JP2015149358A - 半導体集積回路の設計方法、プログラム、レイアウトデータおよびレチクル - Google Patents

Abstract

【課題】レイアウトデータにおいて、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した場合に、最小面積のデザインルール違反が発生するのを防止することができる半導体集積回路の設計方法を提供する。
【解決手段】本方法は、既存レイアウトデータの修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した仮修正レイアウトデータを作成するステップと、既存および仮修正レイアウトデータから、既存レイアウトデータにおける修正対象ネットを抽出するステップと、抽出された修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを抽出するステップと、不使用ヴィアを、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線を持つ置換用ヴィアに置換するステップと、置換用ヴィアに置換された既存レイアウトデータ、および、仮修正レイアウトデータから、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された本修正レイアウトデータを作成するステップを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存レイアウトデータの修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正する半導体集積回路の設計方法、本方法をコンピュータに実行させるプログラム、本方法により作成されるレイアウトデータおよびレイアウトデータから作成されるレチクルに関するものである。

製品としての半導体集積回路の仕様変更や、回路設計のバグ（不具合）等が発覚した場合、そのレイアウトデータの作り直し（リファイン／リメイク）が行われる。この場合、コスト削減のために、一部のフォトマスクないしレチクルの変更のみで対応できるように変更配線層を限定して（例えば、配線層１〜４のメタル配線のみを変更し、配線層５から上の配線層のメタル配線は変更しない）、論理回路の変更に必要となるメタル配線の切断や繋ぎ変え等の、必要最小限の修正を行うことが一般的である。

また、近年の半導体集積回路では、多層配線を用いることが当然となっており、各配線層について、基本的に同一方向（横方向または縦方向）のメタル配線しか用いない設計手法が主流となっている。例えば、１層目の配線層のメタル配線を縦方向（第１の方向）のみに配線し、その上層側の２層目の配線層のメタル配線を横方向（第１の方向と直交する第２の方向）のみに配線する。また、これよりも上層側の各配線層についても、メタル配線の配線方向を交互に変えて配線する。

その理由は、回路規模が増大しているため、従来のようなレイアウトパターンではなく、レイアウトデータにおいて、各配線層におけるメタル配線の起点と終点の情報のみで、メタル配線の接続を行う設計フローになっているからである。
ここで、レイアウトパターンは、GDS（Graphic Data System）のように、半導体集積回路のレイアウトの物理的な素子の配置、メタル配線の接続および形状等の情報を表すパターンデータである。一方、レイアウトデータは、DEF(Design Exchange Format)のように、半導体集積回路のレイアウトの論理的な素子の配置、メタル配線の接続等の情報を表すデータである。

そのため、例えば、メタル配線を切断する場合、レイアウトパターンにおいて、メタル配線の物理的な形状を変更するのではなく、レイアウトデータにおいて、メタル配線の起点もしくは終点の情報を削除することにより、メタル配線の切断が行われる。

図６（Ａ）は、従来の修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正する前および修正した後の一例のレイアウトパターン図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）に示す不使用ヴィアの形状を表す一例のレイアウトパターン図である。同図（Ａ）および（Ｂ）は、確認しやすいように、レイアウトデータに対応するレイアウトパターンを表したものである。また、これ以後の説明において参照する図２（Ａ）および（Ｂ）、図３（Ａ）および（Ｂ）、図４（Ａ）および（Ｂ）、図５（Ａ）および（Ｂ）についても同様である。

図６（Ａ）左部のレイアウトパターンは、メタル配線の接続の修正前の修正対象ネットに含まれる各配線層のメタル配線の接続の一例を表し、同右部のレイアウトパターンは、修正後の修正対象ネットに含まれる各配線層のメタル配線の接続の一例を表したものである。また、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）右部のレイアウトパターンに実線の丸で囲んで示すように、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された後には使用されなくなる不使用ヴィアの形状を表す。

同図（Ａ）に示すレイアウトパターンにおいて、上下間で隣り合う配線層のメタル配線の間は、通常のヴィアにより接続されている。この例の場合、修正対象ネット１０に含まれるメタル配線のうち、変更配線層の最上層の配線層の１つ上層側の配線層のメタル配線１８と変更配線層の上から２番目の配線層のメタル配線２０とを接続する、変更配線層の最上層の配線層の、同図中右側から２本目の縦方向のメタル配線１６の接続を切断して、図示していない他の箇所に繋ぎ変えるように修正されている。

同右部に示すレイアウトパターンの右側に示すメタル配線およびヴィアは、メタル配線の接続を修正した後には使用されなくなる不使用メタル配線および不使用ヴィアである。これらは削除することもできるが、修正するフォトマスクないしレチクルの数を削減するために、そのままの状態で残されている。また、変更配線層の最上層の配線層の２本の縦方向のメタル配線１６を接続する、１つ上層側の配線層のメタル配線１８は変更配線層のメタル配線ではなく、接続を変更したくない配線層のメタル配線である。

メタル配線の接続を修正した場合、前述のように、不使用ヴィアが発生する場合がある。また、不使用ヴィアが持つメタル配線は、最小面積のデザインルール違反となる場合がある。この例の場合、変更配線層の最上層の配線層の１つ上層側の配線層のメタル配線の端部の不使用ヴィアが持つ下層側の配線層（変更配線層の最上層の配線層）のメタル配線が最小面積のデザインルール違反となる。これは、隣り合う配線層のメタル配線を接続するヴィア自体が、各配線層において、必要最低限のメタル配線しか持たないためである。

ここで、最小面積のデザインルールは、微細プロセスにおける露光の偏りや変形を防止するためのものであり、露光時の形状が変化するなどの悪影響が発生するのを防ぐために、各層に対して、露光エリアの総面積が比率として定められている。

レイアウトパターンにおいて、メタル配線の物理的な形状を変更する場合、不使用ヴィアが持つメタル配線が、最小面積のデザインルール違反とならないように修正することができる。しかし、レイアウトデータにおいて、起点もしくは終点の情報を変更してメタル配線の接続を修正した場合、メタル配線の物理的な形状を変更することができないため、前述のように、不使用ヴィアが持つメタル配線が、最小面積のデザインルール違反となる場合がある。

また、変更配線層の最上層（例えば、変更配線層が配線層１〜４の場合には配線層４）のメタル配線で最小面積のデザインルール違反が発生しやすい。これは、メタル配線の接続の修正が、変更配線層の最上層の配線層を用いて行われる場合が多く、変更配線層の最上層の配線層の１つ上層側の配線層のメタル配線が変更されないことから、変更配線層の最上層の配線層のメタル配線が切断される修正が行われた場合、不使用ヴィアの下層側の配線層のメタル配線で最小面積のデザインルール違反が発生しやすくなるからである。

本発明に関連性がある先行技術文献として、特許文献１〜４がある。

特許文献１には、メタルパターンが最小面積デザインルールに違反している場合に、そのメタルパターンを拡張し、拡張したメタルパターンとその他のメタルパターンとの間が配線間隔デザインルールに違反している場合に、違反している箇所を取り除いて改善した後、再度デザインルールチェック（DRC）を行って修正パターンデータを生成することが記載されている。
特許文献１は、図形単位で各々のメタルパターン自体の最小面積をチェックするものであり、メタルパターン全体としての密度をチェックしているわけではない。また、全メタルパターンの抽出と、２回のDRCを実行する必要がある。そのため、実行時間がかかるという問題がある。

特許文献２には、配置配線後のLSIの配線およびビアをブロック分割し、ブロック毎にメタル面積を計算し、最小メタル面積違反がある場合に、ビアの種類を変更する方法、配線を付加する方法、配線パターンを変更する方法が記憶されているパラメータファイルを使って、メタル面積が最小メタル面積以上となるように配線を修正することが記載されている。
しかし、特許文献２には、パラメータファイルを用いてメタル面積を修正する具体的な方法は開示されていない。また、特許文献２には、同様に、メタル面積の計算に時間がかかるという問題がある。

特許文献３には、配線の端部にビアホールが配置される場合に、この配線の端部を越えて、配線の延在方向に所定長延在するようにすることが記載されている。
特許文献４には、半導体装置の第１配線層に含まれる第１配線パターン及びビアによって第１配線パターンに接続されている第２配線層に含まれる第２配線パターンに対して、第１配線パターンあるいは第２配線パターンの少なくとも一方を所定方向に延伸することにより第１配線パターンと第２配線パターンとの間に新たなビアを形成することが記載されている。
しかし、特許文献３，４には、半導体集積回路を作り直す場合に最小面積ルール違反が発生することも、それに対する対策についても開示されていない。

特開２００５−２２８９９９号公報 特開２０１０−６２２２７号公報 特開２００１−２８４４５５号公報 再表２００７／６６４１１号公報

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解消し、レイアウトデータにおいて、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した場合に、最小面積のデザインルール違反が発生するのを防止することができる半導体集積回路の設計方法、プログラム、レイアウトデータおよびレチクルを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、既存レイアウトデータにおける修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した仮修正レイアウトデータを作成するステップと、
前記既存レイアウトデータおよび前記仮修正レイアウトデータから、前記既存レイアウトデータにおける修正対象ネットを抽出するステップと、
前記抽出された修正対象ネットに含まれるヴィアのうち、前記修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された後には使用されなくなる不使用ヴィアを抽出するステップと、
前記既存レイアウトデータにおける不使用ヴィアを、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線を持つ置換用ヴィアに置換するステップと、
前記不使用ヴィアが前記置換用ヴィアに置換された既存レイアウトデータ、および、前記仮修正レイアウトデータから、前記修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された本修正レイアウトデータを作成するステップを含むことを特徴とする半導体集積回路の設計方法を提供するものである。

ここで、前記不使用ヴィアを前記置換用ヴィアに置換するステップにおいて、前記不使用ヴィアを、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィアに置換した場合に、前記第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無く、かつ、前記第１の置換用ヴィアが持つ上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無い場合、前記不使用ヴィアを、前記第１の置換用ヴィア、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第２の置換用ヴィア、もしくは、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィアに置換することが好ましい。

また、前記不使用ヴィアを前記置換用ヴィアに置換するステップにおいて、前記不使用ヴィアを、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィアに置換した場合に、前記第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無く、かつ、前記第１の置換用ヴィアが持つ上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所にある場合、前記不使用ヴィアを、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第２の置換用ヴィア、もしくは、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィアに置換することが好ましい。

また、前記不使用ヴィアを前記置換用ヴィアに置換するステップにおいて、前記不使用ヴィアを、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィアに置換した場合に、前記第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向の一方の側について、デザインルール違反となる箇所に無く、他方の側について、デザインルール違反となる箇所にあり、かつ、前記第１の置換用ヴィアが持つ上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所にある場合、前記不使用ヴィアを、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィアに置換することが好ましい。

また、本発明は、上記のいずれかに記載の半導体集積回路の設計方法の各々のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムを提供する。

また、本発明は、上記のいずれかに記載の半導体集積回路の設計方法により作成された、前記修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正されたレイアウトデータを提供する。

また、本発明は、上記のいずれかに記載の半導体集積回路の設計方法により作成された前記本修正レイアウトデータを用いて作成されたレチクルを提供する。

本発明では、修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換した後、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正するため、自動配線後の本修正レイアウトデータにおいて、置換用ヴィアの配線層のメタル配線が最小面積のデザインルール違反となることはない。また、本発明では、従来のように、全メタルパターンの抽出や、メタル面積の計算といった時間のかかる処理が不要であり、短い実行時間で処理を行うことが可能である。

本発明の半導体集積回路の設計方法の各ステップを表す一実施形態のフローチャートである。 （Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した一例のレイアウトパターン図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す一例のレイアウトパターン図である。 （Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した別の例のレイアウトパターン図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す別の例のレイアウトパターン図である。 （Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した別の例のレイアウトパターン図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す別の例のレイアウトパターン図である。 （Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した別の例のレイアウトパターン図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す別の例のレイアウトパターン図である。 （Ａ）は、従来の修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正する前および修正した後の一例のレイアウトパターン図、（Ｂ）は、（Ａ）に示す不使用ヴィアの形状を表す一例のレイアウトパターン図である。

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の半導体集積回路の設計方法、プログラム、レイアウトデータおよびレチクルを詳細に説明する。

図１は、本発明の半導体集積回路の設計方法の各ステップを表す一実施形態のフローチャートである。本発明の半導体集積回路の設計方法は、例えば、設計済みのLSIの仕様変更やバグ等が発覚した場合に、半導体集積回路に対応する既存レイアウトデータの修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線を持つ置換用ヴィアに置換した後にメタル配線の接続を修正することにより、最小面積のデザインルール違反の発生を防止するものである。

同図のフローチャートに示すように、本実施形態の半導体集積回路の設計方法では、まず、既存レイアウトデータにおける修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した仮修正レイアウトデータを作成する（ステップS1)。

仮修正レイアウトデータは、例えば、レイアウトデータの編集ツールを用いて、既存レイアウトデータを編集する等、従来公知の方法により作成することができる。この場合の修正は、レイアウトパターンにおいて、メタル配線の物理的な形状を変更するのではなく、レイアウトデータにおいて、各配線層におけるメタル配線の始点および終点を指定することにより、メタル配線の追加、削除等の修正を行う。そのため、仮修正レイアウトデータには、最小面積のデザインルール違反が含まれている場合がある。

続いて、既存レイアウトデータおよび仮修正レイアウトデータから、既存レイアウトデータにおける修正対象ネットを抽出する（ステップS2)。

修正対象ネットは、既存レイアウトデータにおいて、修正対象のメタル配線を含むネットを表すものであり、例えば、レイアウトデータの比較ツールを用いて、既存レイアウトデータと仮修正レイアウトデータとを比較することにより抽出することができる。

続いて、抽出された修正対象ネットに含まれるヴィアのうち、メタル配線の接続が修正された後には使用されなくなる不使用ヴィアを抽出する（ステップS3)。

既存レイアウトデータにおいて、各配線層における配線の起点もしくは終点の情報を変更することにより、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した場合、前述のように、メタル配線の切断、繋ぎ変え等の修正により不使用ヴィアが生じる場合がある。不使用ヴィアは、仮修正レイアウトデータ内にそのまま残されているが、半導体集積回路を構成する素子間の接続には使用されなくなったものである。
例えば、メタル配線の接続検証ツールを用いて、素子間の接続に使用されていない不使用メタル配線を抽出し、抽出された不使用メタル配線に使用されているヴィアを不使用ヴィアとして抽出することができる。

続いて、抽出された既存レイアウトデータにおける不使用ヴィアを、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線を持つ置換用ヴィアに置換する（ステップS4)。

通常のヴィアは、基本的にデザインルールで定められた最小限のヴィアホール径を持ち、最小限の縁取りのメタル配線で構成されている。従って、メタル配線の接続を修正した場合に、不使用ヴィアとなる通常のヴィアが持つメタル配線の最小面積のデザインルール違反を解消するために、通常のヴィアに加えて、１以上の置換用ヴィアをあらかじめ作成しておく。
例えば、置換ツールを用いて、不使用ヴィアの周囲における素子の配置や配線の接続の状況に応じて、不使用ヴィアを、あらかじめ作成された置換用ヴィアのうち、デザインルール違反とならない最適な置換用ヴィアに置換することができる。

置換用ヴィアには、その下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線となっているもの、および、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに最小面積以上のメタル配線となっているものが含まれる。また、下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線となっている置換用ヴィアには、そのヴィアホールを中心として、下層側の配線層のメタル配線の配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つもの、および、一方の側のみにメタル配線を持つものが含まれる。

本実施形態では、第１〜第３の置換用ヴィアを例に挙げて説明する。第１の置換用ヴィアは、図３（Ｂ）に示すように、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ置換用ヴィアである。また、第２の置換用ヴィアは、図４（Ｂ）に示すように、下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、その配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ置換用ヴィアである。第３の置換用ヴィアは、図５（Ｂ）に示すように、下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、その配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ置換用ヴィアである。

例えば、不使用ヴィアを第１の置換用ヴィアに置換した場合に、第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無く、かつ、上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無い場合、不使用ヴィアを置換するための置換用ヴィアとして、第１の置換用ヴィアを選択することができる。この場合、第２の置換用ヴィアまたは第３の置換用ヴィアを選択することも可能である。

また、不使用ヴィアを第１の置換用ヴィアに置換した場合に、第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無く、かつ、上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所にある場合、第２の置換用ヴィアを選択することができる。この場合、第３の置換用ヴィアを選択することも可能である。

不使用ヴィアを第１の置換用ヴィアに置換した場合に、第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向の一方の側について、デザインルール違反となる箇所に無く、他方の側について、デザインルール違反となる箇所にあり、かつ、上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所にある場合、第３の置換用ヴィアを選択することができる。

最後に、不使用ヴィアが置換用ヴィアに置換された既存レイアウトデータ、および、仮修正レイアウトデータから、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された本修正レイアウトデータを作成する（ステップS5)。

不使用ヴィアが置換用ヴィアに置換された既存レイアウトデータと仮修正レイアウトデータとを比較することにより、仮修正レイアウトデータにおける修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続の修正情報を得ることができる。
例えば、自動配線ツールを用いて、この仮修正レイアウトデータにおける修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続の修正情報を利用して、不使用ヴィアが置換用ヴィアに置換された既存レイアウトデータから本修正レイアウトデータを作成することができる。
この場合、必要最低限の変更配線層を使用して、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正することが望ましい。変更配線層が少ないほど、修正されるフォトマスクないしレチクルが少なくなり、修正にかかるコストを削減することができる。

その後、本修正レイアウトデータから、本修正レイアウトデータに対応するレイアウトパターンを作成し直し、作り直したレイアウトパターンから、レイアウトパターンに対応するフォトマスクないしレチクルを作成し直すことにより、作り直したフォトマスクないしレチクルを用いて、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された半導体集積回路の製造を行うことができる。

次に、本発明の半導体集積回路の設計方法について、レイアウトデータに対応するレイアウトパターンを参照しながら説明する。

図２（Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した一例のレイアウトパターン図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す一例のレイアウトパターン図である。

図２（Ａ）左部のレイアウトパターンは、図６（Ａ）に示す従来のレイアウトパターンにおいて、メタル配線の接続の修正前の修正対象ネット１０に含まれる不使用ヴィアを、実線の丸で囲んで示す置換用ヴィア１２に置換した一例を表し、同右部のレイアウトパターンは、修正後の修正対象ネット１４に含まれるメタル配線の接続の一例を表す。また、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）右部に実線の丸で囲んで示すように、不使用ヴィアから置換された置換用ヴィア１２の形状を表す。

図６（Ａ）および（Ｂ）の場合と同様に、メタル配線の接続を修正することにより、図２（Ａ）右部のレイアウトパターンの右下側に示す、変更配線層の最上層の配線層のメタル配線１６とその１つ上層側の配線層のメタル配線１８とを接続する２つのヴィアが不使用ヴィアになるものとする。また、これ以後の説明において参照する図３（Ａ）および（Ｂ）、図４（Ａ）および（Ｂ）、図５（Ａ）および（Ｂ）についても同様である。

まず、同図（Ａ）左部のレイアウトパターンに示すように、２つの不使用ヴィアを、例えば、同図（Ｂ）に示す、下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、その配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ置換用ヴィア１２に置換する。ここでは、不使用ヴィアを置換用ヴィア１２に置換した場合にデザインルール違反が発生しないものとする。

続いて、同図（Ａ）右部のレイアウトパターンに示すように、図６（Ａ）および（Ｂ）の場合と同様に、修正対象ネット１０に含まれるメタル配線１６の接続を修正する。すなわち、例えば、修正対象ネット１０に含まれるメタル配線１６のうち、変更配線層の最上層の配線層の１つ上層側の配線層のメタル配線１８と変更配線層の上から２番目の配線層のメタル配線２０とを接続する、変更配線層の最上層の配線層の、同図中右側から２本目の縦方向のメタル配線１６の接続を切断して、図示していない他の箇所に繋ぎ変えるように修正する。

本実施形態の半導体集積回路の設計方法では、修正対象ネット１０に含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィア１２に置換した後、修正対象ネットに含まれるメタル配線１６の接続を修正するため、自動配線後の本修正レイアウトデータにおいて、置換用ヴィア１２の配線層のメタル配線１６が最小面積のデザインルール違反となることはない。また、従来のように、全メタルパターンの抽出や、メタル面積の計算といった時間のかかる処理が不要であり、短い実行時間で処理を行うことが可能である。

次に、不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換する場合の具体例を挙げて説明する。

図３（Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した別の例のレイアウトパターン図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す別の例のレイアウトパターン図である。

この例は、図２（Ａ）および（Ｂ）の例において、不使用ヴィアが持つ上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれと同じ配線層のメタル配線が、横方向（不使用ヴィアの上層側の配線層）および縦方向（不使用ヴィアの下層側の配線層）ともに、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無い場合に、不使用ヴィアを、図２（Ｂ）に示す置換用ヴィア１２の代わりに、図３（Ｂ）に示す、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィア２２に置換し、その後、同様に、修正対象ネット１０に含まれるメタル配線１６の接続を修正したものである。
この場合、第１の置換用ヴィア２２の上層側の配線層のメタル配線も変更配線層のメタル配線となる。

続いて、図４（Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した別の例のレイアウトパターン図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す別の例のレイアウトパターン図である。

この例は、図２（Ａ）および（Ｂ）の例において、図４（Ａ）左部に点線の丸で囲んで示すように、不使用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線２４が、その配線方向について、縦方向にのみデザインルール違反となる箇所に無い場合に、２つの不使用ヴィアを、図２（Ｂ）に示す置換用ヴィア１２と同様に、図４（Ｂ）に示す、下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、その配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第２の置換用ヴィア２６に置換し、その後、同様に修正対象ネット１０に含まれるメタル配線１６の接続を修正したものである。

図５（Ａ）は、本実施形態の修正対象ネットに含まれる不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換し、修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した別の例のレイアウトパターン図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）に示す置換用ヴィアの形状を表す別の例のレイアウトパターン図である。

この例は、図２（Ａ）および（Ｂ）の例において、図５（Ａ）左部に点線の丸で囲んで示すように、不使用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線２８が、その配線方向について、縦方向の一方の側にのみデザインルール違反となる箇所に無い場合に、２つの不使用ヴィアを、図２（Ｂ）に示す置換用ヴィア１２の代わりに、図５（Ｂ）に示す、下層側の配線層のメタル配線のみが最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、その配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィア３０に置換し、その後、同様に修正対象ネット１０に含まれるメタル配線１６の接続を修正したものである。

図３（Ａ）および（Ｂ）、図４（Ａ）および（Ｂ）、図５（Ａ）および（Ｂ）の例では、それぞれ、不使用ヴィアが第１〜第３の置換用ヴィア２２，２６，３０に変換されている。第１〜第３の置換用ヴィア２２，２６，３０は、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線を持っているため、自動配線後の第１〜第３の置換用ヴィア２２，２６，３０のメタル配線が最小面積のデザインルール違反となることはない。

なお、不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換する場合、例えば、図３（Ａ）および（Ｂ）、図４（Ａ）および（Ｂ）、図５（Ａ）および（Ｂ）に示す置換用ヴィアのうち、どの置換用ヴィアに置換するのかは適宜選択することができる。また、不使用ヴィアを置換用ヴィアに置換する場合、２以上の異なる置換用ヴィアを混在させて置換することができる。また、置換用ヴィアが持つ、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線の長さ、配線方向等も、デザインルール違反とならない範囲で適宜決定することができる。

また、本発明の方法は、例えば、その各々のステップをコンピュータに実行させるためのプログラムにより実施することができる。また、このプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することもできる。

本発明は、基本的に以上のようなものである。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。

１０、１４ 修正対象ネット
１２、２２、２６、３０ 置換用ヴィア
１６、１８、２０、２４、２８ メタル配線

Claims (7)

1. 既存レイアウトデータにおける修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続を修正した仮修正レイアウトデータを作成するステップと、
   前記既存レイアウトデータおよび前記仮修正レイアウトデータから、前記既存レイアウトデータにおける修正対象ネットを抽出するステップと、
   前記抽出された修正対象ネットに含まれるヴィアのうち、前記修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された後には使用されなくなる不使用ヴィアを抽出するステップと、
   前記既存レイアウトデータにおける不使用ヴィアを、デザインルールで定められた最小面積以上のメタル配線を持つ置換用ヴィアに置換するステップと、
   前記不使用ヴィアが前記置換用ヴィアに置換された既存レイアウトデータ、および、前記仮修正レイアウトデータから、前記修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正された本修正レイアウトデータを作成するステップを含むことを特徴とする半導体集積回路の設計方法。
2. 前記不使用ヴィアを前記置換用ヴィアに置換するステップにおいて、前記不使用ヴィアを、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィアに置換した場合に、前記第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無く、かつ、前記第１の置換用ヴィアが持つ上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無い場合、前記不使用ヴィアを、前記第１の置換用ヴィア、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第２の置換用ヴィア、もしくは、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィアに置換する請求項１に記載の半導体集積回路の設計方法。
3. 前記不使用ヴィアを前記置換用ヴィアに置換するステップにおいて、前記不使用ヴィアを、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィアに置換した場合に、前記第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所に無く、かつ、前記第１の置換用ヴィアが持つ上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所にある場合、前記不使用ヴィアを、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第２の置換用ヴィア、もしくは、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィアに置換する請求項１に記載の半導体集積回路の設計方法。
4. 前記不使用ヴィアを前記置換用ヴィアに置換するステップにおいて、前記不使用ヴィアを、上層側および下層側の配線層のメタル配線がともに前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記上層側および下層側の配線層のメタル配線のそれぞれの配線方向の両側に等しい長さのメタル配線を持つ第１の置換用ヴィアに置換した場合に、前記第１の置換用ヴィアが持つ下層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向の一方の側について、デザインルール違反となる箇所に無く、他方の側について、デザインルール違反となる箇所にあり、かつ、前記第１の置換用ヴィアが持つ上層側の配線層のメタル配線と同じ配線層のメタル配線が、その配線方向について、デザインルール違反となる箇所にある場合、前記不使用ヴィアを、下層側の配線層のメタル配線のみが前記最小面積以上のメタル配線で、かつ、そのヴィアホールを中心として、前記下層側の配線層のメタル配線の配線方向の一方の側のみにメタル配線を持つ第３の置換用ヴィアに置換する請求項１に記載の半導体集積回路の設計方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体集積回路の設計方法の各々のステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体集積回路の設計方法により作成された、前記修正対象ネットに含まれるメタル配線の接続が修正されたレイアウトデータ。
7. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体集積回路の設計方法により作成された前記本修正レイアウトデータを用いて作成されたレチクル。

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