JP2004157627A - Layout/wiring program and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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JP2004157627A
JP2004157627A JP2002320654A JP2002320654A JP2004157627A JP 2004157627 A JP2004157627 A JP 2004157627A JP 2002320654 A JP2002320654 A JP 2002320654A JP 2002320654 A JP2002320654 A JP 2002320654A JP 2004157627 A JP2004157627 A JP 2004157627A
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Toshio Ikeda
敏雄 池田
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Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a layout/wiring program and a manufacturing method of a semiconductor device that enable arbitrary connection correction after chip manufacture using a FIB device by forming desired wiring layers in all nets. <P>SOLUTION: The layout/wiring program has a wiring cell adding function of adding on a net a float wiring cell 11 having a plurality of connection pins 12 and 13 and an internal net 14 interconnecting the connection pins to thereby interconnect an output pin and an input pin via the float wiring cell 11. The layout/routing program can optimally lay out float wiring cells 11 assigned desired wiring layers to thereby form desired wiring layers in all nets. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置設計における配置配線プログラムおよび半導体装置の製造方法に関するもので、特に、多層配線プロセスにおいて、指定した配線の一部に指定した配線層を割り当てるものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体集積回路装置の開発においては、大容量の汎用メモリや、アナログ素子を多用する一部の特殊なものを除いて、ゲートレベルのセルライブラリや機能ブロック単位のIPライブラリを利用した配置配線プログラムが用いられる。
【0003】
図5は従来の開発工程の概略を示すフローチャートである。図には、仕様決定後の設計工程以降を示してある。従来の開発工程を大別すると、設計工程101、製造工程102、および評価修正工程103がある。
【0004】
設計工程101は、論理設計ステップ104とレイアウト設計ステップ105に分けられる。まず、決定された仕様に従って論理設計ステップ104においてステム設計、回路設計がなされ、ネットリストが作成される。回路設計では、あらかじめ用意されているセルライブラリやIPライブラリが使用される。
【0005】
次に、レイアウト設計ステップ105で配置配線プログラムにより、このネットリストとライブラリを用いて具体的なチップレイアウトが作成される。
【0006】
レイアウト設計ステップ105には、セル配置ステップ106、概略配線ステップ107、ECOステップ108、冗長セル配置ステップ109、詳細配線ステップ110がある。
【0007】
セル配置ステップ106では、ネットリスト中にあるゲートレベルセルおよび機能プロック単位のIPセルを、システム設計時に決定した領域にそれぞれ配置する。ここでいう”配置する”とは、ライブラリにあるセルのレイアウト情報をもとに、各セルのチップ上での平面的な位置を決定することを意味する。
【0008】
概略配線ステップ107では、ネットリスト中の接続情報に基づいて、配置されたセルのピン間の配線経路を大局的に決定し、結果を概略配線情報としてネットリストに追加する。ピンとは、論理設計上は各セルの入出力端子に相当し、レイアウト上は各セルレイアウトの入出力部分にあるコンタクト、またはコンタクト上にある配線層の小パターンに相当する。この段階では、まだ、各配線に割り当てる配線層の種類や空間的な詳細経路を示す配線グリッドの割り付けは行われない。
【0009】
ECOステップ108では、まず、得られた概略配線情報をもとに、タイミングドリブンシミュレーションを行い、ネットごとの遅延時間を求める。ネットとは、ピン間の接続関係をさす論理設計上の概念で、レイアウト上はセル間を接続する各配線に対応する。
【0010】
次に、この結果をもとに仕様を満足するように回路修正が行われ、それらの結果がネットリストにフィードバックされる。
【0011】
冗長セル配置ステップ109では、これ以降に行われるかもしれない設計変更に対応するため、ゲートレベルのセルやその構成要素である素子をチップ上の空き領域に配置する。
【0012】
詳細配線ステップ110では、概略配線情報とレイアウト上の設計ルールに基づいて、各ネットに配線層の種類を割り付け、その詳細経路の配線グリッド位置を決定する。これによって、チップ上の全てのセルと配線の位置が決定し、チップ全体のレイアウトデータを作成できるようになる。
【0013】
設計工程101が終わると、そのレイアウトデータをもとに製造工程102でその半導体装置のチップが製造される。製造工程102には、大まかにマスク作成ステップ111と、チップ製造ステップ112がある。
【0014】
マスク作成ステップ111では、製造時の各PEPで使用するマスクを全体レイアウトデータに基づいて作成する。
【0015】
チップ製造ステップ112では、PEP技術を用いてウエハ上に必要な回路素子および配線を形成する。
【0016】
こうしてチップが出来上がると、評価修正工程103で仕様に対する評価と、可能ならば必要な修正が行われる。評価ステップ113では、チップの回路動作などの初期特性、温度や湿度、電源電圧などの使用環境に対する耐性、加速試験による長期の経年変化に対する信頼性、などが仕様に基づいて詳細に検査される。
【0017】
この結果をもとに、評価判定ステップ114で、開発の完成度が製品として量産、出荷が可能なレベルかどうかが判定される。仕様を完全に満たし、完成度が十分と判定(OK)されれば、この製品の開発は終了する。もし、問題があると判定(NG)された場合は、解析ステップ115に進み、その原因を特定する不良解析が行われる。
【0018】
原因が特定され、その解決手段として回路修正が必要な場合、FIB判定ステップ116で、FIB装置による加工が可能か、加工により問題が解決するか、が判定される。加工により問題解決が可能(OK)と判断されれば、FIB加工ステップ117で必要な修正を施し、再度評価ステップ113で問題が解決されているか、修正による副作用がないかが評価される。
【0019】
FIB装置による加工が不可能(NG)な場合は、レイアウトデータに必要な修正を加えたうえで、マスク作成ステップ111に戻って、マスク作成、チップ製造をやりなおすことになる。
【0020】
このマスク作成ステップ111までの工程戻りは、FIB加工による評価ステップ113までの工程戻りとは異なり、修正されたチップを得るまでに最低1ヶ月、修正内容によっては、数ヶ月の時間ロスが発生する。また、修正マスクや追加ウエハにかかる費用も必要となる。
【0021】
最近のCADツール、特にシミュレーションツールの高度化によって、仕様の変更、製造上の予期せぬトラブルによるプロセス変更などがない限り、冗長セルの利用とFIB加工による接続修正で対応できない回路修正はほとんどなくなってきている。したがって、FIB装置による配線の接続変更が可能かどうかは、開発期間、コストに大きく影響する。
【0022】
一方、プロセス技術として多層配線が主流となってきているため、上層配線で被われた下層配線のみでネットが構成される確率が高くなっている。上述したように、セルのピンはレイアウトとしては下層配線の小パターンとなっていることが多く、近隣のセル間をつなぐネットは下層配線のみで実現されるのが普通である。この場合、このネットに対応した配線の接続変更はFIB装置では行えないという問題がある。
【0023】
この問題を解決するために、設計工程101終了後に、チップ上に有るすべてのネットに対して、その対応する配線を検索し、上層までのビアコンタクト(以下ビアコンという)の対とそれらをつなぐ上層の配線を配置できる領域を探し出し、それらをレイアウトデータに追加する方法が、特許文献1に、また、セルライブラリのすべてのピンに、その対応するレイアウトとして最上層までのビアコンを持たせる方法が、特許文献2に記載されている。
【0024】
しかしながら、これらの方法によっても、すべてのネットがFIB加工によって自由に接続変更できるとは限らない。また、特許文献2に記載されている方法は、最上層までのビアコンによって配置配線の自由度が著しく疎外され、最終的なチップサイズに大きな影響を与える可能性が高いという欠点を持つ。
【0025】
図6は、これらを説明するためのレイアウト例である。図6(a)はゲートレベルのセル121とセル122が隣り合って配置された場合を示している。また、セル121はピン123とピン124を有し、セル122はピン125とピン126を有していると仮定する。ピン123とピン126には、それぞれ他のセルへのネットが下層配線で接続されており、隣り合ったピン124とピン125をつなぐネットも下層配線127で直接接続されている。
【0026】
このとき、ピン124、125上を上層配線128が通過していると、下層配線127を最上層まで引き出すビアコン対とそれらをつなぐ最上層の配線をレイアウトするためには、ピン124とピン125が十分離れており、かつ、その上部には最上層にいたるまで上層配線128が全く存在しないという条件が必要になる。ゲートレベルのセル配置ではこのような条件が満たされることはなく、下層配線127をFIB加工で接続変更できるようにレイアウトすることは不可能である。
【0027】
図6(b)は同様にゲートレベルのセル140、141、142、143、144、および145が2行3列の格子状に配置されている場合を示している。各セル140〜145はそれぞれ2つずつのピンを持ち、それらのピン位置には最上層までのビアコン146が形成されている。行方向に並んだビアコン146の互いの間隔が設計ルールで定められた配線ピッチの2倍以上ないと、図6(b)に示すように、1列目のセル140、141のビアコン146と3列目のセル144、145のビアコン146を結ぶ配線は、2列目のセル142、143の上部を通過することはできない。
【0028】
このように、すべてのピン位置に最上層までのビアコンを形成する方法は、特にゲートレベルでの配置配線では、配線経路の選択の自由度を著しく疎外し、結果的にチップサイズに多大な影響を及ぼしてしまう問題がある。
【0029】
【特許文献1】
特開平10−308452号公報
【0030】
【特許文献2】
特開平11−214518号公報
【0031】
【発明が解決しようとする課題】
上述のごとく、従来の配置配線プログラムおよび半導体装置の製造方法は、すべてのネットに所望の配線層を割り当てることができず、チップ製造後にFIB装置を用いた任意の接続修正ができないため、マスクの作成とチップの製造をやり直さなければならない可能性があるという問題があった。
【0032】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、すべてのネットに所望の配線層を形成でき、チップ製造後のFIB装置を用いた任意の接続修正を行うことができる配置配線プログラムおよび半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【0033】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の配置配線プログラムは、入出力ピンを有し、論理設計で作成されたネットリストに従ってチップ上に配置される複数の回路セルと、これら回路セル間の出力ピンと入力ピンの間を前記ネットリストに従って接続したネットとを有し、あらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従って前記回路セルと前記ネットのレイアウトデータを生成する配置配線プログラムであって、複数の接続ピンと、これら接続ピン間を接続する内部ネットとを有するフロート配線セルを前記ネット上に追加し、このフロート配線セルを介して前記出力ピンと入力ピンの間を接続する配線セル追加機能を有することを特徴としている。
【0034】
本発明によれば、所望の配線層を割り当てたフロート配線セルを評価関数を用いて最適配置できるので、すべてのネットに所望の配線層を形成できる配置配線プログラムを実現することができる。
【0035】
また、本発明の半導体装置の製造方法は、仕様に基づいてシステム設計および回路設計を行い、ネットリストを作成する論理設計工程と、入出力ピンを有し、前記ネットリストに従ってチップ上に配置される複数の回路セルと、これら回路セル間の出力ピンと入力ピンの間を前記ネットリストに従って接続したネットとを有し、あらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従って前記回路セルと前記ネットのレイアウトデータを生成するレイアウト設計工程と、前記レイアウトデータを用いて、ウエハ上に回路素子と配線を形成するチップ製造工程とを備え、前記レイアウト設計工程は、複数の接続ピンと、これら接続ピン間を接続する内部ネットとを有するフロート配線セルを前記ネット上に追加し、このフロート配線セルを介して前記出力ピンと入力ピンの間を接続する配線セル追加工程をさらに有することを特徴としている。
【0036】
本発明によれば、所望の配線層を持ったフロート配線セルを、ネットリスト中にあるすべてのネットに割り当てることができ、評価関数を用いてフロート配線セルを最適配置できるので、チップ製造後にFIB装置で容易、かつ、柔軟に設計変更に対応することができ、大幅な開発期間の短縮が可能な半導体装置の製造方法を実現することができる。
【0037】
また、本発明によれば、所望の配線層を持ったフロート配線セルを任意のネットに割り当てることができるので、配線領域の増加を最小限に押さえて、クリティカルパスを低抵抗配線で容易に接続でき、より高速な半導体装置を開発することが可能な半導体装置の製造方法を実現することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態(以下実施形態という)を説明する。
【0039】
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係わる配置配線プログラムの機能を示すイメージ図である。
【0040】
図1(a)は、本発明の特徴であるフロート配線セル11を示すイメージ図である。フロート配線セル11は、接続ピン12、13、およびそれらを接続する内部ネット14を持っている。接続ピン12、13は入力ピンの機能と、出力ピンの機能の両方を持っており、他の回路セルの入力ピンとも、あるいは、出力ピンともネットで接続することができる。ピンおよびネットは、論理設計上の抽象的な概念であるが、図では、それらに対応するレイアウトイメージで表現してある。
【0041】
フロート配線セル11は、ゲートレベルのセルが対応するレイアウト情報を持つように、その内部ネット14がレイアウトとして形成される際の配線層の種類、配線の幅、配線の長さをレイアウト情報としてもっている。さらに、フロート配線セル11は、接続ピン12と13に接続された外部ネットが、レイアウトとして形成される際に、フロート配線セル11が持つ内部ネット14と異なる配線層に割り当てられた場合、そのピン位置に発生するビアコンの種類と形状などのレイアウト情報も持っている。
【0042】
このフロート配線セル11は、ゲートレベルのセルなどとは異なり、ライブラリとして持つのではなく、後述するフロート配線セル処理41で必要に応じて生成される。
【0043】
次に、本発明の配置配線プログラムでのフロート配線セル11の使用方法を、簡単な例を用いて説明する。図1(b)は、3つのNANDゲートからなる回路例、図1(c)は、図1(b)の回路にフロート配線セル11を追加したイメージ図である。
【0044】
今、図1(b)に示すように、NAND15の出力ピン16と、NAND17の一方の入力ピン18、およびNAND19の一方の入力ピン20が接続されたネットリストがあるとする。ここで、各ピン16、18、20に接続できるネットは1つであるとし、必要であれば、図1(b)のように、ネット上に分岐点21を設けてネットを分岐するものとする。
【0045】
この様なネットリストに対して、図1(c)に示すようにフロート配線セル11aを発生させる。すなわち、NAND15の出力ピン16と分岐点21の間にフロート配線セル11aを挿入し、NAND15の出力ピン16とフロート配線セル11aの接続ピン12aを接続し、その接続ピン13aと分岐点21を接続する。次に、NAND17の入力ピン18と分岐点21の間にフロート配線セル11bを挿入し、分岐点21とフロート配線セル11bの接続ピン12bを接続し、フロート配線セル11bの接続ピン13bとNAND17の入力ピン18を接続する。同様に、NAND19の入力ピン20と分岐点21の間にフロート配線セル11cを挿入し、分岐点21とフロート配線セル11cの接続ピン12cを接続し、フロート配線セル11cの接続ピン13cとNAND19の入力ピン20を接続する。
【0046】
このようにして追加したフロート配線セル11a、11b、および11cに、FIB装置による加工が可能となるように、配線の種類、配線の幅、および配線の長さの情報を与えておけば、最終的にできあがったレイアウトは、出力ピン16、入力ピン18、20に対して自由に接続変更ができるものとなる。具体的には、FIB装置の能力、設計ルールなどにも依存するが、配線の種類は電源主幹線の配線層を除く最上層、配線の幅は設計ルールの最小値、配線の長さは配線幅の数倍、が適当である。
【0047】
電源主幹線の配線線は通常最上層または最上層からの数層に割り当てられるが、数十μmの配線幅があり、FIB装置による加工の際に必要に応じて数μm角の大きさで除去しても、チップの動作には全く影響がでない。したがって、電源主幹線の配線層の下であっても、他の配線がその上部をふさいでいない限り、FIB加工には支障はない。
【0048】
ここではごく簡単な例で説明したが、すべてのピンをFIB加工による接続変更可能とするためには、次のようなルールにしたがってフロート配線セル11をネット上に追加していけばよい。
【0049】
すなわち、そのピンに接続されたネットが分岐点を持たない場合、つまり、配置されたセルの出力ピンと入力ピンが1つのネットで直接接続されている場合には、そのネット上に1つのフロート配線セル11を追加する。
【0050】
また、そのピンに接続されたネットが分岐点を持つ場合、つまり、複数の入出力ピンが分岐点を介して複数のネットで接続されている場合には、図1(c)のように、そのピンと分岐点の間のネット上に1つのフロート配線セル11を追加する。
【0051】
図2は本発明の第1の実施形態に係わる開発工程の概略を示すフローチャートである。図には、図5と同様、仕様決定後の設計工程以降を示している。開発工程は、大別すると、設計工程31、製造工程32、評価修正工程33に分けられる。
【0052】
設計工程31には、論理設計ステップ34とレイアウト設計ステップ35があり、論理設計ステップ34では、全体仕様に基づいてシステム構成が決められ、詳細仕様にしたがって機能ブロックごとの回路設計がなされ、ネットリストが作成される。
【0053】
回路設計では、あらかじめ用意されているセルライブラリやIPライブラリが使用される。次に、レイアウト設計ステップ35で、このネットリストとライブラリを用いて、本発明の配置配線プログラムにより具体的なチップレイアウトが作成される。
【0054】
レイアウト設計ステップ35には、従来と同様、セル配置ステップ36、概略配線ステップ37、ECOステップ38、冗長セル配置ステップ39、詳細配線ステップ40があり、さらに、本発明に係わるフロート配線セル処理41として、配線セル生成ステップ42、配線セル追加ステップ43、配線セル配置ステップ44の3つのステップが追加されている。このフロート配線セル処理41は、冗長セル配置ステップ39の後、詳細配線ステップ40の前に行われる。
【0055】
セル配置ステップ36では、ネットリスト中にあるゲートレベルセルおよび機能プロック単位のIPセルを、システム構成時に決定した領域にそれぞれ配置する。
【0056】
概略配線ステップ37では、配置されたセルのピン間の配線経路をネットリスト中の接続情報に基づいて大局的に決定し、結果を概略配線情報としてネットリストに追加する。この段階では、まだ、各配線に割り当てる配線層の種類や空間的な詳細経路を示す配線グリッドの割り付けは行われない。
【0057】
ECOステップ38では、まず、得られた概略配線情報をもとに、タイミングドリブンシミュレーションを行い、ネットごとの遅延時間を求める。次に、この結果をもとに、仕様を満足するように、ネットをドライブするバッファサイズの変更、長距離配線に対応するネットへのバッファの追加、ネット負荷を分散するためのバッファおよびネットの分割、あるいは、信号タイミングを変更するためのネット接続修正、などが行われる。それらの結果はネットリストにフィードバックされ、その概略配線情報も同時に更新される。
【0058】
冗長セル配置ステップ39では、ゲートレベル、あるいはゲートを構成する素子レベルでのセルレイアウトをチップの空き領域に配置する。これは、この段階以降で行われる仕様の小変更、プロセスパラメータの修正、詳細シミュレーション、などに伴う設計変更に使用される。また、場合によっては、製造後の評価で見つかった回路バグへの対応などにも使用される。
【0059】
フロート配線セル処理41では、上述の冗長セル配置ステップ39までの過程で更新されたネットリストをもとに、フロート配線セル11の生成、ネットへの追加、およびチップ上への配置が行われる。
【0060】
まず、配線セル生成ステップ42で、内部ネット14で使用する配線層の種類、配線の幅、配線の長さが決定され、レイアウト情報としてのフロート配線セル11が生成される。これらの値はデフォルトで与えられたものを用いるほかに、次の配線セル追加ステップ43で、その段階でのネットリストを回路図イメージで表示し、各フロート配線セル11に対して異なる値をインタラクティブに入力し、形状の異なる別のレイアウトセルとして生成することもできる。
【0061】
配線層の種類が決定すると、それに伴って接続ピン12と13のデフォルトの配線層が決定される。これにより、詳細配線ステップ40で、これらに接続する外部ネットの配線層が決定されたとき、そこにビアコンを形成するかどうかが判定できるようになる。重要なことは、そのフロート配線セル11で使用する配線層が、接続される外部ネットに対応する配線層と同じときには、ビアコンは形成されないということである。
【0062】
次に、配線セル追加ステップ43で、ネットリスト中のすべてのピンに対してフロート配線セル11が追加される。追加ルールは、図1(c)で説明したように、そのピンに接続されたネットが分岐点を持たない場合は、そのネット上に1つのフロート配線セル11を追加し、ネットが分岐点を持つ場合は、そのピンと分岐点との間に1つのフロート配線セル11を追加するというものである。
【0063】
ただし、これは、フロート配線セル11の追加によってすべてのピンの接続をFIB加工で修正可能にする、という目的を達成するためのルールであり、後述するように、フロート配線セル11を別の目的で使用する場合には、それに適した追加ルールに変更する必要がある。
【0064】
次に、配線セル配置ステップ44で、概略配線情報をもとに各フロート配線セル11が配置される。概略配線情報を利用することで、フロート配線セル11同士が互いに配線の障害となることが避けられる。ここで、フロート配線セル11は従来のゲートレベルのセルと同様に扱えるので、配置配線の評価関数として従来のものがそのまま使用できる。
【0065】
たとえば、チップを一定の区画に分割し、各区画内でのピンや配線の混雑度、区画境界での配線交差数、およびその配線遅延を用いて評価関数を定義し、その値を極小にするように配置を決定すれば、フロート配線セル11の全体配置を最適化することができる。これには、従来の配置配線アルゴリズムをほとんど変更せずに使用できるメリットがある。
【0066】
フロート配線セル処理41が終了したら、詳細配線ステップ40で、各ネットに配線層の種類を割り付け、その詳細経路の配線グリッド位置を決定する。このとき、配線セル生成ステップ42で説明したように、フロート配線セル11の配線層とそれに接続される外部ネットの配線層が異なる場合には、そこにビアコンを形成する情報を追加する必要がある。これによって、チップ上の全てのセルと配線の位置が決定し、チップ全体のレイアウトデータを作成できるようになる。
【0067】
設計工程31が終わると、そのレイアウトデータをもとに、製造工程32でその半導体装置のチップが製造される。製造工程32は従来と同じなので、説明は省略する。
【0068】
こうしてチップが出来上がると、評価修正工程33で仕様に対する評価と必要な修正が行われる。評価ステップ45では、仕様に基づいて、チップの回路動作などの初期特性、温度や湿度、電源電圧などの使用環境に対する耐性、加速試験による長期の経年変化に対する信頼性、などが詳細に検査される。
【0069】
この結果をもとに、評価判定ステップ46で、開発の完成度が製品として量産、出荷が可能なレベルかどうかが判定される。仕様を完全に満たし、完成度が十分と判定(OK)されれば、この製品の開発は終了する。もし、問題があると判定(NG)された場合は、解析ステップ47に進み、その原因を特定する不良解析が行われる。
【0070】
上述したように、本発明の配置配線プログラムを使用した場合、すべてのピンの接続変更が可能となっているので、解析ステップ47で原因が特定され、その解決手段として回路修正が必要な場合は、ただちにFIB加工ステップ48で回路修正が行われ、評価ステップ45に戻ることができる。
【0071】
上記第1の実施形態によれば、フロート配線セル11を使用することで、すべてのピンにつながる配線の一部をFIB加工可能な上層配線に割り当てることができるので、半導体装置のチップ製造後に、FIB装置によりすべてのピンに対して接続を自由に変更することができる。FIB装置による加工はよほど複雑な回路修正でない限り、1日あれば終了するので、従来に比べ、製品の開発期間を大幅に短縮することができる。
【0072】
また、フロート配線セル11は従来の評価関数を用いてその配置を最適化できるので、従来の配置配線アルゴリズムをほとんど変更することなく使用できる。
【0073】
さらに、フロート配線セル11は外部ネットとの接続において、不必要なビアコンを発生させないので、チップ全体の配線経路の自由度を高く保つことができ、全体として配線領域の増加を抑制できる。
【0074】
このように最適化することで、すべてのピンがFIB装置による加工可能であるにもかかわらず、その配線領域の増加を極小化することができる。
【0075】
本実施形態の説明では、一例として、フロート配線セル11をFIB加工による開発期間短縮の目的で利用する方法を示したが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば、クリティカルパスの配線遅延を短くし回路動作を高速化するために、クリティカルパスのゲートレベル接続配線を低抵抗配線に優先的に割り当てる目的でフロート配線セル11を利用することもできる。その場合、タイミングドリブンシミュレーションで得られた結果をもとに、高速化したいネットにフロート配線セル11を必要な数だけ追加し、その内部ネット14の配線の種類に低抵抗配線を割り当てればよい。
【0076】
(第2の実施形態)
図3は、本発明の第2の実施形態に係わる配置配線プログラムの機能を示すイメージ図である。
【0077】
図3(a)は、T型フロート配線セル61を示すイメージ図である。T型フロート配線セル61は、接続ピン62、63、64、およびそれらを接続する内部ネット65を持っている。内部ネット65はT型フロート配線セル61内で分岐点66を持ち、接続ピン62と分岐点66、および、分岐点66と接続ピン63、分岐点66と接続ピン64がそれぞれ接続されている。
【0078】
図1と同様、ピンおよびネットは、それらに対応するレイアウトイメージで表現されており、配線の種類、配線の幅、配線の長さ、および、ビアコンのレイアウト情報を持っている。
【0079】
図3(b)は、図1(b)の回路にT型フロート配線セル61を追加したイメージ図である。すなわち、図1(b)の分岐点21の位置にT型フロート配線セル61を追加し、NAND15の出力ピン16とT型フロート配線セル61の接続ピン62を接続し、その接続ピン63とNAND17の一方の入力ピン18を接続し、同じく接続ピン64とNAND19の一方の入力ピン20を接続している。
【0080】
図1(c)と比べればわかるように、これは、図1(c)における3つのフロート配線セル11a、11b、11cを図1(c)の分岐点21で結合(以下これを縮約という)したものと等価である。したがって、T型フロート配線セル61に、FIB装置による加工が可能となるように、配線の種類、配線の幅、および配線の長さの情報を与えておけば、出力ピン16、入力ピン18、20に対して、自由に接続変更ができるものとなる。
【0081】
この縮約ステップは、第1の実施形態で説明した開発フロー(図2)の、フロート配線セル11をネットに追加する配線セル追加ステップ43の後、配線セル配置ステップ44の前に行うのが適当である。
【0082】
T型フロート配線セル61を用いた開発フローは、第1の実施形態とほとんど同じなのでここでは詳細な説明は省略する。
【0083】
上記第2の実施形態によれば、第1の実施形態で述べた発明の効果に加えて、複数のフロート配線セル11を1つのT型フロート配線セル61で代替できるので、配置配線プログラムに使用するハードウェアリソースが同じでも、より大規模なシステムの開発を行える、というメリットがある。
【0084】
本実施形態の説明では、T型フロート配線セル61は、3つの接続ピン62、63、および64を持つとしたが、本発明はこれに限られるものではない。また、T型フロート配線セル61はフロート配線セル11を縮約して生成するとしたが、あらかじめ接続ピンの数と種類、およびそれらを接続する内部ネットの形態を限定したセルライブラリを用意し、これらに適合するものだけを縮約、発生して使用することもできる。
【0085】
(第3の実施形態)
図4は、本発明の第3の実施形態に係わる配置配線プログラムの機能を示すイメージ図である。
【0086】
図4(a)は、別のフロート配線セル81を示すイメージ図である。フロート配線セル81は、接続ピン82を持っている。フロート配線セル81は、レイアウト作成時に発生するビアコンと、その上に形成する配線層の小パターンを規定する配線の種類、配線の幅、および、ビアコンの種類、形状などのレイアウト情報を持っている。
【0087】
つまり、フロート配線セル81は、フロート配線セル11において、配線の長さを0としたものと等価であると考えればよい。したがって、フロート配線セル81の生成、ネットへの追加、チップ上の配置は、第1の実施形態と同様に行うことができる。唯一異なる点は、接続ピン82には外部ネットがひとつだけ接続され、レイアウト作成時には、ビアコン上に形成される配線層の小パターンが孤立した状態になることである。
【0088】
これは、フロート配線セル81が、冗長セルの入出力ピンを上層配線まで引き出す目的で使用されるためである。以下、例を用いて説明する。
【0089】
図4(b)は、冗長回路にフロート配線セル81を追加したイメージ図である。ここでは、冗長回路の例として、NAND83とDラッチ84が示してある。NAND83の2つの入力ピン85、86、および出力ピン87、Dラッチ84のデータ入力ピン88、クロック入力ピン89、および2つの出力ピン90、91、のそれぞれにフロート配線セル81a−81gが、ネットを用いて接続されている。
【0090】
冗長セルは、前述したように、レイアウト設計以降で行われるかもしれない回路修正に対応するために、あらかじめ余分な回路をチップの空き領域に配置しておくもので、当初のレイアウトでは孤立したパターンとなっている。つまり、冗長回路の入出力ピンは、ネットリスト上他のネットには接続されていない状態にある。したがって、このままレイアウトを発生してしまうと、その入出力に相当するパターンは下層の配線層が使用され、チップ製造後にFIB装置で接続変更して使用することができなくなってしまう。
【0091】
冗長回路のすべての入出力ピンにあらかじめ最上層までのビアコンを発生させておく方法もあるが、その場合、冗長回路セルを配置した領域の上部は配線領域として使用できなくなってしまう可能性が高い。
【0092】
図4(b)に示すように、これらの入出力ピン85−91にフロート配線セル81a−81gを接続しておけば、本発明の配置配線プログラムによって、各冗長回路のすべての入出力ピンが、FIB加工可能な上層配線層まで引き出され、必要な修正に対して、FIB装置で対応できるようになる。重要なことは、フロート配線セル81は、配置配線プログラムによってその位置が自由に変更できることである。したがって、冗長回路セルを配置した上部領域も配線領域として自由に利用することができる。
【0093】
フロート配線セル81の生成は、第1の実施形態と同様に行うこともできるが、その目的に鑑みて、開発製品ごとにデフォルトの値を決めて同一の形状で生成させる方が望ましい。また、そのネットへの追加ルールは、ネットリスト中で孤立したピンを探し出し、すべての孤立ピンに接続するとすればよい。上述したように、フロート配線セル81は、フロート配線セル11の特殊な形態と考えられるので、配置の評価関数も、第1の実施形態と同じで問題なく、同じアルゴリズムで配置配線を行うことができる。
【0094】
フロート配線セル81を用いた開発フローは、第1の実施形態と同じなのでここでは詳細な説明は省略する。
【0095】
上記第3の実施形態によれば、第1の実施形態で述べた発明の効果に加えて、冗長回路のすべてのピンをFIB装置で加工可能な配線層まで引き出せるので、チップ製造後に、配線の接続変更ばかりでなく、冗長回路の追加によって、論理設計のある程度の変更、修正にも柔軟に対処できる。
【0096】
また、第3の実施形態の説明では、接続ピン82は、入力ピンと出力ピンの両方の機能を持つ、としたが、これらを分離し、それぞれ、入力ピン用のフロート配線セル81、出力ピン用のフロート配線セル81とすることもできる。
【0097】
上記第1の実施形態〜第3の実施形態の説明では、フロート配線セル11、61、および81は、配線セル生成ステップ42で必要に応じて生成するとしたが、あらかじめセルライブラリとしてシステムに登録しておき、これを利用することもできる。また、配線セル追加ステップ43、あるいは、配線セル配置ステップ44が終了した後に、そのイメージを表示し、インタラクティブに追加、修正するようにしてもよい。
【0098】
さらに、本発明の配置配線プログラムを使用したフロート配線セル処理41の実行順序は、必ずしも図2のフローに限定されない。セル配置ステップ36の後に行うこともできるし、概略配線ステップ37の後に行うこともできる。あるいは、冗長セル配置ステップ39の後も含め、これらの各ステップで、それぞれ対象を絞って段階的に行うこともできる。
【0099】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、所望の配線層を持ったフロート配線セルを、ネットリスト中にあるすべてのネットに割り当てることができ、評価関数を用いてフロート配線セルを最適配置できるので、チップ製造後にFIB装置で容易、かつ、柔軟に設計変更に対応することができ、開発期間の大幅な短縮を実現することができる。
【0100】
また、本発明によれば、所望の配線層を持ったフロート配線セルを、任意のネットに割り当てることができるので、配線領域の増加を最小限に押さえて、クリティカルパスを低抵抗配線で容易に接続でき、高速な半導体装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係わる配置配線プログラムの機能を示すイメージ図。
【図2】本発明の第1の実施形態〜第3の実施形態に係わる半導体装置の製造方法の概略を示す開発工程フローチャート。
【図3】本発明の第2の実施形態に係わる配置配線プログラムの機能を示すイメージ図。
【図4】本発明の第3の実施形態に係わる配置配線プログラムの機能を示すイメージ図。
【図5】従来の半導体装置の製造方法の概略を示す開発工程フローチャート。
【図6】従来の半導体装置における問題点を説明するための図。
【符号の説明】
11、81 フロート配線セル
12、13、62、63、64、82 接続ピン
14、65 内部ネット
15、17、19、83 NAND
16、87、90、91 出力ピン
18、20、85、86、88、89 入力ピン
21、66 分岐点
31 設計工程
32 製造工程
33 評価修正工程
34 論理設計ステップ
35 レイアウト設計ステップ
36 セル配置ステップ
37 概略配線ステップ
38 ECOステップ
39 冗長セル配置ステップ
40 詳細配線ステップ
41 フロート配線セル処理
42 配線セル生成ステップ
43 配線セル追加ステップ
44 配線セル配置ステップ
45 評価ステップ
46 評価判定ステップ
47 解析ステップ
48 FIB加工ステップ
61 T型フロート配線セル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a placement and routing program in semiconductor device design and a method of manufacturing a semiconductor device, and more particularly to assigning a specified wiring layer to a part of a specified wiring in a multilayer wiring process.
[0002]
[Prior art]
In the development of semiconductor integrated circuit devices, a placement and routing program using a gate-level cell library or an IP library for each functional block, except for a large-capacity general-purpose memory and some special devices that frequently use analog elements, has been developed. Used.
[0003]
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of a conventional development process. The figure shows the design process after the specification is determined. The conventional development process is roughly divided into a design process 101, a manufacturing process 102, and an evaluation correction process 103.
[0004]
The design process 101 is divided into a logic design step 104 and a layout design step 105. First, in a logic design step 104, a stem design and a circuit design are performed according to the determined specification, and a net list is created. In the circuit design, a cell library or an IP library prepared in advance is used.
[0005]
Next, in a layout design step 105, a specific chip layout is created using the netlist and the library by the placement and routing program.
[0006]
The layout design step 105 includes a cell arrangement step 106, a schematic wiring step 107, an ECO step 108, a redundant cell arrangement step 109, and a detailed wiring step 110.
[0007]
In the cell arranging step 106, the gate level cell and the IP cell for each function block in the netlist are arranged in the areas determined at the time of designing the system. Here, “arranging” means determining the planar position of each cell on a chip based on the layout information of the cell in the library.
[0008]
In the general routing step 107, a wiring route between the pins of the arranged cells is globally determined based on the connection information in the netlist, and the result is added to the netlist as general wiring information. A pin corresponds to an input / output terminal of each cell in a logical design, and corresponds to a contact in an input / output portion of each cell layout or a small pattern of a wiring layer on the contact in a layout. At this stage, wiring grids indicating the types of wiring layers to be allocated to the respective wirings and the detailed spatial paths have not yet been allocated.
[0009]
In the ECO step 108, first, a timing-driven simulation is performed based on the obtained schematic wiring information to obtain a delay time for each net. The net is a concept in a logical design indicating a connection relationship between pins, and corresponds to each wiring connecting cells in a layout.
[0010]
Next, based on the result, the circuit is corrected so as to satisfy the specification, and the result is fed back to the netlist.
[0011]
In the redundant cell placement step 109, gate-level cells and their constituent elements are placed in empty areas on the chip in order to cope with design changes that may be made thereafter.
[0012]
In the detailed wiring step 110, the type of wiring layer is assigned to each net based on the schematic wiring information and the design rule on the layout, and the wiring grid position of the detailed route is determined. As a result, the positions of all cells and wirings on the chip are determined, and layout data of the entire chip can be created.
[0013]
When the design process 101 is completed, a chip of the semiconductor device is manufactured in a manufacturing process 102 based on the layout data. The manufacturing process 102 roughly includes a mask making step 111 and a chip manufacturing step 112.
[0014]
In a mask creation step 111, a mask used for each PEP at the time of manufacturing is created based on the entire layout data.
[0015]
In the chip manufacturing step 112, necessary circuit elements and wiring are formed on the wafer using the PEP technique.
[0016]
When the chip is completed in this way, the evaluation and correction process 103 evaluates the specification and, if possible, makes necessary corrections. In the evaluation step 113, the initial characteristics such as the circuit operation of the chip, the resistance to the use environment such as temperature and humidity, the power supply voltage, and the reliability against long-term aging due to the accelerated test are inspected in detail based on the specifications.
[0017]
Based on this result, it is determined in an evaluation determination step 114 whether or not the degree of completion of development is at a level that enables mass production and shipment as a product. If the specifications are completely satisfied and the degree of completion is determined to be sufficient (OK), the development of this product is terminated. If it is determined that there is a problem (NG), the process proceeds to analysis step 115, where a failure analysis for specifying the cause is performed.
[0018]
If the cause is specified and the circuit needs to be corrected as a solution, it is determined in FIB determination step 116 whether processing by the FIB device is possible or whether the processing solves the problem. If it is determined that the problem can be solved by the processing (OK), the necessary correction is made in the FIB processing step 117, and it is evaluated again in the evaluation step 113 whether the problem has been solved or not.
[0019]
If the processing by the FIB apparatus is impossible (NG), the necessary corrections are made to the layout data, and the process returns to the mask making step 111 to repeat the mask making and chip manufacturing.
[0020]
The process return to the mask creation step 111 is different from the process return to the evaluation step 113 by FIB processing, and a time loss of at least one month is required until a corrected chip is obtained, or several months depending on the correction content. . In addition, a cost for a correction mask and an additional wafer is required.
[0021]
With the recent advancement of CAD tools, especially simulation tools, unless there is a change in specifications or a process change due to unexpected trouble in manufacturing, there are almost no circuit modifications that can not be handled by using redundant cells and connection modification by FIB processing. Is coming. Therefore, whether the wiring connection can be changed by the FIB device greatly affects the development period and cost.
[0022]
On the other hand, since multi-layer wiring has become mainstream as a process technology, the probability that a net is formed only by lower-layer wiring covered by upper-layer wiring has increased. As described above, the pin of the cell is often a small pattern of a lower layer wiring as a layout, and a net connecting adjacent cells is usually realized only with the lower layer wiring. In this case, there is a problem that the wiring connection corresponding to this net cannot be changed by the FIB device.
[0023]
In order to solve this problem, after completion of the design process 101, corresponding wirings are searched for all nets on the chip, and a pair of via contacts (hereinafter referred to as a via-con) to the upper layer and an upper layer connecting them are connected. Patent Literature 1 discloses a method of searching for an area in which wiring can be arranged and adding them to layout data, and a method of providing a via connector up to the top layer as a corresponding layout for all pins of a cell library. It is described in Patent Document 2.
[0024]
However, even with these methods, not all nets can be freely changed in connection by FIB processing. Further, the method described in Patent Document 2 has a drawback that the degree of freedom of arrangement and wiring is significantly alienated by the via connector up to the uppermost layer, and there is a high possibility that the final chip size is greatly affected.
[0025]
FIG. 6 is a layout example for explaining these. FIG. 6A shows a case where gate-level cells 121 and cells 122 are arranged adjacent to each other. It is also assumed that cell 121 has pins 123 and 124, and cell 122 has pins 125 and 126. A net to another cell is connected to each of the pins 123 and 126 by a lower wiring, and a net connecting the adjacent pins 124 and 125 is also directly connected to the lower wiring 127.
[0026]
At this time, if the upper layer wiring 128 passes over the pins 124 and 125, the pin 124 and the pin 125 are laid out in order to lay out a via-con pair for drawing out the lower layer wiring 127 to the uppermost layer and the uppermost layer wiring connecting them. It is necessary to provide a condition that the wiring is sufficiently separated and that the upper layer wiring 128 does not exist at all in the upper part up to the uppermost layer. Such a condition is not satisfied by the cell arrangement at the gate level, and it is impossible to lay out the lower layer wiring 127 so that the connection can be changed by FIB processing.
[0027]
FIG. 6B similarly shows a case where gate level cells 140, 141, 142, 143, 144, and 145 are arranged in a 2 × 3 grid. Each of the cells 140 to 145 has two pins, and a via-con 146 up to the uppermost layer is formed at those pin positions. If the distance between the via-cons 146 arranged in the row direction is not more than twice the wiring pitch determined by the design rule, as shown in FIG. 6B, the via-cons 146 and 3 of the cells 140 and 141 in the first column are provided. The wiring connecting the via capacitors 146 of the cells 144 and 145 in the column cannot pass above the cells 142 and 143 in the second column.
[0028]
In this way, the method of forming via capacitors up to the uppermost layer at all pin positions, especially in the case of gate-level placement and routing, significantly alienates the freedom of wiring path selection and consequently greatly affects the chip size There is a problem that affects.
[0029]
[Patent Document 1]
JP-A-10-308452
[0030]
[Patent Document 2]
JP-A-11-214518
[0031]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional placement and routing program and the method of manufacturing a semiconductor device cannot allocate a desired wiring layer to all nets, and cannot perform arbitrary connection correction using a FIB device after chip manufacture. There was a problem that the production and chip production might have to be redone.
[0032]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a layout and wiring program capable of forming a desired wiring layer on all nets and performing arbitrary connection correction using a FIB device after chip manufacture. And a method for manufacturing a semiconductor device.
[0033]
[Means for Solving the Problems]
To achieve the above object, a placement and routing program according to the present invention has a plurality of circuit cells having input / output pins, arranged on a chip according to a netlist created by logic design, and an output between these circuit cells. A placement and routing program that has a net connected between a pin and an input pin according to the netlist, and generates layout data of the circuit cell and the net according to a predetermined layout design rule; and A floating wiring cell having an internal net connecting these connection pins is added to the net, and a wiring cell adding function of connecting between the output pin and the input pin via the floating wiring cell is provided. I have.
[0034]
According to the present invention, a floating wiring cell to which a desired wiring layer is allocated can be optimally arranged by using an evaluation function, so that a layout and wiring program capable of forming a desired wiring layer on all nets can be realized.
[0035]
Further, a method of manufacturing a semiconductor device of the present invention has a logic design step of performing a system design and a circuit design based on a specification and creating a netlist, and has input / output pins, and is arranged on a chip according to the netlist. A plurality of circuit cells, and a net in which output pins and input pins between the circuit cells are connected according to the netlist, and layout data of the circuit cells and the net is generated according to a predetermined layout design rule. And a chip manufacturing step of forming circuit elements and wiring on a wafer using the layout data. The layout designing step includes a plurality of connection pins and an internal network connecting the connection pins. Is added on the net, and the float wiring cell is connected through the float wiring cell. It is characterized by further comprising a wiring cell additional step of connecting the force and input pins.
[0036]
According to the present invention, a floating wiring cell having a desired wiring layer can be assigned to all nets in a net list, and the floating wiring cell can be optimally arranged using an evaluation function. It is possible to realize a method of manufacturing a semiconductor device that can easily and flexibly respond to a design change with the device and that can significantly shorten the development period.
[0037]
Further, according to the present invention, a floating wiring cell having a desired wiring layer can be assigned to an arbitrary net, so that an increase in wiring area can be minimized and a critical path can be easily connected with low resistance wiring. Thus, a semiconductor device manufacturing method capable of developing a higher-speed semiconductor device can be realized.
[0038]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention (hereinafter, referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
[0039]
(1st Embodiment)
FIG. 1 is an image diagram showing functions of a placement and routing program according to the first embodiment of the present invention.
[0040]
FIG. 1A is an image diagram showing a floating wiring cell 11 which is a feature of the present invention. The float wiring cell 11 has connection pins 12 and 13 and an internal net 14 connecting them. The connection pins 12 and 13 have both an input pin function and an output pin function, and can be connected to an input pin or an output pin of another circuit cell by a net. Pins and nets are abstract concepts in logical design, but are represented in the figure by layout images corresponding to them.
[0041]
The floating wiring cell 11 uses the type of wiring layer, the width of the wiring, and the length of the wiring when the internal net 14 is formed as a layout, as layout information, so that the gate-level cell has the corresponding layout information. I have. Furthermore, when the external net connected to the connection pins 12 and 13 is assigned to a wiring layer different from the internal net 14 of the float wiring cell 11 when the layout is formed as a layout, the floating wiring cell 11 It also has layout information such as the type and shape of the via-con generated at the position.
[0042]
Unlike the gate-level cell, the float wiring cell 11 is not provided as a library but is generated as needed in a float wiring cell process 41 described later.
[0043]
Next, a method of using the floating wiring cell 11 in the placement and routing program of the present invention will be described using a simple example. FIG. 1B is a circuit example including three NAND gates, and FIG. 1C is an image diagram in which a float wiring cell 11 is added to the circuit of FIG. 1B.
[0044]
Now, as shown in FIG. 1B, it is assumed that there is a netlist in which the output pin 16 of the NAND 15, the one input pin 18 of the NAND 17, and the one input pin 20 of the NAND 19 are connected. Here, it is assumed that only one net can be connected to each of the pins 16, 18, and 20, and if necessary, a branch point 21 is provided on the net to branch the net as shown in FIG. I do.
[0045]
For such a netlist, a floating wiring cell 11a is generated as shown in FIG. That is, the float wiring cell 11a is inserted between the output pin 16 of the NAND 15 and the branch point 21, the output pin 16 of the NAND 15 is connected to the connection pin 12a of the float wiring cell 11a, and the connection pin 13a is connected to the branch point 21. I do. Next, the float wiring cell 11b is inserted between the input pin 18 of the NAND 17 and the branch point 21, the connection pin 12b of the float wiring cell 11b is connected to the branch point 21, and the connection pin 13b of the float wiring cell 11b is connected to the NAND 17 Input pin 18 is connected. Similarly, the floating wiring cell 11c is inserted between the input pin 20 of the NAND 19 and the branch point 21, the connection pin 12c of the floating wiring cell 11c is connected to the branch point 21, and the connection pin 13c of the float wiring cell 11c is connected to the NAND 19. Input pin 20 is connected.
[0046]
If the information of the type of the wiring, the width of the wiring, and the length of the wiring are given to the float wiring cells 11a, 11b, and 11c added in this manner so that the processing by the FIB apparatus becomes possible, In the layout that has been completed, the connection of the output pins 16 and the input pins 18 and 20 can be freely changed. Specifically, the wiring type depends on the capability of the FIB device, the design rule, etc., but the type of wiring is the uppermost layer excluding the wiring layer of the power supply main line, the wiring width is the minimum value of the design rule, and the wiring length is the wiring length. Several times the width is appropriate.
[0047]
The main power supply wiring is usually assigned to the uppermost layer or several layers from the uppermost layer, but has a wiring width of several tens of μm, and is removed with a size of several μm square as required when processing with a FIB device. However, it does not affect the operation of the chip at all. Therefore, even under the wiring layer of the main power supply line, there is no problem in the FIB processing as long as the other wiring does not cover the upper part.
[0048]
Although a very simple example has been described here, the floating wiring cell 11 may be added to the net in accordance with the following rules in order to enable connection change of all pins by FIB processing.
[0049]
That is, when the net connected to the pin has no branch point, that is, when the output pin and the input pin of the arranged cell are directly connected by one net, one float wiring is placed on the net. Cell 11 is added.
[0050]
When the net connected to the pin has a branch point, that is, when a plurality of input / output pins are connected by a plurality of nets via the branch point, as shown in FIG. One float wiring cell 11 is added on the net between the pin and the branch point.
[0051]
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of a development process according to the first embodiment of the present invention. The figure shows the design steps after the specification is determined, as in FIG. The development process is roughly divided into a design process 31, a manufacturing process 32, and an evaluation correction process 33.
[0052]
The design process 31 includes a logic design step 34 and a layout design step 35. In the logic design step 34, a system configuration is determined based on the overall specifications, and a circuit design for each functional block is performed according to the detailed specifications. Is created.
[0053]
In the circuit design, a cell library or an IP library prepared in advance is used. Next, in a layout design step 35, a specific chip layout is created by the placement and routing program of the present invention using the netlist and the library.
[0054]
The layout design step 35 includes a cell placement step 36, a schematic wiring step 37, an ECO step 38, a redundant cell placement step 39, and a detailed wiring step 40, as in the prior art. , A wiring cell generation step 42, a wiring cell addition step 43, and a wiring cell placement step 44. The float wiring cell processing 41 is performed after the redundant cell arrangement step 39 and before the detailed wiring step 40.
[0055]
In the cell arranging step 36, the gate level cells and the IP cells in units of function blocks in the netlist are arranged in the areas determined at the time of configuring the system.
[0056]
In the general wiring step 37, the wiring route between the pins of the arranged cells is globally determined based on the connection information in the netlist, and the result is added to the netlist as general wiring information. At this stage, wiring grids indicating the types of wiring layers to be allocated to the respective wirings and the detailed spatial paths have not yet been allocated.
[0057]
In the ECO step 38, first, a timing-driven simulation is performed based on the obtained schematic wiring information to obtain a delay time for each net. Next, based on this result, change the buffer size for driving the net, add a buffer to the net corresponding to long-distance wiring, and adjust the buffer and net to distribute the net load so that the specifications are satisfied. Division or modification of the net connection to change the signal timing is performed. The results are fed back to the netlist, and the schematic wiring information is updated at the same time.
[0058]
In the redundant cell arranging step 39, the cell layout at the gate level or at the element level constituting the gate is arranged in an empty area of the chip. This is used for design changes accompanying small changes in specifications, modification of process parameters, detailed simulations, etc. performed after this stage. In some cases, it is also used for dealing with circuit bugs found in post-manufacturing evaluations.
[0059]
In the floating wiring cell processing 41, the floating wiring cell 11 is generated, added to the net, and placed on the chip based on the net list updated in the process up to the redundant cell arranging step 39 described above.
[0060]
First, in the wiring cell generation step 42, the type of wiring layer, the width of the wiring, and the length of the wiring used in the internal net 14 are determined, and the floating wiring cell 11 as layout information is generated. In addition to using these values given by default, in the next wiring cell addition step 43, the netlist at that stage is displayed as a circuit diagram image, and different values are interactively assigned to each floating wiring cell 11. To generate another layout cell having a different shape.
[0061]
When the type of the wiring layer is determined, a default wiring layer of the connection pins 12 and 13 is determined accordingly. Thus, when the wiring layers of the external nets to be connected to these are determined in the detailed wiring step 40, it is possible to determine whether or not to form a via connector there. What is important is that when the wiring layer used in the floating wiring cell 11 is the same as the wiring layer corresponding to the external net to be connected, no via connection is formed.
[0062]
Next, in a wiring cell addition step 43, the floating wiring cell 11 is added to all the pins in the netlist. As described with reference to FIG. 1C, if the net connected to the pin does not have a branch point, one additional floating wiring cell 11 is added to the net, and the additional rule is added to the net. If so, one float wiring cell 11 is added between the pin and the branch point.
[0063]
However, this is a rule for achieving the purpose of enabling connection of all pins to be corrected by FIB processing by adding the float wiring cell 11, and as will be described later, the float wiring cell 11 is used for another purpose. If you want to use it, you need to change to an additional rule suitable for it.
[0064]
Next, in a wiring cell placement step 44, each float wiring cell 11 is placed based on the schematic wiring information. By using the schematic wiring information, it is possible to prevent the floating wiring cells 11 from interfering with each other. Here, since the floating wiring cell 11 can be handled in the same manner as a conventional gate-level cell, a conventional wiring function can be used as it is as an evaluation function for placement and wiring.
[0065]
For example, the chip is divided into certain sections, and the evaluation function is defined using the pin and wiring congestion degree in each section, the number of wiring intersections at the section boundary, and the wiring delay, and the value is minimized. If the layout is determined as described above, the overall layout of the float wiring cell 11 can be optimized. This has the advantage that the conventional placement and routing algorithm can be used with little change.
[0066]
When the float wiring cell processing 41 is completed, in a detailed wiring step 40, a type of a wiring layer is assigned to each net, and a wiring grid position of the detailed route is determined. At this time, as described in the wiring cell generation step 42, when the wiring layer of the floating wiring cell 11 is different from the wiring layer of the external net connected to the floating wiring cell 11, it is necessary to add information for forming a via-conto there. . As a result, the positions of all cells and wirings on the chip are determined, and layout data of the entire chip can be created.
[0067]
When the design process 31 is completed, a chip of the semiconductor device is manufactured in a manufacturing process 32 based on the layout data. Since the manufacturing process 32 is the same as the conventional process, the description is omitted.
[0068]
When the chip is completed in this way, the evaluation and the necessary correction are performed on the specification in the evaluation correction step 33. In the evaluation step 45, based on the specifications, initial characteristics such as the circuit operation of the chip, resistance to a use environment such as temperature and humidity, and power supply voltage, and reliability against long-term aging due to an accelerated test are inspected in detail. .
[0069]
Based on the result, in an evaluation determining step 46, it is determined whether or not the degree of completion of the development is at a level that enables mass production and shipment as a product. If the specifications are completely satisfied and the degree of completion is determined to be sufficient (OK), the development of this product is terminated. If it is determined that there is a problem (NG), the process proceeds to an analysis step 47, where a failure analysis for identifying the cause is performed.
[0070]
As described above, when the placement and routing program of the present invention is used, the connection of all pins can be changed. Therefore, the cause is specified in the analysis step 47. Immediately, the circuit is corrected in the FIB processing step 48, and the process can return to the evaluation step 45.
[0071]
According to the first embodiment, by using the floating wiring cell 11, a part of the wiring connected to all the pins can be assigned to the upper wiring that can be subjected to the FIB process. The connection to all pins can be freely changed by the FIB device. Processing by the FIB apparatus is completed in one day unless the circuit is modified to be very complicated, so that the product development period can be significantly reduced as compared with the related art.
[0072]
In addition, since the layout of the floating wiring cell 11 can be optimized using a conventional evaluation function, the conventional wiring algorithm can be used with almost no change.
[0073]
Furthermore, since the floating wiring cell 11 does not generate unnecessary via connections in connection with an external net, the degree of freedom of the wiring path of the entire chip can be kept high, and the increase in the wiring area can be suppressed as a whole.
[0074]
By optimizing in this way, it is possible to minimize the increase in the wiring area even though all the pins can be processed by the FIB device.
[0075]
In the description of the present embodiment, as an example, a method of using the floating wiring cell 11 for the purpose of shortening the development period by FIB processing has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the floating wiring cell 11 can be used for the purpose of preferentially allocating the gate-level connection wiring of the critical path to the low-resistance wiring in order to shorten the wiring delay of the critical path and speed up the circuit operation. In that case, based on the result obtained by the timing driven simulation, the required number of float wiring cells 11 may be added to the net whose speed is to be increased, and low-resistance wiring may be assigned to the wiring type of the internal net 14. .
[0076]
(Second embodiment)
FIG. 3 is an image diagram showing functions of a placement and routing program according to the second embodiment of the present invention.
[0077]
FIG. 3A is an image diagram showing a T-type float wiring cell 61. The T-type float wiring cell 61 has connection pins 62, 63, 64, and an internal net 65 connecting them. The internal net 65 has a branch point 66 in the T-type float wiring cell 61, and the connection pin 62 is connected to the branch point 66, the branch point 66 is connected to the connection pin 63, and the branch point 66 is connected to the connection pin 64.
[0078]
As in FIG. 1, the pins and the nets are represented by the corresponding layout images, and have the type of wiring, the width of the wiring, the length of the wiring, and the layout information of the via connector.
[0079]
FIG. 3B is an image diagram in which a T-type float wiring cell 61 is added to the circuit of FIG. 1B. That is, a T-type float wiring cell 61 is added at the position of the branch point 21 in FIG. 1B, the output pin 16 of the NAND 15 is connected to the connection pin 62 of the T-type float wiring cell 61, and the connection pin 63 and the NAND 17 are connected. , And the connection pin 64 is also connected to one input pin 20 of the NAND 19.
[0080]
As can be seen from comparison with FIG. 1C, this means that the three float wiring cells 11a, 11b, and 11c in FIG. 1C are connected at a branch point 21 in FIG. 1C (hereinafter referred to as a contraction). )). Therefore, if information on the type of wiring, the width of wiring, and the length of wiring is given to the T-type float wiring cell 61 so that processing by the FIB apparatus is possible, the output pin 16, the input pin 18, 20, the connection can be freely changed.
[0081]
This reduction step should be performed after the wiring cell addition step 43 for adding the float wiring cell 11 to the net and before the wiring cell placement step 44 in the development flow (FIG. 2) described in the first embodiment. Appropriate.
[0082]
The development flow using the T-type float wiring cell 61 is almost the same as that of the first embodiment, so that the detailed description is omitted here.
[0083]
According to the second embodiment, in addition to the effects of the invention described in the first embodiment, a plurality of float wiring cells 11 can be replaced by one T-type float wiring cell 61, so that the floating wiring cells 11 can be used in a placement and wiring program. Even if the hardware resources used are the same, there is an advantage that a larger-scale system can be developed.
[0084]
In the description of the present embodiment, the T-type float wiring cell 61 has three connection pins 62, 63, and 64, but the present invention is not limited to this. Although the T-type float wiring cell 61 is generated by reducing the float wiring cell 11, a cell library in which the number and types of connection pins and the form of the internal net connecting them are limited is prepared in advance. It is also possible to reduce, generate, and use only those that conform to.
[0085]
(Third embodiment)
FIG. 4 is an image diagram showing functions of a placement and routing program according to the third embodiment of the present invention.
[0086]
FIG. 4A is an image diagram showing another float wiring cell 81. The float wiring cell 81 has a connection pin 82. The float wiring cell 81 has layout information such as a via connector generated at the time of layout creation and a wiring type and a wiring width that define a small pattern of a wiring layer formed thereon, and a type and shape of the via connector. .
[0087]
That is, the floating wiring cell 81 may be considered to be equivalent to the floating wiring cell 11 in which the wiring length is set to 0. Therefore, generation of the floating wiring cell 81, addition to the net, and arrangement on the chip can be performed in the same manner as in the first embodiment. The only difference is that only one external net is connected to the connection pin 82, and the small pattern of the wiring layer formed on the via connector is isolated when the layout is created.
[0088]
This is because the floating wiring cell 81 is used for the purpose of drawing out the input / output pins of the redundant cell to the upper layer wiring. Hereinafter, description will be made using an example.
[0089]
FIG. 4B is an image diagram in which a floating wiring cell 81 is added to the redundant circuit. Here, a NAND 83 and a D latch 84 are shown as examples of the redundant circuit. Float wiring cells 81a-81g are connected to two input pins 85, 86 and output pin 87 of NAND 83, data input pin 88, clock input pin 89, and two output pins 90, 91 of D latch 84, respectively. Are connected using
[0090]
As described above, redundant cells are used to place extra circuits in empty areas of the chip in advance in order to cope with circuit modifications that may be made after the layout design. It has become. That is, the input / output pins of the redundant circuit are not connected to other nets on the netlist. Therefore, if a layout is generated as it is, a pattern corresponding to the input / output is used in a lower wiring layer, and it is no longer possible to use the FIB device after changing the connection after manufacturing the chip.
[0091]
There is also a method of generating via connectors up to the uppermost layer in advance for all I / O pins of the redundant circuit, but in that case, there is a high possibility that the upper part of the area where the redundant circuit cells are arranged can not be used as a wiring area .
[0092]
As shown in FIG. 4 (b), if the floating wiring cells 81a-81g are connected to these input / output pins 85-91, all the input / output pins of each redundant circuit are connected by the placement and routing program of the present invention. , Are pulled out to the upper wiring layer that can be processed by FIB, and the FIB device can cope with necessary correction. What is important is that the position of the float wiring cell 81 can be freely changed by a placement and routing program. Therefore, the upper region where the redundant circuit cells are arranged can also be freely used as the wiring region.
[0093]
Although the generation of the floating wiring cell 81 can be performed in the same manner as in the first embodiment, in view of the purpose, it is preferable to determine a default value for each development product and generate the same in the same shape. Further, the rule for adding to the net is to search for an isolated pin in the net list and connect to all the isolated pins. As described above, since the floating wiring cell 81 is considered to be a special form of the floating wiring cell 11, the placement evaluation function is the same as that of the first embodiment, and the placement and routing can be performed by the same algorithm without any problem. it can.
[0094]
The development flow using the float wiring cell 81 is the same as that of the first embodiment, and thus the detailed description is omitted here.
[0095]
According to the third embodiment, in addition to the effects of the invention described in the first embodiment, all the pins of the redundant circuit can be pulled out to the wiring layer that can be processed by the FIB device. By adding redundant circuits as well as connection changes, it is possible to flexibly cope with certain changes and modifications in the logic design.
[0096]
In the description of the third embodiment, the connection pin 82 has both functions of an input pin and an output pin. However, these are separated, and the floating wiring cell 81 for the input pin and the output pin for the output pin are respectively separated. Float wiring cell 81 of FIG.
[0097]
In the description of the first to third embodiments, the float wiring cells 11, 61, and 81 are generated as necessary in the wiring cell generation step 42, but they are registered in advance in the system as a cell library. You can also use this. Further, after the wiring cell adding step 43 or the wiring cell arranging step 44 is completed, the image may be displayed and added or corrected interactively.
[0098]
Further, the execution order of the floating wiring cell processing 41 using the placement and routing program of the present invention is not necessarily limited to the flow of FIG. It can be performed after the cell placement step 36 or after the general wiring step 37. Alternatively, in each of these steps including the step of arranging the redundant cells 39, it is also possible to narrow down the target in a stepwise manner.
[0099]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a floating wiring cell having a desired wiring layer can be assigned to all nets in a netlist, and the floating wiring cell can be optimally arranged using an evaluation function. In addition, it is possible to easily and flexibly respond to a design change using a FIB device after chip production, thereby realizing a significant reduction in the development period.
[0100]
Further, according to the present invention, a floating wiring cell having a desired wiring layer can be assigned to an arbitrary net, so that an increase in a wiring area can be minimized and a critical path can be easily formed with low resistance wiring. A high-speed semiconductor device which can be connected can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an image diagram showing functions of a placement and routing program according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a development process flowchart showing an outline of a method of manufacturing a semiconductor device according to the first to third embodiments of the present invention.
FIG. 3 is an image diagram showing functions of a placement and routing program according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an image diagram showing functions of a placement and routing program according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a development process flowchart showing an outline of a conventional semiconductor device manufacturing method.
FIG. 6 is a diagram illustrating a problem in a conventional semiconductor device.
[Explanation of symbols]
11, 81 Float wiring cell
12, 13, 62, 63, 64, 82 connection pins
14, 65 Internal net
15, 17, 19, 83 NAND
16, 87, 90, 91 output pins
18, 20, 85, 86, 88, 89 input pins
21, 66 junction
31 Design process
32 Manufacturing Process
33 Evaluation correction process
34 Logic Design Step
35 Layout Design Step
36 cell placement steps
37 Schematic wiring steps
38 ECO Step
39 Redundant cell placement step
40 Detailed wiring steps
41 Float wiring cell processing
42 Wiring Cell Generation Step
43 Wiring Cell Addition Step
44 Wiring cell placement step
45 Evaluation steps
46 Evaluation Judgment Step
47 Analysis Step
48 FIB processing steps
61 T type float wiring cell

Claims (23)

入出力ピンを有し、論理設計で作成されたネットリストに従ってチップ上に配置される複数の回路セルと、これら回路セル間の出力ピンと入力ピンの間を前記ネットリストに従って接続したネットとを有し、あらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従って前記回路セルと前記ネットのレイアウトデータを生成する配置配線プログラムであって、
複数の接続ピンと、これら接続ピン間を接続する内部ネットとを有するフロート配線セルを前記ネット上に追加し、このフロート配線セルを介して前記出力ピンと入力ピンの間を接続する配線セル追加機能を有することを特徴とする配置配線プログラム。
It has input / output pins, a plurality of circuit cells arranged on a chip according to a netlist created by logic design, and a net connecting output pins and input pins between these circuit cells according to the netlist. And a layout and wiring program for generating layout data of the circuit cells and the nets according to a predetermined layout design rule,
A floating cell having a plurality of connection pins and an internal net connecting between the connection pins is added on the net, and a wiring cell adding function of connecting the output pin and the input pin via the float wiring cell is provided. A placement and routing program characterized by having.
前記配線セル追加機能は、
前記ネット上に分岐点が存在しない場合は、2つの前記接続ピンを持った前記フロート配線セルを前記出力ピンと入力ピンの間に接続し、
前記ネット上に分岐点が存在する場合は、2つの前記接続ピンを持った前記フロート配線セルを前記回路セルの出力ピンまたは入力ピンと前記分岐点との間に接続することを特徴とする請求項1に記載の配置配線プログラム。
The wiring cell addition function,
If there is no branch point on the net, connect the float wiring cell having the two connection pins between the output pin and the input pin,
If a branch point exists on the net, the float wiring cell having the two connection pins is connected between an output pin or an input pin of the circuit cell and the branch point. 2. The placement and routing program according to 1.
前記配線セル追加機能は、
前記ネット上に分岐点が存在しない場合は、2つの前記接続ピンを持った前記フロート配線セルを前記出力ピンと入力ピンの間に接続し、
前記ネット上に分岐点が存在する場合は、その分岐点に接続されている前記ネットの数と同数の前記接続ピンを有する前記フロート配線セルを前記出力ピンと入力ピンの間に接続することを特徴とする請求項1に記載の配置配線プログラム。
The wiring cell addition function,
If there is no branch point on the net, connect the float wiring cell having the two connection pins between the output pin and the input pin,
When a branch point exists on the net, the float wiring cell having the same number of the connection pins as the number of the nets connected to the branch point is connected between the output pin and the input pin. 2. The placement and routing program according to claim 1, wherein:
あらかじめ定められた評価関数が極小となるように、前記ネットに追加された前記フロート配線セルを配置する配線セル配置機能をさらに有することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の配置配線プログラム。4. A wiring cell arranging function for arranging the floating wiring cells added to the net such that a predetermined evaluation function is minimized. Placement and routing program described in. 前記フロート配線セルは、
前記内部ネットが割り当てられる配線層の種類と、
前記内部ネットがレイアウト化されるときの配線の幅と配線の長さと、
前記接続ピンがレイアウト化されるときのビアコンタクトの種類と形状とを備えたレイアウト情報を有することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の配置配線プログラム。
The float wiring cell,
A type of a wiring layer to which the internal net is assigned;
Wiring width and wiring length when the internal net is laid out,
5. The storage medium according to claim 1, further comprising layout information including types and shapes of via contacts when the connection pins are laid out. 6.
前記フロート配線セルは、低抵抗配線層を前記内部ネットに割り当てる前記レイアウト情報を有することを特徴とする請求項5に記載の配置配線プログラム。6. The storage medium according to claim 5, wherein the float wiring cell has the layout information for allocating a low-resistance wiring layer to the internal net. 前記フロート配線セルは、電源主幹線の配線層を除く最上層の配線層を前記内部ネットに割り当てる前記レイアウト情報を有することを特徴とする請求項5に記載の配置配線プログラム。6. The storage medium according to claim 5, wherein the float wiring cell has the layout information for allocating an uppermost wiring layer excluding a wiring layer of a power supply main line to the internal net. 入出力ピンを備えチップ上に配置される回路セルのレイアウトデータをあらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従って生成する配置配線プログラムであって、
ひとつの接続ピンを有するフロート配線セルを前記回路セルの入出力ピンに対応して追加し、前記回路セルの入出力ピンと前記フロート配線セルの前記接続ピンとの間をネットで接続する機能を有することを特徴とする配置配線プログラム。
A placement and routing program for generating layout data of circuit cells arranged on a chip having input / output pins according to a predetermined layout design rule,
A function of adding a float wiring cell having one connection pin corresponding to the input / output pin of the circuit cell and connecting the input / output pin of the circuit cell and the connection pin of the float wiring cell with a net. A placement and routing program characterized by the following.
前記回路セルと前記フロート配線セルと前記ネットとを備えたネットリストを生成し、このネットリストに基づいて、あらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従ってレイアウトデータを生成する機能をさらに有することを特徴とする請求項8に記載の配置配線プログラム。A netlist including the circuit cell, the float wiring cell, and the net; and a function of generating layout data based on the netlist in accordance with a predetermined layout design rule. A placement and routing program according to claim 8. あらかじめ定められた評価関数が極小となるように、前記回路セルおよび前記フロート配線セルを配置する機能をさらに有することを特徴とする請求項8または請求項9に記載の配置配線プログラム。10. The placement and routing program according to claim 8, further comprising a function of arranging the circuit cells and the float wiring cells so that a predetermined evaluation function is minimized. 前記フロート配線セルは、
前記接続ピンがレイアウト化されるときのビアコンタクトの種類と形状と、
そのビアコンタクト上に形成する導電性のパターンに割り当てる配線層の種類と形状とを備えたレイアウト情報を有することを特徴とする請求項8乃至請求項10のいずれか1項に記載の配置配線プログラム。
The float wiring cell,
Types and shapes of via contacts when the connection pins are laid out,
11. The storage medium according to claim 8, further comprising layout information including a type and a shape of a wiring layer to be allocated to a conductive pattern formed on the via contact. .
前記フロート配線セルを追加した更新ネットリストを前記レイアウト情報に従って回路図イメージとして表示する機能と、
入力されたデータに基づいて前記レイアウト情報を修正する機能と、
その修正された前記レイアウト情報に従って前記更新ネットリストを回路図イメージとして再表示する機能とを有することを特徴とする請求項5または請求項6または請求項7または請求項11に記載の配置配線プログラム。
A function of displaying an updated netlist to which the float wiring cell has been added as a circuit diagram image according to the layout information;
A function of correcting the layout information based on the input data;
12. The program according to claim 5, further comprising: a function of redisplaying the updated netlist as a circuit diagram image in accordance with the corrected layout information. .
仕様に基づいてシステム設計および回路設計を行い、ネットリストを作成する論理設計工程と、
入出力ピンを備え前記ネットリストに従ってチップ上に配置される複数の回路セルのレイアウトデータ、および、前記複数の回路セル間の出力ピンと入力ピンの間を前記ネットリストに従って接続したネットのレイアウトデータを、あらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従って生成するレイアウト設計工程と、
前記レイアウトデータを用いて、ウエハ上に回路素子と配線を形成するチップ製造工程とを備え、
前記レイアウト設計工程は、
複数の接続ピンと、これら接続ピン間を接続する内部ネットとを有するフロート配線セルを前記ネット上に追加し、このフロート配線セルを介して前記出力ピンと入力ピンの間を接続する配線セル追加工程をさらに有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A logic design process for performing system design and circuit design based on specifications and creating a netlist;
Layout data of a plurality of circuit cells having input / output pins and arranged on a chip according to the netlist, and layout data of a net connecting output pins and input pins between the plurality of circuit cells according to the netlist. , A layout design process for generating according to a predetermined layout design rule,
Using the layout data, a chip manufacturing step of forming circuit elements and wiring on the wafer,
The layout design process includes:
A wiring cell adding step of adding a floating wiring cell having a plurality of connection pins and an internal net connecting the connection pins to the net, and connecting the output pin and the input pin via the float wiring cell; A method for manufacturing a semiconductor device, further comprising:
前記配線セル追加工程は、
前記ネット上に分岐点が存在しない場合は、2つの前記接続ピンを持った前記フロート配線セルを前記出力ピンと入力ピンの間に接続し、
前記ネット上に分岐点が存在する場合は、2つの前記接続ピンを持った前記フロート配線セルを前記回路セルの出力ピンまたは入力ピンと前記分岐点との間に接続することを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
The wiring cell adding step,
If there is no branch point on the net, connect the float wiring cell having the two connection pins between the output pin and the input pin,
If a branch point exists on the net, the float wiring cell having the two connection pins is connected between an output pin or an input pin of the circuit cell and the branch point. 14. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 13.
前記配線セル追加工程は、
前記ネット上に分岐点が存在しない場合は、2つの前記接続ピンを持った前記フロート配線セルを前記出力ピンと入力ピンの間に接続し、
前記ネット上に分岐点が存在する場合は、その分岐点に接続されている前記ネットの数と同数の前記接続ピンを有する前記フロート配線セルを前記出力ピンと入力ピンの間に接続することを特徴とする請求項13に記載の半導体装置の製造方法。
The wiring cell adding step,
If there is no branch point on the net, connect the float wiring cell having the two connection pins between the output pin and the input pin,
When a branch point exists on the net, the float wiring cell having the same number of the connection pins as the number of the nets connected to the branch point is connected between the output pin and the input pin. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 13, wherein
前記レイアウト設計工程は、
あらかじめ定められた評価関数が極小となるように、前記ネットに追加された前記フロート配線セルを配置する配線セル配置工程をさらに有することを特徴とする請求項13乃至請求項15のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
The layout design process includes:
16. The wiring cell arranging step of arranging the floating wiring cell added to the net such that a predetermined evaluation function is minimized. 13. The method for manufacturing a semiconductor device according to item 5.
前記フロート配線セルは、
前記内部ネットが割り当てられる配線層の種類と、
前記内部ネットがレイアウト化されるときの配線の幅と配線の長さと、
前記接続ピンがレイアウト化されるときのビアコンタクトの種類と形状とを備えたレイアウト情報を有することを特徴とする請求項13乃至請求項16のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
The float wiring cell,
A type of a wiring layer to which the internal net is assigned;
Wiring width and wiring length when the internal net is laid out,
17. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 13, further comprising layout information including a type and a shape of a via contact when the connection pin is laid out.
前記フロート配線セルは、低抵抗配線層を前記内部ネットに割り当てる前記レイアウト情報を有することを特徴とする請求項17に記載の半導体装置の製造方法。18. The method according to claim 17, wherein the float wiring cell has the layout information for allocating a low-resistance wiring layer to the internal net. 前記フロート配線セルは、電源主幹線の配線層を除く最上層の配線層を前記内部ネットに割り当てる前記レイアウト情報を有することを特徴とする請求項17に記載の半導体装置の製造方法。18. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 17, wherein the float wiring cell has the layout information for allocating an uppermost wiring layer excluding a wiring layer of a power supply main line to the internal net. 入出力ピンを備えチップ上に配置される回路セルのレイアウトデータをあらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従って生成するレイアウト設計工程と、
前記レイアウトデータを用いてウエハ上に回路素子と配線を形成するチップ製造工程とを備え、
前記レイアウト設計工程は、
ひとつの接続ピンを有するフロート配線セルをチップ上に追加し、前記回路セルの入出力ピンと前記接続ピンとをネットで接続する配線セル追加工程をさらに有することを特徴とする半導体装置の製造方法。
A layout design step of generating layout data of circuit cells arranged on a chip having input / output pins according to a predetermined layout design rule;
A chip manufacturing step of forming circuit elements and wiring on a wafer using the layout data,
The layout design process includes:
A method of manufacturing a semiconductor device, further comprising a wiring cell adding step of adding a floating wiring cell having one connection pin on a chip and connecting an input / output pin of the circuit cell and the connection pin by a net.
前記レイアウト設計工程は、
前記回路セルと前記フロート配線セルと前記ネットとを備えたネットリストを生成し、このネットリストに基づいて、あらかじめ定められたレイアウト設計ルールに従ってレイアウトデータを生成する詳細配線工程をさらに有することを特徴とする請求項20に記載の半導体装置の製造方法。
The layout design process includes:
The method further includes a detailed wiring step of generating a netlist including the circuit cell, the float wiring cell, and the net, and generating layout data based on the netlist in accordance with a predetermined layout design rule. The method for manufacturing a semiconductor device according to claim 20, wherein
前記レイアウト設計工程は、
あらかじめ定められた評価関数が極小となるように、前記回路セルおよび前記フロート配線セルを配置する配線セル配置工程をさらに有することを特徴とする請求項20または請求項21に記載の半導体装置の製造方法。
The layout design process includes:
22. The semiconductor device according to claim 20, further comprising a wiring cell arranging step of arranging the circuit cell and the floating wiring cell such that a predetermined evaluation function is minimized. Method.
前記フロート配線セルは、
前記接続ピンがレイアウト化されるときのビアコンタクトの種類と形状と、
そのビアコンタクト上に形成する導電性のパターンに割り当てる配線層の種類と形状とを備えたレイアウト情報を有することを特徴とする請求項20乃至請求項22のいずれか1項に記載の半導体装置の製造方法。
The float wiring cell,
Types and shapes of via contacts when the connection pins are laid out,
23. The semiconductor device according to claim 20, further comprising layout information including a type and a shape of a wiring layer allocated to a conductive pattern formed on the via contact. Production method.
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JP2006013052A (en) * 2004-06-24 2006-01-12 Ricoh Co Ltd Semiconductor device, method for manufacturing same, and method for designing same
JP2007049091A (en) * 2005-08-12 2007-02-22 Ricoh Co Ltd Semiconductor device and method for manufacturing semiconductor device

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