JP2004228390A - Cell arrangement method for semiconductor integrated circuit - Google Patents

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JP2004228390A
JP2004228390A JP2003015470A JP2003015470A JP2004228390A JP 2004228390 A JP2004228390 A JP 2004228390A JP 2003015470 A JP2003015470 A JP 2003015470A JP 2003015470 A JP2003015470 A JP 2003015470A JP 2004228390 A JP2004228390 A JP 2004228390A
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compaction
interval
power supply
row
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Tatsuya Naruse
辰也 成瀬
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the chip area by optimizing the arrangement of cells to minimize a channel region. <P>SOLUTION: Compaction is executed for the chip in a way that the height of cells configuring a cell row, and a minimum interval between the adjacent cells is to be a maximum cell interval H1. Since the compaction is executed for the entire chip, and the wiring region is reduced, the chip area is decreased. Further, since the compaction is executed for the chip, the compaction keeping all the cell interval of the two cell rows the same, and thereafter the channel region is decreased, the compaction is executed for the entire chip, and the wiring region is reduced, then the chip area is reduced without a limit that the height of the chip cell rows is constant. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路の設計方法に関し、特にセル配置面積を最小にするためのセル配置方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の半導体集積回路のセル配置方法について、図8,図9を用いて説明する。
【0003】
図8(a)は従来のセル端部に電源配線を備えたセル構成図,図8(b)は従来のセル中心部に電源配線を備えた電源変更セル構成図を示し、図9(a)は従来のセル端部に電源配線を備えたセルを用いたセル配置図,図9(b)は従来の電源変更セルを用いたセル配置図である。
【0004】
従来の半導体集積回路においては、開発期間を短縮するために、図8(a)に示すように、上辺に電源配線P1を、下辺に接地配線G1を備え、任意の機能を有するスタンダードセル(以下、単にセルと称す)を用いて、図9(a)に示すように、電源配線P1,接地配線G1を接続するように配置・配線処理を行っていた。この時、セルの配置領域をロウRとし、各セル間を配線処理を行うチャネル領域と区別している。
【0005】
さらに、このようなセル構成では、セル高さが固定され、セルの面積効率に限界があったため、図8(b)に示すように、スタンダードセルの中心部に電源配線P2と接地配線G2がある一定の間隔で水平方向に平行に配線された構成を有する電源変更セルも用いられている。この構成により、セルの高さに制限されること無く、各論理セルが最適な幅と高さを構成することになり、結果的に最小面積でセルを構成することができる。この電源変更セルを配置すると、図9(b)のように、セルの中央部で電源配線P2と接地配線G2を接続するような構成になり、各セル間のチャネル領域C1において、信号配線処理を行っていた(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
【特許文献1】
特開昭64−17445号公報(第1図)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、半導体集積回路の微細化が進み、使用配線層数も増加の傾向にあるため、配線混雑が解消し、高集積が可能となった。そのために、従来のセル配置方法では、純粋に配線層のみが占めるチャネル領域の必要性が小さくなり、この領域がチップ面積の縮小化の妨げになるという問題点があった。
【0008】
上記問題点を解決するために、本発明の半導体集積回路のセル配置方法は、チャネル領域を最小とするようにセルの配置を最適化し、チップ面積の削減を図ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項1記載の半導体集積回路のセル配置方法は、第1層電源配線と第1層接地配線を中心部に一定の間隔で水平方向に平行に配線されたスタンダードセルの配置方法において、前記スタンダードセルを概略配置する工程と、全てのセル列のうち任意の第1のセル列を選択する工程と、前記第1のセル列を構成するスタンダードセルの高さの差がセル最大間隔値以下になるようにスタンダードセルを置換する工程と、前記第1のセル列の上下いずれか一方と隣接する第2のセル列と前記第1のセル列の間隔がセル最大間隔値以下になるように前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔を短縮する工程とを有し、スタンダードセルの置換が可能な範囲で1または2以上のセル列に対してチャネル領域を最適化するコンパクションを行うことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の半導体集積回路のセル配置方法は、第1層電源配線と第1層接地配線を中心部に一定の間隔で水平方向に平行に配線されたスタンダードセルの配置方法において、前記スタンダードセルを概略配置する工程と、全てのセル列のうち上下に隣接する任意の第1のセル列と第2のセル列を選択する工程と、前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔が一定間隔に揃うようにスタンダードセルを置換する工程と、前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔がセル最大間隔値以下になるように前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔を短縮する工程とを有し、スタンダードセルの置換が可能な範囲で任意のセル列に対してチャネル領域を最適化するコンパクションを行うことを特徴とする。
【0011】
請求項3記載の半導体集積回路のセル配置方法は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の半導体集積回路のセル配置方法において、セル列を構成する最小単位をストラップ電源間とし、前記最小単位のセル列ごとに前記コンパクションを行うことを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の半導体集積回路のセル配置方法は、請求項1または請求項2のいずれかに記載の半導体集積回路のセル配置方法において、任意の幅に分割したセル列単位で前記コンパクションを行い、コンパクションを実施した各分割したセル列間を、第1層電源配線と第1層接地配線がある一定の間隔で折れ曲がった構成のスペーサーセルを用いて接続することを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の半導体集積回路のセル配置方法は、請求項4記載の半導体集積回路のセル配置方法において、前記スペーサーセルの第1層電源配線と第1層接地配線の幅をセル枠まで広げ、前記第1層電源配線と前記第1層接地配線に基板コンタクトを施すことを特徴とする。
【0014】
以上の方法により、チャネル領域を最小とするようにセルの配置を最適化し、チップ面積を削減することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法について、図1,図2を用いて説明する。
【0016】
図1は本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法のフロー図であり、図2(a)は本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法における概略配置工程を示すレイアウト図,図2(b)は本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法におけるセル列のセル高をそろえる工程を示すレイアウト図,図2(c)は本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法におけるコンパクション工程を示すレイアウト図である。
【0017】
まず、図1を用いて実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法の概略を説明する。
最初に、電源変更セルを概略配置し(S1)、全てのセル列に対してチャネル領域の最適化処理が行われているかを判断する(S2)。次に、チャネル領域の最適化処理が行われていないセル列がある場合、そのセル列を1つ選択し(S3)、選択されているセル列のセル高さが揃う様に配置修正を行う(S4)。最後に、選択されているセル列とそれに隣接するセル列間のチャネル領域の幅の最小値がセル間隔最大値になるようにチャネル領域の幅を短縮するコンパクションを実行する(S5)。以上の処理を、任意のセル列に対して繰り返し行う。
【0018】
次に図2を用いてチャネル領域の最適化の方法について詳細に説明する。
まず、図2(a)のように概略配置および電源変更セルの電源接続を行った後、あらかじめ配置前に配置情報として入力していたセル間隔最大値H1を読み込み、チャネル領域の最大幅Wmaxが前記セル間隔最大値H1より大きい個所があるかどうかを検出する。前記セル間隔最大値H1より大きい個所が無い場合は、配置工程を終了する。前記セル間隔最大値H1より大きい個所がある場合は、前記セル間隔最大値H1より大きい個所があるセル列B1を選択し、前記セル列B1に存在するセルの高さの差がセル最大間隔値H1以下になるような電源変更セルをそろえるために、同じセルの高さの個数が最も多いセルを基準セルM1として、セル列B1を構成する全てのセルの高さが前記基準セルM1の高さから前記基準セルM1の高さにセル最大間隔値H1を足した高さ以下になるように、電源変更セルを前記セル列B1の周辺から置換する配置修正を行う(図2(b))。次に、高さが揃った前記セル列B1の一辺に隣接するセル列の中で最もセルの高さの高いセルK1と基準セルM1とのセル間隔がセル間隔最大値H1になるように、チャネル領域C1を短縮するコンパクションを実施する(図2(c))。同じ様に、高さが揃った前記セル列B1の他の一辺に隣接するセル列の中で最も高いセルとのセル間隔がセル間隔最大値H1になるようにコンパクションを実施する。次に、再度セル間隔最大値H1より大きい個所を検出する工程を実行し、セルの置換が可能な範囲で任意のセル列に対してこの工程を繰り返す。
【0019】
このように、セル列を構成するセルの高さをそろえ、隣接するセル列との最小間隔をセル間隔最大値H1にすることによって、コンパクションがチップ全体に実行できて配線領域を縮小できるので、チップ面積を削減することができる。
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法について、図3,図4を用いて説明する。
【0020】
図3は本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法のフロー図であり、図4(a)は本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法の概略配置工程を示すレイアウト図,図4(b)は本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法のセル間隔をそろえる工程を示すレイアウト図,図4(c)は本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法のコンパクション工程を示すレイアウト図である。
【0021】
まず、図3を用いて実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法の概略を説明する。
最初に、電源変更セルを概略配置し(S11)、全てのセル列に対してチャネル領域の最適化処理が行われているかを判断する(S12)。次に、チャネル領域の最適化処理が行われていないセル列がある場合、そのセル列と隣接するセル列1つを選択し(S13)、選択されている2つのセル列の各セル間のセル間隔が同じになる様に配置修正を行う(S14)。最後に、選択されている2つのセル列間のチャネル領域の幅の最小値がセル間隔最大値になるようにチャネル領域の幅を短縮するコンパクションを実行する(S15)。以上の処理を、任意のセル列に対して繰り返し行う。
【0022】
次に図4を用いてチャネル領域の最適化の方法について詳細に説明する。
まず、図4(a)のように概略配置および電源変更セルの電源接続を行った後、あらかじめ配置前に配置情報として入力していたセル間隔最大値H2を読み込み、チャネル領域の最大幅Wmaxが前記セル間隔最大値H2より大きい個所があるかどうかを検出する。前記セル間隔最大値H2より大きい個所が無い場合は、配置工程を終了する。前記セル間隔最大値H2より大きい個所がある場合は、前記セル間隔最大値H2より大きい個所があるセル列とそれに隣接するセル列の2つのセル列B2を選択する。次に、選択された2つのセル列B2に対して各セルのセルの間隔が一定に揃うように、最も長いセル間隔を基準のセル間隔W2として、セル列B2間の全てのセル間隔が前記基準のセル間隔W2以上で、前記基準のセル間隔W2にセル最大間隔値H2を足したセル間隔以下になるように、セルの配置修正を行う(図4(b))。次に、セルの間隔が揃った前記セル列B2に対して、セル間隔がセル間隔最大値H2になるようにチャネル領域C2を短縮するコンパクションを実施する(図4(c))。次に、再度セル間隔最大値より大きい個所を検出する工程を実行し、セルの置換が可能な範囲で任意のセル列に対してこの工程を繰り返す。
【0023】
このように、2つのセル列の全てのセル間隔を同じにしてからチャネル領域を短縮することにより、、コンパクションがチップ全体に実行できて配線領域を縮小できるので、チップセル列の高さが一定という制限なしでチップ面積を削減することができる。
【0024】
また、図5は本発明の半導体集積回路のセル配置方法におけるストラップ配線間のセル列に対するセル配置を示す構成図である。
図5において、内部に電源を引き込むためのストラップ電源配線SP1と内部に接地電位を引き込むためのストラップ接地配線SG1を有し、最小セル列単位D1をストラップ配線間とする構成を有する。
【0025】
この構成に示すように、ストラップ配線間のセル列に対して、本発明の実施の形態1の発明および実施の形態2の発明を実施することにより、従来のチップ全体を横断する広い範囲のセル列のみでなく、より狭い範囲で配置修正を実行できるため、概略配置からの少ない配置変更でチップ面積を削減することができる。(実施の形態3)
本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法について、図6を用いて説明する。
【0026】
図6(a)は本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法の概略配置工程を示すレイアウト図,図6(b)は本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法のセル列範囲に分割する工程を示すレイアウト図,図6(c)は本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法のスペーサセル置換工程を示すレイアウト図である。
【0027】
図6(a)に示すように、本発明の実施の形態3における半導体集積回路装置のセル配置方法によると、セル内部の第1層電源配線P2と第1層接地配線G2がある一定の間隔で折れ曲がった配線を有するスペーサーセルR1を、セルの電源接続が一直線上にならない個所に配置する構成をとる。
【0028】
以下、セル配置方法を詳細に説明する。
まず、前記スペーサーセルR1の折り曲がり値U1が複数用意されたセル群をライブラリに登録する。次に、図6(b)のように概略配置後に電源変更セルの電源接続を行う。次に、あらかじめ配置前に配置情報として入力していたセル列範囲幅E1を読み込み、セル列範囲幅をセル列が構成する最小の単位とするために、セル列範囲幅毎にセル列を区切る。次に、あらかじめ配置前に配置情報として入力していたセル間隔最大値を読み込み、チャネル領域の最大幅が前記セル間隔最大値より大きい個所があるかどうかを検出する。前記セル間隔最大値より大きい個所が無い場合は、配置工程を終了する。前記セル間隔最大値より大きい個所がある場合は、前記セル間隔最大値より大きい個所があるセル列とそれに隣接するセル列の2つのセル列を選択する。次に、選択された2つのセル列に対して各セルのセルの間隔が一定に揃うように、最も長いセル間隔を基準のセル間隔として、セル列間の全てのセル間隔が前記基準のセル間隔以上で、前記基準のセル間隔にセル最大間隔値を足したセル間隔以下になるように、セルの配置修正を行う。次に、セルの間隔が揃った前記セル列に対して、セル間隔がセル間隔最大値になるようにチャネル領域を短縮するコンパクションを実施する。次に、再度セル間隔最大値より大きい個所を検出する工程を実行する。最後に、セル列範囲幅E1毎に電源接続が切断されているため、前記切断された個所にそれぞれの折れ曲がり値に適したスペーサーセルをライブラリから選び、セルを置換する(図6(c))。
【0029】
このように、任意のセル列幅に対してコンパクションを実施し、電源配線が折れ曲がったスペーサを用いてそれらのセル列の電源を接続することにより、コンパクションがチップ全体に実行でき、セル列の高さが一定という制限なしでかつ、概略配置からの配置変更を最小限に抑えながらチップ面積を削減することができる。
【0030】
さらに、従来セル構成(図8(a))における基板コンタクトセルでは、電源配線P1と接地配線G1の幅分しか基板コンタクトを施すことができなかったのに対し、図7の本発明の実施の形態3における基板コンタクトを示す構成図に示すように、第1層電源配線P2と第1層接地配線G2をスペーサーセルR5の上下辺まで広げ、前記広げた部分に基板コンタクトT1を敷き詰めた構成を有することができる。
【0031】
このように、スペーサーセル上を電源領域にすることにより、従来の基板コンタクトセル以上に基板コンタクト数を無駄なく増やすことができ、接地電位の安定とラッチアップ対策としての効果を上げることができる。
【0032】
【発明の効果】
半導体集積回路のセル配置において、セル列を構成するセルの高さをそろえ、隣接するセル列との最小間隔をセル間隔最大値になるようにコンパクションを実施することによって、コンパクションがチップ全体に実行できて配線領域を縮小できるので、チップ面積を削減することができる。
【0033】
また、2つのセル列の全てのセル間隔を同じにしてからチャネル領域を短縮するコンパクションを実施することにより、、コンパクションがチップ全体に実行できて配線領域を縮小できるので、チップセル列の高さが一定という制限なしでチップ面積を削減することができる。
【0034】
また、ストラップ配線間のセル列に対して、上記コンパクションを実施することにより、従来のチップ全体を横断する広い範囲のセル列のみでなく、より狭い範囲で配置修正を実行できるため、概略配置からの少ない配置変更でチップ面積を削減することができる。
【0035】
さらに、任意のセル列幅に対してコンパクションを実施し、電源配線が折れ曲がったスペーサを用いてそれらのセル列の電源を接続することにより、コンパクションがチップ全体に実行でき、セル列の高さが一定という制限なしでかつ、概略配置からの配置変更を最小限に抑えながらチップ面積を削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1における半導体集積回路のセル配置方法のフロー図
【図2】(a)本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法における概略配置工程を示すレイアウト図
(b)本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法におけるセル列のセル高をそろえる工程を示すレイアウト図
(c)本発明の実施の形態1における半導体集積回路のセル配置方法におけるコンパクション工程を示すレイアウト図
【図3】本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法のフロー図
【図4】(a)本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法の概略配置工程を示すレイアウト図
(b)本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法のセル間隔をそろえる工程を示すレイアウト図
(c)本発明の実施の形態2における半導体集積回路のセル配置方法のコンパクション工程を示すレイアウト図
【図5】本発明の半導体集積回路のセル配置方法におけるストラップ配線間のセル列に対するセル配置を示す構成図
【図6】(a)本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法の概略配置工程を示すレイアウト図
(b)本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法のセル列範囲に分割する工程を示すレイアウト図
(c)は本発明の実施の形態3における半導体集積回路のセル配置方法のスペーサセル置換工程を示すレイアウト図
【図7】本発明の実施の形態3における基板コンタクトを示す構成図
【図8】(a)は従来のセル端部に電源配線を備えたセル構成図
(b)は従来のセル中心部に電源配線を備えた電源変更セル構成図
【図9】(a)は従来のセル端部に電源配線を備えたセルを用いたセル配置図
(b)は従来の電源変更セルを用いたセル配置図
【符号の説明】
B1 : 選択されたセル列
B2 : 選択されたセル列
C1 : チャネル領域
C2 : チャネル領域
D1 : 最小セル列単位
E1 : セル列範囲幅
G1 : 接地配線
G2 : 接地配線
H1 : セル間隔最大値
H2 : セル間隔最大値
K1 : 最もセルの高さの高いセル
M1 : 基準セル
P1 : 電源配線
P2 : 電源配線
R : ロウ
R1 : スペーサーセル
R5 : スペーサーセル
SP1 : ストラップ電源配線
SG1 : ストラップ接地配線
T1 : 基板コンタクト
U1 : 折れ曲がり値
W2 : 基準のセル間隔
Wmax : チャネル領域最大幅
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for designing a semiconductor integrated circuit, and more particularly, to a cell arrangement method for minimizing a cell arrangement area.
[0002]
[Prior art]
A conventional method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit will be described with reference to FIGS.
[0003]
FIG. 8A is a conventional cell configuration diagram having a power supply line at an end of the cell, and FIG. 8B is a conventional power supply change cell configuration diagram having a power supply line at a central portion of the cell. 9) is a cell layout diagram using a conventional cell having a power supply line at the cell end, and FIG. 9B is a cell layout diagram using a conventional power supply change cell.
[0004]
In order to shorten the development period, a conventional semiconductor integrated circuit has a power supply line P1 on the upper side and a ground line G1 on the lower side as shown in FIG. (Referred to simply as a cell), as shown in FIG. 9A, the arrangement / wiring process is performed so as to connect the power supply wiring P1 and the ground wiring G1. At this time, the arrangement area of the cells is defined as a row R, and the area between the cells is distinguished from the channel area where the wiring process is performed.
[0005]
Further, in such a cell configuration, since the cell height is fixed and the area efficiency of the cell is limited, as shown in FIG. 8B, the power supply wiring P2 and the ground wiring G2 are provided at the center of the standard cell. A power supply change cell having a configuration in which wiring is carried out in parallel at a certain interval in the horizontal direction is also used. With this configuration, each logic cell has an optimum width and height without being limited by the height of the cell, and as a result, the cell can be configured with a minimum area. When this power supply change cell is arranged, as shown in FIG. 9B, the power supply wiring P2 and the ground wiring G2 are connected at the center of the cell, and the signal wiring processing is performed in the channel region C1 between the cells. (For example, see Patent Document 1).
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-64-17445 (FIG. 1)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, miniaturization of semiconductor integrated circuits has progressed, and the number of wiring layers used has also been increasing, so that wiring congestion has been resolved and high integration has become possible. Therefore, in the conventional cell arrangement method, there is a problem that the necessity of a channel region occupied only by the wiring layer is reduced, and this region hinders a reduction in chip area.
[0008]
In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a method for arranging cells in a semiconductor integrated circuit, in which the cell arrangement is optimized so as to minimize the channel region, and the chip area is reduced.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a method of arranging cells of a semiconductor integrated circuit, wherein a first-layer power supply wiring and a first-layer grounding wiring are arranged in parallel in a horizontal direction at regular intervals around a center. The method of arranging the standard cells, the step of roughly arranging the standard cells, the step of selecting an arbitrary first cell row among all the cell rows, and the step of selecting the standard cells constituting the first cell row. Replacing a standard cell such that the difference in height is equal to or less than the maximum cell spacing value; and providing an interval between a second cell row adjacent to one of the upper and lower sides of the first cell row and the first cell row. Shortening the distance between the first cell row and the second cell row so that is less than or equal to the cell maximum spacing value, and the number of one or more cell rows within a range in which standard cells can be replaced The channel area to And performing compaction of reduction.
[0010]
3. The method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein said standard cells are arranged in parallel in a horizontal direction at predetermined intervals around a first layer power supply wiring and a first layer ground wiring. A step of roughly arranging cells, a step of selecting arbitrary first and second cell rows vertically adjacent from all the cell rows, and a step of selecting the first cell row and the second cell row Replacing the standard cells so that the intervals between the first cell rows and the second cell rows are equal to or smaller than a maximum cell interval value. Reducing the interval between the second cell rows, and performing compaction for optimizing the channel region for an arbitrary cell row within a range where standard cells can be replaced.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, in the method of arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to any one of the first and second aspects, the minimum unit constituting a cell row is set between strap power supplies. The compaction is performed for each minimum unit cell row.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to any one of the first and second aspects, the compaction is performed in units of cell columns divided into arbitrary widths. Each of the divided cell rows subjected to compaction is connected by using a spacer cell having a configuration in which the first-layer power supply wiring and the first-layer ground wiring are bent at a certain interval.
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the method of arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to the fourth aspect, the width of the first-layer power supply wiring and the first-layer ground wiring of the spacer cell is expanded to a cell frame. A substrate contact is made to the first layer power supply wiring and the first layer ground wiring.
[0014]
By the above method, the cell arrangement can be optimized so as to minimize the channel region, and the chip area can be reduced.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
The cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
FIG. 1 is a flowchart of a method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a schematic arranging step in the method of arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2B is a layout diagram showing a process of adjusting the cell height of a cell column in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2C is a diagram showing an embodiment of the present invention. FIG. 9 is a layout chart showing a compaction step in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit in the first embodiment.
[0017]
First, an outline of a cell arrangement method of a semiconductor integrated circuit according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
First, power supply change cells are roughly arranged (S1), and it is determined whether or not channel region optimization processing has been performed for all cell columns (S2). Next, when there is a cell row for which the channel region optimization processing has not been performed, one of the cell rows is selected (S3), and the layout is corrected so that the cell heights of the selected cell rows are aligned. (S4). Finally, compaction is performed to reduce the width of the channel region so that the minimum value of the width of the channel region between the selected cell column and its adjacent cell column becomes the maximum value of the cell interval (S5). The above process is repeated for an arbitrary cell column.
[0018]
Next, a method for optimizing the channel region will be described in detail with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 2A, after the schematic arrangement and the power supply connection of the power supply change cell are performed, the maximum cell interval value H1 previously input as the arrangement information before the arrangement is read, and the maximum width Wmax of the channel region is determined. It is detected whether there is a location larger than the cell interval maximum value H1. If there is no location larger than the cell interval maximum value H1, the arrangement step is terminated. If there is a location greater than the cell interval maximum value H1, a cell row B1 having a location greater than the cell interval maximum value H1 is selected, and the difference between the cell heights in the cell row B1 is determined by the cell maximum interval value. In order to arrange the power supply change cells which are equal to or less than H1, the cell having the largest number of the same cells is set as the reference cell M1, and the height of all the cells constituting the cell row B1 is set to the height of the reference cell M1. Then, the power supply changing cell is replaced from the periphery of the cell row B1 so as to be less than the height of the reference cell M1 plus the maximum cell interval value H1 (FIG. 2B). . Next, a cell interval between a cell K1 having the highest cell height and a reference cell M1 in a cell row adjacent to one side of the cell row B1 having the same height is set to a cell interval maximum value H1. Compaction for shortening the channel region C1 is performed (FIG. 2C). Similarly, compaction is performed so that the cell interval with the highest cell in the cell row adjacent to the other side of the cell row B1 having the same height becomes the maximum cell interval value H1. Next, a step of detecting a portion larger than the cell interval maximum value H1 is executed again, and this step is repeated for an arbitrary cell row within a range in which cells can be replaced.
[0019]
As described above, by making the heights of the cells constituting the cell row uniform and setting the minimum distance between the adjacent cell rows to the maximum cell interval H1, the compaction can be performed on the entire chip and the wiring area can be reduced. The chip area can be reduced.
(Embodiment 2)
A cell arrangement method for a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0020]
FIG. 3 is a flowchart of a method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4A shows a schematic arrangement step of the method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4B is a layout diagram showing a process of aligning cell intervals in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 4C is a diagram showing a process according to the second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a layout diagram illustrating a compaction step of a cell arrangement method of a semiconductor integrated circuit.
[0021]
First, an outline of a cell arrangement method of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
First, power supply change cells are roughly arranged (S11), and it is determined whether or not channel region optimization processing has been performed for all cell columns (S12). Next, when there is a cell column for which the channel region optimization processing has not been performed, one cell column adjacent to the cell column is selected (S13), and a cell column between the two selected cell columns is selected. The arrangement is corrected so that the cell intervals become the same (S14). Finally, compaction is performed to reduce the width of the channel region so that the minimum value of the width of the channel region between the two selected cell columns becomes the maximum value of the cell interval (S15). The above process is repeated for an arbitrary cell column.
[0022]
Next, a method for optimizing the channel region will be described in detail with reference to FIG.
First, as shown in FIG. 4A, after the schematic arrangement and the power supply connection of the power supply change cell are performed, the cell interval maximum value H2 input in advance as the arrangement information before the arrangement is read, and the maximum width Wmax of the channel region is determined. It is detected whether there is a location larger than the cell interval maximum value H2. If there is no location larger than the cell interval maximum value H2, the arrangement step is terminated. If there is a portion larger than the cell interval maximum value H2, two cell columns B2 of a cell column having a portion larger than the cell interval maximum value H2 and a cell column adjacent thereto are selected. Next, the longest cell interval is set as a reference cell interval W2 so that all the cell intervals between the cell columns B2 are equal to each other so that the cell intervals of the respective cells are uniform with respect to the two selected cell columns B2. The cell arrangement is corrected so as to be equal to or larger than the reference cell interval W2 and equal to or smaller than the cell interval obtained by adding the maximum cell interval value H2 to the reference cell interval W2 (FIG. 4B). Next, compaction for shortening the channel region C2 is performed on the cell row B2 having the same cell interval so that the cell interval becomes the maximum cell interval value H2 (FIG. 4C). Next, a step of detecting a portion larger than the maximum value of the cell interval is executed again, and this step is repeated for an arbitrary cell row as long as the cell can be replaced.
[0023]
In this way, by shortening the channel region after making all the cell intervals of the two cell columns the same, compaction can be performed on the entire chip and the wiring region can be reduced, so that the height of the chip cell column is constant. The chip area can be reduced without any limitation.
[0024]
FIG. 5 is a configuration diagram showing a cell arrangement with respect to a cell column between strap lines in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit of the present invention.
In FIG. 5, a strap power supply line SP1 for drawing power inside and a strap ground line SG1 for drawing ground potential inside have a configuration in which the minimum cell column unit D1 is between the strap lines.
[0025]
As shown in this configuration, by implementing the invention of the first embodiment of the present invention and the invention of the second embodiment with respect to a cell row between strap wirings, a conventional cell having a wide range traversing the entire chip can be obtained. Since the layout correction can be performed not only in the columns but also in a narrower range, the chip area can be reduced with a small layout change from the schematic layout. (Embodiment 3)
The cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0026]
FIG. 6A is a layout diagram illustrating a schematic arrangement step of a cell arrangement method of a semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a cell arrangement of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. FIG. 6 (c) is a layout diagram showing a spacer cell replacing step of the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention.
[0027]
As shown in FIG. 6A, according to the cell arranging method of the semiconductor integrated circuit device according to the third embodiment of the present invention, the first-layer power supply wiring P2 and the first-layer ground wiring G2 in the cell are arranged at a certain interval. The spacer cell R1 having the bent wiring is arranged at a place where the power supply connection of the cell is not in a straight line.
[0028]
Hereinafter, the cell arrangement method will be described in detail.
First, a cell group in which a plurality of bending values U1 of the spacer cell R1 are prepared is registered in a library. Next, as shown in FIG. 6B, the power supply of the power supply change cell is connected after the general arrangement. Next, the cell column range width E1, which has been input in advance as the arrangement information before the arrangement, is read, and the cell column is divided for each cell column range width in order to make the cell column range width the minimum unit of the cell column. . Next, the maximum cell interval value that has been input as arrangement information before arrangement is read, and it is detected whether or not there is a location where the maximum width of the channel region is larger than the maximum cell interval value. If there is no location larger than the cell interval maximum value, the arrangement step is terminated. If there is a portion larger than the maximum cell interval, two cell columns, that is, a cell column having a portion larger than the maximum cell interval and a cell column adjacent thereto are selected. Next, the longest cell interval is set as a reference cell interval so that all the cell intervals between the cell columns are equal to the reference cell so that the cell interval of each cell is constant with respect to the two selected cell columns. The cell arrangement is corrected so as to be equal to or more than the interval and equal to or less than the cell interval obtained by adding the maximum cell interval value to the reference cell interval. Next, compaction for shortening the channel region is performed on the cell row having the same cell interval so that the cell interval becomes the maximum value of the cell interval. Next, the step of detecting a portion larger than the cell interval maximum value is executed again. Finally, since the power supply is disconnected for each cell row range width E1, a spacer cell suitable for each bending value is selected from the library at the disconnected location, and the cell is replaced (FIG. 6C). .
[0029]
As described above, compaction is performed for an arbitrary cell column width, and the power supply wiring is connected to the power supply of those cell columns by using a bent spacer, whereby compaction can be performed on the entire chip and the height of the cell column can be increased. The chip area can be reduced without the limitation that the size is constant, and the layout change from the general layout is minimized.
[0030]
Further, in the substrate contact cell in the conventional cell configuration (FIG. 8A), the substrate contact can be made only by the width of the power supply wiring P1 and the ground wiring G1, whereas the embodiment of the present invention shown in FIG. As shown in the configuration diagram showing the substrate contact in Embodiment 3, the first layer power supply wiring P2 and the first layer ground wiring G2 are extended to the upper and lower sides of the spacer cell R5, and the substrate contact T1 is spread over the expanded portion. Can have.
[0031]
As described above, by setting the power supply region on the spacer cell, the number of substrate contacts can be increased without waste compared to the conventional substrate contact cell, and the effect of stabilizing the ground potential and preventing latch-up can be improved.
[0032]
【The invention's effect】
In the cell arrangement of a semiconductor integrated circuit, compaction is performed on the entire chip by equalizing the height of the cells constituting a cell row and performing compaction so that the minimum distance between adjacent cell rows is the maximum value of the cell interval. As a result, the wiring area can be reduced, so that the chip area can be reduced.
[0033]
In addition, by performing compaction for shortening the channel region after making all the cell intervals of the two cell columns the same, compaction can be performed on the entire chip and the wiring region can be reduced, so that the height of the chip cell column is reduced. The chip area can be reduced without the restriction of being constant.
[0034]
In addition, by performing the compaction on the cell row between the strap wirings, not only the conventional wide cell row traversing the entire chip but also the layout correction can be executed in a narrower range. The chip area can be reduced with a small change in arrangement.
[0035]
Furthermore, compaction can be performed for an arbitrary cell column width, and the power supply wiring can be connected to the power supply of those cell columns using a bent spacer, so that compaction can be performed on the entire chip and the height of the cell column can be reduced. The chip area can be reduced without the restriction of being constant and minimizing the layout change from the schematic layout.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart of a method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 (a) shows a schematic arranging step in a method of arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention; Layout diagram (b) Layout diagram showing the process of aligning the cell heights of the cell columns in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention (c) Cell arrangement of the semiconductor integrated circuit according to the first embodiment of the present invention FIG. 3 is a layout diagram showing a compaction step in the method. FIG. 3 is a flowchart of a cell arrangement method of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 (a) A cell of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. Layout diagram (b) showing a schematic arrangement step of the arrangement method: a step of aligning cell intervals in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention FIG. 5 (c) is a layout diagram showing a compaction process of a method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram showing a cell array between strap lines in a method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to the present invention. FIG. 6A is a layout diagram illustrating a schematic arrangement step of a cell arrangement method of a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention. FIG. 6B is a layout diagram illustrating a semiconductor integrated circuit according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 (c) is a layout diagram illustrating a spacer cell replacement step in the cell arrangement method of the semiconductor integrated circuit according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 (a) is a conventional cell configuration having a power supply wiring at an end of a cell, and FIG. FIG. 9 (a) is a conventional cell arrangement diagram using a cell having a power supply line at a cell end, and FIG. 9 (b) is a conventional power supply change cell using a cell having a power supply line at a cell end. Cell layout diagram used [Description of symbols]
B1: Selected cell column B2: Selected cell column C1: Channel region C2: Channel region D1: Minimum cell column unit E1: Cell column range width G1: Ground line G2: Ground line H1: Cell interval maximum value H2: Cell interval maximum value K1: Cell M1 having the highest cell height: Reference cell P1: Power supply wiring P2: Power supply wiring R: Row R1: Spacer cell R5: Spacer cell SP1: Strap power supply wiring SG1: Strap ground wiring T1: Substrate Contact U1: bent value W2: reference cell interval Wmax: maximum channel region width

Claims (5)

第1層電源配線と第1層接地配線を中心部に一定の間隔で水平方向に平行に配線されたスタンダードセルの配置方法において、
前記スタンダードセルを概略配置する工程と、
全てのセル列のうち任意の第1のセル列を選択する工程と、
前記第1のセル列を構成するスタンダードセルの高さの差がセル最大間隔値以下になるようにスタンダードセルを置換する工程と、
前記第1のセル列の上下いずれか一方と隣接する第2のセル列と前記第1のセル列の間隔がセル最大間隔値以下になるように前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔を短縮する工程と
を有し、スタンダードセルの置換が可能な範囲で1または2以上のセル列に対してチャネル領域を最適化するコンパクションを行うことを特徴とする半導体集積回路のセル配置方法。
In the method of arranging standard cells arranged in parallel in a horizontal direction at a fixed interval around a first layer power supply wiring and a first layer ground wiring,
A step of roughly arranging the standard cells;
Selecting an arbitrary first cell column among all cell columns;
Replacing the standard cells such that the difference in height between the standard cells constituting the first cell row is equal to or less than the maximum cell interval value;
The first cell row and the second cell are arranged such that an interval between the second cell row adjacent to one of the upper and lower sides of the first cell row and the first cell row is equal to or less than a maximum cell interval value. A step of shortening a column interval, and performing compaction for optimizing a channel region for one or more cell columns within a range where standard cells can be replaced. Placement method.
第1層電源配線と第1層接地配線を中心部に一定の間隔で水平方向に平行に配線されたスタンダードセルの配置方法において、
前記スタンダードセルを概略配置する工程と、
全てのセル列のうち上下に隣接する任意の第1のセル列と第2のセル列を選択する工程と、
前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔が一定間隔に揃うようにスタンダードセルを置換する工程と、
前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔がセル最大間隔値以下になるように前記第1のセル列と前記第2のセル列の間隔を短縮する工程と
を有し、スタンダードセルの置換が可能な範囲で任意のセル列に対してチャネル領域を最適化するコンパクションを行うことを特徴とする半導体集積回路のセル配置方法。
In the method of arranging standard cells arranged in parallel in a horizontal direction at a fixed interval around a first layer power supply wiring and a first layer ground wiring,
A step of roughly arranging the standard cells;
Selecting an arbitrary first cell row and second cell row vertically adjacent to each other among all the cell rows;
Replacing the standard cells so that the intervals between the first cell row and the second cell row are constant,
Reducing the distance between the first cell row and the second cell row so that the distance between the first cell row and the second cell row is equal to or less than the maximum cell gap value; A method for arranging cells in a semiconductor integrated circuit, comprising: performing compaction for optimizing a channel region for an arbitrary cell row within a range where cells can be replaced.
セル列を構成する最小単位をストラップ電源間とし、前記最小単位のセル列ごとに前記コンパクションを行うことを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体集積回路のセル配置方法。3. The method according to claim 1, wherein the compaction is performed between strap power supplies, and the compaction is performed for each of the minimum unit cell rows. 任意の幅に分割したセル列単位で前記コンパクションを行い、コンパクションを実施した各分割したセル列間を、第1層電源配線と第1層接地配線がある一定の間隔で折れ曲がった構成のスペーサーセルを用いて接続することを特徴とする請求項1または請求項2記載の半導体集積回路のセル配置方法。A spacer cell having a configuration in which the compaction is performed in units of cell columns divided into arbitrary widths, and the first-layer power supply wiring and the first-layer ground wiring are bent at a certain interval between the divided cell columns in which the compaction is performed. 3. The method for arranging cells of a semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein the connection is performed by using the following. 前記スペーサーセルの第1層電源配線と第1層接地配線の幅をセル枠まで広げ、前記第1層電源配線と前記第1層接地配線に基板コンタクトを施すことを特徴とする請求項4記載の半導体集積回路のセル配置方法。5. The method according to claim 4, wherein a width of the first layer power supply wiring and the first layer ground wiring of the spacer cell is increased to a cell frame, and a substrate contact is made to the first layer power supply wiring and the first layer ground wiring. Cell arrangement method for a semiconductor integrated circuit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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