JP3117908B2

JP3117908B2 - ガードリング設計装置

Info

Publication number: JP3117908B2
Application number: JP08066930A
Authority: JP
Inventors: 和彦依田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1996-03-22
Filing date: 1996-03-22
Publication date: 2000-12-18
Anticipated expiration: 2016-03-22
Also published as: JPH09260497A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路に
おいて、不必要なキャリアを吸収するために設けられる
ガードリングを配置するガードリング設計装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年において、半導体集積回路の集積度
は、益々向上している。また、アナログ回路とデジタル
回路とが混在した回路が増加しており、両回路を同一基
板上に作成した半導体集積回路も広く作成されている。
したがって、各回路ブロックで不必要なキャリアが発生
した場合、他の回路ブロックへ影響を与える虞れが増大
している。

【０００３】この問題を解決するために、例えば、特開
平１−１０３８５９号公報では、大きなサイズのトラン
ジスタで構成された回路ブロックや、ノイズにより誤動
作するアナログの回路ブロックについて、当該回路ブロ
ックの全周を囲むようにガードリングを配した半導体集
積回路が開示されている。このガードリングは、拡散層
と、該拡散層と電源電圧とを結ぶメタル配線とによって
形成されており、不必要なキャリアを吸収できる。これ
により、該キャリアにより引き起こされる誤動作やラッ
チアップを防止することができる。

【０００４】一方、例えば、半導体集積回路などの基盤
上に電子回路を設計する際、従来より、ＣＡＤ（ Compu
ter-Aided Design）システムが広く使用されている。上
記ＣＡＤシステムでは、電子回路を、再利用が可能な複
数の細かな部分（セル）に分けて管理しており、これま
で作成した電子回路にて使用したセルを、他の電気回路
に流用することによって、電子回路設計時の生産性の向
上を図っている。また、上記ＣＡＤシステムでは、例え
ば、ディスプレイなどに、各セルや配線を表示して、対
話的かつ容易に、各セルや配線の修正を行うことができ
る。

【０００５】上記従来のＣＡＤシステムでは、ガードリ
ングを作成する場合、以下のように手作業にてガードリ
ングを作成している。すなわち、レイアウトの最初の段
階から、ガードリングについて考慮し、ガードリングを
必要とする回路ブロックの周囲にチップを配さない領域
を用意しておく。チップの配置が終了し、メタル配線が
配された段階で、上記回路ブロックを囲むように、マニ
ュアルのレイアウトツールを用いて、ガードリングを作
成する。当該ガードリングを作成する位置は、使用者が
経験によって判断している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ように、マニュアルのレイアウトツールを用いてガード
リングを作成する場合、セルや配線の配置が複雑になる
に従って、ガードリング作成時の手間や所要時間が増加
し、配線ミスが極めて増加するという問題を生じてい
る。

【０００７】すなわち、ガードリングは、メタル配線と
拡散層とから形成されているため、ガードリングのメタ
ル配線と他のメタル配線とが交差した場合、交差点にて
短絡する。したがって、ガードリングを配置する場合、
他のメタル配線のレイアウトを考慮して、両者の交差点
では、ガードリングのメタル配線を引かないように入力
する必要がある。この結果、セルや配線の配置が複雑に
なるに従い、ガードリング作成時の手間、所要時間、お
よび、配線ミスによる短絡箇所が増加する。もし、仮
に、短絡箇所のあるまま、半導体集積回路のマスクが生
成された場合、マスクの修正や再製作が必要となるた
め、コストや手間の点で問題が大きい。

【０００８】また、セルの配置が複雑になるに従って、
ガードリングを作成する際、的確な領域を判断すること
が困難になり、不要な領域を囲む虞れがある。したがっ
て、ガードリング作成時の所要時間が、さらに増加する
と共に、上記不要な領域を見込んで、予め、ガードリン
グ作成用の領域をやや大きめに確保しておく必要があ
る。この結果、チップの有効面積が減少する虞れがあ
る。

【０００９】さらに、回路設計に何らかの不具合が発見
され、セルの配置を修正する場合、配置の修正後に、ガ
ードリングを再び生成する必要がある。この段階では、
ガードリングを必要とする回路ブロックの回りに予め配
された空き領域が、配置の修正によって減少したりし
て、ガードリングを生成できない場合もある。もし、ガ
ードリングが作成できないことが判明すると、セルの配
置を再考して、回路の不具合を解消する必要がある。セ
ルや配線の配置が複雑になるに従って、ガードリングを
作成できるか否かの判別が困難になり、ガードリング作
成時の所要時間が増加するため、配置の修正の要する時
間は、飛躍的に増大する。

【００１０】本発明は、上記の問題点を鑑みてなされた
ものであり、その目的は、チップのレイアウトデータに
基づいて、短時間かつ正確にガードリングを生成できる
ガードリング設計方法、およびガードリング設計装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るガ
ードリング設計装置は、上記課題を解決するために、回
路を構成するセルと配線とについて、ガードリングを生
成する層における配置を記憶するレイアウト記憶手段
と、上記セルのうちガードリングを必要とする特定セル
の組を記憶するセルリスト記憶手段と、上記レイアウト
記憶手段から、上記セルリスト記憶手段の記憶する各特
定セルの位置を読み出し、当該特定セルを取り囲むよう
に配されるガードリング枠の位置を算出するガードリン
グ枠算出手段と、算出した各ガードリング枠から、ガー
ドリング枠全体の外枠を抽出する外枠抽出手段と、上記
レイアウト記憶手段から読み出した上記各セルの配置
と、上記外枠抽出手段が抽出した外枠とから、ガードリ
ングを生成できるか否かを判定する判定手段と、当該判
定手段がガードリングを生成できると判定した場合、上
記外枠に沿って、かつ、上記レイアウト記憶手段から読
み出した各配線と外枠との交差点を除いた位置にガード
リングを生成するガードリング生成手段とを備えている
ことを特徴としている。

【００１２】上記構成においては、例えば、ディスク装
置などによって実現されるレイアウト記憶手段は、例え
ば、ＣＡＤ（ Computer-Aided Design）システムなどに
よって生成され、ガードリングを生成する層におけるセ
ルと配線との配置を示すレイアウトデータを記憶してい
る。また、セルリスト記憶手段には、上記セルの内、ガ
ードリングを必要とする回路ブロックを構成する特定セ
ルの組（セルリスト）が、予め記憶されている。該セル
リストは、例えば、回路の論理設計が終わった段階など
において、使用者によって予め指定される。

【００１３】ガードリング枠算出手段は、セルリスト記
憶手段から、ガードリングを必要とする回路ブロックを
構成する特定セルを読み出す。さらに、レイアウト記憶
手段からレイアウトデータを読み出し、各特定セルにつ
いて、ガードリングを生成する層に占める領域を算出す
る。また、ガードリング枠算出手段は、例えば、該領域
から所定の間隔を空けた位置など、各特定セルを取り囲
む位置に、ガードリング枠を設定する。外枠抽出手段
は、各ガードリング枠の重なりを考慮して、ガードリン
グ枠全ての外枠を抽出する。

【００１４】さらに、判定手段は、レイアウト記憶手段
が記憶するセルの位置と抽出した外枠の位置とから、例
えば、両者が重複するか否かなどによって、当該外枠上
にガードリングを生成できるか否かを判定する。ガード
リング生成手段は、判定手段がガードリングを生成でき
ると判定した場合、該外枠に沿って、かつ、他の配線と
の交差点を除いた位置に、ガードリングのメタル配線を
生成し、例えば、ガードリングの入力されたチップのレ
イアウトなどとして出力する。

【００１５】上記手段を講じることによって、ガードリ
ング設計装置は、従来、熟練者が経験から判断した位置
に、手で入力していたガードリングを、例えば、ＣＡＤ
システムなどで生成されたチップのレイアウトデータか
ら自動的に作成できる。また、該外枠は、各特定セルの
配置に応じたガードリング枠より算出される。したがっ
て、外枠は、不要な領域を囲むことがなく、ガードリン
グ設計装置は、ガードリングをさらに的確な領域に形成
できる。さらに、電源や他のメタル配線とのショートな
どの人為的なミスをなくすことができるので、配線ミス
に起因する電子回路のショートの発生を確実に防止でき
る。

【００１６】この結果、ガードリング作成時の手間や所
要時間を大幅に削減でき、不要なキャリアによって、誤
動作やラッチアップの発生を防止した電子回路を容易に
設計できる。

【００１７】また、請求項２の発明に係るガードリング
設計装置は、請求項１の発明の構成において、上記ガー
ドリング枠算出手段は、各特定セルについて、当該特定
セルの枠と中心を同一かつ略相似形に拡大した形状にガ
ードリング枠を配することを特徴としている。

【００１８】上記構成では、上記ガードリング枠算出手
段は、特定セルのレイアウトに関わらず、特定セルとの
距離が一定になるようにガードリング枠を配することが
できる。したがって、ガードリング設計装置は、例え
ば、ガードリングと特定セルとの距離などで示される拡
大率と、特定セルのレイアウトとによって決まる最小限
の領域に、ガードリングを確実に作成できる。

【００１９】さらに、請求項３の発明に係るガードリン
グ設計装置は、請求項１または２記載の発明の構成にお
いて、上記判定手段がガードリングを生成できないと判
定した場合、ガードリングを生成できない位置を報知す
る位置報知手段を備えていることを特徴としている。

【００２０】上記構成においては、位置報知手段は、判
定手段がガードリングを生成できないと判定した場合、
例えば、画面上や所定のファイルなどに、外枠抽出手段
が抽出した外枠と他のセルとが重複している位置など、
ガードリングを生成できない位置を出力する。

【００２１】それゆえ、使用者は、当該出力から、ガー
ドリングの生成に失敗したこと、および、失敗した位置
を知ることができる。したがって、使用者は、ガードリ
ングの生成に失敗した場合、外枠と重複しているセル
や、当該部分の外枠の位置を決定している特定セルを的
確に判断でき、チップのレイアウトを速やかに再考でき
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図１
ないし図６に基づいて説明すると以下の通りである。本
実施形態に係るガードリング設計装置は、ＣＡＤ（ Com
puter-AidedDesign）システムに供され、ＣＡＤシステ
ムにて生成された、チップのレイアウトデータＦ２か
ら、ガードリングが入力されたチップのレイアウトデー
タＦ４を作成するために用いられている。

【００２３】図１に示すように、上記ガードリング設計
装置１は、例えば、ファイル装置などによって構成さ
れ、上記チップのレイアウトデータＦ２などを記憶する
記憶装置２と、例えば、ＣＰＵ（Central Processing U
nit)などによって構成され、上記記憶装置２のデータに
基づいて、ガードリングを発生させるガードリング自動
発生部３と、このガードリング自動発生部３の入出力装
置であるキーボード４およびモニタ５とを備えている。

【００２４】上記記憶装置２は、ガードリングが必要な
回路ブロックを構成するセル（特定セル）を示すセルリ
ストＦ１を記憶するセルリスト記憶部（セルリスト記憶
手段）２１と、各セルや配線の位置および大きさなどを
示すチップのレイアウトデータＦ２を記憶するレイアウ
トデータ記憶部（レイアウト記憶手段）２２と、ガード
リングの線幅ΔＧを含むガードリングの基本データＦ３
を記憶するガードリング基本データ記憶部２３とを備え
ている。さらに、ガードリングが入力した後のチップの
レイアウトデータＦ４を記憶するチップレイアウト記憶
部２４も設けられている。なお、各記憶部２１ないし２
４は、記憶装置２の一領域として実現されている。

【００２５】上記セルリスト記憶部２１には、例えば、
セルリストＦ１に含まれるセルの番号をアドレスの順番
に格納するなどして、セルリストＦ１が格納されてい
る。これにより、ガードリング自動発生部３は、ガード
リングが必要な回路ブロック毎に、該回路ブロックに含
まれるセルを読み出すことができる。このセルリストＦ
１は、例えば、電子回路の接続などを決定し、どの回路
ブロックがガードリングを必要とするかが決まった時点
で、使用者によって入力される。

【００２６】本実施形態では、セルリスト記憶部２１
は、レイアウトデータＦ２とは別に設けられたセルリス
トＦ１のみを記憶している。ガードリングが必要な回路
ブロックを構成するセルのリストは、各セルのレイアウ
トが変更されても変化しないため、両者を分けて管理す
ることによって、例えば、変更履歴を容易に別に設ける
ことができ、セルリストＦ１をより的確に管理できる。

【００２７】また、レイアウトデータ記憶部２２は、例
えば、ＣＡＤシステムなどにより作成されたチップのレ
イアウトデータＦ２を記憶している。該レイアウトデー
タＦ２には、各セルや各セルに接続される配線などの配
置や大きさなどが、例えば、ｘ−ｙ座標の組み合わせな
どとして格納されている。これにより、ガードリング自
動発生部３は、基盤の任意の層において、任意のセルや
配線の位置などを読み出すことができる。

【００２８】本実施形態では、例えば、図３に示すよう
に、レイアウトデータＦ２に記憶されている各セルＣｉ
は、方形状であり、かつ、チップのトップセル上の位置
をｘ−ｙ座標で示したとき、その一辺がｘ軸に沿って配
置されているとする。なお、以下では、説明の便宜上、
ｘの上昇方向を右方と、ｙの上昇方向を上方とそれぞれ
称する。

【００２９】さらに、図１に示すガードリング基本デー
タ記憶部２３は、ガードリングの線幅ΔＧを含むガード
リングの基本データＦ３を記憶している。このガードリ
ング基本データ記憶部２３により、ガードリング自動発
生部３は、ガードリングの線幅ΔＧを得ることができ
る。

【００３０】また、チップレイアウト記憶部２４は、ガ
ードリング自動発生部３によって生成されるガードリン
グを入力した後のチップのレイアウトデータＦ４を記憶
することができる。該レイアウトデータＦ４は、レイア
ウトデータＦ２と同様の格納方法でチップレイアウト記
憶部２４に格納されており、レイアウトデータＦ２と同
様に、図示しないＣＡＤシステムを用いて修正できる。

【００３１】また、ガードリング自動発生部３が必要と
するデータとしては、ガードリングとセル枠との距離Δ
αが挙げられる。当該距離Δαは、例えば、デザインル
ールなどから推定され、ライブラリで同一の値を持つた
め、１つのＩＣ上で同一の値となる。したがって、本実
施形態に係るガードリング設計装置１では、例えば、使
用者がキーボード４などから数値を入力するなどして指
定している。

【００３２】一方、ガードリング自動発生部３は、セル
リストＦ１に含まれる各セルのセル枠Ｃｉを算出するセ
ル枠認識部３１、および、算出した各セル枠Ｃｉへ上記
Δα＋ΔＧを加え、各セル枠Ｃｉの周囲を囲むガードリ
ング枠Ｇｉを生成するガードリング枠生成部３２と、各
ガードリング枠Ｃｉから、ガードリング枠全体の外枠Ｇ
を抽出する外枠抽出部（外枠抽出手段）３３とを備えて
いる。さらに、抽出した外枠上にガードリングを生成で
きるか否かを判定する成否判定部（判定手段）３４と、
ガードリングが生成できる場合、ガードリングが入力さ
れたチップのレイアウトデータＦ４をチップレイアウト
記憶部２４へ書き込むチップレイアウト出力部（ガード
リング生成手段）３５と、ガードリングの生成に失敗し
た場合、例えば、モニタ５などに表示するなどして、失
敗した部位を使用者に報知するレポート出力部（位置報
知手段）３６とが設けられている。

【００３３】なお、上記セル枠認識部３１およびガード
リング枠生成部３２が、特許請求の範囲に記載のガード
リング枠算出手段に対応している。また、上記各部３１
ないし３６は、ガードリング自動発生部３を構成する図
示しないＣＰＵが、所定のプログラムを実行することに
よって実現される機能モジュールである。

【００３４】上記セル枠認識部３１は、セルリスト記憶
部２１からセルリストＦ１に含まれるセルを認識する。
さらに、セル枠認識部３１は、レイアウトデータ記憶部
２２から各セルの配置を示すレイアウトデータＦ２を読
み出し、各セルについて、ガードリングを生成する層、
すなわちトップセル上におけるセル枠Ｃｉを算出する。
本実施形態に係るセル枠認識部３１は、図２に示すよう
に、方形状の各セル枠Ｃｉの位置を４隅の点ｃｉ１ない
しｃｉ４のｘ−ｙ座標で表している。なお、説明の便宜
上、左下の点をｃｉ１とし、反時計回りに各点をｃｉ２
ないしｃｉ４としている。

【００３５】また、上記ガードリング枠生成部３２は、
例えば、キーボード４から入力された距離Δαと、ガー
ドリング基本データ記憶部２３から読み出した線幅ΔＧ
との和を上記各セル枠Ｃｉに加えて、該セル枠Ｃｉを囲
む方形上のガードリング枠Ｇｉを生成できる。

【００３６】本実施形態に係るガードリング枠生成部３
２は、上記セル枠認識部３１と同様に、各ガードリング
枠Ｇｉを４隅の点のｘ−ｙ座標で表現し、左下の点から
順にｇｉ１ないしｇｉ４と称する。

【００３７】したがって、上記各点ｃｉ１ないしｃｉ４
のｘ−ｙ座標を、それぞれｃｉ１（ｘ_c1，ｙ_c1）ないし
ｃｉ４（ｘ_c4，ｙ_c4）とすると、ｇｉ１（ｘ_g1，ｙ_g1）
ないしｇｉ４（ｘ_g1，ｙ_g4）は、以下のように、ｇｉ１（ｘ_g1，ｙ_g1）＝（ｘ_c1−Δα−ΔＧ，ｙ_c1−Δα−ΔＧ）…（１）ｇｉ２（ｘ_g2，ｙ_g2）＝（ｘ_c2＋Δα＋ΔＧ，ｙ_c2−Δα−ΔＧ）…（２）ｇｉ３（ｘ_g3，ｙ_g3）＝（ｘ_c3＋Δα＋ΔＧ，ｙ_c3＋Δα＋ΔＧ）…（３）ｇｉ４（ｘ_g4，ｙ_g4）＝（ｘ_c4−Δα−ΔＧ，ｙ_c4＋Δα＋ΔＧ）…（４）となる。

【００３８】さらに、外枠抽出部３３は、ガードリング
枠生成部３２が生成した各ガードリング枠Ｇｉの４隅の
ｘ−ｙ座標から、他のガードリング枠Ｇｊと重なってい
る部分を検出し、これらの部分を取り除くことによっ
て、外枠Ｇを抽出できる。なお、具体的な抽出方法につ
いては、後述のガードリング設計装置１の動作と合わせ
て説明する。

【００３９】また、成否判定部３４は、抽出した外枠Ｇ
上にガードリングが作成できるか否かを判定する。外枠
Ｇ上に、セルリストＦ１内に該当しない他のセルのセル
枠が存在する場合、その位置には、ガードリングを作成
できない。したがって、成否判定部３４は、レイアウト
データ記憶部２２からレイアウトデータＦ２を読み出し
て、レイアウトデータＦ２に含まれる各セルについて、
トップセル上のセル枠を算出する。さらに、成否判定部
３４は、外枠抽出部３３が抽出した外枠Ｇと、各セル枠
とを比較して、外枠Ｇ上に他のセルのセル枠が存在する
か否かを判定する。これにより、成否判定部３４は、外
枠Ｇ上にガードリングを生成できるか否かを判定でき
る。

【００４０】また、チップレイアウト出力部３５は、成
否判定部３４が外枠Ｇ上にガードリングを生成できると
判定した場合、外枠抽出部３３が抽出した外枠Ｇに沿っ
て、かつ、レイアウトデータ記憶部２２から読み出した
メタル配線と上記外枠Ｇとの交差点を除いた位置にガー
ドリングのメタル配線を作成する。さらに、チップレイ
アウト出力部３５は、ガードリングの入力されたレイア
ウトデータＦ４を、チップレイアウト記憶部２４へ書き
込むことができる。

【００４１】一方、レポート出力部３６は、成否判定部
３４が外枠Ｇ上に他のセルの存在を検出した場合、セル
の番号、セルの位置（ｘ−ｙ座標）、あるいは、外枠Ｇ
と当該セルと重なっている範囲などをレポートして、例
えば、モニタ５などに表示できる。これにより、使用者
は、ガードリングが作成できないことと、および、ガー
ドリングを作成する上で、障害となるセルの位置とを認
識できる。

【００４２】上記構成において、ガードリングデータを
作成する際の各部の動作を、図３ないし図５の配置例を
参照して、図６に示すフローチャートに基づき、各ステ
ップ毎に説明すると以下の通りである。

【００４３】最初のステップ１（以下では、Ｓ１のよう
に略称する）では、ガードリング自動発生部３に設けら
れたセル枠認識部３１は、セルリスト記憶部２１からマ
クロのセルリストＦ１を読み出して、該セルリストＦ１
内に含まれるセルを識別する。さらに、セル枠認識部３
１は、レイアウトデータ記憶部２２から各チップのレイ
アウトデータＦ２を読み出し、これに基づいて、トップ
セル上における各セルのセル枠Ｃｉの位置、すなわち、
４隅の点ｃｉ１ないしｃ４のｘ−ｙ座標を算出する。

【００４４】例えば、図３に示す配置例では、セルＣ１
ないしＣ３からなる回路ブロックが、ガードリングを必
要としている。したがって、上記セルリスト記憶部２１
に記憶されたセルリストＦ１には、セルＣ１、Ｃ２およ
びＣ３が含まれている。なお、図３では、図を分かりや
すくするため、配線を省き、マクロとパッドセルのみを
表示している。

【００４５】上記セル枠認識部３１は、セルリスト記憶
部２から当該セルリストＦ１を読み出して、セルＣ１、
Ｃ２、およびＣ３からなる回路ブロックがガードリング
を必要としていると判断する。さらに、セル枠認識部３
１は、レイアウトデータ記憶部３が記憶しているレイア
ウトデータＦ２から、トップセル上における各セルＣ１
ないしＣ３のセル枠Ｃ１ないしＣ３について、４隅の点
ｃｉ１ないしｃｉ４の位置を算出する。

【００４６】さらに、ガードリング枠生成部３２は、上
記各セル枠Ｃｉの位置に基づいて、ΔＧ＋Δαの距離を
おいて、各セルＣｉの全周を取り囲むように配されるガ
ードリングを作成する位置（以下ではガードリング枠と
称する）Ｇｉを算出する（Ｓ２）。本実施形態に係るガ
ードリング枠生成部３２では、上記ガードリング枠Ｇｉ
の４隅の点ｇｉ１ないし４の座標は、対応するセル枠Ｃ
ｉの４隅の点ｃｉ１ないし４の座標にΔＧ＋Δαを加算
あるいは減算して算出される。この結果、図３に示す配
置例では、破線で示すようなガードリング枠Ｇ１ないし
Ｇ４が得られる。

【００４７】続いて、外枠抽出部３３は、算出した各ガ
ードリング枠から重なる部分を取り除き、全てを合わせ
た外枠Ｇを抽出する（Ｓ３）。以下では、Ｓ３におい
て、外枠Ｇを抽出する方法を、図４に基づいて説明す
る。なお、図４は、図３の配置例において、ガードリン
グ枠Ｇ１ないしＧ３を、それぞれの４隅の点ｇｉｊと共
に示した説明図である。

【００４８】すなわち、外枠抽出部３３は、まず、各ガ
ードリング枠Ｇｉについて、４隅の点の何れかｇが、他
のガードリング枠Ｇｊに重なっているか否かを判定す
る。具体的には、任意のガードリング枠Ｇｊの左下およ
び右上の座標をそれぞれｇｊ（ｘ_g1，ｙ_g1）、ｇｊ（ｘ
_g3，ｙ_g3）とし、比較する点ｇの座標を（ｘ，ｙ）とす
ると、ｘ_g1≦ｘ≦ｘ_g3、かつ、ｙ_g1≦ｙ≦ｙ_g3の場合の
み、点ｇがガードリング枠Ｇｊに重なっていると判定す
る。

【００４９】したがって、図４に示すようにガードリン
グ枠Ｇ１ないしＧ３が配されている場合、ガードリング
枠Ｇ１において、点ｇ１１・ｇ１３・ｇ１４は、他のガ
ードリング枠Ｇｊに含まれていないと判定される。さら
に、外枠抽出部３３は、右下の点ｇ１２がガードリング
枠Ｇ３に含まれていると判定する。

【００５０】ガードリング枠Ｇｉの１点ｇが、他のガー
ドリング枠Ｇｊに重なっていた場合、点ｇを終点とする
枠線とガードリング枠Ｇｊとの交点を、当該枠線の終点
として、新たに設定する。また、当該枠線の始点とし
て、点ｇを始点とする枠線とガードリング枠Ｇｊとの交
点を、新たに設定する。なお、各枠線の始点および終点
は、ガードリング枠Ｇｉを反時計回りに沿った方向を基
準にして定義する。

【００５１】例えば、上記配置例のガードリング枠Ｇ１
では、ガードリング枠Ｇ１の右下の点ｇ１２がガードリ
ング枠Ｇ３に含まれている。したがって、外枠抽出部３
３は、点ｇ１１および点ｇ１２間の枠線の終点を、点ｇ
１２から、当該枠線とガードリング枠Ｇ３との交点ｇ１
２ａへ変更する。また、点ｇ１２および点ｇ１３間の枠
線の始点は、同様に、点ｇ１２から点ｇ１２ｂに変更さ
れる。したがって、ガードリング枠Ｇ１における外枠
は、ｇ１１→ｇ１２ａ、および、ｇ１２ｂ→ｇ１３→ｇ
１４→ｇ１１となる。

【００５２】また、ガードリング枠Ｇ２のように、点ｇ
２３と点ｇ２４との双方が同じガードリング枠Ｇ１に重
なっており、点ｇ２３およびｇ２４間の枠線全てがガー
ドリング枠Ｇ１に含まれている場合がある。この状態で
は、ガードリング枠Ｇ１において、その４隅がガードリ
ング枠Ｇ２に重なっていなくても、点ｇ１１とｇ１２と
の間枠線の一部は、ガードリング枠Ｇ２によって隠され
る。

【００５３】外枠抽出部３３は、１点が重なっている場
合と同様に、点ｇ２２および点ｇ２３間の枠線の終点を
点ｇ２３ａに変更し、点ｇ２４および点ｇ２１間の枠線
の始点をｇ２４ａに変更する。さらに、外枠抽出部３３
は、点ｇ２１ないし点ｇ２４のｘ−ｙ座標から、ｇ２３
とｇ２４とがガードリング枠Ｇ２の上方の枠線と判断
し、すでに求められているガードリング枠Ｇ１の枠線の
うち、下方の枠線から、ｇ２３とｇ２４との間の枠線と
ｘ座標が同一の部分を取り除く。

【００５４】この結果、ガードリング枠Ｇ２の枠線は、
ｇ２１→ｇ２２→ｇ２３ａ、およびｇ２４ａ→ｇ２１と
なり、ガードリング枠Ｇ１の下方の枠線は、ｇ１１→ｇ
１２ａは、ｇ１１→ｇ２４ａ、ｇ２３ａ→ｇ１２ａとな
る。

【００５５】また、他のガードリング枠Ｇｉに含まれて
いる枠線が、下方の枠線である場合は、ガードリング枠
Ｇｉの上方の枠線が変更される。同様にして、右方の枠
線が含まれている場合は、ガードリング枠Ｇｉの左方の
枠線が、左方の枠線が含まれている場合は、ガードリン
グ枠Ｇｉの右方の枠線が、それぞれ変更される。

【００５６】なお、枠線の始点あるいは終点が変更され
た場合、変更後の座標が他のガードリング枠Ｇｉに含ま
れているか否かを判定し、含まれていた場合は、同様の
処理を行って、枠線の始点あるいは終点を再度変更す
る。

【００５７】これにより、全てのガードリング枠Ｇ１・
Ｇ２・Ｇ３について、外枠の抽出が終了した時点では、
ガードリング枠Ｇ１における外枠は、ｇ１１→ｇ２４
ａ、ｇ２３ａ→ｇ１２ａ、および、ｇ１２ｂ→ｇ１３→
ｇ１４→ｇ１１となる。また、ガードリング枠Ｇ２にお
ける外枠は、ｇ２１→ｇ２２→ｇ２３ａ、および、ｇ２
４ａ→ｇ２１となり、ガードリング枠Ｇ３における外枠
は、ｇ３１→ｇ３２→ｇ３３→ｇ３４ａ、および、ｇ３
４ｂ→ｇ３１となる。

【００５８】外枠抽出部３３は、各ガードリング枠Ｇｉ
における外枠を抽出した後、これらを連結して外枠Ｇを
算出する。この結果、図４の配置例において、外枠Ｇ
は、ｇ１１→ｇ２４ａ→ｇ２１→ｇ２２→ｇ２３ａ→ｇ
１２ａ→ｇ３１→ｇ３２→ｇ３３→ｇ１２ｂ→ｇ１３→
ｇ１４→ｇ１１となる。

【００５９】図６に示すように、上述のＳ３において、
外枠抽出部３３が外枠Ｇを抽出すると、成否判定部３４
は、該外枠Ｇ上が他のセルと重なっているか否かによっ
て、ガードリングを生成できるか否かを判定する（Ｓ
４）。

【００６０】他のセルと外枠とが重なっている場合（Ｓ
４にて、 NO の場合）、成否判定部３４がガードリング
を生成できると判定する。この場合、チップレイアウト
出力部３５は、図５に示すように、上記外枠Ｇの座標に
基づいて、線幅ΔＧガードリングを生成して、ガードリ
ングの入力されたチップのレイアウトデータＦ４をチッ
プレイアウト記憶部２４へ書き込み、処理は終了する
（Ｓ５）。

【００６１】Ｓ５において、チップレイアウト出力部３
５は、ガードリングを生成する際、レイアウトデータ記
憶部２２から各配線の位置を算出し、外枠Ｇと各配線と
が交差しているか否かを判定する。外枠Ｇと配線とが交
差している場合、チップレイアウト出力部３５は、ガー
ドリングのメタル配線を交差点には作成しない。したが
って、ガードリングのメタル配線は、外枠Ｇに沿って、
かつ、上記交差点を除いた位置に作成される。

【００６２】なお、図５では、図を分かりやすくするた
めに、配線を省いている。したがって、ガードリングの
メタル配線が連続しているように描かれているが、実際
には、ガードリングのメタル配線は、他のセルとの接続
や電源供給などのためのメタル配線によって寸断されて
いる。

【００６３】一方、Ｓ４にて、外枠と他のセルとが重な
っている場合（Ｓ４にて YESの場合）、その位置でのガ
ードリングの作成が不可能である。したがって、レポー
ト出力部３６は、成否判定部３４の判定に基づき、例え
ば、モニタ５や所定のファイル上などへ、重なっている
座標をレポートして、処理を終了する（Ｓ６）。この場
合、使用者は、ガードリングを作成する際に障害となっ
ている位置を読み取り、ガードリングと重なるセルの配
置を変更したり、あるいは、ガードリングを必要とする
セルの配置を変更して、ガードリングの位置を変更した
りする。その後、ガードリング設計装置１は、再度、上
記Ｓ１ないしＳ６の処理を行い、ガードリングの生成を
試みる。

【００６４】以上のように、本実施形態に係るガードリ
ング設計装置１は、セルリスト記憶部２１およびレイア
ウトデータ記憶部２２から、ガードリングを必要とする
回路ブロックを構成するセルのセル枠Ｃｉの位置を算出
するセル枠認識部３１と、算出した各セル枠Ｃｉから、
該セル枠Ｃｉを取り囲むように配されるガードリング枠
Ｇｉの位置を算出するガードリング枠生成部３２と、算
出された各ガードリング枠Ｇｉの重なりを考慮して、そ
れら全ての外枠Ｇを抽出する外枠抽出部３３とを備えて
いる。さらに、レイアウトデータ記憶部２２から他のセ
ルの位置を読み出して、外枠Ｇ上にあるか否かによっ
て、当該外枠Ｇ上にガードリングを生成できるか否かを
判定する成否判定部３４と、ガードリングが生成できる
場合に、外枠Ｇに沿って、かつ、レイアウトデータ記憶
部２２から読み出した配線の位置を避けて、ガードリン
グのメタル配線を作成するチップレイアウト出力部３５
とが設けられている。

【００６５】これにより、ガードリング設計装置１は、
従来、熟練者が経験から判断した位置に、手で入力して
いたガードリングを、例えば、ＣＡＤシステムなどで生
成されたチップのレイアウトデータＦ２から自動的に作
成できる。なお、ガードリングを必要とする回路ブロッ
クに含まれるセルは、回路の論理設計が終わった時点
で、セルリスト記憶部２１にセルリストＦ１として記憶
でき、レイアウトデータＦ２とは別に管理できる。この
セルリストＦ１に基づいて、ガードリングを作成するの
で、ガードリング設計装置１は、所定のセル全てを、囲
み忘れることなく囲むことができる。

【００６６】また、ガードリング枠生成部３２が各セル
枠Ｃｉの位置より各ガードリング枠Ｇｉを算出し、これ
に基づき、外枠抽出部３３は、ガードリングを配する位
置（外枠Ｇ）を決定する。したがって、ガードリング
は、セルリストＦ１に含まれる各セルのレイアウトに応
じて、不要な領域を囲むことなく配される。ガードリン
グ設計装置１が、的確な位置にガードリングを生成でき
るので、従来のように、上記不要な領域を見込んで、予
め、ガードリングを作成するための空き領域をやや大き
めに確保する必要がなくなる。この結果、チップの有効
面積を向上することができる。

【００６７】さらに、電源や他のメタル配線とのショー
トなどの人為的なミスをなくすことができるので、配線
ミスに起因する電子回路のショートの発生を確実に防止
できる。この結果、ガードリング作成時の手間や所要時
間を大幅に削減でき、不要なキャリアによって、誤動作
やラッチアップの発生を防止した電子回路を容易に設計
できる。

【００６８】ところで、プロセスの変更や、効果の推定
ミスなどによって、ガードリングとセル枠との距離Δα
を変更する必要がある場合、従来では、通常、再度レイ
アウトしなおすのに、１週間程の時間がかかっている。
ところが、本実施形態に係るガードリング生成装置１で
は、上記Δαとして、使用者が、例えば、キーボード入
力などによって、新たな数値を指定するだけで、ガード
リングを素早く作成できるので、特に効果が大きい。

【００６９】なお、本実施形態では、ガードリング枠生
成部３２は、各セル枠Ｃｉに所定のΔα＋ΔＧを加え
て、各セル枠Ｃｉを取り囲むように配される方形状のガ
ードリング枠Ｇｉを算出しているが、これに限るもので
はない。他の形状のガードリング枠を算出してもよい
し、各セル枠Ｃｉとガードリング枠Ｇｉとの距離が変化
するように配してもよい。

【００７０】ただし、ガードリング枠生成部３２がセル
枠Ｃｉに所定の値Δα＋ΔＧを加えてガードリング枠Ｇ
ｉを算出して、セル枠Ｃｉを略相似に拡大した形状に、
ガードリング枠Ｇｉを形成することにより、チップのレ
イアウトに関わらず、生成したガードリングと近隣のセ
ル枠との距離を略一定に保つことができる。したがっ
て、ΔαやΔＧの大きさを研究する際、ΔαやΔＧの大
きさと、回路の誤動作との相関を定量的に評価できる。

【００７１】また、ガードリング枠Ｇｉを各セルＣｉの
位置から算出しているため、外枠抽出部３３が抽出した
外枠Ｇは、チップのレイアウトに関わらず、設定された
ΔαやΔＧの値によって決まる最小限の領域になる。し
たがって、最適なΔαとΔＧとの値が判明した場合、そ
の値を設定することによって、必要最小限の領域を確保
することができる。

【００７２】また、ガードリング枠Ｇｉの形状を方形状
とすることによって、外枠抽出部３３は、各ガードリン
グ枠Ｇｉの４隅の点ｇｉ１ないしｇｉ４について、ｘ−
ｙ座標の大小関係を判断することによって、ガードリン
グ枠同士の重なりを判定できる。したがって、他の形状
に比べて、外枠抽出時の計算量を削減でき、ガードリン
グ生成時の所要時間を短縮できる。

【００７３】ところで、電子回路の不具合などによっ
て、チップのレイアウトを変更したときなど、セルの回
りに配された空き領域が減少しているときは、ガードリ
ングの生成に度々失敗して、ガードリングの生成とチッ
プレイアウトの修正とを頻繁に繰り返す場合がある。こ
の結果、従来のように、ガードリングを手で生成してい
る場合、使用者がチップレイアウトを修正する時間は、
所要時間が長く手間のかかるガードリングの生成のため
に分割される。したがって、使用者は、チップレイアウ
ト修正のみに集中できず、チップレイアウト修正に要す
る時間がさらに長くなる虞れがある。

【００７４】ところが、上記構成に、ガードリングを作
成できないと成否判定部３４が判定した場合、モニタ５
などへ、外枠Ｇと重なっているセルの位置をレポートす
るレポート出力部３６を加えることによって、使用者
は、ガードリングの作成に失敗したことと、ガードリン
グが生成できなかった位置とを確実に認識できる。この
結果、使用者は、外枠Ｇと重なっているセルの位置や、
当該部分の外枠Ｇの位置を決定しているセルを的確に判
断でき、チップのレイアウトを速やかに再考できる。こ
の結果、使用者は、レイアウトの修正のみに意識を集中
しやすく、チップレイアウト時の効率を向上できる。

【００７５】

【発明の効果】請求項１の発明に係るガードリング設計
装置は、以上のように、上記セルのうちガードリングを
必要とする特定セルの組を記憶するセルリスト記憶手段
と、当該特定セルを取り囲むように配されるガードリン
グ枠の位置を算出するガードリング枠算出手段と、算出
した各ガードリング枠から、ガードリング枠全体の外枠
を抽出する外枠抽出手段と、判定手段がガードリングを
生成できると判定した場合、上記外枠に沿って、かつ、
配線と外枠との交差点を除いた位置にガードリングを生
成するガードリング生成手段とを備えている構成であ
る。

【００７６】それゆえ、ガードリング設計装置は、従
来、熟練者が経験から判断した位置に手で入力していた
ガードリングを、チップのレイアウトデータから自動的
に作成できる。また、該外枠は、各特定セルの配置に応
じたガードリング枠より算出されるので、ガードリング
設計装置は、ガードリングをさらに的確な領域に形成で
きる。さらに、電源や他のメタル配線とのショートなど
の人為的なミスをなくすことができ、配線ミスに起因す
る電子回路のショートの発生を確実に防止できる。この
結果、ガードリング作成時の手間や所要時間を大幅に削
減でき、不要なキャリアによって、誤動作やラッチアッ
プの発生を防止した電子回路を容易に設計できるという
効果を奏する。

【００７７】請求項２の発明に係るガードリング設計装
置は、以上のように、請求項１の発明の構成において、
上記ガードリング枠算出手段は、各特定セルについて、
当該特定セルの枠と中心を同一かつ略相似形に拡大した
形状にガードリング枠を配する構成である。

【００７８】それゆえ、ガードリング設計装置は、特定
セルのレイアウトに関わらず、ガードリング枠の拡大の
比率と、特定セルのレイアウトとによって決まる最小限
の領域に、ガードリングを確実に作成できるという効果
を奏する。

【００７９】請求項３の発明に係るガードリング設計装
置は、以上のように、請求項１または２記載の発明の構
成において、上記判定手段がガードリングを生成できな
いと判定した場合、ガードリングを生成できない位置を
報知する位置報知手段を備えている構成である。

【００８０】それゆえ、使用者は、ガードリングの生成
に失敗したこと、および、失敗した位置を確実に認識で
きる。したがって、使用者は、外枠と重複しているセル
や、当該部分の外枠の位置を決定している特定セルを的
確に判断して、チップのレイアウトを速やかに再考でき
る。この結果、ガードリングの生成に失敗して、チップ
レイアウトを修正する際の効率を向上できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであり、ガード
リング設計装置の要部を示すブロック図である。

【図２】上記ガードリング設計装置において、各セルに
おけるガードリング枠の生成方法を示す説明図である。

【図３】ガードリングを必要とするセルの配置例を示す
ものであり、チップを上面より見た平面図である。

【図４】上記ガードリング設計装置が上記チップにガー
ドリングの外枠を作成する過程を示す説明図である。

【図５】上記チップ上に生成されたガードリングを示す
平面図である。

【図６】上記ガードリング設計装置において、ガードリ
ング生成時における各部の動作を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

２１セルリスト記憶部（セルリスト記憶手段）２２レイアウトデータ記憶部（レイアウト記憶手
段）３１セル枠認識部（ガードリング枠算出手段）３２ガードリング枠生成部（ガードリング枠算出手
段）３３外枠抽出部（外枠抽出手段）３４成否判定部（判定手段）３５チップレイアウト出力部（ガードリング生成手
段）３６レポート出力部（位置報知手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/82 G06F 17/50 H01L 21/822 H01L 27/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回路を構成するセルと配線とについて、ガ
ードリングを生成する層における配置を記憶するレイア
ウト記憶手段と、上記セルのうちガードリングを必要とする特定セルの組
を記憶するセルリスト記憶手段と、上記レイアウト記憶手段から、上記セルリスト記憶手段
の記憶する各特定セルの位置を読み出し、当該特定セル
を取り囲むように配されるガードリング枠の位置を算出
するガードリング枠算出手段と、算出した各ガードリング枠から、ガードリング枠全体の
外枠を抽出する外枠抽出手段と、上記レイアウト記憶手段から読み出した上記各セルの配
置と、上記外枠抽出手段が抽出した外枠とから、ガード
リングを生成できるか否かを判定する判定手段と、当該判定手段がガードリングを生成できると判定した場
合、上記外枠に沿って、かつ、上記レイアウト記憶手段
から読み出した各配線と外枠との交差点を除いた位置に
ガードリングを生成するガードリング生成手段とを備え
ていることを特徴とするガードリング設計装置。
【請求項２】上記ガードリング枠算出手段は、各特定セ
ルについて、当該特定セルの枠と中心を同一かつ略相似
形に拡大した形状にガードリング枠を配することを特徴
とする請求項１記載のガードリング設計装置。
【請求項３】上記判定手段がガードリングを生成できな
いと判定した場合、ガードリングを生成できない位置を
報知する位置報知手段を備えていることを特徴とする請
求項１または２記載のガードリング設計装置。