JP2008004068A - Noise analysis program, recording medium recording this program, noise analysis device and noise analysis method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、半導体集積回路を設計する際に、ノイズ源となる回路からノイズの影響を受ける回路に伝播するノイズを見積もるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法に関する。 The present invention relates to a noise analysis program for estimating noise propagating from a noise source circuit to a circuit affected by noise when designing a semiconductor integrated circuit, a recording medium storing the program, a noise analysis apparatus, and a noise analysis method. About.
半導体集積回路では、ノイズを発生するデジタル回路等の回路(以下、ノイズ源回路とする)と、そのノイズの影響を受けるアナログ回路等の回路(以下、被ノイズ回路とする)が混載されることがある。そのような半導体集積回路において、ノイズ源回路と被ノイズ回路が異なる固有の電源により駆動される場合、その設計時に、半導体基板を経由して電源間を伝播するノイズを見積もることが重要である。従来、半導体基板を伝播する電源ノイズを見積もる方法として、次のような方法が公知である。 In a semiconductor integrated circuit, a circuit such as a digital circuit that generates noise (hereinafter referred to as a noise source circuit) and a circuit such as an analog circuit that is affected by the noise (hereinafter referred to as a noise-receiving circuit) are mixedly mounted. There is. In such a semiconductor integrated circuit, when the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different inherent power supplies, it is important to estimate the noise propagating between the power supplies via the semiconductor substrate at the time of designing. Conventionally, the following methods are known as methods for estimating power supply noise propagating through a semiconductor substrate.
半導体基板中の微小な三次元領域を接続点としてノードを持つ単位立体として取り扱い、前記単位立体は、抵抗要素、誘導要素、容量要素のうち少なくとも一つの要素を用いてモデル化され、前記半導体基板を前記単位立体の集合体として取り扱い、半導体集積回路を構成する回路素子を、前記モデル化された半導体基板とともに回路シミュレータを用いて動作特性解析を行う、半導体集積回路の基板雑音解析方法において、サブストレートコンタクト近傍における電流集中により発生する局所的な電圧降下を、抵抗素子でモデル化することにより、前記単位立体よりも寸法の小さなサブストレートコンタクト構造をモデル化する、ことを特徴とする(例えば、特許文献1参照。)。また、電源電流、グラウンド電流、回路素子から基板に注入される電流、電源、グラウンド、回路素子と基板との間の接合容量、電源、グラウンド、回路素子と基板との間の界面抵抗、電源抵抗、グラウンド抵抗、電源電圧変動、グラウンド電圧変動のいずれかを、基板の解析構造とは独立して集約する工程を有することを特徴とする(例えば、特許文献2参照。)。 A small solid three-dimensional region in a semiconductor substrate is treated as a unit solid having a node as a connection point, and the unit solid is modeled by using at least one of a resistance element, an inductive element, and a capacitive element, and the semiconductor substrate In a substrate noise analysis method for a semiconductor integrated circuit, wherein the circuit element constituting the semiconductor integrated circuit is analyzed with the circuit simulator together with the modeled semiconductor substrate using a circuit simulator. A substrate contact structure having a smaller dimension than the unit solid is modeled by modeling a local voltage drop caused by current concentration in the vicinity of the straight contact with a resistive element (for example, (See Patent Document 1). Also, power supply current, ground current, current injected from the circuit element to the substrate, power supply, ground, junction capacitance between the circuit element and the substrate, power supply, ground, interface resistance between the circuit element and the substrate, power supply resistance , Ground resistance, power supply voltage fluctuation, and ground voltage fluctuation are collected independently of the analysis structure of the substrate (see, for example, Patent Document 2).
しかしながら、半導体基板を経由して伝播するノイズを見積もるには、半導体集積回路内の電源配線と半導体基板を接続する基板コンタクト情報や、基板内抵抗分布およびウェル構造などの半導体基板情報が必要である。従って、これらの情報をレイアウト情報から取得する必要がある。そのため、詳細なレイアウト情報がおよそ確定する前の設計初期において、このノイズを見積もることは、極めて困難であるという問題点がある。 However, in order to estimate the noise propagating through the semiconductor substrate, information on the substrate contact between the power supply wiring in the semiconductor integrated circuit and the semiconductor substrate, and information on the semiconductor substrate such as the resistance distribution in the substrate and the well structure are required. . Therefore, it is necessary to acquire such information from the layout information. For this reason, there is a problem that it is extremely difficult to estimate this noise in the initial design stage before detailed layout information is roughly determined.
また、上記特許文献1または2に開示された方法では、半導体基板を伝播するノイズ量を見積もる前に、詳細な回路動作モデルと大規模な半導体基板の回路モデルを作成する必要がある。そのため、半導体集積回路の実際の設計プロセスにおいて、半導体集積回路内の全ての回路に対して、半導体基板を経由して伝播する電源ノイズを解析することは、極めて困難である。つまり、上記特許文献1または2に開示された方法は、実際の設計現場でノイズを解析するのには適していないという問題点がある。
In the method disclosed in
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、ノイズ源回路および被ノイズ回路が混載される半導体集積回路において、それぞれの回路の電源間を伝播するノイズを容易に見積もることができるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法を提供することを目的とする。また、この発明は、ノイズ源回路および被ノイズ回路が混載される半導体集積回路において、それぞれの回路の電源間を伝播するノイズを見積もることによって、ノイズの伝播によって被ノイズ回路の回路特性が受ける影響を容易に見積もることができるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法を提供することを目的とする。 In order to eliminate the above-mentioned problems caused by the conventional technology, the present invention is a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit and a noise-receiving circuit are mixedly mounted. Noise that can easily estimate noise propagating between power sources of the respective circuits An object is to provide an analysis program, a recording medium on which the program is recorded, a noise analysis device, and a noise analysis method. Further, according to the present invention, in a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit and a noise-receiving circuit are mixedly mounted, by estimating the noise propagating between the power supplies of the respective circuits, the influence of the noise propagation on the circuit characteristics of the noise-receiving circuit is affected. An object of the present invention is to provide a noise analysis program, a recording medium on which the program is recorded, a noise analysis device, and a noise analysis method.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法は、以下の特徴を有する。ノイズを発生するノイズ源回路と、そのノイズ源回路で発生したノイズの影響を受ける被ノイズ回路が混載され、かつノイズ源回路と被ノイズ回路が異なる電源により駆動される半導体集積回路の設計時に、ノイズ源回路から被ノイズ回路へ伝播するノイズを解析する。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a noise analysis program, a recording medium recording the program, a noise analysis device, and a noise analysis method according to the present invention have the following characteristics. When designing a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources. Analyzes the noise propagating from the noise source circuit to the noise target circuit.
その際、まず、ノイズ源回路の仕様に基づいて、ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析する。また、被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の被ノイズ回路の回路特性を解析する。そして、ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、またはノイズ源回路のグラウンド線に被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、そのメタル配線を介してノイズ源回路から被ノイズ回路にノイズが伝播する第1のモデルを想定する。 At that time, first, the amount of noise generated by the noise source circuit is analyzed based on the specifications of the noise source circuit. Further, based on the specifications of the noise-receiving circuit, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit when the assumed noise is superimposed are analyzed. Then, connect the power source line and ground line of the noise source circuit to the power source line and ground line of the noise source circuit with low resistance metal wiring, respectively, or connect the ground line of the noise source circuit to the ground line of the noise source circuit and low resistance. A first model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noise-receiving circuit through the metal wiring is assumed.
この第1のモデルを用い、先のノイズ源回路に対する解析により得られた発生ノイズ量の影響を考慮して、先の被ノイズ回路に対する解析により得られた回路特性に対する評価を行う。その評価により得られた被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する。その結果、基準を満たす場合には、第1のモデルと同様に、ノイズ源回路と被ノイズ回路の電源線同士およびグラウンド線同士、またはグラウンド線同士のみを低抵抗のメタル配線により接続することとして、ノイズの解析を終了する。 Using this first model, the circuit characteristics obtained by the analysis for the previous noise-receiving circuit are evaluated in consideration of the influence of the generated noise amount obtained by the analysis for the previous noise source circuit. It is determined whether or not the circuit characteristics of the noise target circuit obtained by the evaluation satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noise target circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. As a result, when the standard is satisfied, as in the first model, the power source lines and the ground lines of the noise source circuit and the noise-receiving circuit are connected to each other, or only the ground lines are connected by a low resistance metal wiring. The noise analysis ends.
一方、基準を満たさない場合には、ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介してノイズ源回路から被ノイズ回路にノイズが伝播する第2のモデルを想定する。この第2のモデルでは、半導体基板部分のモデルとして、ノイズ源回路のグラウンド線に一端が接続された第1の抵抗と、ノイズ源回路の電源線に一方の電極が接続された第1の容量と、その第1の容量に一端が接続された第2の抵抗と、被ノイズ回路のグラウンド線に一端が接続された第3の抵抗と、被ノイズ回路の電源線に一方の電極が接続された第2の容量と、その第2の容量に一端が接続された第4の抵抗と、被ノイズ回路を囲むガードリングに一端が接続された第5の抵抗と、半導体基板に形成されたウェル内に配置される回路のグラウンド線と前記各抵抗の間に接続された容量と、を備える基板モデルを用いるとよい。 On the other hand, if the standard is not satisfied, the power source line and ground line of the noise source circuit are separated from the power source line and ground line of the noise target circuit, and noise propagates from the noise source circuit to the noise target circuit via the semiconductor substrate. Assume a second model. In the second model, as a model of the semiconductor substrate portion, a first resistor having one end connected to the ground line of the noise source circuit and a first capacitor having one electrode connected to the power line of the noise source circuit. A second resistor having one end connected to the first capacitor, a third resistor having one end connected to the ground line of the noise-receiving circuit, and one electrode connected to the power line of the noise-receiving circuit. A second capacitor having one end connected to the second capacitor, a fifth resistor having one end connected to a guard ring surrounding the noise-receiving circuit, and a well formed in the semiconductor substrate. It is preferable to use a substrate model including a ground line of a circuit arranged inside and a capacitor connected between the resistors.
この第2のモデルを用いて、ノイズ源回路から基板を介して被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析する。その解析により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮して、被ノイズ回路の回路特性に対する評価を行う。再び、その評価により得られた被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する。その結果、基準を満たす場合には、第2のモデルと同様に、ノイズ源回路と被ノイズ回路の電源線同士およびグラウンド線同士を分離することとして、ノイズの解析を終了する。基準を満たさない場合には、ノイズ源回路の仕様や被ノイズ回路の見直しを行う。 Using this second model, the amount of noise propagating from the noise source circuit to the noise-receiving circuit via the substrate is analyzed. Considering the influence of the amount of propagation noise obtained by the analysis, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit are evaluated. Again, it is determined whether or not the circuit characteristics of the noise-receiving circuit obtained by the evaluation satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. As a result, if the standard is satisfied, the noise analysis is terminated by separating the power source lines and the ground lines of the noise source circuit and the noise-receiving circuit as in the second model. If the standard is not satisfied, review the specifications of the noise source circuit and the noise-receiving circuit.
この発明によれば、第1のモデルを用いた評価では、ノイズ源回路で発生した電源ノイズが低抵抗のメタル配線を介して被ノイズ回路に殆ど減衰せずに伝播するので、高抵抗の半導体基板に含まれる寄生抵抗や容量は、ノイズの伝播に殆ど影響しないと仮定することができる。従って、半導体基板の回路モデルを作成する必要がない。従って、極めて容易かつ短時間でノイズ解析を終了させることができる。 According to the present invention, in the evaluation using the first model, the power supply noise generated in the noise source circuit propagates through the low-resistance metal wiring to the noise-receiving circuit almost without being attenuated. It can be assumed that parasitic resistance and capacitance included in the substrate have little influence on noise propagation. Therefore, there is no need to create a circuit model of the semiconductor substrate. Therefore, noise analysis can be completed extremely easily and in a short time.
また、第2のモデルを用いた評価では、基板モデルを、ノイズ源回路および被ノイズ回路のそれぞれに対して半導体基板の抵抗および容量成分のメッシュ構造を簡略化した集中定数としてのRC回路としてモデル化することができる。従って、従来の詳細な回路動作モデルと大規模な半導体基板の回路モデルを作成してノイズ解析を行う方法に比べて、容易かつ短時間でノイズ解析を終了させることができる。 In the evaluation using the second model, the substrate model is modeled as an RC circuit as a lumped constant obtained by simplifying the mesh structure of the resistance and capacitance components of the semiconductor substrate for each of the noise source circuit and the noise-receiving circuit. Can be Therefore, the noise analysis can be completed easily and in a short time compared to the conventional method of creating a detailed circuit operation model and a circuit model of a large-scale semiconductor substrate and performing the noise analysis.
本発明にかかるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法によれば、ノイズ源回路および被ノイズ回路が混載される半導体集積回路において、それぞれの回路の電源間を伝播するノイズを容易に見積もることができるという効果を奏する。また、本発明によれば、ノイズ源回路および被ノイズ回路が混載される半導体集積回路において、それぞれの回路の電源間を伝播するノイズを見積もることによって、ノイズの伝播によって被ノイズ回路の回路特性が受ける影響を容易に見積もることができるという効果を奏する。 According to the noise analysis program, the recording medium on which the program is recorded, the noise analysis device, and the noise analysis method according to the present invention, in the semiconductor integrated circuit in which the noise source circuit and the noise-receiving circuit are mixed, between the power sources of the respective circuits There is an effect that the propagating noise can be easily estimated. In addition, according to the present invention, in a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit and a noise-receiving circuit are mixedly mounted, by estimating the noise propagating between the power supplies of the respective circuits, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit are improved by the propagation of noise. The effect of being able to estimate the influence received easily is produced.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a noise analysis program, a recording medium on which the program is recorded, a noise analysis apparatus, and a noise analysis method according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings.
(ノイズ解析装置のハードウェア構成)
まず、この発明の実施の形態にかかるノイズ解析装置のハードウェア構成について説明する。図1は、この発明の実施の形態にかかるノイズ解析装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
(Hardware configuration of noise analyzer)
First, the hardware configuration of the noise analysis apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of a noise analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1において、ノイズ解析装置は、CPU101と、ROM102と、RAM103と、HDD(ハードディスクドライブ)104と、HD(ハードディスク)105と、FDD(フレキシブルディスクドライブ)106と、着脱可能な記録媒体の一例としてのFD(フレキシブルディスク)107と、ディスプレイ108と、I/F(インターフェース)109と、キーボード110と、マウス111と、スキャナ112と、プリンタ113と、を備えている。また、各構成部は、バス100によってそれぞれ接続されている。
In FIG. 1, the noise analysis apparatus is an example of a
ここで、CPU101は、ノイズ解析装置の全体の制御を司る。ROM102は、ブートプログラムなどのプログラムを記憶している。RAM103は、CPU101のワークエリアとして使用される。HDD104は、CPU101の制御にしたがってHD105に対するデータのリード/ライトを制御する。HD105は、HDD104の制御で書き込まれたデータを記憶する。
Here, the
FDD106は、CPU101の制御にしたがってFD107に対するデータのリード/ライトを制御する。FD107は、FDD106の制御で書き込まれたデータを記憶したり、FD107に記憶されたデータをノイズ解析装置に読み取らせたりする。
The FDD 106 controls reading / writing of data with respect to the
また、着脱可能な記録媒体として、FD107のほか、CD−ROM(CD−R、CD−RW)、MO、DVD(Digital Versatile Disk)、メモリーカードなどであってもよい。ディスプレイ108は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。このディスプレイ108は、例えば、CRT、TFT液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどを採用することができる。
In addition to the
I/F109は、通信回線を通じてインターネットなどのネットワーク114に接続され、このネットワーク114を介して他の装置に接続される。そして、I/F109は、ネットワーク114と内部のインターフェースを司り、外部装置からのデータの入出力を制御する。I/F109には、例えばモデムやLANアダプタなどを採用することができる。
The I /
キーボード110は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力を行う。また、タッチパネル式の入力パッドやテンキーなどであってもよい。マウス111は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などを行う。ポインティングデバイスとして同様に機能を備えるものであれば、トラックボールやジョイスティックなどであってもよい。
The
スキャナ112は、画像を光学的に読み取り、ノイズ解析装置内に画像データを取り込む。なお、スキャナ112は、OCR機能を持たせてもよい。また、プリンタ113は、画像データや文書データを印刷する。プリンタ113には、例えば、レーザプリンタやインクジェットプリンタを採用することができる。
The
(ノイズ解析装置の機能的構成)
次に、この発明の実施の形態にかかるノイズ解析装置の機能的構成について説明する。ノイズ解析装置200は、ノイズを発生するロジック回路等のノイズ源回路と、そのノイズ源回路で発生したノイズの影響を受けるアナログマクロ回路等の被ノイズ回路が混載された半導体集積回路を設計する際に用いられる。特に、ノイズ解析装置200は、ノイズ源回路と被ノイズ回路が異なる電源により駆動される半導体集積回路の設計時に、ノイズ源回路から被ノイズ回路へ伝播するノイズを解析する際に用いられる。
(Functional configuration of noise analyzer)
Next, a functional configuration of the noise analysis apparatus according to the embodiment of the present invention will be described. The
図2は、この発明の実施の形態にかかるノイズ解析装置の機能的構成を示すブロック図である。図2に示すように、ノイズ解析装置200は、ノイズ源回路解析部201、被ノイズ回路解析部202、第1のノイズ伝播量評価部203、第1の判定部204、基板モデル作成部206、ノイズ解析部205、第2のノイズ伝播量評価部207および第2の判定部208を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the noise analysis apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the
ノイズ源回路解析部201は、ノイズ源回路の仕様データ211に基づいて、ノイズ源回路が発するノイズ量を解析し、発生ノイズ量データ212を作成する。発生ノイズ量データ212には、同時スイッチング入出力により発生するノイズ(SSN)のデータやコアノイズのデータが含まれている。
The noise source
被ノイズ回路解析部202は、被ノイズ回路の仕様データ213に基づいて、想定されるノイズが被ノイズ回路の電源線またはグラウンド線に重畳された場合の被ノイズ回路の回路特性(ノイズ特性)を解析し、回路特性データ214と消費電流量データ215を作成する。回路特性データ214には、被ノイズ回路の電源(AVD)とグラウンド(AVS)の電位差、ACノイズおよび信号乗り換えに関するデータが含まれている。信号乗り換えに関するデータには、信号乗り換え時の誤動作基準に関するデータが含まれる。これは、本実施の形態にかかるノイズ解析において、信号乗り換えが回路の誤動作チェック項目の一つであるからである。また、被ノイズ回路解析部202は、被ノイズ回路の仕様データ213に基づいて、想定されるノイズについて、被ノイズ回路の回路特性(ノイズ特性)の全ての項目の回路特性データを作成することが困難である場合には、信号乗り換えに関する回路特性データ214のみを作成する。これによって、回路の電源間を伝播するノイズを容易に見積もることができる。
Based on the
ノイズ源回路解析部201による解析、および被ノイズ回路解析部202による解析は、図3に模式的に示すように、ノイズ源回路301の電源(VDD)線302およびグラウンド(VSS)線303と、被ノイズ回路311の電源(AVD)線312およびグラウンド(AVS)線313が分離されており、かつノイズ源回路301および被ノイズ回路311が載っている半導体基板のないモデルで行われる。このモデルでは、ノイズ源回路301で発生したノイズは、配線等や半導体基板を介して被ノイズ回路311に伝播しない。なお、図3において、符号321は、パッケージである。
The analysis by the noise source
第1のノイズ伝播量評価部203は、被ノイズ回路解析部202により得られた回路特性を、ノイズ源回路解析部201により得られた発生ノイズ量の影響を考慮して評価する。その際、図4に模式的に示すように、ノイズ源回路301の電源(VDD)線302およびグラウンド(VSS)線303と、被ノイズ回路311の電源(AVD)線312およびグラウンド(AVS)線313を、それぞれ低抵抗のメタル配線331,332により接続したモデルを想定する。
The first noise propagation
あるいは、ノイズ源回路301のグラウンド(VSS)線303と被ノイズ回路311のグラウンド(AVS)線313をメタル配線332により接続したモデル(電源(VDD)線302と電源(AVD)線312は接続されていない)を想定する。いずれのモデルでも、ノイズ源回路301から被ノイズ回路311へ伝播するノイズのうち、その殆どが、図4に太い矢印341で示すように、メタル配線331,332を介して減衰せずに被ノイズ回路311に伝播すると仮定できる。
Alternatively, a model in which the ground (VSS)
一方、シリコン基板等の半導体基板351を介して伝播するノイズは、図4の細い矢印342のように、わずかである。従って、第1のノイズ伝播量評価部203で行う評価では、高抵抗の半導体基板351に含まれる寄生抵抗や容量の影響を殆ど無視できるので、半導体基板351の回路モデルが不要である。なお、図4において、符号361は、乗り換え信号である。
On the other hand, the amount of noise that propagates through the
第1の判定部204は、設計対象である半導体集積回路に求められる被ノイズ回路311の回路特性の基準データ216を参照する。そして、第1の判定部204は、第1のノイズ伝播量評価部203により評価された被ノイズ回路311の回路特性が、基準データ216の基準を満たすか否かを判定する。
The
ノイズ解析部205は、半導体基板351を介してノイズが伝播する場合を想定してノイズ量を解析し、伝播ノイズ量データ218を作成する。その際、図5に模式的に示すように、ノイズ源回路301の電源(VDD)線302およびグラウンド(VSS)線303を被ノイズ回路311の電源(AVD)線312およびグラウンド(AVS)線313から分離し、半導体基板351を介してノイズ源回路301から被ノイズ回路311にノイズが伝播するモデルを想定する。
The
このモデルでは、被ノイズ回路311の電源(AVD)線312およびグラウンド(AVS)線313は、ノイズ源回路301から配線等を経由することによる直接的な影響を受けなくなる。しかし、ノイズ源回路301の基準電位と被ノイズ回路311の基準電位が異なることに起因する乗り換え信号361の劣化や、ノイズ源回路301と被ノイズ回路311とで、電源とグラウンド間の相対電位差が変化することに起因するスペックの劣化を検討する必要がある。このため、半導体集積回路内で唯一の電源ノイズの伝播パスである半導体基板351の回路モデルが必要となる。
In this model, the power supply (AVD)
基板モデル作成部206は、基板情報データ217に基づいて、ノイズ解析部205により用いられる半導体基板351の回路モデルを作成する。基板情報データ217には、パッケージ321のLCRのデータ(電源IO数のデータを含むこともある)、マクロ面積のデータ、デカップリング容量のデータ、基板の種類(エピタキシャル基板であるか、Ar等でアニールされた高抵抗基板であるか)のデータ、ウェル構造(2ウェル構造であるか、3ウェル構造であるか)のデータ、ガードリングの有無のデータおよび電源IO数のデータが含まれている。基板モデル作成部206により作成される半導体基板351の回路モデルについては、後述する。
The board
第2のノイズ伝播量評価部207は、被ノイズ回路解析部202により得られた回路特性を、ノイズ解析部205により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮して評価する。第2の判定部208は、設計対象である半導体集積回路に求められる被ノイズ回路311の回路特性の基準データ216を参照する。そして、第2の判定部208は、第2のノイズ伝播量評価部207により評価された被ノイズ回路311の回路特性が、基準データ216の基準を満たすか否かを判定する。
The second noise propagation
なお、上述したノイズ源回路解析部201、被ノイズ回路解析部202、第1のノイズ伝播量評価部203、第1の判定部204、ノイズ解析部205、基板モデル作成部206、第2のノイズ伝播量評価部207および第2の判定部208は、具体的には、例えば、図1に示すROM102、RAM103、HD105などの記録媒体に記録されたプログラムを、CPU101が実行することによって、またはI/F109によって、その機能を実現する。また、ノイズ源回路の仕様データ211、発生ノイズ量データ212、被ノイズ回路の仕様データ213、回路特性データ214、消費電流量データ215、被ノイズ回路311の回路特性の基準データ216、基板情報データ217および伝播ノイズ量データ218は、例えば、図1に示すHD105やFD107等の記録媒体や、I/F109を介してネットワーク114に接続された他の装置に格納される。
Note that the noise source
(半導体基板の回路モデルの構成)
本実施の形態では、異なる電源種に対する回路間について回路特性の検討を行っているので、各回路内では電源配線はメタル配線による低抵抗の電源配線を想定できる。従って、電源ノイズは、おおよそ均一に分布していると考えられる。この結果、ノイズ源回路301および被ノイズ回路311のそれぞれに対して、半導体基板351の抵抗や容量成分のメッシュ構造を簡略化した集中定数としてのRC回路としてモデル化できる。ただし、基板コンタクトについても半導体基板351の高抵抗値が殆ど変わらない範囲で使用されていることを想定している。
(Configuration of circuit model of semiconductor substrate)
In this embodiment, since circuit characteristics are examined between circuits for different power supply types, a low-resistance power supply wiring using a metal wiring can be assumed in each circuit. Therefore, it is considered that the power supply noise is distributed approximately uniformly. As a result, each of the
図6は、半導体基板モデルの構成の一例を示す模式図である。ここでは、例えば図6に示すように、半導体基板351として、シリコン等の基板層352の上にエピタキシャル層353を成長させたエピタキシャル基板を想定している。また、ガードリング371を有し、被ノイズ回路311がウェル372に形成されているモデルを想定している。
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a semiconductor substrate model. Here, for example, as shown in FIG. 6, an epitaxial substrate in which an
このモデルでは、ノイズ源回路301のグラウンド(VSS)線303およびガードリング371の配線373には、それぞれエピタキシャル層353をモデル化した抵抗381,382の一端が接続され、それら抵抗381,382の他端には、それぞれ基板層352をモデル化した抵抗384,385の一端が接続されている。それら抵抗384,385の他端同士は、基板層352をモデル化した抵抗386により接続されている。
In this model, the ground (VSS)
また、被ノイズ回路311のグラウンド(AVS)線313には、ウェル372をモデル化した抵抗387の一端が接続され、その抵抗387の他端には、ウェル372とエピタキシャル層353の接合をモデル化した容量388が接続されている。さらに、その容量388には、エピタキシャル層353をモデル化した抵抗389の一端が接続され、その抵抗389の他端には、基板層352をモデル化した抵抗390の一端が接続されている。その抵抗390の他端と、ガードリング371の配線373に接続された抵抗385の他端は、基板層352をモデル化した抵抗391により接続されている。
One end of a
半導体基板モデルは、内部に能動回路を含まないので、半導体基板モデルを圧縮しても伝播ノイズ量を比較的精度よく見積もることができる。図7は、図6に示す半導体基板モデルを圧縮したモデルの構成を示す模式図である。図7において、符号401は半導体基板の等価回路モデルであり、符号402はダイ(チップ)モデルであり、符号403はパッケージのモデルである。図7に示すモデルでは、図6に示すモデルのRC素子が垂直方向および水平方向に圧縮されている。
Since the semiconductor substrate model does not include an active circuit therein, the amount of propagation noise can be estimated with relatively high accuracy even if the semiconductor substrate model is compressed. FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a model obtained by compressing the semiconductor substrate model illustrated in FIG. In FIG. 7,
半導体基板の等価回路モデル401では、ノイズ源回路301のグラウンド(VSS)線303に第1の抵抗411が接続されており、ノイズ源回路301の電源(VDD)線302に第1の容量412を介して第2の抵抗413が接続されている。また、被ノイズ回路311のグラウンド(AVS)線313にウェルによる容量414を介して第3の抵抗415が接続されている。被ノイズ回路311の電源(AVD)線312に第2の容量416を介して第4の抵抗417が接続されている。ガードリング371の配線373に第5の抵抗418が接続されている。第1、第2、第3、第4および第5の抵抗411,413,415,417,418は共通接続されている。
In the
ダイモデル402では、ノイズ源回路301は容量421によりモデル化され、被ノイズ回路311は容量422によりモデル化される。パッケージのモデル403は、抵抗431,432,433,434および容量435,436,437,438により構成される。
In the
(ノイズ解析処理手順)
次に、この発明の実施の形態にかかるノイズ解析装置200の解析処理手順について説明する。図8は、この発明の実施の形態にかかるノイズ解析処理手順を示すフローチャートである。図8に示すように、ノイズ解析処理が開始されると、まず、ノイズ解析装置200は、設計中の半導体集積回路で使用されている電源種別ごとに回路を分類する。そして、電源ノイズで代表的なSSO(同時スイッチング出力)ノイズを発生するIO回路のようにノイズ源となるロジック回路などのノイズ源回路301と、電源ノイズの影響を見積もる対象となるアナログ回路などの被ノイズ回路311を区別する。
(Noise analysis processing procedure)
Next, an analysis processing procedure of the
続いて、ノイズ源回路解析部201は、図3に示すモデルを想定し、ノイズ源回路の仕様データ211に基づいて、ノイズ源回路301が動作することにより、ノイズ源回路301の電源(VDD)線302およびグラウンド(VSS)線303等の電源配線上で発生する電源ノイズのノイズ量およびノイズ周波数などを解析し、発生ノイズ量データ212を作成する(ステップS1)。また、被ノイズ回路解析部202は、図3に示すモデルを想定し、被ノイズ回路の仕様データ213に基づいて、被ノイズ回路311の評価モデルに想定される電源ノイズを重畳することによって、電源ノイズを考慮した回路特性を解析し、回路特性データ214を作成する(ステップS2)。
Subsequently, assuming that the model shown in FIG. 3 is assumed, the noise source
ステップS2では、想定する電源ノイズとして、ノイズ量、ノイズ周波数および基準クロックに対するノイズ位相などを考慮する。また、ステップS2では、電源ノイズを考慮しない理想電源による被ノイズ回路311の消費電力を解析し、消費電流量データ215を作成する。そして、被ノイズ回路311の消費電流量と、想定しているノイズ源回路301の発生ノイズ量を比較して、被ノイズ回路311が、ノイズ源回路301よりも電源ノイズを多く発生しないことを確認する。つまり、被ノイズ回路311がノイズ源とならないことを確認する。
In step S2, an amount of noise, a noise frequency, a noise phase with respect to a reference clock, and the like are considered as assumed power supply noise. In step S2, the power consumption of the noise-receiving
次いで、第1のノイズ伝播量評価部203は、図4に示すモデルを想定し、ステップS2で作成された被ノイズ回路311の回路特性を、ノイズ源回路解析部201により得られた発生ノイズ量の影響を考慮して評価する(ステップS3)。そして、第1の判定部204は、被ノイズ回路311の回路特性の基準データ216を参照し、ステップS3で得られた評価結果が、設計中の半導体集積回路に求められる被ノイズ回路311の回路特性の基準を満たすか否かを判断する(ステップS4)。
Next, the first noise propagation
その際、ステップS2と同様に、電源ノイズを考慮しない理想電源による被ノイズ回路311の消費電力の解析結果に基づいて、被ノイズ回路311が、ノイズ源回路301よりも電源ノイズを多く発生しないことを確認し、被ノイズ回路311がノイズ源とならないことを確認する。ステップS4で基準を満たす場合(ステップS4:Yes)には、半導体集積回路の設計者に対して、図4に示すモデルと同様のレイアウト(電源接続レイアウト)において電源ノイズを考慮した被ノイズ回路311の回路特性をレポートし(ステップS5)、ノイズ解析処理を終了する。
At that time, as in step S2, the noise-receiving
このとき出力されるレポートには、例えば、ノイズの影響を考慮したPLL回路やADコンバータなどの回路特性が含まれる。例えば、PLL回路については、誤動作のチェック、マクロ単体の動作時のジッタおよび信号乗り換え時のジッタなどが報告される。ADコンバータについては、誤動作のチェック、SN比および信号と(雑音+歪み)の比などが報告される。 The report output at this time includes, for example, circuit characteristics such as a PLL circuit and an AD converter in consideration of the influence of noise. For example, for a PLL circuit, a malfunction check, jitter during macro operation, jitter during signal transfer, and the like are reported. For AD converters, malfunction check, signal-to-noise ratio, signal to (noise + distortion) ratio, etc. are reported.
一方、ステップS4で基準を満たさない場合(ステップS4:No)には、基板モデル作成部206は、基板情報データ217に基づいて、図7に示すモデルを作成する。そして、ノイズ解析部205は、図7に示すモデルを想定し、ノイズ源回路301から半導体基板351を介して被ノイズ回路311に伝播するノイズのノイズ量を解析し、伝播ノイズ量データ218を作成する(ステップS6)。
On the other hand, if the criterion is not satisfied in step S4 (step S4: No), the board
次いで、第2のノイズ伝播量評価部207は、ステップS2で作成された被ノイズ回路311の回路特性を、ノイズ解析部205により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮して評価する(ステップS7)。そして、第2の判定部208は、被ノイズ回路311の回路特性の基準データ216を参照し、ステップS7で得られた評価結果が、設計中の半導体集積回路に求められる被ノイズ回路311の回路特性の基準を満たすか否かを判断する(ステップS8)。
Next, the second noise propagation
ステップS8で基準を満たす場合(ステップS8:Yes)には、半導体集積回路の設計者に対して、図5に示すモデルと同様のレイアウト(電源切断レイアウト)において電源ノイズを考慮した被ノイズ回路311の回路特性をレポートし(ステップS9)、ノイズ解析処理を終了する。このとき出力されるレポートは、上述した電源接続レイアウトにおいて出力されるレポートと同様のものである。
If the criterion is satisfied in step S8 (step S8: Yes), the noise-receiving
一方、ステップS8で基準を満たさない場合(ステップS8:No)には、ノイズ源回路301の仕様の見直しや、アナログマクロの改版などによる被ノイズ回路311の見直しや、使用する半導体基板の情報の見直しなどを行い、再度、上述した一連のノイズ解析処理を行う。なお、ステップS4で基準を満たさない場合(ステップS4:No)に、すぐにステップS6へ進む前に、ステップS8でNoである場合と同様に、ノイズ源回路301の仕様の見直しや、被ノイズ回路311の見直しや、半導体基板情報の見直しなどを行って、再度、ステップS1〜ステップS4の一連の処理を行うようにしてもよい。
On the other hand, when the standard is not satisfied in step S8 (step S8: No), the
上述したノイズ解析処理手順のフローチャートにしたがってステップS9までの処理を行うことによって、ノイズ源回路301の電源ノイズの評価だけでなく、被ノイズ回路311の電源ノイズについて、半導体基板351を経由する伝播ノイズの評価を行うことができる。その結果、図9に示すように、被ノイズ回路311の電源電位(AVD)とグラウンド電位(AVS)が電源ノイズによって変化する場合に、その変化後の電源電位(AVD)とグラウンド電位(AVS)の電位差が、被ノイズ回路311が動作するのに十分であるか否かを評価することができる。
By performing the processing up to step S9 according to the flowchart of the noise analysis processing procedure described above, not only the power source noise of the
また、図10に示すように、ノイズ源回路301から被ノイズ回路311への乗り換え信号があり、電源ノイズによってノイズ源回路301と被ノイズ回路311とで基準電位、すなわちグラウンド電位が異なる場合に、例えば、ノイズ源回路301ではLow信号であった信号が、被ノイズ回路311ではHigh信号になってしまうことが原因で起こる誤動作を確認することができる。さらに、図11に示すモデルのように、直接信号を送受信するノイズ源回路301と被ノイズ回路311の間の電源ノイズ(矢印342で示す)を考慮するだけでなく、その他の電源ノイズを発生させやすい回路501から半導体基板351を経由して被ノイズ回路311に伝播する電源ノイズ(矢印343で示す)を重畳して考慮することができる。この場合には、図12に示すように、被ノイズ回路311に伝播する電源ノイズ1と電源ノイズ2を考慮して、被ノイズ回路311の回路特性を評価したり、乗り換え信号361の動作を確認することができる。
In addition, as shown in FIG. 10, when there is a transfer signal from the
(被ノイズ回路の回路特性(ノイズ特性)が十分に得られていない場合の半導体基板の回路モデルの構成)
図13は、被ノイズ回路の回路特性が十分に得られていない場合の半導体基板モデルの構成の一例を示す模式図である。図13に示すように、この半導体基板モデルは、図6に示す半導体基板モデルに、電源乗り換え信号を送受信する回路としてインバータ回路601,602と、ノイズ源回路301にIOセル603を追加したものである。
(Circuit model configuration of semiconductor substrate when the circuit characteristics (noise characteristics) of the noise-receiving circuit is not sufficient)
FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the semiconductor substrate model when the circuit characteristics of the noise-receiving circuit are not sufficiently obtained. As shown in FIG. 13, this semiconductor substrate model is obtained by adding
この場合、パッケージのモデル403において、IOセル603の電源(VDE)線604に抵抗605と容量606が追加される。その他の構成は、図6に示す構成と同じであるので、重複する説明を省略する。このモデルは、信号乗り換え信号の誤動作を確認することを目的とするモデルである。なお、インバータ回路601,602の代わりに、バッファ回路を用いてもよい。
In this case, a
(被ノイズ回路の回路特性(ノイズ特性)が十分に解析されていない場合のノイズ解析処理手順)
図14は、被ノイズ回路の回路特性が十分に解析されていない場合のノイズ解析処理手順を示すフローチャートである。なお、図8に示すノイズ解析処理手順と重複する説明については、省略する。図14に示すように、ノイズ解析処理が開始されると、まず、ステップS11〜ステップS14を順次、行う。ステップS11〜ステップS14は、図8のステップS1〜ステップS4と同じである。ステップS14でYesの場合には、ステップS15を行って、ノイズ解析処理を終了する。ステップS15は、図8のステップS5と同じである。
(Noise analysis processing procedure when the circuit characteristics (noise characteristics) of the circuit under noise are not sufficiently analyzed)
FIG. 14 is a flowchart illustrating a noise analysis processing procedure when the circuit characteristics of the noise-receiving circuit are not sufficiently analyzed. Note that description overlapping with the noise analysis processing procedure shown in FIG. 8 is omitted. As shown in FIG. 14, when the noise analysis process is started, first, steps S11 to S14 are sequentially performed. Steps S11 to S14 are the same as steps S1 to S4 in FIG. If Yes in step S14, step S15 is performed and the noise analysis process is terminated. Step S15 is the same as step S5 in FIG.
ステップS14でNoの場合には、基板モデル作成部206は、基板情報データ217に基づいて、図7に示すモデルを作成する。そして、ノイズ解析部205は、図13に示すモデルを想定し、インバータ回路601,602付きのLSIモデルと基板モデルの組み合わせで、ノイズ源回路301から半導体基板351を介して被ノイズ回路311に伝播するノイズのノイズ量を解析し、伝播ノイズ量データ218を作成する(ステップS16)。また、このとき、ノイズ源回路301のインバータ回路601から被ノイズ回路311のインバータ回路602への伝播信号(乗り換え信号)、および被ノイズ回路311のインバータ回路602からノイズ源回路301への伝播信号(乗り換え信号)を解析する。
In the case of No in step S <b> 14, the board
次いで、ステップS17を行う。ステップS17は、図8のステップS7と同じである。そして、第2の判定部208は、被ノイズ回路311の回路特性の基準データ216を参照し、ステップS7で得られた評価結果が、設計中の半導体集積回路に求められる被ノイズ回路311の回路特性の基準を満たすか否かを判断する。また、このとき、ノイズ源回路301のインバータ回路601から被ノイズ回路311のインバータ回路602への伝播信号、および被ノイズ回路311のインバータ回路602からノイズ源回路301への伝播信号が誤認識されずに伝播するか否かをチェックする(ステップS18)。
Next, step S17 is performed. Step S17 is the same as step S7 in FIG. Then, the
ステップS18でYesの場合には、ステップS19を行い、ノイズ解析処理を終了する。ステップS19は、図8のステップS9と同じである。ステップS18でNoの場合には、図8のステップS8がNoである場合の処理として説明したように、各種の見直しを行い、再度、図14に示す一連のノイズ解析処理を行う。なお、ステップS14でNoの場合に、すぐにステップS16へ進む前に、ステップS18でNoである場合と同様に、各種の見直しを行って、再度、ステップS11〜ステップS14の一連の処理を行うようにしてもよい。 If Yes in step S18, step S19 is performed, and the noise analysis process is terminated. Step S19 is the same as step S9 in FIG. In the case of No in step S18, various reviews are performed and the series of noise analysis processes shown in FIG. 14 are performed again as described in the case where step S8 in FIG. 8 is No. In the case of No in step S14, before proceeding to step S16 immediately, as in the case of No in step S18, various reviews are performed, and the series of processing of steps S11 to S14 is performed again. You may do it.
このように、図14に示すノイズ解析処理手順のフローチャートにしたがってステップS19までの処理を行うことによって、図8に示すノイズ解析処理を行った場合と同様に、ノイズの評価を行うことができる。また、図9〜図12を参照しながら説明したように、種々の評価や動作の確認を行うことができる。また、被ノイズ回路特性(ノイズ特性)データが十分でない場合でも、誤動作する可能性の高い乗り換え信号の動作を確認することができる。 As described above, by performing the processing up to step S19 according to the flowchart of the noise analysis processing procedure shown in FIG. 14, the noise can be evaluated in the same manner as when the noise analysis processing shown in FIG. 8 is performed. Further, as described with reference to FIGS. 9 to 12, various evaluations and operations can be confirmed. Further, even when the noise-receiving circuit characteristic (noise characteristic) data is not sufficient, it is possible to confirm the operation of the transfer signal that is likely to malfunction.
(被ノイズ回路の回路特性(ノイズ特性)が十分に解析されていない場合で、かつ定量的な解析がなくても電源ノイズ伝播量低減のために初期より電源分離していることを前提としている場合のノイズ解析処理手順)
図15は、被ノイズ回路の回路特性が十分に解析されていない、電源分離した場合のノイズ解析処理手順を示すフローチャートである。なお、図8または図14に示すノイズ解析処理手順と重複する説明については、省略する。図15に示すように、ノイズ解析処理が開始されると、まず、ステップS21を行う。ステップS21は、図14のステップS16と同じである。
(It is assumed that the power supply is separated from the initial stage in order to reduce the amount of power supply noise propagation, even when the circuit characteristics (noise characteristics) of the noise-receiving circuit have not been sufficiently analyzed and without quantitative analysis. Noise analysis processing procedure)
FIG. 15 is a flowchart showing a noise analysis processing procedure when the power supply is separated, in which the circuit characteristics of the noise-receiving circuit are not sufficiently analyzed. Note that description overlapping with the noise analysis processing procedure shown in FIG. 8 or FIG. 14 is omitted. As shown in FIG. 15, when the noise analysis process is started, step S21 is first performed. Step S21 is the same as step S16 of FIG.
次いで、ステップS21の解析結果に対して、ノイズの伝播量および乗り換え信号の動作を評価する(ステップS22)。そして、第2の判定部208は、ステップS22で得られた評価結果が、設計中の半導体集積回路に求められる被ノイズ回路311の伝播信号の動作の基準を満たすか否かを判断する。また、このとき、ノイズ源回路301のインバータ回路601から被ノイズ回路311のインバータ回路602への伝播信号、および被ノイズ回路311のインバータ回路602からノイズ源回路301への伝播信号が誤認識されずに伝播するか否かをチェックする(ステップS23)。
Next, the noise propagation amount and the operation of the transfer signal are evaluated with respect to the analysis result of step S21 (step S22). Then, the
ステップS23でYesの場合には、半導体集積回路の設計者に対して、図5に示すモデルと同様のレイアウト(電源切断レイアウト)において電源ノイズを考慮した被ノイズ回路311の伝播信号の誤動作のチェック結果をレポートし(ステップS24)、ノイズ解析処理を終了する。ステップS23でNoの場合には、図8のステップS8がNoである場合の処理として説明したように、各種の見直しを行い、再度、図15に示す一連のノイズ解析処理を行う。
In the case of Yes in step S23, the designer of the semiconductor integrated circuit is checked for malfunction of the propagation signal of the noise-receiving
このように、図15に示すノイズ解析処理手順のフローチャートにしたがってステップS24までの処理を行うことによって、ノイズ源回路301の電源ノイズの評価を行うことができる。また、被ノイズ回路特性(ノイズ特性)データが十分でない場合でも、誤動作する可能性の高い伝播信号が動作するか否かを確認することができる。
In this way, the power source noise of the
(電源乗り換え電位差見積もり判定基準(クライテリア)に関する捕捉説明)
図16および図17は、電源乗り換え電位差見積もり判定基準(クライテリア)について説明する図である。図16は、アナログマクロ701におけるHigh信号をロジック回路702においてLow信号に誤認識する場合を示しており、図17は、アナログマクロ701におけるLow信号をロジック回路702においてHigh信号に誤認識する場合を示している。ここで、クライテリアとは、電源ノイズが発生した場合でも、ロジック回路がプロセス条件に関係なく論理信号を認識できるノイズ量のことである。なお、[VSS−AVS相対電位差]は、アナログマクロ701におけるグラウンド電位AVSを基準とした、ロジック回路702のグラウンド電位VSSとアナログマクロ701のグラウンド電位AVSの間の相対電位差である。
(Capture explanation on power transfer potential difference judgment criteria (criteria))
FIG. 16 and FIG. 17 are diagrams for explaining a power supply transfer potential difference estimation criterion (criteria). FIG. 16 shows a case where the High signal in the
ロジック回路702において、グラウンド電位VSSに対する入力電圧をVinとすると、図16に示すように、VinがHレベルの認識範囲に到達しない場合に、High信号がLow信号に誤認識される。従って、ロジック回路702においてHigh信号がLow信号に誤認識されないためのクライテリアは、次の(1)式で表される。
Vin=[VDD−(VSS−AVS電位差[+側])]>High信号クライテリア値 ・・・(1)
In the
Vin = [VDD− (VSS−AVS potential difference [+ side])]> High signal criteria value (1)
また、図17に示すように、Vinがロジック回路702のLレベルの認識範囲を超えてしまう場合に、Low信号がHigh信号に誤認識される。従って、ロジック回路702においてLow信号がHigh信号に誤認識されないためのクライテリアは、次の(2)式で表される。
Vin=[VSS−(VSS−AVS電位差[−側])]<Low信号クライテリア値 ・・・(2)
In addition, as shown in FIG. 17, when Vin exceeds the L level recognition range of the
Vin = [VSS− (VSS−AVS potential difference [− side])] <Low signal criteria value (2)
以上説明したように、実施の形態によれば、設計初期に半導体集積回路のアナログ回路およびデジタル回路の配置を検討する段階で、ノイズ源回路301から被ノイズ回路311へ伝播するノイズ量を定量的に見積もることができる。従って、設計後期になってから電源ノイズの影響により回路特性が劣化することが判明し、それが原因で再設計を行わざるを得ない状況になることを防ぐことができるので、設計期間の長期化によって設計コストが増大するという従来の問題を解決することができる。特に、ノイズ源回路301と被ノイズ回路311の少なくともグラウンド線同士を接続したモデルで評価を行い、ノイズの影響を考慮した被ノイズ回路311の回路特性が基準値を満たす場合には、半導体基板モデルを作成しなくてもよいので、ノイズ解析処理に要する時間をより一層、短くすることができる。
As described above, according to the embodiment, the amount of noise propagated from the
なお、本実施の形態で説明したノイズ解析方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。 Note that the noise analysis method described in the present embodiment can be realized by executing a program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk, a CD-ROM, an MO, and a DVD, and is executed by being read from the recording medium by the computer. The program may be a transmission medium that can be distributed via a network such as the Internet.
(付記1)ノイズを発生するノイズ源回路と、該ノイズ源回路で発生したノイズの影響を受ける被ノイズ回路が混載され、かつ前記ノイズ源回路と前記被ノイズ回路が異なる電源により駆動される半導体集積回路の設計時に、前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路へ伝播するノイズを解析するためのノイズ解析プログラムであって、ノイズ源回路の仕様に基づいて、前記ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析するノイズ源回路解析工程と、被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の前記被ノイズ回路の回路特性を解析する被ノイズ回路解析工程と、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、または前記ノイズ源回路のグラウンド線に前記被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、該メタル配線を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ源回路解析工程により得られた発生ノイズ量の影響を考慮する第1のノイズ伝播量評価工程と、前記第1のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第1の判定工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とするノイズ解析プログラム。 (Appendix 1) A semiconductor in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources A noise analysis program for analyzing noise propagating from the noise source circuit to the noise-receiving circuit when designing an integrated circuit, and analyzing the amount of noise generated by the noise source circuit based on the specifications of the noise source circuit A noise source circuit analyzing step, a noise-received circuit analyzing step for analyzing circuit characteristics of the noise-receiving circuit when an assumed noise is superimposed based on a specification of the noise-receiving circuit, and a power source of the noise source circuit The power line and the ground line of the noise-receiving circuit are connected to the line and the ground line by a low resistance metal wiring, respectively, or the noise Assuming a model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noise-receiving circuit through the metal wiring by connecting the ground line of the noise-receiving circuit to the circuit ground line by a low-resistance metal wiring, A first noise propagation amount evaluation step that takes into account the influence of the generated noise amount obtained by the noise source circuit analysis step on the circuit characteristics obtained by the noise-received circuit analysis step, and the first noise propagation amount A first determination step of determining whether or not the circuit characteristics of the noisy circuit evaluated in the evaluation step satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noisy circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed; A noise analysis program that is executed by a computer.
(付記2)前記第1の判定工程での判定の結果、前記第1のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たさない場合、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、該モデルを用いて前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析するノイズ解析工程と、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ解析工程により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮する第2のノイズ伝播量評価工程と、前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第2の判定工程と、をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする付記1に記載のノイズ解析プログラム。
(Supplementary Note 2) As a result of the determination in the first determination step, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the first noise propagation amount evaluation step are obtained by the semiconductor integrated circuit required for the design target semiconductor integrated circuit. When the circuit characteristics criteria of the noise circuit are not satisfied, the power source line and the ground line of the noise source circuit are separated from the power source line and the ground line of the noise target circuit, and the noise target circuit is separated from the noise source circuit via a semiconductor substrate. Assuming a model in which noise propagates through the circuit, a noise analysis step for analyzing the amount of noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit using the model, and circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis step On the other hand, a second noise propagation amount evaluation step considering the influence of the propagation noise amount obtained by the noise analysis step, and the second noise propagation amount evaluation A second determination step for determining whether or not the circuit characteristics of the noisy circuit evaluated in accordance with the criteria satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noisy circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed; The noise analysis program according to
(付記3)前記第2の判定工程での判定の結果、前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たさない場合、前記ノイズ源回路および前記被ノイズ回路の一方または両方を見直させることを特徴とする付記2に記載のノイズ解析プログラム。 (Supplementary Note 3) As a result of the determination in the second determination step, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the second noise propagation amount evaluation step are obtained by the semiconductor integrated circuit required for the design target semiconductor integrated circuit. The noise analysis program according to appendix 2, wherein one or both of the noise source circuit and the noise-receiving circuit is reviewed when a criterion for circuit characteristics of the noise circuit is not satisfied.
(付記4)半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルの半導体基板部分のモデルとして、前記ノイズ源回路のグラウンド線に一端が接続された第1の抵抗と、前記ノイズ源回路の電源線に一方の電極が接続された第1の容量と、前記第1の容量に一端が接続された第2の抵抗と、前記被ノイズ回路のグラウンド線に一端が接続された第3の抵抗と、前記被ノイズ回路の電源線に一方の電極が接続された第2の容量と、前記第2の容量に一端が接続された第4の抵抗と、前記被ノイズ回路を囲むガードリングに一端が接続された第5の抵抗と、半導体基板に形成されたウェル内に配置される回路のグラウンド線と前記各抵抗の間に接続された容量と、を備える基板モデルを用いることを特徴とする付記2に記載のノイズ解析プログラム。 (Supplementary Note 4) As a model of a semiconductor substrate portion of a model in which noise propagates from the noise source circuit to the noise-receiving circuit via a semiconductor substrate, a first resistor having one end connected to the ground line of the noise source circuit A first capacitor having one electrode connected to the power supply line of the noise source circuit; a second resistor having one end connected to the first capacitor; and one end connected to the ground line of the noise-receiving circuit A third resistor, a second capacitor having one electrode connected to the power line of the noise-receiving circuit, a fourth resistor having one end connected to the second capacitor, and the noise-receiving circuit A substrate model comprising: a fifth resistor having one end connected to a guard ring surrounding the substrate; a circuit ground line disposed in a well formed in the semiconductor substrate; and a capacitor connected between the resistors. Appendices characterized by use Noise analysis program according to the 2.
(付記5)前記被ノイズ回路の回路特性が十分でなく、前記第1の判定工程での判定の結果、前記第1のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たさないおそれがある場合、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播し、かつ前記被ノイズ回路および前記ノイズ源回路に電源乗り換え信号を送受信する回路を付加したモデルを想定し、該モデルを用いて前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析するノイズ解析工程と、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ解析工程により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮する第2のノイズ伝播量評価工程と、前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第2の判定工程と、をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする付記1に記載のノイズ解析プログラム。
(Supplementary Note 5) The circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated by the first noise propagation amount evaluation step as a result of the determination in the first determination step are not sufficient. When there is a possibility that the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed may not be satisfied, the power source line and the ground line of the noise source circuit are separated from the power source line and the ground line of the noise-receiving circuit. A model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noise-receiving circuit through a semiconductor substrate, and a circuit for transmitting and receiving a power supply transfer signal to the noise-receiving circuit and the noise source circuit is assumed, and the model A noise analysis step for analyzing the amount of noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit using the noise source circuit, and the noisy circuit analysis step. A second noise propagation amount evaluation step that considers the influence of the propagation noise amount obtained by the noise analysis step on the circuit characteristics obtained, and the noise-receiving circuit evaluated by the second noise propagation amount evaluation step And a second determination step for determining whether or not the circuit characteristics satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noisy circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. The noise analysis program according to
(付記6)前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズの伝播量を削減し、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の向上を意図する場合、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、該モデルを用いて前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析するノイズ解析工程と、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ解析工程により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮する第2のノイズ伝播量評価工程と、前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第2の判定工程と、をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする付記1に記載のノイズ解析プログラム。 (Supplementary Note 6) In the case where the propagation amount of noise propagating from the noise source circuit to the noise-receiving circuit is reduced and the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed are intended to be improved, the noise Assume a model in which a power source line and a ground line of a source circuit are separated from a power source line and a ground line of the noise-receiving circuit, and noise propagates from the noise source circuit to the noise-receiving circuit via a semiconductor substrate. A noise analysis step for analyzing the amount of noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit, and the propagation noise obtained by the noise analysis step for the circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis step. A second noise propagation amount evaluation step that considers the influence of the amount, and a circuit of the noisy circuit evaluated by the second noise propagation amount evaluation step And a second determination step for determining whether or not the characteristics satisfy a criterion of circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. Noise analysis program described in 1.
(付記7)付記1〜6のいずれか一つに記載のノイズ解析プログラムを記録したコンピュータに読み取り可能な記録媒体。
(Supplementary note 7) A computer-readable recording medium in which the noise analysis program according to any one of
(付記8)ノイズを発生するノイズ源回路と、該ノイズ源回路で発生したノイズの影響を受ける被ノイズ回路が混載され、かつ前記ノイズ源回路と前記被ノイズ回路が異なる電源により駆動される半導体集積回路の設計時に、前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路へ伝播するノイズを解析するノイズ解析装置であって、ノイズ源回路の仕様に基づいて、前記ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析するノイズ源回路解析手段と、被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の前記被ノイズ回路の回路特性を解析する被ノイズ回路解析手段と、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、または前記ノイズ源回路のグラウンド線に前記被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、該メタル配線を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、前記被ノイズ回路解析手段により得られた回路特性に対して、前記ノイズ源回路解析手段により得られた発生ノイズ量の影響を考慮する第1のノイズ伝播量評価手段と、前記第1のノイズ伝播量評価手段により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第1の判定手段と、を備えることを特徴とするノイズ解析装置。 (Supplementary Note 8) A semiconductor in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources A noise analysis device that analyzes noise propagating from the noise source circuit to the noise-receiving circuit at the time of designing an integrated circuit, and that analyzes noise generated by the noise source circuit based on specifications of the noise source circuit A noise source circuit analysis means, a noise target circuit analysis means for analyzing circuit characteristics of the noise target circuit when an assumed noise is superimposed based on a specification of the noise target circuit, a power source line of the noise source circuit, and Connect the power supply line and ground line of the noise-receiving circuit to the ground line with low resistance metal wiring, respectively, or connect the noise source circuit to the ground line. Assuming a model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noisy circuit via the metal wiring by connecting the ground line of the noisy circuit to the ground line by a low-resistance metal interconnection, First noise propagation amount evaluation means that takes into account the influence of the generated noise amount obtained by the noise source circuit analysis means on the circuit characteristics obtained by the circuit analysis means, and the first noise propagation amount evaluation means First determining means for determining whether or not the circuit characteristic of the noisy circuit evaluated by the step satisfies a criterion of the circuit characteristic of the noisy circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. A noise analysis device.
(付記9)前記第1の判定手段での判定の結果、前記第1のノイズ伝播量評価手段により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たさない場合、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、該モデルを用いて前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析するノイズ解析手段と、前記被ノイズ回路解析手段により得られた回路特性に対して、前記ノイズ解析手段により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮する第2のノイズ伝播量評価手段と、前記第2のノイズ伝播量評価手段により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第2の判定手段と、をさらに備えることを特徴とする付記8に記載のノイズ解析装置。 (Supplementary Note 9) As a result of the determination by the first determination unit, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated by the first noise propagation amount evaluation unit are obtained by the semiconductor integrated circuit required for the design target semiconductor integrated circuit. When the circuit characteristics criteria of the noise circuit are not satisfied, the power source line and the ground line of the noise source circuit are separated from the power source line and the ground line of the noise target circuit, and the noise target circuit is separated from the noise source circuit via a semiconductor substrate. Assuming a model in which noise propagates in the circuit, using the model, noise analysis means for analyzing the amount of noise propagated from the noise source circuit to the noisy circuit, and circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis means On the other hand, the second noise propagation amount evaluation means considering the influence of the propagation noise amount obtained by the noise analysis means, and the second noise propagation amount evaluation Second determination means for determining whether or not the circuit characteristics of the noisy circuit evaluated by the stage satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noisy circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed; The noise analysis apparatus according to appendix 8, which is provided.
(付記10)半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルの半導体基板部分のモデルとして、前記ノイズ源回路のグラウンド線に一端が接続された第1の抵抗と、前記ノイズ源回路の電源線に一方の電極が接続された第1の容量と、前記第1の容量に一端が接続された第2の抵抗と、前記被ノイズ回路のグラウンド線に一端が接続された第3の抵抗と、前記被ノイズ回路の電源線に一方の電極が接続された第2の容量と、前記第2の容量に一端が接続された第4の抵抗と、前記被ノイズ回路を囲むガードリングに一端が接続された第5の抵抗と、半導体基板に形成されたウェル内に配置される回路のグラウンド線と前記各抵抗の間に接続された容量と、を備えた基板モデルを作成する基板モデル作成手段をさらに備えることを特徴とする付記9に記載のノイズ解析装置。 (Supplementary Note 10) As a model of a semiconductor substrate portion of a model in which noise propagates from the noise source circuit to the noise-receiving circuit via a semiconductor substrate, a first resistor having one end connected to a ground line of the noise source circuit A first capacitor having one electrode connected to the power supply line of the noise source circuit; a second resistor having one end connected to the first capacitor; and one end connected to the ground line of the noise-receiving circuit A third resistor, a second capacitor having one electrode connected to the power line of the noise-receiving circuit, a fourth resistor having one end connected to the second capacitor, and the noise-receiving circuit A substrate model comprising: a fifth resistor having one end connected to a guard ring that surrounds the substrate; and a capacitor connected between each resistor and a circuit ground line disposed in a well formed in the semiconductor substrate Board model creation to create Noise analysis apparatus according to note 9, further comprising a stage.
(付記11)ノイズを発生するノイズ源回路と、該ノイズ源回路で発生したノイズの影響を受ける被ノイズ回路が混載され、かつ前記ノイズ源回路と前記被ノイズ回路が異なる電源により駆動される半導体集積回路の設計時に、前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路へ伝播するノイズを解析するためのノイズ解析方法であって、ノイズ源回路の仕様に基づいて、前記ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析するノイズ源回路解析工程と、被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の前記被ノイズ回路の回路特性を解析する被ノイズ回路解析工程と、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、または前記ノイズ源回路のグラウンド線に前記被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、該メタル配線を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ源回路解析工程により得られた発生ノイズ量の影響を考慮する第1のノイズ伝播量評価工程と、前記ノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第1の判定工程と、を含むことを特徴とするノイズ解析方法。 (Appendix 11) A semiconductor in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit that is affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources A noise analysis method for analyzing noise propagating from the noise source circuit to the noise-receiving circuit at the time of designing an integrated circuit, wherein the generated noise amount of the noise source circuit is analyzed based on the specifications of the noise source circuit A noise source circuit analyzing step, a noise-received circuit analyzing step for analyzing circuit characteristics of the noise-receiving circuit when an assumed noise is superimposed based on a specification of the noise-receiving circuit, and a power source of the noise source circuit The power source line and ground line of the noise-receiving circuit are connected to the line and ground line by low-resistance metal wiring, respectively, or the noise source circuit Assuming a model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noisy circuit via the metal wiring by connecting the noisy circuit ground line to the noisy ground line by a low resistance metal interconnection. A first noise propagation amount evaluation step that considers the influence of the generated noise amount obtained by the noise source circuit analysis step on the circuit characteristics obtained by the noise circuit analysis step, and an evaluation by the noise propagation amount evaluation step. And a first determination step of determining whether or not the circuit characteristics of the noise-received circuit satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. Noise analysis method.
(付記12)前記第1の判定工程での判定の結果、前記第1のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たさない場合、前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、該モデルを用いて前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析するノイズ解析工程と、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ解析工程により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮する第2のノイズ伝播量評価工程と、前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第2の判定工程と、をさらに含むことを特徴とする付記11に記載のノイズ解析方法。 (Supplementary Note 12) As a result of the determination in the first determination step, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the first noise propagation amount evaluation step are obtained by the semiconductor integrated circuit required for the design target semiconductor integrated circuit. When the circuit characteristics criteria of the noise circuit are not satisfied, the power source line and the ground line of the noise source circuit are separated from the power source line and the ground line of the noise target circuit, and the noise target circuit is separated from the noise source circuit via a semiconductor substrate. Assuming a model in which noise propagates through the circuit, a noise analysis step for analyzing the amount of noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit using the model, and circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis step On the other hand, a second noise propagation amount evaluation step considering the influence of the propagation noise amount obtained by the noise analysis step, and the second noise propagation amount evaluation A second determination step of determining whether or not the circuit characteristic of the noisy circuit evaluated in the process satisfies a criterion of the circuit characteristic of the noisy circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed; The noise analysis method according to appendix 11, wherein the noise analysis method is included.
(付記13)前記第2の判定工程での判定の結果、前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たさない場合、前記ノイズ源回路および前記被ノイズ回路の一方または両方を見直すことを特徴とする付記12に記載のノイズ解析方法。 (Supplementary Note 13) As a result of the determination in the second determination step, the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the second noise propagation amount evaluation step are obtained by the semiconductor integrated circuit required for the design target semiconductor integrated circuit. 13. The noise analysis method according to appendix 12, wherein one or both of the noise source circuit and the noise-receiving circuit is reviewed when a criterion for circuit characteristics of the noise circuit is not satisfied.
以上のように、本発明にかかるノイズ解析プログラム、該プログラムを記録した記録媒体、ノイズ解析装置およびノイズ解析方法は、ノイズ源回路と被ノイズ回路を有する半導体集積回路を設計する際のノイズ解析に有用であり、特に、アナログ回路とデジタル回路を混載する半導体集積回路のノイズ解析に適している。 As described above, the noise analysis program, the recording medium on which the program is recorded, the noise analysis device, and the noise analysis method according to the present invention are used for noise analysis when designing a semiconductor integrated circuit having a noise source circuit and a noise-receiving circuit. This is useful, and particularly suitable for noise analysis of a semiconductor integrated circuit in which an analog circuit and a digital circuit are mixedly mounted.
201 ノイズ源回路解析部
202 被ノイズ回路解析部
203 第1のノイズ伝播量評価部
204 第1の判定部
205 ノイズ解析部
206 基板モデル作成部
207 第2のノイズ伝播量評価部
208 第2の判定部
211 ノイズ源回路の仕様データ
212 発生ノイズ量データ
213 被ノイズ回路の仕様データ
214 回路特性データ
216 被ノイズ回路の回路特性の基準データ
218 伝播ノイズ量データ
301,501 ノイズ源回路
302 電源(VDD)線
303 グラウンド(VSS)線
311 被ノイズ回路
312 電源(AVD)線
313 グラウンド(AVS)線
331,332 メタル配線
351 半導体基板
371 ガードリング
401 半導体基板の等価回路モデル
411 第1の抵抗
412 第1の容量
413 第2の抵抗
414 ウェルによる容量
415 第3の抵抗
416 第2の容量
417 第4の抵抗
418 第5の抵抗
601,602 インバータ回路
201 Noise source
Claims (5)
ノイズ源回路の仕様に基づいて、前記ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析するノイズ源回路解析工程と、
被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の前記被ノイズ回路の回路特性を解析する被ノイズ回路解析工程と、
前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、または前記ノイズ源回路のグラウンド線に前記被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、該メタル配線を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ源回路解析工程により得られた発生ノイズ量の影響を考慮する第1のノイズ伝播量評価工程と、
前記第1のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第1の判定工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするノイズ解析プログラム。 Design of a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources A noise analysis program for analyzing noise propagating from the noise source circuit to the noise-receiving circuit,
Based on the specifications of the noise source circuit, a noise source circuit analysis step for analyzing the amount of noise generated by the noise source circuit;
Based on the specifications of the noise-receiving circuit, a noise-receiving circuit analyzing step for analyzing the circuit characteristics of the noise-receiving circuit when an assumed noise is superimposed,
The power source line and ground line of the noise target circuit are connected to the power source line and ground line of the noise source circuit by low resistance metal wiring, respectively, or the ground line of the noise target circuit is connected to the ground line of the noise source circuit. Assuming a model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noisy circuit through the metal line by connecting with a low resistance metal line, the circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis step are assumed. A first noise propagation amount evaluation step that takes into account the influence of the generated noise amount obtained by the noise source circuit analysis step;
A first judgment is made as to whether or not the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the first noise propagation amount evaluation step satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. 1 determination step;
A noise analysis program for causing a computer to execute.
前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線を前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線から分離し、半導体基板を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、該モデルを用いて前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路に伝播するノイズ量を解析するノイズ解析工程と、
前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ解析工程により得られた伝播ノイズ量の影響を考慮する第2のノイズ伝播量評価工程と、
前記第2のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第2の判定工程と、
をさらにコンピュータに実行させることを特徴とする請求項1に記載のノイズ解析プログラム。 As a result of the determination in the first determination step, the circuit of the noisy circuit whose circuit characteristics of the noisy circuit evaluated in the first noise propagation amount evaluation step are required for the semiconductor integrated circuit to be designed If the characteristic criteria are not met,
Assuming a model in which the power source line and the ground line of the noise source circuit are separated from the power source line and the ground line of the noise target circuit, and noise propagates from the noise source circuit to the noise target circuit via a semiconductor substrate, A noise analysis step of analyzing the amount of noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit using a model;
A second noise propagation amount evaluation step that considers the influence of the propagation noise amount obtained by the noise analysis step on the circuit characteristics obtained by the noise-received circuit analysis step;
A first determination is made as to whether or not the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the second noise propagation amount evaluation step satisfy the circuit characteristic criteria of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. 2 determination steps;
The noise analysis program according to claim 1, further comprising:
ノイズ源回路の仕様に基づいて、前記ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析するノイズ源回路解析手段と、
被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の前記被ノイズ回路の回路特性を解析する被ノイズ回路解析手段と、
前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、または前記ノイズ源回路のグラウンド線に前記被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、該メタル配線を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、前記被ノイズ回路解析手段により得られた回路特性に対して、前記ノイズ源回路解析手段により得られた発生ノイズ量の影響を考慮する第1のノイズ伝播量評価手段と、
前記第1のノイズ伝播量評価手段により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第1の判定手段と、
を備えることを特徴とするノイズ解析装置。 Design of a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources A noise analysis device for analyzing noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit,
Based on the specifications of the noise source circuit, noise source circuit analysis means for analyzing the amount of noise generated by the noise source circuit;
Based on the specifications of the noise-receiving circuit, noise-receiving circuit analyzing means for analyzing the circuit characteristics of the noise-receiving circuit when the assumed noise is superimposed,
The power source line and ground line of the noise target circuit are connected to the power source line and ground line of the noise source circuit by low resistance metal wiring, respectively, or the ground line of the noise target circuit is connected to the ground line of the noise source circuit. Assuming a model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noisy circuit through the metal line by connecting with a low resistance metal line, the circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis means are First noise propagation amount evaluation means that considers the influence of the generated noise amount obtained by the noise source circuit analysis means,
A first judgment is made as to whether or not the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated by the first noise propagation amount evaluating means satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. 1 determination means;
A noise analyzing apparatus comprising:
ノイズ源回路の仕様に基づいて、前記ノイズ源回路の発生ノイズ量を解析するノイズ源回路解析工程と、
被ノイズ回路の仕様に基づいて、想定されるノイズが重畳された場合の前記被ノイズ回路の回路特性を解析する被ノイズ回路解析工程と、
前記ノイズ源回路の電源線およびグラウンド線に前記被ノイズ回路の電源線およびグラウンド線をそれぞれ低抵抗のメタル配線により接続するか、または前記ノイズ源回路のグラウンド線に前記被ノイズ回路のグラウンド線を低抵抗のメタル配線により接続することによって、該メタル配線を介して前記ノイズ源回路から前記被ノイズ回路にノイズが伝播するモデルを想定し、前記被ノイズ回路解析工程により得られた回路特性に対して、前記ノイズ源回路解析工程により得られた発生ノイズ量の影響を考慮する第1のノイズ伝播量評価工程と、
前記第1のノイズ伝播量評価工程により評価された前記被ノイズ回路の回路特性が、設計対象である半導体集積回路に求められる前記被ノイズ回路の回路特性の基準を満たすか否かを判定する第1の判定工程と、
を含むことを特徴とするノイズ解析方法。 Design of a semiconductor integrated circuit in which a noise source circuit that generates noise and a noise-receiving circuit affected by the noise generated in the noise source circuit are mixedly mounted, and the noise source circuit and the noise-receiving circuit are driven by different power sources Sometimes a noise analysis method for analyzing noise propagating from the noise source circuit to the noisy circuit,
Based on the specifications of the noise source circuit, a noise source circuit analysis step for analyzing the amount of noise generated by the noise source circuit;
Based on the specifications of the noise-receiving circuit, a noise-receiving circuit analyzing step for analyzing the circuit characteristics of the noise-receiving circuit when an assumed noise is superimposed,
The power source line and ground line of the noise target circuit are connected to the power source line and ground line of the noise source circuit by low resistance metal wiring, respectively, or the ground line of the noise target circuit is connected to the ground line of the noise source circuit. Assuming a model in which noise is propagated from the noise source circuit to the noisy circuit through the metal line by connecting with a low resistance metal line, the circuit characteristics obtained by the noisy circuit analysis step are assumed. A first noise propagation amount evaluation step that takes into account the influence of the generated noise amount obtained by the noise source circuit analysis step;
A first judgment is made as to whether or not the circuit characteristics of the noise-receiving circuit evaluated in the first noise propagation amount evaluation step satisfy the criteria of the circuit characteristics of the noise-receiving circuit required for the semiconductor integrated circuit to be designed. 1 determination step;
The noise analysis method characterized by including.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2009301366A (en) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Fujitsu Ltd | Noise analyzing device |
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