JP2006113712A

JP2006113712A - 半導体集積回路の回路シミュレーション装置、及び、その回路シミュレーション方法

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Publication number: JP2006113712A
Application number: JP2004298677A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Fukushima; 康福島; Seiji Ochi; 誠司越智; Toshiko Hanshimoseki; 敏子半下石; Koichi Fujii; 浩一藤井; Toshihiro Takahashi; 俊裕高橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2024-10-13
Also published as: JP4420282B2

Abstract

【課題】精度の高いシミュレーションを実現することを可能とした半導体集積回路の回路シミュレーション装置、及び、その回路シミュレーション方法を提供する。
【解決手段】半導体集積回路の回路シミュレーション装置に、初期パラメータ１と、素子の接続情報を有するシミュレーション対象回路ネットリスト２と、デバイスの測定結果であるインラインデータ３又は回路ブロック毎最適化ノウハウ情報４の少なくともいずれか一つと、パラメータ最適化についてのユーザ指示であるユーザ入力条件５とを入力するデータ入力手段６と、入力された情報を基に、シミュレーション直前に、初期パラメータ１に対して補正又は調整を加えて最適化済パラメータ８を作成するＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７と、作成された最適化済パラメータ８を用いてシミュレーションを実行する回路シミュレーションエンジン９とを設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路の回路シミュレーション装置に関する。特に、トランジスタ等の回路素子（デバイス）のシミュレーション用モデル記述のためのＳＰＩＣＥパラメータを最適化し、最適化されたＳＰＩＣＥパラメータを用いてシミュレーションを実行する半導体集積回路の回路シミュレーション装置、及び、その回路シミュレーション方法に関する。

従来、半導体集積回路に対するシミュレーションは、通常、専用の回路シミュレーション装置を用いて行われる。このような専用の回路シミュレーション装置としては、例えば、「ＳＰＩＣＥ」などの装置が広く知られている。この回路シミュレーション装置における、トランジスタ等の回路素子（デバイス）のシミュレーションモデル記述のために用いられるＳＰＩＣＥパラメータについて以下に説明する。回路シミュレータにおいては、トランジスタ等のデバイスは数学モデルで表現されており、複数個のＳＰＩＣＥパラメータを最適に調整することにより精度の高いモデルが構築され、精度の高いシミュレーションができるようになっている。

精度が高いとは、実際に製造された半導体集積回路の電気的な振る舞い（特性）と、シミュレーションによって計算された電気的な振る舞い（特性）との誤差が小さいことを意味する。精度の高いシミュレーションが実施されることで、最適な回路設計が可能となる。また、万が一製造不良が発生した場合も解析が容易となる。ところで、シミュレーションに用いられるＳＰＩＣＥパラメータは、インラインにおいて実測が可能な各種インラインデータに基づいて決定されるものである。

従来、ＳＰＩＣＥパラメータは一度決定されると、次に改訂されるまでは固定される。トランジスタ等の回路素子の製造工程において、そのミクロレベルでの状態は常に一定でなく、時々刻々と変化している。従って、半導体集積回路の電気的特性は、いつ製造されたかによって微妙に異なる。にもかかわらず、次のパラメータの改訂までは、ＳＰＩＣＥパラメータは固定される。よって、シミュレーションは、ＳＰＩＣＥパラメータが決定された時点でのインラインの特性を反映し、その時点で製造された回路の振る舞いを再現したものとなる。

また、従来、ＳＰＩＣＥパラメータは1セットに限定されるか、又は、有限個のセットのライブラリから選択されるようになっている。しかし、実際は回路の種類によって最適なＳＰＩＣＥパラメータは様々に異なる。よって、どのようにＳＰＩＣＥパラメータを調整してもモデル化の精度には限界があり、測定により知ることができる実際の特性とシミュレーション結果として得られる特性とは完全には一致しない。

また、どの電気特性の精度が重要か（どういう特性を使った回路なのか）は回路の種類によって異なる。しかし、従来は、対象となるデバイス等の、あらゆるサイズ、あらゆる使用条件、あらゆる電圧領域／電流領域等に対して、最大公約数的に合せ込まれた、汎用的なＳＰＩＣＥパラメータが１セットだけ用意されるか、又は、限られた個数のライブラリの中からＳＰＩＣＥパラメータを選択して用いていた。このため、従来は、最適に近いが必ずしも最適ではないＳＰＩＣＥパラメータを用いて、シミュレーションが実行されていた。

特許文献１、２には、実際に製造された半導体回路の特性のばらつきを考慮したパラメータ抽出についての技術が開示されている。特許文献３には、シミュレーション実行時に動的にパラメータを切り替える技術が開示されている。ここでいう切り替えは、シミュレーション対象回路のうち高精度が要求される部分に対してのみ精密計算用パラメータを適用し、高精度が要求されないような部分に対しては、計算時間を短縮するために高速計算用の簡易パラメータを適用するものである。

特許文献４には、高耐圧、高電圧、大電流のトランジスタが使われるような半導体回路（電源用ＩＣ、各種ドライバー等）において、扱う電圧領域が広いために１種類のパラメータを使って全ての電圧範囲において精度良くシミュレーションを実行することが困難であるという課題に対して、全電圧領域のパラメータと特定電圧領域のパラメータ（複数）とを別々に用意し、まず全領域パラメータで仮にシミュレーション（初期解析）してバイアス電圧条件を判定し、その電圧によってパラメータを切り替えて再シミュレーションする技術が開示されている。

特許文献５には、トランジスタサイズ毎に最適なパラメータを適用して精度の高いシミュレーション実現する技術が開示されている。特許文献６には、トランジスタサイズ毎の最適パラメータについての技術が開示されている。全てのサイズに対してそれぞれパラメータ抽出するのは手間であるため、任意の１サイズの初期パラメータをサイズ依存特性に従って補正して、サイズ毎に最適化されたパラメータを作成する技術である。
特開２００１−２３７３１８号公報特開２００２−１２４６６６号公報特開２００１−３５７０９３号公報特開２００３−２７１６９２号公報特開平１０−０１１４７７号公報特開平１０−０６５１５９号公報

しかし、特許文献１、２に開示されている技術は、実際に製造された半導体回路の特性のばらつきを考慮したパラメータの抽出が１回限りであり、１回のパラメータ抽出時における瞬時値としてのばらつきを反映しているに過ぎないため、パラメータが最適化されていないという問題があった。また、特許文献３に開示されている技術は、シミュレーション対象回路のうち高精度が要求される部分に対してのみ精密計算用パラメータを適用し、高精度が要求されないような部分に対しては、計算時間を短縮するために高速計算用の簡易パラメータを適用するというものであり、パラメータが最適化されていないという問題があった。

また、特許文献４に開示されている技術は、電流領域をいくら細かく区切ってそれぞれに対応するパラメータを用意するとしても、有限個のライブラリの中から最も近いパラメータを選択するものであり、パラメータが最適化されていないという問題があった。また、特許文献５に開示されている技術は、シミュレーション対象トランジスタと同じサイズのパラメータがライブラリに準備されているとは限らず、用意された有限個のパラメータセットの中から最も近いパラメータセットを選択するものであり、パラメータが最適化されていないという問題があった。特許文献６に開示されている技術も、用意された有限個のパラメータセットの中から最も近いパラメータセットを選択するものであり、パラメータが最適化されていないという問題があった。

本発明は、上記のような問題点に鑑み、シミュレーション時にＳＰＩＣＥパラメータを動的に最適化してからシミュレーションを実行することにより、シミュレーション時点での最適パラメータを対象回路に適用して精度の高いシミュレーションを実現することを可能とした半導体集積回路の回路シミュレーション装置、及び、その回路シミュレーション方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、半導体集積回路の回路シミュレーションモデル記述のためのＳＰＩＣＥパラメータである初期パラメータと、シミュレーション対象回路を構成する素子の接続情報を有するシミュレーション対象回路ネットリストと、実際に製造されたデバイスの電気的、物理的な特性の測定結果であるインラインデータ又は回路ブロック毎に異なる最適化のノウハウをデータベース化した回路ブロック毎最適化ノウハウ情報の少なくともいずれか一つと、パラメータ最適化をどのように行うかについてのユーザによる指示であるユーザ入力条件とを入力するためのデータ入力手段と、前記データ入力手段により入力された情報を基に、回路シミュレーション実行直前に、予め入力されている前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成するＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段と、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段により最適化された前記最適化済パラメータを用いて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション実行手段とを備えた回路シミュレーション装置としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段は、前記インラインデータ及び前記ユーザ入力条件を少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成する請求項１記載の回路シミュレーション装置としたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段は、前記シミュレーション対象回路ネットリスト、前記回路ブロック毎最適化ノウハウ情報、及び、前記ユーザ入力条件とを少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成する請求項１又は２に記載の回路シミュレーション装置としたことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、半導体集積回路の回路シミュレーション装置に設けられたデータ入力手段が、回路シミュレーションモデル記述のためのＳＰＩＣＥパラメータである初期パラメータと、シミュレーション対象回路を構成する素子の接続情報を有するシミュレーション対象回路ネットリストと、実際に製造されたデバイスの電気的、物理的な特性の測定結果であるインラインデータ又は回路ブロック毎に異なる最適化のノウハウをデータベース化した回路ブロック毎最適化ノウハウ情報の少なくともいずれか一つと、パラメータ最適化をどのように行うかについてのユーザによる指示であるユーザ入力条件とを、回路シミュレーション装置内に入力するためのデータ入力工程と、前記データ入力工程により入力された情報を基に、ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段が、回路シミュレーション実行直前に、予め入力されている前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成するＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理工程と、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理工程により最適化された前記最適化済パラメータを用いて、回路シミュレーション実行手段が、回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション実行工程とを有する回路シミュレーション装置の回路シミュレーション方法としたことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段が、前記インラインデータ及び前記ユーザ入力条件を少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成する工程を有する請求項４記載の回路シミュレーション装置の回路シミュレーション方法としたことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段が、前記シミュレーション対象回路ネットリスト、前記回路ブロック毎最適化ノウハウ情報、及び、前記ユーザ入力条件とを少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成する工程を有する請求項４又は５に記載の回路シミュレーション装置の回路シミュレーション方法としたことを特徴とする。

本発明によれば、シミュレーション時にＳＰＩＣＥパラメータを動的に最適化してからシミュレーションを実行することにより、シミュレーション時点での最適パラメータを対象回路に適用することができるため、精度の高いシミュレーションを実現することができる。

本発明を実施するための最良の形態は、半導体集積回路の回路シミュレーション装置において、回路シミュレーションモデル記述のためのＳＰＩＣＥパラメータである初期パラメータと、シミュレーション対象回路を構成する素子の接続情報を有するシミュレーション対象回路ネットリストと、実際に製造されたデバイスの電気的、物理的な特性の測定結果であるインラインデータ又は回路ブロック毎に異なる最適化のノウハウをデータベース化した回路ブロック毎最適化ノウハウ情報の少なくともいずれか一つと、パラメータ最適化をどのように行うかについてのユーザによる指示であるユーザ入力条件とを入力するためのデータ入力手段と、前記データ入力手段により入力された情報を基に、回路シミュレーション実行直前に、予め入力されている初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成するＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段と、前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段により最適化された最適化済パラメータを用いて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション実行手段とを設ける。

（実施形態１）
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施形態に限られるものではない。

図１は、本発明の一実施形態に係る半導体集積回路の回路シミュレーション装置の基本構成を示すブロック図である。本実施形態の回路シミュレーション装置は、少なくとも、初期パラメータ１、シミュレーション対象回路ネットリスト２、インラインデータ３、回路ブロック毎最適化ノウハウ４、ユーザ入力条件５を入力するためのデータ入力手段６、ＳＰＩＣＥパラメータの最適化処理を行うＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７、最適化済パラメータ８、回路シミュレーションの計算処理を行う回路シミュレーションエンジン９を備えている。

なお、従来の一般的な回路シミュレーション装置は、図１に示す初期パラメータ１とシミュレーション対象回路ネットリスト２の２つだけを回路シミュレーションエンジン９に入力してシミュレーションが行われていた。ところで、従来の一般的な初期パラメータ１は、各プロセス毎、各デバイス（トランジスタ等）毎に用意され、そのデバイスの、あらゆるサイズ、あらゆる使用条件、あらゆる電圧領域／電流領域等において、全体的、最大公約数的に合せ込まれた汎用的な（あらゆる回路ブロックのシミュレーションに使用可能な）パラメータからなるパラメータ１セットであるか、又は、サイズ、使用条件、電圧領域、電流領域等を有限個に区切り、それぞれの領域において合せ込まれた有限個のパラメータのセットである。なお、初期パラメータ１においては、初期パラメータ１の個数が、１個か、あるいは２個以上の有限個か、という違いは本質的な違いではない。

ここで、図１に示す初期パラメータ１は、必ず１セットである（一のプロセスに、NMOS Enh , PMOS Enh , NMOS Depletion など）。この初期パラメータ１は、任意のサイズ、使用条件、電圧領域、電流領域等において合せ込まれたパラメータでよい。本実施形態の回路シミュレーション装置は、図１に示す（後に詳述する）ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７により、上記初期パラメータ１に対して補正をかけることにより、最適化済パラメータ８を生成する。生成された最適化済パラメータ８は、１セットの場合もあれば複数個の場合もある。それはＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７による最適化処理の処理内容に依存する。最適化済みパラメータ８は、上記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７によって生成される特別仕様の特注パラメータのことである。この最適化済パラメータ８は、ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７によって、シミュレーション実行時ごとに毎回、回路シミュレーションエンジン９による回路シミュレーション実行直前に生成される。

シミュレーション対象回路ネットリスト２は、トランジスタ等の素子の相互接続情報であり、それらが全体として１つの回路を構成する。
インラインデータ３は、実際に製造されたデバイスの電気的、物理的な特性の測定結果データであり、半導体製造ラインにおいて定常的に収集され時系列的に蓄積されている。回路ブロック毎最適化ノウハウ４は、回路ブロック毎に異なる最適化のノウハウをデータベース化したものである。その内容は、例えば、以下の表１に示すようなものである。

ここで、回路ブロック毎最適化ノウハウ４について、上記表１に示す基準電圧回路ブロックを例として説明する。この基準電圧回路ブロックは、NMOS Deletionの精度が重要になる。特に必要な電圧領域が限定される。Vg=0[V]のときの電流Idが重要な役割を果たす。この動作領域では閾値電圧の影響が大きい。そこで、所望の特性になるようにパラメータのVth0を調整する。

ユーザ入力条件５は、パラメータ最適化をどのように行うかについてのユーザによる指示である。もし何もユーザからの指示がなければ、本回路シミュレーション装置では、インラインデータ３と回路ブロック毎最適化ノウハウ４は使用されず、従来の回路シミュレーション装置と同じ動作になる。ユーザの指示は、インラインデータ３や回路ブロック毎最適化ノウハウ４をどのように使用するかという内容になる。

例えば、インラインデータ３を使用する場合は、「ある期間のインラインデータ３だけを反映するようなパラメータにせよ」とか、「ある特定のウエハ1枚のデータからだけパラメータを抽出せよ」などといった指示をユーザが行うことになる。回路ブロック毎最適化ノウハウ４を使用する場合は、例えば、「全体回路のうちアナログ回路ブロックだけは他のブロックとは別の最適化済パラメータ８を適用せよ」などという指示をユーザが行うことになる。

ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７は、ＳＰＩＣＥパラメータの最適化処理を行う。この最適化処理とは、上記ユーザ入力条件５に従って、シミュレーション対象回路中のデバイスの特定のサイズ、使用条件、電圧領域、電流領域等において重点的に特化して合せ込む、あるいは、特定のインラインデータ３を反映させて合せ込むべく、パラメータを調整（チューニング）する処理である。

例として、図２（ａ）、（ｂ）、図３を用いて、トランジスタサイズ毎に合わせ込まれた最適化済パラメータ８について以下に説明する。図２（ａ）は、従来の一般的な回路シミュレーションに用いられるパラメータについて説明するための図であり、図２（ｂ）、図３は、本実施形態の回路シミュレーションに用いられる最適化済パラメータ８について説明するための図である。図２（ａ）、（ｂ）は、上記表１に示す基準電圧回路ブロックにおける閾値電圧Ｖ_thを縦軸に、トランジスタサイズＬを横軸に採った図である。図２（ａ）に示すように、ＭＯＳトランジスタの短チャネル効果を反映した実測結果は実測結果１０（太線）で示される。この実測結果１０において、チャネル長Ｌが短い領域と長い領域とを同一のパラメータでモデル化することは非常に難しい。

このため従来は、例えば、図２（ａ）のようにトランジスタサイズ（チャネル長Ｌ）を２つ（ＳＨＯＲＴとＬＯＮＧ）に区切り、それぞれの領域に特化した２つのパラメータセット（ＳＨＯＲＴ用パラメータとＬＯＮＧ用パラメータ）が予め初期パラメータ１として用意される（図３参照）。図２（ａ）に示されるＳＨＯＲＴ用パラメータシミュレーション結果１１、ＬＯＮＧ用パラメータシミュレーション結果１２を参照すればわかるように、ＳＨＯＲＴとＬＯＮＧの境界付近のトランジスタサイズに対しては、ＳＨＯＲＴ用とＬＯＮＧ用のどちらかのパラメータを選択しなければならないものの、どちらを使っても精度が悪いということになる。

しかし、図３に示すように、本実施形態においては、図１に示すＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７により、中間領域のトランジスタサイズに対してはＭＥＤＩＵＭに対応する最適パラメータ（ＭＥＤＩＵＭ用パラメータ）を、図１に示すＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７により新たに作成する。そして、初期パラメータ１として用意されているＳＨＯＲＴ用パラメータ、ＬＯＮＧ用パラメータ、及び、他の汎用パラメータと共に、作成されたＭＥＤＩＵＭ用パラメータを加えて、最適化済パラメータ８として適用してシミュレーションを実行することが可能となる。

図２（ｂ）に示すＭＥＤＩＵＭ用パラメータシミュレーション結果１３を参照すればわかるように、このＭＥＤＩＵＭ用パラメータを適用することにより、ＳＨＯＲＴとＬＯＮＧの境界付近のトランジスタサイズに対して、最適なシミュレーションを実行することができる。なお、このＭＥＤＩＵＭ用パラメータの作成は、予め用意される初期パラメータ１としてのパラメータセットの数を増やすことを意味しているわけではなく、シミュレーション実行時に、真に最適なパラメータセットが必要なだけ用意されることを意味するものである。

また、他の例として、図４（ａ）、（ｂ）、図５を用いて、電圧領域毎に合せ込まれた最適化済パラメータ８について以下に説明する。図４（ａ）は、ゲート電圧Ｖgsについて、低Ｖgsで合わせ込まれたパラメータ（低電圧用パラメータ：図５参照。）を使用した場合の実測結果１４と、シミュレーション結果１５を示した図である。図４（ｂ）は、ゲート電圧Ｖgsについて、高Ｖgsで合わせ込まれたパラメータ（高電圧用パラメータ：図５参照。）を使用した場合の実測結果１４と、シミュレーション結果１６を示した図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、ゲート電圧Ｖgsが高い領域と低い領域とを同一のパラメータでモデル化することは非常に難しい。

このため従来は、例えば、電圧領域を２つに区切り、それぞれの領域に特化した２つのパラメータセット（高電圧用パラメータと低電圧用パラメータ）が初期パラメータ１として用意されている。しかしこれでは、例えば、高電圧と低電圧の境界付近の中間電圧では、どちらかのパラメータを選択しなければならないものの、どちらを使っても精度が悪いということになる。しかし、図５に示すように、本実施形態においては、ＳＰＩＣＥパラメータ最適化手段７により、中間電圧のものに対してもそれに対応する最適パラメータ（中間電圧用パラメータ）を作成して、初期パラメータ１と共に、最適化済パラメータ８として適用することにより最適なシミュレーションをすることが可能となる。

（実施形態２）
本発明を適用した第２の実施形態について、以下に説明する。本実施形態の回路シミュレーション装置は、第１の実施形態と基本構成は同様である（図１参照）。しかしながら、本実施形態の回路シミュレーション装置は、インラインデータ３を参照して、それに基づいて、図１に示すＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７により、ＳＰＩＣＥパラメータを動的に最適化し、得られた最適化済パラメータ８を用いて、回路シミュレーションエンジン９によりシミュレーションを実行することを特徴とするものである。

例として、図１に示すユーザ入力条件５の内容が、「ある期間のインラインデータ３だけを反映するようなパラメータにせよ」と指示を出した場合を説明する。
図１に示すＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７は、インラインデータ３の中からその条件に合致するデータだけを取り出し、それに基づいて初期パラメータ１に調整をかけて、最適化済パラメータ８を作り出す。本実施形態によれば、この最適化済パラメータ８を使用してシミュレーションを実行することにより、ある期間のインラインの特性を正確に反映したシミュレーションを実現することができる。

また、上述したように、本実施形態では、全てのインラインデータ３から特定の期間のインラインデータ３を選択的に採用するようユーザが指示するものであったが、更に、選択基準を狭めて、データの平均値から、例えば、±３σ以内のものだけを選択的に採用し、±３σよりはずれたデータは特異データとして無視するようにユーザが指示することもできる。このようにすれば、インラインの特性のバラツキを正確に反映させたシミュレーションが実現できる。また、「ある特定のウエハ１枚のインラインデータ３だけに基づいてパラメータを調整せよ。」と、ユーザが指示することもできる。この場合は、その特定のウエハ１枚の特性を正確に再現したシミュレーションを実現することができる。

（実施形態３）
本発明を適用した第３の実施形態について、以下に説明する。本実施形態の回路シミュレーション装置は、第１の実施形態と基本構成は同様である（図１参照）。しかしながら、本実施形態の回路シミュレーション装置は、図１に示したシミュレーション対象回路ネットリスト２と、回路ブロック毎の特徴に応じた回路ブロック毎最適化ノウハウ４のデータベースとを参照して、それらを基に、図１に示すＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７により、ＳＰＩＣＥパラメータを動的に最適化し、得られた最適化済パラメータ８を用いて、回路シミュレーションエンジン９によりシミュレーションを実行することを特徴とするものである。

例として、図１に示すユーザ入力条件５の内容が、「全体回路のうちアナログ回路ブロックだけは他のブロックとは別の最適化済パラメータ８を適用せよ」などという指示を出した場合について説明する。図６は、半導体集積回路の回路ブロック１７を模式的に示した図である。図１に示すように、ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段７が、シミュレーション対象回路ネットリスト２を参照し、その中で図６に示すアナログ回路ブロック１８に相当する部分と、それ以外の部分とを認識する（図６参照。）。そして、図１に示す回路ブロック毎最適化ノウハウ４に従って、アナログ回路ブロック１８用に特化した最適化済パラメータ（アナログ用パラメータ）８を生成し、図６に示すアナログ回路ブロック１８にはその最適化済パラメータ８（アナログ用パラメータ）を適用し、図６に示すそれ以外のブロック（デジタルブロック１９、メモリブロック２０、その他回路ブロック２１）には初期パラメータ１（デジタル用パラメータ、メモリ用パラメータ、汎用パラメータ）を、最適化済パラメータ８（デジタル用パラメータ、メモリ用パラメータ、汎用パラメータ）としてそのまま適用してシミュレーションを行う（図７参照）。

すなわち、高い精度が求められるアナログ回路ブロック１８にはそれ専用に特化して調整されたパラメータ（最適化済パラメータ８のアナログ用パラメータ：図７参照。）が適用される。アナログ回路ブロック１８専用のパラメータが適合しないような、デジタル回路ブロック１９、メモリ回路ブロック２０、その他の回路ブロック２１には通常のパラメータ（初期パラメータ１として予め用意されている、デジタル用パラメータ、メモリ用パラメータ、汎用パラメータ：図７参照。）が適用される。これにより、全体として最適なシミュレーションを実現することが可能となる。なお、アナログ回路ブロック１８専用に特化して調整されたパラメータ（最適化済パラメータ８のアナログ用パラメータ：図７参照。）の作成は、予め用意される初期パラメータ１としてのパラメータセットの数を増やすことを意味しているわけではなく、シミュレーション実行時に、真に最適なパラメータセットが必要なだけ用意されることを意味するものである。

第１から第３の実施形態における半導体集積回路の回路シミュレーション装置の基本構成を示すブロック図である。（ａ）は、初期パラメータについて説明するための図である。（ｂ）は、第１の実施形態における、トランジスタサイズ毎に合わせ込まれた最適化済パラメータについて説明するための図である。第１の実施形態における、トランジスタサイズ毎に合わせ込まれた最適化済パラメータについて説明するための図である。（ａ）は、第１の実施形態における、低電圧領域に合わせ込まれた初期パラメータについて説明するための図である。（ｂ）は、第１の実施形態における、高電圧領域に合わせ込まれた初期パラメータについて説明するための図である。第１の実施形態における、電圧領域毎に合わせ込まれた最適化済パラメータについて説明するための図である。第３の実施形態における、シミュレーション対象回路である半導体集積回路の回路ブロックを模式的に示した図である。第３の実施形態における、アナログ回路ブロックに合わせ込まれた最適化済パラメータについて説明するための図である。

符号の説明

１初期パラメータ
２インラインデータ
３ユーザ入力条件
４回路ブロック毎最適化ノウハウ
５シミュレーション対象回路ネットリスト
６データ入力手段
７ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段
８最適化済パラメータ
９回路シミュレーションエンジン
１０実測結果
１１ＳＨＯＲＴ用パラメータシミュレーション結果
１２ＬＯＮＧ用パラメータシミュレーション結果
１３ＭＥＤＩＵＭ用パラメータシミュレーション結果
１４実測結果
１５低電圧用パラメータシミュレーション結果
１６高電圧用パラメータシミュレーション結果
１７半導体集積回路の回路ブロック
１８アナログ回路ブロック
１９デジタル回路ブロック
２０メモリ回路ブロック
２１その他回路ブロック

Claims

半導体集積回路の回路シミュレーションモデル記述のためのＳＰＩＣＥパラメータである初期パラメータと、シミュレーション対象回路を構成する素子の接続情報を有するシミュレーション対象回路ネットリストと、実際に製造されたデバイスの電気的、物理的な特性の測定結果であるインラインデータ又は回路ブロック毎に異なる最適化のノウハウをデータベース化した回路ブロック毎最適化ノウハウ情報の少なくともいずれか一つと、パラメータ最適化をどのように行うかについてのユーザによる指示であるユーザ入力条件とを入力するためのデータ入力手段と、
前記データ入力手段により入力された情報を基に、回路シミュレーション実行直前に、予め入力されている前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成するＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段と、
前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段により最適化された前記最適化済パラメータを用いて回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション実行手段と、
を備えたことを特徴とする回路シミュレーション装置。
前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段は、前記インラインデータ及び前記ユーザ入力条件を少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成することを特徴とする請求項１記載の回路シミュレーション装置。
前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段は、前記シミュレーション対象回路ネットリスト、前記回路ブロック毎最適化ノウハウ情報、及び、前記ユーザ入力条件とを少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成することを特徴とする請求項１又は２に記載の回路シミュレーション装置。
半導体集積回路の回路シミュレーション装置に設けられたデータ入力手段が、回路シミュレーションモデル記述のためのＳＰＩＣＥパラメータである初期パラメータと、シミュレーション対象回路を構成する素子の接続情報を有するシミュレーション対象回路ネットリストと、実際に製造されたデバイスの電気的、物理的な特性の測定結果であるインラインデータ又は回路ブロック毎に異なる最適化のノウハウをデータベース化した回路ブロック毎最適化ノウハウ情報の少なくともいずれか一つと、パラメータ最適化をどのように行うかについてのユーザによる指示であるユーザ入力条件とを、回路シミュレーション装置内に入力するためのデータ入力工程と、
前記データ入力工程により入力された情報を基に、ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段が、回路シミュレーション実行直前に、予め入力されている前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成するＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理工程と、
前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理工程により最適化された前記最適化済パラメータを用いて、回路シミュレーション実行手段が、回路シミュレーションを実行する回路シミュレーション実行工程と、
を有することを特徴とする回路シミュレーション装置の回路シミュレーション方法。
前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段が、前記インラインデータ及び前記ユーザ入力条件を少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成する工程を有することを特徴とする請求項４記載の回路シミュレーション装置の回路シミュレーション方法。
前記ＳＰＩＣＥパラメータ最適化処理手段が、前記シミュレーション対象回路ネットリスト、前記回路ブロック毎最適化ノウハウ情報、及び、前記ユーザ入力条件とを少なくとも参照し、前記初期パラメータに対し、所定の補正又は調整を加えて最適化済パラメータを作成する工程を有することを特徴とする請求項４又は５に記載の回路シミュレーション装置の回路シミュレーション方法。