JP2007257067A - Automatic design device and method - Google Patents

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JP2007257067A JP2006077364A JP2006077364A JP2007257067A JP 2007257067 A JP2007257067 A JP 2007257067A JP 2006077364 A JP2006077364 A JP 2006077364A JP 2006077364 A JP2006077364 A JP 2006077364A JP 2007257067 A JP2007257067 A JP 2007257067A
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delay cells
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Yasutaka Shiba
育孝 柴
Kenji Nakamura
賢二 中村
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an automatic design device which can design a semiconductor integrated circuit having satisfactory characteristics by carrying out rough wiring under the consideration of process information. <P>SOLUTION: This automatic design device is provided with a layout information preparing part 1 for arranging a plurality of delay cells by folding them multiple times by using delay cell layout having a plurality of transistor patterns and an rough wiring part 12 for carrying out the rough wiring of the plurality of delay cells by deciding the deviation of the inter-gate capacity of each of the plurality of transistor patterns from the process information. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体集積回路の設計技術に関し、特にアナログ回路及びアナログ・デジタル混合回路を設計する自動設計装置及び自動設計方法に関する。   The present invention relates to a design technique of a semiconductor integrated circuit, and more particularly to an automatic design apparatus and an automatic design method for designing an analog circuit and an analog / digital mixed circuit.

テレビ信号処理回路は、通常、映像信号を水平同期期間において高精度に遅延させる遅延回路を内蔵する。映像信号としてはアナログ信号及びデジタル信号のいずれも存在する。デジタル信号を高精度に遅延させる遅延回路は、インバータの多段接続及びCR遅延回路等により構成可能である。アナログ信号を高精度に遅延させる遅延回路は、キャパシタ及びキャパシタに接続された書き込み・読み出しトランジスタからなる遅延セルを複数段接続することにより構成可能である。   The television signal processing circuit normally includes a delay circuit that delays the video signal with high accuracy in the horizontal synchronization period. There are both analog signals and digital signals as video signals. A delay circuit for delaying a digital signal with high accuracy can be constituted by a multistage connection of inverters, a CR delay circuit, and the like. A delay circuit that delays an analog signal with high accuracy can be configured by connecting a plurality of delay cells each including a capacitor and a write / read transistor connected to the capacitor.

また、デジタル回路における自動設計技術は飛躍的に進歩し、半導体集積回路のレイアウト作成の自動化が進んでいる。遅延回路を設計する場合、デジタル信号を遅延させる遅延回路の自動設計技術に関しては様々な手法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。一方、アナログ回路及びアナログ・デジタル混合回路のレイアウトを自動設計する技術の実用化も始まっている。   In addition, the automatic design technology in digital circuits has progressed dramatically, and the layout creation of semiconductor integrated circuits has been automated. When designing a delay circuit, various methods have been proposed for automatic design of a delay circuit that delays a digital signal (see, for example, Patent Document 1). On the other hand, a technology for automatically designing the layout of an analog circuit and an analog / digital mixed circuit has been put into practical use.

しかしながら、アナログ回路及びアナログ・デジタル混合回路においては、要求される特性や精度を充分に満たす必要がある。よって、アナログ回路及びアナログ・デジタル混合回路のレイアウトを自動設計する際には、デジタル回路では問題とならないような微少な誤差、即ちプロセスばらつきに起因した各素子の回路定数と設計値との誤差をも考慮する必要がある。
特開2001−230324号公報
However, in an analog circuit and an analog / digital mixed circuit, it is necessary to sufficiently satisfy required characteristics and accuracy. Therefore, when automatically designing the layout of analog circuits and analog / digital mixed circuits, a small error that does not cause a problem with digital circuits, that is, an error between the circuit constant of each element and the design value due to process variation It is also necessary to consider.
JP 2001-230324 A

本発明は、プロセス情報を考慮した概略配線を行うことにより良好な特性を有する半導体集積回路を設計可能な自動設計装置及び自動設計方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an automatic design apparatus and an automatic design method capable of designing a semiconductor integrated circuit having good characteristics by performing schematic wiring in consideration of process information.

本発明の第1の特徴は、(イ)複数のトランジスタパターンを有する遅延セルレイアウトを用いて複数の遅延セルを複数回折り返して配置する配置情報作成部;(ロ)プロセス情報から複数のトランジスタパターンのそれぞれのゲート間容量の偏りを判定して複数の遅延セルの概略配線を行う概略配線部を備える自動設計装置であることを要旨とする。   The first feature of the present invention is that (a) an arrangement information generating unit that arranges a plurality of delay cells by using a delay cell layout having a plurality of transistor patterns, and (b) a plurality of transistor patterns from process information. The gist of the invention is that the automatic design apparatus includes a schematic wiring unit that performs schematic wiring of a plurality of delay cells by determining the deviation of the capacitance between the gates.

本発明の第2の特徴は、(イ)配置情報作成部がデータ記憶装置に格納された複数のトランジスタパターンを有する遅延セルレイアウトを用いて複数の遅延セルを複数回折り返して配置し、配置情報をデータ記憶装置に格納するステップ;(ロ)概略配線部がデータ記憶装置に格納されたプロセス情報から複数のトランジスタパターンのそれぞれのゲート間容量の偏りを判定して複数の遅延セルの概略配線のパターンを決定し、データ記憶装置に格納するステップを含む自動設計方法であることを要旨とする。   The second feature of the present invention is that (a) the arrangement information creating unit arranges a plurality of delay cells by diffusing a plurality of delay cells using a delay cell layout having a plurality of transistor patterns stored in the data storage device. (B) The schematic wiring unit determines the bias of the inter-gate capacitance of each of the plurality of transistor patterns from the process information stored in the data storage device, and determines the schematic wiring of the plurality of delay cells. The gist of the present invention is an automatic design method including a step of determining a pattern and storing it in a data storage device.

本発明によれば、プロセス情報を考慮した概略配線を行うことにより良好な特性を有する半導体集積回路を設計可能な自動設計装置及び自動設計方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the automatic design apparatus and automatic design method which can design the semiconductor integrated circuit which has a favorable characteristic by performing the rough wiring which considered process information can be provided.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。この実施の形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the description of the drawings in this embodiment, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

(自動設計装置)
本発明の実施の形態に係る自動設計装置は、図1に示すように、中央演算処理装置(CPU)1、データ記憶装置6、入力装置2、出力装置3、主記憶装置4、及び補助記憶装置5を備える。データ記憶装置6、入力装置2、出力装置3、主記憶装置4、及び補助記憶装置5はCPU1にそれぞれに接続される。CPU1は配置情報作成部11及び概略配線部12を備える。配置情報作成部11は、複数のトランジスタパターンを有する遅延セルレイアウトを用いて複数の遅延セルを複数回折り返して配置する。概略配線部12は、プロセス情報から複数のトランジスタパターンのそれぞれのゲート間容量の偏りを判定して複数の遅延セルの概略配線を行う。ここで、「プロセス情報」とは、例えば設計対象回路の製造プロセスにおいて採用されるプロセスの情報を意味する。「ゲート間容量」とは、例えばゲート・ソース間容量CGS及びゲート・ドレイン間容量CGDを意味する。
(Automatic design equipment)
As shown in FIG. 1, an automatic design apparatus according to an embodiment of the present invention includes a central processing unit (CPU) 1, a data storage device 6, an input device 2, an output device 3, a main storage device 4, and an auxiliary storage. A device 5 is provided. The data storage device 6, the input device 2, the output device 3, the main storage device 4, and the auxiliary storage device 5 are connected to the CPU 1, respectively. The CPU 1 includes an arrangement information creation unit 11 and a schematic wiring unit 12. The arrangement information creation unit 11 arranges a plurality of delay cells by diffracting a plurality of delay cells using a delay cell layout having a plurality of transistor patterns. The schematic wiring unit 12 determines the bias of the inter-gate capacitance of each of the plurality of transistor patterns from the process information, and performs schematic wiring of the plurality of delay cells. Here, “process information” means, for example, process information adopted in the manufacturing process of the circuit to be designed. “Gate-capacitance” means, for example, a gate-source capacitance CGS and a gate-drain capacitance CGD .

プロセス情報の一例としては、例えばイオン注入工程における半導体チップのチップ面に対するイオン注入の入射角の情報が挙げられる。イオン注入の入射角が半導体チップのチップ面に対して垂直でない場合、半導体チップ上に搭載されたトランジスタのソース及びドレインで特性に差異が生じる。例えばMOSトランジスタのドレイン及びゲートを形成する際に傾斜イオン打ち込みを行う場合、半導体チップ上のゲートポリシリコンの陰となる領域の不純物密度が低下する。この結果、半導体チップ上に搭載されたMOSトランジスタのゲート・ソース間容量及びゲート・ドレイン間容量に偏りが生じる。概略配線部12は、プロセス情報から複数のトランジスタパターンのそれぞれのゲート・ソース間容量CGS及びゲート・ドレイン間容量CGDの偏りを判定し、配線によりゲート・ソース間容量CGS及びゲート・ドレイン間容量CGDの偏りを補償する。 As an example of the process information, for example, information on an incident angle of ion implantation with respect to a chip surface of a semiconductor chip in an ion implantation process is given. When the incident angle of ion implantation is not perpendicular to the chip surface of the semiconductor chip, there is a difference in characteristics between the source and drain of the transistor mounted on the semiconductor chip. For example, when ion implantation is performed when forming the drain and gate of a MOS transistor, the impurity density in the region behind the gate polysilicon on the semiconductor chip is lowered. As a result, the gate-source capacitance and the gate-drain capacitance of the MOS transistor mounted on the semiconductor chip are biased. Schematic wiring section 12 determines each of the bias of the gate-source capacitance C GS and the gate-drain capacitance C GD of the plurality of transistors patterns from the process information, the capacity C GS and the gate-drain between the gate and the source by a wire Compensate for the bias of the inter-capacitance CGD .

図1に示す自動設計装置は、例えば図2に示すように、同一構成の回路ブロック(遅延セル)の繰り返しを有する遅延回路の概略レイアウトを自動設計する際に使用される。図2に示す遅延回路は、直列接続された複数(第1〜第k)の遅延セル7a〜7k、複数の遅延セル7a〜7kの最終段の遅延セル7kに接続された電荷/電圧変換回路73を備える(k;2以上の整数)。第1遅延セル7aは、読み出しトランジスタM1a、書き込みトランジスタM2a、第1及び第2クロックドインバータ71a及び72a、及びキャパシタC1を備える。読み出しトランジスタM1a及び書き込みトランジスタM2aとしてnチャネルのMOSトランジスタを使用している。キャパシタC1はグラウンドに一端が接続される。読み出しトランジスタM1aは、第2信号線75にドレインが接続され、サンプリングデータ線76にゲートが接続され、キャパシタC1にソースが接続される。読み出しトランジスタM1aは、第2信号線75にソースが接続され、第1及び第2クロックドインバータ71a及び72aの入力にゲートが接続され、キャパシタC1にドレインが接続される。書き込みトランジスタM2aは、キャパシタC1にソースが接続され、第1及び第2クロックドインバータ71a及び72aの出力にゲートが接続され、第1信号線74にドレインが接続される。書き込みトランジスタM2aは、図3に示すように、第1信号線74に接続されたドレインと第1及び第2クロックドインバータ71a及び72aの出力に接続されたゲートとの間にゲート・ドレイン間容量CGDを有する。読み出しトランジスタM1aは、第2信号線75に接続されたソースと第1及び第2クロックドインバータ71a及び72aの入力に接続されたゲートとの間にゲート・ソース間容量CGSを有する。 The automatic design apparatus shown in FIG. 1 is used when, for example, as shown in FIG. 2, a schematic layout of a delay circuit having repetitions of circuit blocks (delay cells) having the same configuration is automatically designed. The delay circuit shown in FIG. 2 includes a plurality of (first to kth) delay cells 7a to 7k connected in series, and a charge / voltage conversion circuit connected to the last delay cell 7k of the plurality of delay cells 7a to 7k. 73 (k; an integer of 2 or more). The first delay cell 7a includes a read transistor M1a, a write transistor M2a, first and second clocked inverters 71a and 72a, and a capacitor C1. An n-channel MOS transistor is used as the read transistor M1a and the write transistor M2a. One end of the capacitor C1 is connected to the ground. The read transistor M1a has a drain connected to the second signal line 75, a gate connected to the sampling data line 76, and a source connected to the capacitor C1. The read transistor M1a has a source connected to the second signal line 75, a gate connected to the inputs of the first and second clocked inverters 71a and 72a, and a drain connected to the capacitor C1. The write transistor M2a has a source connected to the capacitor C1, a gate connected to the outputs of the first and second clocked inverters 71a and 72a, and a drain connected to the first signal line 74. As shown in FIG. 3, the write transistor M2a has a gate-drain capacitance between the drain connected to the first signal line 74 and the gate connected to the outputs of the first and second clocked inverters 71a and 72a. Has CGD . The read transistor M1a has a gate-source capacitance C GS between the source connected to the second signal line 75 and the gate connected to the inputs of the first and second clocked inverters 71a and 72a.

また図2に示す第1及び第2クロックドインバータ71a及び72aは、外部からのサンプリングデータパルスSPをシフトして書き込みトランジスタM2a及び読み出しトランジスタM1aのそれぞれの動作タイミングを制御する。書き込みトランジスタM2aはキャパシタC1に第1信号線74からの入力電圧Viを伝達する。キャパシタC1は伝達された入力電圧Viを充電する。読み出しトランジスタM1aは、キャパシタC1に充電された電荷を第2信号線75に伝達する。電荷/電圧変換回路73は、第2信号線75からの電荷を電圧に変換して出力電圧Voを生成する。   Also, the first and second clocked inverters 71a and 72a shown in FIG. 2 control the operation timing of the write transistor M2a and the read transistor M1a by shifting the sampling data pulse SP from the outside. The write transistor M2a transmits the input voltage Vi from the first signal line 74 to the capacitor C1. The capacitor C1 charges the transmitted input voltage Vi. The read transistor M1a transmits the charge charged in the capacitor C1 to the second signal line 75. The charge / voltage conversion circuit 73 converts the charge from the second signal line 75 into a voltage and generates an output voltage Vo.

図1に示す配置情報作成部11は、データ取得部111、セル数算出部112、折り返し回数算出部113、及び配置部114を備える。データ取得部111は、要求遅延時間、遅延セルレイアウト、プロセス情報、及びサンプリング周波数情報を取得する。「サンプリング周波数」とは、設計対象回路に入力されるアナログ信号をサンプリングするために必要な周波数を意味する。セル数算出部112は、要求遅延時間及びサンプリング周波数情報から複数の遅延セルの所要セル数を算出する。ここで、要求遅延時間をTdelay、サンプリング周波数をfsとすると、所要セル数Ncellは:

cell=fs/(1/Tdelay) ・・・(1)

となる。折り返し回数算出部113は、所要セル数から複数の遅延セルの折り返し回数を算出する。配置部114は、遅延セルレイアウトを用いて、折り返し回数に応じて複数の遅延セルを配置する。この結果、配置部114により配置情報が作成される。
The arrangement information creation unit 11 illustrated in FIG. 1 includes a data acquisition unit 111, a cell number calculation unit 112, a folding number calculation unit 113, and an arrangement unit 114. The data acquisition unit 111 acquires request delay time, delay cell layout, process information, and sampling frequency information. “Sampling frequency” means a frequency required for sampling an analog signal input to a circuit to be designed. The cell number calculation unit 112 calculates the required number of delay cells from the required delay time and sampling frequency information. Here, if the required delay time is T delay and the sampling frequency is f s , the required number of cells N cell is:

N cell = f s / (1 / T delay) ··· (1)

It becomes. The folding number calculation unit 113 calculates the number of folding times of a plurality of delay cells from the required number of cells. The placement unit 114 places a plurality of delay cells according to the number of times of folding using the delay cell layout. As a result, arrangement information is created by the arrangement unit 114.

図2に示す遅延回路のレイアウトを自動設計する際に使用される遅延セルレイアウトLRは、例えば図3に示すように、キャパシタパターンCP、第1トランジスタパターンML1、第2トランジスタパターンML2、第1クロックドインバータパターンINV1、及び第2クロックドインバータパターンINV2を備える。図3に示す例において、第1クロックドインバータパターンINV1及び第2クロックドインバータパターンINV2の内部レイアウトの図示を省略している。第1トランジスタパターンML1は、第1ソース/ドレイン兼用領域S/D1、ゲート領域G1、及び第2ソース/ドレイン兼用領域S/D2を備える。第2トランジスタパターンML2は第1トランジスタパターンML1と同様に構成される。   The delay cell layout LR used when automatically designing the layout of the delay circuit shown in FIG. 2 includes a capacitor pattern CP, a first transistor pattern ML1, a second transistor pattern ML2, a first clock, as shown in FIG. And a second clocked inverter pattern INV2. In the example shown in FIG. 3, the internal layout of the first clocked inverter pattern INV1 and the second clocked inverter pattern INV2 is not shown. The first transistor pattern ML1 includes a first source / drain region S / D1, a gate region G1, and a second source / drain region S / D2. The second transistor pattern ML2 is configured similarly to the first transistor pattern ML1.

更に概略配線部12は、図1に示すように、信号線配線部121、ゲート容量判定部122、配線パターン選択部123、及び内部配線部124を備える。信号線配線部121は、配置された複数の遅延セルレイアウトのそれぞれを介して複数の信号線を配線処理する。ゲート容量判定部122は、プロセス情報に基づき、配置された複数の遅延セルレイアウトにおける複数のトランジスタパターンの内部のゲート間容量値の等しい領域を判定する。配線パターン選択部123は、ゲート容量判定部の判定結果に基づいて複数の遅延セルの内部配線パターンを選択する。内部配線部124は、内部配線パターンを用いて複数の遅延セルの内部配線を行う。   Further, as shown in FIG. 1, the schematic wiring unit 12 includes a signal line wiring unit 121, a gate capacitance determination unit 122, a wiring pattern selection unit 123, and an internal wiring unit 124. The signal line wiring unit 121 performs wiring processing for a plurality of signal lines via each of the plurality of arranged delay cell layouts. Based on the process information, the gate capacitance determination unit 122 determines regions having the same inter-gate capacitance value in the plurality of transistor patterns in the plurality of arranged delay cell layouts. The wiring pattern selection unit 123 selects internal wiring patterns of a plurality of delay cells based on the determination result of the gate capacitance determination unit. The internal wiring unit 124 performs internal wiring of a plurality of delay cells using the internal wiring pattern.

また、図1に示すデータ記憶装置6は、図5に示すように、要求遅延時間格納領域61、サンプリング周波数格納領域62、遅延セルレイアウト格納領域63、プロセス情報格納領域64、配置情報格納領域65、信号線ライブラリ格納領域66、内部配線パターン格納領域67、及び概略レイアウト格納領域68を備える。要求遅延時間格納領域61は要求遅延時間データを格納する。サンプリング周波数格納領域62はサンプリング周波数情報を格納する。遅延セルレイアウト格納領域63は遅延セルレイアウトを格納する。プロセス情報格納領域64は、プロセス情報を格納する。配置情報格納領域65は、図1に示す配置部114により作成される配置情報を格納する。信号線ライブラリ格納領域66は信号線ライブラリを格納する。内部配線パターン格納領域67は、内部配線パターンデータを格納する。概略レイアウト格納領域68は、図1に示す内部配線部124により作成される概略レイアウトを格納する。但し、データ記憶装置6に格納される情報は、図1に示す補助記憶装置5に含まれる構成でも良い。   Further, as shown in FIG. 5, the data storage device 6 shown in FIG. 1 has a required delay time storage area 61, a sampling frequency storage area 62, a delay cell layout storage area 63, a process information storage area 64, and an arrangement information storage area 65. A signal line library storage area 66, an internal wiring pattern storage area 67, and a schematic layout storage area 68. The request delay time storage area 61 stores request delay time data. The sampling frequency storage area 62 stores sampling frequency information. The delay cell layout storage area 63 stores a delay cell layout. The process information storage area 64 stores process information. The arrangement information storage area 65 stores arrangement information created by the arrangement unit 114 shown in FIG. The signal line library storage area 66 stores the signal line library. The internal wiring pattern storage area 67 stores internal wiring pattern data. The schematic layout storage area 68 stores a schematic layout created by the internal wiring unit 124 shown in FIG. However, the information stored in the data storage device 6 may be included in the auxiliary storage device 5 shown in FIG.

尚、図1に示す自動設計装置は、図示を省略するデータベース制御装置及び入出力制御装置を備える。データベース制御装置は、データ記憶装置6に対して必要なファイルの格納場所を検索し、読み出し及び書き込みを行う。これに対して入出力制御装置は、入力装置2からのデータを受け取り、CPU1に伝達する。即ち入出力制御装置は、入力装置2、出力装置3、或いはCD−ROM、光磁気ディスク(MO)、フレキシブルディスク等の補助記憶装置5の読取装置等をCPU1に接続するインターフェイスである。データの流れから見ると、入出力制御装置は、入力装置2、出力装置3、補助記憶装置5、及び外部記憶装置の読取装置と主記憶装置4とのインターフェイスとなる。また入出力制御装置は、CPU1からのデータを受け取り、出力装置3及び補助記憶装置5等へ伝達する。   The automatic design apparatus shown in FIG. 1 includes a database control device and an input / output control device that are not shown. The database control device searches the data storage device 6 for necessary file storage locations, and performs reading and writing. On the other hand, the input / output control device receives data from the input device 2 and transmits it to the CPU 1. That is, the input / output control device is an interface that connects the CPU 1 to the input device 2, the output device 3, or the reading device of the auxiliary storage device 5 such as a CD-ROM, a magneto-optical disk (MO), or a flexible disk. From the viewpoint of data flow, the input / output control device serves as an interface between the input device 2, the output device 3, the auxiliary storage device 5, and the external storage device reading device and the main storage device 4. The input / output control device receives data from the CPU 1 and transmits it to the output device 3, the auxiliary storage device 5, and the like.

更に、図1に示す入力装置2としては、例えば、キーボード、マウス、光学式文字読取装置(OCR)等の認識装置、イメージスキャナ等の図形入力装置、及び音声認識装置等の特殊入力装置が使用できる。出力装置3としては、例えば、液晶ディスプレイ、CRTディスプレイ等の表示装置、インクジェットプリンタ、レーザープリンタなどの印刷装置が使用できる。主記憶装置4には、ROM及びRAMが組み込まれている。ROMは、CPU1において実行されるプログラムを格納するプログラム記憶装置等として機能する。これに対してRAMは、CPU1におけるプログラム実行処理中に利用されるデータ等を一時的に格納したり、作業領域として利用される一時的なデータメモリ等として機能する。   Further, as the input device 2 shown in FIG. 1, for example, a recognition device such as a keyboard, a mouse, an optical character reader (OCR), a graphic input device such as an image scanner, and a special input device such as a voice recognition device are used. it can. As the output device 3, for example, a display device such as a liquid crystal display or a CRT display, or a printing device such as an ink jet printer or a laser printer can be used. The main storage device 4 includes a ROM and a RAM. The ROM functions as a program storage device that stores a program executed in the CPU 1. On the other hand, the RAM functions as a temporary data memory or the like that temporarily stores data used during the program execution process in the CPU 1 or is used as a work area.

(自動設計方法)
次に、図6のフローチャートを参照して、本発明の実施の形態に係る自動設計方法を説明する。
(Automatic design method)
Next, an automatic design method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

(イ)図6のステップS101において図1に示すデータ取得部111は、図5に示す要求遅延時間格納領域61、サンプリング周波数格納領域62、遅延セルレイアウト格納領域63、プロセス情報格納領域64から要求遅延時間、遅延セルレイアウト、プロセス情報、及びサンプリング周波数情報を取得する。ステップS102においてセル数算出部112は、ステップS101で取得した要求遅延時間及びサンプリング周波数に基づき、式(1)から図2に示す複数の遅延セル7a〜7kの所要セル数を算出する。例えば要求遅延時間が64[μs]、及びサンプリング周波数が2.5[MHz]の場合、式(1)より所要セル数は160セルとなる。   (A) In step S101 of FIG. 6, the data acquisition unit 111 shown in FIG. 1 makes a request from the requested delay time storage area 61, sampling frequency storage area 62, delay cell layout storage area 63, and process information storage area 64 shown in FIG. Delay time, delay cell layout, process information, and sampling frequency information are acquired. In step S102, the cell number calculation unit 112 calculates the required cell number of the plurality of delay cells 7a to 7k shown in FIG. 2 from the equation (1) based on the required delay time and sampling frequency acquired in step S101. For example, when the required delay time is 64 [μs] and the sampling frequency is 2.5 [MHz], the required number of cells is 160 cells from Equation (1).

(ロ)ステップS103において折り返し回数算出部113は、ステップS102で算出した所要セル数から複数の遅延セル7a〜7kの折り返し回数を算出する。折り返し回数算出部113は、例えば、複数の遅延セル7a〜7kを複数回折り返して配置した場合のレイアウトが矩形の領域に収まるように折り返し回数を算出する。ステップS104において配置部114は、図7に示すように、図4に示す遅延セルレイアウトを用いて、折り返し回数に応じて複数の遅延セルレイアウトLR1、・・・・・、LR2、LR3、・・・・・、LR4、・・・・・を配置する。ステップS104で作成された配置情報は、図5に示す配置情報格納領域65に格納される。   (B) In step S103, the folding number calculation unit 113 calculates the number of foldings of the plurality of delay cells 7a to 7k from the required number of cells calculated in step S102. The folding number calculation unit 113 calculates the number of foldings so that, for example, the layout when the plurality of delay cells 7a to 7k are folded back and arranged is within a rectangular area. In step S104, the placement unit 114, as shown in FIG. 7, uses the delay cell layout shown in FIG. 4 and a plurality of delay cell layouts LR1,..., LR2, LR3,. ..., LR4, ... are arranged. The arrangement information created in step S104 is stored in the arrangement information storage area 65 shown in FIG.

(ハ)ステップS105において図1に示す信号線配線部121は、図8に示すように、図5に示す信号線ライブラリ格納領域66に格納された信号線ライブラリを用いて、配置情報格納領域65に格納された配置情報に複数の信号線、即ちサンプリングデータ線76、第1信号線74、及び第2信号線75を配線処理する。図8においては、図7に示す遅延セルレイアウトLR2及びLR3のみを図示している。   (C) In step S105, the signal line wiring unit 121 shown in FIG. 1 uses the signal line library stored in the signal line library storage area 66 shown in FIG. A plurality of signal lines, that is, the sampling data line 76, the first signal line 74, and the second signal line 75 are subjected to wiring processing on the arrangement information stored in the data. In FIG. 8, only the delay cell layouts LR2 and LR3 shown in FIG. 7 are illustrated.

(ニ)ステップS106においてゲート容量判定部122は、ステップS101で取得したプロセス情報に基づき、図7に示す配置された複数の遅延セルレイアウトLR1、・・・・・、LR2、LR3、・・・・・、LR4、・・・・・における複数のトランジスタパターンML1a、ML2a、・・・・・、ML1b、ML2b、ML1c、ML2c、・・・・・、ML1d、ML2d、・・・・・の内部のゲート間容量値の等しい領域を判定する。例えば、複数の遅延セルレイアウトLR1、・・・・・、LR2、LR3、・・・・・、LR4、・・・・・の内の遅延セルレイアウトLR2及びLR3側から傾斜イオン打ち込みが行われるというプロセス情報が得られた場合、第1ソース/ドレイン兼用領域S/D1a、S/D3a、S/D1b、S/D3b、S/D1c、S/D3c、S/D1d、及びS/D3dのそれぞれのゲート間容量は等しいと判定される。同様に、第2ソース/ドレイン兼用領域S/D2a、S/D4a、S/D2b、S/D4b、S/D2c、S/D4c、S/D2d、及びS/D4dのそれぞれのゲート間容量は等しいと判定される。   (D) In step S106, the gate capacity determination unit 122 determines the delay cell layouts LR1,... LR2, LR3,. .. Inside of plural transistor patterns ML1a, ML2a,..., ML1b, ML2b, ML1c, ML2c,..., ML1d, ML2d,. Regions having the same gate-to-gate capacitance value are determined. For example, inclined ion implantation is performed from the delay cell layouts LR2 and LR3 side of the plurality of delay cell layouts LR1,..., LR2, LR3,. When the process information is obtained, each of the first source / drain shared areas S / D1a, S / D3a, S / D1b, S / D3b, S / D1c, S / D3c, S / D1d, and S / D3d It is determined that the inter-gate capacitance is equal. Similarly, the capacitances between the gates of the second source / drain shared areas S / D2a, S / D4a, S / D2b, S / D4b, S / D2c, S / D4c, S / D2d, and S / D4d are the same. It is determined.

(ホ)ステップS107において配線パターン選択部123は、ステップS106の判定結果に応じて、図8に示す第1信号線74及び第2信号線75のそれぞれとゲート間容量値の等しい領域とを接続する配線パターンを内部配線パターンライブラリから選択する。この結果、図9に示す例においては、第2ソース/ドレイン兼用領域S/D2b及びS/D4cと第1信号線74とを接続する内部配線パターンが選択される。第1ソース/ドレイン兼用領域S/D3b及びS/D1cと第2信号線75とを接続する内部配線パターンが選択される。図10に示す例においては、第2ソース/ドレイン兼用領域S/D2b及びS/D2cと第1信号線74とを接続する内部配線パターンが選択される。第1ソース/ドレイン兼用領域S/D3b及びS/D3cと第2信号線75とを接続する内部配線パターンが選択される。ステップS108において内部配線部124は、図9及び図10に示す他の内部配線を配線処理する。ステップS108において作成された概略レイアウトは、図5に示す概略レイアウト格納領域68に格納される。   (E) In step S107, the wiring pattern selection unit 123 connects each of the first signal line 74 and the second signal line 75 shown in FIG. 8 to the region having the same inter-gate capacitance value according to the determination result in step S106. The wiring pattern to be selected is selected from the internal wiring pattern library. As a result, in the example shown in FIG. 9, the internal wiring pattern for connecting the second source / drain shared areas S / D2b and S / D4c and the first signal line 74 is selected. The internal wiring pattern that connects the first source / drain shared regions S / D3b and S / D1c and the second signal line 75 is selected. In the example shown in FIG. 10, the internal wiring pattern that connects the second source / drain shared areas S / D2b and S / D2c and the first signal line 74 is selected. The internal wiring pattern that connects the first source / drain shared areas S / D3b and S / D3c and the second signal line 75 is selected. In step S108, the internal wiring unit 124 performs wiring processing on the other internal wirings shown in FIGS. The schematic layout created in step S108 is stored in the schematic layout storage area 68 shown in FIG.

このように、本発明の実施の形態によれば、プロセス情報を考慮した概略配線を行うことにより良好な特性を有する半導体集積回路を設計可能な自動設計装置及び自動設計方法を提供できる。また、複数の遅延セルレイアウトを複数回折り返して配置するので、同一の遅延セルレイアウトにより遅延回路を設計できる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide an automatic design apparatus and an automatic design method capable of designing a semiconductor integrated circuit having good characteristics by performing schematic wiring in consideration of process information. In addition, since a plurality of delay cell layouts are arranged in a folded manner, a delay circuit can be designed with the same delay cell layout.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the embodiment. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

上述した実施の形態においては、遅延セルレイアウトは図5に示す遅延セルレイアウト格納領域63に予め格納されているとして説明した。しかし、プログラム記述及びハードウェア記述言語(HDL)等から遅延セルのレイアウトを自動的に作成しても良い。   In the above-described embodiment, the delay cell layout has been described as being stored in advance in the delay cell layout storage area 63 shown in FIG. However, a delay cell layout may be automatically created from a program description, a hardware description language (HDL), or the like.

また、図2に示す書き込みトランジスタM2a〜M2k及び読み出しトランジスタM1a〜M1kとしてnチャネルのMOSトランジスタを利用するとして説明したが、pチャネルのMOSトランジスタを利用しても良い。   Further, the n-channel MOS transistors are used as the write transistors M2a to M2k and the read transistors M1a to M1k shown in FIG. 2, but p-channel MOS transistors may be used.

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。   Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.

本発明の実施の形態に係る自動設計装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the automatic design apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る自動設計装置が適用される遅延回路の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the delay circuit to which the automatic design apparatus which concerns on embodiment of this invention is applied. 図2に示す遅延回路の一部を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a part of the delay circuit shown in FIG. 2. 本発明の実施の形態に係る遅延セルレイアウトの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the delay cell layout which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るデータ記憶装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data storage device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る自動設計方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the automatic design method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る自動設計方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the automatic design method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る自動設計方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the automatic design method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る自動設計方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the automatic design method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る自動設計方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the automatic design method which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…CPU
11…配置情報作成部
12…概略配線部
111…データ取得部
112…セル数算出部
113…折り返し回数算出部
114…配置部
121…信号線配線部
122…ゲート容量判定部
123…配線パターン選択部
124…内部配線部
1 ... CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Arrangement information creation part 12 ... Outline wiring part 111 ... Data acquisition part 112 ... Cell number calculation part 113 ... Return count calculation part 114 ... Arrangement part 121 ... Signal line wiring part 122 ... Gate capacity determination part 123 ... Wiring pattern selection part 124 ... Internal wiring part

Claims (5)

複数のトランジスタパターンを有する遅延セルレイアウトを用いて複数の遅延セルを複数回折り返して配置する配置情報作成部と、
プロセス情報から前記複数のトランジスタパターンのそれぞれのゲート間容量の偏りを判定して前記複数の遅延セルの概略配線を行う概略配線部
とを備えることを特徴とする自動設計装置。
An arrangement information creating unit that folds a plurality of delay cells using a delay cell layout having a plurality of transistor patterns, and
An automatic design apparatus comprising: a schematic wiring unit that determines a bias of inter-gate capacitance of each of the plurality of transistor patterns from process information and performs schematic wiring of the plurality of delay cells.
前記配置情報作成部は、
前記要求遅延時間、前記遅延セルレイアウト、前記プロセス情報、サンプリング周波数情報を取得するデータ取得部と、
前記要求遅延時間及び前記サンプリング周波数情報から前記複数の遅延セルの所要セル数を算出する遅延セル数算出部と、
前記所要セル数から前記複数の遅延セルの折り返し回数を算出する折り返し回数算出部と、
前記遅延セルレイアウトを用いて、前記折り返し回数に応じて前記複数の遅延セルを配置する配置部
とを備えることを特徴とする請求項1に記載の自動設計装置。
The arrangement information creating unit
A data acquisition unit for acquiring the required delay time, the delay cell layout, the process information, and sampling frequency information;
A delay cell number calculating unit for calculating a required number of the plurality of delay cells from the required delay time and the sampling frequency information;
A number-of-returns calculation unit for calculating the number of times of return of the plurality of delay cells from the required number of cells;
The automatic design apparatus according to claim 1, further comprising: an arrangement unit that arranges the plurality of delay cells according to the number of times of folding using the delay cell layout.
前記概略配線部は、
信号線ライブラリを用いて配置された前記複数の遅延セルレイアウトのそれぞれを介して複数の信号線を配線処理する信号線配線部と、
前記プロセス情報に基づき、配置された前記複数の遅延セルレイアウトにおける前記複数のトランジスタパターンの内部のゲート間容量値の等しい領域を判定するゲート容量判定部と、
前記ゲート容量判定部の判定結果に基づいて前記複数の遅延セルの内部配線パターンを内部配線パターンライブラリから選択する配線パターン選択部と、
前記内部配線パターンを用いて前記前記複数の遅延セルの内部配線を行う内部配線部
とを備えることを特徴とする請求項1に記載の自動設計装置。
The schematic wiring portion is
A signal line wiring unit for wiring a plurality of signal lines through each of the plurality of delay cell layouts arranged using a signal line library;
Based on the process information, a gate capacitance determination unit that determines a region having the same inter-gate capacitance value inside the plurality of transistor patterns in the plurality of arranged delay cell layouts;
A wiring pattern selection unit that selects an internal wiring pattern of the plurality of delay cells from an internal wiring pattern library based on a determination result of the gate capacitance determination unit;
The automatic design apparatus according to claim 1, further comprising: an internal wiring unit that performs internal wiring of the plurality of delay cells using the internal wiring pattern.
前記配線パターン選択部は、前記複数の信号線のそれぞれと前記ゲート間容量値の等しい領域とを接続する前記内部配線パターンを選択することを特徴とする請求項3に記載の自動設計装置。   The automatic design apparatus according to claim 3, wherein the wiring pattern selection unit selects the internal wiring pattern that connects each of the plurality of signal lines and a region having the same inter-gate capacitance value. 配置情報作成部がデータ記憶装置に格納された複数のトランジスタパターンを有する遅延セルレイアウトを用いて複数の遅延セルを複数回折り返して配置し、配置情報を前記データ記憶装置に格納するステップと、
概略配線部が前記データ記憶装置に格納されたプロセス情報から前記複数のトランジスタパターンのそれぞれのゲート間容量の偏りを判定して前記複数の遅延セルの概略配線のパターンを決定し、前記データ記憶装置に格納するステップ
とを含むことを特徴とする自動設計方法。
A step of arranging a plurality of delay cells by using a delay cell layout having a plurality of transistor patterns stored in the data storage device by the arrangement information creating unit, and storing the arrangement information in the data storage device;
The schematic wiring unit determines a bias pattern of the inter-gate capacitance of each of the plurality of transistor patterns from the process information stored in the data storage device, determines a schematic wiring pattern of the plurality of delay cells, and the data storage device And storing the data in an automatic design method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110069802A (en) * 2017-12-26 2019-07-30 三星电子株式会社 Integrated circuit and its design method including load criteria unit

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