JP2529342B2 - チャネル配線方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 超LSIのレイアウトにおける自動配線技術の一つとし
て使用されているチャネル配線方法に関し、 未使用セルによるセル列上の空き領域をチャネル配線
領域として用い、又、未使用のチャネル配線領域にもセ
ルを配置可能とすることにより、自動配線の自由度を向
上するこそを目的とし、 各セル列領域の中心線を認識して各々の中心線間をチ
ャネル配線領域と認識し、セル列領域上の空き領域を該
認識されたチャネル配線領域の一部としてここにセル列
方向と同方向の縦方向配線を行なう。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、超LSIのレイアウトにおける自動配線技術
の一つとして使用されているチャネル配線方法に関す
る。

超LSIは近年の半導体装置の進歩でますます重要なも
のとなってきているが、そのプリント基板の配線レイア
ウトには自動配線技術が用いられている。プリント基板
の配線手法としては、従来、線分探索法，迷路法，チャ
ネル配線法（channelrouter）がよく用いられており、
本発明はこのうちのチャネル配線法に適用される。

〔従来の技術〕

上記チャネル配線法は、支線・幹線方式とも呼ばれ、
横方向配線（支線）及び縦方向配線（幹線）を各々異な
る層に配置し（２層構造）、必要ならばスルーホールに
よってこれら幹線，支線を接続する。チャネル配線法は
処理時間，高配線率の点で非常に有効な手法であるが、
適用範囲としては比較的狭く、第６図に示す如く、チャ
ネル配線領域1₁,1₂,…及びセル列領域2₁,2₂,…が明確に
分かれており、これらを長矩形に限定する様なマスタス
ライス構造のLSIに使用される場合が殆どである。

一方、最近、ゲートアレイの分野において、トランジ
スタをLSIチップ全面に敷き詰めた構造のものが製品化
されてきており、近い将来では集積度の有利さからマス
タスライス構造のものにとって代わるものと思われる。
本来の敷き詰め型のLSIにはセル列領域及びチャネル配
線領域の区別はないが、現在のものは、特に、CAD（Com
puter Aidet Design）等の分野で用いられるLSIではか
なりの部分をマスタスライス構造に合わせて配線処理さ
れ、チャネル配線法が使用できない部分は線分探索法で
配線処理されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ここで、セル列領域2₁,2₂,…についてみるに、セル列
領域は全て使用されているとは限らず、第６図に示す如
く、未使用セルによる空き領域３がある場合もある。然
るに、従来のチャネル配線法は、例えばセル列領域2₁の
信号端子4₁及びセル列領域2₂の信号端子4₂を認識し、信
号端子4₁と4₂との間の領域をチャネル配線領域1₁として
認識する方法をとり、チャネル配線領域1₁,1₂,…とセル
列領域2₁,2₂,…とを明確に区別しているため、チャネル
配線領域としては図中1₁で示す長矩形の部分のみであ
り、セルがないためにチャネル配線領域として使用可能
な空き領域３はチャネル配線領域として使用できない。

従って、縦方向の配線は長矩形のチャネル配線領域1₁
でしかできず、セル列領域2₂上の空き領域３ではできな
い（但し、セル列領域2₂上でも横方向の配線（通過配
線）は可能である）。

特に、チャネル配線領域1₁が他の縦方向配線で満たさ
れている場合、新たな縦方向配線はどこにもできず、空
き領域３があるにも拘らずここを有効にチャネル配線領
域に使用できず、自動配線の自由度が低い問題点があっ
た。

又、従来のものは、未使用のチャネル配線領域にセル
を配置することはできず、この点からも自動配線の自由
度が低い問題点があった。

本発明は、未使用セルによるセル列上の空き領域をチ
ャネル配線領域として用い、又、未使用のチャネル配線
領域にもセルを配置可能とすることにより、自動配線の
自由度を向上できるチャネル配線方法を提供することを
目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、各セル列領域の中心線を認識して各々の中
心線間をチャネル配線領域と認識する手段、セル列領域
上の空き領域を該認識されたチャネル配線領域の一部と
してここにセル列方向と同方向の縦方向配線を行なう手
段よりなる。

〔作用〕

本発明では、セル列領域の中心線から隣りのセル列領
域の中心線までをチャネル配線領域として認識する。こ
れにより、セル列領域及びチャネル配線領域を明確に区
別していた従来のチャネル配線法に比し、セル列領域上
の空き領域もチャネル配線領域として生かされ、ここに
セル列方向と同方向の縦方向配線（幹線）を行なうこと
ができ、自動配線の自由度を向上できる。又、縦方向に
セル列領域が切断される部分で幹線分割を行なうこと
で、チャネル配線領域にもセルを配置でき、この点から
も自動配線の自由度を向上でき、トランジスタ敷き詰め
構造にも適用できる。

〔実施例〕

第１図は本発明になるチャネル配線方法の第１実施例
を説明する図を示し、第２図はその動作を説明するフロ
ーチャートを示す。同図中、10₁,10₂,10₃,…はセル列領
域、11₁,11₂,…はチャネル配線領域（実際には後述のチ
ャネル配線領域16₁₂,16₂₃,…の一部）、12₂,12₄は夫々
セル列領域10₂,10₄上の空き領域である。13₁,13₃は夫々
セル列領域10₁,10₃の信号端子、14は配線である。

ここで、領域認識に際し、先ず、セル列領域10₁,10₂,
…の中心線15₁,15₂,…（縦の破線で示す）を認識し（第
２図中、ステップ100）、セル列領域の中心線から隣り
のセル列領域の中心線までの間をチャネル配線領域1
6₁₂,16₂₃,16₃₄,…と認識する（ステップ101）。即ち、
セル列領域上もチャネル配線領域16₁₂,16₂₃,…として認
識され、このチャネル配線領域16₁₂,16₂₃,…にセル列領
域10₁,10₂がはみ出していると認識される。次に、セル
列領域の中心線（チャネル配線領域の境界）からのズレ
を認識し、そのセル列領域の信号端子を認識する（ステ
ップ102）。つまり、セル列領域10₁の中心線15₁からの
ズレ位置で信号端子13₁が認識され、セル列領域10₃の中
心線15₃からのズレ位置で信号端子13₃が認識される。

このように本発明では、セル列領域の中心線から隣り
のセル列領域の中心線までの間をチャネル配線領域1
6₁₂,16₂₃,…として認識するため、例えばセル列領域10₂
上の空き領域12₂はもともとチャネル配線領域16₁₂及び1
6₂₃の一部として認識されているのでこの空き領域12₂も
チャネル配線領域として生かすことができ、この部分に
セル列方向と同方向の縦方向配線（幹線）14₂を行なう
ことができる（テテップ103）。従って、チャネル配線
法で空き領域に縦方向配線を行なうことができなかった
従来例に比して自動配線の自由度を向上し得る。

第３図は本発明方法の第２実施例を説明する図を示
す。同図中、20₁,20₂,…はセル列領域、21₁₂,21₂₃,…は
チャネル配線領域、22₂,22₃,22₄,22₆は夫々セル列領域2
0₂,20₃,20₄,20₆の信号端子、23,24は配線である。この
ものは、第１図に示すチャネル配線領域11₁,11₂,…にセ
ル列領域が配置されているような形になっている。この
場合、例えばトランジスタ敷き詰め構造等では、セル列
領域の幅及びチャネル配線領域の幅はある基本単位幅の
整数倍となっており、第３図に示すものではこれら両領
域の夫々の幅は略等しく設定されている。

ここで、前述の第１実施例と同様に、先ず、セル列領
域20₁,20₂,…の中心線25₁,25₂…を認識し、セル列領域
の中心線から隣りのセル列領域の中心線までの間をチャ
ネル配線領域21₁₂,21₂₃,…と認識する。第１実施例と同
様の考え方で、チャネル配線領域21₂₃,…にも配線23を
作ることができ、この場合は、配線23はチャネル配線領
域21₂₃において、セル列領域20₂,20₃が切断されている
部分において横方向配線を行なって（つまり、チャネル
配線領域21₂₃におけるセル列領域20₂,20₃等の禁止部分
を避けるようにして）配線23a,23bのように幹線分割す
る構成をとる。

このように、横方向に隣りあうセル列領域の中心線間
をチャネル配線領域21₁₂,21₂₃,…と認識し、縦方向に切
断されているセル列領域の切断部分において横方向配線
を行なって幹線分割する方法をとれば、チャネル配線領
域にもセル列領域を配置することができ、チャネル配線
法でチャネル配線領域にはセル列領域を配置できなかっ
た従来例に比して自動配線の自由度を向上し得る。

又、本発明では、セル列領域の信号端子はセル列領域
の中心線からのずれ位置を認識することによって得てい
るので、第３図に示す如く、信号端子22₄,22₆が夫々セ
ル列領域20₄,20₆の中に入っていても特別な処理をしな
いでも容易に認識できる。

第４図は本発明方法の第３実施例を説明する図を示
す。このものは、実際にトランジスタ敷き詰め型のゲー
トアレイに適用したものであり、同図中、30₁,30₂,30₃,
…はセル列領域、31₁₂,31₂₃,…はチャネル配線領域、32
₁a,32₁b,32₂,32₃は，…は信号端子、33,34,…は配線で
ある。第１図及び第３図において説明したのと同様に、
セル列領域30₁,30₂,…の中心線35₁,35₂,…を認識してこ
の間をチャネル配線領域31₁₂,31₂₃,…と認識し、ここに
配線33,34を行なう。この場合、配線33は33a及び33bの
幹線分割となる。

第５図は本発明方法の第４実施例を説明する図を示
す。このものは、実際にスタンダードセル等のビルディ
ングブロック方式LSIに適用したものであり、同図中、4
0₁,40₂,40₃,…はセル列領域、41₁₂,41₂₃,…はチャネル
配線領域、42₁a,42₁b,…は信号端子、43,44,…は配線で
ある。従来の方法では、セル列領域40₂上の空き領域45
に縦方向配線46,47を行なうことはできないので、セル
列領域40₁と40₂との間を十分にとらなければならなかっ
たのに対し、本発明では空き領域45にセル列方向と同方
向の縦方向配線46,47を行なうことができるので、セル
列領域40₁と40₂との間を十分にとる必要はなく、LSIの
面積縮小を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明にセル列領域の中心線から
隣りのセル列領域の中心までをチャネル配線領域として
認識するようにしているので、 セル列領域上の空き領域もチャネル配線領域として生
かされ、ここに縦方向配線（幹線）を行なうことがで
き、自動配線の自由度を向上でき、又、縦方向にセル列
領域が切断される部分で幹線分割を行なうことで、チャ
ネル配線領域にもセルを配置でき、この点からも自動配
線の自由度を向上でき、トランジスタ敷き詰め構造にも
適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を説明する図、 第２図は本発明の動作説明用フローチャート、 第３図乃至第５図は本発明の第２乃至第４実施例を説明
する図、 第６図はマスタスライス構造のLSIの概略図である。 図において、 10₁,10₂,…,20₁,20₂,20₃,…,30₁,30₂,…,40₁,40₂,…は
セル列領域、 11₁,11₂,…,16₁₂,16₂₃,…,21₁₂,21₂₃,…,31₁₂,31₂₃,…,
41₁₂,41₂₃,…はチャネル配線領域、 12₂,12₃,45は空き領域、 13₁,13₂,…,22₂,22₃,22₄,22₆,32₁a,32₁b,32₂,32₃,…,42
₁a,42₁b,…はセル列領域の信号端子、 14,23,33,43,44,46,47は配線、 14₂,23a,23b,33a,33bは縦方向配線、 15₁,15₂,…,25₁,25₂,…,35₁,35₂,…は中心線 を示す。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のセル列領域（10₁,10₂,…）間におい
   て横方向配線（支線）及び縦方向配線（幹線）を各々異
   なる層に自動配線していくチャネル配線方法において、 上記各セル列領域（10₁,10₂,…）の中心線（15₁,15₂,
   …）を認識して各々の中心線（15₁,15₂,…）間をチャネ
   ル配線領域（16₁₂,16₂₃,…）と認識し、 セル列領域（10₂）上の空き領域（12₂）を該認識された
   チャネル配線領域の一部としてここにセル列方向と同方
   向の縦方向配線（14₂）を行なうことを特徴とするチャ
   ネル配線方法。