JP2019021123A - Layout method of semiconductor integrated circuit - Google Patents

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Abstract

To shorten a layout period of a new semiconductor integrated circuit having excellent device usage efficiency in a layout, and satisfying desired characteristics.SOLUTION: A semiconductor integrated circuit which has been laid out is used as a master layout, and a layout design of a new semiconductor integrated circuit is conducted by changing only a wiring layer. The laid-out semiconductor integrated circuit being the master layout is configured to enable allocation of all of devices to be used in a circuit diagram of the new semiconductor integrated circuit, and also to enable database retrieval by narrowing down product databases having less non-use devices and excellent device use efficiency. Further, a function is provided that displays in a highlighted manner and guides a portion needing a wiring change on a layout editor, according to a device correspondence table indicating to which device of the master layout the element of the circuit diagram of the new semiconductor integrated circuit is allocated.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、配線層をカスタマイズするマスタースライス方式を用いた半導体集積回路の設計方法に関し、既存のレイアウトデータをもとに新規に開発する新たな半導体集積回路をレイアウトする方法に関する。   The present invention relates to a method for designing a semiconductor integrated circuit using a master slice method for customizing a wiring layer, and to a method for laying out a new semiconductor integrated circuit newly developed based on existing layout data.

近年、アナログ半導体集積回路の分野において開発期間の短縮が強く求められている。レイアウト設計期間短縮のための方法として、マスタースライス方式がある。   In recent years, there has been a strong demand for shortening the development period in the field of analog semiconductor integrated circuits. There is a master slice method as a method for shortening the layout design period.

マスタースライス方式とは、図11に示すように、半導体基板10上にパッド11、容量素子12、抵抗素子13、PNPトランジスタ14、NPNトランジスタ15等の素子をそれぞれ所定の数だけ予め準備して、新たに開発する半導体集積回路の機能に合わせて必要な半導体素子間の配線のみを行うレイアウト手法である。(例えば特許文献1,2)   In the master slice method, as shown in FIG. 11, a predetermined number of elements such as a pad 11, a capacitor element 12, a resistor element 13, a PNP transistor 14, and an NPN transistor 15 are prepared in advance on a semiconductor substrate 10, This is a layout method in which only wiring between necessary semiconductor elements is performed in accordance with the function of a newly developed semiconductor integrated circuit. (For example, Patent Documents 1 and 2)

特許第3214332号公報Japanese Patent No. 3214332 特許第3171431号公報Japanese Patent No. 3171431

上述したように、マスタースライス方式はレイアウト期間の短縮には有効である。しかし特定の回路を想定しておらず、予め素子数に余裕を持たせて形成し、配線容易性を優先させるため配置も余裕を持たせている。そのため、回路によっては素子使用効率が悪く、カスタムICと比べて集積度が低くなりチップサイズが拡大するというデメリットがある。チップサイズの拡大は半導体集積回路の製造コストが増大するという問題があるだけでなく、レイアウトによる特性依存性が大きいアナログ回路では、配線の寄生抵抗や寄生容量などにより、所望の特性が得られないといった問題が発生する可能性がある。   As described above, the master slice method is effective for shortening the layout period. However, a specific circuit is not assumed, and the number of elements is previously provided with a margin, and the layout is also provided with a margin in order to prioritize the ease of wiring. Therefore, depending on the circuit, the element use efficiency is poor, and there is a demerit that the degree of integration is lower than that of the custom IC and the chip size is increased. Increasing the chip size not only increases the manufacturing cost of semiconductor integrated circuits, but analog circuits that are highly dependent on layout characteristics cannot obtain the desired characteristics due to parasitic resistance and capacitance of wiring. Such a problem may occur.

本発明は上記問題点を解消し、レイアウトの素子使用効率が良く、所望の特性を持つ半導体集積回路のレイアウト設計期間を短縮することが可能なマスタースライス方式のレイアウト方法を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a master slice type layout method that solves the above-mentioned problems and that can improve layout element use efficiency and shorten the layout design period of a semiconductor integrated circuit having desired characteristics. To do.

上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明は、マスタースライス方式を用いた半導体集積回路のレイアウト設計方法であって、レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベースを作成する工程と、新たな半導体集積回路の回路図情報を作成する工程と、レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベースと前記新たな半導体集積回路の回路図情報を比較して素子割り当てを行う工程と、前記素子割り当ての結果から、マスターレイアウトとする製品データベースを決定し、配線変更する箇所をレイアウトエディタ上で強調表示してガイドする工程とを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a layout design method of a semiconductor integrated circuit using a master slice method, a step of creating a product database of a laid-out semiconductor integrated circuit, From the step of creating circuit diagram information of the semiconductor integrated circuit, the step of assigning elements by comparing the product database of the semiconductor integrated circuit having been laid out and the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit, and the result of the element assignment And a step of determining a product database to be a master layout, and highlighting and guiding a place to be changed on a layout editor.

請求項2にかかる発明は、前記素子割り当てを行う工程は、プロセスが一致する製品データベースを絞り込む工程と、前記製品データベースと前記新たな半導体集積回路の回路図情報とを比較するデータベース検索を行う工程と、前記データベース検索にて一致した素子の割り当て情報を記載した素子対応表を作成する工程とを有することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, the element assigning step includes a step of narrowing down a product database with a matching process, and a step of performing a database search for comparing the product database with circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit. And a step of creating an element correspondence table in which element allocation information matched in the database search is described.

請求項3にかかる発明は、前記データベース検索を行う工程は、前記新たな半導体集積回路のネットリストの機能ブロックが割り当て可能か判断する工程と、前記新たな半導体集積回路のネットリストの素子が割り当て可能か判断する工程と、条件変更により前記新たな半導体集積回路のネットリストの素子が割り当て可能か判断する工程と、マニュアル作業により前記新たな半導体集積回路のネットリストの素子が割り当て可能か判断する工程と、回路変更が可能かを判断する工程とを有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, the step of performing the database search includes the step of determining whether the functional block of the net list of the new semiconductor integrated circuit can be allocated, and the element of the net list of the new semiconductor integrated circuit allocated Determining whether it is possible, determining whether the new semiconductor integrated circuit netlist element can be allocated by changing the conditions, and determining whether the new semiconductor integrated circuit netlist element can be allocated manually. It has a process and the process of determining whether a circuit change is possible.

請求項4にかかる発明は、前記素子割り当てを行う工程は、レイアウト済みの半導体集積回路のレイアウトデータと新たな半導体集積回路の回路図情報と配線変更を行った新たな半導体集積回路のレイアウトデータの関係を機械学習し、レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベースに重みづけを行い、その後の新たな半導体集積回路のレイアウト設計時に素子割り当てが可能か判断する工程を有することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the element assigning step, layout data of a semiconductor integrated circuit that has been laid out, circuit diagram information of a new semiconductor integrated circuit, and layout data of a new semiconductor integrated circuit that has undergone wiring changes It is characterized by having a step of performing machine learning of the relationship, weighting the product database of the semiconductor integrated circuit that has been laid out, and determining whether element allocation is possible at the time of designing the layout of the new semiconductor integrated circuit thereafter.

本発明によれば、レイアウト済みの半導体集積回路をマスターレイアウトとし、配線層の変更により新たな半導体集積回路をレイアウトすることで、素子使用効率の良いレイアウトとなり製造コストが抑えられる。所望の回路特性を得られることが確認された回路構成とすることができるため、レイアウトによる特性依存性が大きいアナログ回路の設計に好適である。また、レイアウト設計の際には配線の変更を行う部分についてガイドが示されるため、レイアウト設計期間を短縮することができる。   According to the present invention, a laid-out semiconductor integrated circuit is used as a master layout, and a new semiconductor integrated circuit is laid out by changing a wiring layer, so that a layout with good element use efficiency can be obtained and manufacturing costs can be reduced. Since it is possible to obtain a circuit configuration in which it is confirmed that desired circuit characteristics can be obtained, it is suitable for designing an analog circuit having a large characteristic dependency due to layout. In addition, the layout design period can be shortened because a guide is provided for the part where the wiring is changed in the layout design.

本発明のレイアウト装置のシステム構成図である。1 is a system configuration diagram of a layout apparatus of the present invention. 階層情報の説明図である。It is explanatory drawing of hierarchy information. 本発明のレイアウト設計のフロー図である。It is a flowchart of the layout design of this invention. 本発明の製品データベースの絞り込みを示す図である。It is a figure which shows narrowing down of the product database of this invention. 本発明のデータベース検索のフロー図である。It is a flowchart of the database search of this invention. 本発明の実施例を示す図で、レイアウト済みの半導体集積回路の図である。It is a figure which shows the Example of this invention, and is a figure of the semiconductor integrated circuit by which layout was completed. 本発明の実施例を示す図で、新たな半導体集積回路の回路図とネットリストである。It is a figure which shows the Example of this invention, and is the circuit diagram and net list of a new semiconductor integrated circuit. 本発明の実施例を示す図で、素子割り当ての段階の説明図である。It is a figure which shows the Example of this invention, and is explanatory drawing of the step of element allocation. 本発明の実施例を示す図で、新たな半導体集積回路をマスターレイアウトに割り付けた例である。It is a figure which shows the Example of this invention, and is the example which allocated the new semiconductor integrated circuit to the master layout. 本発明の実施例を示す図で、新たな半導体集積回路の回路図とレイアウトの関連を示す図である。It is a figure which shows the Example of this invention, and is a figure which shows the relationship between the circuit diagram and layout of a new semiconductor integrated circuit. 従来例であるマスタースライスレイアウトの例である。It is an example of a master slice layout which is a conventional example.

以下、本発明のレイアウト方法について、図面を参照しながら説明する。図1は本発明のレイアウト装置のシステム構成図であり、レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベース(以下、「製品DB」という)を作成し(ステップ1)、新たな半導体集積回路の回路図と比較し素子割り当てを行って、その比較結果を新たな半導体集積回路の配線レイアウトに反映してレイアウト設計を行うことができる装置を示している。   The layout method of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of a layout apparatus according to the present invention. A product database (hereinafter referred to as “product DB”) of a semiconductor integrated circuit that has been laid out is created (step 1), and a circuit diagram of a new semiconductor integrated circuit An apparatus capable of performing layout design by comparing and assigning elements and reflecting the comparison result in the wiring layout of a new semiconductor integrated circuit is shown.

レイアウト済みの半導体集積回路の製品DB作成(ステップ1)では、回路図のネットリスト情報から端子名、インスタンス名、階層情報、機能ブロック名、素子モデル名、各種パラメータの情報を収集し、レイアウトデータから機能ブロックおよび素子や各端子の座標の情報を収集し、それらの情報にプロセス(デザインルール)とパッケージと製造コスト、各端子の最大定格の情報の他、使用済みフラグの情報も収集する。階層情報とは、図2に示すように、素子レベルを階層1とし、機能セルを階層2、機能ブロックを階層3というようにレベル分けを示す情報であり、素子割り当ての際にユーザーが予め検索する階層のレベルを指定することが可能である。使用済みフラグは、製品DBと新たな半導体集積回路の回路図情報を比較するデータベース検索(ステップ4)で用いる情報で、初期値はFALSE(以下、「F」という)と設定する。レイアウトデータの素子や各端子の座標データは、市販のソフトウェアで抽出可能である。また、この製品DBは一般的な関係データベース管理システム(RDBMS)などに構築可能である。なお、機能セルとしてレイアウトされたDFFなどロジックセルの一部は、トランジスタ単体として新たな半導体集積回路への再利用に向かない。このようなセルはトランジスタレベルの記述はせず、機能セルを一単位として扱う。   In creating a product DB of a semiconductor integrated circuit that has been laid out (step 1), terminal name, instance name, hierarchical information, function block name, element model name, and various parameter information are collected from netlist information in the circuit diagram, and layout data is collected. The information of the function block, the element and the coordinates of each terminal is collected, and the information of the used flag is collected in addition to the information of the process (design rule), package and manufacturing cost, the maximum rating of each terminal. As shown in FIG. 2, the hierarchy information is information indicating a level division such that an element level is a hierarchy 1, a functional cell is a hierarchy 2, and a functional block is a hierarchy 3. A user searches in advance when assigning elements. It is possible to specify the level of the hierarchy to be performed. The used flag is information used in database search (step 4) for comparing the product DB and circuit diagram information of a new semiconductor integrated circuit, and the initial value is set to FALSE (hereinafter referred to as “F”). The element of the layout data and the coordinate data of each terminal can be extracted by commercially available software. The product DB can be constructed in a general relational database management system (RDBMS). Note that some logic cells such as DFFs laid out as functional cells are not suitable for reuse in a new semiconductor integrated circuit as a single transistor. Such a cell is not described at the transistor level, and the function cell is treated as one unit.

図3は本発明のレイアウト設計のフロー図である。まず、新たな半導体集積回路の回路図情報を作成する(ステップ2)。次いでプロセスやパッケージ情報、各端子の最大定格といった新たな半導体集積回路の回路図情報データをもとにマスターレイアウトの候補となる製品DBを絞り込み、新たな半導体集積回路の回路図情報と比較する優先順位を決める(ステップ3)。その後、新たな半導体集積回路の回路図に使用されている全ての機能ブロックや素子が製品DBに存在するかデータベース検索を行う(ステップ4)。新たな半導体集積回路の回路図の全ての素子が割り当て可能な製品DBが見つかった場合には、素子の一致情報を記載した素子対応表を作成する(ステップ5)。続いて素子対応表をレイアウトエディタに読み込み、そのガイドに従って配線データの変更を行い(ステップ6)、DRC(Design Rule Check)/LVS(Layout Versus Schematic)といった各種検証を行い(ステップ7)、レイアウト設計を完了する。なお、ステップ3で絞り込んだ全ての製品DBで素子割り当てができなかった場合は、配線層の変更によるレイアウト設計は不可能と判断する。   FIG. 3 is a flow chart of the layout design of the present invention. First, circuit diagram information of a new semiconductor integrated circuit is created (step 2). Next, based on the circuit diagram information data of the new semiconductor integrated circuit such as process and package information, maximum ratings of each terminal, the product DB that is a candidate for the master layout is narrowed down and compared with the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit. The order is determined (step 3). Thereafter, a database search is performed to determine whether all functional blocks and elements used in the circuit diagram of the new semiconductor integrated circuit exist in the product DB (step 4). When a product DB to which all the elements of the circuit diagram of the new semiconductor integrated circuit can be assigned is found, an element correspondence table in which element matching information is described is created (step 5). Subsequently, the element correspondence table is read into the layout editor, the wiring data is changed according to the guide (step 6), and various verifications such as DRC (Design Rule Check) / LVS (Layout Versus Schematic) are performed (step 7), and the layout design is performed. To complete. If element allocation cannot be performed for all product DBs selected in step 3, it is determined that layout design by changing the wiring layer is impossible.

以下、各ステップについて詳細に説明する。まず、新たな半導体集積回路の回路図情報作成(ステップ2)では、回路図エディタから得られるネットリストに含まれる端子名、インスタンス名、階層情報、機能ブロック名、素子モデル名、各種パラメータ、プロセス(デザインルール)といった情報の他に、製品DBの絞り込み(ステップ3)の際に必要なデータとなるパッケージや各端子の最大定格の情報も加えた一覧を作成する。   Hereinafter, each step will be described in detail. First, in the creation of circuit diagram information for a new semiconductor integrated circuit (step 2), terminal names, instance names, hierarchical information, function block names, element model names, various parameters, processes included in the netlist obtained from the circuit diagram editor In addition to the information such as (design rule), a list is created in which information about the maximum rating of the package and each terminal as data necessary for narrowing the product DB (step 3) is created.

製品DBの絞り込み(ステップ3)では、図4に示すように、新たな半導体集積回路のネットリストの他にプロセス(デザインルール)やパッケージ、各端子の最大定格といった回路図情報のデータをもとに、マスターレイアウトの候補となる製品DBを絞り込み、新たな半導体集積回路の回路図情報と比較する優先順位を決定する。プロセス(デザインルール)の情報のみでは合致する製品DBが多くある場合も、パッケージや端子の最大定格の情報を加えて比較することにより、より類似した製品DBを選択することができる。また、配線データの変更が容易そうな製品DBが予めわかっている場合は、優先的にデータベース検索を行うよう指定することも可能である。   In narrowing down the product DB (step 3), as shown in FIG. 4, in addition to the netlist of a new semiconductor integrated circuit, data of circuit diagram information such as processes (design rules), packages, and maximum ratings of each terminal is used. First, the product DBs that are candidates for the master layout are narrowed down, and the priority order to be compared with the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit is determined. Even when there are many product DBs that match only with process (design rule) information, a more similar product DB can be selected by adding and comparing the maximum rating information of packages and terminals. In addition, when a product DB for which wiring data can be easily changed is known in advance, it is possible to specify that a database search be preferentially performed.

データベース検索(ステップ4)では、図5に示すように、まず新たな半導体集積回路の上位の階層である機能ブロックが全て製品DB内に存在し、割り当て可能かどうかを判断する(ステップ41)。一致する機能ブロックが見つかった場合、製品DB内の使用済みフラグをFからTRUE(以下、「T」という)に設定し、一致一覧に記述する。使用済みフラグがTに設定された機能ブロックは、それ以降の検索対象から除外される。新たな半導体集積回路ネットリスト内にマスターレイアウトと一致する機能ブロックが予め判っている場合は、その機能ブロックを検索対象から除外するように、事前に使用済みフラグをTとしておくことも可能である。あるいは、回路図の変更箇所ではなく、且つLVSで一致している部分も検索対象から除外するように、事前に使用済みフラグをTとしておくことも可能である。全ての検索が完了した後、使用済みフラグがFの未使用素子一覧を作成する。なお、機能ブロックとして割り当て済みであっても、その機能ブロック内に未使用素子がある場合には、未使用素子一覧に加えられ、ステップ42の素子レベルでの検索の際には機能ブロック間で素子を融通して割り当てをすることが可能となる。この段階で全ての機能ブロックが一致した場合には、素子対応表の作成(ステップ5)に進む。製品DBに一致する機能ブロックが見つからなかった場合は、その機能ブロックおよびインスタンスを不一致一覧に記述する。   In the database search (step 4), as shown in FIG. 5, it is first determined whether all functional blocks that are higher layers of the new semiconductor integrated circuit exist in the product DB and can be assigned (step 41). When a matching functional block is found, the used flag in the product DB is set from F to TRUE (hereinafter referred to as “T”) and described in the matching list. The function block whose used flag is set to T is excluded from the subsequent search targets. When a function block matching the master layout is known in advance in the new semiconductor integrated circuit netlist, the used flag can be set to T in advance so that the function block is excluded from the search target. . Alternatively, the used flag can be set to T in advance so that a portion that is not changed in the circuit diagram and matches in the LVS is also excluded from the search target. After all the searches are completed, a list of unused elements whose used flag is F is created. Even if it is already assigned as a function block, if there are unused elements in the function block, it is added to the list of unused elements. It is possible to allocate elements flexibly. If all the functional blocks match at this stage, the process proceeds to creation of an element correspondence table (step 5). When a function block that matches the product DB is not found, the function block and the instance are described in the mismatch list.

ステップ41のデータベース検索後に不一致一覧に素子が存在する場合は、素子レベルでの検索を行う(ステップ42)。新たな半導体集積回路の回路図情報の一覧にある素子モデル名、パラメータの全てが一致する素子が製品DB内に存在し、割り当て可能かどうかを判断する。一致する素子が見つかった場合、製品DB内の使用済みフラグをFからTに設定し、一致一覧に記述する。使用済みフラグがTに設定された素子は、それ以降の検索対象から除外される。新たな半導体集積回路ネットリスト内にマスターレイアウトと一致する素子が予め判っている場合は、その素子を検索対象から除外するよう事前にマニュアル作業により使用済みフラグをTとしておいてもよい。全ての検索が完了した後、使用済みフラグがFの未使用素子一覧を作成する。全ての機能ブロックや素子が一致した場合には、続いて素子対応表の作成(ステップ5)に進む。製品DBに一致する素子が見つからなかった場合は、そのインスタンスを不一致一覧に記述する。   If there is an element in the mismatch list after the database search in step 41, the element level search is performed (step 42). It is determined whether an element having the same element model name and parameters in the circuit diagram information list of the new semiconductor integrated circuit exists in the product DB and can be assigned. When a matching element is found, the used flag in the product DB is set from F to T and described in the matching list. Elements whose used flag is set to T are excluded from subsequent search targets. If an element that matches the master layout is known in advance in the new semiconductor integrated circuit netlist, the used flag may be set to T manually in advance so as to exclude the element from the search target. After all the searches are completed, a list of unused elements whose used flag is F is created. If all the functional blocks and elements match, the process proceeds to the element correspondence table creation (step 5). If no matching element is found in the product DB, the instance is described in the mismatch list.

ステップ41およびステップ42のデータベース検索後に不一致一覧に素子が存在する場合は、条件変更すれば割り当て可能か判断する(ステップ43)。条件変更とは、素子パラメータの合わせこみを指す。MOSトランジスタのゲート幅はゲート幅(W)と個数(M)の積であるW×Mで表現され、回路図ではW=10umのトランジスタ1個(M=1)と表記されているものをレイアウトではW=5umのトランジスタ2個(M=2)使用するといったように、WとMが異なる場合がある。このように、WとMとを単純比較するのみでは、一致しないインスタンスが増えてしまう。抵抗や容量も同様に、回路図で1個の抵抗値、容量値で表現されているものをレイアウトで複数個の抵抗、容量で実現できる場合にも単純比較では一致しない。そこで、MOSトランジスタは、図6(d)の製品DBの記述例に示すように、同一階層で同一ゲート長(L)のものはグループプロパティを付与して予めグルーピングしておく。抵抗については、単位抵抗セルを複数個組み合わせることで実現可能な抵抗テーブルを予め作成しておく。例えば、単位抵抗セルの抵抗値が10kΩの場合、2本の並列で5kΩ、直列で20kΩ、3本の並列で3.3kΩ、直列で30kΩ、直並列で15kΩが実現可能である。容量値については複数個の容量で回路図の容量となるよう演算して必要数を求める。   If there is an element in the mismatch list after the database search in step 41 and step 42, it is determined whether the assignment can be made by changing the condition (step 43). Condition change refers to adjustment of element parameters. The gate width of the MOS transistor is expressed by W × M, which is the product of the gate width (W) and the number (M), and in the circuit diagram, the layout is expressed as one transistor with W = 10 μm (M = 1). In some cases, W and M may be different, such as using two transistors with W = 5 μm (M = 2). Thus, simply comparing W and M increases instances that do not match. Similarly, in the case where the resistance and the capacitance are expressed by one resistance value and capacitance value in the circuit diagram and can be realized by a plurality of resistances and capacitances in the layout, the comparison does not agree. Therefore, as shown in the description example of the product DB in FIG. 6D, MOS transistors having the same hierarchy and the same gate length (L) are grouped in advance by adding a group property. As for the resistance, a resistance table that can be realized by combining a plurality of unit resistance cells is prepared in advance. For example, when the resistance value of the unit resistance cell is 10 kΩ, it is possible to realize 5 kΩ in two parallel, 20 kΩ in series, 3.3 kΩ in three parallel, 30 kΩ in series, and 15 kΩ in series parallel. Regarding the capacitance value, a necessary number is obtained by calculating so as to be the capacitance of the circuit diagram with a plurality of capacitances.

ステップ43の条件変更で割り当てが不可能で、不一致一覧に素子が存在する場合は、マニュアル作業で割り当てが可能かどうか判断する(ステップ44)。マニュアル作業での割り当てとは、例えばステップ41の機能ブロックの検索で、回路図とレイアウトが一致しているもののレイアウト側に未使用の素子が含まれている場合に、この未使用の素子を使用することで、別の機能ブロックの素子が割り当て可能となる場合などである。この場合は一致一覧への記述、不一致一覧からの削除、使用フラグの設定はユーザーがマニュアルで変更する。   If assignment is impossible due to the condition change in step 43 and there is an element in the mismatch list, it is determined whether assignment is possible manually (step 44). For example, manual assignment refers to the use of an unused element when the layout of the functional block in step 41 matches the circuit diagram but contains an unused element. This is a case where an element of another functional block can be assigned. In this case, the user manually changes the description to the match list, the deletion from the mismatch list, and the use flag setting.

マニュアル作業での割り当てを行っても不一致一覧に素子が存在する場合は、回路設計に戻り、回路変更が可能かどうか不足素子の扱いを判断する(ステップ45)。不足解消の見込みがある場合には、ネットリストを変更し回路図情報を更新して、再度ステップ41の機能ブロックのデータベース検索から順次処理を行い、マスターレイアウトとする製品DBを決定する。   If there is an element in the mismatch list even after manual assignment, the process returns to the circuit design to determine whether the insufficient element can be changed (step 45). If there is a possibility that the shortage will be resolved, the net list is changed, the circuit diagram information is updated, and the processing is sequentially performed again starting from the function block database search in step 41 to determine the product DB as the master layout.

選択した全ての製品DBに対してデータベース検索を行って、新たな半導体集積回路の回路図の全ての素子が一致した場合には、一致一覧をもとに素子の割り当て情報を記載した素子対応表を作成する(ステップ5)。なお、新たな半導体集積回路の回路図情報と一致する製品DBが複数存在した場合は、未使用素子が少ないもの、あるいは製造コストが低いものを優先してマスターレイアウトとする製品DBを決定する。   When the database search is performed for all the selected product DBs and all the elements in the circuit diagram of the new semiconductor integrated circuit match, an element correspondence table that describes element allocation information based on the matching list Is created (step 5). When there are a plurality of product DBs that match the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit, the product DB that is used as the master layout is determined with priority given to those with few unused elements or those with low manufacturing costs.

マスターレイアウトとする製品DBが決定すると、素子対応表と製品DBの情報から各素子の位置座標を取得し、回路図エディタで選択した回路素子がレイアウトエディタ上で強調表示(ハイライト)され、そのガイドに従ってマニュアル作業で配線データの変更を行う(ステップ6)。なお、回路図の1つの素子に対して複数の未使用素子が該当する場合は、製品のアナログ特性に最適な素子をマニュアル作業で選択する。さらに、配線データの変更を行う際、未使用素子一覧と製品DBの情報から未使用素子の位置座標を取得し、レイアウトエディタ上で確認することも可能であり、素子対応表に割り当てられた素子以外に製品特性に適した素子がないかどうかを確認して選択することもできる。   When the product DB to be the master layout is determined, the position coordinates of each element are acquired from the element correspondence table and the information of the product DB, and the circuit element selected in the circuit diagram editor is highlighted (highlighted) on the layout editor. The wiring data is changed manually according to the guide (step 6). When a plurality of unused elements correspond to one element in the circuit diagram, an element optimal for the analog characteristics of the product is manually selected. Furthermore, when changing the wiring data, it is possible to obtain the position coordinates of the unused elements from the unused element list and the product DB information and confirm them on the layout editor. Elements assigned to the element correspondence table It is also possible to make a selection by checking whether there is an element suitable for the product characteristics.

配線データを変更した後、DRC/LVSといった各種検証を行い(ステップ7)、新たな半導体集積回路のレイアウト設計が終了する。   After changing the wiring data, various verifications such as DRC / LVS are performed (step 7), and the layout design of a new semiconductor integrated circuit is completed.

また、レイアウト済みの半導体集積回路のレイアウトデータと新たな半導体集積回路の回路図情報および配線変更を行った新たな半導体集積回路のレイアウトデータを機械学習し、レイアウト済みの半導体集積回路の製品DBに重みづけを行う。その後の新たな半導体集積回路のレイアウト設計時に、この重みづけに基づいてレイアウト済みの半導体集積回路の製品DBの絞り込みが可能となるようにしてもよい。   Also, machine learning is performed on the layout data of the semiconductor integrated circuit that has been laid out, the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit, and the layout data of the new semiconductor integrated circuit in which the wiring has been changed, and the product DB of the semiconductor integrated circuit that has been laid out Perform weighting. When designing a layout of a new semiconductor integrated circuit thereafter, it may be possible to narrow down product DBs of semiconductor integrated circuits that have been laid out based on this weighting.

次に、本発明の実施例を用いて詳細に説明する。図6乃至図10は本発明の実施例である。図6(a)はレイアウト済みの半導体集積回路の回路図、図6(b)はレイアウト済みの半導体集積回路のネットリスト、図6(c)はレイアウト済みの半導体集積回路の配線層を除いたレイアウト図面(マスターレイアウト)である。ここでは、説明のため、レイアウト図面にマスターレイアウトでのインスタンス名と、レイアウト済みの半導体集積回路の回路図インスタンス名を併記してある。図6(d)は、レイアウト済みの半導体集積回路のネットリスト情報と、レイアウトデータから抽出した素子や各端子の座標と、プロセス(デザインルール)、パッケージ、製造コスト、各端子の最大定格の情報を加えた製品DBの記述例である。   Next, it demonstrates in detail using the Example of this invention. 6 to 10 show an embodiment of the present invention. 6A is a circuit diagram of a semiconductor integrated circuit that has been laid out, FIG. 6B is a net list of the semiconductor integrated circuit that has been laid out, and FIG. 6C is a diagram excluding the wiring layer of the semiconductor integrated circuit that has been laid out. It is a layout drawing (master layout). Here, for description, the instance name in the master layout and the circuit diagram instance name of the laid-out semiconductor integrated circuit are shown in the layout drawing. FIG. 6D shows netlist information of a semiconductor integrated circuit that has been laid out, coordinates of elements and terminals extracted from the layout data, process (design rule), package, manufacturing cost, and maximum rating information of each terminal. This is a description example of the product DB to which is added.

図7は新たな半導体集積回路の回路図とネットリストで、図6(a)の回路図からトランジスタサイズが変更になった回路である。これを図6(d)の製品DBの素子に割り当てる流れを説明する。図8(a)は製品DBの記述で、使用済みフラグが全てFとなった初期状態である。ステップ42のデータベース検索で、新たな半導体集積回路の回路図情報と製品DBとで素子タイプやLおよびWなどのパラメータが一致する素子が見つかり、使用済みフラグがTとなった状態が図8(b)である。次に、ステップ43の条件変更を行い、素子パラメータLが等しくWをN倍してパラメータが一致する素子が見つかり使用済みフラグがTに設定された状態が図8(c)である。この時、Tに設定される素子はN個である。   FIG. 7 is a circuit diagram and a net list of a new semiconductor integrated circuit, and is a circuit in which the transistor size is changed from the circuit diagram of FIG. The flow of assigning this to the element of the product DB in FIG. 6D will be described. FIG. 8A is a description of the product DB, and shows an initial state in which all used flags are F. In the database search in step 42, an element having the same element type and parameters such as L and W is found in the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit and the product DB, and the state where the used flag is T is shown in FIG. b). Next, FIG. 8C shows a state in which the condition is changed in step 43, the element parameter L is equal, W is multiplied by N, an element having the same parameter is found, and the used flag is set to T. At this time, N elements are set to T.

図7の新たな半導体集積回路を図6(c)のマスターレイアウトに割り当てた際のレイアウト図面が図9(a)、素子一覧表が図9(b)である。ここでは、説明のため、レイアウト図面にマスターレイアウトでのインスタンス名と、割り当てられた新たな半導体集積回路の回路図インスタンス名を併記してある。次に、素子割り当ての結果得られた素子一覧表を回路図エディタおよびレイアウトエディタに読み込み、配線データの変更を行う。図10は割り当てが可能と判明した新たな半導体集積回路の回路図とマスターレイアウトの関連を確認する例で、図10(a)は新たな半導体集積回路の回路図であり、回路図エディタ上でMS3を選択すると、図10(b)の素子一覧表にてMS3を検索し、マスターレイアウトのインスタンス名X0/M24およびX0/M25に変換される。そして図10(c)のマスターレイアウトの製品DBから位置情報を取得し、図10(d)のようにレイアウトエディタ上で該当する素子が強調表示(ハイライト)され、配線のガイドが示される。   FIG. 9A is a layout drawing when the new semiconductor integrated circuit of FIG. 7 is assigned to the master layout of FIG. 6C, and FIG. Here, for description, the instance name in the master layout and the circuit diagram instance name of the new assigned semiconductor integrated circuit are shown in the layout drawing. Next, the element list obtained as a result of element assignment is read into a circuit diagram editor and a layout editor, and wiring data is changed. FIG. 10 shows an example of confirming the relationship between a master layout and a circuit diagram of a new semiconductor integrated circuit that is found to be assignable. FIG. 10A is a circuit diagram of the new semiconductor integrated circuit, and is displayed on the circuit diagram editor. When MS3 is selected, MS3 is searched from the element list shown in FIG. 10B, and converted into instance names X0 / M24 and X0 / M25 of the master layout. Then, position information is acquired from the product DB of the master layout of FIG. 10C, and the corresponding element is highlighted (highlighted) on the layout editor as shown in FIG. 10D, and a wiring guide is shown.

以上のように、本発明によれば、レイアウト済みの半導体集積回路をマスターレイアウトとし、配線層の変更により新たな半導体集積回路をレイアウトすることで、素子使用効率の良いレイアウトとなり製造コストが抑えられ、且つレイアウトによる特性依存性が大きいアナログ回路において所望の特性を得ることができる。また、レイアウト設計の際には配線変更を行う部分についてガイドが示されるため、レイアウト設計期間を短縮することができる。   As described above, according to the present invention, a layout of a semiconductor integrated circuit that has been laid out is used as a master layout, and a new semiconductor integrated circuit is laid out by changing a wiring layer. In addition, desired characteristics can be obtained in an analog circuit that is highly dependent on layout characteristics. In addition, the layout design period can be shortened because a guide is provided for the part where the wiring is changed in the layout design.

MS1、MS2、MS2’、MS3、MS3’:PMOSトランジスタ
MS4、MS5:NMOSトランジスタ
VDD:電源端子
GND:接地端子
1:PMOSトランジスタ
2:NMOSトランジスタ
3:ゲート
4:ソース
5:ドレイン
6:電極
7:第1の配線
8:第2の配線
9:第3の配線
10:半導体基板
11:パッド
12:容量素子
13:抵抗素子
14:PNPトランジスタ
15:NPNトランジスタ
MS1, MS2, MS2 ′, MS3, MS3 ′: PMOS transistor MS4, MS5: NMOS transistor VDD: power supply terminal GND: ground terminal 1: PMOS transistor 2: NMOS transistor 3: gate 4: source 5: drain 6: electrode 7: 1st wiring 8: 2nd wiring 9: 3rd wiring 10: Semiconductor substrate 11: Pad 12: Capacitance element 13: Resistance element 14: PNP transistor 15: NPN transistor

Claims (4)

マスタースライス方式を用いた半導体集積回路のレイアウト設計方法であって、
レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベースを作成する工程と、
新たな半導体集積回路の回路図情報を作成する工程と、
レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベースと前記新たな半導体集積回路の回路図情報を比較して素子割り当てを行う工程と、
前記素子割り当ての結果から、マスターレイアウトとする製品データベースを決定し、配線変更する箇所をレイアウトエディタ上で強調表示してガイドする工程と、
を有することを特徴とする半導体集積回路のレイアウト設計方法。
A semiconductor integrated circuit layout design method using a master slice method,
Creating a product database of laid-out semiconductor integrated circuits; and
Creating circuit diagram information of a new semiconductor integrated circuit;
A step of assigning elements by comparing a product database of a laid-out semiconductor integrated circuit and circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit;
From the result of the element allocation, determining a product database as a master layout, and highlighting and guiding a place to change wiring on the layout editor, and
A layout design method for a semiconductor integrated circuit, comprising:
前記素子割り当てを行う工程は、
プロセスが一致する製品データベースを絞り込む工程と、
前記製品データベースと前記新たな半導体集積回路の回路図情報とを比較するデータベース検索を行う工程と、
前記データベース検索にて一致した素子の割り当て情報を記載した素子対応表を作成する工程と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路のレイアウト設計方法。
The step of assigning the elements includes:
The process of narrowing down the product database with the matching process,
Performing a database search comparing the product database and circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit;
Creating an element correspondence table describing element allocation information matched in the database search;
The layout design method for a semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising:
前記データベース検索を行う工程は、
前記新たな半導体集積回路のネットリストの機能ブロックが割り当て可能か判断する工程と、
前記新たな半導体集積回路のネットリストの素子が割り当て可能か判断する工程と、
条件変更により前記新たな半導体集積回路のネットリストの素子が割り当て可能か判断する工程と、
マニュアル作業により前記新たな半導体集積回路のネットリストの素子が割り当て可能か判断する工程と、
回路変更が可能かを判断する工程と、
を有することを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路のレイアウト設計方法。
The step of performing the database search includes:
Determining whether the functional block of the netlist of the new semiconductor integrated circuit can be assigned;
Determining whether an element of a netlist of the new semiconductor integrated circuit is assignable;
Determining whether the element of the net list of the new semiconductor integrated circuit can be assigned by changing the conditions;
Determining whether the new semiconductor integrated circuit netlist element can be assigned manually;
Determining whether the circuit can be changed; and
The layout design method for a semiconductor integrated circuit according to claim 2, further comprising:
前記素子割り当てを行う工程は、
レイアウト済みの半導体集積回路のレイアウトデータと新たな半導体集積回路の回路図情報と配線変更を行った新たな半導体集積回路のレイアウトデータの関係を機械学習し、レイアウト済みの半導体集積回路の製品データベースに重みづけを行い、その後の新たな半導体集積回路のレイアウト設計時に素子割り当てが可能か判断する工程を有することを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路のレイアウト設計方法。
The step of assigning the elements includes:
Machine learning of the layout data of the semiconductor integrated circuit that has been laid out, the circuit diagram information of the new semiconductor integrated circuit, and the layout data of the new semiconductor integrated circuit that has undergone wiring changes, to the product database of the semiconductor integrated circuit that has been laid out 2. The layout design method for a semiconductor integrated circuit according to claim 1, further comprising a step of performing weighting and determining whether or not element allocation is possible at the time of layout design of a new semiconductor integrated circuit thereafter.
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