JP2006330970A - レイアウトパターン生成方法、レイアウトパターン生成装置、レイアウトパターン生成プログラム、これを記録した記録媒体、及び半導体集積回路装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】レイアウトパターン生成方法は、プロセステクノロジー定義ファイル21から基本セルの各レイアのプロセステクノロジーに関するデータを取得してプロセステクノロジー定義テーブル31として保持するステップST1と、デバイス構造定義ファイル22からデバイステンプレートと各レイアの構造に関するデータとを取得してデバイス構造データ32として保持するステップST2と、デバイス構造データ32として保持されたデバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造を、プロセステクノロジー定義テーブル31の中の対応するレイアのプロセステクノロジーに関するデータに基づいて決定して、レイアウトパターンを生成するステップST3とを有する。
【選択図】 図2
Description
(1)レイアウト設計において必要となるすべてのレイアウトパターンを予め作図・保持しておき、当該レイアウトパターンを用いて、半導体集積回路のレイアウト設計をする。
(2)基本となるレイアウトパターンを予め作図・保持しておき、レイアウト設計の際に、当該基本となるレイアウトパターンのサイズを変更することで所望のレイアウトパターンを作成し、当該所望のレイアウトパターンを用いて半導体集積回路のレイアウト設計をする。
(3)基本となるレイアウトパターンを予め作図・保持しておき、当該基本となるレイアウトパターンにおいてサイズ変更が可能な個所をパラメータ化しておき、レイアウト設計の際に、パラメータ値を設定することによって当該基本となるレイアウトパターンのサイズを変更することで所望のレイアウトパターンを作成し、当該所望のレイアウトパターンを用いて半導体集積回路のレイアウト設計をする。
第1の実施形態においては、レイアウトパターン生成対象又は変更対象の基本セルがトランジスタデバイスである場合を説明する。
H111=W111+(EX111×2) …(1)
W112
=ゲート長‘g’
+2×(POLY1とC2ACとの最小間隔‘e’
+C2ACの最小幅‘b’
+NDIFFとC2ACとの最小重なり余裕‘a’)
=g+2×(e+b+a) …(2)
H112=ゲート幅‘h’=h …(3)
なお、生成したactive112図形の中心は、gate111図形の中心に重ねて配置する。
N112
={H112−(NDIFFとC2ACとの最小重なり余裕‘a’)+(C2AC間の最小間隔‘c’)}÷{(C2ACの最小幅‘b’)+(C2AC間の最小間隔‘c’)}
=(H112−a+c)/(b+c) …(4)
W114
=(C2ACレイアの最小幅‘b’)
+{(MET1とC2ACとの最小重なり余裕‘d’)×2}
=b+d×2 …(5)
H114
={(最上段contactの上辺Y座標)−(最下段contactの下辺Y座標)}
+{(MET1とC2ACとの最小重なり余裕‘d’)×2}
=b+d×2 …(6)
W121
=(active112幅W112)
+2×(NVTとNDIFFとの最小重なり余裕‘k’)
=W112+2×k …(7)
H121
=(active112高さ‘h’)
+2×(NVTとNDIFFとの最小重なり余裕‘k’)
=h+2×k …(8)
第2の実施形態においては、レイアウトパターン生成対象の基本セルが抵抗デバイスである場合を説明する。第2の実施形態においては、第1の実施形態におけるレイアウトパターン生成方法と同様の方法により、抵抗デバイスのレイアウトパターンを自動生成又は自動変更できる。
H211=SP213+(EN213×2) …(9)
(抵抗レイアの幅)
=MAX(minResWidthの値‘XX’、POLY1レイアの最小幅‘p’)
…(10)
(抵抗レイアの長さ)
=MAX{(minResLengthの値‘L’)、
(MET1の最小間隔‘w’+MET1とC2G1との最小重なり余裕‘r’×2)、
(POLY1とC2G1との最小重なり余裕‘n’×2)}
…(11)
(contact212のPOLY1レイア図形の幅・高さ)
=(C2G1の最小幅‘x’)
+(POLY1とC2G1との最小重なり余裕‘n’×2) …(12)
(contactのMET1レイア図形の幅・高さ)
=(C2G1の最小幅‘x’)
+(MET1とC2G1との最小重なり余裕‘r’×2) …(13)
(RES1レイア図形の長さ)=(抵抗レイアの長さ) …(14)
(RES1レイア図形の幅)
={抵抗レイアの幅+(RES1とPOLY1との最小重なり余裕‘u’×2)}
…(15)
=(抵抗レイアの長さ‘L’)
+(contact(C2G1)の最小幅‘x’)
−(MET1の最小間隔‘w’) …(16)
(シールド用MET1レイア図形の幅)=(contactのMET1レイア図形の幅)
…(17)
(RES2レイアの図形の幅)
=(RES1の幅)+(RES2とRES1との最小重なり余裕‘v’×2)
…(18)
(RES2レイアの図形の長さ)
=(RES1の長さ)−(RES2とRES1の最小突出‘t’×2) …(19)
これらの処理により、poly抵抗デバイスのレイアウトパターンが自動生成される。
第3の実施形態においては、レイアウトパターン生成対象の基本セルが容量デバイスである場合を説明する。第3の実施形態においては、第1又は第2の実施形態におけるレイアウトパターン生成方法と同様の方法により、抵抗デバイスのレイアウトパターンを自動生成又は自動変更できる。
第4の実施形態においては、レイアウトパターン生成対象の基本セルがインダクタデバイスである場合を説明する。第4の実施形態においては、第1乃至第3の実施形態におけるレイアウトパターン生成方法と同様の方法により、インダクタデバイスのレイアウトパターンを自動生成又は自動変更できる。
{(インダクタの幅)+(インダクタ間隔)}
となる。インダクタの幅と間隔は、デバイス構造定義フアイルに定義されている値を用いる。
{(インダクタの幅)+(インダクタ間隔)}
となる。パス図形の中心線は、内側の八角形の開始点425から時計周りに頂点を求める。外側の八角形への乗り換えは、当該八角形を右に
{(インダクタの幅)+(インダクタ間隔)}
分シフトした図形を想定し、上辺部分をそのシフトした八角形の、上辺まで延長した頂点(乗換え部分)424と次の頂点を経由して乗り換え、その後の頂点は外側の八角形の頂点として、インダクタ巻数分生成される。
{(左半円弧の直径)+(インダクタの幅)+(インダクタ間隔)}
を直径とする右半円弧432とを、円の上部が接する(接合点)433ようにしたものをパス図形の中心線とし、その中心線との間隔が、
{(インダクタの幅)+(インダクタ間隔)}
となる半円弧を左右に生成し上部で結合し、開始点434から時計回りに、インダクタ巻数分生成される。
{(MET1の最小幅)+(最小間隔)}
より大きいことをチェックし、小さい場合は、プロセステクノロジー定義テーブルの値から算出した値としている。
{(インダクタ幅)+(インダクタの間隔)}
を持つように八角形の中心線423の頂点P1〜P7、P10〜P12を、順次巻数分求めておく。
{(インダクタの間隔‘ds’)+(インダクタ幅‘dw’)}
シフトした中心線451の頂点P8〜P9を求める。
2 定義ファイル格納部、
3 記憶部、
4 レイアウトパターン格納部、
5 操作入力部、
6 表示部、
7 プログラム、
8 インストール用プログラムを記録した情報記録媒体、
21,21a,21b,21c,21d プロセステクノロジー定義ファイル、
22,22a,22b,22c,22d デバイス構造定義ファイル、
31,31a,31b,31c,31d プロセステクノロジー定義テーブル、
32 デバイス構造定義データ(デバイステンプレート及びデバイス構造定義テーブルテーブル)、
32a,32b,32c,32d デバイス構造定義テーブル、
41 生成されたレイアウトパターンデータ、
41a,41b,41c,41d 生成されたレイアウトパターンのパラメータ、
101〜105 トランジスタデバイスのデバイステンプレート、
106 トランジスタデバイスのレイアウトパターン、
111 ゲートレイア(gate)、
112 アクティブレイア(active)、
113 コンタクトレイア(contact)、
114 メタルレイア(metal)、
121 インプラレイア(impla)、
122 第2インプラレイア(2ndImpla)、
131 ウェルレイア(well)、
132 第2ウェルレイア(2ndWell)、
141 ドレインカバーレイア(drainCover)、
142 ソースカバーレイア(sourceCover)、
143 第2ソースカバーレイア(2ndSourceCover)、
144 ゲートカバーレイア(gateCover)、
151 第2コンタクトレイア(2ndContact)、
152 コンタクトカバーレイア(contactCover)、
201〜206 抵抗デバイスのデバイステンプレート、
207 抵抗デバイスのレイアウトパターン、
211 レジスタレイア(resistor)、
212 コンタクトレイア(contact)、
213 メタルレイア(metal)、
214 抵抗認識レイア(recognition)、
221 インプラレイア(impla)、
222 第2インプラレイア(2ndImpla)、
231 ウェルレイア(well)、
232 第2ウェルレイア(2ndWell)、
241 ガードリング用アクティブレイア(gurardringActive)、
242 ガードリング用インプラレイア(gurardringImpla)、
243 ガードリング用コンタクトレイア(gurardringContact)、
244 メタルレイア(metal)、
251 第2コンタクトレイア(2ndContact)、
252 アクティブコンタクトレイア(activeContact)、
261 抵抗シールドレイア(resSealed)、
262 抵抗カバーレイア(resCover)、
301〜305 容量デバイスのデバイステンプレート、
306 容量デバイスのレイアウトパターン、
311 トップレイア(top)、
312 ボトムレイア(bottom)、
313 コンタクトレイア(contact)、
314 メタルレイア(metal)、
315 第3容量レイア(3rdCap)、
316 インプラレイア(impla)、
317 第2インプラレイア(2ndImpla)、
318 ウェルレイア(well)、
319 第2ウェルレイア(2ndWell)、
320 第2コンタクトレイア(2ndContact)、
321 コンタクトカバーレイア(contactCover)、
322 容量カバーレイア(capCover)、
401〜403 インダクタデバイスのデバイステンプレート、
404 インダクタデバイスのレイアウトパターン、
411 中心線、
412 インダクタレイア(inductor)、
413 開始点、
423 中心線、
424 乗換え部分、
425 開始点、
431 左半円弧の中心線、
432 右半円弧の中心線、
433 接合点、
434 開始点、
451 シフト中心。
Claims (23)
- 半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成するレイアウトパターン生成方法であって、
半導体集積回路の製造に用いられるプロセステクノロジーに関するデータを定義したプロセステクノロジー定義ファイルから、レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成する各レイアのプロセステクノロジーに関するデータを取得してプロセステクノロジー定義テーブルとして保持するステップと、
半導体集積回路を構成する基本セルの種類毎に決められたデバイス構造に関するデータを定義したデバイス構造定義ファイルから、レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が定義可能なデバイステンプレートと該デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータとを取得してデバイス構造データとして保持するステップと、
前記デバイス構造データとして保持されたデバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造を、前記プロセステクノロジー定義テーブルの中の対応するレイアのプロセステクノロジーに関するデータに基づいて決定することによって、半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成するステップと
を有することを特徴とするレイアウトパターン生成方法。 - 前記プロセステクノロジー定義テーブルが、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成する各レイアの最小幅、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成するレイア間の最小間隔、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成し、重なり合う部分を有するレイア同士の位置関係、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの単位抵抗を構成するレイア構造、及び
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの単位容量を構成するレイア構造
の中の1つ以上を含むことを特徴とする請求項1に記載のレイアウトパターン生成方法。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、トランジスタデバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が、イオンインプランテーション構造、ウェル構造、端子カバー構造、及びコンタクト構造の中の1つ以上を含む
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、抵抗デバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が、イオンインプランテーション構造、ガードリング構造、コンタクト構造、及びカバー構造の中の1つ以上を含む
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、容量デバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が、3つのレイア層からなる構造、イオンインプランテーション構造、ウェル構造、及びコンタクト構造の中の1つ以上を含む
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、インダクタデバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造を定義可能なデバイステンプレートが、渦巻状パターン構造を有し、
前記デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータが、前記渦巻状パターンの種類を特定するデータ、前記渦巻状パターンの巻数、前記渦巻状パターンの内径、並びに、前記渦巻状パターンの幅及び間隔を含む
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。 - 前記渦巻状パターンは、四角形状、八角形状、及び円形状のいずれかであることを特徴とする請求項6に記載のレイアウトパターン生成方法。
- 前記レイアウトパターンを生成するステップにおいて生成されたレイアウトパターンに基づいて、該レイアウトパターンを制御するためのパラメータを生成して保持し、
前記パラメータを変更することによって、前記保持されているレイアウトパターンを変更可能とする
ことを特徴とする請求項1から7までのいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。 - 前記プロセステクノロジー定義ファイルに定義されたプロセステクノロジーが変更又は追加されたときに、プロセステクノロジーに関するデータを取得してプロセステクノロジー定義テーブルとして保持する前記ステップからレイアウトパターンを生成する前記ステップまでを再度実行することを特徴とする請求項1から8までのいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。
- 前記デバイス構造定義ファイルに定義されたデバイス構造に関するデータが変更又は追加されたときに、デバイステンプレートと該デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータとを取得してデバイス構造データとして保持する前記ステップと、前記レイアウトパターンを生成する前記ステップとを再度実行することを特徴とする請求項1から9までのいずれかに記載のレイアウトパターン生成方法。
- 半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成するレイアウトパターン生成装置であって、
半導体集積回路の製造に用いられるプロセステクノロジーに関するデータを定義したプロセステクノロジー定義ファイルを格納するプロセステクノロジー定義ファイル格納手段と、
前記プロセステクノロジー定義ファイルから取得されたレイアウトパターン生成対象の基本セルを構成する各レイアのプロセステクノロジーに関するデータをプロセステクノロジー定義テーブルとして保持するプロセステクノロジー定義テーブル記憶手段と、
半導体集積回路を構成する基本セルの種類毎に決められたデバイス構造に関するデータを定義したデバイス構造定義ファイルを格納するデバイス構造定義ファイル格納手段と、
前記デバイス構造定義ファイルから取得された、レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が定義可能なデバイステンプレートと該デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータとを、デバイス構造データとして保持するデバイス構造データ記憶手段と、
前記デバイス構造データとして保持されたデバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造を、前記プロセステクノロジー定義テーブルの中の対応するレイアのプロセステクノロジーに関するデータに基づいて決定することによって、半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成するデータ処理手段と
を有することを特徴とするレイアウトパターン生成装置。 - 前記プロセステクノロジー定義テーブルが、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成する各レイアの最小幅、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成するレイア間の最小間隔、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成し、重なり合う部分を有するレイア同士の位置関係、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの単位抵抗を構成するレイア構造、及び
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの単位容量を構成するレイア構造
の中の1つ以上を含むことを特徴とする請求項11に記載のレイアウトパターン生成装置。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、トランジスタデバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が、イオンインプランテーション構造、ウェル構造、端子カバー構造、及びコンタクト構造の中の1つ以上を含む
ことを特徴とする請求項11又は12のいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、抵抗デバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が、イオンインプランテーション構造、ガードリング構造、コンタクト構造、及びカバー構造の中の1つ以上を含む
ことを特徴とする請求項11又は12のいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、容量デバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が、3つのレイア層からなる構造、イオンインプランテーション構造、ウェル構造、及びコンタクト構造の中の1つ以上を含む
ことを特徴とする請求項11又は12のいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。 - 前記レイアウトパターン生成対象の基本セルが、インダクタデバイスであり、
前記レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造を定義可能なデバイステンプレートが、渦巻状パターン構造を有し、
前記デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータが、前記渦巻状パターンの種類を特定するデータ、前記渦巻状パターンの巻数、前記渦巻状パターンの内径、並びに、前記渦巻状パターンの幅及び間隔を含む
ことを特徴とする請求項11又は12のいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。 - 前記渦巻状パターンは、四角形状、八角形状、及び円形状のいずれかであることを特徴とする請求項16に記載のレイアウトパターン生成装置。
- 前記データ処理手段により生成された前記レイアウトパターンと、該レイアウトパターンを制御するためのパラメータとを保持するレイアウトパターン格納手段をさらに有し、
前記データ処理手段に前記パラメータの変更指示が入力されたときに、前記レイアウトパターン格納手段に保持されているレイアウトパターンを変更する
ことを特徴とする請求項11から17までのいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。 - 前記プロセステクノロジー定義ファイルに定義されたプロセステクノロジーが変更又は追加されたときに、前記データ処理手段が、プロセステクノロジーに関するデータを取得してプロセステクノロジー定義テーブルとして保持する処理からレイアウトパターンを生成する処理までを再度実行することを特徴とする請求項11から18までのいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。
- 前記デバイス構造定義ファイルに定義されたデバイス構造に関するデータが変更又は追加されたときに、前記データ処理手段が、デバイステンプレートと該デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータとを取得してデバイス構造データとして保持させる処理と、前記レイアウトパターンを生成する処理とを再度実行することを特徴とする請求項11から19までのいずれかに記載のレイアウトパターン生成装置。
- コンピュータに、半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成させるプログラムであって、
半導体集積回路の製造に用いられるプロセステクノロジーに関するデータを定義したプロセステクノロジー定義ファイルから、レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成する各レイアのプロセステクノロジーに関するデータを取得してプロセステクノロジー定義テーブルとして保持する処理と、
半導体集積回路を構成する基本セルの種類毎に決められたデバイス構造に関するデータを定義したデバイス構造定義ファイルから、レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が定義可能なデバイステンプレートと該デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータとを取得してデバイス構造データとして保持する処理と、
前記デバイス構造データとして保持されたデバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造を、前記プロセステクノロジー定義テーブルの中の対応するレイアのプロセステクノロジーに関するデータに基づいて決定することによって、半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成する処理と
を実行させるためのプログラム。 - コンピュータに、半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
半導体集積回路の製造に用いられるプロセステクノロジーに関するデータを定義したプロセステクノロジー定義ファイルから、レイアウトパターン生成対象の基本セルを構成する各レイアのプロセステクノロジーに関するデータを取得してプロセステクノロジー定義テーブルとして保持する処理と、
半導体集積回路を構成する基本セルの種類毎に決められたデバイス構造に関するデータを定義したデバイス構造定義ファイルから、レイアウトパターン生成対象の基本セルの各レイアの構造が定義可能なデバイステンプレートと該デバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造に関するデータとを取得してデバイス構造データとして保持する処理と、
前記デバイス構造データとして保持されたデバイステンプレートに従って定義された各レイアの構造を、前記プロセステクノロジー定義テーブルの中の対応するレイアのプロセステクノロジーに関するデータに基づいて決定することによって、半導体集積回路を構成する基本セルのレイアウトパターンを生成する処理と
を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。 - 請求項1に記載のレイアウトパターン生成方法によって生成されたレイアウトパターンを用いて半導体集積回路のレイアウトを設計するステップと、
前記設計されたレイアウトに基づいて半導体基板に半導体集積回路を形成するステップと
を有することを特徴とする半導体集積回路装置の製造方法。
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