JP2001267428A - 半導体集積回路のレイアウト方法 - Google Patents

半導体集積回路のレイアウト方法

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JP2001267428A
JP2001267428A JP2000073659A JP2000073659A JP2001267428A JP 2001267428 A JP2001267428 A JP 2001267428A JP 2000073659 A JP2000073659 A JP 2000073659A JP 2000073659 A JP2000073659 A JP 2000073659A JP 2001267428 A JP2001267428 A JP 2001267428A
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Seijitsu Kaneko
誠実 金子
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】レイアウト設計終了後であっても、回路変更に
応じてレイアウト修正を容易に行うことができる半導体
集積回路のレイアウト方法を提供する。 【解決手段】スタンダードセル方式の半導体集積回路の
レイアウト設計時に、回路接続情報に従ってセルを配置
し、グローバル配線を行なった後、セルの配置後の空き
領域情報およびグローバル配線後の仮配線情報に基づ
き、空き領域で使用可能な配線数から、各々の空き領域
に配置可能なスペアセルを決定して配置し、各々のスペ
アセルの全ての入力ピンおよび出力ピンの上にブロッケ
ージを付加し、さらに、これらのスペアセルを使用する
ために必要な配線の本数に対応する本数のブロッケージ
をスペアセルの上の配線領域に付加し、ブロッケージの
情報を含めてグローバル配線をやり直した後、実配線を
行うことにより、上記課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レイアウト設計終
了後の回路変更に応じて、スペアセルを用いて半導体集
積回路のレイアウトを修正する方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】スタンダードセル方式の半導体集積回路
では、トランジスタから製造が行われるため、例えばレ
イアウト設計の終了後にゲート追加等の回路変更をしよ
うとすると、レイアウト設計を最初からやり直さなけれ
ばならなくなる。これに対し、従来の半導体集積回路で
は、空き領域にスペアセルを配置しておき、このスペア
セルを利用して、回路変更に対応する部分のレイアウト
のみを修正する手法がとられている。
【0003】ここで、スペアセルの配置方法としては、
例えば下地部分のトランジスタのみを配置したり、NA
NDゲートやNORゲート等の特定の論理ゲートに対応
するセルを配置する方法がある。また、例えば特開平3
−163851号公報には、回路接続情報に対応するセ
ルを配置し、これらのどのセルとも接続関係のない冗長
セルおよび冗長配線を配置配線しておき、回路接続情報
に対応する配線処理を行う自動レイアウトシステムが提
案されている。
【0004】しかし、現在では、半導体集積回路の使用
率(チップ総面積に対するセルの使用面積)は90%前
後と非常に高く、5層以上の多層メタル配線構造である
ため、単にトランジスタやセルを配置するだけでは、ス
ペアセルを使用するための配線を修正することができな
い。従って、実質的にスペアセルを利用することができ
ず、レイアウト設計を最初からやり直すことになるた
め、TAT(Turn-Around-Time)が増大するという問題
がある。
【0005】これに対し、上記公報に開示の手法であれ
ば、レイアウト設計の終了後の回路変更に応じて、冗長
セルおよび冗長配線を使用して、回路変更に対応する部
分のみのレイアウトを修正することができる。しかし、
同公報の手法では、配置領域と配線領域とを1対1と
し、配線領域に冗長配線を設けているため、配線領域に
セルを全く配置することができず、配置効率および配線
効率共に著しく低下するという別の問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点を解消し、レイアウト設計終了
後であっても、回路変更に応じてレイアウト修正を容易
に行うことができる半導体集積回路のレイアウト方法を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、スタンダードセル方式の半導体集積回路
のレイアウト時に、回路接続情報に従ってセルを配置
し、グローバル配線を行なった後、前記セルの配置後の
空き領域の情報および前記グローバル配線後の仮配線の
情報に基づき、前記空き領域で使用可能な配線数から、
各々の前記空き領域に配置可能なスペアセルを決定して
配置し、各々の前記スペアセルの全ての入力ピンおよび
出力ピンの上にブロッケージを付加し、さらに、これら
のスペアセルを使用するために必要な配線の本数に対応
する本数のブロッケージを前記スペアセルの上の配線領
域に付加し、前記ブロッケージの情報を含めて前記グロ
ーバル配線をやり直した後、実配線を行うことを特徴と
する半導体集積回路のレイアウト方法を提供するもので
ある。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明の半導体集積回路のレイアウト
方法を詳細に説明する。
【0009】図1は、本発明の半導体集積回路のレイア
ウト方法の手順を表す一実施例のフローチャートであ
る。本発明は、スタンダードセル方式の半導体集積回路
のレイアウト設計に適用されるもので、まず、同図フロ
ーチャートのステップS1およびS2に示すように、従
来のレイアウト設計の場合と同じく、セルライブラリの
セルを使用して、回路接続情報に従ってセルを自動配置
し、グローバル配線(仮配線)を行う。
【0010】ここで、図2に、論理回路の一実施例の構
成回路図を示す。同図は、図1のフローチャートに示す
回路接続情報に対応する論理回路図の一例として、修正
前の論理回路10を表したもので、3つのインバータ1
2,14,16と、SRラッチとなるNANDゲート1
8,20と、3つのNANDゲート22,24,26
と、直列に接続された3個のフリップフロップ28,3
0,32とを備えている。
【0011】NANDゲート18,22の一方の入力端
子には、それぞれインバータ12,14を介して信号
a,cが入力され、NANDゲート20,24,26の
一方の入力端子にはそれぞれ信号b,d,fが入力され
ている。SRラッチのNANDゲート18,20は、双
方の出力信号が相手方の他方の入力端子に入力されてい
る。また、NANDゲート22,24,26の他方の入
力端子にはインバータ16を介して信号eが共通に入力
されている。
【0012】初段のフリップフロップ28のデータ入力
端子にはNANDゲート22からの出力信号が入力さ
れ、最終段のフリップフロップ32のデータ出力端子か
らは信号g,hが出力されている。フリップフロップ2
8,30,32のクロック端子にはNANDゲート24
の出力信号が、そのクリア端子にはNANDゲート26
の出力信号が、また、プリセット端子にはSRラッチの
NANDゲート18の出力信号がそれぞれ共通に入力さ
れている。
【0013】また、図3は、修正後の論理回路の一実施
例の構成回路図である。同図に示す論理回路10’は、
図2に示す修正前の論理回路10の一部を修正し、図2
に示す論理回路10において、さらにNANDゲート3
4を追加したものである。NANDゲート34には信号
a,bが入力されている。NANDゲート22の他方の
入力端子には、インバータ16を介して信号eが入力さ
れる代わりに、NANDゲート34からの出力信号が入
力されている。
【0014】続いて、図4(a)に、グローバル配線後
のレイアウトを示す。同図は、図2に示す論理回路10
の回路接続情報に従って、前述のように、セルライブラ
リのセルを使用してセルを配置し、グローバル配線を行
った後のレイアウトの一例の概念図である。同図に示す
セルには、図2の論理回路10の各構成要素と同じ符号
を付してある。また、図中矢印配線はグローバル配線を
表し、網かけ部はセルが配置されていない空き領域を表
す。
【0015】また、同図(b)は、配線可能経路を表す
一実施例の概念図である。本実施例では、製造プロセス
で使用可能な配線層は3層であり、セルライブラリのセ
ルは全てメタル1層までで構成されているものとし、同
図に示すように、同図(a)のレイアウトにおいて、例
えばインバータ12のセルとNANDゲート26のセル
との間の空き領域上には、図中縦方向に2本のメタル2
配線、横方向には3本のメタル3配線を配線可能である
ものとする。
【0016】なお、以下の説明は、レイアウト設計の終
了後に、図2に示す論理回路10を図3に示す論理回路
10’のように変更する必要が生じた場合であっても、
この回路変更に対応する部分のレイアウトのみを修正可
能とするために、セル配置後のインバータ12のセルと
NANDゲート26のセルの間の空き領域に、スペアセ
ルとしてあらかじめNANDゲート34のセルを配置し
ておく場合を一例として行うものとする。
【0017】続いて、図1のフローチャートのステップ
S3に示すように、セル配置後の空き領域の情報および
グローバル配線後の仮配線情報に基づいて、各セルのピ
ン数を考慮して、スペアセルとして各々の空き領域に配
置可能なセルを決定し、配置する。より詳細には、空き
領域で使用可能な配線の本数を算出し、算出した配線数
に基づいて、空き領域に配置可能なセルの最大ピン数を
決定し、セルライブラリから最大ピン数以下のセルを選
択し、これを空き領域に配置する。
【0018】この時、選択したセルの入力ピンの接続は
必ず1本であり、分岐することはないので必要な配線数
を1本とする。これに対して、出力ピンは分岐する可能
性があるため、本実施例では、セルの駆動能力(ドライ
ブ能力)で重み付けを行って分岐数を決定する。例え
ば、駆動能力が小さいセルの出力分岐数、すなわち、出
力ピンを配線するために必要な配線数を2本とし、駆動
能力の大きいセルの出力分岐数(配線数)を4本とす
る。
【0019】ここで、図2の論理回路10から図3の論
理回路10’に変更する場合、すなわち、図4に示すレ
イアウトにおいて、例えばインバータ12のセルとNA
NDゲート26のセルとの間の空き領域に、NANDゲ
ート34のセルを配置する場合について説明すると、図
4(b)に示すように、インバータ12のセルとNAN
Dゲート26のセルとの間の空き領域上には、メタル2
配線を2本、メタル3配線を3本までの合計5本が配線
可能である。
【0020】また、インバータ12のセルとNANDゲ
ート26のセルとの間の空き領域の上を通過する仮配線
の本数は、図4(a)のレイアウトに示すように1本の
みであるから、この空き領域で使用可能な配線の本数
は、5本−1本=4本となる。これに対し、空き領域に
配置すべきNANDゲート34のセルは、入力ピンに必
要な配線数が2本、出力ピンに必要な配線数は、駆動能
力が小さいとすると2本であり、合計4本となる。
【0021】従って、前述のように、インバータ12の
セルとNANDゲート26のセルとの間の空き領域上で
は4本の配線が使用可能であり、これに対して、追加す
るNANDゲート34のセルの入力ピンおよび出力ピン
を接続するために必要な配線数も4本であるから、この
空き領域にNANDゲート34を配置して利用可能であ
ると決定し、これを配置する。なお、他の空き領域につ
いても同様にして配置するスペアセルを決定する。
【0022】続いて、図1のフローチャートのステップ
S4において、追加配置した各々のスペアセルについ
て、スペアセルのピン数、ピン属性(入出力)、駆動能
力等を考慮して、スペアセルの全ての入力ピンおよび出
力ピンの上にブロッケージ(ダミー配線)を付加し、さ
らに、このスペアセルを使用するために必要な配線の本
数に対応する本数のブロッケージをスペアセルの上の配
線領域に付加する。これにより、スペアセルを使用する
ために必要な配線領域を確保する。
【0023】図2の論理回路10から図3の論理回路1
0’に変更するためには、図4に示すレイアウトにおい
て、インバータ16からNANDゲート22の他方の入
力端子に入力される信号を切断した後、同図に太線で示
すように、NANDゲート34の2つの入力端子にそれ
ぞれ信号a,bを入力し、その出力信号をNANDゲー
ト22の他方の入力端子に入力するように接続し直す必
要がある。このような追加配線を可能とするためにブロ
ッケージを付加しておく。
【0024】その後、図1のフローチャートのステップ
S5において、グローバル配線をやり直し、ブロッケー
ジ情報を含めた仮配線情報を得、続くステップS6にお
いて、実配線を行う。空き領域の上にブロッケージを配
置しているため、実配線は、ブロッケージを付加した空
き領域の上を迂回して配線される。このため、レイアウ
トの終了後であっても、ブロッケージの本数に対応する
本数の実配線を追加配線することができ、レイアウト修
正を容易に行うことができる。
【0025】本発明の半導体集積回路のレイアウト方法
は、基本的に以上のようなものである。以上、本発明の
半導体集積回路のレイアウト方法について詳細に説明し
たが、本発明は上記実施例に限定されず、本発明の主旨
を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしても
よいのはもちろんである。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明の半導
体集積回路のレイアウト方法は、スタンダードセル方式
の半導体集積回路のレイアウト設計時に、回路接続情報
に従ってセルを配置し、グローバル配線を行なった後、
セルの配置後の空き領域情報およびグローバル配線後の
仮配線情報に基づき、空き領域で使用可能な配線数か
ら、各々の空き領域に配置可能なスペアセルを決定して
配置し、各々のスペアセルの全ての入力ピンおよび出力
ピンの上にブロッケージを付加し、さらに、これらのス
ペアセルを使用するために必要な配線の本数に対応する
本数のブロッケージをスペアセルの上の配線領域に付加
し、ブロッケージの情報を含めてグローバル配線をやり
直した後、実配線を行うようにしたものである。本発明
の半導体集積回路のレイアウト方法によれば、回路変更
時に必要となるスペアセルを、レイアウト修正時に必要
な配線領域を確保しながら、セル配置後の空き領域にあ
らかじめ配置しているため、レイアウト設計終了後に回
路変更が生じた場合であっても、レイアウト設計自身を
やり直したり、大幅なレイアウト変更をすることなく、
部分的な修正だけで変更することが可能となり、大幅な
TATの短縮につながるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の半導体集積回路のレイアウト方法の
手順を表す一実施例のフローチャートである。
【図2】 修正前の論理回路の一実施例の構成回路図で
ある。
【図3】 修正後の論理回路の一実施例の構成回路図で
ある。
【図4】 (a)は、グローバル配線後のレイアウトの
一実施例の概念図、(b)は、配線可能経路を表す一実
施例の概念図である。
【符号の説明】
10,10’ 論理回路 12,14,16 インバータ 18,20,22,24,26,34 NANDゲート 28,30,32 フリップフロップ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スタンダードセル方式の半導体集積回路の
    レイアウト時に、回路接続情報に従ってセルを配置し、
    グローバル配線を行なった後、 前記セルの配置後の空き領域の情報および前記グローバ
    ル配線後の仮配線の情報に基づき、前記空き領域で使用
    可能な配線数から、各々の前記空き領域に配置可能なス
    ペアセルを決定して配置し、 各々の前記スペアセルの全ての入力ピンおよび出力ピン
    の上にブロッケージを付加し、さらに、これらのスペア
    セルを使用するために必要な配線の本数に対応する本数
    のブロッケージを前記スペアセルの上の配線領域に付加
    し、 前記ブロッケージの情報を含めて前記グローバル配線を
    やり直した後、実配線を行うことを特徴とする半導体集
    積回路のレイアウト方法。
JP2000073659A 2000-03-16 2000-03-16 半導体集積回路のレイアウト方法 Withdrawn JP2001267428A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101667554A (zh) * 2008-09-05 2010-03-10 恩益禧电子股份有限公司 生成半导体器件的布局图案的方法以及布局图案生成设备

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101667554A (zh) * 2008-09-05 2010-03-10 恩益禧电子股份有限公司 生成半导体器件的布局图案的方法以及布局图案生成设备

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