JP2773719B2 - Semiconductor device layout design method and apparatus - Google Patents

Semiconductor device layout design method and apparatus

Info

Publication number
JP2773719B2
JP2773719B2 JP7326178A JP32617895A JP2773719B2 JP 2773719 B2 JP2773719 B2 JP 2773719B2 JP 7326178 A JP7326178 A JP 7326178A JP 32617895 A JP32617895 A JP 32617895A JP 2773719 B2 JP2773719 B2 JP 2773719B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grid
wiring
layout
processing
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP7326178A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH09129740A (en
Inventor
勝則 谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7326178A priority Critical patent/JP2773719B2/en
Publication of JPH09129740A publication Critical patent/JPH09129740A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2773719B2 publication Critical patent/JP2773719B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体装置のレイ
アウト設計方法及びその装置に関する。
The present invention relates to a semiconductor device layout design method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】トランジスタ、抵抗、キャパシタ等の回
路素子レベルのレイアウト設計を行う際に、従来、以下
に説明する2つの方式、すなわちグリッドフリー方式と
グリッドベース方式のどちらか一方が用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, when designing a layout at a circuit element level such as a transistor, a resistor, and a capacitor, one of two systems described below, that is, one of a grid-free system and a grid-based system is used. .

【0003】第1のグリッドフリー方式とは、各回路素
子を構成する図形間の最小離反距離基準(例えば、拡散
層とポリシリコン層間、第1メタル層同士間の最小距離
についての基準)に基づいて、全基準を満たし、かつレ
イアウト面積が最小もしくは最小に近くなるように配置
及び配線処理を行う方式である。
The first grid-free method is based on a minimum separation distance between figures constituting each circuit element (for example, a minimum distance between a diffusion layer and a polysilicon layer and between first metal layers). In this method, the layout and wiring processes are performed so that all the criteria are satisfied and the layout area is minimum or close to minimum.

【0004】グリッドフリー方式による配置及び配線処
理では、各図形間に関する設計基準を細かく正確に見る
必要がある。例えば、一般にポリシリコン層間の最小離
反距離と第1メタル層間の最小離反距離とは異なるた
め、それらを個々に考慮して、例えばポリシリコン層同
士であれば1.2ミクロン空け、第1メタル層同士であ
れば1.5ミクロン空ける等を逐一考慮して、配置及び
配線処理を行う必要がある。
In the arrangement and wiring processing by the grid-free method, it is necessary to see the design criteria between the figures in detail and accurately. For example, since the minimum separation distance between the polysilicon layers and the minimum separation distance between the first metal layers are different from each other, they are individually considered. It is necessary to perform the arrangement and wiring processing in consideration of a space of 1.5 microns between each other.

【0005】図7は、従来のグリッドフリー方式による
レイアウト設計の処理の流れを説明するための概略フロ
ー図である。また、図8は、従来のグリッドフリー方式
によるレイアウト設計例を説明するための図である。
FIG. 7 is a schematic flow chart for explaining a flow of a layout designing process using a conventional grid-free method. FIG. 8 is a diagram for explaining a layout design example using a conventional grid-free method.

【0006】以下、図7及び図8を参照して、グリッド
フリー方式に従ってCMOS構造の2入力NANDゲー
トのレイアウト設計を行う場合を例にとって説明する。
なお、説明を簡略化するため、図8に示したレイアウト
設計例では、上下に伸びる電源配線を途中で切断し、電
源バスを省略している。
Referring to FIGS. 7 and 8, description will be made of a case where a layout design of a two-input NAND gate having a CMOS structure is performed according to a grid-free method.
In order to simplify the explanation, in the layout design example shown in FIG. 8, the power supply wiring extending vertically is cut off in the middle, and the power supply bus is omitted.

【0007】図7に示すように、グリッドフリー方式に
よるレイアウト設計では、グリッドフリー方式に従って
端子を配置するグリッドフリー配置処理を行った後(ス
テップ701)、グリッドフリー方式に従って配置され
た端子間を結線するグリッドフリー配線処理を行う(ス
テップ702)。
As shown in FIG. 7, in the layout design using the grid-free method, after performing a grid-free arrangement process of arranging terminals according to the grid-free method (step 701), the terminals arranged according to the grid-free method are connected. A grid-free wiring process is performed (step 702).

【0008】図8(a)、(b)は、それぞれグリッド
フリー配置処理(ステップ701)、グリッドフリー配
線処理(ステップ702)を行った結果を示す図であ
る。
FIGS. 8 (a) and 8 (b) show the results of grid-free layout processing (step 701) and grid-free wiring processing (step 702), respectively.

【0009】図8(a)に示すように、P側の拡散層端
子10には全て拡散コンタクトが必要であるため、それ
らを配置できるだけの間隔を空けて端子を配置する必要
があるが、N側の中央の拡散層端子には拡散コンタクト
が必要でないため、この部分はポリシリコン層間隔だけ
を見てそれを満たす間隔まで詰めて配置することができ
る。
As shown in FIG. 8 (a), all the diffusion layer terminals 10 on the P side need diffusion contacts. Therefore, it is necessary to arrange the terminals at intervals as long as they can be arranged. Since a diffusion contact is not required for the diffusion layer terminal at the center on the side, this portion can be arranged so as to be narrowed down to a space that satisfies only the polysilicon layer space.

【0010】このように設計基準に基づいて端子位置を
決めた後は、その端子位置を確定し、各端子間の接続関
係と設計基準とに基づいて配線処理を行い、図8(b)
に示すような最終的なレイアウト結果を得る。
After the terminal positions are determined on the basis of the design standard as described above, the terminal positions are determined, and a wiring process is performed on the basis of the connection relationship between the terminals and the design standard.
The final layout result is obtained as shown in FIG.

【0011】第2のグリッドベース方式とは、端子が予
め決められたレイアウト格子上に乗るようにして配置及
び配線処理を行う方式である。なお、レイアウト格子
は、端子の層毎に別々に設定することもできる。
The second grid-based system is a system in which arrangement and wiring processing are performed such that terminals are placed on a predetermined layout grid. The layout grid can be set separately for each terminal layer.

【0012】グリッドベース方式による配置及び配線処
理では、レイアウト格子が最小離反距離基準を満たすよ
うに十分余裕を持って決められているため、細かな設計
基準を逐一考慮しなくとも、端子がレイアウト格子上に
乗ってさえいれば設計基準違反が起きることはない。な
お、集積度を向上させるために、配線処理後にレイアウ
ト圧縮処理を施す場合もある。
In the placement and wiring processing based on the grid-based method, the layout grid is determined with a sufficient margin so as to satisfy the minimum separation distance criterion. You won't violate design standards as long as you're on top. Note that layout compression processing may be performed after wiring processing in order to improve the degree of integration.

【0013】図9は、従来のグリッドベース方式による
レイアウト設計の処理の流れを説明するための概略フロ
ー図である。また、図10は、従来のグリッドベース方
式によるレイアウト設計例を説明するための図である。
FIG. 9 is a schematic flowchart for explaining the flow of a layout design process using a conventional grid-based system. FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a layout design using a conventional grid-based method.

【0014】以下、図9及び図10を参照して、グリッ
ドベース方式によるレイアウト設計を説明する。なお、
説明を簡略化するため、図10に示したレイアウト設計
例では、上下に伸びる電源配線を途中で切断し、電源バ
スを省略している。
The layout design based on the grid-based method will be described below with reference to FIGS. In addition,
In order to simplify the description, in the layout design example shown in FIG. 10, the power supply wiring extending vertically is cut off in the middle, and the power supply bus is omitted.

【0015】図9に示すように、グリッドベース方式に
よるレイアウト設計では、グリッドベース方式に従って
端子を配置するグリッドベース配置処理を行った後(ス
テップ901)、グリッドベース方式に従って配置され
た端子間を結線するグリッドベース配線処理を行う(ス
テップ902)。
As shown in FIG. 9, in the layout design based on the grid-based method, a grid-based layout process for arranging terminals according to the grid-based method is performed (step 901), and the terminals arranged according to the grid-based method are connected. A grid-based wiring process is performed (step 902).

【0016】図10(a)、(b)は、それぞれグリッ
ドベース配置処理(ステップ901)及びグリッドベー
ス配線処理(ステップ902)を行った結果を示す図で
ある。
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing the results of grid-based layout processing (step 901) and grid-based wiring processing (step 902), respectively.

【0017】図10(a)に示すように、グリッドベー
ス方式に従った配置処理では、トランジスタの拡散層端
子10及びポリシリコン層端子11を置くべきレイアウ
ト格子(拡散層端子格子20及びポリシリコン層端子格
子21)が予め決められているため、拡散コンタクトの
有無に拘らず拡散層端子10は必ず拡散層端子格子20
上に配置される。
As shown in FIG. 10A, in the arrangement processing according to the grid base method, a layout lattice (diffusion layer terminal lattice 20 and polysilicon layer Since the terminal grid 21) is determined in advance, the diffusion layer terminal 10 must be connected to the diffusion layer terminal grid 20 regardless of the presence or absence of the diffusion contact.
Placed on top.

【0018】このようにして配置された端子位置と各端
子間の接続関係とに基づいて配線処理を行うが、図10
(b)に示すように、配線処理中もレイアウト格子を考
慮し、配線及びコンタクトが全て予め決められた配線格
子上に乗るようにして配線するのが一般的である。
Wiring processing is performed based on the terminal positions thus arranged and the connection relationship between the terminals.
As shown in (b), it is general that the wiring and the contacts are all placed on a predetermined wiring grid in consideration of the layout grid during the wiring processing.

【0019】図10(c)に示すように、配線処理後に
レイアウト圧縮処理を行う際には、図形の相対位置関係
を保ったまま図形間の間隔が最小離反距離基準より大き
くなっている部分を詰めていく。
As shown in FIG. 10C, when the layout compression processing is performed after the wiring processing, the part where the interval between the figures is larger than the minimum separation distance reference while maintaining the relative positional relationship between the figures is maintained. I will pack it.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のグリッドフリー方式では、グリッドベース方式に比
べてレイアウト面積を小さくすることができるという利
点はあるが、各素子を構成する図形間の最小離反距離基
準を細かく正確に見る必要があるため、レイアウト作業
に時間がかかるという問題がある。例えば、ある2つの
図形が共にポリシリコン層である場合と、一方がポリシ
リコン層で他方が拡散層である場合と、では最小離反距
離基準が異なり、実際の設計基準では数十にも及ぶ最小
離反距離基準をもれなく全て正確に考慮しながらレイア
ウトを行わなければならない。
However, the conventional grid-free system has an advantage that the layout area can be reduced as compared with the grid-based system, but the minimum separation distance between figures constituting each element. There is a problem that it takes time to perform the layout work because it is necessary to see the reference in detail and accurately. For example, the minimum separation distance criterion differs between a case where two certain figures are both a polysilicon layer and a case where one is a polysilicon layer and the other is a diffusion layer. The layout must be performed while taking into account all the separation distance standards accurately.

【0021】一方、前記従来のグリッドベース方式で
は、図形単位ではなく素子単位に予めレイアウト格子を
定めておき、トランジスタ、コンタクト、配線等の各素
子がその素子用のレイアウト格子に乗ってさえいれば最
小離反距離基準が満たされるようになっているため、グ
リッドフリー方式に比べてレイアウト作業を容易に行う
ことができるという利点がある。しかし、レイアウト格
子の間隔は最小離反距離基準を満たす限界値よりも大き
な間隔になるため、グリッドフリー方式に比べてレイア
ウト面積が大きくなるという問題がある。
On the other hand, in the conventional grid-based method, a layout grid is determined in advance for each element, not for each figure, as long as each element such as a transistor, a contact, and a wiring rides on the layout grid for the element. Since the minimum separation distance criterion is satisfied, there is an advantage that the layout work can be easily performed as compared with the grid-free method. However, since the interval between the layout grids is larger than a limit value that satisfies the minimum separation distance criterion, there is a problem that the layout area is larger than that in the grid-free system.

【0022】すなわち、前記従来の2つの方式は、集積
度と処理時間とに関してトレードオフの関係にある。一
般に、グリッドフリー方式では、設計基準を細かく評価
しながら配置及び配線処理を行うため、特に回路規模が
大きくなるとグリッドベース方式よりも集積度の高いレ
イアウト結果が得られるが、その反面、回路規模の増大
に伴って処理時間が飛躍的に増大する。一方、グリッド
ベース方式では、レイアウト格子を用いて配置及び配線
処理を行うため、回路規模が大きくなっても処理時間が
増大しないが、その反面、回路規模の増大に伴って集積
度の高いレイアウト結果が得られなくなる。
That is, the two conventional methods have a trade-off relationship with respect to the degree of integration and the processing time. In general, in the grid-free method, layout and wiring processing is performed while evaluating the design criteria in detail. Particularly when the circuit size is large, a layout result with a higher degree of integration is obtained than in the grid-based method. The processing time increases dramatically with the increase. On the other hand, in the grid-based method, the processing time does not increase even if the circuit scale is increased because the layout and grid processing is performed using a layout grid. Can not be obtained.

【0023】なお、従来の配置及び配線処理では、グリ
ッドフリー方式に従って配置処理を行った場合には、各
端子がレイアウト格子上に乗らなくなることから専用の
グリッドフリー方式に従った配線処理を行い、一方、グ
リッドベース方式に従って配置処理を行った場合には、
各端子がレイアウト格子上に乗っていることからグリッ
ドベース方式に従った高速な配線処理を行うようにする
のが一般的であり、配置及び配線処理の組み合わせは前
記従来の2つの方式に限定されている。
In the conventional arrangement and wiring processing, when the arrangement processing is performed according to the grid-free method, each terminal is not placed on the layout grid, so that the wiring processing according to the exclusive grid-free method is performed. On the other hand, when the placement processing is performed according to the grid-based method,
Since each terminal is on a layout grid, it is common to perform high-speed wiring processing according to a grid-based method, and the combination of arrangement and wiring processing is limited to the above two conventional methods. ing.

【0024】また、前記従来の2つの方式では、以下の
ような最適でないレイアウト結果を招く場合もある。以
下、具体例に即して説明する。
In the above two conventional methods, the following non-optimal layout results may be caused. Hereinafter, a description will be given according to a specific example.

【0025】まず、グリッドフリー方式が問題となる場
合について説明する。
First, a case where the grid-free system becomes a problem will be described.

【0026】図8に示すように、P側端子列とN側端子
列との間隔が狭く設定されている場合には、グリッドフ
リー方式に従って端子間隔を設計基準を満たすような最
小値に決めて端子を配置してしまうと、例えば、端子4
1と端子42との間の第1メタル層配線46について、
第1メタル層配線46と拡散コンタクト43との間の設
計基準違反が発生し、かつそれを回避できない場合、す
なわち第1メタル層配線46の折り曲げ位置を変え拡散
コンタクト44の近傍で折り曲げようとしてもこれら2
つの間の設計基準によってそれが不可能な場合が起こり
得る。
As shown in FIG. 8, when the interval between the P-side terminal row and the N-side terminal row is set to be small, the terminal interval is determined to be a minimum value that satisfies the design standard according to the grid-free method. If the terminals are arranged, for example, the terminal 4
1 and the first metal layer wiring 46 between the terminal 42
If a design standard violation between the first metal layer wiring 46 and the diffusion contact 43 occurs and cannot be avoided, that is, if the bending position of the first metal layer wiring 46 is changed and an attempt is made to bend near the diffusion contact 44. These two
There may be cases where this is not possible due to design criteria between the two.

【0027】設計基準違反を回避できない場合には人手
による修正を余儀なくされ、修正のための工数が膨大に
なる。また、設計基準違反を回避するために、例えば拡
散コンタクト43を図上で左方向に移動させることも考
えられるが、結果として拡散層領域45の面積が増大
し、レイアウト全体の面積は変わらないものの回路の遅
延量が増大するという結果を招く。
If the violation of the design standard cannot be avoided, manual correction is inevitable, and the number of steps for the correction becomes enormous. In order to avoid the violation of the design standard, for example, the diffusion contact 43 may be moved to the left in the drawing. However, as a result, the area of the diffusion layer region 45 increases, and the area of the entire layout does not change. The result is that the amount of delay in the circuit increases.

【0028】このような細かな設計基準上の問題を解決
するためには、配置処理の時点で端子に接続される配線
の層や経路を正確に予想する必要があるが、グリッドフ
リー方式ではその原理上、端子位置のばらつきが大きい
ため、正確な予想を行うことが非常に困難で、事実上不
可能といえる。
In order to solve such a problem in the fine design standard, it is necessary to accurately predict the wiring layers and routes connected to the terminals at the time of the placement process. In principle, since the terminal positions vary widely, it is very difficult to make an accurate prediction, which is practically impossible.

【0029】次に、グリッドベース方式が問題となる場
合について説明する。
Next, a case where the grid-based method becomes a problem will be described.

【0030】図10に示すように、グリッドベース配置
処理を行うと、端子がレイアウト格子上に乗るためにN
側の中央部の拡散層領域が広がり、配線処理時にその部
分を第1メタル層配線51が通ってしまうことがある。
このような配線があると、配線処理後にレイアウト圧縮
を施しても拡散層領域の面積を小さくすることができ
ず、前記グリッドフリー方式が問題となる場合と同様
に、遅延量を増大させる結果を招いてしまう。
As shown in FIG. 10, when the grid-based arrangement processing is performed, since the terminals are on the layout grid, N
In some cases, the diffusion layer region in the central part on the side is widened, and the first metal layer wiring 51 may pass through that part during wiring processing.
With such wiring, even if layout compression is performed after the wiring processing, the area of the diffusion layer region cannot be reduced, and the result of increasing the delay amount is the same as in the case where the grid-free method is problematic. I will invite you.

【0031】このことは、配置処理がレイアウト格子を
基準として行われ、配線処理時の端子間隔が、正確な
値、すなわちレイアウト圧縮処理後の最終レイアウトに
おける端子間隔から逸脱してしまうことに起因して発生
するが、正確な端子位置に基づいて配置及び配線処理を
行うとグリッドフリー方式となってしまい、図8を用い
て例示した場合と同種類の問題が発生することになる。
This is because the arrangement processing is performed based on the layout grid, and the terminal spacing during the wiring processing deviates from an accurate value, that is, the terminal spacing in the final layout after the layout compression processing. However, if the placement and wiring processing is performed based on the accurate terminal positions, the grid-free system is used, and the same kind of problem as in the case illustrated with reference to FIG. 8 occurs.

【0032】なお、以上説明した従来の2つの方式の問
題点を解決するために、例えば以下のような方法も提案
されている。
In order to solve the problems of the two conventional systems described above, for example, the following method has been proposed.

【0033】一つの方法は、特開昭60−106145
号公報(以下「第1の公報」という)に記載されている
グリットフリー方式による配線方法である。この方法
は、配置方式がグリッドフリー方式、グリッドベース方
式のいずれであっても適用可能であるが、適用範囲がチ
ャネル配線に限定されるだけでなく、次に述べるような
欠点を持つため、高集積度かつ遅延量最小化を目的とす
るセル内のレイアウト作成においては有効な解を得るこ
とができない。
One method is disclosed in JP-A-60-106145.
This is a wiring method using a grit-free method described in Japanese Patent Application Publication (hereinafter referred to as “first publication”). This method can be applied regardless of whether the arrangement method is a grid-free method or a grid-based method. However, not only is the applicable range limited to channel wiring, but it has the following disadvantages. An effective solution cannot be obtained in creating a layout in a cell for the purpose of integration degree and minimizing delay.

【0034】前記第1の公報に記載された配線方法の第
1の欠点は、グリッドフリー方式に従って配置処理を行
った場合に、配線処理及びそれ以降の処理において端子
位置が固定となるため、図8を用いて例示した場合と同
様に配置処理時の端子位置の悪さが最終解に影響を与
え、配線処理では如何ともし難く解決はできないことで
ある。
The first disadvantage of the wiring method described in the first publication is that, when the layout processing is performed according to the grid-free method, the terminal positions are fixed in the wiring processing and the subsequent processing. As in the case of the example shown in FIG. 8, the poor terminal position during the placement processing affects the final solution, and the wiring processing makes it difficult to solve the problem.

【0035】また、第2の欠点は、グリッドベース方式
に従って配置処理を行った場合に、必然的にレイアウト
圧縮処理を伴うが、配線処理の時点で高密度な配線をし
てしまうと、レイアウト圧縮処理時にトランジスタ素子
等の配線図形以外の部分が圧縮できなくなる可能性が高
いということである。前記第1の公報に記載された配線
方法では、レイアウト圧縮処理が後続することを念頭に
おいていない。
A second drawback is that layout processing is inevitably performed when the layout processing is performed in accordance with the grid-based method. However, if high-density wiring is performed at the time of wiring processing, layout compression processing is performed. This means that there is a high possibility that parts other than the wiring figure such as the transistor element cannot be compressed during the processing. In the wiring method described in the first publication, it is not intended that the layout compression processing follows.

【0036】もう一つの方法は、特開昭63−1813
49号公報(以下「第2の公報」という)に記載されて
いるように、配置処理と配線処理との間でレイアウト圧
縮処理を施し、近接させて配置させたいセルを不必要に
離してしまうことがないような最終レイアウトを得られ
るようにするものである。この方法は、配置処理の結果
に不必要な空き領域があると、配線処理時にその部分を
配線が通過してしまい、配置処理時には空き領域であっ
たにも拘らず、配置処理後のレイアウト圧縮処理時に圧
縮できなくなるという欠点を解消しようとしたものであ
る。
Another method is disclosed in JP-A-63-1813.
As described in Japanese Patent Publication No. 49 (hereinafter, referred to as “second publication”), layout compression processing is performed between the placement processing and the wiring processing, and cells to be placed close to each other are unnecessarily separated. It is intended to obtain a final layout that does not have any. According to this method, if there is an unnecessary empty area as a result of the arrangement processing, the wiring passes through that part during the wiring processing, and the layout compression after the arrangement processing is performed despite the empty area at the time of the arrangement processing. It is intended to eliminate the disadvantage that compression cannot be performed during processing.

【0037】しかしながら、この方法では、配線処理前
のレイアウト圧縮処理により配置が固定され、配線処理
はその固定された配置の下で行われなければならないと
いう欠点がある。すなわち、配線領域が固定であるため
に、全ての結線要求を実現できる保証がなく、未配線と
して残ってしまう可能性がある。100%の配線率を達
成するためには、配置を固定する時点で配線領域の大き
さを正確かつ最小限に見積る必要があるが、前記第2の
公報にはそのような方法は記載されていない。
However, this method has a drawback that the layout is fixed by the layout compression processing before the wiring processing, and the wiring processing must be performed under the fixed layout. That is, since the wiring area is fixed, there is no guarantee that all the connection requests can be realized, and there is a possibility that the wiring area is left as unwired. In order to achieve a wiring ratio of 100%, it is necessary to accurately and minimally estimate the size of the wiring area at the time of fixing the arrangement. Such a method is described in the second publication. Absent.

【0038】以上説明してきたように、従来のグリッド
フリー方式あるいはグリッドベース方式のみに基づいた
レイアウト設計方法では、集積度、処理時間、最終レイ
アウトの最適性という観点から見ると必ずしも最良とは
言えず、また現在までに提案されてきた方法でもこれら
の従来のグリッドフリー方式あるいはグリッドベース方
式の問題点を完全に解決することはできない。
As described above, the conventional layout design method based only on the grid-free method or the grid-based method is not always the best in terms of the degree of integration, the processing time, and the optimalness of the final layout. Also, the methods proposed so far cannot completely solve the problems of these conventional grid-free systems or grid-based systems.

【0039】従って、本発明は、前記問題点に鑑みてな
されたものであり、グリッドフリー方式を用いた場合に
生じる配置位置決定の困難さ、及びグリッドベース方式
のみを用いた場合に生じる通過配線可否決定の困難さを
共に解決し、高集積度かつ遅延量が小さいレイアウトを
作成することができる半導体装置のレイアウト設計方法
及びその装置を提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is difficult to determine an arrangement position that occurs when a grid-free method is used, and a passing wiring that occurs when only a grid-based method is used. It is an object of the present invention to provide a layout design method of a semiconductor device and a device which can solve the difficulty of determining whether the layout is possible and can create a layout having a high degree of integration and a small amount of delay.

【0040】[0040]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、回路内の素子に対して該素子を構成する
各図形間の最小離反距離基準に基づいてグリッドフリー
配置処理を行い、該グリッドフリー配置処理で求められ
た配置に対して各端子を所定間隔の格子上に乗せ換える
グリッドベース変換処理を行うと共に、前記グリットフ
リー配置処理で求められた配置位置から前記グリッドベ
ース変換処理後の配線処理時の制約を抽出し、該抽出さ
れた配線処理時の制約に基づいて配線及びコンタクトを
所定の格子上に置いてグリッドベース配線処理を行った
後、該グリッドベース配線処理で求められたレイアウト
を各図形間の最小離反距離基準に基づいて圧縮するよう
にしたことを特徴とする半導体装置のレイアウト設計方
法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a grid-free arrangement process for an element in a circuit based on a minimum separation distance between figures constituting the element. A grid-based conversion process is performed to replace each terminal on a grid at a predetermined interval with respect to the layout determined by the grid-free layout process, and the grid-based conversion process is performed based on the layout position determined by the grid-free layout process. After extracting the constraints at the time of the wiring processing, placing the wirings and contacts on a predetermined grid based on the extracted constraints at the time of the wiring processing, performing the grid-based wiring processing, and then calculating the grid-based wiring processing. A layout design method for a semiconductor device, characterized in that the layout is compressed based on a minimum separation distance between figures.

【0041】また、本発明は、回路内の素子を、該素子
を構成する各図形間の最小離反距離基準に基づいて配置
するグリッドフリー配置手段と、該グリッドフリー配置
手段が求めた配置に対して各端子を所定間隔の格子上に
乗せ換えるグリッドベース変換手段と、前記グリットフ
リー配置手段が求めた配置位置から前記グリッドベース
変換手段による変換後の配線時の制約を抽出する配線制
約抽出手段と、該配線制約抽出手段が抽出した前記配線
時の制約に基づいて配線及びコンタクトを所定の格子上
に置いて配線するグリッドベース配線手段と、該グリッ
ドベース配線手段が求めたレイアウトを各図形間の最小
離反距離基準に基づいて圧縮するレイアウト圧縮手段
と、を含むことを特徴とする半導体装置のレイアウト設
計装置を提供する。
Further, according to the present invention, there is provided a grid-free arranging means for arranging elements in a circuit based on a minimum separation distance standard between respective figures constituting the element, and an arrangement which is determined by the grid-free arranging means. Grid-based conversion means for switching each terminal on a grid at a predetermined interval, and wiring restriction extraction means for extracting a restriction at the time of wiring after conversion by the grid-based conversion means from an arrangement position determined by the grid-free arrangement means. A grid-based wiring means for laying out wiring and contacts on a predetermined grid based on the wiring restriction extracted by the wiring restriction extracting means, and a layout obtained by the grid-based wiring means between each figure. And a layout compressing means for compressing based on a minimum separation distance criterion.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0043】[0043]

【実施形態1】図1は、本発明の一実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計方法及びその装置を説明するた
めのブロック図である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a block diagram for explaining a layout design method of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention and the device.

【0044】図1を参照すると、本実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計装置は、グリッドフリー配置手
段1と、グリッドベース変換手段2と、端子配列記憶手
段3と、配線制約抽出手段4と、配線禁止情報記憶手段
5と、グリッドベース配線手段6と、レイアウト圧縮手
段7と、を主要な構成として含む。
Referring to FIG. 1, a layout design apparatus for a semiconductor device according to the present embodiment includes a grid-free arrangement unit 1, a grid base conversion unit 2, a terminal array storage unit 3, a wiring constraint extraction unit 4, A wiring prohibition information storage unit 5, a grid-based wiring unit 6, and a layout compression unit 7 are included as main components.

【0045】これらの構成を含む本実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計装置を用いてレイアウト設計を
行う際には、まず、グリッドフリー配置手段1がグリッ
ドフリー方式に従って正確な端子の配置位置(以下「端
子位置」という)を求めた後、グリッドベース変換手段
2が求めた端子位置をグリッドベースモデルに変換する
と共に、配線制約抽出手段4がグリッドベースモデルに
変換する前の端子位置から配線処理時における制約条件
を抽出する。なお、求められた端子位置、抽出された制
約条件はそれぞれ端子配列記憶手段3、配線禁止情報記
憶手段5に格納される。
When a layout is designed using the semiconductor device layout designing apparatus according to the present embodiment including these components, first, the grid-free arranging means 1 uses the grid-free method to set the correct terminal arranging position (hereinafter referred to as the "free"). After calculating the “terminal position”, the grid-based conversion means 2 converts the determined terminal position into a grid-based model, and the wiring constraint extraction means 4 performs wiring processing from the terminal position before conversion into the grid-based model. Is extracted. The obtained terminal positions and the extracted constraints are stored in the terminal array storage unit 3 and the wiring prohibition information storage unit 5, respectively.

【0046】そして、抽出された制約条件の下で、グリ
ッドベース配線手段6がグリッドベース方式に従った配
線処理を行い、最終的に、レイアウト圧縮手段7がレイ
アウト圧縮処理を行う。
Then, under the extracted constraints, the grid-based wiring means 6 performs wiring processing according to the grid-based method, and finally, the layout compression means 7 performs layout compression processing.

【0047】以下、本実施形態に係る半導体装置のレイ
アウト設計装置の各構成についてさらに詳細に説明す
る。
Hereinafter, each configuration of the layout design apparatus of the semiconductor device according to the present embodiment will be described in more detail.

【0048】グリッドフリー配置手段1は、従来のグリ
ッドフリー方式に従った配置処理を行うものであり、各
端子の正確な位置(座標)は、例えばグリッドベース変
換手段による変換の際に端子配列記憶手段3に格納され
る。
The grid-free arranging means 1 performs an arranging process in accordance with a conventional grid-free method. The exact position (coordinates) of each terminal is stored in, for example, a terminal array at the time of conversion by the grid base converting means. It is stored in the means 3.

【0049】グリットベース変換手段2は、グリッドフ
リー配置手段1が求めた配置結果中の端子を全て予め定
められたレイアウト格子(「端子格子」ともいう)上に
乗せ換える処理を行うものである。
The grid base conversion means 2 performs a process of changing all the terminals in the layout result obtained by the grid-free layout means 1 on a predetermined layout grid (also referred to as a "terminal grid").

【0050】端子配列記憶手段3は、グリッドフリー配
置手段1が求めた正確な端子位置を格納するものであ
る。
The terminal arrangement storage means 3 stores the accurate terminal positions obtained by the grid-free arrangement means 1.

【0051】配線制約抽出手段4は、グリッドフリー配
置手段1が求めた正確な端子位置と、グリッドベース変
換手段2が求めた端子位置と、を比較して、後続する配
線処理時の制約条件を以下のようにして生成するもので
ある。
The wiring constraint extracting means 4 compares the accurate terminal position obtained by the grid-free arranging means 1 with the terminal position obtained by the grid base converting means 2 to determine a constraint condition for the subsequent wiring processing. It is generated as follows.

【0052】すなわち、正確な端子位置の下で、隣接す
る2つの端子間を配線が通過できるか否かを判断し、通
過できない端子間の領域を配線禁止領域として登録し、
グリッドベース配線手段6に引き渡す。なお、配線制約
抽出手段4が抽出するこのような制約条件を以下「配線
禁止制約」ということにする。
That is, it is determined whether or not a wire can pass between two adjacent terminals under an accurate terminal position, and an area between the terminals that cannot pass is registered as a wiring prohibited area.
Deliver to the grid base wiring means 6. Note that such a constraint condition extracted by the wiring constraint extraction unit 4 is hereinafter referred to as a “routing prohibition constraint”.

【0053】ここで、端子間を配線が通過できるか否か
は、端子間の座標値の差(相対値)で判定され、絶対値
自体には関与しないため、端子位置の微妙なズレには影
響されない。
Here, whether or not the wiring can pass between the terminals is determined by the difference (relative value) of the coordinate values between the terminals and does not affect the absolute value itself. Not affected.

【0054】配線禁止情報記憶手段5は、配線制約抽出
手段4が抽出した配線禁止制約を格納するものである。
The wiring prohibition information storage means 5 stores the wiring prohibition restrictions extracted by the wiring restriction extraction means 4.

【0055】グリッドベース配線手段6は、グリッドベ
ース変換手段2が求めた端子位置(全て端子格子上に乗
っている)と端子間の接続関係とに基づいて配線処理を
行うものである。配線処理は、グリッドベース方式に従
って行われ、かつ配線制約抽出手段4が抽出した配線禁
止制約を満足するような配線を行う。なお、従来から、
配線処理においては配線禁止領域を扱えるのが普通であ
るから、このような従来の手法を用いて配線禁止制約を
満たした配線処理を容易に行うことができる。
The grid base wiring means 6 performs wiring processing based on the terminal positions (all on the terminal grid) determined by the grid base conversion means 2 and the connection relation between the terminals. The wiring processing is performed according to a grid-based method, and performs wiring that satisfies the wiring prohibition restrictions extracted by the wiring restriction extraction means 4. In addition, conventionally,
In the wiring processing, it is common to handle the wiring prohibited area, so that wiring processing satisfying the wiring prohibited restriction can be easily performed by using such a conventional method.

【0056】レイアウト圧縮手段7は、グリッドベース
配線手段6が求めた配線結果に対して、各図形間の最小
離反距離基準を考慮してレイアウト圧縮を行うものであ
る。レイアウト圧縮の方法としては従来の各種の手法を
使用することができる(例えば、文献(山田博編、『V
LSIコンピュータのCAD』、産業図書、112〜1
17頁)参照)。一例としては、各図形を左にあるもの
から順に走査し、可能な限り左詰めにして置いていけ
ば、X方向に関して最小のレイアウトを得ることができ
る。なお、レイアウト圧縮手段7における圧縮処理で
は、配線制約抽出手段4が抽出した配線禁止制約を守る
必要はない。
The layout compressing means 7 performs layout compression on the wiring result obtained by the grid-based wiring means 6 in consideration of the minimum separation distance between figures. Various conventional methods can be used as a method of compressing the layout (for example, see the literature (edited by Hiroshi Yamada, “V
LSI Computer CAD ", Industrial Books, 112-1
17)). As an example, a minimum layout in the X direction can be obtained by scanning each figure in order from the one on the left and placing it as left-justified as much as possible. In the compression processing in the layout compressing means 7, it is not necessary to observe the wiring prohibition restrictions extracted by the wiring restriction extracting means 4.

【0057】端子の最終位置は、レイアウト圧縮手段7
を用いてレイアウト全体を見て決定されるため、図8に
示したような配置処理での端子位置の確定による問題は
発生しない。さらに、図10に示したような端子をレイ
アウト端子に乗せる際の端子間隔増大に起因する配線通
過も配線禁止制約を付加することによって抑えることが
できる。なお、レイアウト圧縮手段7は図形の相対位置
関係を変化させないため、配線経路が変わることはな
い。
The final position of the terminal is determined by the layout compression means 7.
Is determined by looking at the entire layout, so that no problem occurs due to the determination of the terminal position in the arrangement processing as shown in FIG. Furthermore, the wiring passage caused by the increase in the terminal interval when the terminal as shown in FIG. 10 is placed on the layout terminal can be suppressed by adding the wiring prohibition constraint. Since the layout compressing means 7 does not change the relative positional relationship between the figures, the wiring path does not change.

【0058】図2は、本発明の一実施形態に係る半導体
装置のレイアウト設計装置を用いて行われるレイアウト
設計例を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an example of a layout design performed using the layout design apparatus for a semiconductor device according to one embodiment of the present invention.

【0059】以下、図1及び図2を参照して、本実施形
態に係る半導体装置のレイアウト設計装置を用いてCM
OS構造の2入力NANDゲートのレイアウト設計を行
う場合の処理を説明する。なお、説明を簡略化するた
め、図8に示したレイアウト設計例では、上下に伸びる
電源配線を途中で切断し、電源バスを省略している。ま
た、以下の説明では、X方向を例にとって説明するが、
Y方向についても同様の処理を行うことができる。
Hereinafter, referring to FIG. 1 and FIG. 2, CM will be described by using the semiconductor device layout designing apparatus according to the present embodiment.
A process for designing a layout of a two-input NAND gate having an OS structure will be described. In order to simplify the explanation, in the layout design example shown in FIG. 8, the power supply wiring extending vertically is cut off in the middle, and the power supply bus is omitted. In the following description, the X direction will be described as an example.
Similar processing can be performed for the Y direction.

【0060】図2(a)に示すように、まず、グリッド
フリー配置手段1が、従来のグリッドフリー方式に従っ
た配置処理を行って拡散層端子10、ポリシリコン層端
子11等の端子位置を決定する。
As shown in FIG. 2A, first, the grid-free arranging means 1 performs an arranging process in accordance with a conventional grid-free method to determine the terminal positions of the diffusion layer terminal 10, the polysilicon layer terminal 11, and the like. decide.

【0061】次に、図2(b)に示すように、グリット
ベース変換手段2が、グリッドフリー配置手段1が求め
た配置結果中の端子をその相対位置関係を崩すことなく
予め定められた端子格子上に乗せ換えると共に、配線制
約抽出手段4が、グリッドベースモデルに変換する前の
端子位置から配線処理時における配線禁止制約を抽出す
る。
Next, as shown in FIG. 2 (b), the grid-based conversion means 2 replaces the terminals in the arrangement result obtained by the grid-free arrangement means 1 with predetermined terminals without destroying their relative positional relationships. In addition to switching to a grid, the wiring constraint extracting means 4 extracts a wiring prohibition constraint at the time of wiring processing from a terminal position before conversion into a grid base model.

【0062】図3は、グリッドベース変換手段2におけ
る処理の具体的な内容を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 3 is a flow chart for explaining the specific contents of the processing in the grid base conversion means 2.

【0063】図2及び図3を参照すると、グリッドベー
ス変換手段2は、まず、端子のX座標が昇順になるよう
に端子をソートし、その結果を端子配列Tに格納してお
く(ステップ301)。
Referring to FIGS. 2 and 3, the grid-based conversion means 2 first sorts the terminals so that the X coordinates of the terminals are in ascending order, and stores the result in the terminal array T (step 301). ).

【0064】続いて、端子配列TからX座標が最小であ
る1つの端子tを選択し(ステップ302)、その端子
tのX座標を変数Xに退避しておく(ステップ30
3)。
Subsequently, one terminal t having the smallest X coordinate is selected from the terminal array T (step 302), and the X coordinate of the terminal t is saved in a variable X (step 30).
3).

【0065】その後、端子tよりも右側にあり、かつ端
子tに最も近い端子格子に乗せ変える処理を行う。この
処理の結果求められた端子格子のX座標をX(t)とす
る(ステップ304)。
Thereafter, a process of changing the terminal grid to a terminal grid located on the right side of the terminal t and closest to the terminal t is performed. The X coordinate of the terminal grid obtained as a result of this processing is set to X (t) (step 304).

【0066】そして、端子格子のX座標(X(t))か
ら端子tの乗せ変え前のX座標(ステップ303で退避
しておいたX)を減算し、その結果を変数xに退避して
おく(ステップ305)。
Then, the X coordinate (X saved in step 303) before the transfer of the terminal t is subtracted from the X coordinate (X (t)) of the terminal grid, and the result is saved in a variable x. (Step 305).

【0067】ステップ305の処理が終了した後、端子
配列Tから現在の処理の対象となっている端子tを削除
し(ステップ306)、さらに端子配列T中にある各端
子に対してそのX座標をxだけ増加させる(ステップ3
07)。
After the processing of step 305 is completed, the terminal t which is the object of the current processing is deleted from the terminal array T (step 306), and the X coordinate of each terminal in the terminal array T is added. Is increased by x (step 3
07).

【0068】その後、端子配列Tに端子が残っているか
否かを判断し、端子配列T中の端子が空になるまで(ス
テップ308でYesの間)、ステップ302からステ
ップ307までの処理を繰り返し、端子配列T中の端子
が空になった場合(ステップ308でNoの場合)に、
グリッドベース変換手段2の処理を終了する。
Thereafter, it is determined whether or not there are any remaining terminals in the terminal array T, and the processing from step 302 to step 307 is repeated until the terminals in the terminal array T become empty (Yes in step 308). When the terminals in the terminal array T become empty (No in step 308),
The processing of the grid base conversion means 2 ends.

【0069】図4は、配線制約抽出手段4における処理
の具体的な内容を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the specific contents of the processing in the wiring constraint extraction means 4.

【0070】図2及び図4を参照すると、配線制約抽出
手段4は、まず、変数Sを“1”とした後(ステップ4
01)、Sが“1”の場合にはP側のポリシリコン端子
を集め、Sが“2”の場合にはN側のポリシリコン端子
を集める処理を行う(ステップ402)。
Referring to FIGS. 2 and 4, the wiring constraint extracting means 4 first sets the variable S to "1" (step 4).
01), if S is "1", a process of collecting P-side polysilicon terminals, and if S is "2", a process of collecting N-side polysilicon terminals is performed (step 402).

【0071】その後、集められたポリシリコン端子をそ
の端子のX座標でソートし、ソート結果をt(1)、t
(2)、…、t(n)とする(ステップ403)。ここ
で、t(i)は、グリッドフリー方式に従った配置処理
後の座標である。
Thereafter, the collected polysilicon terminals are sorted by the X coordinate of the terminal, and the sorted result is represented by t (1), t (1)
(2),..., T (n) (step 403). Here, t (i) is the coordinates after the placement processing according to the grid-free method.

【0072】そして、カウンタiを“2”とし(ステッ
プ404)、端子t(i−1)と端子t(i)との間を
配線が通過できるか否かを判断する(ステップ40
5)。
Then, the counter i is set to "2" (step 404), and it is determined whether or not the wiring can pass between the terminal t (i-1) and the terminal t (i) (step 40).
5).

【0073】ここで、端子t(i−1)と端子t(i)
との間を配線が通過できないと判断された場合(ステッ
プ405でNoの場合)には、端子t(i−1)と端子
t(i)との間を配線禁止領域として登録する(ステッ
プ406)。なお、端子t(i−1)と端子t(i)と
の間を配線が通過できると判断された場合(ステップ4
05でYesの場合)には、ステップ406の処理を行
うことなくステップ407の処理に進む。
Here, the terminal t (i-1) and the terminal t (i)
If it is determined that the wiring cannot pass between the terminal t (i-1) and the terminal t (i) as a wiring prohibited area (step 406). ). When it is determined that the wiring can pass between the terminal t (i-1) and the terminal t (i) (Step 4).
If “Yes” in step 05), the process proceeds to step 407 without performing step 406.

【0074】ステップ407では、カウンタiを1だけ
増加させ、カウンタiの値がnを越えるまで(ステップ
408でYesの間)、ステップ405からステップ4
07までの処理を繰り返す。
In step 407, the counter i is incremented by 1, and the steps 405 to 4 are performed until the value of the counter i exceeds n (while Yes in step 408).
The processing up to 07 is repeated.

【0075】一方、ステップ408でカウンタiの値が
nを越えたと判断された場合(ステップ408でNoの
場合)には、変数Sを1だけ増加し(ステップ40
9)、変数Sが“2”を越えていないこと(ステップ4
10でYesであること)を確認して、ステップ402
の処理に戻る。すなわち、P側のポリシリコン端子につ
いて配線禁止制約の抽出を行った後(S=“1”)、N
側のポリシリコン端子について配線禁止制約の抽出を行
う(S=“2”)。
On the other hand, if it is determined in step 408 that the value of the counter i has exceeded n (No in step 408), the variable S is increased by 1 (step 40).
9) that the variable S does not exceed "2" (step 4)
(Yes at 10)), and step 402
Return to the processing of. That is, after extracting the wiring prohibition constraint for the P-side polysilicon terminal (S = “1”), N
A wiring prohibition constraint is extracted for the polysilicon terminal on the side (S = “2”).

【0076】以上のようにして処理を進め、Sの値が
“2”を越えた場合(ステップ410でNoの場合)
に、配線制約抽出手段4の処理を終了する。
When the processing proceeds as described above and the value of S exceeds “2” (No in step 410)
Then, the processing of the wiring constraint extraction means 4 is completed.

【0077】その後、図2(c)に示すように、配線制
約抽出手段4が抽出した配線禁止制約に基づいてグリッ
ドベース配線手段6がグリッドベース方式に従った配線
処理を行う。
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the grid-based wiring means 6 performs wiring processing according to the grid-based method based on the wiring prohibition restrictions extracted by the wiring restriction extracting means 4.

【0078】そして、図2(d)に示すように、レイア
ウト圧縮手段7がレイアウト圧縮処理を行って最終的な
レイアウト結果を得る。
Then, as shown in FIG. 2D, the layout compression means 7 performs a layout compression process to obtain a final layout result.

【0079】[0079]

【実施形態2】次に、本発明の別の実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計方法及びその装置を説明する。
Embodiment 2 Next, a layout design method of a semiconductor device and an apparatus therefor according to another embodiment of the present invention will be described.

【0080】本実施形態に係る半導体装置のレイアウト
設計方法及びその装置の構成並びに処理の流れは、基本
的に前記第1の実施形態の場合と同様であるが、前記第
1の実施形態における配線制約抽出手段4が配線禁止制
約を抽出するのに代えて、本実施形態における配線制約
抽出手段4では、隣接する端子間においてコンタクトが
水平(横)方向に隣接配置できない場合に、隣接する端
子のそれぞれに接続する水平(横)方向配線をコンタク
トが縦方向に隣接配置できるような距離以上確保するた
めの制約(以下「配線離反制約」という)を抽出するよ
うにする。
The layout design method of the semiconductor device according to the present embodiment, the configuration of the device, and the processing flow are basically the same as those of the first embodiment. Instead of the restriction extraction means 4 extracting the wiring prohibition restriction, the wiring restriction extraction means 4 in the present embodiment, when the contacts cannot be arranged adjacently in the horizontal (lateral) direction between the adjacent terminals, Restrictions (hereinafter referred to as "wire separation restrictions") for securing the horizontal (horizontal) wirings connected to each other at a distance that allows the contacts to be arranged adjacently in the vertical direction are extracted.

【0081】図5は、本発明の別の実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計方法及びその装置が扱う配線離
反制約を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a layout design method of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention and a wiring separation constraint handled by the device.

【0082】図5(a)を参照すると、拡散コンタクト
30、31の位置関係が示すように、隣接する端子(t
(i−1)、t(i))間の間隔が、正確な端子位置の
下ではコンタクトが横方向に隣接して配置できない場合
には、その隣接する端子t(i−1)に接続する水平方
向配線と端子t(i)に接続する水平方向配線との間隔
を、図5(b)に示すように、コンタクトが縦方向に隣
接配置できるような距離以上確保するという配線離反制
約を生成して配線処理に引き渡す。
Referring to FIG. 5A, as shown by the positional relationship between the diffusion contacts 30 and 31, the adjacent terminals (t
If the distance between (i-1) and t (i)) cannot be arranged adjacently in the horizontal direction under the correct terminal position, the contact is connected to the adjacent terminal t (i-1). As shown in FIG. 5 (b), a wiring separation constraint is created in which the distance between the horizontal wiring and the horizontal wiring connected to the terminal t (i) is at least as long as the contacts can be arranged adjacently in the vertical direction. And hand it over to the wiring process.

【0083】図6は、本発明の別の実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計装置の配線制約抽出手段におけ
る処理の具体的な内容を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the specific contents of the processing in the wiring constraint extracting means of the layout design apparatus for a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【0084】図6に示すように、本実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計装置の配線制約抽出手段4は、
図4に示した配線禁止制約を抽出する処理と基本的に同
様の処理に従うが、図4に示したフローチャート中のス
テップ405及びステップ406の配線制約の付加に関
する処理に変更が加えられている。なお、以下の説明で
は、前記第1の実施形態の場合と同様にX方向を例にと
って説明するが、Y方向についても同様の処理を行うこ
とができる。
As shown in FIG. 6, the wiring constraint extracting means 4 of the semiconductor device layout designing apparatus according to the present embodiment comprises:
The process basically follows the same process as the process of extracting the wiring prohibition constraint shown in FIG. 4, but the process related to the addition of the routing constraint in steps 405 and 406 in the flowchart shown in FIG. 4 is changed. In the following description, the X direction will be described as an example as in the case of the first embodiment, but the same processing can be performed in the Y direction.

【0085】図6を参照すると、本実施形態に係る半導
体装置のレイアウト設計装置の配線制約抽出手段4は、
まず、変数Sを“1”とした後(ステップ601)、S
が“1”の場合にはP側のポリシリコン端子を集め、S
が“2”の場合にはN側のポリシリコン端子を集める処
理を行う(ステップ602)。
Referring to FIG. 6, the wiring constraint extracting means 4 of the semiconductor device layout designing apparatus according to the present embodiment
First, after setting the variable S to "1" (step 601), S
Is "1", the P-side polysilicon terminals are collected and S
Is "2", a process of collecting N-side polysilicon terminals is performed (step 602).

【0086】その後、集められたポリシリコン端子をそ
の端子のX座標でソートし、ソート結果をt(1)、t
(2)、…、t(n)とする(ステップ603)。ここ
で、t(i)は、グリッドフリー方式に従った配置処理
後の座標である。
Then, the collected polysilicon terminals are sorted by the X coordinate of the terminal, and the sorted result is represented by t (1), t (1)
(2),..., T (n) (step 603). Here, t (i) is the coordinates after the placement processing according to the grid-free method.

【0087】そして、カウンタiを“2”とし(ステッ
プ604)、端子t(i−1)と端子t(i)との間が
コンタクト間の最初距離基準以上であるか否かを判断す
る(ステップ605)。
Then, the counter i is set to "2" (step 604), and it is determined whether or not the distance between the terminal t (i-1) and the terminal t (i) is equal to or larger than the first distance reference between contacts (step 604). Step 605).

【0088】ここで、端子t(i−1)と端子t(i)
との間がコンタクト間の最初距離基準よりも小さい場合
(ステップ605でNoの場合)には、端子t(i−
1)に接続する横方向配線と、端子t(i)に接続する
横方向配線と、の間の縦方向距離をコンタクト間の最小
距離基準以上にするという配線離反制約を生成して登録
する(ステップ606)。なお、端子t(i−1)と端
子t(i)との間がコンタクト間の最初距離基準以上で
あると判断された場合(ステップ605でYesの場
合)には、ステップ606の処理を行うことなくステッ
プ607の処理に進む。
Here, the terminal t (i-1) and the terminal t (i)
Is smaller than the initial distance reference between the contacts (No in step 605), the terminal t (i−
A wiring separation constraint is generated and registered in which the vertical distance between the horizontal wiring connected to 1) and the horizontal wiring connected to the terminal t (i) is equal to or more than the minimum distance reference between contacts ( Step 606). If it is determined that the distance between the terminal t (i-1) and the terminal t (i) is equal to or greater than the first distance reference between the contacts (Yes in Step 605), the processing in Step 606 is performed. The process proceeds to step 607 without any processing.

【0089】ステップ607では、カウンタiを1だけ
増加させ、カウンタiの値がnを越えるまで(ステップ
608でYesの間)、ステップ605からステップ6
07までの処理を繰り返す。
In step 607, the counter i is incremented by 1 until the value of the counter i exceeds n (while Yes in step 608).
The processing up to 07 is repeated.

【0090】一方、ステップ608でカウンタiの値が
nを越えたと判断された場合(ステップ608でNoの
場合)には、変数Sを1だけ増加し(ステップ60
9)、変数Sが“2”を越えていないこと(ステップ6
10でYesであること)を確認して、ステップ602
の処理に戻る。すなわち、P側のポリシリコン端子につ
いて配線離反制約の抽出を行った後(S=“1”)、N
側のポリシリコン端子について配線離反制約の抽出を行
う(S=“2”)。
On the other hand, if it is determined in step 608 that the value of the counter i has exceeded n (No in step 608), the variable S is increased by 1 (step 60).
9) that the variable S does not exceed "2" (step 6)
Step 10 is Yes), and
Return to the processing of. That is, after extracting the wiring separation constraint for the P-side polysilicon terminal (S = “1”), N
The wiring separation constraint is extracted for the polysilicon terminal on the side (S = “2”).

【0091】以上のようにして処理を進め、Sの値が
“2”を越えた場合(ステップ610でNoの場合)
に、配線制約抽出手段4の処理を終了する。
When the processing proceeds as described above and the value of S exceeds “2” (No in step 610)
Then, the processing of the wiring constraint extraction means 4 is completed.

【0092】その後、このような配置処理後に、グリッ
ドベース配線手段6は、前記第1の実施形態のような配
線禁止制約ではなく配線離反制約を満たすような配線処
理を行う。配線離反制約も従来の手法で扱うことが可能
であり、また配線禁止制約と同様に配線離反制約も端子
位置の差にのみ依存し、絶対座標自体には影響されな
い。
Thereafter, after such arrangement processing, the grid base wiring means 6 performs wiring processing that satisfies not the wiring prohibition restriction as in the first embodiment but the wiring separation restriction. The wiring separation constraint can be handled by the conventional method, and similarly to the wiring prohibition restriction, the wiring separation restriction depends only on the difference between the terminal positions and is not affected by the absolute coordinates itself.

【0093】なお、前記第1の実施形態と本実施形態と
を組み合わせて配線禁止制約と配線離反制約の両方を扱
うようにすることも可能であり、この場合には、どちら
か一方の制約のみを用いる場合に比べてレイアウト圧縮
率の向上が期待できる。
It is also possible to combine the first embodiment and this embodiment to handle both the wiring prohibition constraint and the wiring separation constraint. In this case, only one of the constraints is used. Can be expected to improve the layout compression ratio as compared with the case of using.

【0094】以上、本発明の実施の形態をいくつか説明
してきたが、本発明はこのような実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の原理に準ずる各種の実施の形
態を含む。
[0094] Although some embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such embodiments, and includes various embodiments conforming to the principles of the present invention.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の半導体装
置のレイアウト設計方法及びその装置によれば、グリッ
ドフリー方式に従って配置処理を行った後、各端子の正
確な位置を記憶し、その後グリッドベースモデルに変換
すると共に、配線処理時の制約を抽出し、その抽出され
た配線処理時の制約に基づいてグリッドベース方式に従
って配線処理を行うことにより、グリッドフリー方式の
みを用いた場合に生じる効果的な配置位置決定の困難
さ、及びグリッドベース方式のみを用いた場合に生じる
通過配線可否決定の困難さを共に解決し、高集積度で、
かつ遅延量が小さいレイアウトを作成することができ
る。
As described above, according to the semiconductor device layout design method and apparatus of the present invention, after the placement processing is performed in accordance with the grid-free method, the exact position of each terminal is stored, and then the grid is stored. By converting to the base model, extracting the restrictions at the time of wiring processing, and performing wiring processing according to the grid-based method based on the extracted restrictions at the time of wiring processing, the effect that occurs when only the grid-free method is used High-density, it is possible to solve both the difficulties in determining the optimal arrangement position and the difficulty in determining whether or not to pass through the wiring that occurs when only the grid-based method is used.
In addition, a layout with a small delay amount can be created.

【0096】また、本発明の半導体装置のレイアウト設
計方法及びその装置によれば、グリッドベース変換処理
及び配線制約抽出処理に要する時間はきわめて小さく、
また配置処理ではグリッドフリー方式、配線処理ではグ
リッドベース方式をそれぞれ採用するため、全体として
の処理時間は最悪でも従来法と同じ程度に抑えることが
できる。
According to the semiconductor device layout design method and apparatus of the present invention, the time required for the grid-based conversion processing and the wiring restriction extraction processing is extremely short.
In addition, since a grid-free method is used for the placement processing and a grid-based method is used for the wiring processing, the processing time as a whole can be suppressed to the same level as the conventional method at worst.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る半導体装置のレイア
ウト設計方法及びその装置を説明するためのブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a layout design method and a device thereof according to an embodiment of the present invention;

【図2】本発明の一実施形態に係る半導体装置のレイア
ウト設計装置を用いて行われるレイアウト設計例を説明
するための図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a layout design performed using the layout design apparatus for a semiconductor device according to one embodiment of the present invention;

【図3】図1に示したグリッドベース変換手段2におけ
る処理の具体的な内容を説明するためのフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart for explaining specific contents of processing in a grid-based conversion unit 2 shown in FIG. 1;

【図4】図1に示した配線制約抽出手段4における処理
の具体的な内容を説明するためのフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart for explaining specific contents of processing in a wiring constraint extraction unit 4 shown in FIG. 1;

【図5】本発明の別の実施形態に係る半導体装置のレイ
アウト設計方法及びその装置が扱う配線離反制約を説明
するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a layout design method of a semiconductor device according to another embodiment of the present invention and a wiring separation constraint handled by the device.

【図6】本発明の別の実施形態に係る半導体装置のレイ
アウト設計装置の配線制約抽出手段における処理の具体
的な内容を説明するためのフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining specific contents of processing in a wiring constraint extraction unit of a layout design apparatus for a semiconductor device according to another embodiment of the present invention.

【図7】従来のグリッドフリー方式によるレイアウト設
計の処理の流れを説明するための概略フロー図である。
FIG. 7 is a schematic flowchart for explaining a flow of a layout design process using a conventional grid-free method.

【図8】従来のグリッドフリー方式によるレイアウト設
計例を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a layout design using a conventional grid-free method.

【図9】従来のグリッドベース方式によるレイアウト設
計の処理の流れを説明するための概略フロー図である。
FIG. 9 is a schematic flowchart for explaining the flow of a layout design process using a conventional grid-based method.

【図10】従来のグリッドベース方式によるレイアウト
設計例を説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a layout design using a conventional grid-based method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 グリッドフリー配置手段 2 グリッドベース変換手段 3 端子配列記憶手段 4 配線制約抽出手段 5 配線禁止情報記憶手段 6 グリッドベース配線手段 7 レイアウト圧縮手段 10 拡散層端子 11 ポリシリコン層端子 12 第1メタル層配線 13 拡散コンタクト 14 拡散層領域 15 ポリシリコン層配線 20 拡散層端子格子 21 ポリシリコン層端子格子 30、31 拡散コンタクト 41、42 端子 43、44 拡散コンタクト 45 拡散層領域 46 第1メタル層配線 51 第1メタル層配線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Grid-free arrangement means 2 Grid base conversion means 3 Terminal arrangement storage means 4 Wiring constraint extraction means 5 Wiring prohibition information storage means 6 Grid base wiring means 7 Layout compression means 10 Diffusion layer terminal 11 Polysilicon layer terminal 12 First metal layer wiring Reference Signs List 13 diffusion contact 14 diffusion layer region 15 polysilicon layer wiring 20 diffusion layer terminal lattice 21 polysilicon layer terminal lattice 30, 31 diffusion contact 41, 42 terminal 43, 44 diffusion contact 45 diffusion layer region 46 first metal layer wiring 51 first Metal layer wiring

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回路内の素子に対して該素子を構成する各
図形間の最小離反距離基準に基づいてグリッドフリー配
置処理を行い、 該グリッドフリー配置処理で求められた配置に対して各
端子を所定間隔の格子上に乗せ換えるグリッドベース変
換処理を行うと共に、前記グリットフリー配置処理で求
められた配置位置から前記グリッドベース変換処理後の
配線処理時の制約を抽出し、 該抽出された配線処理時の制約に基づいて配線及びコン
タクトを所定の格子上に置いてグリッドベース配線処理
を行った後、 該グリッドベース配線処理で求められたレイアウトを各
図形間の最小離反距離基準に基づいて圧縮するようにし
たことを特徴とする半導体装置のレイアウト設計方法。
1. A grid-free layout process is performed for an element in a circuit based on a minimum separation distance reference between figures constituting the element, and each terminal is determined for the layout obtained by the grid-free layout processing. Is performed on a grid at a predetermined interval, and a constraint at the time of wiring processing after the grid-based conversion processing is extracted from the arrangement position obtained by the grid-free arrangement processing. After arranging wiring and contacts on a predetermined grid based on processing constraints and performing grid-based wiring processing, the layout determined by the grid-based wiring processing is compressed based on the minimum separation distance between figures. A layout design method for a semiconductor device.
【請求項2】前記配線処理時の制約が、配線が通過でき
ない隣接する端子間の配線禁止領域についての制約であ
ることを特徴とする請求項1記載の半導体装置のレイア
ウト設計方法。
2. The layout design method for a semiconductor device according to claim 1, wherein the restriction at the time of wiring processing is a restriction on a wiring prohibited area between adjacent terminals through which wiring cannot pass.
【請求項3】前記配線処理時の制約が、隣接する端子間
においてコンタクトが所定の横方向に隣接配置できない
場合に、前記隣接する端子のそれぞれに接続する横方向
配線の間隔をコンタクトが所定の縦方向に隣接配置でき
る距離以上確保するための制約であることを特徴とする
請求項1記載の半導体装置のレイアウト設計方法。
3. When the contacts cannot be arranged adjacent to each other in a predetermined lateral direction between the adjacent terminals, the distance between the horizontal wires connected to each of the adjacent terminals is determined by the contact. 2. The layout design method for a semiconductor device according to claim 1, wherein the constraint is to secure a distance equal to or longer than a distance that can be adjacently arranged in the vertical direction.
【請求項4】回路内の素子を、該素子を構成する各図形
間の最小離反距離基準に基づいて配置するグリッドフリ
ー配置手段と、 該グリッドフリー配置手段が求めた配置に対して各端子
を所定間隔の格子上に乗せ換えるグリッドベース変換手
段と、 前記グリットフリー配置手段が求めた配置位置から前記
グリッドベース変換手段による変換後の配線時の制約を
抽出する配線制約抽出手段と、 該配線制約抽出手段が抽出した前記配線時の制約に基づ
いて配線及びコンタクトを所定の格子上に置いて配線す
るグリッドベース配線手段と、 該グリッドベース配線手段が求めたレイアウトを各図形
間の最小離反距離基準に基づいて圧縮するレイアウト圧
縮手段と、 を含むことを特徴とする半導体装置のレイアウト設計装
置。
4. Grid-free arranging means for arranging elements in a circuit based on a minimum separation distance criterion between figures constituting the element; and terminals for the arrangement determined by the grid-free arranging means. Grid-based conversion means for changing over to a grid at a predetermined interval; wiring-constraint extraction means for extracting a restriction at the time of conversion after conversion by the grid-based conversion means from an arrangement position obtained by the grid-free arrangement means; Grid-based wiring means for laying out wiring and contacts on a predetermined grid based on the restriction at the time of the wiring extracted by the extracting means; and determining the layout determined by the grid-based wiring means as a minimum separation distance between figures. And a layout compressing means for compressing the layout based on the following.
【請求項5】前記グリッドベース変換手段が、前記各端
子の相対的な位置関係を保ちながら前記各端子を所定間
隔の格子上に乗せ換えることを特徴する請求項4記載の
半導体装置のレイアウト設計装置。
5. The layout design of a semiconductor device according to claim 4, wherein said grid-based conversion means replaces each terminal on a grid at a predetermined interval while maintaining a relative positional relationship between said terminals. apparatus.
【請求項6】前記配線制約抽出手段が、前記グリットフ
リー配置手段が求めた配置位置から、配線が通過できな
い隣接する端子間の配線禁止領域についての制約を抽出
することを特徴とする請求項4又は5記載の半導体装置
のレイアウト設計装置。
6. The wiring restriction extracting means extracts a restriction on a wiring prohibition region between adjacent terminals through which wiring cannot pass, from the arrangement position determined by the grid-free arranging means. Or a layout design apparatus for a semiconductor device according to 5.
【請求項7】前記配線制約抽出手段が、前記グリッドフ
リー配置手段が求めた配置位置から、隣接する端子間に
おいてコンタクトが所定の横方向に隣接配置できない場
合に、前記隣接する端子のそれぞれに接続する横方向配
線の間隔をコンタクトが所定の縦方向に隣接配置できる
距離以上確保するための制約を抽出することを特徴とす
る請求項4又は5記載の半導体装置のレイアウト設計装
置。
7. The wiring restriction extracting means connects to each of the adjacent terminals when a contact cannot be arranged in a predetermined lateral direction between adjacent terminals from the arrangement position obtained by the grid-free arranging means. 6. The layout design apparatus for a semiconductor device according to claim 4, wherein a constraint for securing a distance between the horizontal wirings to be equal to or longer than a distance at which the contacts can be arranged adjacent to each other in a predetermined vertical direction is extracted.
JP7326178A 1995-10-30 1995-10-30 Semiconductor device layout design method and apparatus Expired - Fee Related JP2773719B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7326178A JP2773719B2 (en) 1995-10-30 1995-10-30 Semiconductor device layout design method and apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7326178A JP2773719B2 (en) 1995-10-30 1995-10-30 Semiconductor device layout design method and apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09129740A JPH09129740A (en) 1997-05-16
JP2773719B2 true JP2773719B2 (en) 1998-07-09

Family

ID=18184919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7326178A Expired - Fee Related JP2773719B2 (en) 1995-10-30 1995-10-30 Semiconductor device layout design method and apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2773719B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102884617B (en) * 2010-10-21 2015-01-07 松下电器产业株式会社 Semiconductor device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH09129740A (en) 1997-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2746762B2 (en) Layout method of semiconductor integrated circuit
Weste Virtual grid symbolic layout
US4613941A (en) Routing method in computer aided customization of a two level automated universal array
JP3453535B2 (en) Wiring route search method in automatic wiring design and recording medium storing wiring route search program
JP4474404B2 (en) Packing-based macro placement method and semiconductor chip using the same
US5877091A (en) Multilayer routing method and structure for semiconductor integrated circuit
JP3001403B2 (en) Logic circuit layout method
US6951007B2 (en) Wire layout design apparatus and method for integrated circuits
US6865727B2 (en) Method for calculating the capacity of a layout of an integrated circuit with the aid of a computer, and application of the method to integrated circuit fabrication
US4975854A (en) Method of improving a placement in layout design
JP2773719B2 (en) Semiconductor device layout design method and apparatus
US5532501A (en) Semiconductor device having wiring take-out cells
US6567954B1 (en) Placement and routing method in two dimensions in one plane for semiconductor integrated circuit
US8250512B2 (en) Apparatus for preventing congestive placement and associated method
US6523160B2 (en) Method for dividing a terminal in automatic interconnect routing processing, a computer program for implementing same, and an automatic interconnect routing processor using the method
Venkataraman et al. Determination of yield bounds prior to routing
US20020066066A1 (en) Pin placement method for integrated circuits
JP3570883B2 (en) Semiconductor integrated circuit wiring method
US20030135837A1 (en) Method and apparatus for automatic arrangement and wiring for a semiconductor integrated circuit design and wiring program therefor
JP2639313B2 (en) Integrated circuit placement apparatus and method
JP3068492B2 (en) Automatic placement and routing method
JPS62285184A (en) Lsi design method
JP2917604B2 (en) Layout design method for semiconductor integrated circuit
CN116305355A (en) Photovoltaic module arrangement method and device and photovoltaic system
JP2002342401A (en) Automatic wiring device for semiconductor integrated circuit, its wiring method and computer program

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19980324

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees