JP2001306640A - 自動配置配線手法、自動配置配線装置、および半導体集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上限値以上の配線充填率をもつ配線の厚さを
薄くすると、配線抵抗が高くなり断線し易くなって信頼
性に欠け、また、配線の再配置には人手を要し設計時間
が長くなるという課題があった。 【解決手段】 配線のレイアウトパターン上の所定の測
定領域内を走査して配線充填率をチエックする。配線充
填率が上限値を越える場合、自動的に配線充填率が上限
値未満となるように配線間隔を広げ、あるいは配線間に
配線禁止領域を挿入し、あるいは分割して複数の幅の狭
い配線と置き換え、あるいは、コンタクトホールを介し
て配線の一部を異なる層内に形成して、配線充填率が上
限値未満のレイアウトパターンを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体集積回路
の設計で用いられ、配線充填率が上限値未満となるよう
に配線のレイアウトパターンを自動的に修正する自動配
置配線手法、自動配置配線装置、および半導体集積回路
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の半導体集積回路の設計において、
配線充填率を上限値未満に保持させながら、自動的に半
導体集積回路の全配線のレイアウトパターンを生成する
という自動配置配線手法はなかった。ここで配線充填率
とは、所定の測定領域を走査して得られた各配線の面
積、即ち、配線の幅×配線の長さで得られる値を、測定
領域内に存在する配線総数分だけ加算したものから、測
定領域の面積で割った値を指す。ここで走査対象として
いる測定領域のサイズは、例えば、３００μｍ×３００
μｍの領域である。従って、配線充填率を式で表すと、
測定領域内の全配線の面積÷測定領域の面積となる。こ
こで、全配線の面積＝Σ（各配線の幅×各配線の長さ）
である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体集積回路
の配線手法は以上のように構成されていたので、半導体
集積回路の設計時に配線充填率の上限値を越えた場合
は、配線の厚みが薄くなってしまい、人手を介して配線
の幅や配置を変えるようにして修正していたので、多く
の人手を必要とし、その分設計時間が長くなりコストも
増大するという課題があった。また、上限値を越えた配
線充填率を持つ半導体集積回路の場合、配線抵抗が高く
なって断線し易く、信頼性に欠けるといった課題があっ
た。

【０００４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、半導体集積回路の配線設計におい
て、自動的に配線充填率をチエックし、この配線充填率
が上限値を越えた場合、配線充填率が上限値未満となる
ように配線のレイアウトパターンを修正し、配線のレイ
アウトパターンの設計効率を向上することが可能な、即
ち、配線充填率を自動的に制御する自動配置配線手法、
自動配置配線装置、および半導体集積回路を得ることを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る自動配置
配線手法は、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報
に基づいて自動配置配線ツールを用いて、配線のレイア
ウトパターンを作成するステップと、前記配線のレイア
ウトパターン内の所定の測定領域を走査するステップ
と、前記走査の結果、前記測定領域内の前記配線の配線
充填率が前記上限値を超えていないかチェックし、前記
上限値を超えていた場合は、前記配線充填率が上限値未
満となるように前記配線のレイアウトパターンを修正し
て、前記上限値未満の配線充填率を有する配線のレイア
ウトパターンを得るステップとを備え、配線充填率を自
動的に制御するものである。

【０００６】この発明に係る自動配置配線手法は、半導
体集積回路のゲートレベルの回路情報に基づいて自動配
置配線ツールを用いて、概略の配線のレイアウトパター
ンを作成するステップと、前記概略の配線のレイアウト
パターン内の所定の測定領域を走査するステップと、前
記走査の結果、前記測定領域内での前記概略の配線の配
線充填率が上限値を超えていないかチェックし、前記上
限値を超えていた場合は、前記配線充填率が上限値未満
となるように、前記概略の配線のレイアウトパターンを
修正するステップと、修正された前記概略の配線のレイ
アウトパターンに対して、前記半導体集積回路の全ての
配線に関する詳細のレイアウトパターンを作成するステ
ップとを備え、配線充填率を自動的に制御するものであ
る。

【０００７】この発明に係る自動配置配線手法は、測定
領域内での走査の結果、同層内に形成された配線の配線
充填率が上限値を超えていた場合、前記配線充填率が前
記上限値未満となるように、予め設定した一定値で、あ
るいは一定割合で、あるいは前記配線充填率が前記上限
値未満の最小限の配線間隔で前記配線の間隔を拡張する
ように修正することを特徴とするものである。

【０００８】この発明に係る自動配置配線手法は、測定
領域内での走査の結果、同層内に形成された配線の配線
充填率が上限値を超えていた場合、前記配線充填率が前
記上限値未満となるように、それぞれの前記配線間に所
定幅の配線禁止領域を挿入することを特徴とするもので
ある。

【０００９】この発明に係る自動配置配線手法は、測定
領域内での走査の結果、同層内に形成された配線の配線
充填率が上限値を超えていた場合、前記配線充填率が前
記上限値未満となるように、コンタクトホールを介して
異なる層に前記配線の一部を形成することを特徴とする
ものである。

【００１０】この発明に係る自動配置配線手法は、測定
領域内での走査の結果、同層内の配線の配線充填率が上
限値を超えており、かつ、配線幅が所定値より広い配線
を移動することで配線充填率を下げることが出来ない場
合、前記配線充填率が前記上限値未満となるように、配
線幅が所定値より広い前記配線を配線幅の狭い複数の配
線に分割して置き換えるように修正することを特徴とす
るものである。

【００１１】この発明に係る自動配置配線手法は、同層
内に形成された配線の配線充填率が上限値を超えてお
り、かつ、配線幅が所定値より広い配線を、前記所定値
より狭い幅を持つ前記複数の配線と置き換える場合に、
前記配線充填率が前記上限値未満となるように、前記複
数の配線からなる配線群の両端までの長さを、配線幅が
所定値より広い前記配線の幅と同一か、あるいはそれ以
下となるように修正することを特徴とするものである。

【００１２】この発明に係る自動配置配線手法は、同層
内に形成された配線の配線充填率が上限値を超えてお
り、かつ、配線幅が所定値より広い配線を、前記所定値
より狭い幅を持つ前記複数の配線と置き換える場合に、
前記配線充填率が前記上限値未満となるように、前記複
数の配線内の各配線の幅の総和を、前記配線の幅と同じ
とするように修正することを特徴とするものである。

【００１３】この発明に係る半導体集積回路は、上記の
自動配置配線手法で得られた配線充填率が上限値未満の
配線のレイアウトパターンを有するものである。

【００１４】この発明に係る自動配置配線装置は、メモ
リ内に格納された半導体集積回路のゲートレベルの回路
情報を入力し、自動配置配線ツールを用いて配線のレイ
アウトパターンを作成する手段と、前記配線のレイアウ
トパターン内の所定の測定領域を走査する手段と、走査
の結果、前記測定領域内の前記配線の配線充填率が所定
の上限値を超えていないかチェックし、上限値を超えて
いた場合は、所定幅の配線領域を指定し、分割後の各配
線群の両端までの長さが分割前の配線の幅と同じかそれ
未満となるように前記配線を分割して、前記配線充填率
が前記上限値未満となるように前記配線のレイアウトパ
ターンを修正する手段と、前記上限値未満の配線充填率
を有する配線のレイアウトパターンを生成する手段とを
備え、配線充填率を自動的に制御するものである。

【００１５】この発明に係る自動配置配線装置は、配線
のレイアウトパターンを修正する手段が、分割後の各配
線群の幅の総和が分割前の配線の幅と同じ長さとなるよ
うに前記配線を分割することを特徴とするものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。実施の形態１．以下の説明において、配線充
填率とは、配線の面積、即ち、半導体集積回路上に形成
されている配線の幅×配線の長さで得られる値を、測定
領域内の全配線数分だけ加算して得られた値から、測定
領域の面積で割った値を指す。従って、配線充填率を式
で表すと、測定領域内の全配線の面積÷測定領域の面積
となる。ここで、全配線の面積＝Σ（各配線の幅×各配
線の長さ）である。

【００１７】図１は、この発明の実施の形態１〜６によ
る自動配置配線手法の動作を示すフローチャートであ
る。図２は、実施の形態１の自動配置配線手法を適用す
る前の配線のレイアウトパターンであり、即ち、配線充
填率の制約を付加しない場合を示している。図におい
て、１０１は同層内に形成され、配線充填率の高い配線
群である。１０２は配線群１０１と離れた位置に配置さ
れているが、配線群１０１内の各配線と同層内に形成さ
れた配線である。１０３は、配線群１０１や配線１０２
と異なる層内に形成された配線群である。そして、１０
４は配線群１０３と同層内に形成された配線であり、配
線群１０３と離れた位置に配置されている。

【００１８】１０５は配線充填率を測定するための測定
領域を示している。この測定領域は半導体集積回路の設
計プロセス段階で適宜決定されるが、例えば、１００μ
ｍ×１００μｍの領域である。また、測定領域１０５
は、半導体集積回路の面積に基づいて決定されるもので
はないが、例えば、半導体集積回路の面積の１／１００
０程度の領域等と相対的に決定される場合もある。尚、
この測定領域の大きさは、以下の実施の形態２〜７の説
明においても同様のものとする。

【００１９】図３は、実施の形態１の自動配置配線手法
を、図２に示す配線のレイアウトパターンに適用して得
られた修正後の配線のレイアウトパターンであり、配線
充填率の制約を付加した場合を示している。図におい
て、１０６は配線充填率が上限値未満となるように、配
線群１０１内の配線間隔を拡張して得られた同層の配線
群である。１０７は図２における配線１０２に相当する
配線である。１０８は配線充填率が上限値未満となるよ
うに、配線群１０３内の配線間隔を拡張して得られた配
線群である。そして、１０９は図２における配線１０４
に相当する配線である。

【００２０】次に、動作について説明する。実施の形態
１に係る自動配置配線手法では、先ず、ハードウェア記
述言語ＨＤＬで記述された半導体集積回路の機能および
構造の仕様に従って得られたゲートレベルの回路情報を
入力し、自動配置配線ツールを用いて、配線のレイアウ
トパターンを作成する（ステップＳＴ１）。

【００２１】次に、得られた配線のレイアウトパターン
をメモリ内に格納する（ステップＳＴ２）。図２が、こ
のレイアウトパターンを示す。その後、図２に示す配線
のレイアウトパターンに対して、配線充填率の測定を行
う。配線充填率の測定では、測定領域１０５内を走査し
て、配線充填率が上限値を超えていないかチェックす
る。さらに、測定領域１０５を半導体集積回路上で移動
して同様のチェックを行う。一般に、測定領域１０５の
サイズは、例えば、３００μｍ×３００μｍの領域であ
り、半導体集積回路上の測定個所は約数万カ所となる
（ステップＳＴ３）。

【００２２】図２に示す配線のレイアウトパターン内の
測定領域１０５の走査の結果、配線充填率が上限値を越
えていることが検出された場合、配線充填率が上限値未
満の配線間隔となるように、配線群１０１内の各配線の
間隔、および、異なる層の配線群１０３内の各配線の間
隔を拡張する。拡張する間隔は、予め設定した一定値、
一定割合、あるいは、配線充填率が上限値未満の最小限
の配線間隔となるように決定して、配線のレイアウトパ
ターンを修正する（ステップＳＴ４）。

【００２３】その結果、図３に示すような修正された配
線のレイアウトパターンが得られ、このレイアウトパタ
ーンをメモリ（図示せず）内に格納する（ステップＳＴ
５）。図３に示す配線群１０６に示すように、図２の配
線群１０１内の各配線の間隔が拡張されている。同様
に、図３の配線群１０８に示すように、図２の配線群１
０３内の配線間隔が拡張されている。配線１０７は配線
１０２と同一のものであり、配線１０９は配線１０４と
同一のものである。ここで、配線群１０１および配線群
１０３の配線間隔の拡張に伴って、配線１０２や配線１
０４の位置が、適宜移動されることもあるが、図３に示
す配線のレイアウトパターンでは、配線１０７および１
０９に示すように同一位置となっている。

【００２４】以上説明したように、実施の形態１によれ
ば、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報を基にし
て得られた配線のレイアウトパターン上の測定領域内を
走査し、各配線層の充填率が所定の配線充填率の上限値
を超えていないかチェックし、上限値を超えていた場合
は、配線充填率が上限値未満の配線間隔となるように、
予め設定した一定値、一定割合、あるいは、配線充填率
が上限値未満の最小限の配線間隔となるよう各配線の間
隔を拡張するように構成したので、配線充填率が上限値
未満となるように、配線のレイアウトパターンを自動的
に修正することができ、配線の設計効率を向上させるこ
とができる。また、この自動配置配線手法で得られた半
導体集積回路の信頼性も向上する。

【００２５】実施の形態２．実施の形態２による自動配
置配線手法の動作は、図１に示したフローチャートに示
した動作と同じである。図４は、実施の形態２による自
動配置配線手法を適用する前の配線のレイアウトパター
ンであり、配線充填率の制約を付加しない場合を示して
いる。図において、２０１は同層に形成された配線充填
率の高い配線群である。２０２は配線群２０１と離れた
位置に配置されているが、配線群２０１内のそれぞれの
配線と同層内に形成された配線である。２０３は、配線
群２０１や配線２０２と異なる層に形成された配線群で
ある。そして、２０４は配線群２０３と同層内に形成さ
れた配線であり、配線群２０３と離れた位置に配置され
ている。２０５は配線充填率を測定するための測定領域
を示している。

【００２６】図５は、実施の形態２の自動配置配線手法
を、図４に示す配線のレイアウトパターンに適用して得
られた配線のレイアウトパターンであり、配線充填率の
制約を付加した場合を示している。図において、２０８
は配線充填率が上限値未満となるように、配線群２０８
内の配線間隔を拡張して得られた同層の配線群である。
配線群２０１内の各配線間には配線禁止領域２０６が形
成されている。２１０は配線充填率が上限値未満となる
ように、配線群２０３内の配線間隔を拡張して得られた
配線群である。配線群２１０内の各配線間には配線禁止
領域２０７が形成されている。２０９は図４における配
線２０２に相当する配線である。そして、２１１は図４
における配線２０４に相当する配線である。

【００２７】次に、動作について説明する。図１に示す
フローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜３までは実
施の形態１の動作と同じである。次に、ステップＳＴ３
における測定領域２０５での走査の結果、配線充填率が
上限値以上であった場合、配線充填率が上限値未満の配
線間隔となるように、配線群２０１および２０３内の各
配線の間に配線禁止領域２０６および２０７をそれぞれ
設ける。配線禁止領域２０６，２０７の挿入後、配線経
路の修正を行う。その結果、図５に示すような配線のレ
イアウトパターンが得られる。得られた配線群２０８内
の各配線の間には、配線禁止領域２０６が設けられ、さ
らに、配線群２０８と異なる層内の配線群２１０の各配
線間には、配線禁止領域２０７が設けられるように配線
のレイアウトパターンを修正する（ステップＳＴ４）。

【００２８】尚、実施の形態１の場合と同様に、配線群
２０１および配線群２０３の配線間隔の拡張に伴って、
配線２０２や配線２０４の位置が、適宜移動されること
もあるが、図５に示すレイアウトパターンでは、配線２
０９および２１１に示すように同一位置となっている。

【００２９】以上説明したように、実施の形態２によれ
ば、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報を入力
し、自動配置配線ツールを用いて得られた配線のレイア
ウトパターン内の測定領域を走査し、各配線層の充填率
が所定の配線充填率の上限値を超えていないかチェック
し、上限値を超えていた場合は、配線充填率が上限値未
満の配線間隔となるように、配線間に配線禁止領域を挿
入するように構成したので、配線充填率が上限値未満と
なるように、配線のレイアウトパターンを自動的に修正
することができ、配線の設計効率を向上させることがで
きる。また、この自動配置配線手法で得られた半導体集
積回路の信頼性も向上する。

【００３０】実施の形態３．実施の形態３による自動配
置配線手法の動作は、図１に示したフローチャートに示
した動作と同じである。図６は、実施の形態３による自
動配置配線手法を適用する前の配線のレイアウトパター
ンであり、配線充填率の制約を付加しない場合を示して
いる。図において、３０１は配線充填率の高い同層の配
線群であり、３０２は、配線群３０１と異なる層に形成
された配線群であり、配線充填率が上限値を越えていな
い配線群である。３０３は配線充填率を測定するための
測定領域を示している。

【００３１】図７は、実施の形態３の自動配置配線手法
を、図６に示す配線のレイアウトパターンに適用して得
られた配線のレイアウトパターンであり、配線充填率の
制約を付加した場合を示している。図において、３０４
は配線が形成される層を変えるために、配線群３０１内
の各配線の一部に挿入されたコンタクトホールである。
３０５は、配線群３０１内の各配線と異なる層に形成さ
れた配線であるが、コンタクトホールで配線群３０１内
の対応する各配線と接続されている。

【００３２】次に、動作について説明する。図１に示す
フローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜３までは実
施の形態１の動作と同じである。次に、ステップＳＴ３
における測定領域３０３での走査の結果、配線充填率が
上限値以上であった場合、配線充填率が上限値未満の配
線のレイアウトパターンとなるように、配線群３０１内
の各配線の一部にコンタクトホール３０４を形成し、配
線群３０１内の各配線が形成されている層と異なる層内
に配線３０５を形成する（ステップＳＴ４）。尚、配線
群３０２は、配線充填率が上限値未満の配線間隔となっ
ているので何もしない。

【００３３】以上説明したように、実施の形態３によれ
ば、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報を入力
し、自動配置配線ツールを用いて得られた配線のレイア
ウトパターン内の測定領域を走査し、各配線層の充填率
が所定の配線充填率の上限値を超えていないかチェック
し、上限値を超えていた場合は、配線充填率が上限値未
満の配線のレイアウトパターンとなるように、コンタク
トホールを介して、各配線の一部を異なる層内に形成す
るように構成したので、配線充填率が上限値未満となる
ように、配線のレイアウトパターンを自動的に修正する
ことができ、配線の設計効率を向上させることができ
る。また、この自動配置配線手法で得られた半導体集積
回路の信頼性も向上する。

【００３４】実施の形態４．実施の形態４による自動配
置配線手法の動作は、図１に示したフローチャートに示
した動作と同じである。図８は、実施の形態４による自
動配置配線手法を適用する前の配線のレイアウトパター
ンであり、配線充填率の制約を付加しない場合を示して
いる。図において、４０１は同層内に形成された配線充
填率の高い配線であり、配線の幅が大きいものである。
４０２は、配線４０１と異なる層の配線であり、配線４
０１と同様に、幅の広い配線、即ち、配線充填率の高い
配線である。４０３は配線充填率を測定するための測定
領域を示している。

【００３５】図９は、実施の形態４の自動配置配線手法
を、図８に示す配線のレイアウトパターンに適用して得
られた配線のレイアウトパターンであり、配線充填率の
制約を付加した場合を示している。図において、４０４
は配線充填率が上限値未満となるように、幅の広い配線
４０１を、幅の狭い複数の配線に分割して置き換えて得
られた同層の配線群である。同様に、４０５は配線充填
率が上限値未満となるように、幅の広い配線４０２を、
幅の狭い複数の配線に置き換えて得られた同層の配線群
である。

【００３６】次に、動作について説明する。図１に示す
フローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜３までは実
施の形態１の動作と同じである。次に、ステップＳＴ３
における測定領域４０３での走査の結果、配線充填率が
上限値以上であった場合、配線充填率が上限値未満の配
線となるように、幅の広い配線４０１を、幅の狭い複数
の配線に分割して置き換え、配線群４０４を得るように
修正し、同様に、幅の広い配線４０２を、幅の狭い複数
の配線に分割して置き換え、配線群４０５を得るように
修正する（ステップＳＴ４）。

【００３７】以上説明したように、実施の形態４によれ
ば、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報を入力
し、自動配置配線ツールを用いて得られた配線のレイア
ウトパターン内の測定領域を走査し、各配線の充填率が
所定の配線充填率の上限値を超えていないかチェック
し、上限値を超えていた場合は、配線充填率が上限値未
満の配線のレイアウトパターンとなるように、幅の広い
配線を、幅の狭い複数の配線に分割して置き換えるよう
に構成したので、配線充填率が上限値未満の配線のレイ
アウトパターンへ自動的に修正することができ、配線の
設計効率を向上させることができる。また、この自動配
置配線手法で得られた半導体集積回路の信頼性も向上す
る。

【００３８】実施の形態５．実施の形態５による自動配
置配線手法の動作は、図１に示したフローチャートに示
した動作と同じである。図１０は、実施の形態５による
自動配置配線手法を適用する前の配線のレイアウトパタ
ーンであり、配線充填率の制約を付加しない場合を示し
ている。図において、５０１は配線充填率の高い配線で
あり、配線の幅が大きいものである。５０２は配線５０
１と異なる層内に形成された配線であり、配線５０１と
同様に、幅の広い配線、即ち、配線充填率の高い配線で
ある。５０３は配線充填率を測定するための測定領域を
示している。

【００３９】図１１は、実施の形態５の自動配置配線手
法を、図１０に示す配線のレイアウトパターンに適用し
て得られた配線のレイアウトパターンであり、配線充填
率の制約を付加した場合を示している。図において、５
０４は配線充填率が上限値未満となるように、幅の広い
配線５０１を、幅の狭い複数の配線に分割し置き換えて
得られた同層の配線群である。同様に、５０５は配線充
填率が上限値未満となるように、幅の広い配線５０２
を、幅の狭い複数の配線に分割し置き換えて得られた同
層の配線群である。

【００４０】次に、動作について説明する。図１に示す
フローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜３までは実
施の形態１の動作と同じである。次に、ステップＳＴ３
における測定領域５０３での走査の結果、配線充填率が
上限値以上であった場合、配線充填率が上限値未満の配
線のレイアウトパターンとなるように、幅の広い配線５
０１を、幅の狭い複数の配線に分割し置き換え配線群５
０４を得るように修正し、同様に、幅の広い配線５０２
を、幅の狭い複数の配線に分割し置き換え配線群５０５
を得るように修正する（ステップＳＴ４）。

【００４１】実施の形態５では、図１２に示すように、
分割後の配線群５０４，５０５のそれぞれの両端までの
長さ（図１２では、４００μｍの幅）を、分割前の配線
５０１，５０２の幅と同じか、あるいはそれ以下にす
る。即ち、配線充填率が上限値未満の配線のレイアウト
パターンとなるように配線領域の幅を指定する。従っ
て、他の配線を移動して再配置する必要はなく、幅の広
い配線５０１，５０２を分割して複数の配線群５０４，
５０５と置き換える場合に他の配線への影響は少ない。

【００４２】尚、上記で説明したように、配線の充填率
が上限値未満となるように配線領域の幅を指定して、配
線のレイアウトパターンを自動的に生成する自動配置配
線方法を実行する装置としては、以下の機能を備えた手
段から構成されるコンピュータシステムで実現すること
ができる。このコンピュータシステムでは、例えば、メ
モリ内に格納された半導体集積回路のゲートレベルの回
路情報を入力し、自動配置配線ツールを用いて配線のレ
イアウトパターンを作成する手段と、配線のレイアウト
パターン内の所定の測定領域を走査する手段と、走査の
結果、測定領域内の配線の配線充填率が所定の上限値を
超えていないかチェックし、上限値を超えていた場合
は、配線領域を指定し（例えば、図１２に示す例では、
分割後の各配線群５０４，５０５の両端までの長さが４
００μｍの幅となる配線領域を指定する。）、分割後の
各配線群の両端までの長さが、分割前の配線の幅と同じ
かそれ未満となるように配線を分割し、配線領域内に分
割した配線群を配置して、配線充填率が上限値未満とな
るように配線のレイアウトパターンを修正する手段と、
上限値未満の配線充填率を有する配線のレイアウトパタ
ーンを生成する手段とを備えたものとなる。

【００４３】以上説明したように、実施の形態５によれ
ば、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報を入力
し、自動配置配線ツールを用いて得られた配線のレイア
ウトパターン内の測定領域を走査し、各配線層の充填率
が所定の配線充填率の上限値を超えていないかチェック
し、上限値を超えていた場合は、配線充填率が上限値未
満の配線のレイアウトパターンとなるように、幅の広い
配線を分割し、幅の狭い複数の配線と置き換えるように
修正し、特に、分割後の各配線群の両端までの長さが、
分割前の配線の幅と同じかそれ未満となるように修正す
るので、配線充填率が上限値未満となるように、配線の
レイアウトパターンを自動的に修正することができる。
また、配線充填率を満足する他の配線への影響が少な
く、配線の設計効率を向上させることができる。また、
この自動配置配線手法および自動配置配線装置で得られ
た半導体集積回路の信頼性も向上する。

【００４４】実施の形態６．実施の形態６による自動配
置配線手法の動作は、図１に示したフローチャートに示
した動作と同じである。図１３は、実施の形態６による
自動配置配線手法を適用する前の配線のレイアウトパタ
ーンであり、配線充填率の制約を付加しない場合を示し
ている。図において、６０１は配線充填率の高い配線で
あり、配線の幅が広いものである。６０２は、配線６０
１と異なる層の配線であり、配線６０１と同様に、幅の
広い配線、即ち、配線充填率の高い配線である。６０３
は配線充填率を測定するための測定領域を示している。

【００４５】図１４は、実施の形態６の自動配置配線手
法を、図１３に示す配線のレイアウトパターンに適用し
て得られた配線のレイアウトパターンであり、配線充填
率の制約を付加した場合を示している。図において、６
０４は配線充填率が上限値未満となるように、幅の広い
配線６０１を、幅の狭い複数の配線に分割し置き換えて
得られた同層の配線群である。同様に、６０５は配線充
填率が上限値未満となるように、幅の広い配線６０２
を、幅の狭い複数の配線に分割し置き換えて得られた同
層の配線群である。

【００４６】次に、動作について説明する。図１に示す
フローチャートにおいて、ステップＳＴ１〜３までは実
施の形態１の動作と同じである。次に、ステップＳＴ３
における測定領域６０３での走査の結果、配線充填率が
上限値以上であった場合、配線充填率が上限値未満の配
線レイアウトパターンとなるように、幅の広い配線６０
１を、幅の狭い複数の配線に分割して置き換え、配線群
６０４を得るように修正する。同様に、幅の広い配線６
０２を、幅の狭い複数の配線に分割して置き換え、配線
群６０５を得るように修正する（ステップＳＴ４）。

【００４７】実施の形態６では、図１５に示すように、
分割後の配線群６０４，６０５内の各配線の幅の総和
が、分割前の配線６０１，６０２の幅と同じになるよう
に修正する（ステップＳＴ４）。従って、配線群６０
４，６０５内の配線の幅の総和は、元の配線６０１，６
０２の幅と同じであるので、流れる電流量を修正前と同
一に設定することができ、半導体集積回路の設計におけ
る消費電力の制御が容易となる。

【００４８】さらに、ステップＳＴ２でメモリ内に格納
された配線のレイアウトパターンの設計時に、配線群の
占有幅を指定する、例えば、配線群６０４や６０５の幅
を４００μｍと指定することで、配線充填率が占有幅を
越えないように配線を分割する。即ち、配線幅を４００
μｍと指定した場合、分割された配線群内の各配線の幅
の総和が４００μｍとなるように修正される。

【００４９】尚、上記の様な所定の配線充填率を満足す
る配線のレイアウトパターンを自動的に生成する自動配
置配線方法を実行する装置としては、以下の機能を備え
た手段から構成されるコンピュータシステムで実現する
ことができる。このコンピュータシステムでは、例え
ば、メモリ内に格納された半導体集積回路のゲートレベ
ルの回路情報を入力し、自動配置配線ツールを用いて配
線のレイアウトパターンを作成する手段と、配線のレイ
アウトパターン内の所定の測定領域を走査する手段と、
走査の結果、測定領域内の配線の配線充填率が所定の上
限値を超えていないかチェックし、上限値を超えていた
場合は、配線領域を指定し配線を分割して（例えば、図
１５に示す例では、分割後の各配線の幅の合計が、分割
前の配線の幅と等しい４００μｍの幅となるように配線
を分割し）配線充填率が上限値未満となるように配線の
レイアウトパターンを修正する手段と、上限値未満の配
線充填率を有する配線のレイアウトパターンを生成する
手段とを備えるものとなる。

【００５０】以上説明したように、実施の形態６によれ
ば、半導体集積回路のゲートレベルの回路情報を入力
し、自動配置配線ツールを用いて得られた配線のレイア
ウトパターン内の測定領域を走査し、各配線層の充填率
が所定の配線充填率の上限値を超えていないかチェック
し、上限値を超えていた場合は、配線充填率が上限値未
満の配線のレイアウトパターンとなるように、配線を分
割して得られる複数の幅の狭い配線群と置き換え、分割
後の各配線の幅の総和が、分割前の配線の幅と同じにな
るように修正するので、流れる電流量を修正前と同じに
設定することができ、従って、半導体集積回路の設計に
おける消費電力の制御を容易にすることができる。さら
に、配線充填率が上限値未満となるように、配線のレイ
アウトパターンを自動的に修正することができるので、
配線の設計効率を向上させることができる。また、この
自動配置配線手法および自動配置配線装置で得られた半
導体集積回路の信頼性も向上する。

【００５１】実施の形態７．図１６は、この発明の実施
の形態７による自動配置配線手法の動作を示すフローチ
ャートである。実施の形態７による自動配置配線手法
は、実施の形態１〜６の説明で用いた図２〜図１５に示
した配線のレイアウトパターンに適用可能である。

【００５２】次に、動作について説明する。実施の形態
７に係る自動配置配線手法では、先ず、ハードウェア記
述言語ＨＤＬで記述された半導体集積回路の機能および
構造の仕様に従って得られた半導体集積回路のゲートレ
ベルの回路情報を入力し、自動配置配線ツールを用い
て、概略の配線を行い、概略配線に基づいて得られたレ
イアウトパターンを作成する（ステップＳＴ１１）。

【００５３】概略の配線とは、所定規模の面積、例え
ば、５トラック×５トラックの範囲で、何本の配線が配
置可能かを見積もり、配線の経路を決め、概略の配線の
レイアウトパターンを生成する。

【００５４】次に、概略の配線のレイアウトパターンを
メモリ（図示せず）内に格納する（ステップＳＴ１
２）。その後、概略の配線のレイアウトパターンに対し
て配線充填率の測定を行う。測定方法は、実施の形態１
での測定方法と同じである。即ち、測定領域内を走査し
て、各配線層の充填率が所定の配線充填率の上限値を超
えていないかチェックする。さらに、実施の形態１で説
明したものと同じように、測定領域１０５を半導体集積
回路上で移動し、複数の測定領域でチェックを実行する
（ステップＳＴ１３）。

【００５５】ステップＳＴ１３での測定の結果、配線充
填率が上限値を越えていることが検出された場合、配線
充填率が上限値未満の配線のレイアウトパターンとなる
ように配線を配置したり、分割して複数の配線群と置き
換えて修正する（ステップＳＴ１４）。この修正の方法
は、実施の形態１〜６で説明した方法を適宜適用する。
これにより、配線充填率が上限値未満となる概略の配線
のレイアウトパターンが得られる。

【００５６】次に、配線充填率が上限値未満の概略の配
線のレイアウトパターンに対して、詳細配線を実行す
る。詳細配線とは、全配線を半導体集積回路のレイアウ
トパターンに対して行うものである（ステップＳＴ１
５）。次に、得られた半導体集積回路の詳細の配線のレ
イアウトパターンをメモリ（図示せず）内に格納する
（ステップＳＴ１６）。

【００５７】以上説明したように、実施の形態７によれ
ば、ゲートレベルの回路を基にして概略の配線を行い、
得られた概略の配線のレイアウトパターン内で所定の測
定領域を走査し、概略の配線のレイアウトパターンの配
線充填率が上限値を超えていないかをチェックし、配線
充填率が上限値を超えていた場合は、配線充填率が上限
値未満のレイアウトパターンとなるように修正し、修正
された概略の配線のレイアウトパターンに対して詳細配
線を実行するように構成したので、配線充填率が上限値
未満の概略の配線のレイアウトパターンを生成する作業
が簡単となり、その後、全配線を配置するので、配線の
再配置に伴う時間を削減し、配線の設計効率を向上させ
ることができる。また、この自動配置配線手法で得られ
た半導体集積回路の信頼性も向上する。

【００５８】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、半導
体集積回路のゲートレベルの回路情報を基にして得られ
た配線のレイアウトパターン内の所定の測定領域を走査
し、配線のレイアウトパターンが配線充填率の上限値を
超えていないかをチェックし、上限値を超えていた場合
は、配線充填率が上限値未満の配線のレイアウトパター
ンとなるように、（ａ）予め設定した一定値、一定割
合、あるいは、配線充填率が上限値未満の最小限の配線
間隔となるよう各配線の間隔を拡張するように修正す
る、（ｂ）配線間に配線禁止領域を挿入するように修正
する、（ｃ）コンタクトホールを介して異なる層に配線
を形成するように修正する、（ｄ）幅の広い配線を幅の
狭い複数の配線に分割して置き換えるように修正する、
（ｅ）幅の広い配線を、幅の狭い複数の配線と置き換
え、特に、分割後の配線群の両端までの長さを、分割前
の配線の幅と同じになるように修正する、（ｆ）分割後
の各配線の幅の総和が、分割前の配線の幅と同じになる
ように修正する、のいずれかに基づいて修正するように
構成したので、配線充填率が上限値未満となるように自
動的に配線のレイアウトパターンを修正することがで
き、また、この発明で得られた半導体集積回路の信頼性
が向上し、かつ、半導体集積回路の配線の設計効率を向
上させることができるという効果がある。

【００５９】この発明によれば、半導体集積回路のゲー
トレベルの回路情報を基にして概略の配線を行い、得ら
れた概略の配線のレイアウトパターン内の所定の測定領
域を走査し、概略の配線のレイアウトパターンが配線充
填率の上限値を超えていないかをチェックし、上限値を
超えていた場合は、配線充填率が上限値未満の配線間隔
となるように概略の配線のレイアウトパターンを修正
し、その後、修正された概略の配線のレイアウトパター
ンに対して詳細配線を実行するように構成したので、配
線充填率が上限値未満の概略の配線のレイアウトパター
ンを生成する作業が簡単となり、その後、全配線を配置
するので、配線の再配置に伴う時間を削減することがで
き、配線の設計効率を向上させることができる。また、
この発明で得られた半導体集積回路の信頼性も向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１〜６による自動配置
配線手法の動作を示すフローチャートである。

【図２】 実施の形態１の自動配置配線手法を適用する
前の配線のレイアウトパターンである。

【図３】 実施の形態１の自動配置配線手法を適用した
後の修正された配線のレイアウトパターンである。

【図４】 実施の形態２の自動配置配線手法を適用する
前の配線のレイアウトパターンである。

【図５】 実施の形態２の自動配置配線手法を適用した
後の修正された配線のレイアウトパターンである。

【図６】 実施の形態３の自動配置配線手法を適用する
前の配線のレイアウトパターンである。

【図７】 実施の形態３の自動配置配線手法を適用した
後の修正された配線のレイアウトパターンである。

【図８】 実施の形態４の自動配置配線手法を適用する
前の配線のレイアウトパターンである。

【図９】 実施の形態４の自動配置配線手法を適用した
後の修正された配線のレイアウトパターンである。

【図１０】 実施の形態５の自動配置配線手法を適用す
る前の配線のレイアウトパターンである。

【図１１】 実施の形態５の自動配置配線手法を適用し
た後の修正された配線のレイアウトパターンである。

【図１２】 実施の形態５の自動配置配線手法で用いる
制約条件を示す説明図である。

【図１３】 実施の形態６の自動配置配線手法を適用す
る前の配線のレイアウトパターンである。

【図１４】 実施の形態６の自動配置配線手法を適用し
た後の修正された配線のレイアウトパターンである。

【図１５】 実施の形態６の自動配置配線手法で用いる
制約条件を示す説明図である。

【図１６】 この発明の実施の形態７による自動配置配
線手法の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１，１０３，１０６，１０８，２０１，２０３，２
０８，２１０，３０１，３０２，４０４，４０５，５０
４，５０５，６０４，６０５ 配線群、１０２，１０
４，１０７，１０９，２０２，２０４，２０９，２１
１，３０５，４０１，４０２，５０１，５０２，６０
１，６０２ 配線、１０５，２０５，３０３，４０３，
５０３，６０３ 測定領域、２０６，２０７ 配線禁止
領域、３０４コンタクトホール。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体集積回路のゲートレベルの回路情
   報に基づいて自動配置配線ツールを用いて、配線のレイ
   アウトパターンを作成するステップと、 前記配線のレイアウトパターン内の所定の測定領域を走
   査するステップと、 前記走査の結果、前記測定領域内の前記配線の配線充填
   率が上限値を超えていないかチェックし、前記上限値を
   超えていた場合は、前記配線充填率が前記上限値未満と
   なるように前記配線のレイアウトパターンを修正して、
   前記上限値未満の配線充填率を有する配線のレイアウト
   パターンを得るステップとを備え、配線充填率を自動的
   に制御する自動配置配線手法。
2. 【請求項２】 半導体集積回路のゲートレベルの回路情
   報に基づいて自動配置配線ツールを用いて、概略の配線
   のレイアウトパターンを作成するステップと、 前記概略の配線のレイアウトパターン内の所定の測定領
   域を走査するステップと、 前記走査の結果、前記測定領域内での前記概略の配線の
   配線充填率が上限値を超えていないかチェックし、前記
   上限値を超えていた場合は、前記配線充填率が前記上限
   値未満となるように、前記概略の配線のレイアウトパタ
   ーンを修正するステップと、 修正された前記概略の配線のレイアウトパターンに対し
   て、前記半導体集積回路の全ての配線に関する詳細のレ
   イアウトパターンを作成するステップとを備え、配線充
   填率を自動的に制御する自動配置配線手法。
3. 【請求項３】 測定領域内での走査の結果、同層内に形
   成された配線の配線充填率が上限値を超えていた場合、
   前記配線充填率が前記上限値未満となるように、予め設
   定した一定値で、あるいは一定割合で、あるいは配線充
   填率が前記上限値未満の最小限の配線間隔で前記配線の
   間隔を拡張するように修正することを特徴とする請求項
   １または請求項２記載の自動配置配線手法。
4. 【請求項４】 測定領域内での走査の結果、同層内に形
   成された配線の配線充填率が上限値を超えていた場合、
   前記配線充填率が前記上限値未満となるように、それぞ
   れの前記配線間に所定幅の配線禁止領域を挿入すること
   を特徴とする請求項１記載または請求項２記載の自動配
   置配線手法。
5. 【請求項５】 測定領域内での走査の結果、同層内に形
   成された配線の配線充填率が上限値を超えていた場合、
   前記配線充填率が前記上限値未満となるように、コンタ
   クトホールを介して異なる層に前記配線の一部を形成す
   ることを特徴とする請求項１または請求項２記載の自動
   配置配線手法。
6. 【請求項６】 測定領域内での走査の結果、同層内の配
   線の配線充填率が上限値を超えており、また、配線幅が
   所定値より広い配線を移動することで配線充填率を下げ
   ることが出来ない場合、前記配線充填率が前記上限値未
   満となるように、配線幅が所定値より広い前記配線を配
   線幅の狭い複数の配線に分割して置き換えるように修正
   することを特徴とする請求項１または請求項２記載の自
   動配置配線手法。
7. 【請求項７】 同層内に形成された配線の配線充填率が
   上限値を超えており、かつ、配線幅が所定値より広い配
   線を、前記所定値より狭い幅を持つ前記複数の配線と置
   き換える場合に、前記配線充填率が前記上限値未満とな
   るように、前記複数の配線からなる配線群の両端までの
   長さを、配線幅が所定値より広い前記配線の幅と同一
   か、あるいはそれ以下となるように修正することを特徴
   とする請求項６記載の自動配置配線手法。
8. 【請求項８】 同層内に形成された配線の配線充填率が
   上限値を超えており、かつ、配線幅が所定値より広い配
   線を、前記所定値より狭い幅を持つ前記複数の配線と置
   き換える場合に、前記複数の配線内の各配線の幅の総和
   を、前記配線の幅と同じとするように修正することを特
   徴とする請求項６記載の自動配置配線手法。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のうちのいずれか
   １項記載の自動配置配線手法で得られた半導体集積回
   路。
10. 【請求項１０】 メモリ内に格納された半導体集積回路
    のゲートレベルの回路情報を入力し、自動配置配線ツー
    ルを用いて配線のレイアウトパターンを作成する手段
    と、 前記配線のレイアウトパターン内の所定の測定領域を走
    査する手段と、 走査の結果、前記測定領域内の前記配線の配線充填率が
    所定の上限値を超えていないかチェックし、上限値を超
    えていた場合は、所定幅の配線領域を指定し、分割後の
    各配線群の両端までの長さが分割前の配線の幅と同じか
    それ未満となるように前記配線を分割し、前記配線充填
    率が前記上限値未満となるように前記配線のレイアウト
    パターンを修正する手段と、前記上限値未満の配線充填
    率を有する配線のレイアウトパターンを生成する手段と
    を備え、配線充填率を自動的に制御する自動配置配線装
    置。
11. 【請求項１１】 配線のレイアウトパターンを修正する
    手段は、分割後の各配線群の幅の総和が分割前の配線の
    幅と同じ長さとなるように前記配線を分割することを特
    徴とする請求項１０記載の自動配置配線装置。