JP2007066974A - Semiconductor integrated circuit and method of laying out the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路、およびセルや配線の配置を決定するレイアウト装置を用いたレイアウト方法に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit and a layout method using a layout apparatus that determines the arrangement of cells and wirings.
半導体集積回路において各素子間を接続する配線は、1つまたは複数の配線層を経由するように形成されている。各配線層の配線は、レイアウト設計においては、配線層ごとにあらかじめ設定された優先配線方向(横方向または縦方向など)に沿った方向に形成することが一般的である。このような優先配線方向が設定されることによって、配線混雑緩和や設計の効率化を容易に図ることができる。上記優先配線方向は、基板に垂直な方向に隣接する各配線層で異なる方向に設定されることが多い(例えば、特許文献1参照。)。 In the semiconductor integrated circuit, a wiring for connecting each element is formed so as to pass through one or a plurality of wiring layers. In layout design, the wiring of each wiring layer is generally formed in a direction along a preferential wiring direction (such as a horizontal direction or a vertical direction) preset for each wiring layer. By setting such a priority wiring direction, it is possible to easily reduce wiring congestion and increase design efficiency. The priority wiring direction is often set to a different direction in each wiring layer adjacent to the direction perpendicular to the substrate (see, for example, Patent Document 1).
ここで、各配線層を基板に最も近い側から順に第1配線層、第2配線層などと呼ぶとすると、第1配線層の優先配線方向は、一般には、セル列と同一方向に設定されることが多い。これは、次のような理由によるものである。すなわち、一般に、セル内で電源配線の幹線となるセル内電源幹線は、セルの拡散領域に電位を供給する必要性から、主に第1配線層を用いて形成するのが有利である。また、上記セル内電源幹線は、セルの対向する2辺に沿って設けられ、セル列が形成される場合には、各セルは、セル内電源幹線が連続するように並べられる。そこで、第1配線層にはセル列と同一方向の配線が多数形成されることになるため、その方向を優先配線方向に設定することによって、配線どうしの交差が減り、効率的な配線をしやすくなることが多い。 Here, if each wiring layer is called the first wiring layer, the second wiring layer, etc. in order from the side closest to the substrate, the priority wiring direction of the first wiring layer is generally set to the same direction as the cell row. Often. This is due to the following reason. That is, in general, the in-cell power supply main line that becomes the main line of the power supply wiring in the cell is advantageously formed mainly by using the first wiring layer because it is necessary to supply a potential to the diffusion region of the cell. The in-cell power supply trunk line is provided along two opposing sides of the cell. When a cell row is formed, each cell is arranged so that the in-cell power supply trunk line is continuous. Therefore, since many wirings in the same direction as the cell row are formed in the first wiring layer, setting the direction as the priority wiring direction reduces the crossing of the wirings, and makes efficient wiring. It often becomes easier.
ところが、半導体集積回路の多様化などに伴い、様々な条件によっては、第1配線層の優先配線方向をセル列と異なる方向に設定する必要が生じる場合があるのも実情である。この場合、第1配線層で形成されたセル内電源幹線と交差する配線を同じ第1配線層に形成することができないため、配線の困難性は増す。以下、具体的な例について説明する。 However, with the diversification of semiconductor integrated circuits and the like, it is a fact that the priority wiring direction of the first wiring layer may need to be set to a direction different from the cell row depending on various conditions. In this case, the wiring that intersects the in-cell power supply trunk line formed of the first wiring layer cannot be formed in the same first wiring layer, so that the difficulty of wiring increases. Specific examples will be described below.
図43は、セル列が同図の横方向に配置されるように形成され、かつ、第1配線層および第3配線層の優先配線方向が縦方向に設定され、第2配線層の優先配線方向が横方向に設定された場合のレイアウトの例を示す平面図である。同図の例では、セル間配線2001〜2003、セル2004・2005、およびセル内電源幹線2006〜2008が設けられている。上記セル間配線2001・2002(ハッチングを付して図示。)は第2配線層に形成されている。セル間配線2001の配線端2001aとセル間配線2002の配線端2002aとを接続するためのセル間配線2003は、縦方向を優先配線方向とする配線層の配線を用いて形成される。ここで、セル2004・2005が論理セルであった場合、セル2004・2005内には主に第1配線層に形成されたセル内配線(不図示)が存在するため、第1配線層のセル内の領域に他の配線を形成することは困難である。そこで、上記セル間配線2003は第3配線層などに形成される場合が多い。
FIG. 43 is formed so that the cell rows are arranged in the horizontal direction of the figure, and the priority wiring directions of the first wiring layer and the third wiring layer are set to the vertical direction, and the priority wiring of the second wiring layer is set. It is a top view which shows the example of a layout when a direction is set to a horizontal direction. In the example of the figure,
ところで、セルの配置状況によっては、セル列中に論理セルが配置されない箇所が発生する場合がある。この場合、各論理セルのセル内電源幹線どうしは未接続の状態となる。そのような箇所には、トランジスタ等の素子を含まず、上下辺等にセル内電源幹線のみを有する特別なセル(以下「隙間セル」と呼ぶ。)を配置して、隣接する論理セルのセル内電源幹線と接続することにより、各論理セルのセル内電源幹線が互いに接続されるようにするのが一般的である。上記のような隙間セルには、論理セルのようにセル内の配線が存在しないため、第1配線層の隙間セル内の領域に配線を形成することが容易である。ところが、図43の例のような場合には、配線端2001a・2002aの間には第1配線層に形成されたセル内電源幹線2006が存在するため、第1配線層は、優先配線方向が縦方向ではあっても、セル内電源幹線2006を跨ぐようなセル間配線2003を形成するための配線層としては使用できないことになる。
上記のように、従来のレイアウト装置を用いたレイアウトにおいては、例えば第1配線層などセル内電源幹線が形成される配線層の優先配線方向がセル列と異なる方向に設定された場合には、上記セル内電源幹線を跨ぐような配線を同じ配線層に配置することができず、配線を通すことができる空間(配線資源)が減少するので、配線混雑を引き起こしやすく、最悪の場合は配線不能となることも生じがちになるという問題点を有していた。 As described above, in the layout using the conventional layout device, for example, when the priority wiring direction of the wiring layer in which the in-cell power supply trunk line such as the first wiring layer is formed is set to a direction different from the cell column, Wiring that straddles the power supply trunk line in the cell cannot be placed in the same wiring layer, and the space (wiring resources) through which wiring can pass is reduced, so it is easy to cause wiring congestion, and in the worst case, wiring is impossible It has a problem that it tends to occur.
本発明は上記課題を解決しようとするものであって、セル内電源幹線が形成される配線層の優先配線方向がセル列と異なる方向に設定された場合でも、配線資源の減少を抑えて、配線混雑緩和を容易に図ることができるようにすることを目的としている。 The present invention is intended to solve the above-mentioned problem, and even when the priority wiring direction of the wiring layer in which the in-cell power supply trunk line is formed is set to a direction different from the cell column, the reduction of wiring resources is suppressed, The object is to make it easy to reduce wiring congestion.
上記の課題を解決するため、請求項1の発明は、
半導体集積回路のレイアウト装置を用いて、半導体集積回路の構成要素のレイアウトを決定する半導体集積回路のレイアウト方法であって、
回路素子、および上記回路素子に電源電圧を供給する論理セル内電源幹線を有する論理セルを配置する論理セル配置ステップと、
上記論理セルが配置されていない領域に、上記論理セル内電源幹線を電源に接続する接続電源幹線を有する接続セルを配置する接続セル配置ステップと、
を有し、
上記接続セルが、上記論理セル内電源幹線が設けられる第1の配線層とは異なる第2の配線層に接続電源幹線が設けられる接続セルであることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention of claim 1
A semiconductor integrated circuit layout method for determining a layout of components of a semiconductor integrated circuit using a semiconductor integrated circuit layout apparatus,
A logic cell arrangement step of arranging a logic cell having a circuit element and a power supply trunk line in the logic cell for supplying a power supply voltage to the circuit element;
A connection cell arrangement step of arranging a connection cell having a connection power supply trunk line for connecting the power supply trunk line in the logic cell to a power source in an area where the logic cell is not arranged;
Have
The connection cell is a connection cell in which a connection power supply trunk line is provided in a second wiring layer different from the first wiring layer in which the logic cell power supply trunk line is provided.
これにより、接続セルが配置された領域には、第1の配線層の接続電源幹線がないので、電源幹線に垂直な方向を優先配線方向とするなどして信号配線等を配置することが容易にできる。 As a result, since there is no connection power trunk of the first wiring layer in the region where the connection cell is disposed, it is easy to arrange signal wiring and the like by setting the direction perpendicular to the power trunk as the priority wiring direction. Can be.
本発明によれば、セル内電源幹線が形成される配線層の優先配線方向がセル列と異なる方向に設定された場合でも、配線資源の減少を抑えて、配線混雑緩和を容易に図ることができる。 According to the present invention, even when the priority wiring direction of the wiring layer in which the in-cell power supply trunk line is formed is set to a direction different from the cell row, it is possible to easily reduce the wiring congestion by suppressing the reduction of the wiring resources. it can.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同様の機能を有する構成要素については適宜同一の符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, components having similar functions are appropriately denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
ここで、以下では、半導体集積回路の各配線層を基板に最も近い側から順に第1配線層、第2配線層などと呼び、論理回路を構成する素子を含む論理セルのセル内電源幹線は第1配線層に設けられる一方、後述するセル内電源幹線のみを有する隙間セル(接続セル)のセル内電源幹線(接続電源幹線)は主として第2配線層に設けられるとして説明する(第2配線層の配線にはハッチングを付して図示する。)。また、これらのセル内電源幹線の方向は、セル列と同一方向であるとし、第1配線層の優先配線方向はセル列に垂直な方向として説明する。 Here, hereinafter, each wiring layer of the semiconductor integrated circuit is referred to as a first wiring layer, a second wiring layer, etc. in order from the side closest to the substrate, and the in-cell power supply trunk line of the logic cell including the elements constituting the logic circuit is The description will be made assuming that the in-cell power supply trunk line (connection power supply trunk line) of the gap cell (connection cell) having only the in-cell power supply trunk line described later is mainly provided in the second wiring layer while being provided in the first wiring layer (second wiring). The wiring of the layers is shown with hatching.) In addition, it is assumed that the direction of the power supply trunk line in the cell is the same direction as the cell row, and the priority wiring direction of the first wiring layer is a direction perpendicular to the cell row.
なお、以下で説明するような、半導体集積回路におけるセルや配線の配置は、例えばコンピュータにソフトウェアが組み込まれて成るレイアウト装置によって行われる。また、実際の半導体集積回路は、回路構成要素の配置を示すセル配置情報、および配線パターンを示す配線配設情報などの情報に基づいて作製され、レイアウト装置によって直接生成されるのは上記のような情報であるが、以下では、便宜上、これらの情報に基づいて作製される配線パターン等を模式的に図示して説明する。 Note that the arrangement of cells and wirings in the semiconductor integrated circuit as described below is performed by, for example, a layout apparatus in which software is incorporated in a computer. In addition, an actual semiconductor integrated circuit is manufactured based on information such as cell arrangement information indicating the arrangement of circuit components and wiring arrangement information indicating a wiring pattern, and is generated directly by the layout apparatus as described above. In the following, for the sake of convenience, a wiring pattern and the like produced based on such information will be schematically illustrated and described.
《発明の実施形態1》
実施形態1の半導体集積回路のレイアウト方法では、レイアウト装置等によって、例えば図1および以下に示すような各工程が実行される。
Embodiment 1 of the Invention
In the semiconductor integrated circuit layout method according to the first embodiment, for example, the steps shown in FIG. 1 and the following are executed by a layout apparatus or the like.
(S101) まず、半導体基板における論理セル配置領域や基幹電源配線の配置等を決定するフロアプラン行程が行われる。すなわち、例えば、半導体集積回路の仕様が決定されると、まず論理セルを配置するために必要な領域が確保され、その論理セル配置領域について定まる消費電力を満たすように、基幹電源配線の幅や配置が決定される。 (S101) First, a floor plan process is performed for determining the logic cell arrangement region, the arrangement of the main power supply wiring, and the like on the semiconductor substrate. That is, for example, when the specifications of a semiconductor integrated circuit are determined, first, an area necessary for arranging a logic cell is secured, and the width of the main power supply wiring and the power consumption determined for the logic cell arrangement area are satisfied. Placement is determined.
(S102) 決定された論理セル配置領域内に、例えば図2に示すように、半導体基板1000上に、それぞれ第1配線層のセル内電源幹線1001a・1001bを有する論理セル1001が配置される。上記セル内電源幹線1001a・1001bは、例えばセル列の方向(同図の横方向)に設定され、一方が電源電位用、他方が接地電位用として用いられる。
(S102) In the determined logic cell arrangement region, for example, as shown in FIG. 2,
(S103) 論理セル1001が配置されていない領域に、図3に示すように、セル内電源幹線1002a・1002bを有する隙間セル1002が配置される。すなわち、例えば、レイアウト装置によるレイアウト設計において、回路情報に基づく論理セルの配置が行われたときには、通常、セル列中に論理セル1001が配置されない箇所が生じてしまうのが通常であるが、そのような領域に上記のように隙間セル1002が配置される。
(S103) As shown in FIG. 3,
上記隙間セル1002のセル内電源幹線1002a・1002bは、具体的には例えば図4および図5(図4のA−A断面)に示すように、セルの標準外形を示すセル枠1002c(同図に一点鎖線で示す。)よりも同図の左右方向外側に端部が延びた形状を有している。セル内電源幹線1002a・1002bの端部には、隣接する論理セル1001のセル内電源幹線1001a・1001bに接続されるビア1002dが形成され、各論理セル1001および隙間セル1002のセル内電源幹線1001a・1002a等がセル列の方向に連続して接続されるようになっている。
Specifically, for example, as shown in FIGS. 4 and 5 (cross section AA in FIG. 4), the in-cell power
また、上記隙間セル1002のセル内電源幹線1002a・1002bは、第2配線層に形成されるようになっている。すなわち、第1配線層には、セル内電源幹線は形成されない状態になる。
In-cell
(S104) 各論理セル1001間の信号配線等のセル間配線の配置が決定される。このとき、隙間セル1002が配置された領域の第1配線層には、上記のようにセル内電源幹線が形成されていないので、セル列に垂直な方向の配線、具体的には例えば図6に示すような信号配線1003を配置することが可能になる。それゆえ、第1配線層におけるセル列に垂直な優先配線方向での配線資源を有効に使用して、適切な配線を迅速に配置することが容易にできる。
(S104) The arrangement of inter-cell wiring such as signal wiring between the
ここで、半導体チップにおける隙間セルの配置を必要とする領域の面積は、論理セルが配置される領域の総面積の数割程度にも及ぶ場合がある。そこで、上記のような隙間セル1002が用いられることによって、第1配線層の配線資源を活用して配線混雑を緩和することが容易にできる。
In this case, the area of the semiconductor chip where the gap cells need to be arranged may be about several tens of the total area of the areas where the logic cells are arranged. Therefore, by using the
(隙間セル1002の変形例)
論理セル1001のセル内電源幹線1001a・1001bと隙間セル1002のセル内電源幹線1002a・1002bとを接続するためには、図7に示すように、隙間セル1002のセル枠1002c内に、ビア1002d、および論理セル1001におけるセル内電源幹線1001a・1001bの延長上に位置するセル内電源幹線1001a’・1001b’を有する隙間セル1002を用いてもよい。上記のようにセル枠1002c内に第1配線層のセル内電源幹線1001a’・1001b’が設けられている場合に確保できる第1配線層の配線資源(すなわちセル列に垂直な優先配線方向の配線資源)は、前記図5のような隙間セル1002に比べると少なくなるが、配線混雑度が低い場合などには、上記図7のような隙間セル1002を用いても差し支えはない。
(Modification of gap cell 1002)
In order to connect the in-cell power
また、図8、図9に示すように、片側だけにビア1002d等を有する隙間セル1004・1005や、図10に示すようにビアを有しない隙間セル1006を種々組み合わせて、例えば図11、図12に示すように第2配線層のセル内電源幹線1002a・1002bが連続するようにしてもよい。すなわち、論理セルの配置後に生じるセル列中で論理セルが配置されていない領域の大きさは一定とは限らず、場合によっては大きな領域で論理セルが配置されないこともあるが、そのような領域に、一般的な隙間セルが配置される場合と同じように複数個の隙間セルを並べて配置することによって、より多くの第1配線層の(優先配線方向の)配線資源を確保することが容易にできる。
Also, as shown in FIGS. 8 and 9,
また、例えば図13〜図16に示すように、前記隙間セル1002・1004・1005に、さらに、セル内電源幹線1001a・1001b・1001a’・1001b’と半導体基板1000との間に、ビア1002dと同じような基板コンタクト1002eが形成されるようにしてもよい。このような基板コンタクト1002eが形成されることによって、電源電位を半導体基板1000に与えることができるので、近傍の領域に形成されるトランジスタがラッチアップ現象を引き起こす可能性を容易に低減することができる。
Further, for example, as shown in FIGS. 13 to 16, the
《発明の実施形態2》
上記ビアを有しない隙間セル1006(図10)を用いて、論理セル1001のセル内電源幹線1001a・1001bとの接続が自動的に行われるようにしてもよい。すなわち、例えば図17に示すように、図1の隙間セル配置行程(S103)が行われた後に、自動的に、または設計者の指示などに応じて、セル間電源配線の接続処理(S201)が行われることにより、セル内電源幹線1001a・1002aの延長やセル内電源幹線1001a’の付加、ビア1002dの付加などが行われるようにしてもよい。また、セル内電源幹線1002a等がセル枠1002cの外側に延びた隙間セル1002を用いて、ビア1002dの付加が後に行われるようにしてもよい。さらに、基板コンタクト1002eの付加なども後に行われるようにしてもよい。
<< Embodiment 2 of the Invention >>
The gap cell 1006 (FIG. 10) having no via may be used to automatically connect the
《発明の実施形態3》
各論理セル間を結ぶセル間配線の配線混雑度は、半導体チップ全体で一様な訳ではなく、論理セルの配置状態等によっては、配線混雑度の高い部分や低い部分が存在する。そして、配線混雑度の低い箇所においては、既に十分な配線資源が確保されている可能性が高いので、さらに第2配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルを用いて第1配線層における優先配線方向の配線資源を確保する必要性は低い。そこで、配線混雑度の高い部分だけに、上記のような第2配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルが配置されるようにしてもよい。
<< Embodiment 3 of the Invention >>
The wiring congestion degree of the inter-cell wiring connecting the logic cells is not uniform in the entire semiconductor chip, and there are high and low wiring congestion parts depending on the arrangement state of the logic cells. In a place where the degree of wiring congestion is low, there is a high possibility that sufficient wiring resources are already secured. Therefore, priority is given to the first wiring layer by using a gap cell having an in-cell power supply trunk in the second wiring layer. There is little need to secure wiring resources in the wiring direction. Therefore, a gap cell having an in-cell power supply trunk line may be arranged in the second wiring layer as described above only in a portion where the wiring congestion degree is high.
具体的には、図18に示すように実施形態1と同じフロアプラン行程および論理セル配置工程(S101、S102)が行われた時点で、例えば図19に示すように論理セル1001が配置されたとすると、その後に以下のような行程が行われる。
Specifically, as shown in FIG. 18, when the same floor plan process and logic cell placement step (S101, S102) as in the first embodiment are performed, for example, the
(S301) レイアウト設計システム等によって、所定の大きさの領域、少なくとも論理セル1001の間またはその近傍の領域の配線混雑度が見積もられる。
(S301) The layout design system or the like estimates the degree of wiring congestion in an area of a predetermined size, at least between or in the vicinity of the
(S302) 図20に示すように、見積もられた配線混雑度が所定以上の領域には、前記実施形態1で説明したような第2配線層にセル内電源幹線1002a・1002bを有する隙間セル1002が配置される一方、その他の領域には、第1配線層にセル内電源幹線1007a・1007bを有する隙間セル1007が配置される。
(S302) As shown in FIG. 20, in an area where the estimated wiring congestion is a predetermined level or more, a gap cell having in-cell
その後、実施形態1と同じセル間配線の配置行程(S104)が行われるが、配線混雑度が比較的高い領域には、実施形態1で説明したのと同じように第1配線層にセル内電源幹線が形成されず優先配線方向の配線資源が確保されるので、配線混雑を緩和することができる。一方、配線混雑度が比較的低い領域には、第1配線層にセル内電源幹線が形成されるので、基板コンタクトを設けることが容易にでき、トランジスタのラッチアップ現象に対する耐性を高く保つことができる。 Thereafter, the same inter-cell wiring placement process (S104) as in the first embodiment is performed. However, in the area where the wiring congestion is relatively high, the first wiring layer is formed in the cell in the same manner as described in the first embodiment. Since the power supply trunk line is not formed and wiring resources in the priority wiring direction are secured, wiring congestion can be reduced. On the other hand, in the region where the degree of wiring congestion is relatively low, the in-cell power supply trunk line is formed in the first wiring layer, so that it is easy to provide a substrate contact, and the resistance to the latch-up phenomenon of the transistor can be kept high. it can.
なお、配線混雑度に応じて、またはより狭い領域単位の配線混雑度の見積もりなどに応じて、図21に示すように第1配線層のセル内電源幹線1007aと第2配線層のセル内電源幹線1002bとを有する隙間セル1008も用いられるようにして、さらに配線混雑度緩和とラッチアップ耐性確保との両立を容易に図り得るようにしてもよい。さらに、セル内電源幹線は全長にわたって第1、または第2配線層の何れか一方に設けられるのに限らず、セル内で一方から他方に切り替わるようになっていてもよい。
It should be noted that, depending on the wiring congestion level or the estimation of the wiring congestion level in a narrower region unit, as shown in FIG. 21, the in-cell power
また、上記のような配線混雑度の見積もりが行われるのに限らず、一旦第1配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルが配置されてセル間信号配線の配置行程が行われた後に、配線が配置できなかった部分で第2配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルへの置換が行われるようにしたりしてもよい。また、逆に、一旦第2配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルが配置されてセル間配線の配置行程が行われた後に、セル間信号配線が配置されなかった部分や配線混雑度の低い部分で、第1配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルへの置換が行われるようにしたりしてもよい。 Further, not only the estimation of the wiring congestion as described above, but after the gap cell having the in-cell power supply trunk line is once arranged in the first wiring layer and the arrangement process of the inter-cell signal wiring is performed, For example, replacement with a gap cell having an in-cell power supply trunk line in the second wiring layer may be performed in a portion where the wiring cannot be arranged. Conversely, after a gap cell having an in-cell power supply trunk line is once arranged in the second wiring layer and the inter-cell wiring arrangement process is performed, the portion where the inter-cell signal wiring is not arranged or the wiring congestion degree In the lower portion, replacement with a gap cell having an in-cell power supply trunk line in the first wiring layer may be performed.
《発明の実施形態4》
隙間セルが配置された後に、回路情報に基づいたセル間信号配線がチップ全体に亘って形成されたときに、配線混雑度等によっては、隙間セルに確保されていた第1配線層の配線資源に配線が形成されず、配線資源の余る箇所(セル間信号配線の形成さていない箇所)が生じることがある。このような配線資源の余った箇所には、通常は絶縁膜が形成されるが、余った配線資源を利用して、新たに基板コンタクトが設けられるようにすることも可能である。
<< Embodiment 4 of the Invention >>
When the inter-cell signal wiring based on the circuit information is formed over the entire chip after the gap cell is arranged, the wiring resources of the first wiring layer secured in the gap cell depending on the degree of wiring congestion or the like In some cases, the wiring is not formed, and there is a remaining portion of wiring resources (a portion where the inter-cell signal wiring is not formed). Usually, an insulating film is formed in a portion where such wiring resources are left over, but it is also possible to newly provide a substrate contact using the remaining wiring resources.
例えば、図22に示すように実施形態1の(S101〜S104)と同様の各工程が行われることによって、図23に示すように隙間セル1002が配置された領域に信号配線1011が配置される一方、その他の領域に配線空き領域1012が形成されたとする。この場合、次に隙間セルの置換が行われ(S401)、上記隙間セル1002が、例えば図24に示すように、上記配線空き領域1012に対応する位置にビア1013d、基板コンタクト1013e、および第1配線層の中継配線1013fを有する隙間セル1013に置換される。
For example, as shown in FIG. 22, by performing the same steps as (S101 to S104) of the first embodiment, the
すなわち、中継配線1013fが形成される領域は、信号配線1011は形成されていない領域なので、隙間セル1002を上記のような隙間セル1013に置き換えることが可能である。そして、セル内電源幹線1002aが、ビア1013d、中継配線1013f、および基板コンタクト1013eを介して半導体基板1000に接続される。
That is, since the region where the
上記のように、例えばあらかじめ、種々の位置に上記ビア1013d等を有する隙間セルが用意され、そのうち配線空き領域の配置に最も対応したものが選択されて置換されることにより、第1配線層における優先配線方向の配線資源を確保して配線混雑を緩和しつつ、多くの基板コンタクトを設けて、ラッチアップ現象が生じる可能性を低く抑えることができる。 As described above, for example, gap cells having the vias 1013d and the like are prepared in advance at various positions, and the most suitable one corresponding to the arrangement of the wiring vacant areas is selected and replaced. While securing wiring resources in the priority wiring direction and reducing wiring congestion, it is possible to reduce the possibility of latch-up phenomenon by providing many substrate contacts.
《発明の実施形態5》
上記実施形態4(S401)のように隙間セル1002が隙間セル1013に置換されるのでなく、図25に示すように基板コンタクトの付加(S501)が行われることによって、図26に示すように、隙間セル1002に、ビア1013d、基板コンタクト1013e、および中継配線1013fが付加されるようにしてもよい。これによって最終的に製造される半導体集積回路自体は、実施形態4の場合と同じものであるが、あらかじめ基板コンタクト等の位置や個数が異なる複数の隙間セルを準備する必要がない。
<< Embodiment 5 of the Invention >>
Instead of replacing the
《発明の実施形態6》
論理セルの間の全ての領域に隙間セルが配置されなくても、第2配線層の電源配線が直接配置されて、各論理セルのセル内電源幹線が互いに接続されるようにしてもよい。
Embodiment 6 of the Invention
Even if the gap cells are not arranged in all the regions between the logic cells, the power supply wirings of the second wiring layer may be directly arranged so that the in-cell power supply trunk lines of the respective logic cells are connected to each other.
例えば、図27に示すように実施形態1と同じフロアプラン行程および論理セル配置工程(S101、S102)が行われた後、以下のような行程が行われる。 For example, as shown in FIG. 27, after the same floor plan process and logic cell arrangement process (S101, S102) as in the first embodiment are performed, the following process is performed.
(S601) 図28に示すように、2つの論理セル1001・1001が離れて配置されている場合に、各論理セル1001・1001に隣接する領域だけに、実施形態1で説明したような隙間セル1004・1004(図8)が配置される。なお、隙間セル1004・1004は、互いに幅が異なるものでもよく、幅の合計が論理セル1001・1001の間の距離よりも短ければよい。ここで、同図には、併せて、例えば各論理セル1001に電源電圧を供給する第1配線層の基幹電源幹線1101・1102が描かれている。
(S601) As shown in FIG. 28, when two
(S602) 図29に示すように、各隙間セル1004のセル内電源幹線1002a・1002bをそれぞれ接続するセル間電源配線1103・1104が配置される。これらのセル間電源配線1103・1104は、隙間セル1004のセル内電源幹線1002a・1002bが第2配線層に配置されているのに応じて、同じ第2配線層に配置される。すなわち、(S601)で第2配線層のセル内電源幹線1002a・1002bを有する隙間セル1002が配置されることによって、セル間電源配線1103・1104も、自動的に第2配線層に配置される。(なお、セル間電源配線1103・1104と基幹電源幹線1101・1102とは、それぞれ必要に応じてビア1101a・1102aにより接続される。)
それゆえ、論理セル1001・1001の間に第1配線層の基幹電源幹線1101・1102が配置されている場合でも、これらを跨ぐようにセル間電源配線1103・1104が配置されるようにすることが容易に可能になるとともに、続くセル間信号配線処理工程(S104)によって、図30に示すように、セル列に垂直な方向の信号配線1003を配置することが可能になる。
(S602) As shown in FIG. 29, inter-cell
Therefore, even when the
《発明の実施形態7》
半導体集積回路は、回路設計段階でタイミング検証が行われて、適切に動作することが確認されるが、その時点では、信号配線の長さや寄生容量などは考慮されないので、実際に製造された半導体集積回路でタイミングエラーが生じることもあり得る。そこで、回路設計段階でタイミングの余裕が少ないクリティカルパスなどについては、あらかじめ信号配線が最短経路で接続されるようにしたり迂回が少なくなるようにしたりして、信号伝播の遅延を小さくすることにより、セルや配線のレイアウトし直しが必要とされる可能性を低減することができる。具体的には、例えば図31および以下に示すような各工程が行われる。
<< Embodiment 7 of the Invention >>
The semiconductor integrated circuit is verified at the circuit design stage, and it is confirmed that it operates properly. However, at that time, the length of the signal wiring and parasitic capacitance are not taken into consideration, so the actually manufactured semiconductor Timing errors can occur in integrated circuits. Therefore, for critical paths that have little timing margin at the circuit design stage, the signal wiring is connected in the shortest path in advance or the detour is reduced to reduce the signal propagation delay, It is possible to reduce the possibility that a cell or wiring needs to be re-laid out. Specifically, for example, the steps shown in FIG. 31 and the following are performed.
(S701) まず、回路設計段階で通常行われるように、タイミング検証によって、信号配線の配置等が考慮されない範囲での動作が確認される。 (S701) First, as is normally done in the circuit design stage, the timing verification confirms the operation within a range where the arrangement of signal wirings and the like are not taken into consideration.
(S702) 上記タイミング検証の際に得られる各パスの遅延時間などに基づいて、クリティカルパスが求められる。 (S702) A critical path is obtained based on the delay time of each path obtained during the timing verification.
(S101)(S102) 実施形態1で説明したのと同じフロアプラン行程および論理セル配置工程が行われる。 (S101) (S102) The same floor plan process and logic cell arrangement process as described in the first embodiment are performed.
(S703) 上記(S702)で求められたクリティカルパスが、例えば図32に示す論理セル1201・1202間を接続する信号線だったとすると、少なくとも、その信号線が最短となる経路上に、前記実施形態1、4で説明したような一方または両方のセル内電源幹線が第2配線層に形成される隙間セル1002・1008が、図33に示すように配置される。なお、隙間セル1002(両方のセル内電源幹線が第2配線層)だけが配置されるようにしてもよいし、その他の空き領域にも隙間セル1002等が配置されるようにしてもよいが、ラッチアップ現象防止の観点からは、第2配線層のセル内電源幹線1002a等は少ないことが好ましい。
(S703) If the critical path obtained in the above (S702) is, for example, a signal line that connects between the
(S704) 論理セル1201や隙間セル1002等が配置されていない領域に、図34に示すように、第1配線層のセル間電源配線1203・1204が配置される。なお、このようなセル間電源配線配置行程が行われるのに代えて、前記(S703)で第1配線層のセル内電源幹線1007a・1007bを有する隙間セル1007が配置されるなどしてもよい。
(S704) As shown in FIG. 34, the inter-cell
(S104) 実施形態1で説明したのと同様に、論理セル1201・1202を含む各論理セル間の信号配線等のセル間配線、例えば図35に示す信号配線1205・1206の配置が決定される。上記信号配線1205は第2配線層に配置される一方、信号配線1206は第1配線層に配置される。すなわち、上記隙間セル1002・1008が配置された領域では、セル列に垂直な方向の配線を第1配線層に配置することが可能なので、自動的に最短経路で信号配線が配置されるようにする(または配置される可能性を高くする)ことが容易にできる。
(S104) As described in the first embodiment, the arrangement of inter-cell lines such as signal lines between the logic cells including the
なお、上記のような信号配線の配置は、上記(S702)のようにタイミング検証に基づいて求められたクリティカルパスに対して行われるのに限らず、これらとともに、またはこれらに代えて、例えばクロック信号のパス等、一般にタイミングが重要なことが多い信号などに対して行われるようにしてもよい。また、信号名に「clock」や「clk」などを含むパスなどに対して自動的に行われるようにしてもよいし、設計者や設計装置によって指定されるパスなどに対して行われるようにしてもよい。 The arrangement of the signal wiring as described above is not limited to the critical path obtained based on the timing verification as in (S702) above, but together with or instead of these, for example, a clock It may be performed for a signal or the like where timing is generally important, such as a signal path. Further, it may be automatically performed on a path including “clock” or “clk” in the signal name, or may be performed on a path specified by a designer or a design apparatus. May be.
また、(S703)のような隙間セル1002等の配置に代えて、またはこれとともに、設計者による指示などに応じた隙間セル1002等の配置が行われるようにしてもよい。
Further, instead of or together with the arrangement of the
また、(S104)で、上記のような信号配線の配置がより確実になされるように、前記(S702)で求められたクリティカルパスについての配線は優先的に配置されるようにしてもよい。また、例えば特にタイミングの余裕が少ない信号経路などについて、設計者等が配線の配置自体を指定することも可能なようにしてもよい。 Further, in (S104), the wiring for the critical path obtained in (S702) may be preferentially arranged so that the signal wiring as described above is more reliably arranged. Further, for example, a designer or the like may be able to specify the wiring arrangement itself for a signal path having a small timing margin.
さらに、クリティカルパスに限らず、遅延マージンが所定以下や他のパスよりも相対的に小さいパスなどに対して、すなわちタイミングの余裕が小さいパスに対して、同様の処理が行われるようにすればよい。 Furthermore, not only the critical path but also a similar process is performed for a path having a delay margin that is smaller than a predetermined value or relatively smaller than other paths, that is, a path with a small timing margin. Good.
《発明の実施形態8》
上記各実施形態や従来より公知のレイアウト装置、方法によって論理セルおよび信号配線のレイアウトがなされた後に、信号配線の配置等を考慮したタイミング検証によってタイミングエラーの発生することが確認された場合でも、例えば図36に示すようにして第2配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルが配置されるようにすることにより、容易にタイミングを改善することができる。
<< Embodiment 8 of the Invention >>
Even after the layout of logic cells and signal wirings is made by the above-described embodiments and conventionally known layout devices and methods, even when timing errors are confirmed by timing verification considering the arrangement of signal wirings, For example, the timing can be easily improved by arranging the gap cell having the in-cell power supply trunk line in the second wiring layer as shown in FIG.
(S801) 信号配線の配置に応じた寄生容量等が考慮された回路動作のシミュレーションなどが行われて、タイミング検証が行われ、タイミングエラーが生じるパス、例えば図37に示す信号配線1301・1302によって接続される論理セル1201・1202間のパスが検出される。
(S801) A circuit operation simulation considering parasitic capacitance according to the arrangement of signal wirings is performed, timing verification is performed, and a path in which a timing error occurs, for example, by
(S802) 検出されたパスが最短となる経路上に、一方または両方のセル内電源幹線が第2配線層に形成される隙間セル1002・1008が、図38に示すように配置される。
(S802) On the path where the detected path is the shortest,
(S803) 上記隙間セル1002・1008の配置に対応するように、セル間電源配線1203・1204が修正される。具体的には、例えば、隙間セル1002・1008のセル内電源幹線1002a・1002bが形成される部分が除去されればよい。なお、セル間電源配線が改めて配置し直されるようにしたりしてもよい。また、セル間電源配線を形成するために第1配線層にセル内電源幹線1007a・1007bを有する隙間セル1007が配置されていた場合などには、単に前記(S802)で上記隙間セル1007が隙間セル1002・1008に置換されるだけで、特にセル間電源配線の修正をする必要はない。
(S803) The inter-cell
(S804) 論理セル1201・1202間の信号配線が配置し直されると、隙間セル1002・1008が配置された領域では、セル列に垂直な方向の配線を第1配線層に配置することが可能なので、自動的に最短経路の信号配線が配置される。具体的には、例えば図39に示すように第2配線層の信号配線1311、および第1配線層の信号配線1312が配置される。
(S804) When the signal wiring between the
《発明の実施形態9》
上記各実施形態のようにして第2配線層のセル内電源幹線を有する隙間セルが配置されて最短経路の信号配線が配置されてもタイミングエラーが生じるような場合などに、例えば図40に示すように、信号を出力する側の論理セルを駆動力が大きい論理セルに交換することによってタイミングを改善することができる。
<< Ninth Embodiment of the Invention >>
For example, as shown in FIG. 40, when a gap cell having an in-cell power supply main line of the second wiring layer is arranged and a timing error occurs even when the signal wiring of the shortest path is arranged as in each of the above embodiments. Thus, the timing can be improved by replacing the logic cell on the signal output side with a logic cell having a large driving force.
(S801) まず、前記実施形態8で説明したように信号配線の配置に応じた寄生容量等が考慮されたタイミング検証が行われる。 (S801) First, as described in the eighth embodiment, timing verification is performed in consideration of parasitic capacitance and the like according to the arrangement of signal wirings.
(S901) 上記タイミング検証によって、例えば図41に示すように、信号配線1205・1206によって接続される論理セル1201・1202間のパスが検出され、かつ、信号を出力する側の論理セル1201に隣接して隙間セル1008が設けられていた場合、上記論理セル1201および隙間セル1008が、例えば図42に示すように論理セル1401に置き換えられる。すなわち、論理セル1201よりも駆動能力が大きく、かつ、第2層のセル内電源幹線を有する論理セル1401に置き換えられることによって、伝播する信号の遅延が低減される。
(S901) By the timing verification, as shown in FIG. 41, for example, a path between the
(S902) 必要に応じて、セル間電源配線1203・1204や、論理セル1401から出力される信号配線1205の位置の修正等が行われる。
(S902) If necessary, the positions of the inter-cell
上記のように、論理セル1201よりも駆動能力の大きい論理セル1401は、セル面積が論理セル1201と隙間セル1008の合計よりも小さければ、他の論理セルや配線の配置などを大きく変更することなく置き換えることが可能であり、したがって、多くの場合、容易に駆動能力を大きくして信号伝播のタイミングを改善することができる。
As described above, if the cell area of the
なお、上記の例では、論理セルのセル内電源幹線は第1配線層に設けられる一方、隙間セルのセル内電源幹線は第1または第2配線層に設けられ、第1配線層の優先配線方向はセル列およびセル内電源幹線に垂直な方向として説明したが、少なくとも何れかの論理セルにおけるセル内電源幹線と異なる配線層にセル内電源幹線を有する隙間セルが用いられれば、上記論理セルのセル内電源幹線に垂直な方向を優先配線方向として信号配線等を配置することが容易にできる。ただし、ラッチアップ現象防止の観点からは、半導体基板に最も近い電源配線および基板コンタクトを多くできる可能性が高くなるように配線層の割り当てがなされることが好ましい。 In the above example, the in-cell power supply trunk of the logic cell is provided in the first wiring layer, while the in-cell power supply trunk of the gap cell is provided in the first or second wiring layer, and the priority wiring of the first wiring layer is provided. The direction has been described as a direction perpendicular to the cell column and the in-cell power supply trunk line. However, if a gap cell having an in-cell power supply trunk line is used in a wiring layer different from the in-cell power supply trunk line in at least one of the logic cells, the logic cell is used. Thus, it is possible to easily arrange the signal wiring and the like with the direction perpendicular to the in-cell power supply trunk line as the priority wiring direction. However, from the viewpoint of preventing the latch-up phenomenon, it is preferable to assign the wiring layer so that the possibility of increasing the power supply wiring and the substrate contact closest to the semiconductor substrate is increased.
本発明にかかる半導体集積回路のレイアウト方法は、セル内電源幹線が形成される配線層の優先配線方向がセル列と異なる方向に設定された場合でも、配線資源の減少を抑えて、配線混雑緩和を容易に図ることができる効果を有し、セルや配線の配置を決定するレイアウト装置を用いたレイアウト方法等として有用である。 According to the semiconductor integrated circuit layout method of the present invention, even when the priority wiring direction of the wiring layer in which the in-cell power supply trunk line is formed is set to a direction different from the cell row, the reduction of wiring resources is suppressed and the wiring congestion is reduced. This is useful as a layout method using a layout device that determines the arrangement of cells and wirings.
1000 半導体基板
1001 論理セル
1001a セル内電源幹線
1001a’ セル内電源幹線
1001b セル内電源幹線
1001b’ セル内電源幹線
1002 隙間セル
1002a セル内電源幹線
1002b セル内電源幹線
1002c セル枠
1002d ビア
1002e 基板コンタクト
1003 信号配線
1004 隙間セル
1005 隙間セル
1006 隙間セル
1007 隙間セル
1007a セル内電源幹線
1007b セル内電源幹線
1008 隙間セル
1011 信号配線
1012 領域
1013 隙間セル
1013d ビア
1013e 基板コンタクト
1013f 中継配線
1101 基幹電源幹線
1101a ビア
1102 基幹電源幹線
1102a ビア
1103 セル間電源配線
1104 セル間電源配線
1201 論理セル
1202 論理セル
1203 セル間電源配線
1203 セル間電源配線
1204 セル間電源配線
1205 信号配線
1206 信号配線
1301 信号配線
1302 信号配線
1311 信号配線
1312 信号配線
1401 論理セル
1000
Claims (25)
回路素子、および上記回路素子に電源電圧を供給する論理セル内電源幹線を有する論理セルを配置する論理セル配置ステップと、
上記論理セルが配置されていない領域に、上記論理セル内電源幹線を電源に接続する接続電源幹線を有する接続セルを配置する接続セル配置ステップと、
を有し、
上記接続セルが、上記論理セル内電源幹線が設けられる第1の配線層とは異なる第2の配線層に接続電源幹線が設けられる接続セルであることを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A semiconductor integrated circuit layout method for determining a layout of components of a semiconductor integrated circuit using a semiconductor integrated circuit layout apparatus,
A logic cell arrangement step of arranging a logic cell having a circuit element and a power supply trunk line in the logic cell for supplying a power supply voltage to the circuit element;
A connection cell arrangement step of arranging a connection cell having a connection power supply trunk line for connecting the power supply trunk line in the logic cell to a power source in an area where the logic cell is not arranged;
Have
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the connection cell is a connection cell in which a connection power supply trunk line is provided in a second wiring layer different from the first wiring layer in which the power supply trunk line in the logic cell is provided.
上記第1の配線層が、半導体基板に最も近い配線層であることを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the first wiring layer is a wiring layer closest to a semiconductor substrate.
上記接続セル配置ステップが、上記論理セルが配置されていない全ての領域に、上記接続セルを配置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein in the connection cell arrangement step, the connection cells are arranged in all regions where the logic cells are not arranged.
上記接続セル配置ステップが、上記論理セルが配置されていない領域のうちの一部に、上記接続セルを配置するとともに、
さらに、上記論理セルおよび接続セルが何れも配置されていない領域において、論理セル内電源幹線どうし、接続電源幹線どうし、または論理セル内電源幹線と接続電源幹線とを接続するセル間電源配線を配置するセル間電源配線配置ステップを有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
In the connection cell arrangement step, the connection cell is arranged in a part of a region where the logic cell is not arranged,
Further, in the area where neither the logic cell nor the connection cell is arranged, the inter-cell power supply wiring for connecting the power supply trunk lines in the logic cell, between the connection power supply trunk lines, or between the power supply trunk line in the logic cell and the connection power supply trunk line is arranged. A method for laying out a semiconductor integrated circuit, comprising the step of arranging inter-cell power supply wiring.
さらに、上記論理セル配置ステップ、および接続セル配置ステップの後に、上記論理セル間に接続される信号配線の配置を決定するセル間信号配線配置ステップを有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
The semiconductor integrated circuit layout method further comprises an inter-cell signal wiring arrangement step for determining an arrangement of signal wirings connected between the logic cells after the logic cell arrangement step and the connection cell arrangement step. .
上記セル間信号配線配置ステップが、上記論理セル内電源幹線に垂直な方向を第1の配線層の優先配線方向として、上記信号配線の配置を決定することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A semiconductor integrated circuit layout method according to claim 5, comprising:
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the inter-cell signal wiring arrangement step determines the arrangement of the signal wiring by setting a direction perpendicular to the power supply main line in the logic cell as a priority wiring direction of the first wiring layer. .
上記接続セルが、上記接続電源幹線の少なくとも一方の端部に、上記接続電源幹線と当該接続セルに隣接する論理セルの論理セル内電源幹線とを接続する電源幹線接続ビアを有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
The connection cell has a power supply main line connection via for connecting the connection power supply main line and an in-logic cell power supply main line of a logic cell adjacent to the connection cell at at least one end of the connection power supply main line. A method for laying out a semiconductor integrated circuit.
上記第1の配線層が、半導体基板に最も近い配線層であり、
上記接続セルが、さらに、上記電源幹線接続ビアに対応する位置で上記論理セル内電源幹線と半導体基板とを接続する基板コンタクトを有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 7, comprising:
The first wiring layer is a wiring layer closest to the semiconductor substrate;
The layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the connection cell further has a substrate contact for connecting the power trunk line in the logic cell and the semiconductor substrate at a position corresponding to the power trunk connection via.
上記接続セルにおける上記接続電源幹線の両端部および電源幹線接続ビアが、当該接続セルの標準外形を示すセル枠の内部側に位置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 7, comprising:
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein both end portions of the connection power supply main line and the power supply main line connection via in the connection cell are located inside a cell frame showing a standard outline of the connection cell.
上記接続セルにおける上記接続電源幹線の両端部および電源幹線接続ビアが、当該接続セルの標準外形を示すセル枠の外部側に位置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 7, comprising:
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein both ends of the connection power supply main line and the power supply main line connection via in the connection cell are located outside a cell frame showing a standard outline of the connection cell.
上記接続セル配置ステップが、
接続電源幹線の一方側の端部に、上記接続電源幹線と当該接続セルに隣接する論理セルの論理セル内電源幹線とを接続する電源幹線接続ビアを有する第1の接続セルと、
上記第1の接続セルの他方側に位置し、接続電源幹線の他方側の端部に、電源幹線接続ビアを有する第2の接続セルと、
上記第1および第2の接続セルの間に位置し、第1および第2の接続セルの接続電源幹線どうしを接続する接続電源幹線を有する1つ以上の第3の接続セルと、
を配置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 7, comprising:
The connection cell placement step includes
A first connection cell having a power supply main line connection via that connects the connection power supply main line and an in-logic power supply main line of a logic cell adjacent to the connection cell at one end of the connection power supply main line;
A second connection cell located on the other side of the first connection cell and having a power supply main line connection via at the other end of the connection power supply main line;
One or more third connection cells located between the first and second connection cells and having a connection power supply trunk connecting the connection power supply trunks of the first and second connection cells;
A method for laying out a semiconductor integrated circuit, characterized by comprising:
上記第1および第2の接続セルにおける上記接続電源幹線の端部および電源幹線接続ビアが、当該接続セルの標準外形を示すセル枠の内部側に位置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A semiconductor integrated circuit layout method according to claim 11, comprising:
The layout of the semiconductor integrated circuit, wherein the end of the connection power supply main line and the power supply main line connection via in the first and second connection cells are located on the inner side of a cell frame showing a standard outline of the connection cell. Method.
上記第1および第2の接続セルにおける上記接続電源幹線の端部および電源幹線接続ビアが、当該接続セルの標準外形を示すセル枠の外部側に位置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A semiconductor integrated circuit layout method according to claim 11, comprising:
The layout of the semiconductor integrated circuit, wherein the end of the connection power supply main line and the power supply main line connection via in the first and second connection cells are located outside the cell frame showing the standard outline of the connection cell. Method.
さらに、上記論理セル間に接続される信号配線の配線混雑度を求める配線混雑度算出ステップを有し、
上記接続セル配置ステップが、上記論理セルが配置されていない領域のうち、上記配線混雑度が所定以上の領域に、上記接続セルを配置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
Furthermore, it has a wiring congestion degree calculation step for obtaining the wiring congestion degree of the signal wiring connected between the logic cells,
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the connection cell placement step arranges the connection cell in a region where the wiring congestion degree is not less than a predetermined value in a region where the logic cell is not disposed.
さらに、上記論理セル間に接続される信号配線の配線混雑度を求める配線混雑度算出ステップを有し、
上記接続セル配置ステップが、上記論理セルが配置されていない領域のうち、上記配線混雑度が所定以上の領域に、上記第1の配線層の接続電源幹線、および第2の配線層の接続電源幹線を有する接続セルを配置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
Furthermore, it has a wiring congestion degree calculation step for obtaining the wiring congestion degree of the signal wiring connected between the logic cells,
In the connection cell placement step, the connection power supply line of the first wiring layer and the connection power supply of the second wiring layer are arranged in a region where the wiring congestion degree is not less than a predetermined value in a region where the logic cell is not disposed. A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein a connection cell having a main line is arranged.
上記論理セル配置ステップ、および接続セル配置ステップの後に、上記論理セル間に接続される信号配線の配置を決定するセル間信号配線配置ステップと、
上記接続セル配置ステップによって配置された接続セルに代えて、上記接続セルにおける上記信号配線が配置されていない領域に、第1の配線層の中継配線、上記接続電源幹線と中継配線とを接続する中継ビア、および上記中継配線と半導体基板とを接続する基板コンタクトを有する接続セルを配置する接続セル置換ステップと、
を有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 The semiconductor integrated circuit layout method according to claim 2, further comprising:
After the logic cell placement step and the connection cell placement step, an inter-cell signal wire placement step for determining the placement of signal wires connected between the logic cells;
Instead of the connection cell arranged in the connection cell arrangement step, the relay wiring of the first wiring layer, the connection power supply trunk line and the relay wiring are connected to a region where the signal wiring in the connection cell is not arranged. A connection cell replacement step of disposing a connection cell having a relay via and a substrate contact connecting the relay wiring and the semiconductor substrate;
A method for laying out a semiconductor integrated circuit, comprising:
上記論理セル配置ステップ、および接続セル配置ステップの後に、上記論理セル間に接続される信号配線の配置を決定するセル間信号配線配置ステップと、
上記接続セル配置ステップによって配置された接続セルにおける上記信号配線が配置されていない領域に、第1の配線層の中継配線、上記接続電源幹線と中継配線とを接続する中継ビア、および上記中継配線と半導体基板とを接続する基板コンタクト追加して配置する基板コンタクト追加ステップと、
を有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 The semiconductor integrated circuit layout method according to claim 2, further comprising:
After the logic cell placement step and the connection cell placement step, an inter-cell signal wire placement step for determining the placement of signal wires connected between the logic cells;
The relay wiring of the first wiring layer, the relay via for connecting the connection power supply trunk line and the relay wiring to the region where the signal wiring is not arranged in the connection cell arranged in the connection cell arrangement step, and the relay wiring A substrate contact adding step for adding and arranging a substrate contact for connecting the semiconductor substrate and the semiconductor substrate;
A method for laying out a semiconductor integrated circuit, comprising:
上記接続セル配置ステップが、上記論理セルが配置されていない領域の両端側における上記論理セルに隣接する領域に、それぞれ上記接続セルを配置するとともに、
さらに、
各接続セルの接続電源幹線を互いに接続する第2の配線層のセル間電源配線を配置するセル間電源配線配置ステップを有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
The connection cell placement step arranges the connection cells in regions adjacent to the logic cells on both ends of the region where the logic cells are not disposed,
further,
A method for laying out a semiconductor integrated circuit, comprising: an inter-cell power supply wiring arrangement step for arranging an inter-cell power supply wiring of a second wiring layer for connecting the connection power supply trunk lines of each connection cell to each other.
さらに、回路動作のタイミング検証を行うタイミング検証ステップを有し、
上記接続セル配置ステップが、タイミングの余裕が小さいパスの信号配線の最短経路上に、上記接続セルを配置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 1, comprising:
Furthermore, it has a timing verification step for performing timing verification of circuit operation,
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the connection cell arrangement step arranges the connection cell on a shortest path of a signal wiring of a path having a small timing margin.
上記論理セル間に接続される信号配線の配置を決定するセル間信号配線配置ステップと、
上記論理セルおよび信号配線の配置の影響を考慮した回路動作のタイミング検証を行うタイミング検証ステップと、
を有し、
上記接続セル配置ステップが、上記タイミング検証によって求められるタイミングが所定の条件を満たさないパスの信号配線の最短経路上に、上記接続セルを配置し、
上記セル間信号配線配置ステップが、さらに、上記信号配線を再配置することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 The semiconductor integrated circuit layout method according to claim 1, further comprising:
An inter-cell signal wiring arrangement step for determining an arrangement of signal wirings connected between the logic cells;
A timing verification step for performing timing verification of circuit operation in consideration of the influence of the arrangement of the logic cell and the signal wiring;
Have
The connection cell placement step arranges the connection cell on the shortest path of the signal wiring of the path whose timing required by the timing verification does not satisfy a predetermined condition,
The inter-cell signal wiring arrangement step further comprises rearranging the signal wiring, wherein the semiconductor integrated circuit layout method is characterized.
上記論理セル間に接続される信号配線の配置を決定するセル間信号配線配置ステップと、
上記論理セルおよび信号配線の配置の影響を考慮した回路動作のタイミング検証を行うタイミング検証ステップと、
上記タイミング検証によって求められるタイミングが所定の条件を満たさないパスの信号配線に信号を出力する論理セル、および上記論理セルに隣接する接続セルに代えて、上記論理セルよりも駆動能力が大きく、かつ、第2の配線層の論理セル内電源幹線を有する論理セルを配置する論理セル置換ステップと、
を有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 The semiconductor integrated circuit layout method according to claim 1, further comprising:
An inter-cell signal wiring arrangement step for determining an arrangement of signal wirings connected between the logic cells;
A timing verification step for performing timing verification of circuit operation in consideration of the influence of the arrangement of the logic cell and the signal wiring;
Instead of a logic cell that outputs a signal to a signal wiring of a path whose timing required by the timing verification does not satisfy a predetermined condition, and a connection cell adjacent to the logic cell, the driving capacity is larger than the logic cell, and A logic cell replacement step of arranging a logic cell having a power trunk in the logic cell of the second wiring layer;
A method for laying out a semiconductor integrated circuit, comprising:
第1の配線層にセル内電源幹線を有する第1のセルを配置する第1のセル配置ステップと、
上記第1の配線層とは異なる第2の配線層にセル内電源幹線を有する第2のセルを配置する第2のセル配置ステップと、
を有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A semiconductor integrated circuit layout method for determining a layout of components of a semiconductor integrated circuit using a semiconductor integrated circuit layout apparatus,
A first cell placement step of placing a first cell having an in-cell power trunk in a first wiring layer;
A second cell placement step of placing a second cell having an in-cell power supply trunk on a second wiring layer different from the first wiring layer;
A method for laying out a semiconductor integrated circuit, comprising:
電源配線を有するセルを配置するセル配置ステップを有し、
上記セルの電源配線が、当該セルの標準外形を示すセル枠の外部側に延びていることを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A semiconductor integrated circuit layout method for determining a layout of components of a semiconductor integrated circuit using a semiconductor integrated circuit layout apparatus,
A cell placement step of placing a cell having a power supply wiring;
A layout method of a semiconductor integrated circuit, wherein the power supply wiring of the cell extends to the outside of a cell frame showing a standard external shape of the cell.
上記セルが、さらに、上記電源配線と、上記電源配線とは異なる配線層の電源配線とを接続する接続ビアを有していることを特徴とする半導体集積回路のレイアウト方法。 A method for laying out a semiconductor integrated circuit according to claim 23, comprising:
A layout method for a semiconductor integrated circuit, wherein the cell further includes a connection via for connecting the power supply wiring and a power supply wiring of a wiring layer different from the power supply wiring.
第1の配線層に形成され、上記回路素子に電源電圧を供給する第1の電源配線と、
上記第1の配線層とは異なる第2の配線層に形成され、上記第1の電源配線を電源に接続する第2の電源配線と、
上記第1の配線層に形成され、上記第2の電源配線と交差する方向の信号配線とを有することを特徴とする半導体集積回路。 A semiconductor integrated circuit in which circuit elements, power supply wirings, and signal wirings are formed on a semiconductor substrate,
A first power wiring formed in the first wiring layer and supplying a power voltage to the circuit element;
A second power line formed in a second wiring layer different from the first wiring layer and connecting the first power line to a power source;
A semiconductor integrated circuit, comprising: a signal wiring formed in the first wiring layer and extending in a direction intersecting with the second power supply wiring.
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JP2005247732A JP2007066974A (en) | 2005-08-29 | 2005-08-29 | Semiconductor integrated circuit and method of laying out the same |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017517143A (en) * | 2014-05-01 | 2017-06-22 | クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated | Adaptive Standard Cell Architecture and Layout Technique for Small Area Digital SoC |
US11302636B2 (en) | 2019-10-08 | 2022-04-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Semiconductor device and manufacturing method of the same |
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2005
- 2005-08-29 JP JP2005247732A patent/JP2007066974A/en not_active Withdrawn
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