外，相对于将第1以及第2变形例，或第1以及第3变形例的布线顺序组合起来的各个布线处理，还能够进一步将第4变形例的布线顺序组起来。这种情况下，进行添加布线部分加强布线435的处理(步骤S213c1～步骤S213c4)，作为电源布线的最终布线处理。

第2实施方式的第3变形例中，可以重新布线加强电源布线331，让该加强电源布线最终为直线状。这种情况下，可以重新布线布线加强电源布线331，使得超出上限的IR下降不会发生。

第2～第8实施方式中，在进行加强电源布线或电源干线的宽度变更处理时，可以进行第1实施方式中所示的处理(以给定的分割单位在长边方向上分割加强电源布线，设定布线宽度，使得在每一个布线区域中至少缓和了IR下降与过剩电流密度中的至少一方)。

第3实施方式中，可以进行添加部分加强布线435的处理。

第4以及第5实施方式中，在多个主功率片段MP之间产生了重复区域的情况下，不对从与各个主电源干线相连接的电源焊盘到该重复区域之间的记录较近的一方主功率片段MP进行区域调整，而对从电源焊盘到该重复区域之间的距离较远的一方的主功率片段MP进行区域调整(参照图49)。但是也并不仅限于此，可以对重复的主功率片段MP双方进行区域调整。

第4以及第5实施方式中，在假定功率片段与其他区域电隔离，且其外周设有等电位的电源的基础上，进行功率片段中的IR下降分析。也可以代替上述方式，在进行IR下降分析时，假设功率片段的外周设有具有互不相同的电位的多个电源。例如，可以假设在电源变动较弱的单元附近外周部设置低电位的电源，进行IR下降分析。根据该分析结果来布线加强电源布线，通过这样，能够对电源变动较弱的单元重点布线加强电源布线。

第4～第8实施方式中，可以将电源干线(57、67、77、87、97、197)中的至少一个，如图88所示，作为通过分割成条形的多个并联布线所形成的电源干线207，将该电源干线207与基本电源布线202、加强电源布线203相连接。另外，这样的电源干线，并不仅限于电源干线207，还可以是图89(a)～(d)中所示的电源干线207a～207d。另外，该图88、图89中，基本电源布线202、加强电源布线203、电源干线207、207a～207d，分别相当于第4～第8实施方式中的基本电源布线(58、68、72)、加强电源布线(51、61、73)、及电源干线(57、67、77、87、97、197)。另外，图88、图89中，各个电源布线的中间、以及各个前端部分所示的四边形，是过孔等给定的连接孔，表示各个电源布线的电连接点。

第4～第8实施方式中，对各个区段分别设定功率量等的规定值。另外，对于簇也能够分别设定功率量等规定值。例如，可以根据与电源焊盘之间的距离，来进行簇区域或分段区域的规定值的加权。这种情况下，距离电源焊盘越近的簇或区段，就越能够进行加权使让规定的值增大，因此电源干线越短，就越能够进行较多的供电，很有效率。

第5～第8实施方式中，可以设置第1实施方式中所示的电源环路，将该电源环路与电源干线电连接起来。

第5～第8实施方式中，可以各个簇区域、分段区域分别设定电源环路。

第5～第8实施方式中，设定了与电源焊盘的个数相等数目的簇区域，但也可以设定与电源焊盘的个数不同数目的簇区域。这种情况下，电源焊盘与簇区域之间的关联，例如可以根据电源焊盘以及电源供给点之间的距离以及簇区域中所消耗的功率量等来进行。

第5～第8实施方式中，电源网格(加强电源布线)开路，没有设置连接前端之间的电源布线，但也可以将电源网格的前端之间连接起来，让电源网格为环状(闭路)。

第6～第8实施方式中，还可以代替具有阶段分岔的树形构造的电源干线，如图87所示，将这样的电源干线107，在全区域不分离布线有基本电源布线102以及加强电源布线103的逻辑电路部101中进行布线。另外，图87中，基本电源布线102、加强电源布线103、电源干线107，分别相当于第6～第8实施方式中的基本电源布线(72)、加强电源布线(73)、及电源干线(77、87、97、197)。

第6～第8实施方式中，可以在以第1～第3实施方式中所示的布线形态布线了加强电源布线之后，在电流部上布线电源干线。

第8实施方式的开关元件98也可以多端设置。例如如图90所示，可以通过并联设置在电源焊盘94与两个分段区域96之间的两个开关元件98、以及串联设置在电源焊盘94与两个分段区域96之间的开关元件98，构成电源开关。

各个实施方式中，各个电源布线也可以在X方向以及Y方向以外的给定方向进行布线。

各个实施方式中，电源焊盘的位置并不仅限于逻辑电路部的外周，可以设置在芯片的任意位置中。

各个实施方式中，还可以采用图88以及图89(a)～(d)中所示的电源干线207、207a～207d的布线形态，来布线加强电源布线。

各个实施方式中，布线了纵加强电源布线以及横加强电源布线双方，但也可以只布线纵加强电源布线以及横加强电源布线中的一方。

各个实施方式中，生成IR下降图时所计算出的各个单元的电流量，可以是平均值、最大值或中间值等代表值。

各个实施方式中，IR下降分析，对假定布线连接有基本电源布线的暂时电源布线(模拟模型)进行，但也可以实际布线连接有基本电源布线的实体电源布线来进行。

各个实施方式中，IR下降分析，与EM分析(电流密度计算)一并或并行进行。因此，在通过IR分析构成电源布线的情况下，能够根据通过EM分析所得到的电流密度，来调整电源布线的宽度。

各个实施方式中，成为接地电位的电源布线，或变为电位VSS的电源布线，以及其他电源布线，也可以与第1～第5实施方式中所示的加强电源布线，或第4～第8实施方式中所示的电源干线通过相同的方式进行布线。

各个实施方式中，电源布线的宽度调整，还包括增加或减少条形的并联布线的根数。

各个实施方式中，供电部并不仅限于电源焊盘。例如也可以是设置在图中未显示的电源多路中的电源输出端子或内部电源供给电路等电源供给起点。

本发明还可以使用于向存储电路或模拟电路这样的逻辑电路部以外的电路供电。

Claims (29)

1.一种半导体集成电路装置，具有电路部、向上述电路部供电的第1电源布线、及与上述第1电源布线电连接的第2电源布线，其特征在于：

各个第2电源布线的布线宽度，以及上述第2电源布线的布线间隔中的至少一个，以使上述第2电源布线中的电压下降缓和的方式设定。

2.一种半导体集成电路装置，具有电路部、向上述电路部供电的第1电源布线、及与上述第1电源布线电连接的第2电源布线，其特征在于：

各个第2电源布线的布线宽度，以使上述第2电源布线中的电压下降缓和的方式设定。

3.一种半导体集成电路装置，具有电路部、向上述电路部供电的第1电源布线、及与上述第1电源布线电连接的第2电源布线，其特征在于：

上述第2电源布线的布线间隔，以使上述第2电源布线中的电压下降缓和的方式设定。

4.一种半导体集成电路装置，具有电路部、及向上述电路部供电的第1电源布线，其特征在于：

具有以在在上述电路部上区分多个行区域或列区域的方式与上述第1电源布线电连接的多个第2电源布线，上述多个第2电源布线的间隔不均

5.如权利要求1～4中任一项所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述第2电源布线，在多个场所具有不同的宽度。

6.如权利要求1～5中任一个所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

还具有从供电部向上述电路部的内部延伸，向上述第2电源布线供电的电源干线。

7.如权利要求6所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述电源干线是多个电源干线中的一个，以上述多个电源干线的前端具有实质上相等的电源下降值的方式构成。

8.如权利要求6或7所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述电路部，由设有上述第1电源布线以及上述第2电源布线的多个分割区域构成，各个分割区域，由互相电隔离的多个分段区域构成，上述电源干线具有1个基端部，以及与上述多个分段区域分别相对应的多个前端部。

9.如权利要求6或7所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述电路部，由设有上述第1电源布线以及上述第2电源布线的多个分割区域构成，设置在各个分割区域中的第1电源布线以及第2电源布线与其他分割区域电隔离，上述电源干线具有1个基端部，以及与上述多个分割区域中的至少1个相对应的1个前端部。

10.如权利要求1～9中任一项所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述第2电源布线，包括分割成条形的多个并联布线。

11.如权利要求1～3中任一项所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述第2电源布线，是在上述电路部上区分多个行区域或列区域的多个第2电源布线之一，上述多个第2电源布线的间隔不均一。

12.如权利要求1所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，上述多个第2电源布线中的若干个，包括在上述电路部上区分具有矩形以外的多边形状的区域的线段。

13.如权利要求1所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，还具有连接相邻的两个第2电源布线的部分加强布线。

14.一种半导体集成电路装置，其特征在于，具有：

电路部；

向上述电路部供电的第1电源布线；以及

电源干线，其具有与供电部相连接的基端，以及与上述第1电源布线相连接的多个前端，且具有在上述供电部与上述第1电源布线之间阶段分岔的树形结构。

15.如权利要求14所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述电源干线在多个场所具有不同的宽度。

16.如权利要求9、14、15中任一项所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

还具有设置在上述电源干线上，控制来自该电源干线的电源供给的开关元件。

17.如权利要求6～10以及14～16中任一项所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述电源干线，包括分割成条形的多个并联布线。

18.如权利要求1或14中所述的半导体集成电路装置，其特征在于：

上述第1电源布线是多个第1电源布线之一，上述第2电源布线是多个第2电源布线之一。

19.一种半导体集成电路装置的电源布线方法，该半导体集成电路装置是具有电路部、及向上述电路部供电的第1电源布线，该半导体集成电路装置的电源布线方法特征在于，包括：

以与上述第1电源布线电连接的方式设置第2电源布线的步骤；以及

以使上述第2电源布线中的电压下降缓和的方式，设定上述第2电源布线的布线宽度以及上述第2电源布线的布线间隔中的至少一个的步骤。

20.如权利要求19所述的电源布线方法，其特征在于，上述设定步骤包括：

在上述第2电源布线的长度方向区分出至少一个布线部分；

计算出各个布线部分中的暂时电压下降以及暂时电流密度中的至少一方；

对应于所计算出的值来设定各个布线部分的宽度。

21.如权利要求19或20所述的电源布线方法，其特征在于：

上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，

上述设定步骤包括：

以在上述电路部上区分出多个区域的方式，暂时布线上述多个第2电源布线；

计算出各个方块的电压下降值；

以使上述多个区域内的多个方块的电源下降值的合计实质上互相相等的方式，设定上述多个第2电源布线的间隔。

22.如权利要求19或20所述的电源布线方法，其特征在于：

上述第2电源布线是在上述电路部上区分出多个矩形区域的多个第2电源布线之一，

上述设定步骤包括：

计算出各个矩形区域的电压下降值；

以使上述多个矩形区域的电源下降值满足允许范围的方式，将区分具有偏离了上述允许值的电压下降值的矩形区域的第2电源布线的线段移动。

23.如权利要求19～21中任一项所述的电源布线方法，其特征在于：

上述第2电源布线是在上述电路部上区分出多个矩形区域的多个第2电源布线之一，

上述设定步骤包括：

计算出各个矩形区域的电压下降值；

在存在具有超出允许范围的电压下降值的矩形区域的情况下，添加将与该矩形区域相关联的两个第2电源布线连接起来，并将该矩形区域分成两部的部分加强布线。

24.如权利要求19或20所述的电源布线方法，其特征在于：

上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，

上述设定步骤包括：

以在上述电路部上区分出多个区域的方式，在上述电路部上暂时布线上述多个第2电源布线；

将各个区域分割成分别具有给定的最小尺寸的多个块；

计算出各个块的电压下降值；

计算出上述多个区域中的电压下降值的代表值；

将相邻区域中的块电压下降值的代表值进行比较；

再次暂时布线上述多个第2电源布线，使上述相邻区域中的上述电压下降值的代表值实质上相等；

求出上述再次暂时布线之后的上述电路部的电压下降的分布；

判断上述电路部上是否产生了超出给定上限的电压下降；

在产生了超出上述上限的电压下降的情况下，重复上述电源下降值的计算、上述电压下降值的代表值的比较及上述多个第2电源布线的再次暂时布线，直到该电压下降变为上述上限以下。

25.如权利要求19或20所述的电源布线方法，其特征在于：

上述第2电源布线是多个第2电源布线之一，

上述设定步骤包括：

求出上述电路部的电压下降分布，将产生了电压下降的峰值的暂时电压下降峰值位置保存起来；

暂时布线上述多个第2电源布线，使得上述多个第电源布线中的至少一个从上述暂时电压下降峰值位置通过；

扩大从上述暂时电压下降峰值位置通过的第2电源布线的宽度，直到上述暂时电压下降峰值位置中的电压下降值变为给定的上限以下；

求出处于暂时布线有上述多个第2电源布线的状态下的上述电路部的电压下降分布，判断上述电路部上是否产生了超出上述上限的电压下降；

在产生了超出上述上限的电压下降的情况下，重复上述暂时电压下降峰值位置的保存、上述多个第2电源布线的暂时布线、上述第2电源布线的宽度的扩大以及上述电压下降的判断，直到避免了超出该上限的电压下降。

26.如权利要求19～25中任一项所述的半导体集成电路装置的电源布线方法，其特征在于，包括：

在上述电路部上布线暂时的第2电源布线的步骤；

在设有上述暂时的第2电源布线的状态下，求出上述电路部上的暂时电压下降分布，并将暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；

在上述电路部中设定主功率片段，以使其中包括上述暂时电压下降峰值位置且其消耗功率量与规定的值实质上相等的步骤；

假定上述主功率片段，与上述电路部中除了上述主功率片段之外的其他区域电隔离，求出上述主功率片段内的暂时电压下降分布，并将该主功率片段内的电压下降峰值位置保存起来的步骤；以及

设定电源干线，以使供电部与上述主功率片段内的暂时电压下降峰值位置附近连接起来的步骤。

27.如权利要求19～25中任一项所述的半导体集成电路装置的电源布线方法，其特征在于，包括：

在上述电路部上布线暂时第2电源布线的步骤；

在设有上述暂时第2电源布线的状态下，求出上述电路部上的暂时电压下降分布，并将暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；

将其中包括上述暂时电压下降峰值位置且其消耗功率量与规定的值实质上相等的主功率片段，在上述电路部中设定的步骤；

假定上述主功率片段与上述电路部中除了上述主功率片段之外的其他区域电隔离，求出上述主功率片段内的暂时电压下降分布，并将该主功率片段内的暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；

布线主电源干线，以使供电部与上述主功率片段内的暂时电压下降峰值位置附近连接起来的步骤；

在布线有上述主电压干线的状态下，求出电路部上的暂时电压下降分布，将上述其他区域的暂时电压下降峰值位置保存起来的步骤；以及

布线副电源干线，使上述供电部与上述其他区域的暂时电压下降峰值位置附近相连接。

28.如权利要求26或27所述的半导体集成电路装置的电源布线方法，其特征在于，具有：

上述主功率片段是多个主功率片段中的一个，在一个主功率片段与其他至少一个主功率片段部分重复的情况下，在重复的主功率片段中，从关联供电部到上述重复区域之间的距离较远的主功率片段中删除包含有上述重复区域的部分，将该所删除的部分，移动到与不另一个主功率片段重复的位置上，重新设定主功率片段，从而消除重复区域的步骤。

29.一种半导体集成电路装置的电源布线方法，该半导体集成电路装置具有电路部及多个供电部，该半导体集成电路装置的电源布线方法特征在于，包括：

将上述电路部，区分成分别由至少1个分段区域所构成的多个簇区域的步骤；

将上述多个簇区域与上述多个供电部关联起来，通过多个电源干线，将各个簇区域的分段区域，与相关联的各个供电部暂时连接起来的步骤；以及

将与各个供电部暂时连接起来的上述多个电源干线与1个树形电源干线合并起来的步骤，该树形电源干线具有与关联的供电部相连接的1个基端部以及与关联的簇区域的多个分段区域相连接的多个前端。

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