JP2004193385A - 半導体素子のレイアウト設計装置、レイアウト設計方法及びレイアウト設計プログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】パワートランジスタのレイアウト作業の負担を軽減できるレイアウト設計方法を提供する。
【解決手段】パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程S200と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程S202と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程S204とを含むレイアウト設計方法によって上記課題を解決できる。
【選択図】 図2
【解決手段】パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程S200と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程S202と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程S204とを含むレイアウト設計方法によって上記課題を解決できる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタのレイアウト及び配線を行うために用いられるレイアウト設計装置、レイアウト設計方法及びレイアウト設計プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
トランジスタのレイアウト設計において、同一の特性を有するトランジスタ要素を並列に配置することによって所望の電流出力を有するトランジスタを構成することが多い。特に、大電力を取り扱うパワートランジスタにおいては、並列配置されるトランジスタ要素の個数は莫大なものとなる。
【0003】
一般的なパワートランジスタのレイアウト設計作業では、図8のように、必要なパワートランジスタの特性からゲート長と全ゲート幅が定められ(ステップS100)、デザインルールに基づいてトランジスタ要素のゲート幅が定められ(S102)、トランジスタ要素の電極やドーピング領域の形状、サイズ及び配置の基本構成が決定される(S104)。続いて、複数個のトランジスタ要素を配置して、集積回路の全体レイアウトに沿うようにパワーTr下地セルのレイアウト及び第1層の配線を行い(S106)、パワーTr下地セルのレイアウトに合わせて第2層、第3層・・・と多層配線を行い(S108)、それらの配線間を接続するスルーホールのレイアウトを行う(S110)。
【0004】
このとき、レイアウト設計作業の負担を軽減するために、多層配線間のスルーホールの数を自動的に調整する自動レイアウト装置等が開発されている。(例えば、特許第2785861号)。
【0005】
【特許文献1】
特許第2785861号
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、トランジスタの要求特性を満たし、集積回路全体のレイアウトからの要求に合うレイアウトを行うために、多数のトランジスタ要素を試行錯誤によって配置及び配線してレイアウトを行っている。従って、レイアウト設計者の作業が煩雑かつ長時間に及び、作業効率が悪い。
【0007】
さらに、レイアウト設計を行った後に、トランジスタが要求特性を満たすか否かを判断し、もし要求特性が満たされない場合には再度レイアウト設計を行う必要があるため、特に膨大な数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計の作業負担が大きい。
【0008】
また、無数のスルーホールの配置を手作業で行うために作業が煩雑となるうえに、エレクトロマイグレーションによる断線が生じず出力電流に合ったスルーホールのレイアウトを行うことが困難であった。
【0009】
また、トランジスタの出力電流が要求特性を満たしているか、各配線やスルーホールが出力電流と合っているのか、最終的にレイアウトされたパワートランジスタのオン抵抗が十分であるか、を容易に判断することができない。
【0010】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑みて、上記課題を少なくとも1つ解決すべく、トランジスタ要素を含むトランジスタのレイアウト作業の負担を軽減することができるレイアウト設計装置、レイアウト設計方法及びレイアウト設計プログラムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計方法であって、パワートランジスタの要求特性を取得する工程と、トランジスタ要素の構成を取得する工程と、トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【0012】
より具体的には、パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含むものとしても良い。
【0013】
同様に、バイポーラトランジスタについてもトランジスタ要素の配列が要求特性を満たす場合にレイアウトを行うものとすることができる。
【0014】
また、上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計方法であって、トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する工程と、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【0015】
さらに、上記レイアウト設計方法において、デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出することが好適である。
【0016】
上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計装置であって、パワートランジスタの要求特性を取得する手段と、トランジスタ要素の構成を取得する手段と、トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う手段と、を含むことを特徴とする。
【0017】
より具体的には、パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する手段と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する手段と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う手段と、を含むものとしても良い。
【0018】
同様に、バイポーラトランジスタについてもトランジスタ要素の配列が要求特性を満たす場合にレイアウトを行うものとすることができる。
【0019】
また、上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計装置であって、トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する手段と、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う手段と、を含むことを特徴とする。
【0020】
さらに、上記レイアウト設計装置において、デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出することも好適である。
【0021】
上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計プログラムであって、コンピュータに、パワートランジスタの要求特性を取得する工程と、トランジスタ要素の構成を取得する工程と、トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含む処理を実行させることを特徴とする。
【0022】
より具体的には、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計プログラムであって、コンピュータに、パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含む処理を実行させるものとしても良い。
【0023】
同様に、バイポーラトランジスタについてもトランジスタ要素の配列が要求特性を満たす場合にレイアウトを行うものとすることができる。
【0024】
また、上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計プログラムであって、コンピュータに、トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する工程と、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う工程と、を含む処理を実行させることを特徴とする。
【0025】
さらに、上記レイアウト設計プログラムにおいて、コンピュータに、デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出させることも好適である。
【0026】
ここで、パワートランジスタの特性は広い意味を含み、例えば、電界効果型トランジスタのオン抵抗、ゲート−ソース間の電圧、ゲート幅、ゲート長、最大出力電流、相互コンダクタンスやバイポーラトランジスタの飽和電圧、ベース電流、エミッタ面積、エミッタセル幅、最大出力電流、hfe等を含む。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態におけるレイアウト設計装置は、図1のように、制御部10、入力部12、出力部14、記憶部16及びバス18から基本的に構成される。制御部10、入力部12、出力部14及び記憶部16は、バス18を介して、情報伝達可能に接続される。
【0028】
また、レイアウト設計装置は、インターフェース部20を含むことも好適である。インターフェース部20を介して、外部のネットワークと情報伝達可能に接続することによって、レイアウト設計に必要なパラメータ等のデータを装置外部から受け取り、又は、レイアウト設計で得られた結果を装置外部のコンピュータに出力することができる。
【0029】
制御部10は、記憶部16に保持されているレイアウト設計プログラムを実行することによって、入力部12又はインターフェース部20からレイアウト設計のためのパラメータを取得し、パワートランジスタのレイアウト設計の処理を行う。
【0030】
入力部12は、レイアウト設計に必要なパラメータ値の入力に用いられる。入力されたデータは、バス18を介して、制御部10又は記憶部16に転送される。入力部12としては、例えば、キーボード等の文字入力装置やマウス、ライトペン、トラックボール等のポインティングデバイスを適宜選択して用いることができる。
【0031】
出力部14は、レイアウト結果や入力部12から取得したパラメータ等を表示する。出力部14としては、例えば、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置を適宜選択して用いることができる。
【0032】
記憶部16は、制御部10で実行されるレイアウト設計プログラムや入力部12から入力されたパラメータ値を格納及び保持するために用いられる。記憶部16の記憶内容は、制御部10によって適宜参照することができる。記憶部16としては、例えば、半導体メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク、光磁気ディスク又は磁気テープ等を適宜選択して用いることができる。
【0033】
以下、本実施の形態におけるレイアウト設計方法を、図2のフローチャートを参照して、詳細に説明する。レイアウト設計方法は、コンピュータで実行可能なプログラムに変換されて記憶部16に格納及び保持され、制御部10によって読み出されて実行される。
【0034】
なお、ここではパワートランジスタとして電界効果型トランジスタ(MOSFET)を例として説明を行うが、バイポーラトランジスタ等の他のトランジスタにおいても同様に処理することができる。
【0035】
1.パワーTr下地セルの生成処理
ステップS200では、制御部10は、レイアウト設計の対象となるパワートランジスタに必要とされる特性に基づいてゲート長Lと全ゲート幅Wtを取得する。ゲート長L及び全ゲート幅Wtは、レイアウト設計者が入力部12を用いて直接入力しても良いし、パワートランジスタのタイプ等の入力に基づいて予め準備されたデータベース等から読み込んでも良い。
【0036】
ステップS202では、制御部10は、パワートランジスタの構成要素であるトランジスタ要素のゲート幅Wを取得する。ゲート幅Wは、レイアウト設計者が入力部12を用いて入力しても良いし、予め定められたデザインルールに基づいて算出しても良い。
【0037】
ステップS204では、取得されたゲート長L、全ゲート幅Wt及びゲート幅Wに基づいて、トランジスタ要素を配列したパワーTr下地セルの生成及び第1層の配線パターンの生成を行う。
【0038】
制御部10は、図3に示す入力画面500を出力部14に表示させ、レイアウト設計者にトランジスタ要素の配列の列数Nc、行数Nr及び第1層の配線幅Wm1の入力を促す。レイアウト設計者は、入力部12を用いて列数Nc、行数Nr及び配線幅Wm1を入力する。制御部10は、列数Nc、行数Nr及びゲート幅Wの積を求めて算出ゲート幅Wcalとして入力画面500上に表示する。
【0039】
また、各列の行数及び配線幅を異なるものとしたい場合には、入力画面500の設定ボタン30を“OFF”にすると、制御部10は、図4に示す入力画面502を出力部14に表示させ、レイアウト設計者に列数Ncの入力を促す。レイアウト設計者が列数Ncを入力すると、制御部10は、図5のように、その列数Ncに応じてそれぞれの列毎の行数Nr1,Nr2,Nr3・・・及び配線幅Wm11,Wm12,Wm13,Wm14・・・の入力画面504を出力部14に表示させ、各値の入力を促す。レイアウト設計者は、入力部12を用いて各行数Nr1・・・及び配線幅Wm11,Wm12・・・を入力する。制御部10は、各行数Nr1・・・の総和と列数Nc及びゲート幅Wの積を求めて算出ゲート幅Wcalとして入力画面504上に表示する。
【0040】
レイアウト設計者は、算出ゲート幅Wcalと全ゲート幅Wtとを比較検討して妥当と判断すれば、ポインティングデバイス等を用いて確認ボタン32をクリックして確認行為を行う。制御部10は、レイアウト設計者からの確認を受けて、デザインルール、ゲート幅W及びゲート長Lからトランジスタ要素40の構成を求め、さらに列数Nc、行数Nr(又は、Nr1・・・)及び配線幅Wm1(又は、Wm11・・・)に基づいてトランジスタ要素40の配置及び第1層目の配線パターン44の生成を行って、図4の条件に従えば図6(a)のようにパワーTr下地セル42のレイアウトを自動生成する。また、図3の条件に従えば、図6(b)のように行方向に一定の要素が配置されたレイアウトを生成する。
【0041】
また、レイアウト設計者に確認を求める代わりに、算出ゲート幅Wcalと全ゲート幅Wtとを比較して設定値の妥当性を判定しても良い。すなわち、(算出ゲート幅Wcal−全ゲート幅Wt)/全ゲート幅Wtを算出して、その値が予め定めた基準範囲内にあるか否かで判断することができる。例えば、基準範囲が±10%以内のときには、−0.1≦(算出ゲート幅Wcal−全ゲート幅Wt)/全ゲート幅Wt≦0.1であればパワーTr下地セル42のレイアウトを自動生成する。また、基準範囲を満たさない場合には、出力部14にエラー表示をさせて、再入力を促しても良い。
【0042】
また、パワートランジスタが動作時に使用するゲート−ソース間電圧Vgsを予め取得しておくことによって、最大電流値Imax及びオン抵抗Ronの要求特性を満たすパワートランジスタのレイアウトを行うことも可能である。
【0043】
ステップS206では、制御部10は、生成されたパワーTr下地セル42を出力部14に表示させ、レイアウト設計者の確認を促す。レイアウト設計者が、パワーTr下地セル42が妥当なものであると確認入力した場合にはステップS208へ処理を移行し、パワーTr下地セル42が妥当なものでないと確認入力した場合にはステップS200へ処理を戻す。
【0044】
ここでは、MOSFETを例に説明を行ったが、バイポーラトランジスタ等の他種類の半導体素子においても構成要素の配列が要求特性を満たすか否かを判定することができる。
【0045】
以上のように、レイアウト設計者に対してトランジスタ要素の列数、行数及び配線幅の入力を求めることによって、パワーTr下地セルのゲート幅の妥当性を判断したうえでパワーTr下地セルのレイアウトを自動的に行うことができる。
【0046】
その結果、試行錯誤によるレイアウト図の作成負担を軽減でき、集積回路の全体レイアウトに合ったブロックセルのレイアウトを行うことができる。
【0047】
2.多層配線及びスルーホールの生成処理
例えば図4の条件が選択された場合、ステップS208では、制御部10は、図4の条件で生成されたパワーTr下地セルを入力画面502として出力部14に表示させ、レイアウト設計者に図7のように第2層目以降の配線パターンの入力を促す。レイアウト設計者は、ポインティングデバイス等の入力部12を用いて、第2層目以降の配線パターン46の座標データを入力する。
【0048】
ここで、既存の自動配線ツールを用いて、生成されたパワーTr下地セルの座標データに基づき第2層目以降の配線パターン46を自動生成させても良い。
【0049】
ステップS210では、第2層目以降の配線パターン46の入力を受けて、制御部10は、デザインルールに基づいて各層間を接続するスルーホールの個数の設定及び配置を行う。
【0050】
具体的には、互いに接続される配線に繋がるトランジスタ要素の個数を調査し、各配線に流れる総電流値Itを求める。次に、エレクトロマイグレーションによる配線寿命を示す数式(1)を用いて、集積回路に必要とされる配線寿命を満たすように、各スルーホールに許容される最大電流密度jmaxを計算する。各層間を繋ぐスルーホールの総断面積Stは、総電流値It/最大電流密度jmax以上となるように定める。
【0051】
【数1】
t0.1:配線寿命(任意の温度での累積故障確率が0.1%の時間)
A:定数
j:スルーホールの電流密度(A/cm2)
Q:活性化エネルギー(eV)
k:ボルツマン定数
T:温度(K)
【0052】
一方、各スルーホールの断面積Sはデザインルールに基づいて定めることができるので、必要なスルーホールの総数nは総断面積St/断面積Sによって算出できる。スルーホールの総数nが算出されると、下部配線に繋がるトランジスタ要素の個数に比例するようにスルーホールを配置する。
【0053】
例えば、トランジスタ要素1個の出力電流が0.1Aであり、第1層の配線によって10個のパワートランジスタが並列に接続され、さらに第2層の配線によって3つの第1層の配線が並列接続されている場合を想定すると、第2層の配線には総電流値It=3Aの電流が流れ、数式(1)より最大電流密度jmax=105A/cm2であることから、スルーホールの総断面積Stは3×10−5cm2となる。デザインルールから各スルーホールの断面積Sが10μm2であるとすると、スルーホールの総数は300個となり、各ドレイン、ソースの第1層の配線毎に150個のスルーホールを配置すれば良い。
【0054】
以上の処理を第1層目と第2層目、第2層目と第3層目・・・と繰り返すことにより、多層配線間のスルーホールのレイアウトを行う。
【0055】
ステップS212では、制御部10は、スルーホールがレイアウトされたパワーTr下地セルを出力部14に表示させ、レイアウト設計者の確認を促す。レイアウト設計者が、各層の配線パターンやスルーホールのレイアウトが妥当なものであると確認入力した場合にはステップS214へ処理を移行し、配線やレイアウトが妥当なものでないと確認入力した場合にはステップS204へ処理を戻す。
【0056】
以上のように、多層配線の第2層目以降の配線パターンの座標データを入力するだけで、エレクトロマイグレーションに対する要求を満たしたスルーホールのレイアウトを自動で行うことができる。非常に個数の多いスルーホールのレイアウトを自動的に行うことで、レイアウト設計者の作業負担を軽減することができる。
【0057】
3.全体レイアウトの評価及び判定処理
ステップS214では、制御部10は、各層の配線に繋がるトランジスタ要素の数を抽出して、各層の配線及び各層間のスルーホールに流れる最大電流値を算出する。さらに、各層の配線及びスルーホールを流れる最大電流値を予め取得しておいた目標電流値と比較し、各層全ての配線及びスルーホールの最大電流値が目標電流値以下である場合にはステップS204へ処理を移行し、少なくとも1つでも目標電流値以下である場合にはステップS200へ処理を戻す。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、同一特性を有する複数のトランジスタ要素を含む素子のレイアウト作業の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるレイアウト設計装置の構成のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるレイアウト設計方法のフローチャートを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態における第1の入力画面を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態における第2の入力画面を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態における第3の入力画面を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるパワーTr下地セルのレイアウト例を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態における多層配線パターンの入力画面を示す図である。
【図8】パワートランジスタのレイアウト設計のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
10 制御部、12 入力部、14 出力部、16 記憶部、18 バス、20 インターフェース部、22 ネットワーク、30 設定ボタン、32 確認ボタン、40 トランジスタ要素、42 パワーTr下地セル、44 第1層目の配線パターン、46 第2層目以降の配線パターン、500,502,504入力画面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、パワートランジスタのレイアウト及び配線を行うために用いられるレイアウト設計装置、レイアウト設計方法及びレイアウト設計プログラムに関する。
【0002】
【従来の技術】
トランジスタのレイアウト設計において、同一の特性を有するトランジスタ要素を並列に配置することによって所望の電流出力を有するトランジスタを構成することが多い。特に、大電力を取り扱うパワートランジスタにおいては、並列配置されるトランジスタ要素の個数は莫大なものとなる。
【0003】
一般的なパワートランジスタのレイアウト設計作業では、図8のように、必要なパワートランジスタの特性からゲート長と全ゲート幅が定められ(ステップS100)、デザインルールに基づいてトランジスタ要素のゲート幅が定められ(S102)、トランジスタ要素の電極やドーピング領域の形状、サイズ及び配置の基本構成が決定される(S104)。続いて、複数個のトランジスタ要素を配置して、集積回路の全体レイアウトに沿うようにパワーTr下地セルのレイアウト及び第1層の配線を行い(S106)、パワーTr下地セルのレイアウトに合わせて第2層、第3層・・・と多層配線を行い(S108)、それらの配線間を接続するスルーホールのレイアウトを行う(S110)。
【0004】
このとき、レイアウト設計作業の負担を軽減するために、多層配線間のスルーホールの数を自動的に調整する自動レイアウト装置等が開発されている。(例えば、特許第2785861号)。
【0005】
【特許文献1】
特許第2785861号
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術においては、トランジスタの要求特性を満たし、集積回路全体のレイアウトからの要求に合うレイアウトを行うために、多数のトランジスタ要素を試行錯誤によって配置及び配線してレイアウトを行っている。従って、レイアウト設計者の作業が煩雑かつ長時間に及び、作業効率が悪い。
【0007】
さらに、レイアウト設計を行った後に、トランジスタが要求特性を満たすか否かを判断し、もし要求特性が満たされない場合には再度レイアウト設計を行う必要があるため、特に膨大な数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計の作業負担が大きい。
【0008】
また、無数のスルーホールの配置を手作業で行うために作業が煩雑となるうえに、エレクトロマイグレーションによる断線が生じず出力電流に合ったスルーホールのレイアウトを行うことが困難であった。
【0009】
また、トランジスタの出力電流が要求特性を満たしているか、各配線やスルーホールが出力電流と合っているのか、最終的にレイアウトされたパワートランジスタのオン抵抗が十分であるか、を容易に判断することができない。
【0010】
本発明は、上記従来技術の問題を鑑みて、上記課題を少なくとも1つ解決すべく、トランジスタ要素を含むトランジスタのレイアウト作業の負担を軽減することができるレイアウト設計装置、レイアウト設計方法及びレイアウト設計プログラムを提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計方法であって、パワートランジスタの要求特性を取得する工程と、トランジスタ要素の構成を取得する工程と、トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【0012】
より具体的には、パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含むものとしても良い。
【0013】
同様に、バイポーラトランジスタについてもトランジスタ要素の配列が要求特性を満たす場合にレイアウトを行うものとすることができる。
【0014】
また、上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計方法であって、トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する工程と、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う工程と、を含むことを特徴とする。
【0015】
さらに、上記レイアウト設計方法において、デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出することが好適である。
【0016】
上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計装置であって、パワートランジスタの要求特性を取得する手段と、トランジスタ要素の構成を取得する手段と、トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う手段と、を含むことを特徴とする。
【0017】
より具体的には、パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する手段と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する手段と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う手段と、を含むものとしても良い。
【0018】
同様に、バイポーラトランジスタについてもトランジスタ要素の配列が要求特性を満たす場合にレイアウトを行うものとすることができる。
【0019】
また、上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計装置であって、トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する手段と、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う手段と、を含むことを特徴とする。
【0020】
さらに、上記レイアウト設計装置において、デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出することも好適である。
【0021】
上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計プログラムであって、コンピュータに、パワートランジスタの要求特性を取得する工程と、トランジスタ要素の構成を取得する工程と、トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含む処理を実行させることを特徴とする。
【0022】
より具体的には、複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計プログラムであって、コンピュータに、パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程と、トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程と、トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、を含む処理を実行させるものとしても良い。
【0023】
同様に、バイポーラトランジスタについてもトランジスタ要素の配列が要求特性を満たす場合にレイアウトを行うものとすることができる。
【0024】
また、上記課題を解決するための本発明は、複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計プログラムであって、コンピュータに、トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する工程と、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う工程と、を含む処理を実行させることを特徴とする。
【0025】
さらに、上記レイアウト設計プログラムにおいて、コンピュータに、デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出させることも好適である。
【0026】
ここで、パワートランジスタの特性は広い意味を含み、例えば、電界効果型トランジスタのオン抵抗、ゲート−ソース間の電圧、ゲート幅、ゲート長、最大出力電流、相互コンダクタンスやバイポーラトランジスタの飽和電圧、ベース電流、エミッタ面積、エミッタセル幅、最大出力電流、hfe等を含む。
【0027】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態におけるレイアウト設計装置は、図1のように、制御部10、入力部12、出力部14、記憶部16及びバス18から基本的に構成される。制御部10、入力部12、出力部14及び記憶部16は、バス18を介して、情報伝達可能に接続される。
【0028】
また、レイアウト設計装置は、インターフェース部20を含むことも好適である。インターフェース部20を介して、外部のネットワークと情報伝達可能に接続することによって、レイアウト設計に必要なパラメータ等のデータを装置外部から受け取り、又は、レイアウト設計で得られた結果を装置外部のコンピュータに出力することができる。
【0029】
制御部10は、記憶部16に保持されているレイアウト設計プログラムを実行することによって、入力部12又はインターフェース部20からレイアウト設計のためのパラメータを取得し、パワートランジスタのレイアウト設計の処理を行う。
【0030】
入力部12は、レイアウト設計に必要なパラメータ値の入力に用いられる。入力されたデータは、バス18を介して、制御部10又は記憶部16に転送される。入力部12としては、例えば、キーボード等の文字入力装置やマウス、ライトペン、トラックボール等のポインティングデバイスを適宜選択して用いることができる。
【0031】
出力部14は、レイアウト結果や入力部12から取得したパラメータ等を表示する。出力部14としては、例えば、ディスプレイ、プリンタ等の出力装置を適宜選択して用いることができる。
【0032】
記憶部16は、制御部10で実行されるレイアウト設計プログラムや入力部12から入力されたパラメータ値を格納及び保持するために用いられる。記憶部16の記憶内容は、制御部10によって適宜参照することができる。記憶部16としては、例えば、半導体メモリ、ハードディスク、フレキシブルディスク、光磁気ディスク又は磁気テープ等を適宜選択して用いることができる。
【0033】
以下、本実施の形態におけるレイアウト設計方法を、図2のフローチャートを参照して、詳細に説明する。レイアウト設計方法は、コンピュータで実行可能なプログラムに変換されて記憶部16に格納及び保持され、制御部10によって読み出されて実行される。
【0034】
なお、ここではパワートランジスタとして電界効果型トランジスタ(MOSFET)を例として説明を行うが、バイポーラトランジスタ等の他のトランジスタにおいても同様に処理することができる。
【0035】
1.パワーTr下地セルの生成処理
ステップS200では、制御部10は、レイアウト設計の対象となるパワートランジスタに必要とされる特性に基づいてゲート長Lと全ゲート幅Wtを取得する。ゲート長L及び全ゲート幅Wtは、レイアウト設計者が入力部12を用いて直接入力しても良いし、パワートランジスタのタイプ等の入力に基づいて予め準備されたデータベース等から読み込んでも良い。
【0036】
ステップS202では、制御部10は、パワートランジスタの構成要素であるトランジスタ要素のゲート幅Wを取得する。ゲート幅Wは、レイアウト設計者が入力部12を用いて入力しても良いし、予め定められたデザインルールに基づいて算出しても良い。
【0037】
ステップS204では、取得されたゲート長L、全ゲート幅Wt及びゲート幅Wに基づいて、トランジスタ要素を配列したパワーTr下地セルの生成及び第1層の配線パターンの生成を行う。
【0038】
制御部10は、図3に示す入力画面500を出力部14に表示させ、レイアウト設計者にトランジスタ要素の配列の列数Nc、行数Nr及び第1層の配線幅Wm1の入力を促す。レイアウト設計者は、入力部12を用いて列数Nc、行数Nr及び配線幅Wm1を入力する。制御部10は、列数Nc、行数Nr及びゲート幅Wの積を求めて算出ゲート幅Wcalとして入力画面500上に表示する。
【0039】
また、各列の行数及び配線幅を異なるものとしたい場合には、入力画面500の設定ボタン30を“OFF”にすると、制御部10は、図4に示す入力画面502を出力部14に表示させ、レイアウト設計者に列数Ncの入力を促す。レイアウト設計者が列数Ncを入力すると、制御部10は、図5のように、その列数Ncに応じてそれぞれの列毎の行数Nr1,Nr2,Nr3・・・及び配線幅Wm11,Wm12,Wm13,Wm14・・・の入力画面504を出力部14に表示させ、各値の入力を促す。レイアウト設計者は、入力部12を用いて各行数Nr1・・・及び配線幅Wm11,Wm12・・・を入力する。制御部10は、各行数Nr1・・・の総和と列数Nc及びゲート幅Wの積を求めて算出ゲート幅Wcalとして入力画面504上に表示する。
【0040】
レイアウト設計者は、算出ゲート幅Wcalと全ゲート幅Wtとを比較検討して妥当と判断すれば、ポインティングデバイス等を用いて確認ボタン32をクリックして確認行為を行う。制御部10は、レイアウト設計者からの確認を受けて、デザインルール、ゲート幅W及びゲート長Lからトランジスタ要素40の構成を求め、さらに列数Nc、行数Nr(又は、Nr1・・・)及び配線幅Wm1(又は、Wm11・・・)に基づいてトランジスタ要素40の配置及び第1層目の配線パターン44の生成を行って、図4の条件に従えば図6(a)のようにパワーTr下地セル42のレイアウトを自動生成する。また、図3の条件に従えば、図6(b)のように行方向に一定の要素が配置されたレイアウトを生成する。
【0041】
また、レイアウト設計者に確認を求める代わりに、算出ゲート幅Wcalと全ゲート幅Wtとを比較して設定値の妥当性を判定しても良い。すなわち、(算出ゲート幅Wcal−全ゲート幅Wt)/全ゲート幅Wtを算出して、その値が予め定めた基準範囲内にあるか否かで判断することができる。例えば、基準範囲が±10%以内のときには、−0.1≦(算出ゲート幅Wcal−全ゲート幅Wt)/全ゲート幅Wt≦0.1であればパワーTr下地セル42のレイアウトを自動生成する。また、基準範囲を満たさない場合には、出力部14にエラー表示をさせて、再入力を促しても良い。
【0042】
また、パワートランジスタが動作時に使用するゲート−ソース間電圧Vgsを予め取得しておくことによって、最大電流値Imax及びオン抵抗Ronの要求特性を満たすパワートランジスタのレイアウトを行うことも可能である。
【0043】
ステップS206では、制御部10は、生成されたパワーTr下地セル42を出力部14に表示させ、レイアウト設計者の確認を促す。レイアウト設計者が、パワーTr下地セル42が妥当なものであると確認入力した場合にはステップS208へ処理を移行し、パワーTr下地セル42が妥当なものでないと確認入力した場合にはステップS200へ処理を戻す。
【0044】
ここでは、MOSFETを例に説明を行ったが、バイポーラトランジスタ等の他種類の半導体素子においても構成要素の配列が要求特性を満たすか否かを判定することができる。
【0045】
以上のように、レイアウト設計者に対してトランジスタ要素の列数、行数及び配線幅の入力を求めることによって、パワーTr下地セルのゲート幅の妥当性を判断したうえでパワーTr下地セルのレイアウトを自動的に行うことができる。
【0046】
その結果、試行錯誤によるレイアウト図の作成負担を軽減でき、集積回路の全体レイアウトに合ったブロックセルのレイアウトを行うことができる。
【0047】
2.多層配線及びスルーホールの生成処理
例えば図4の条件が選択された場合、ステップS208では、制御部10は、図4の条件で生成されたパワーTr下地セルを入力画面502として出力部14に表示させ、レイアウト設計者に図7のように第2層目以降の配線パターンの入力を促す。レイアウト設計者は、ポインティングデバイス等の入力部12を用いて、第2層目以降の配線パターン46の座標データを入力する。
【0048】
ここで、既存の自動配線ツールを用いて、生成されたパワーTr下地セルの座標データに基づき第2層目以降の配線パターン46を自動生成させても良い。
【0049】
ステップS210では、第2層目以降の配線パターン46の入力を受けて、制御部10は、デザインルールに基づいて各層間を接続するスルーホールの個数の設定及び配置を行う。
【0050】
具体的には、互いに接続される配線に繋がるトランジスタ要素の個数を調査し、各配線に流れる総電流値Itを求める。次に、エレクトロマイグレーションによる配線寿命を示す数式(1)を用いて、集積回路に必要とされる配線寿命を満たすように、各スルーホールに許容される最大電流密度jmaxを計算する。各層間を繋ぐスルーホールの総断面積Stは、総電流値It/最大電流密度jmax以上となるように定める。
【0051】
【数1】
t0.1:配線寿命(任意の温度での累積故障確率が0.1%の時間)
A:定数
j:スルーホールの電流密度(A/cm2)
Q:活性化エネルギー(eV)
k:ボルツマン定数
T:温度(K)
【0052】
一方、各スルーホールの断面積Sはデザインルールに基づいて定めることができるので、必要なスルーホールの総数nは総断面積St/断面積Sによって算出できる。スルーホールの総数nが算出されると、下部配線に繋がるトランジスタ要素の個数に比例するようにスルーホールを配置する。
【0053】
例えば、トランジスタ要素1個の出力電流が0.1Aであり、第1層の配線によって10個のパワートランジスタが並列に接続され、さらに第2層の配線によって3つの第1層の配線が並列接続されている場合を想定すると、第2層の配線には総電流値It=3Aの電流が流れ、数式(1)より最大電流密度jmax=105A/cm2であることから、スルーホールの総断面積Stは3×10−5cm2となる。デザインルールから各スルーホールの断面積Sが10μm2であるとすると、スルーホールの総数は300個となり、各ドレイン、ソースの第1層の配線毎に150個のスルーホールを配置すれば良い。
【0054】
以上の処理を第1層目と第2層目、第2層目と第3層目・・・と繰り返すことにより、多層配線間のスルーホールのレイアウトを行う。
【0055】
ステップS212では、制御部10は、スルーホールがレイアウトされたパワーTr下地セルを出力部14に表示させ、レイアウト設計者の確認を促す。レイアウト設計者が、各層の配線パターンやスルーホールのレイアウトが妥当なものであると確認入力した場合にはステップS214へ処理を移行し、配線やレイアウトが妥当なものでないと確認入力した場合にはステップS204へ処理を戻す。
【0056】
以上のように、多層配線の第2層目以降の配線パターンの座標データを入力するだけで、エレクトロマイグレーションに対する要求を満たしたスルーホールのレイアウトを自動で行うことができる。非常に個数の多いスルーホールのレイアウトを自動的に行うことで、レイアウト設計者の作業負担を軽減することができる。
【0057】
3.全体レイアウトの評価及び判定処理
ステップS214では、制御部10は、各層の配線に繋がるトランジスタ要素の数を抽出して、各層の配線及び各層間のスルーホールに流れる最大電流値を算出する。さらに、各層の配線及びスルーホールを流れる最大電流値を予め取得しておいた目標電流値と比較し、各層全ての配線及びスルーホールの最大電流値が目標電流値以下である場合にはステップS204へ処理を移行し、少なくとも1つでも目標電流値以下である場合にはステップS200へ処理を戻す。
【0058】
【発明の効果】
本発明によれば、同一特性を有する複数のトランジスタ要素を含む素子のレイアウト作業の負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態におけるレイアウト設計装置の構成のブロック図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるレイアウト設計方法のフローチャートを示す図である。
【図3】本発明の実施の形態における第1の入力画面を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態における第2の入力画面を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態における第3の入力画面を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態におけるパワーTr下地セルのレイアウト例を示す図である。
【図7】本発明の実施の形態における多層配線パターンの入力画面を示す図である。
【図8】パワートランジスタのレイアウト設計のフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
10 制御部、12 入力部、14 出力部、16 記憶部、18 バス、20 インターフェース部、22 ネットワーク、30 設定ボタン、32 確認ボタン、40 トランジスタ要素、42 パワーTr下地セル、44 第1層目の配線パターン、46 第2層目以降の配線パターン、500,502,504入力画面。
Claims (12)
- 複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計方法であって、
パワートランジスタの要求特性を取得する工程と、
トランジスタ要素の構成を取得する工程と、
トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、
を含むことを特徴とするレイアウト設計方法。 - 複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計方法であって、
パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程と、
トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程と、
トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、
を含むことを特徴とするレイアウト設計方法。 - 複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計方法であって、
トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する工程と、
エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う工程と、
を含むことを特徴とするレイアウト設計方法。 - 請求項3に記載のレイアウト設計方法において、
デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出することを特徴とするレイアウト設計方法。 - 複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計装置であって、
パワートランジスタの要求特性を取得する手段と、
トランジスタ要素の構成を取得する手段と、
トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行うレイアウト手段と、
を含むことを特徴とするレイアウト設計装置。 - 複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計装置であって、
パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する手段と、
トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する手段と、
トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う手段と、
を含むことを特徴とするレイアウト設計装置。 - 複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計装置であって、
トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する手段と、
エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う手段と、
を含むことを特徴とするレイアウト設計装置。 - 請求項7に記載のレイアウト設計装置において、
デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出することを特徴とするレイアウト設計装置。 - 複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計プログラムであって、
コンピュータに、
パワートランジスタの要求特性を取得する工程と、
トランジスタ要素の構成を取得する工程と、
トランジスタ要素の列数及び行数を取得して、前記構成を有するトランジスタ要素を当該列数及び当該行数で配置することによって前記パワートランジスタの要求特性が満たされる場合に、前記構成を有するトランジスタ要素を前記列数及び前記行数で配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、
を含む処理を実行させることを特徴とするレイアウト設計プログラム。 - 複数のトランジスタ要素を並列に配置してパワートランジスタのレイアウトを行うためのレイアウト設計プログラムであって、
コンピュータに、
パワートランジスタのゲート長L及び全ゲート幅Wtを取得する工程と、
トランジスタ要素のゲート幅Wを取得する工程と、
トランジスタ要素の列数Nc及び行数Nrを取得し、前記ゲート幅W、前記列数Nc及び前記行数Nrの積が前記全ゲート幅Wt以上である場合に、前記ゲート長L及び前記ゲート幅Wを有するトランジスタ要素を前記列数Nc及び前記行数Nrで配置してパワートランジスタのレイアウトを行う工程と、
を含む処理を実行させることを特徴とするレイアウト設計プログラム。 - 複数のトランジスタ要素を含むパワートランジスタのレイアウト設計を行うためのレイアウト設計プログラムであって、
コンピュータに、
トランジスタ要素に対する多層配線の配線パターンを取得する工程と、
エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命に基づいて、前記多層配線間のスルーホールの個数及び配置を求めてレイアウトを行う工程と、
を含む処理を実行させることを特徴とするレイアウト設計プログラム。 - 請求項11に記載のレイアウト設計プログラムにおいて、
コンピュータに、
デザインルールに基づいて定められるスルーホールの断面積Sと、エレクトロマイグレーションによるスルーホールの寿命とトランジスタの必要寿命との関係から求められるスルーホールの最大電流密度jmaxと、スルーホールがレイアウトされる配線の総電流値Itと、に基づいて、スルーホールの個数nを算出させることを特徴とするレイアウト設計プログラム。
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