JP3220037B2 - Transistor placement method - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、CMOS・LSI
等の電気回路に使用される,スタンダードセルやデータ
パスリーフセル等のLSIリーフセルのレイアウト合成
技術に関するものであり、特にセル領域におけるトラン
ジスタの配置を決定する方法に関する。The present invention relates to a CMOS LSI
The present invention relates to a technology for synthesizing the layout of LSI leaf cells, such as standard cells and data path leaf cells, used in an electric circuit such as the one described above, and particularly to a method for determining the arrangement of transistors in a cell region.
【0002】[0002]
【従来の技術】昨今半導体プロセス技術は目まぐるしく
進展しており、技術革新が次々に行われている。プロセ
スの技術革新に呼応して最先端の高性能システムの設計
開発が企画されれば、その都度新しいセルライブラリの
開発が必要となる。また、同時期に多種のプロセスが存
在し各プロセスが用途別に利用されることから、セルラ
イブラリも多様なプロセスに対応して準備しなければな
らない。さらにLSIシステム設計においてもそのター
ゲットが高速動作指向、低消費電力指向等の多岐にわた
るようになっており、このようなターゲットの広がりに
もセルライブラリは対応しなくてはならない。すなわ
ち、近年セルライブラリに関して開発頻度が非常に増大
しており、しかも1つのライブラリに極めて多数のセル
を準備しなければならないという現実がある。そして、
ディープサブミクロン時代に突入し、マスク設計ルール
(デザインルール)が一層複雑化していることが、この
セルライブラリ開発の直面する現実を一層深刻なものに
している。2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor process technology has been progressing at a rapid pace, and technological innovations are being made one after another. If a design and development of a cutting-edge high-performance system is planned in response to process innovation, a new cell library must be developed each time. In addition, since various processes exist at the same time and each process is used for each application, a cell library must be prepared for various processes. Further, in the design of LSI systems, the targets are diversified, such as high-speed operation-oriented and low-power-consumption oriented, and the cell library must cope with such a spread of the targets. That is, in recent years, the development frequency of the cell library has been extremely increased, and there is a reality that an extremely large number of cells must be prepared in one library. And
With the entry into the deep submicron era, the complexity of mask design rules (design rules) has further exacerbated the reality facing the development of cell libraries.
【0003】従来、スタンダードセルライブラリの開発
において、またデータパス用専用セルライブラリの開発
において、セルのレイアウト設計はほとんど人手のみに
頼っていた。これは、リーフセルの面積がブロック面積
さらにはチップ面積に直接的な影響を与えるので集積度
の高いセルを設計する必要があるからであるが、セルラ
イブラリ開発に係る前記のような現実を考えた場合、少
なくとも近い将来、人手によるレイアウト設計では開発
要求に追い付けない状況に陥るのは明らかである。した
がって、セルレイアウト合成技術の重要性は今後急速に
増大するものと思われる。Conventionally, in the development of a standard cell library and the development of a dedicated cell library for a data path, the layout design of a cell has almost exclusively relied on manual labor. This is because the area of the leaf cell directly affects the block area and further the chip area, so it is necessary to design a highly integrated cell. In this case, at least in the near future, it will be clear that human layout design will fall short of development requirements. Therefore, the importance of the cell layout synthesis technology is expected to increase rapidly in the future.
【0004】セルレイアウト合成(セル合成)とは、ト
ランジスタレベルのネットリストからデザインルールを
用いてトランジスタレベルのマスク・レイアウトを生成
するものであり、一般に、(1)トランジスタ配置、
(2)トランジスタ間配線、(3)コンパクションの3
つの処理から構成される。セル合成手法あるいはトラン
ジスタレベルの配置配線手法については従来より精力的
な研究がなされて来ている。しかしながらこれらの研究
では、計算機処理を簡単化するために、入力する回路や
トランジスタの配置スタイル等に対して大きな制約が課
されているものがほとんどであった。[0004] Cell layout synthesis (cell synthesis) is to generate a transistor-level mask layout from a transistor-level netlist by using design rules. Generally, (1) transistor layout,
(2) Inter-transistor wiring, (3) Compaction 3
It consists of two processes. The cell synthesis method or the transistor-level placement and wiring method has been intensively studied. However, in most of these studies, in order to simplify the computer processing, a large restriction is imposed on the input circuit and the arrangement style of the transistors in most cases.
【0005】制約の例としては、1次元配置モデルの採
用があげられる。1次元配置モデルとは、P型トランジ
スタとN型トランジスタとを1列ずつゲート幅方向をセ
ル高さ方向に揃えて配列し、これら2列を並列に配置す
るというトランジスタの配置形式である。近年、1つの
セルライブラリに多数のセルを準備しなければならいの
で、セルに用いられるトランジスタのサイズも多岐にわ
たるようになっている。このような状況では1次元配置
モデルを採用した場合、セルライブラリにおいて1通り
に定めたセル高さに対して最適なレイアウトを形成でき
ないセルの割合も無視できないものとなる。したがって
これから実用的なセル合成システムを開発するにあたっ
て、1次元配置モデルに制約されない手法を採用するこ
とが必要である。「T.Uehara and W.M.vanCleemput,"Op
timal Layout of CMOS Logic Cells,"25th ACM/IEEE Tr
ans. Computer Vol.c-30, pp.305-312, May 1981」によ
って隣接トランジスタ間の拡散層の共有によってレイア
ウト面積を削減できることが提案され、これ以降、拡散
共有を最大化するアルゴリズムがP型トランジスタとN
型トランジスタとのペアリング問題と関連づけたものも
含めて数多く提案されているが、これらのアルゴリズム
のほとんどは1次元配置モデルを前提とするものであっ
た。[0005] An example of the restriction is the use of a one-dimensional arrangement model. The one-dimensional arrangement model is a transistor arrangement form in which P-type transistors and N-type transistors are arranged one row at a time with the gate width direction aligned with the cell height direction, and these two rows are arranged in parallel. In recent years, since a large number of cells must be prepared in one cell library, the sizes of transistors used in the cells have been diversified. In such a situation, when the one-dimensional arrangement model is adopted, the ratio of cells for which an optimal layout cannot be formed with respect to a single cell height determined in the cell library cannot be ignored. Therefore, in developing a practical cell synthesis system from now on, it is necessary to adopt a method which is not restricted by the one-dimensional arrangement model. "T. Uehara and WMvanCleemput," Op
timal Layout of CMOS Logic Cells, "25th ACM / IEEE Tr
ans. Computer Vol.c-30, pp.305-312, May 1981 "proposes that the layout area can be reduced by sharing the diffusion layer between adjacent transistors. Since then, algorithms that maximize the diffusion sharing have been P-type. Transistor and N
Although many proposals have been made, including those relating to the pairing problem with a type transistor, most of these algorithms are based on a one-dimensional arrangement model.
【0006】1次元配置モデルを前提としない手法も少
数であるが提案されている。セル内でPチャネル領域と
Nチャネル領域とのペアを複数段繰り返すことによっ
て、各チャネル領域内は1次元配置を用いながら高さ方
向にもサイズ可変なセルを生成できる手法も提案されて
いるが、この手法はスタンダードセルよりもマクロセル
に対して有効であろう。一方、1次元配置と同様にセル
をP/Nの2つのチャネル領域に分割し、各チャネル領
域内でセルの高さ方向にトランジスタを複数段縦積みで
きて、その段数をセル内の場所によって変えることがで
きる手法が「C.J.Poirier,"Excellerator:Custom CMOS
Leaf Cell Layout Generator,"IEEE Trans.On Computr
Aided Design Vol.8,No.7,pp.744-755,July 1989」に示
されている。これならスタンダードセルに対しても有効
であると思われるが、トランジスタの向きを揃えなけれ
ばならないとかトランジスタサイズを一様とする等の制
約がみられ、人手設計に匹敵する自由度を扱っていると
は言えない。トランジスタの向きに関しての自由度をも
扱った手法として「D.G.Baltus, J.Allen,"SOLO:A Gene
rator of Efficient Layouts From Optimized MOS Circ
uit Schematics,"Design Automation Conference,pp.44
5-452,1988」による手法があるが、セル回路を部分回路
に分けて、部分回路に対して特定の配置パターン(ゲー
トマトリックススタイル)を当てはめることを行うため
セルとして最適化されるとは限らない。[0006] Although there are a few methods that do not assume a one-dimensional arrangement model, there have been proposed. Although a method has been proposed in which a pair of a P-channel region and an N-channel region is repeated in a plurality of stages in a cell, and a cell whose size is also variable in the height direction can be generated in each channel region using a one-dimensional arrangement. This approach would be more effective for macro cells than standard cells. On the other hand, similarly to the one-dimensional arrangement, the cell is divided into two channel regions of P / N, and in each channel region, a plurality of transistors can be vertically stacked in the height direction of the cell. The method that can be changed is "CJPoirier," Excellerator: Custom CMOS
Leaf Cell Layout Generator, "IEEE Trans.On Computr
Aided Design Vol.8, No.7, pp.744-755, July 1989 ". It seems that this is also effective for standard cells, but there are restrictions such as the need to align transistors and uniform transistor size, and it handles degrees of freedom comparable to manual design It can not be said. "DGBaltus, J. Allen," SOLO: A Gene
rator of Efficient Layouts From Optimized MOS Circ
uit Schematics, "Design Automation Conference, pp.44
5-452, 1988 ", but cell circuits are divided into sub-circuits, and cells are not necessarily optimized as cells because a specific arrangement pattern (gate matrix style) is applied to the sub-circuits. Absent.
【0007】また「Chi Yi Hwang, Yung-Ching Hsieh,
Youn-Long Lin, Yu-Chin Hsu, "AnEfficient Layout St
yle for Two-Metal CMOS Leaf Cells and Its Automati
c Synthesis," IEEE Trans. on Computer-Aided Design
of Integrated Circuits and Systems, Vol.12, No.3,
pp.410-424, March 1993」に述べられているように、
レイアウトを最適化するにはセル幅と同様にセル高さを
も縮小しなければならないことが認識され、セル高さを
決定する要因であるセル内の配線を最適化する問題がト
ランジスタ配置において重要となってきている。[0007] "Chi Yi Hwang, Yung-Ching Hsieh,
Youn-Long Lin, Yu-Chin Hsu, "AnEfficient Layout St
yle for Two-Metal CMOS Leaf Cells and Its Automati
c Synthesis, "IEEE Trans. on Computer-Aided Design
of Integrated Circuits and Systems, Vol. 12, No. 3,
pp. 410-424, March 1993,
It is recognized that the cell height must be reduced as well as the cell width in order to optimize the layout, and the problem of optimizing the wiring in the cell, which is the factor that determines the cell height, is important in transistor placement It is becoming.
【0008】また、配置問題において要素間の配線を最
適化する方法は、ブロック上でスタンダードセルを最適
配置する問題等の研究によって数多く知られているが、
これらをトランジスタ配置問題にそのまま適用してもセ
ルのレイアウトを最適化することはできない。セル幅と
セル高さの両方に配慮しながらセルを最適化するには、
拡散分離の最小化(拡散共有の最大化)による拡散の最
適化と配線の最適化という2つの最適化指標を同時に扱
わなければならない。従来のトランジスタ配置方法で
は、前記2つの最適化指標を同時に考慮する代わりに最
適化を2段階に分けて、一方の指標で1回目の最適化を
行なってから他方の指標で2回目の最適化を行なうとい
う手法が用いられていた。代表的な手法として、与えら
れたセルの回路から部分回路を抽出して、抽出した部分
回路内のトランジスタ配置を拡散の最適化を目的として
行い、この配置結果をトランジスタのグループとし、グ
ループの配置を配線の最適化を目的として行うという手
法がよく知られている。A number of methods for optimizing the wiring between elements in the placement problem are known from studies on the problem of optimally arranging standard cells on a block.
Even if these are applied as they are to the transistor arrangement problem, the cell layout cannot be optimized. To optimize cells while considering both cell width and cell height,
Two optimization indexes, that is, optimization of diffusion by minimizing diffusion isolation (maximization of diffusion sharing) and optimization of wiring, must be handled simultaneously. In the conventional transistor arrangement method, instead of simultaneously considering the two optimization indices, the optimization is divided into two stages, the first optimization is performed with one index, and the second optimization is performed with the other index. Was used. As a typical method, a partial circuit is extracted from a circuit of a given cell, and the transistor arrangement in the extracted partial circuit is performed for the purpose of optimizing diffusion, and the arrangement result is set as a group of transistors. Is well known for the purpose of wiring optimization.
【0009】また従来の方法では、1次元配置スタイル
でトランジスタを配置する際、P型トランジスタとN型
トランジスタを縦に揃えるという制約を設けて水平方向
の格子点列上に配置し、格子座標を用いて配置評価を行
っている。前記C.Y.Hwang の文献にその1例が見られ
る。Further, in the conventional method, when arranging transistors in a one-dimensional arrangement style, P-type transistors and N-type transistors are arranged on a horizontal grid point row with a constraint that they are aligned vertically, and grid coordinates are set. Is used to evaluate the placement. An example is found in the above-mentioned CYHwang literature.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】計算機によるセル合成
を実際のセルライブラリ開発に適用するためには、セル
面積の問題すなわちセルの集積度をいかにして人手によ
るレイアウト設計並に上げるかという問題を解決しなけ
ればならない。この問題を解決するためには、セル内の
配置要素であるトランジスタにより完全な2次元の自由
度を与えた上でセルのレイアウトを最適化することが必
要である。ところが従来のセル合成手法は、すでに説明
したように、計算機処理を簡単化するために入力する回
路やトランジスタの配置スタイル等に対して大きな制約
を課しているので、人手並の柔軟なレイアウトを実現す
るには不十分であった。In order to apply the cell synthesis by a computer to the development of an actual cell library, the problem of the cell area, that is, the problem of how to increase the degree of integration of the cells to the level of the layout design by hand, has to be solved. Must be resolved. In order to solve this problem, it is necessary to optimize the cell layout while giving complete two-dimensional degrees of freedom to transistors, which are arrangement elements in the cell. However, as described above, the conventional cell synthesis method imposes great restrictions on input circuits and transistor layout styles for simplifying computer processing, so that a flexible layout similar to that of a human operator is required. It was not enough to realize.
【0011】一方、トランジスタに完全な2次元の自由
度を与えた上で計算機によってトランジスタの配置を行
うと、その処理に膨大な時間を要することになり、実用
的ではない。On the other hand, if the transistors are arranged by a computer after giving the transistors complete two-dimensional degrees of freedom, the processing takes an enormous amount of time, which is not practical.
【0012】また従来のトランジスタ配置手法では、拡
散の最適化と配線の最適化とを2段階に分けて別々に行
うので総合的には必ずしも最適なトランジスタ配置が得
られなかった。特に、部分回路を抽出してトランジスタ
のグループ化を行う方法は、各グループのトランジスタ
数が多い場合には、最終的なトランジスタ配置の結果が
部分回路の選び方に強く依存することになり、最終配置
結果が局所的な最適解に陥る可能性が高く、処理効率が
高い反面、セルによって最適化の程度のばらつきが生じ
るという問題があった。Further, in the conventional transistor arrangement method, the optimization of the diffusion and the optimization of the wiring are separately performed in two stages, so that an optimal transistor arrangement cannot always be obtained comprehensively. In particular, in the method of extracting partial circuits and grouping transistors, when the number of transistors in each group is large, the final transistor arrangement result strongly depends on the selection of the partial circuit. There is a high possibility that the result falls into a local optimal solution, and the processing efficiency is high. However, there is a problem that the degree of optimization varies depending on cells.
【0013】また従来の方法では、1次元配置スタイル
でトランジスタを配置する際、P型トランジスタとN型
トランジスタを縦に揃えるという制約を設けて水平方向
の格子点列上に配置し、格子座標を用いて配置評価を行
っていた。しかし実際のマスク設計ルールに従えば、隣
接するトランジスタが拡散電極を共有する場合に、電極
にコンタクトが打たれる場合と打たれない場合とではゲ
ート間の距離が異なるので、コンパクション後のレイア
ウトではP型トランジスタとN型トランジスタとは必ず
しも縦に揃っていない。また、実際のセルではゲート長
の異なるトランジスタが含まれる可能性もあり、このと
きP型トランジスタとN型トランジスタとを縦に揃えて
レイアウトすること自体に無理が生じる。すなわち、従
来のトランジスタ配置では、実際のレイアウトに即した
配置評価を行っていないという問題がある。In the conventional method, when arranging transistors in a one-dimensional arrangement style, a P-type transistor and an N-type transistor are arranged on a horizontal grid point row with a constraint that they are vertically aligned, and grid coordinates are set. Was used to perform the placement evaluation. However, according to the actual mask design rules, when the adjacent transistors share the diffusion electrode, the distance between the gates differs between when the electrode is contacted and when it is not, so in the layout after compaction The P-type transistor and the N-type transistor are not always aligned vertically. Further, an actual cell may include transistors having different gate lengths. At this time, it is difficult to lay out the P-type transistor and the N-type transistor vertically. That is, in the conventional transistor arrangement, there is a problem that the arrangement evaluation according to the actual layout is not performed.
【0014】前記の問題に鑑み、本発明は、セル内のト
ランジスタの配置を計算機を用いて決定する方法とし
て、人手によるレイアウト設計並のセルの集積度を実現
することができ、かつ実用的な時間内に処理可能にする
ことを課題とする。In view of the above problems, the present invention provides a method for determining the arrangement of transistors in a cell by using a computer, which can realize a cell integration degree equivalent to that of a layout design by hand, and is practical. It is an object to enable processing within a time.
【0015】また本発明は、1次元配置形式を用いたト
ランジスタ配置方法として、実際のレイアウトに即した
配置評価を行うと共に、拡散の最適化と配線の最適化と
を併せて実現することを課題とする。It is another object of the present invention to provide a transistor placement method using a one-dimensional placement form, which performs placement evaluation according to an actual layout, and realizes both diffusion optimization and wiring optimization. And
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
め、本発明は、トランジスタ配置方法として、1次元配
置によって大局的な最適化を行った後、2次元配置によ
って局所的な配置改善を行うことにより人手によるレイ
アウト設計並のセルの集積度を実現するものである。ま
た、トランジスタ配置の格子図からマスク図への変換方
法、及び拡散の最適化と配線の最適化とを併せて実現す
るための評価指標について提案するものである。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for arranging transistors, which involves global optimization by one-dimensional arrangement and then local improvement by two-dimensional arrangement. By doing so, it is possible to achieve a cell integration degree equivalent to a layout design by hand. The present invention also proposes a method of converting a transistor arrangement from a lattice diagram to a mask diagram, and an evaluation index for realizing both optimization of diffusion and optimization of wiring.
【0017】具体的に請求項1の発明が講じた解決手段
は、少なくとも一つのトランジスタを有するセルについ
て、セルにおけるトランジスタの接続情報及び各トラン
ジスタのサイズ情報を記述するネットリストを基にし
て、セル領域におけるトランジスタの配置を決定するト
ランジスタ配置方法として、セルの上下方向の高さは所
定の値に設定されておりセルの左右方向の幅は可変であ
るとき、セル領域をPチャネル領域とNチャネル領域と
に上下に分割し、前記ネットリストに基づいて、セルが
有するP型トランジスタをPチャネル領域においてセル
の上下方向とゲート幅方向とを合わせて置く縦置き状態
でセルの左右方向に1列に配置すると共に、セルが有す
るN型トランジスタをNチャネル領域において縦置き状
態でセルの左右方向に1列に配置する1次元配置工程
と、前記1次元配置工程のトランジスタ配置結果に対し
て、各チャネル領域においてトランジスタをセルの左右
方向に複数列に配置可能としかつトランジスタをセルの
左右方向とゲート幅方向とを合わせて置く横置き状態で
配置可能とした上で、セルの幅が小さくなるようトラン
ジスタの配置変更を行う2次元配置工程とを備えている
ものとする。[0017] Specifically, a solution taken by the invention of claim 1 is that, for a cell having at least one transistor, the cell is connected based on a netlist describing connection information of the transistor in the cell and size information of each transistor. As a transistor arrangement method for determining the arrangement of transistors in a region, when the height of the cell in the vertical direction is set to a predetermined value and the width of the cell in the horizontal direction is variable, the cell region is divided into a P-channel region and an N-channel. The P-type transistors included in the cell are vertically arranged in the P-channel region according to the netlist in the vertical direction and the gate width direction. And the N-type transistor of the cell is placed vertically in the N-channel region in the horizontal direction of the cell. One-dimensional arranging step of arranging the transistors in one column, and arranging the transistors in a plurality of columns in the left-right direction of the cell in each channel region with respect to the transistor arrangement result of the one-dimensional arranging step, A two-dimensional arrangement step of changing the arrangement of transistors so that the width of the cell can be reduced, in addition to the two-dimensional arrangement step, in which the arrangement can be performed in a horizontal state where the cell is arranged in the width direction.
【0018】請求項1の発明により、1次元配置工程に
おいて、セルが有するトランジスタをPチャネル領域及
びNチャネル領域において縦置き状態で1列に配置す
る。このような制約条件のある配置形式の場合には、ト
ランジスタの配置は計算機によって容易にかつ実用時間
内に実行することができ、しかもある程度は最適化が可
能である。そして2次元配置工程において、1次元配置
工程における制約条件を外して、各チャネル領域におい
てトランジスタをセルの左右方向に複数列に配置可能と
しかつトランジスタを横置き状態で配置可能とした上
で、セルの幅が小さくなるようトランジスタの配置変更
を行う。これにより、1次元配置工程によるトランジス
タ配置結果は改善され、セルをよりコンパクトにするこ
とができ、人手によるレイアウト設計並のセルの集積度
を実現することができる。また、1次元配置工程によっ
て大局的な最適化はすでに行われているため、2次元配
置工程では局所的なトランジスタの配置改善を行うにと
どまるので、最初から2次元的にトランジスタを配置す
る方法よりも計算機に対する負荷が格段に軽減され、実
用時間内に処理可能になる。According to the first aspect of the present invention, in the one-dimensional arrangement step, the transistors included in the cells are arranged in a row in the P-channel region and the N-channel region in a vertically arranged state. In the case of an arrangement type having such a constraint, the arrangement of the transistors can be easily performed by a computer within a practical time, and can be optimized to some extent. In the two-dimensional arrangement step, the constraints in the one-dimensional arrangement step are removed so that the transistors can be arranged in a plurality of columns in the left and right direction of the cell and the transistors can be arranged in the horizontal state in each channel region. Are changed so that the width of the transistor becomes smaller. As a result, the result of the transistor arrangement by the one-dimensional arrangement process is improved, the cell can be made more compact, and the degree of integration of the cell can be realized at the same level as the layout design by hand. In addition, since global optimization has already been performed in the one-dimensional arrangement process, only the local transistor arrangement improvement is performed in the two-dimensional arrangement process. Also, the load on the computer is remarkably reduced, and processing can be performed within a practical time.
【0019】そして、請求項2の発明では、請求項1の
トランジスタ配置方法において、前記ネットリストか
ら、拡散電極同士が分岐を含まない直列接続を形成して
いる同一導電型のトランジスタを抽出し、抽出したトラ
ンジスタを1つのグループにまとめるグループ形成工程
を備え、前記1次元配置工程及び2次元配置工程は、前
記グループ形成工程において1つのグループにまとめた
トランジスタを単一の配置要素として、トランジスタの
配置を行うものとする。According to a second aspect of the present invention, in the transistor arrangement method of the first aspect, transistors of the same conductivity type in which the diffusion electrodes form a serial connection including no branch are extracted from the netlist. A group forming step of grouping the extracted transistors into one group; wherein the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step include, as a single arrangement element, the transistors arranged in one group in the group formation step, Shall be performed.
【0020】請求項2の発明により、拡散電極同士が分
岐を含まない直列接続を形成している同一導電型のトラ
ンジスタは1つのグループにまとめられる。拡散電極同
士が分岐を含まない直列接続を形成している同一導電型
のトランジスタのレイアウトは1つの拡散島になり、こ
のレイアウトはセル全体のトランジスタ配置を最適化し
た場合でも変わらない。すなわち、グループ内のトラン
ジスタ配置は一義的に決定される。このため、1つのグ
ループにまとめたトランジスタを単一の配置要素として
扱ってもセル全体のトランジスタ配置の最適化に影響を
及ぼすことはない。したがって、1つのグループにまと
めたトランジスタを単一の配置要素として扱うことによ
り、セル全体のトランジスタ配置の最適化を妨げること
なくトランジスタ配置処理における計算機の負荷を軽減
することができる。According to the second aspect of the present invention, transistors of the same conductivity type in which diffusion electrodes form a serial connection that does not include a branch are grouped into one group. The layout of transistors of the same conductivity type in which the diffusion electrodes form a series connection that does not include a branch becomes one diffusion island, and this layout does not change even when the transistor arrangement of the entire cell is optimized. That is, the transistor arrangement in the group is uniquely determined. Therefore, even if the transistors grouped in one group are treated as a single element, the optimization of the transistor arrangement of the entire cell is not affected. Therefore, by treating the transistors grouped in one group as a single arrangement element, the load on the computer in the transistor arrangement processing can be reduced without hindering the optimization of the transistor arrangement of the entire cell.
【0021】また、請求項3の発明では、前記請求項1
のトランジスタ配置方法における1次元配置工程及び2
次元配置工程は、セルにおける配線長の推定値に基づく
評価指標を用いて、トランジスタの配置を行うものとす
る。According to the third aspect of the present invention, in the first aspect,
One-dimensional arrangement step in the transistor arrangement method of
In the dimension arrangement step, transistors are arranged using an evaluation index based on an estimated value of a wiring length in a cell.
【0022】そして、請求項4の発明では、前記請求項
3記載のトランジスタ配置方法における1次元配置工程
及び2次元配置工程は、各ネットの配線をネットにおけ
る位置付けに基づいて複数の成分に分け、分けた成分毎
に配線長を推定し、各成分の配線長の推定値にそれぞれ
重み付けした値を和したものをトランジスタ配置の評価
指標として用いるものとする。According to a fourth aspect of the present invention, in the transistor arranging method according to the third aspect, the one-dimensional arranging step and the two-dimensional arranging step divide the wiring of each net into a plurality of components based on the positioning in the net. The wiring length is estimated for each of the divided components, and the sum of the estimated wiring length of each component and the weighted value is used as an evaluation index of the transistor arrangement.
【0023】請求項4の発明により、トランジスタを配
置要素としたときの配線長の評価を的確に行うことがで
きる。According to the fourth aspect of the present invention, it is possible to accurately evaluate a wiring length when a transistor is used as an arrangement element.
【0024】さらに、請求項5の発明では、前記請求項
4のトランジスタ配置方法における1次元配置工程及び
2次元配置工程は、各ネットの配線をポリシリコン層に
割り当てる成分と金属層に割り当てる成分とに分け、ポ
リシリコン層に割り当てる成分の配線長の推定値と金属
層に割り当てる成分の配線長の推定値とに相異なる重み
付けをした値を和したものをトランジスタ配置の評価指
標として用いるものとする。According to a fifth aspect of the present invention, in the transistor arranging method according to the fourth aspect, the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step include a step of assigning a wiring of each net to a polysilicon layer and a step of assigning a wiring to each metal layer. The sum of the estimated values of the wiring lengths of the components allocated to the polysilicon layer and the estimated values of the wiring lengths of the components allocated to the metal layer, which are differently weighted, is used as an evaluation index of the transistor arrangement. .
【0025】また、請求項6の発明では、前記請求項1
のトランジスタ配置方法において、セルはMOS論理セ
ルであり、ネットリストを基にして、各トランジスタに
対し、トランジスタからこのトランジスタが係る信号出
力端子までの経路上のゲートの個数であるステージを設
定するステージ設定工程を備え、前記1次元配置工程
は、前記ステージ設定工程により設定された各トランジ
スタのステージを用いて、トランジスタの配列順序を決
定するものとする。[0025] In the invention of claim 6, according to claim 1,
Wherein the cell is a MOS logic cell, and based on a netlist, a stage that sets, for each transistor, a stage that is the number of gates on the path from the transistor to a signal output terminal to which the transistor pertains A setting step is provided. In the one-dimensional arrangement step, the transistor arrangement order is determined using the stages of the transistors set in the stage setting step.
【0026】請求項6の発明により、トランジスタの1
次元配置の際にステージという概念を用いることによっ
て回路的な情報を反映させることができるので、1次元
配置の処理効率を上げることができる。According to the sixth aspect of the present invention, one of the transistors
By using the concept of a stage at the time of dimensional arrangement, circuit information can be reflected, so that the processing efficiency of one-dimensional arrangement can be increased.
【0027】さらに、請求項7の発明では、前記請求項
1のトランジスタ配置方法は、前記1次元配置工程のト
ランジスタ配置結果から、セルの左右方向におけるトラ
ンジスタの配置位置毎に配線横成分の配線密度を求め、
一のトランジスタ配置位置におけるトランジスタ高さと
配線横成分の配線密度との和からなるレイアウト高さが
セル高さの設定値を越えるとき、前記一のトランジスタ
配置位置に配置されたトランジスタをゲート折り返しに
よって分割し、分割したトランジスタを新たな配置要素
として、前記1次元配置工程のトランジスタ配置結果を
修正するトランジスタ折り返し工程を備えているものと
する。According to a seventh aspect of the present invention, in the transistor arrangement method according to the first aspect, the wiring density of a horizontal wiring component is determined for each transistor arrangement position in the horizontal direction of the cell based on the transistor arrangement result in the one-dimensional arrangement step. ,
When the layout height, which is the sum of the transistor height at the one transistor arrangement position and the wiring density of the horizontal wiring component, exceeds the set value of the cell height, the transistor arranged at the one transistor arrangement position is divided by gate folding. Then, it is assumed that a transistor folding step for correcting the transistor arrangement result in the one-dimensional arrangement step is provided with the divided transistors as new arrangement elements.
【0028】請求項7の発明により、1次元配置工程の
トランジスタ配置結果から求めた配線密度を考慮してト
ランジスタの折り返しを行うので、実際のレイアウトに
即したトランジスタの折り返しを行うことができる。 According to the seventh aspect of the present invention, since the transistors are folded in consideration of the wiring density obtained from the transistor arrangement result in the one-dimensional arrangement step, the transistors can be folded in accordance with the actual layout .
【0029】また、請求項8の発明が講じた解決手段
は、少なくとも一つのトランジスタを有するセルについ
て、セルにおけるトランジスタの接続情報を記述するネ
ットリストを基にして、セル領域におけるトランジスタ
の配置を決定するトランジスタ配置方法として、各ネッ
トの配線をネットにおける位置付けに基づいて複数の成
分に分け、分けた成分毎に配線長を推定し、各成分の配
線長の推定値にそれぞれ重み付けした値を和したものを
評価指標として用いて、トランジスタの配置を決定する
ものである。[0029] Also, solutions of the invention were taken according to Claim 8, for a cell having at least one transistor, based on the net list describing the connection information of the transistors in the cell, the arrangement of the transistors in the cell area As a transistor placement method to be determined, the wiring of each net is divided into a plurality of components based on the positioning in the net, the wiring length is estimated for each of the divided components, and the weighted value of the estimated wiring length of each component is summed. The arrangement of the transistors is determined by using the result as an evaluation index.
【0030】さらに、請求項9の発明では、前記請求項
8のトランジスタ配置方法において、各ネットの配線を
ポリシリコン層に割り当てる成分と金属層に割り当てる
成分とに分け、ポリシリコン層に割り当てる成分の配線
長の推定値と金属層に割り当てる成分の配線長の推定値
とに相異なる重み付けをした値を和したものを評価指標
として用いて、トランジスタの配置を決定するものとす
る。Further, according to the ninth aspect of the present invention, the above-mentioned claim is provided.
8 , the wiring of each net is divided into a component to be allocated to the polysilicon layer and a component to be allocated to the metal layer, and the estimated value of the wiring length of the component to be allocated to the polysilicon layer and the wiring length of the component to be allocated to the metal layer are determined. It is assumed that the arrangement of the transistors is determined by using, as an evaluation index, a sum of values obtained by adding different weights to the estimated value.
【0031】また、請求項10の発明が講じた解決手段
は、少なくとも一つのトランジスタを有するMOS論理
セルについて、セルにおけるトランジスタの接続情報を
記述するネットリストを基にして、セル領域における各
トランジスタの配置を決定するトランジスタ配置方法と
して、ネットリストを基にして、各トランジスタに対
し、トランジスタからこのトランジスタが係る信号出力
端子までの経路上のゲートの個数であるステージを設定
するステージ設定工程と、前記ネットリストに基づいて
セルが有するトランジスタをセル領域において列状に配
置する配置工程とを備え、前記配置工程は、前記ステー
ジ設定工程において設定した各トランジスタのステージ
を用いてトランジスタの配列順序を決定するものであ
る。According to a tenth aspect of the present invention, in a MOS logic cell having at least one transistor, each MOS transistor in a cell region is based on a netlist describing connection information of the transistor in the cell. As a transistor arrangement method for determining the arrangement, based on a netlist, for each transistor, a stage setting step of setting a stage that is the number of gates on the path from the transistor to the signal output terminal to which the transistor pertains, An arrangement step of arranging the transistors included in the cells in a column in the cell region based on the netlist, wherein the arrangement step determines the arrangement order of the transistors using the stages of the respective transistors set in the stage setting step. Things.
【0032】また、請求項11の発明が講じた解決手段
は、少なくとも一つのトランジスタを有するセルについ
て、セルにおけるトランジスタの接続情報を記述するネ
ットリスト及び半導体製造技術から導かれるマスク設計
ルールに基づいて、セル領域におけるトランジスタの配
置を決定するトランジスタ配置方法として、複数の格子
点をセルの左右方向に並べて格子点列を設定すると共
に、P型トランジスタを配置するPチャネル領域及びN
型トランジスタを配置するNチャネル領域を前記格子点
列に並列に設定し、前記ネットリストに基づいて、前記
セルが有するP型トランジスタを前記Pチャネル領域に
おいて一の格子点位置につき1つずつ配置すると共に前
記セルが有するN型トランジスタを前記Nチャネル領域
において一の格子点位置につき1つずつ配置することに
より、格子点列上のトランジスタ配置を形成する第1の
工程と、格子点列上のトランジスタ配置を基にして、各
チャネル領域においてセルの左右方向の一側から他側へ
順に前記マスク設計ルールを満たすようマスク図上にト
ランジスタを配置することにより、前記格子点列上のト
ランジスタ配置からマスク図上のトランジスタ配置を形
成する第2の工程と、前記第2の工程において形成した
マスク図上のトランジスタ配置を評価し、この評価結果
に基づき、評価したマスク図上のトランジスタ配置の基
になる格子点列上のトランジスタ配置においてトランジ
スタの配置を変更する第3の工程とを備え、前記第2及
び第3の工程を繰り返し行い、前記第2の工程は、繰り
返しの当初は、前記第1の工程において形成した格子点
列上のトランジスタ配置からマスク図上のトランジスタ
配置を形成する一方、2回目以降は前記第3の工程にお
いてトランジスタの配置を変更した格子点列上のトラン
ジスタ配置からマスク図上のトランジスタ配置を形成す
るものである。Further, solutions for the invention is taken of claim 11, at least for a cell having a single transistor, based on the mask design rules derived connection information of a transistor in the cell from the netlist, and semiconductor fabrication techniques described As a transistor arrangement method for deciding the arrangement of transistors in the cell region, a plurality of lattice points are arranged in the lateral direction of the cell to set a lattice point array, and a P-channel region and an N
An N-channel region for arranging type transistors is set in parallel to the grid point row, and based on the netlist, P-type transistors included in the cell are arranged one for each grid point position in the P-channel region. A first step of forming a transistor arrangement on a lattice point sequence by arranging N-type transistors of the cell one by one for each lattice point position in the N-channel region; Based on the arrangement, transistors are arranged on the mask diagram so as to satisfy the mask design rule in order from one side in the horizontal direction of the cell to the other side in each channel region, thereby masking the transistor arrangement on the grid point sequence. A second step of forming the transistor arrangement on the figure, and a transistor on the mask diagram formed in the second step; A third step of evaluating the transistor arrangement and, based on the evaluation result, changing the transistor arrangement in the transistor arrangement on the lattice point sequence on which the transistor arrangement on the evaluated mask diagram is based, comprising the steps of: The third step is repeated, and in the second step, at the beginning of the repetition, the transistor arrangement on the mask diagram is formed from the transistor arrangement on the lattice point sequence formed in the first step, while the second and subsequent times Is to form a transistor arrangement on a mask diagram from a transistor arrangement on a lattice point sequence in which the arrangement of transistors is changed in the third step.
【0033】請求項11の発明により、格子点列上のト
ランジスタ配置は、マスク図上のトランジスタ配置に変
換された上で評価され、この評価結果に基づきトランジ
スタの配置が変更されるので、実際のレイアウトに即し
た配置評価が行われることになる。According to the eleventh aspect of the present invention, the transistor arrangement on the lattice point sequence is converted into a transistor arrangement on the mask diagram and evaluated, and the transistor arrangement is changed based on the evaluation result. The layout evaluation according to the layout is performed.
【0034】そして、請求項12の発明では、前記請求
項11のトランジスタ配置方法における第2の工程は、
マスク図上における一のトランジスタの配置位置を、こ
の一のトランジスタと同じチャネル領域において前記一
のトランジスタの1つ一側よりの格子点位置にトランジ
スタが配置されている場合はこのトランジスタのマスク
図上の配置位置を基にして決定する一方、配置されてい
ない場合は、前記一のトランジスタと異なるチャネル領
域において前記一のトランジスタと同じ格子点位置にト
ランジスタが配置されておりかつこのトランジスタのマ
スク図上の配置位置がすでに決定されているとき、この
トランジスタのマスク図上の配置位置を基にして決定す
るものとする。[0034] In the invention of claim 12, wherein the billing
The second step in the transistor arrangement method according to item 11 is:
When a transistor is arranged on the mask diagram in the same channel region as the one transistor at a lattice point from one side of the one transistor, the transistor is arranged on the mask diagram. On the other hand, if the transistor is not arranged, the transistor is arranged at the same lattice point position as the one transistor in a channel region different from that of the one transistor, and the transistor is placed on a mask diagram. Is determined based on the arrangement position of this transistor on the mask diagram when the arrangement position has already been determined.
【0035】請求項12の発明により、同じチャネル領
域において1つ一側の格子点位置にトランジスタが配置
されている場合は、このトランジスタのマスク図上の配
置位置を基にしてマスク図上のトランジスタの配置位置
を決定する。一方、配置されていない場合は、異なるチ
ャネル領域において同じ格子点位置にトランジスタが配
置されておりかつこのトランジスタのマスク図上の配置
位置がすでに決定されているとき、このトランジスタの
マスク図上の配置位置を基にしてマスク図上のトランジ
スタの配置位置を決定する。これにより、単に各チャネ
ル領域において一側に詰めていく方法や同じ格子点に配
置されたP型トランジスタとN型トランジスタとの位置
を合わせる方法と比べて、格子点列状のトランジスタ配
置を比較的実際のレイアウトに即した形でマスク図上に
反映させることができる。According to the twelfth aspect of the present invention, when a transistor is arranged at each lattice point on one side in the same channel region, the transistor on the mask diagram is determined based on the arrangement position of the transistor on the mask diagram. Determine the placement position of. On the other hand, when the transistor is not arranged, when the transistor is arranged at the same lattice point position in a different channel region and the arrangement position of the transistor on the mask diagram has already been determined, the arrangement of the transistor on the mask diagram is determined. The arrangement position of the transistor on the mask diagram is determined based on the position. Accordingly, compared to a method of simply packing each channel region to one side or a method of aligning the positions of a P-type transistor and an N-type transistor arranged at the same lattice point, a transistor arrangement in a lattice point array is relatively relatively reduced. It can be reflected on the mask diagram in a form conforming to the actual layout.
【0036】また、請求項13の発明では、前記請求項
11のトランジスタ配置方法における第3の工程は、マ
スク図上における各ネットの広がりをネットを構成する
トランジスタの電極に基づいて複数に分けて推定し、各
広がりの推定値にそれぞれ重み付けした値を和したもの
を評価指標として用いて、マスク図上のトランジスタ配
置を評価するものとする。According to the thirteenth aspect of the present invention, the above-mentioned claim is provided.
The third step in the eleventh transistor arrangement method is to estimate the spread of each net on the mask diagram by dividing the spread into a plurality of pieces based on the electrodes of the transistors constituting the net, and to add the weighted values to the estimated values of each spread. It is assumed that the transistor arrangement on the mask diagram is evaluated using the evaluation result as an evaluation index.
【0037】請求項13の発明により、マスク図上のト
ランジスタ配置の評価指標として各ネットの広がりにト
ランジスタの電極の位置が反映され、しかも、拡散電極
の広がりは拡散共有の程度を評価する指標となるので、
配線の最適化と拡散の最適化とを同時に実現することが
できる。According to the thirteenth aspect of the present invention, the position of the transistor electrode is reflected in the spread of each net as an evaluation index of the transistor arrangement on the mask diagram, and the spread of the diffusion electrode is an index for evaluating the degree of diffusion sharing. Because
The optimization of the wiring and the optimization of the diffusion can be realized at the same time.
【0038】さらに、請求項14の発明では、前記請求
項13のトランジスタ配置方法における第3の工程は、
マスク図上における各ネットの広がりを、P型トランジ
スタの拡散電極の広がり、N型トランジスタの拡散電極
の広がり、ゲート電極の広がり、及び全電極の広がりの
4つに分けて推定し、各広がりの推定値にそれぞれ重み
付けした値を和したものを評価指標として用いて、マス
ク図上のトランジスタ配置を評価するものとする。Further, in the invention according to claim 14 , the request
A third step in the transistor arrangement method according to item 13 is:
The spread of each net on the mask diagram is estimated by dividing it into four, namely, the spread of the diffusion electrode of the P-type transistor, the spread of the diffusion electrode of the N-type transistor, the spread of the gate electrode, and the spread of all the electrodes. It is assumed that the transistor arrangement on the mask diagram is evaluated using the sum of the weighted values of the estimated values as an evaluation index.
【0039】[0039]
【発明の実施の形態】本発明はセルレイアウト合成技術
に関するものであり、その中でも特にトランジスタ概略
配置技術に関する新しい方法の提案である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention relates to a cell layout synthesizing technique, and more particularly to a proposal of a new method relating to a transistor general layout technique.
【0040】図1はセルレイアウト合成(セル合成)方
法の処理の流れを示すフローチャートである。図1に示
すように、セル合成とはセルを記述するトランジスタレ
ベルのネットリスト1からマスク設計ルールを用いてセ
ルのトランジスタレベルのマスクレイアウトパターン2
を生成するものであり、一般に、セル合成方法はトラン
ジスタ概略配置ST1、トランジスタ間配線ST2、コ
ンパクションST3の3つの工程から構成される。トラ
ンジスタ概略配置ST1はトランジスタレベルのネット
リスト1に基づいて、セル内のトランジスタの概略配置
位置を決定する処理である。ここで概略配置という意味
合いは、トランジスタ概略配置ST1によってセル内の
トランジスタの配置位置が最終的に決定されるのではな
く、トランジスタ概略配置ST1による概略配置結果に
基づいてトランジスタ間配線ST2においてトランジス
タ間の接続要求を満たす配線経路を見つけた後に、コン
パクションST3において配線を含むマスクレイアウト
パターン2をマスク設計ルールに従い決定する中でトラ
ンジスタの最終的な配置位置が決定される、ということ
である。本発明に係るトランジスタ配置方法は、セル合
成におけるトランジスタ概略配置を実行するものとして
位置付けられる。FIG. 1 is a flowchart showing the flow of the processing of the cell layout synthesis (cell synthesis) method. As shown in FIG. 1, cell synthesis means a transistor-level mask layout pattern 2 of a cell using a mask design rule from a transistor-level netlist 1 that describes the cell.
In general, the cell synthesizing method includes three steps of a transistor general arrangement ST1, an inter-transistor wiring ST2, and a compaction ST3. The transistor general arrangement ST1 is a process of determining a general arrangement position of a transistor in a cell based on the transistor level netlist 1. Here, the meaning of the general arrangement means that the arrangement position of the transistors in the cell is not finally determined by the general transistor arrangement ST1, but rather is determined by the inter-transistor wiring ST2 based on the general arrangement result by the general transistor arrangement ST1. After finding a wiring path satisfying the connection request, the final layout position of the transistor is determined in the compaction ST3 while determining the mask layout pattern 2 including the wiring according to the mask design rule. The transistor arrangement method according to the present invention is positioned to execute a schematic arrangement of transistors in cell synthesis.
【0041】以下、本発明の実施形態に係るトランジス
タ配置方法について、図面に基づき説明する。Hereinafter, a transistor arrangement method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0042】図2は本発明のトランジスタ配置方法が対
象とするセルモデルを表す図である。本発明ではスタン
ダードセルの一般的な設計スタイルを想定する。図2に
示すように、対象とするセルは、大きさについては、上
下方向の高さは与えられた所定の値で一定とし、左右方
向の幅は可変とする。そして、電源配線4及びグランド
配線5をセルの上端と下端とに配置し、電源配線4とグ
ランド配線5との間の領域を2つに分け、上側の領域を
P型トランジスタ6を配置するPチャネル領域8、下側
の領域をN型トランジスタ7を配置するNチャネル領域
9とする。Pチャネル領域8とNチャネル領域9とはチ
ャネル境界10によって区切られている。FIG. 2 is a diagram showing a cell model targeted by the transistor arrangement method of the present invention. In the present invention, a general design style of a standard cell is assumed. As shown in FIG. 2, as for the size of the target cell, the height in the vertical direction is fixed at a given given value, and the width in the horizontal direction is variable. Then, the power supply wiring 4 and the ground wiring 5 are arranged at the upper end and the lower end of the cell, the area between the power supply wiring 4 and the ground wiring 5 is divided into two, and the upper area is a P-type transistor 6 where the P-type transistor 6 is arranged. The channel region 8 and the lower region are an N-channel region 9 where the N-type transistor 7 is arranged. The P channel region 8 and the N channel region 9 are separated by a channel boundary 10.
【0043】また配置したトランジスタのゲート幅方向
がセルの上下方向と同じである場合をトランジスタの縦
置きと呼び、配置したトランジスタのゲート幅方向がセ
ルの左右方向と同じである場合をトランジスタの横置き
と呼ぶ。The case where the gate width direction of the arranged transistor is the same as the vertical direction of the cell is referred to as the vertical placement of the transistor, and the case where the gate width direction of the arranged transistor is the same as the horizontal direction of the cell is the lateral position of the transistor. We call it rest.
【0044】なお、セルの入出力端子位置はあらかじめ
設定されておらず、トランジスタの配置結果に基づいて
端子位置(概略)を設定するものとする。Note that the input / output terminal positions of the cell are not set in advance, and the terminal positions (approximate) are set based on the arrangement results of the transistors.
【0045】また、本発明のトランジスタ配置方法を実
行するシステムにおいて、入力と出力は次のようにな
る。In the system for executing the transistor arrangement method of the present invention, the inputs and outputs are as follows.
【0046】[入力] (1)トランジスタレベルのネットリスト。2つのチャ
ネル領域において配置するトランジスタ数が異なってい
てもかまわない。 (2)適用するプロセステクノロジーから導かれるマス
ク設計ルール。トランジスタ配置方法はトランジスタの
配置を決定するものであるが、その配置を評価する際
に、配線密度や拡散の共有/分離等をマスクサイズ的に
数値化して評価する必要があるので、マスク設計ルール
を参照する。[Input] (1) Transistor level net list. The number of transistors arranged in the two channel regions may be different. (2) Mask design rules derived from the applied process technology. Although the transistor arrangement method determines the arrangement of the transistors, it is necessary to numerically evaluate the wiring density and the sharing / separation of diffusion in terms of the mask size when evaluating the arrangement. See
【0047】[出力] セル内のトランジスタの向きを含めた概略配置位置。[Output] A schematic arrangement position including the direction of the transistor in the cell.
【0048】(第1の実施形態) 本実施形態に係るトランジスタ配置方法は、1次元配置
と2次元配置とを組み合わせることによってトランジス
タ配置を最適化しようとするものである。(First Embodiment) The method for arranging transistors according to the present embodiment seeks to optimize the transistor arrangement by combining one-dimensional arrangement and two-dimensional arrangement.
【0049】トランジスタ1次元配置とは、Pチャネル
領域内でP型トランジスタを縦置きに(ゲート幅の向き
を縦向きに揃えながら)左右に延びる列の形で配列する
と共に、Nチャネル領域内でN型トランジスタを縦置き
に左右に延びる列の形で配列し、チャネル領域毎に1本
のトランジスタ列を形成するよう配置するものである。
一方、トランジスタ2次元配置とは、1次元配置にみら
れるような制約条件を除いて、各チャネル領域内でトラ
ンジスタに完全な2次元の自由度を与えて配置するもの
である。The one-dimensional transistor arrangement means that P-type transistors are vertically arranged in the P-channel region (with the gate width aligned in the vertical direction) in the form of columns extending left and right, and in the N-channel region. N-type transistors are vertically arranged in rows extending left and right, and are arranged so as to form one transistor row for each channel region.
On the other hand, the two-dimensional transistor arrangement refers to an arrangement in which transistors are given full two-dimensional freedom in each channel region, except for the constraint conditions seen in the one-dimensional arrangement.
【0050】スタンダードセルのセルライブラリでは、
標準サイズのトランジスタの1次元配置を想定してセル
高さが設定されるので、スタンダードセルのトランジス
タ配置を行う際には1次元配置のスタイルを基本におく
必要がある。しかしながら、1次元配置によるトランジ
スタ配置結果をそのままマスクレイアウトに展開する
と、1つのセルライブラリに用いられるトランジスタの
サイズの広がりや1つのセルに用いられるトランジスタ
のサイズのばらつきの拡大によって、レイアウト上で大
きな空き領域ができる等の不具合が生じる。In the cell library of standard cells,
Since the cell height is set assuming a one-dimensional arrangement of standard-size transistors, it is necessary to basically use a one-dimensional arrangement style when arranging transistors of standard cells. However, if the result of the one-dimensional transistor arrangement is directly developed into a mask layout, there is a large space in the layout due to an increase in the size of transistors used in one cell library and an increase in variation in the size of transistors used in one cell. Problems such as the formation of an area occur.
【0051】この問題を解決すべく、本実施形態に係る
トランジスタ配置方法は、1次元配置によって大域的に
最適化したトランジスタの配置結果を2次元配置によっ
て局所的に修正することによって、1次元配置のみの配
置結果では生ずる可能性のある空き領域を削減し、より
集積度の高いマスクレイアウトを実現するものである。In order to solve this problem, the transistor arrangement method according to the present embodiment provides a one-dimensional arrangement by locally correcting, by a two-dimensional arrangement, a transistor arrangement result globally optimized by a one-dimensional arrangement. This is intended to reduce a vacant area that may be generated by only the arrangement result, and realize a mask layout with a higher degree of integration.
【0052】図3は本発明の第1の実施形態に係るトラ
ンジスタ配置方法の処理の流れを示すフローチャートで
あり、図1に示すセル合成方法におけるトランジスタ概
略配置ST1に相当するものである。以下、図3にした
がって本実施形態に係るトランジスタ配置方法について
説明する。FIG. 3 is a flowchart showing the flow of processing of the transistor arrangement method according to the first embodiment of the present invention, and corresponds to the transistor general arrangement ST1 in the cell synthesis method shown in FIG. Hereinafter, the transistor arrangement method according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
【0053】まずステップST10において、セルを記
述するネットリストを読み込み、トランジスタ間の接続
要求及び各トランジスタのサイズに関する情報を記憶す
る。図4は入力したネットリストが表す回路の例を示す
回路スケマティック図である。図4において、tp0〜
tp12はP型トランジスタ、tn0〜tn12はN型
トランジスタ、IN1,IN2は入力端子、OUT1,
OUT2は出力端子,11は電源,12はグランド,1
3は接続関係である。ネットリストには、図4に示すよ
うな接続関係13に関する情報に加えて各トランジスタ
のサイズに関する情報が記述されている。First, in step ST10, a netlist describing a cell is read, and information on connection requirements between transistors and the size of each transistor is stored. FIG. 4 is a circuit schematic diagram showing an example of a circuit represented by the input netlist. In FIG.
tp12 is a P-type transistor, tn0 to tn12 are N-type transistors, IN1, IN2 are input terminals, OUT1,
OUT2 is an output terminal, 11 is a power supply, 12 is ground, 1
3 is a connection relation. In the netlist, information on the size of each transistor is described in addition to the information on the connection 13 as shown in FIG.
【0054】次にステップST11において、トランジ
スタのグループ化(クラスタリング)を行う。トランジ
スタのグループ化はトランジスタ配置を階層的に処理す
るために行うものであり、回路上で複数のトランジスタ
をまとめて1つのグループとし、トランジスタ配置問題
をグループ内におけるトランジスタ配置問題とグループ
の配置問題とに分けることによって、トランジスタ配置
問題の解を効率良く求めようとするものである。ステッ
プS11によってグループ形成工程が構成されている。Next, in step ST11, the transistors are grouped (clustered). Transistor grouping is performed in order to hierarchically process the transistor arrangement. A plurality of transistors are grouped into one group on a circuit, and the transistor arrangement problem is divided into a transistor arrangement problem within the group and a group arrangement problem. In this case, the solution of the transistor arrangement problem is efficiently obtained. Step S11 constitutes a group forming step.
【0055】ここで、グループの決め方すなわちトラン
ジスタをグループ化するための条件については注意が必
要である。なぜなら、グループ内におけるトランジスタ
配置に選択肢が多い場合には、グループの配置結果によ
ってはグループ内におけるトランジスタの配置が適当で
ないということが起こり得るからである。Here, attention must be paid to how to determine the group, that is, the conditions for grouping the transistors. This is because, when there are many choices of transistor arrangement in a group, the arrangement of transistors in the group may not be appropriate depending on the arrangement result of the group.
【0056】このため本実施形態では、グループ内にお
けるトランジスタ配置に任意性が含まれないよう、分岐
のない単純な直列関係によって連なるトランジスタのみ
をグループ化する。すなわち、拡散電極同士が分岐を含
まない直列接続を形成している同一導電型のトランジス
タを1つのグループにまとめる。また前記のような直列
接続を形成しないトランジスタは、単独で広義の直列接
続を構成しているとみなし、単一のトランジスタによる
グループとする。For this reason, in the present embodiment, only transistors connected in a simple series relationship without branching are grouped so that the arrangement of transistors in the group does not include arbitrariness. That is, transistors of the same conductivity type in which diffusion electrodes form a serial connection that does not include a branch are grouped into one group. Transistors that do not form a series connection as described above are considered to constitute a series connection in a broad sense by themselves, and are grouped by a single transistor.
【0057】図5は図4の回路に対してグループ形成S
T11を実行した結果を示す図である。図5において、
複数のトランジスタをまとめて囲んだ破線がグループ1
5を示している。すなわち、 (tp0,tp1),(tp4,tp5),(tp8,tp9) (tn0,tn1),(tn4,tn5),(tn8,tn9) の6つのグループが形成されている。他のトランジスタ
は全て単一トランジスタによるグループとなる。FIG. 5 shows a group formation S for the circuit of FIG.
It is a figure showing the result of having performed T11. In FIG.
The dashed line surrounding a plurality of transistors together is Group 1.
5 is shown. That is, six groups of (tp0, tp1), (tp4, tp5), (tp8, tp9), (tn0, tn1), (tn4, tn5) and (tn8, tn9) are formed. All other transistors are grouped by a single transistor.
【0058】分岐のない単純な直列関係によって連なる
トランジスタすなわち拡散電極同士が分岐を含まない直
列接続を形成している同一導電型のトランジスタをグル
ープ化すると、グループ内のトランジスタ間の相互接続
は全て2端子接続になるので、1つのグループに属する
トランジスタを必ず1つの拡散島にレイアウトすること
ができ、しかもトランジスタ間にコンタクトを挟む必要
がないことになる。When transistors connected by a simple series relationship without branches, that is, transistors of the same conductivity type in which diffusion electrodes form a serial connection without branches, are grouped, all interconnects between transistors in the group are 2 Since the terminals are connected, the transistors belonging to one group can be laid out in one diffusion island without fail, and there is no need to insert a contact between the transistors.
【0059】図6はグループ内におけるトランジスタ配
置を説明するための図であり、同図中、(a)は本実施
形態に係る一のグループに属するトランジスタすなわち
分岐のない単純な直列関係によって連なるトランジスタ
を示す図、(b)は(a)に示すグループに属するトラ
ンジスタのレイアウトである。図6(b)において、2
1はゲート電極、22は拡散電極(ドレイン)、23は
拡散電極(ソース)、24はグランド配線である。図6
(a)に示すような一のグループに属するトランジスタ
を拡散電極同士の直列接続をたどるように順に並べてレ
イアウトすると、図6(b)に示すような1つの拡散島
になる。FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining transistor arrangement in a group. FIG. 6A shows transistors belonging to one group according to the present embodiment, that is, transistors connected by a simple series relationship without branch. FIG. 3B shows a layout of transistors belonging to the group shown in FIG. In FIG. 6B, 2
1 is a gate electrode, 22 is a diffusion electrode (drain), 23 is a diffusion electrode (source), and 24 is a ground wiring. FIG.
When the transistors belonging to one group as shown in FIG. 6A are arranged in order so as to follow a series connection of the diffusion electrodes, one diffusion island as shown in FIG. 6B is obtained.
【0060】分岐のない単純な直列関係によって連なる
トランジスタのレイアウトとして、図6(b)に示すよ
うな拡散島の形態は最適解である。そして、セル全体の
トランジスタ配置の最適解においても、分岐のない単純
な直列関係によって連なるトランジスタは必ず図6
(b)に示すような拡散島としてレイアウトされると考
えられる。すなわち、本実施形態に係るグループ化の場
合、各グループに属するトランジスタの相互配置を最初
から特定してもセル全体のトランジスタ配置の最適化に
とってマイナスにはならないといえる。したがって、こ
のようなグループ化をトランジスタ配置工程の前処理と
して実行し、かつ1つのグループにまとめたトランジス
タを単一の配置要素としてトランジスタ配置を行うこと
によって、トランジスタ配置の最適化処理の負担を軽減
することができる。本実施形態に係るグループ化は、セ
ルのトランジスタ配置を最適化するための必要最小限の
グループ化として有効である。As a layout of transistors connected in a simple series relationship without branching, a form of a diffusion island as shown in FIG. 6B is an optimal solution. Also, in the optimal solution of the transistor arrangement of the entire cell, the transistors connected by a simple series relationship without branching must be used as shown in FIG.
It is considered that the layout is made as a diffusion island as shown in FIG. In other words, in the case of the grouping according to the present embodiment, it can be said that even if the mutual arrangement of the transistors belonging to each group is specified from the beginning, it does not become a minus for the optimization of the transistor arrangement of the entire cell. Therefore, by performing such grouping as pre-processing of the transistor arrangement step, and performing transistor arrangement with transistors arranged in one group as a single arrangement element, the load on the transistor arrangement optimization processing is reduced. can do. The grouping according to the present embodiment is effective as the minimum grouping necessary for optimizing the transistor arrangement of the cell.
【0061】以下、ステップST12,ST13によっ
て1次元配置工程が構成されており、ステップST14
〜ST16によって2次元配置工程が構成されている。Hereinafter, a one-dimensional arrangement process is constituted by steps ST12 and ST13, and step ST14 is performed.
To ST16 constitute a two-dimensional arrangement process.
【0062】まず1次元配置工程について説明する。本
実施形態に係る1次元配置工程は、まずセル内に左右に
延びる1次元格子空間を設定し、設定した1次元格子空
間上においてセルを構成する各トランジスタをいずれか
1つの格子点に配するものである。このとき、続いて行
う2次元配置工程においてトランジスタ配置の最適化が
十分可能な程度に空き領域が生じるよう、配線長又は配
線密度を評価指標として用いてトランジスタの配置を行
う。First, the one-dimensional arrangement step will be described. In the one-dimensional arrangement step according to the present embodiment, first, a one-dimensional lattice space extending left and right is set in a cell, and each transistor constituting the cell is arranged at any one lattice point on the set one-dimensional lattice space. Things. At this time, the transistors are arranged using the wiring length or the wiring density as an evaluation index so that an empty area is generated to the extent that the transistor arrangement can be sufficiently optimized in the subsequent two-dimensional arrangement step.
【0063】ステップST12において、左右に延びる
1次元格子空間をセル内に設定する。そしてステップS
T13において、セルを構成する各トランジスタの1次
元格子空間への最適な割当を決定し、各トランジスタを
1次元格子空間のいずれか1つの格子点に配置する。In step ST12, a one-dimensional lattice space extending left and right is set in the cell. And step S
At T13, the optimal assignment of each transistor constituting the cell to the one-dimensional lattice space is determined, and each transistor is arranged at any one lattice point in the one-dimensional lattice space.
【0064】図7は1次元格子空間及びトランジスタの
1次元配置を示す図であり、図5に示す回路に対応する
ものである。図7に示すように、1つの格子点にはP型
トランジスタとN型トランジスタとを各々1つずつ配置
することができ、各トランジスタは縦置きで各格子点に
配される。格子間の距離はPチャネル領域とNチャネル
領域とで別々に設定され、また同一チャネル領域におい
て、隣接するトランジスタが拡散を共有する場合と拡散
を共有しない場合とで異なるように設定される。FIG. 7 is a diagram showing a one-dimensional lattice space and a one-dimensional arrangement of transistors, and corresponds to the circuit shown in FIG. As shown in FIG. 7, one P-type transistor and one N-type transistor can be arranged at one lattice point, and each transistor is arranged vertically at each lattice point. The distance between the lattices is set separately in the P-channel region and the N-channel region, and is set differently in the same channel region depending on whether adjacent transistors share diffusion or not.
【0065】次に2次元配置工程について説明する。本
実施形態に係る2次元配置工程は、処理時間の問題を含
めて実用的に最適となるよう、1次元配置工程の後処理
として位置づけられるものであり、各チャネル領域にお
いてトランジスタをセルの左右方向に複数列に配置可能
としかつトランジスタをセルの左右方向とゲート幅方向
とが同じである横置きに配置可能とした上で、セルの幅
が小さくなるよう局所的なトランジスタの配置変更を行
うものである。すなわち本実施形態に係るトランジスタ
配置方法は、1次元配置によって大域的な最適化を行っ
た後、その配置結果を局所的に改善するために2次元配
置を行うという特徴を有する。Next, the two-dimensional arrangement step will be described. The two-dimensional arrangement process according to the present embodiment is positioned as a post-process of the one-dimensional arrangement process so as to be practically optimal including the problem of the processing time. That can be arranged in a plurality of columns and that the transistors can be arranged horizontally, where the horizontal direction of the cell and the gate width direction are the same, and then the local arrangement of transistors is changed so that the cell width is reduced It is. That is, the transistor arrangement method according to the present embodiment is characterized in that global optimization is performed by one-dimensional arrangement, and then two-dimensional arrangement is performed to locally improve the arrangement result.
【0066】まずステップST14において2次元格子
空間の設定を行い、トランジスタ2次元配置の準備をす
る。2次元格子空間上においては、配置要素であるトラ
ンジスタは向きとゲート幅に基づく長さとをもつ有向線
分によって表現される。トランジスタ2次元配置は、2
次元格子空間上の各格子点にトランジスタを表現する前
記有向線分を重複なく割り当てることによって行う。First, in step ST14, a two-dimensional lattice space is set to prepare for a two-dimensional transistor arrangement. In the two-dimensional lattice space, a transistor as an arrangement element is represented by a directed line segment having a direction and a length based on a gate width. The two-dimensional transistor arrangement is 2
This is performed by allocating the directed line segment representing the transistor to each grid point on the three-dimensional grid space without duplication.
【0067】このためにまずステップST15におい
て、ステップST13によるトランジスタの1次元配置
結果を2次元格子空間へマッピングする。図8は図7に
示すトランジスタ1次元配置すなわち図5に示す回路に
ついての1次元配置結果を2次元格子空間へマッピング
した結果を示す図である。図8に示すように、各トラン
ジスタを表現する有向線分が2次元格子空間上の各格子
点に割り当てられており、P型トランジスタはPチャネ
ル領域の各格子点に、N型トランジスタはNチャネル領
域の各格子点にそれぞれ割り当てられている。For this purpose, in step ST15, the one-dimensional arrangement result of the transistors in step ST13 is mapped to a two-dimensional lattice space. FIG. 8 is a diagram showing a result of mapping the one-dimensional arrangement of the transistors shown in FIG. 7, that is, the one-dimensional arrangement result of the circuit shown in FIG. 5 into a two-dimensional lattice space. As shown in FIG. 8, a directed line segment representing each transistor is assigned to each lattice point in a two-dimensional lattice space, a P-type transistor is assigned to each lattice point in a P-channel region, and an N-type transistor is assigned to N Each is assigned to each grid point in the channel region.
【0068】図8に示すようなマッピング結果を初期配
置として、ステップST16においてトランジスタ2次
元配置の最適化を行う。トランジスタ2次元配置の最適
化は、マスク上(実レイアウト上)におけるトランジス
タの配置を評価しながらトランジスタの配置変更を繰り
返すことによって行う。トランジスタの配置変更はグル
ープ単位で行い、グループ化の際に単独で残されたトラ
ンジスタは1つのトランジスタのみで構成されるグルー
プとみなす。なおトランジスタのグループ化を行わない
場合にはトランジスタ単位で配置変更すればよい。Using the mapping result as shown in FIG. 8 as the initial arrangement, the two-dimensional transistor arrangement is optimized in step ST16. The optimization of the two-dimensional transistor arrangement is performed by repeatedly changing the arrangement of the transistors while evaluating the arrangement of the transistors on the mask (on the actual layout). The change in the arrangement of the transistors is performed in a group unit, and the transistors left alone at the time of grouping are regarded as a group including only one transistor. Note that when transistors are not grouped, the arrangement may be changed in units of transistors.
【0069】配置変更は具体的には次のようにして行
う。まず動かすべきグループ(グループAとする)を無
作為に選択する。次にこのグループAに対して移動先の
格子点を無作為に選択する。このとき移動先の格子点の
選択範囲を限定してもよい。そして、選択した移動先の
格子点にグループAを移動したときにグループAと他の
グループとが重ならないか否かをチェックする。重なら
ないときは選択した移動先の格子点にグループAを移動
する。グループAと他のグループ(グループBとする)
とが重なるときは、グループAとグループBとを配置交
換できるか否かをチェックする。配置交換できるときは
交換し、配置交換できないときはグループAのこの格子
点への移動を中止する。The arrangement change is specifically performed as follows. First, a group to be moved (group A) is randomly selected. Next, a destination grid point is randomly selected for the group A. At this time, the selection range of the destination grid point may be limited. Then, it is checked whether the group A does not overlap with another group when the group A is moved to the selected destination grid point. If they do not overlap, the group A is moved to the selected destination grid point. Group A and other groups (Group B)
When they overlap, it is checked whether the group A and the group B can be rearranged. If the arrangement can be exchanged, the exchange is performed. If the arrangement cannot be exchanged, the movement of the group A to this lattice point is stopped.
【0070】また配置の評価は次のようにして行う。図
9はトランジスタ2次元配置最適化ST16の実行過程
におけるトランジスタ2次元配置を示す図であり、図8
に示すマッピング結果を初期配置として配置変更を行っ
たものである。まず配置変更後の格子空間上において配
線経路を想定する。具体的には各ネット(同電位の端子
の集合)についてチャネル境界領域内に一本の横配線
(幹線)を引き、この幹線に向かって前記ネットの各端
子から縦の配線を引く。例えば図9に示すように、トラ
ンジスタtp7,tp9,tn7,tn9の拡散電極と
トランジスタtp10,tp12,tn10,tn12
のゲート電極とからなるネットについて、チャネル境界
領域内に幹線31を引き、幹線31に向かってトランジ
スタtp7,tp9の拡散電極から縦配線32aを,ト
ランジスタtn7,tn9の拡散電極から縦配線32b
を、トランジスタtp10のゲート電極から縦配線32
cを,トランジスタtp12のゲート電極から縦配線3
2dを,トランジスタtn10のゲート電極から縦配線
32eを,トランジスタtn12のゲート電極から縦配
線32fを引き、配線経路30を想定する。The evaluation of the arrangement is performed as follows. FIG. 9 is a diagram showing the two-dimensional transistor arrangement in the process of executing the transistor two-dimensional arrangement optimization ST16.
The arrangement is changed with the mapping result shown in (1) as the initial arrangement. First, a wiring route is assumed on the lattice space after the arrangement change. Specifically, one horizontal wiring (main line) is drawn in the channel boundary region for each net (a set of terminals having the same potential), and a vertical wiring is drawn from each terminal of the net toward the main line. For example, as shown in FIG. 9, the diffusion electrodes of the transistors tp7, tp9, tn7, tn9 and the transistors tp10, tp12, tn10, tn12
A trunk line 31 is drawn in the channel boundary region, a vertical wiring 32a is formed from the diffusion electrodes of the transistors tp7 and tp9 toward the main line 31, and a vertical wiring 32b is formed from the diffusion electrodes of the transistors tn7 and tn9.
From the gate electrode of the transistor tp10 to the vertical wiring 32
c is connected to the vertical wiring 3 from the gate electrode of the transistor tp12.
2d, the vertical wiring 32e is drawn from the gate electrode of the transistor tn10, and the vertical wiring 32f is drawn from the gate electrode of the transistor tn12.
【0071】次に配線経路上の格子辺に配線密度を登録
する。配線経路30上の各格子辺については配線密度3
3が登録される。そして2次元格子空間上のトランジス
タの位置関係及び各格子辺に登録された配線密度を基に
して、マスク上(実レイアウト上)のトランジスタの配
置を計算する。例えば図9において、トランジスタtp
1とtp5との間隔を求める際には、その間を通る縦方
向の配線密度すなわちトランジスタtp1とtp5との
間の横格子辺に登録された配線密度が考慮される。そし
て計算した実レイアウト上のトランジスタ配置から実レ
イアウト上における配線長を計算して、この配線長によ
り配置を評価する。最終的にこの配線長が小さくなるよ
うに配置変更を繰り返す。Next, the wiring density is registered on the grid side on the wiring path. For each grid side on the wiring path 30, the wiring density 3
3 is registered. Then, the arrangement of the transistors on the mask (on the actual layout) is calculated based on the positional relationship of the transistors in the two-dimensional lattice space and the wiring densities registered on each lattice side. For example, in FIG.
In determining the interval between 1 and tp5, the wiring density in the vertical direction passing between them, that is, the wiring density registered on the horizontal lattice side between the transistors tp1 and tp5 is considered. Then, a wiring length on the actual layout is calculated from the calculated transistor arrangement on the actual layout, and the arrangement is evaluated based on the calculated wiring length. Finally, the layout change is repeated so that the wiring length is reduced.
【0072】図10は図8に示すマッピング結果を初期
配置としてトランジスタ2次元配置最適化ST16を実
行した結果を示す図である。図10から、トランジスタ
は各チャネル領域においてセルの左右方向に複数列に配
置され、また一部のトランジスタは横置きに配置されて
おり、これによりセルの幅が大幅に縮小されているのが
分かる。FIG. 10 is a diagram showing the result of executing the transistor two-dimensional layout optimization ST16 using the mapping result shown in FIG. 8 as the initial layout. From FIG. 10, it can be seen that the transistors are arranged in a plurality of columns in the left-right direction of the cell in each channel region, and some transistors are arranged horizontally, whereby the width of the cell is greatly reduced. .
【0073】図11はマスクパターンと2次元格子空間
上の配置との関係を示す図であり、同図中、(a)はト
ランジスタtrA〜trEを含むマスクパターン、
(b)は(a)に示すマスクパターンに対応する2次元
格子空間上の配置である。図11(a)において、16
はトランジスタのゲート、17はトランジスタの拡散領
域、18は拡散コンタクトである。拡散を共有する隣接
トランジスタにおいても、間にコンタクト18を挟むか
否かによって格子点間の距離が異なる(x3<x1)よ
うになっている。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between a mask pattern and an arrangement in a two-dimensional lattice space. In FIG. 11, (a) shows a mask pattern including transistors trA to trE,
(B) is an arrangement in a two-dimensional lattice space corresponding to the mask pattern shown in (a). In FIG. 11A, 16
Is a gate of the transistor, 17 is a diffusion region of the transistor, and 18 is a diffusion contact. Even in the adjacent transistors sharing the diffusion, the distance between the lattice points is different depending on whether or not the contact 18 is interposed (x3 <x1).
【0074】セル高さに比してトランジスタサイズが小
さい場合、1次元配置結果をそのままレイアウトに実現
するとセル内に大きな空き領域が発生してしまう。この
ような場合には、図10に示したような柔軟な配置スタ
イルの実現が必要となる。しかしながら、2次元格子空
間による2次元配置のみによって配置を決定しようとす
ると、処理時間が膨大になる恐れがある。スタンダード
セルの場合、セル設計規約が標準的なサイズのトランジ
スタの1次元配置に合わせた設定になっていることが多
いので、2次元配置処理を1次元配置の後処理として位
置づけるのが、処理時間の問題を含めて実用的には最適
であると考えられる。本発明に係るトランジスタ配置方
法は、このような点に注目して、トランジスタ1次元配
置によって大域的な最適化を行った後その配置結果を局
所的に改善するためにトランジスタ2次元配置を行う、
という特徴を有するものである。なお、トランジスタ2
次元配置の処理の詳細については「特願平7−3387
25号」に詳しく説明されている。When the transistor size is smaller than the cell height, if a one-dimensional arrangement result is realized in a layout as it is, a large empty area is generated in the cell. In such a case, it is necessary to realize a flexible arrangement style as shown in FIG. However, if the arrangement is determined only by the two-dimensional arrangement in the two-dimensional lattice space, the processing time may be enormous. In the case of standard cells, the cell design rules are often set according to the one-dimensional arrangement of standard-sized transistors. It is considered to be optimal for practical use, including the problem described above. The transistor placement method according to the present invention pays attention to such a point, performs global optimization by one-dimensional transistor placement, and then performs two-dimensional transistor placement to locally improve the placement result.
It has the feature of. Note that transistor 2
For details of the dimension arrangement processing, refer to Japanese Patent Application No. Hei 7-3387.
No. 25 ".
【0075】ここで、本実施形態に係るトランジスタ配
置方法について、1次元配置及び2次元配置における評
価指標について説明する。Here, regarding the transistor arrangement method according to the present embodiment, evaluation indices in one-dimensional arrangement and two-dimensional arrangement will be described.
【0076】スタンダードセルライブラリにおいて、3
0個程度又はこれ以上のトランジスタを含むような中規
模以上のセルになると、セル内において配線の占める割
合が大きくなるので、セル内のトランジスタ配置の最適
化を行う場合には、拡散共有を最大とする最適化よりも
配線長に着目した最適化の方が有効であると考えられ
る。In the standard cell library, 3
In a medium-sized or larger cell including about zero or more transistors, the ratio of wiring in the cell increases. Therefore, when optimizing the transistor arrangement in the cell, the diffusion sharing is maximized. It is considered that the optimization focused on the wiring length is more effective than the optimization described above.
【0077】本実施形態に係るトランジスタ配置方法の
1次元配置及び2次元配置は、セルにおける配線長の推
定値に基づく評価指標を用いて、配線長の最短化を目的
としてトランジスタ配置の最適化を行う。これによっ
て、1次元配置と2次元配置との最適化処理の連携を密
接に保つことが可能となる。In the one-dimensional arrangement and the two-dimensional arrangement of the transistor arrangement method according to this embodiment, the transistor arrangement is optimized for the purpose of minimizing the wiring length by using an evaluation index based on the estimated value of the wiring length in the cell. Do. As a result, it is possible to keep close cooperation between the optimization processing of the one-dimensional arrangement and the optimization processing of the two-dimensional arrangement.
【0078】セルの実際のレイアウトにおいて、トラン
ジスタのゲート電極はポリシリコン層による接続を要求
し、拡散電極は第1金属層による接続を要求する。ま
た、トランジスタ間の拡散の共有は拡散層による接続を
意味し、間に拡散コンタクトを挟むか否かでトランジス
タ間の距離が変わる。さらに、セル内でのトランジスタ
配置については、同電位のゲートがチャネル間でできる
だけ横方向の座標に関して揃っていることが求められ
る。このような制約条件は、スタンダードセルを配置要
素として扱うセル配置において配線長の最短化を考える
場合には現れない問題である。In the actual layout of the cell, the gate electrode of the transistor requires connection by a polysilicon layer and the diffusion electrode requires connection by a first metal layer. Further, sharing of diffusion between transistors means connection by a diffusion layer, and the distance between transistors changes depending on whether or not a diffusion contact is interposed therebetween. Further, regarding the transistor arrangement in the cell, it is required that the gates having the same potential are aligned between channels as far as possible in the horizontal direction. Such a constraint is a problem that does not appear when considering the minimization of the wiring length in the cell arrangement in which the standard cell is treated as the arrangement element.
【0079】本実施形態では、前記の問題に対応するた
めに、各ネットの配線を複数の成分に分け、分けた成分
毎に配線長を推定し、各成分の配線長の推定値に対して
それぞれ重み付けした値を和したものを評価指標として
用いてトランジスタの配置を決定する。In this embodiment, in order to cope with the above problem, the wiring of each net is divided into a plurality of components, the wiring length is estimated for each of the divided components, and the estimated wiring length of each component is calculated. The arrangement of the transistors is determined using the sum of the weighted values as an evaluation index.
【0080】図12は代表的な配線構造の例を示す図で
ある。MOS論理ではトランジスタ間の配線は一般に拡
散電極群とゲート電極群とを接続すると考えられるの
で、配線を、拡散電極同士をつなぐ第1の成分、拡散電
極群とゲート電極群とをつなぐ第2の成分及びゲート電
極同士をつなぐ第3の成分の3つの成分に分け、各成分
毎に配線長を推定する。例えば図12において、トラン
ジスタtr3,tr6の拡散電極群とトランジスタtr
1,tr2,tr4,tr5のゲート電極群とを接続す
る配線は、拡散電極同士をつなぐ第1の成分の配線長に
ついてはトランジスタtr3,tr6の拡散電極間の距
離d1で推定し、拡散電極群とゲート電極群とをつなぐ
第2の成分の配線長についてはトランジスタtr3,t
r6の拡散電極の重心g1とトランジスタtr1,tr
2,tr4,tr5のゲート電極の重心g2との距離d
2で推定し,ゲート電極同士をつなぐ第3の成分の配線
長についてはトランジスタtr1,tr5のゲート電極
間の距離d3で推定する。FIG. 12 is a diagram showing an example of a typical wiring structure. In MOS logic, wiring between transistors is generally considered to connect a diffusion electrode group and a gate electrode group. Therefore, a wiring is formed by a first component connecting the diffusion electrodes and a second component connecting the diffusion electrode group and the gate electrode group. The component and the third component connecting the gate electrodes are divided into three components, and the wiring length is estimated for each component. For example, in FIG. 12, the diffusion electrode group of the transistors tr3 and tr6 and the transistor tr
For the wiring connecting the gate electrodes of 1, tr2, tr4 and tr5, the wiring length of the first component connecting the diffusion electrodes is estimated by the distance d1 between the diffusion electrodes of the transistors tr3 and tr6, The wiring length of the second component connecting the gate and the gate electrode group
The center of gravity g1 of the diffusion electrode of r6 and the transistors tr1 and tr
Distance d from the center of gravity g2 of the gate electrode of 2, tr4, tr5
2, and the wiring length of the third component connecting the gate electrodes is estimated by the distance d3 between the gate electrodes of the transistors tr1 and tr5.
【0081】そして、拡散電極同士をつなぐ第1の成分
及び拡散電極群とゲート電極群とをつなぐ第2の成分に
は第1金属層を割り当て、ゲート電極同士をつなぐ第3
の成分にはポリシリコン層を割り当てるものとすると、
例えば金属配線に比べて抵抗の大きいポリシリコン配線
をより短くするためには、第3の成分の推定値d3に対
する重み付けを第1及び第2の成分の推定値d1,d2
よりも重くして和したものを、トランジスタ配置の評価
指標として用いればよい。このように、各成分の推定値
に対する重み付けを調整すれば配線形状をきめ細かく制
御できるので、ゲートのアライメント等にも容易に対応
することできる。A first metal layer is allocated to the first component connecting the diffusion electrodes and the second component connecting the diffusion electrode group and the gate electrode group, and the third component connecting the gate electrodes is formed.
Assuming that a polysilicon layer is assigned to the component
For example, in order to make a polysilicon wiring having a larger resistance than a metal wiring shorter, weighting is applied to the estimated value d3 of the third component and the estimated values d1 and d2 of the first and second components.
What is heavier than the sum may be used as an evaluation index for transistor arrangement. As described above, by adjusting the weighting of the estimated value of each component, the wiring shape can be finely controlled, so that it is possible to easily cope with gate alignment and the like.
【0082】(第2の実施形態) 図13は本発明の第2の実施形態に係るトランジスタ配
置方法の処理の流れを示すフローチャートである。本実
施形態に係るトランジスタ配置方法は基本的な処理の流
れについては第1の実施形態と同様であり、これに加え
て、トランジスタ1次元配置の際に回路的な情報を利用
することを特徴とするものである。(Second Embodiment) FIG. 13 is a flowchart showing a flow of processing of a transistor arrangement method according to a second embodiment of the present invention. The transistor arrangement method according to the present embodiment is similar to the first embodiment in the basic processing flow, and additionally uses circuit-like information in one-dimensional transistor arrangement. Is what you do.
【0083】本実施形態に係るトランジスタ配置方法は
トランジスタ1次元配置の際に『ステージ』という回路
的な概念を用いる。MOS論理においては、信号はトラ
ンジスタのドレインから他のトランジスタのゲートへ伝
わると一般に考えることができるので、各トランジスタ
から前記トランジスタが係る出力端子までの信号経路を
ネットリストから特定することが可能であり、トランジ
スタから出力端子までの経路長をこの経路上のゲートの
個数によって表すことができる。The transistor arrangement method according to the present embodiment uses a circuit concept of “stage” in one-dimensional transistor arrangement. In MOS logic, since it is generally considered that a signal is transmitted from the drain of a transistor to the gate of another transistor, a signal path from each transistor to the output terminal of the transistor can be specified from a netlist. The path length from the transistor to the output terminal can be represented by the number of gates on this path.
【0084】ここで、トランジスタから出力端子までの
経路上のゲートの個数のことをステージと定義する。図
14は図4に示した回路におけるステージを示す図であ
り、四角で囲んだ数字が各トランジスタのステージの値
を示している。図14において、各トランジスタのステ
ージはそれぞれ次のようになる。 ステージ=1:tp11,tp12,tn11,tn12 ステージ=2:tp8,tp9,tp10,tn8,tn9,tn10 ステージ=3:tp2,tp3,tp7,tn2,tn3,tn7 ステージ=4:tp4,tp5,tp6,tn4,tn5,tn6 ステージ=5:tp0,tp1,tn0,tn1Here, the number of gates on the path from the transistor to the output terminal is defined as a stage. FIG. 14 is a diagram showing the stages in the circuit shown in FIG. 4, and the numbers surrounded by squares indicate the values of the stages of the respective transistors. In FIG. 14, the stages of each transistor are as follows. Stage = 1: tp11, tp12, tn11, tn12 Stage = 2: tp8, tp9, tp10, tn8, tn9, tn10 Stage = 3: tp2, tp3, tp7, tn2, tn3, tn7 Stage = 4: tp4, tp5, tp6 , Tn4, tn5, tn6 stage = 5: tp0, tp1, tn0, tn1
【0085】本実施形態に係るトランジスタ配置方法で
は、ステップST10で入力したネットリストが表す回
路に対してステップST21において、図14に示すよ
うなステージの設定を行う。そしてステップST12で
1次元格子空間の設定を行った後に、ステージによる1
次元初期配置ST22及びステージを用いた1次元配置
最適化ST23を実行する。In the transistor arrangement method according to the present embodiment, the stages shown in FIG. 14 are set for the circuit represented by the netlist input in step ST10 in step ST21. After setting the one-dimensional lattice space in step ST12, the one-dimensional lattice space is set.
The two-dimensional initial arrangement ST22 and the one-dimensional arrangement optimization ST23 using the stage are executed.
【0086】ステージは当該トランジスタの出力端子ま
での距離を表現しているので、配線長を最適化する上で
有用な概念であるといえる。すなわち、セルの入力端子
を左側に配し、出力端子を右側に配するとすれば、大き
な値のステージを持つトランジスタほど左寄りに配置す
ると共に小さな値のステージを持つトランジスタほど右
寄りに配置すれば、トランジスタを信号の流れに沿って
配置することになり、結果的に配線を最適化することが
できる。しかしながら実際には同じステージを持つトラ
ンジスタが多数存在するので、ステージ毎にグループ化
して順に配置するだけでは配線を最適化することはでき
ない。Since the stage expresses the distance to the output terminal of the transistor, it can be said that the stage is a useful concept for optimizing the wiring length. That is, if the input terminal of the cell is arranged on the left side and the output terminal is arranged on the right side, the transistor having a larger value stage is arranged closer to the left and the transistor having a smaller value stage is arranged closer to the right side. Are arranged along the signal flow, and as a result, the wiring can be optimized. However, since there are actually many transistors having the same stage, it is not possible to optimize the wiring only by grouping the stages and arranging them in order.
【0087】そこで本実施形態では次のように1次元配
置を行う。まずステップST22において1次元配置の
初期配置を行う。ステップST22における1次元初期
配置は、すでに説明したように、ステップST21で設
定したステージの順にトランジスタを配列するものであ
る。そしてステップST23において1次元配置の最適
化を行う。このときステージの概念を次のように用い
る。セルの入力端子をセルの左側に配置すると共に出力
端子をセルの右側に配置する場合を例にとると、配置の
逐次改善において、任意に選択した一のトランジスタに
ついて、この一のトランジスタのステージよりも1だけ
大きなステージ値を持つトランジスタのうち最も左にあ
るものの位置を移動先の左の限界とし、前記一のトラン
ジスタのステージよりも1だけ小さなステージ値を持つ
トランジスタのうち最も右にあるものの位置を移動先の
右の限界とする。このようにステージの概念を有効に用
いて最適化処理を行うことによって、1次元配置の処理
効率を上げることができる。Therefore, in this embodiment, one-dimensional arrangement is performed as follows. First, in step ST22, an initial arrangement of the one-dimensional arrangement is performed. In the one-dimensional initial arrangement in step ST22, as described above, the transistors are arranged in the order of the stages set in step ST21. Then, in step ST23, the one-dimensional arrangement is optimized. At this time, the concept of the stage is used as follows. Taking the case where the input terminal of the cell is arranged on the left side of the cell and the output terminal is arranged on the right side of the cell as an example, in the sequential improvement of the arrangement, for one transistor arbitrarily selected, the stage of this one transistor The position of the leftmost one of the transistors having the stage value larger by 1 is set as the left limit of the movement destination, and the position of the rightmost one of the transistors having the stage value smaller by one than the stage of the one transistor is set. Is the right limit of the destination. By performing the optimization process effectively using the concept of the stage, the processing efficiency of the one-dimensional arrangement can be increased.
【0088】なお、本実施形態においても、入力したネ
ットリストが表す回路に対して第1の実施形態と同様に
トランジスタのグループ化を行ってもよい。In this embodiment, the transistors represented by the input netlist may be grouped in the same manner as in the first embodiment.
【0089】(第3の実施の形態) 図15は本発明の第3の実施形態に係るトランジスタ配
置方法の処理の流れを示すフローチャートである。本実
施形態に係るトランジスタ配置方法は、第1の実施形態
に係るトランジスタ配置方法において、1次元配置工程
と2次元配置工程との間にステップST31及びST3
2からなるトランジスタ折り返し工程を加えたものであ
る。(Third Embodiment) FIG. 15 is a flowchart showing a flow of processing of a transistor arrangement method according to a third embodiment of the present invention. The transistor arrangement method according to the present embodiment is different from the transistor arrangement method according to the first embodiment in that steps ST31 and ST3 are performed between the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step.
2 is obtained by adding a transistor folding step.
【0090】トランジスタ折り返し工程はセル高さに対
して大きなサイズを持つトランジスタを扱う場合に必要
である。本実施形態では、1次元配置工程と2次元配置
工程との間にトランジスタ折り返し工程を組み入れるこ
とによって、従来よりも精度の高いトランジスタのゲー
ト折り返し処理を実現するものである。すなわち、従来
のトランジスタのゲート折り返し処理は、セル高さとト
ランジスタサイズとの比較のみに基づいて行われていた
が、本実施形態では1次元配置を行った後にトランジス
タのゲート折り返し処理を行うので、実際のレイアウト
に則して当該トランジスタに係る配線密度をも考慮する
ことができる。すなわち、1次元配置工程のトランジス
タ配置結果から、セルの左右方向におけるトランジスタ
の配置位置毎に配線横成分の配線密度を求め、一のトラ
ンジスタ配置位置におけるトランジスタ高さと配線横成
分の配線密度との和からなるレイアウト高さがセル高さ
の設定値を越えるとき、一のトランジスタ配置位置に配
置されたトランジスタをゲート折り返しによって分割
し、分割したトランジスタを新たな配置要素として、1
次元配置工程のトランジスタ配置結果を修正する。トラ
ンジスタのゲート折り返し処理において1次元配置結果
における配線密度を考慮するので、配線密度に合わせて
最適な折り返し段数を決定することができる。The transistor folding step is necessary when handling a transistor having a size larger than the cell height. In the present embodiment, by incorporating a transistor folding step between the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step, the gate folding processing of the transistor with higher precision than before is realized. In other words, the conventional gate turning process of a transistor is performed only based on a comparison between the cell height and the transistor size. However, in the present embodiment, the gate turning process of the transistor is performed after the one-dimensional arrangement is performed. According to the layout described above, the wiring density of the transistor can be considered. That is, from the transistor arrangement result in the one-dimensional arrangement step, the wiring density of the wiring horizontal component is obtained for each transistor arrangement position in the horizontal direction of the cell, and the sum of the transistor height and the wiring density of the wiring horizontal component at one transistor arrangement position is obtained. When the layout height of the cell exceeds the set value of the cell height, the transistor arranged at one transistor arrangement position is divided by gate folding, and the divided transistor is used as a new arrangement element.
Correct the transistor arrangement result in the dimension arrangement step. Since the wiring density in the one-dimensional arrangement result is considered in the gate turning processing of the transistor, the optimum number of folding steps can be determined according to the wiring density.
【0091】図16は本実施形態に係るトランジスタ折
り返し工程を説明するための図であり、同図中、(a)
はトランジスタ折り返し工程前のトランジスタの1次元
配置を示す図、(b)は(a)に示すトランジスタ1次
元配置についてステップST31及びST32からなる
トランジスタ折り返し工程を実行した結果を示す図であ
る。図16(a),(b)から、トランジスタtrc,
trd,trg,trhがそれぞれ折り返されており、
これに伴いトランジスタ1次元配置全体も修正されてい
るのが分かる。ステップST31においてトランジスタ
のゲート折り返し処理を行い、ステップST32におい
てトランジスタ1次元配置を修正した後、第1の実施形
態と同様に2次元配置工程を実行することによって、ト
ランジスタ配置を最適化することができる。FIG. 16 is a view for explaining a transistor folding step according to the present embodiment.
FIG. 7B is a diagram illustrating a one-dimensional arrangement of transistors before the transistor folding process, and FIG. 7B is a diagram illustrating a result of executing a transistor folding process including steps ST31 and ST32 on the one-dimensional transistor configuration illustrated in FIG. FIGS. 16A and 16B show that the transistors trc,
trd, trg, and trh are folded back, respectively.
It can be seen that the entire one-dimensional arrangement of the transistors has been modified accordingly. In step ST31, the transistor is folded back, and in step ST32, the one-dimensional arrangement of the transistors is corrected, and then the two-dimensional arrangement step is performed as in the first embodiment, whereby the transistor arrangement can be optimized. .
【0092】(第4の実施形態) 本発明の第4の実施形態は、1次元配置スタイルを用い
たトランジスタ配置方法に関するものであり、マスク図
上の配置評価に基づいて拡散の最適化と配線の最適化を
共に行い、最適な配置結果を導くものである。(Fourth Embodiment) A fourth embodiment of the present invention relates to a transistor arranging method using a one-dimensional arrangement style, and optimizes diffusion and wiring based on an arrangement evaluation on a mask diagram. Are optimized together to derive an optimal arrangement result.
【0093】図17は本発明の第4の実施形態に係るト
ランジスタ配置方法の処理の流れを示すフローチャート
である。まずステップST41において、ネットリスト
を入力する。具体的には、計算機の記憶装置等からネッ
トリストを読み込み、ネットリストに記述された配置対
象となるトランジスタ及びセルの入出力端子についての
接続要求並びに各トランジスタのサイズに関する情報を
システムの内部に記憶する。FIG. 17 is a flowchart showing the flow of processing of the transistor arrangement method according to the fourth embodiment of the present invention. First, in step ST41, a net list is input. More specifically, a netlist is read from a storage device of a computer or the like, and connection requests for transistors and input / output terminals of cells to be arranged described in the netlist and information on the size of each transistor are stored in the system. I do.
【0094】次にステップST42において、トランジ
スタのグループ化を行う。ここでは第1の実施形態にお
けるステップS11と同様に、各チャネル領域内のトラ
ンジスタについて、拡散電極同士が分岐を含まない単純
な直列接続を形成している場合に、この直列接続を構成
するトランジスタを1つのグループにまとめる。いずれ
の直列接続にも属さないトランジスタはグループ化せ
ず、単独で広義の直列接続を構成しているとみなし、各
トランジスタを単一トランジスタによるグループとす
る。Next, in step ST42, transistors are grouped. Here, as in step S11 in the first embodiment, for the transistors in each channel region, when the diffusion electrodes form a simple series connection that does not include a branch, the transistors forming this series connection are Put them together in one group. Transistors that do not belong to any of the series connections are not grouped, and are regarded as independently forming a series connection in a broad sense, and each transistor is grouped by a single transistor.
【0095】ステップST43以降は、ステップS42
で形成したグループを内部配置が確定した配置要素とみ
なし、グループの配置最適化を行う工程である。After step ST43, step S42 is executed.
This is a step of optimizing the arrangement of the group by regarding the group formed in the above as an arrangement element whose internal arrangement is determined.
【0096】ステップST43は、セルに対して1次元
格子空間すなわち水平方向に並ぶ格子点列を設定する工
程である。そしてステップST44は、ステップST4
3で設定した格子点列上にトランジスタを初期配置する
工程である。図18は格子点列上のトランジスタ配置の
1例を示す図である。各格子点51にはP型トランジス
タ52とN型トランジスタ53とを各々1つずつ縦置き
で配置することができ、各格子点においてPチャネル領
域若しくはNチャネル領域のいずれか一方又は両方が空
きであっても構わない。Step ST43 is a step of setting a one-dimensional grid space, that is, a grid point sequence arranged in the horizontal direction, for the cell. And step ST44 is step ST4
This is a step of initially arranging the transistors on the grid point sequence set in Step 3. FIG. 18 is a diagram showing an example of a transistor arrangement on a grid point sequence. At each lattice point 51, one P-type transistor 52 and one N-type transistor 53 can be arranged vertically, and at each lattice point, one or both of the P-channel region and the N-channel region are empty. It does not matter.
【0097】ここで、ステップST43で配置する格子
点の数について言及しておく。一般に格子モデルを用い
て配置問題を処理する場合、準備する格子点の数は配置
要素の数に応じた必要最小限のものとするのが通例であ
った。これは、格子点の数をいたずらに増やしても最適
化のために探索すべき解空間が大きくなるだけであり、
かえって処理効率が落ちると考えられていたからであ
る。本実施形態のようなトランジスタ配置の場合には、
格子点の必要最小限の数とは、P型トランジスタとN型
トランジスタのうちの多い方の数である。Here, the number of grid points arranged in step ST43 will be described. In general, when processing a placement problem using a grid model, the number of grid points to be prepared is usually set to a minimum necessary according to the number of layout elements. This means that even if the number of grid points is unnecessarily increased, only the solution space to be searched for optimization becomes large,
On the contrary, it was considered that the processing efficiency was lowered. In the case of the transistor arrangement as in the present embodiment,
The necessary minimum number of lattice points is the larger of the P-type transistor and the N-type transistor.
【0098】しかしながら、トランジスタ配置問題に格
子点列を用いたところ、格子点の数をP型トランジスタ
とN型のトランジスタのうちの多い方の数に対して1/
3程度の余裕を加えたものに設定したところ、処理効率
が上がるという実験結果が得られた。これは、格子点を
増やしたことによって、最適値を与える最適解の数も増
えたためであると考えられる。格子点の数は、増やし過
ぎた場合には処理効率が下がってしまうおそれがある
が、トランジスタ数に対してある程度までは余裕を持た
せた方が処理効率を上げるためにも有効である。However, when the lattice point sequence is used in the transistor arrangement problem, the number of lattice points is 1 / l of the larger number of the P-type transistor and the N-type transistor.
An experimental result was obtained in which the processing efficiency was improved when the value was set to a value obtained by adding a margin of about three. It is considered that this is because the number of optimal solutions giving the optimal value also increased by increasing the number of lattice points. If the number of lattice points is excessively increased, the processing efficiency may be reduced. However, it is more effective to increase the number of lattice points to a certain extent to increase the processing efficiency.
【0099】ステップST45からステップST50ま
では、繰り返し処理によってグループ配置の最適化を行
う配置最適化処理である。本発明に係る配置最適化処理
は初期配置から反復配置改善を行って配置評価関数を最
小にする配置を決定するものであり、ここではシミュレ
ーテッド・アニーリング法(SA法)によるスケジュー
リングを実現しているが、他のスケジューリング方法を
用いても差し支えない。Steps ST45 to ST50 are arrangement optimization processing for optimizing group arrangement by repetitive processing. The placement optimization processing according to the present invention determines the placement that minimizes the placement evaluation function by performing iterative placement improvement from the initial placement. Here, scheduling by the simulated annealing method (SA method) is implemented. However, other scheduling methods can be used.
【0100】配置最適化処理の説明の前に、格子点列上
のトランジスタ配置とグループ配置との関係を簡単に説
明しておく。すでに説明したように、グループ内のトラ
ンジスタ配置は回路上の直列の順にトランジスタを並べ
ることによって行われる。格子点列上では、このトラン
ジスタ列を連続した格子点に割り当てることによって表
現する。この場合、例えば図19(a)に示すグループ
のトランジスタが格子点列上において図19(b)に示
すような2通りの配置ができるように、格子点列上では
グループ内のトランジスタ配置として2通りの配置が可
能になる。これはグループが反転の自由度を有している
と考えることができる。グループの配置最適化処理にお
いては各グループの反転の自由度も考慮する。Before describing the layout optimizing process, a brief description will be given of the relationship between the transistor layout and the group layout on the lattice point sequence. As described above, the arrangement of the transistors in the group is performed by arranging the transistors in series on the circuit. On the lattice point sequence, the transistor row is expressed by assigning it to continuous lattice points. In this case, for example, the transistors in the group shown in FIG. 19A can be arranged in two ways on the grid point sequence as shown in FIG. Street arrangement becomes possible. This can be considered that the group has a degree of freedom of inversion. In the group arrangement optimization processing, the degree of freedom of inversion of each group is also considered.
【0101】ステップST45は格子点列上のトランジ
スタ配置をマスク設計ルールを満たすマスク図上のトラ
ンジスタ配置に座標変換する工程である。最終的に最適
化したいのはマスク設計ルールを反映したマスク図上の
トランジスタ配置であるから、配置評価を効果的に行う
ために、格子点列上の配置をマスク図上の配置に変換す
る必要がある。Step ST45 is a process of converting the transistor arrangement on the lattice point sequence into a transistor arrangement on a mask diagram satisfying the mask design rule. Ultimately, what we want to optimize is the transistor arrangement on the mask diagram that reflects the mask design rules, so it is necessary to convert the arrangement on the grid point array to the arrangement on the mask diagram in order to effectively evaluate the arrangement. There is.
【0102】図20は格子点列上の配置を表すデータの
1例を示す図である。同図中、xは格子点、tr na
meはトランジスタの識別記号、L mnetはトラン
ジスタの左側の拡散電極のネット番号、G mnetは
トランジスタのゲート電極のネット番号、R mnet
はトランジスタの右側の拡散電極のネット番号をそれぞ
れ表している。また、msscはグループの識別番号を
表し、同じグループに属するトランジスタは同じ値を持
つ。なお、*はその格子点にトランジスタが配置されて
いないことを表す。FIG. 20 is a diagram showing an example of data representing the arrangement on the grid point sequence. In the figure, x is a lattice point, tr na
me is a transistor identification symbol, L mnet is the net number of the diffusion electrode on the left side of the transistor, G mnet is the net number of the gate electrode of the transistor, R mnet
Represents the net number of the diffusion electrode on the right side of the transistor. Mssc represents a group identification number, and transistors belonging to the same group have the same value. Note that * indicates that no transistor is arranged at that lattice point.
【0103】図20に示すような格子点列上の配置をマ
スク図上の配置に変換する方法は自明ではない。格子点
列上の配置をマスク図上の配置に変換するもっとも簡単
な方法は、それぞれのチャネル領域において独立に左か
ら順にトランジスタを詰めていく方法であろう。すなわ
ち、マスク図上のトランジスタの配置位置を同じチャネ
ル領域の1つ左にあるトランジスタとの関係のみに基づ
いて決定する方法である。図21はこのような変換方法
によって図20に示す格子点列上の配置を変換したマス
ク図上の配置を示す図である。同図中、隙間81は向か
い合う拡散電極が異なる電位を持つため拡散島が分離し
ていることを示している。一方、隙間82は向かい合う
拡散電極が同電位であるが他にも同電位の電極があるた
めそこに拡散コンタクトが打たれることを表しており、
拡散島としてつながることを示している。そしてトラン
ジスタ間に隙間がない部分83は分岐のない拡散の直列
接続を表しており、トランジスタが1つのグループとし
て配置されていることが分かる。このように、単純な左
詰めの変換方法でも各チャネル領域の拡散島の構成を正
しく表現することはできる。しかしながら、拡散島間の
間隔が常に最小ルールに等しくなってしまう等、格子点
列上の配置が表現する多様性が失われてしまう面があ
り、配置評価のための変換としては適当ではない。It is not obvious how to convert an arrangement on a grid point sequence as shown in FIG. 20 to an arrangement on a mask diagram. The simplest method of converting the arrangement on the grid point sequence into the arrangement on the mask diagram is to pack transistors in order from the left independently in each channel region. That is, this is a method in which the arrangement position of the transistor on the mask diagram is determined based only on the relationship with the transistor on the left of the same channel region. FIG. 21 is a diagram showing an arrangement on a mask diagram obtained by converting the arrangement on the grid point sequence shown in FIG. 20 by such a conversion method. In the figure, the gap 81 indicates that the diffusion islands are separated because the diffusion electrodes facing each other have different potentials. On the other hand, the gap 82 indicates that the diffusion electrodes facing each other have the same potential, but there are other electrodes having the same potential, so that a diffusion contact is made there.
It indicates that it is connected as a diffusion island. A portion 83 having no gap between the transistors represents a series connection of diffusion without branching, and it can be seen that the transistors are arranged as one group. As described above, even with a simple left-justified conversion method, the configuration of the diffusion island of each channel region can be correctly expressed. However, the diversity expressed by the arrangement on the grid point sequence is lost, for example, the interval between the diffusion islands always becomes equal to the minimum rule, and is not suitable as a conversion for the arrangement evaluation.
【0104】もう一つ簡単な変換方法として、同じ格子
点に配置されたP型トランジスタとN型トランジスタは
ゲートの中心を合わせてマスク図上に配置するという方
法がある。一方のチャネル領域においてトランジスタの
配置を決めるとき、他方のチャネル領域においてこのト
ランジスタと同一の格子点にトランジスタが配置されて
いなければ、同一チャネルの隣のトランジスタとの関係
に基づいて配置を決めればよい。この方法は従来からよ
く用いられているものであるが、拡散関連のマスク設計
ルールが複雑な場合に拡散島を正しく表現できないとい
う欠点がある。すなわち、例えば、隣接するトランジス
タが拡散電極を共有する場合、共有する拡散電極に拡散
コンタクトが必要か否かによって前記隣接するトランジ
スタのゲート間隔が異なる、というルールが現実に存在
するが、常にゲートを揃えて配置するこの方法による
と、このようなルールに適応した拡散島を正しく表現す
ることはできない。As another simple conversion method, there is a method in which a P-type transistor and an N-type transistor arranged at the same lattice point are arranged on a mask diagram with their gates being centered. When arranging a transistor in one channel region, if the transistor is not arranged at the same lattice point as the transistor in the other channel region, the arrangement may be determined based on a relationship with an adjacent transistor of the same channel. . Although this method has been widely used in the past, it has a drawback that a diffused island cannot be correctly represented when the diffusion-related mask design rule is complicated. That is, for example, when adjacent transistors share a diffusion electrode, there is actually a rule that the gate interval between the adjacent transistors differs depending on whether or not a diffusion contact is necessary for the shared diffusion electrode. According to this method of aligning and arranging, it is not possible to correctly represent a diffusion island adapted to such a rule.
【0105】本実施形態では、拡散島内はマスク設計ル
ールによる最小サイズで配置し、拡散島間は格子点列上
の配置を反映させた間隔で配置するために、次のような
変換方法を用いる。In the present embodiment, the following conversion method is used in order to arrange the inside of the diffusion island at the minimum size according to the mask design rule and to arrange between the diffusion islands at intervals reflecting the arrangement on the grid point sequence.
【0106】図22及び図23は本実施形態に係る格子
点列上配置からマスク図上配置への変換方法の処理の流
れを示すフローチャートであり、図22は基本的な処理
の流れを示す図、図23は一方のチャネル領域において
左から右へトランジスタを辿りながら位置を決めていく
処理(LtoR)を示す図である。この方法は基本的には
左から右へと順にトランジスタの位置を決めていくので
あるが、一方のチャネル領域において左から右へトラン
ジスタを辿りながら位置を決めていく処理を、他方のチ
ャネル領域におけるトランジスタ配置状況との関連によ
って途中で止めて、次にチャネル領域を移して同様の処
理を行い、以下これを繰り返す、という方法である。も
ちろん右から左へトランジスタの位置を決めていっても
よい。FIGS. 22 and 23 are flowcharts showing the processing flow of the method for converting the arrangement on the grid point sequence to the arrangement on the mask diagram according to the present embodiment, and FIG. 22 is a diagram showing the basic processing flow. FIG. 23 is a diagram showing a process (LtoR) of determining a position while tracing a transistor from left to right in one channel region. This method basically determines the position of the transistor in order from left to right.However, the process of determining the position while tracing the transistor from left to right in one channel region is performed in the other channel region. This is a method of stopping halfway in relation to the transistor arrangement state, moving the channel region and performing the same processing, and thereafter repeating this. Of course, the positions of the transistors may be determined from right to left.
【0107】図18に示す格子列点上配置をマスク図上
配置に変換する場合を例にとって、図22及び図23の
フローチャートにしたがって本実施形態に係る格子点列
上配置からマスク図上配置への変換方法を説明する。ま
ず、ステップSA1において最左端のトランジスタとし
てP型トランジスタP1を特定し、ステップSA2にお
いてP型トランジスタP1の位置をマスク図上の原点に
セットする。そしてステップSA3において、探索位置
を両チャネル領域共に最左端トランジスタの格子位置に
合わせる。すなわちPチャネル領域及びNチャネル領域
共に探索位置を格子点0とする。次にステップSA4に
おいて、最左端トランジスタ(P型トランジスタP1)
のチャネル領域すなわちPチャネル領域において探索位
置を1つ右の格子点に移動する。これによりPチャネル
領域の探索位置は格子点1となる。Taking the case where the arrangement on the grid point points shown in FIG. 18 is converted to the arrangement on the mask figure as an example, the arrangement on the grid point rows according to the present embodiment is changed to the arrangement on the mask figure according to the flowcharts of FIGS. Will be described. First, in step SA1, the P-type transistor P1 is specified as the leftmost transistor, and in step SA2, the position of the P-type transistor P1 is set to the origin on the mask diagram. In step SA3, the search position is adjusted to the lattice position of the leftmost transistor in both channel regions. That is, the search position is set to grid point 0 in both the P channel region and the N channel region. Next, at step SA4, the leftmost transistor (P-type transistor P1)
Is moved to the next grid point in the channel region of P, that is, the P channel region. As a result, the search position of the P channel region becomes the lattice point 1.
【0108】次にステップSA5において、最左端トラ
ンジスタ(P型トランジスタP1)のチャネル領域すな
わちPチャネル領域においてLtoR処理を実行する(図
23)。まずステップSB1において探索位置にトラン
ジスタがあるか否かを判断する。格子点1にはP型トラ
ンジスタP2があるのでステップSB2に進む。ステッ
プSB2においてP型トランジスタP2は本LtoR処理
において最初のトランジスタであるので、ステップSB
3に進む。ステップSB3において格子点1には位置決
定済みのN型トランジスタはない(N型トランジスタN
2のマスク図上の位置はまだ決定されていない)ので、
ステップSB4に進み、P型かN型かを問わず、最右の
位置決定済みトランジスタとの関係からP型トランジス
タP2のマスク図上の位置を決定する。すなわちP型ト
ランジスタP2のマスク図上の位置は唯一の位置決定済
みトランジスタであるP型トランジスタP1の位置に基
づいて決定される。Next, in step SA5, the LtoR process is performed in the channel region of the leftmost transistor (P-type transistor P1), that is, in the P channel region (FIG. 23). First, in step SB1, it is determined whether there is a transistor at the search position. Since there is a P-type transistor P2 at the lattice point 1, the process proceeds to Step SB2. Since the P-type transistor P2 is the first transistor in the present LtoR processing in step SB2,
Proceed to 3. In step SB3, there is no N-type transistor whose position has been determined at the lattice point 1 (N-type transistor N
2 The position on the mask diagram has not been determined yet)
Proceeding to step SB4, the position on the mask diagram of the P-type transistor P2 is determined from the relationship with the rightmost position-determined transistor, regardless of whether it is P-type or N-type. That is, the position of the P-type transistor P2 on the mask diagram is determined based on the position of the P-type transistor P1, which is the only transistor whose position has been determined.
【0109】ステップSB9において探索位置を1つ右
の格子点すなわち格子点2に移動し、ステップSB1に
戻る。格子点2にはP型トランジスタはないのでステッ
プSB7に進む。ステップSB7において格子点2には
N型トランジスタN3があるのでステップSB8に進
み、ステップSB8においてPチャネル領域の探索位置
である格子点2がNチャネル領域の探索位置である格子
点0よりも右にあるので、LtoR処理を終了する。In step SB9, the search position is moved to the next right grid point, ie, grid point 2, and the process returns to step SB1. Since there is no P-type transistor at lattice point 2, the process proceeds to step SB7. In step SB7, since the N-type transistor N3 exists at the lattice point 2, the process proceeds to step SB8. In step SB8, the lattice point 2, which is the search position of the P-channel region, is to the right of the lattice point 0, which is the search position of the N-channel region. Since there is, the LtoR processing ends.
【0110】ステップSA6において、全てのトランジ
スタの位置はまだ決まっていないのでステップSA7に
進み、最左端トランジスタ(P型トランジスタP1)の
属さないチャネル領域であるNチャネル領域において格
子点0を探索位置としてLtoR処理を実行する。格子点
0にはN型トランジスタN1があり(ステップSB
1)、N型トランジスタN1は本LtoR処理において最
初のトランジスタである(ステップSB2)ので、ステ
ップSB3に進む。ステップSB3において格子点0に
位置決定済みのP型トランジスタP1があるので、ステ
ップSB5に進み、P型トランジスタP1の位置にN型
トランジスタN1をセットし(N型トランジスタN1の
左隣にはトランジスタはないため)、ステップSB9に
進む。At step SA6, since the positions of all the transistors have not been determined yet, the process proceeds to step SA7, where lattice point 0 is set as a search position in the N-channel region which does not belong to the leftmost transistor (P-type transistor P1). Perform LtoR processing. At the lattice point 0, there is an N-type transistor N1 (step SB
1) Since the N-type transistor N1 is the first transistor in the present LtoR processing (step SB2), the process proceeds to step SB3. Since there is a P-type transistor P1 whose position has been determined at the lattice point 0 in step SB3, the process proceeds to step SB5, where the N-type transistor N1 is set at the position of the P-type transistor P1 (the transistor is located on the left of the N-type transistor N1). No), the process proceeds to step SB9.
【0111】ステップSB9において探索位置を1つ右
の格子点すなわち格子点1に移動し、ステップSB1に
戻る。格子点1にはN型トランジスタN2があり(ステ
ップSB1)、N型トランジスタN2は本LtoR処理に
おいて最初のトランジスタでない(ステップSB2)の
で、ステップSB6に進む。ステップSB6において1
つ前に位置決定されたトランジスタすなわちN型トラン
ジスタN1の位置に基づいてN型トランジスタN2の位
置を決定する。以下同様に、N型トランジスタN3の位
置はN型トランジスタN2の位置に基づいて決定され、
N型トランジスタN4の位置はN型トランジスタN3の
位置に基づいて決定される。In step SB9, the search position is moved to the next grid point, that is, grid point 1, and the process returns to step SB1. There is an N-type transistor N2 at lattice point 1 (step SB1), and since the N-type transistor N2 is not the first transistor in the present LtoR process (step SB2), the process proceeds to step SB6. In step SB6, 1
The position of the N-type transistor N2 is determined based on the position of the transistor whose position is determined immediately before, that is, the N-type transistor N1. Similarly, the position of the N-type transistor N3 is determined based on the position of the N-type transistor N2,
The position of N-type transistor N4 is determined based on the position of N-type transistor N3.
【0112】ステップSB9において探索位置を格子点
4に移動し、ステップSB1に戻る。格子点4にはN型
トランジスタはないのでステップSB7に進む。ステッ
プSB7において格子点4にはP型トランジスタP4が
あるのでステップSB8に進み、ステップSB8におい
てNチャネル領域の探索位置である格子点4がPチャネ
ル領域の探索位置である格子点2よりも右にあるので、
LtoR処理を終了する。In step SB9, the search position is moved to grid point 4, and the process returns to step SB1. Since there is no N-type transistor at the lattice point 4, the process proceeds to Step SB7. In step SB7, since the lattice point 4 includes the P-type transistor P4 at the lattice point 4, the process proceeds to step SB8. In step SB8, the lattice point 4 which is the search position of the N-channel region is located to the right of the lattice point 2 which is the search position of the P-channel region. Because there is
The LtoR process ends.
【0113】ステップSA8において、全てのトランジ
スタの位置はまだ決まっていないのでステップSA5に
戻り、Pチャネル領域において格子点2を探索位置とし
てLtoR処理を実行する。格子点2にP型トランジスタ
はなく(ステップSB1)、N型トランジスタはある
(ステップSB7)のでステップSB8に進み、ステッ
プSB8においてPチャネル領域の探索位置である格子
点2はNチャネル領域の探索位置である格子点4よりも
右にはないので、ステップSB9に進み、探索位置を1
つ右の格子点すなわち格子点3に移動し、ステップSB
1に戻る。格子点3にP型トランジスタP3があり(ス
テップSB1)、P型トランジスタP3は本LtoR処理
において最初のトランジスタである(ステップSB2)
のでステップSB3に進む。格子点3には位置決定済み
のN型トランジスタN4がある(ステップSB3)の
で、ステップSB5においてN型トランジスタN4の位
置と、P型トランジスタP3とP型トランジスタP2と
の関係から決まる位置とを比較して、より右の位置にP
型トランジスタP3の位置を決定する。In step SA8, since the positions of all the transistors have not been determined yet, the flow returns to step SA5, and the LtoR process is executed with the lattice point 2 as the search position in the P-channel region. Since there is no P-type transistor at lattice point 2 (step SB1) and there is an N-type transistor (step SB7), the process proceeds to step SB8. At step SB8, lattice point 2, which is the search position of the P-channel region, is the search position of the N-channel region. Is not to the right of the grid point 4, the process proceeds to step SB 9, and the search position is set to 1
Move to the next grid point, ie, grid point 3, and go to step SB
Return to 1. There is a P-type transistor P3 at lattice point 3 (step SB1), and the P-type transistor P3 is the first transistor in the present LtoR process (step SB2).
Therefore, the process proceeds to Step SB3. Since the lattice point 3 includes the N-type transistor N4 whose position has been determined (step SB3), the position of the N-type transistor N4 is compared with the position determined from the relationship between the P-type transistor P3 and the P-type transistor P2 in step SB5. And P on the right
The position of the type transistor P3 is determined.
【0114】ステップSB9において探索位置を1つ右
の格子点すなわち格子点4に移動し、ステップSB1に
戻る。格子点4にはP型トランジスタP4があり(ステ
ップSB1)、このP型トランジスタP4は本LtoR処
理において最初のトランジスタでない(ステップSB
2)ので、ステップSB6に進む。ステップSB6にお
いて1つ前に位置決定されたトランジスタすなわちP型
トランジスタP3の位置に基づいてP型トランジスタP
4の位置を決定する。以下同様に、P型トランジスタP
5〜P9の位置は決定される。In step SB9, the search position is moved to the next grid point, that is, grid point 4, and the process returns to step SB1. At lattice point 4, there is a P-type transistor P4 (step SB1), and this P-type transistor P4 is not the first transistor in the present LtoR processing (step SB1).
2) Therefore, the process proceeds to Step SB6. In step SB6, the P-type transistor P based on the position of the transistor previously determined, ie, the P-type transistor P3
4 is determined. Hereinafter, similarly, the P-type transistor P
Positions 5 to P9 are determined.
【0115】ステップSA6において、全てのトランジ
スタの位置はまだ決まっていないのでステップSA7に
進み、Nチャネル領域において格子点4を探索位置とし
てLtoR処理を実行する。このLtoR処理において、N
型トランジスタN5の位置は、P型トランジスタP5の
位置とN型トランジスタN4とN型トランジスタN5と
の関係から決まる位置とを基にして決定される。またN
型トランジスタN6〜N13はそれぞれ左隣に位置する
N型トランジスタの位置に基づいて決定される。同様
に、Pチャネル領域において格子点10を探索位置とし
て実行されるLtoR処理において、P型トランジスタP
10の位置は、N型トランジスタN11の位置とP型ト
ランジスタP9とP型トランジスタP10との関係から
決まる位置とを基にして決定され、P型トランジスタP
11〜13はそれぞれ左隣に位置するP型トランジスタ
の位置に基づいて決定される。In step SA6, since the positions of all the transistors have not been determined yet, the flow advances to step SA7 to execute LtoR processing with the lattice point 4 as a search position in the N-channel region. In this LtoR processing, N
The position of the type transistor N5 is determined based on the position of the P-type transistor P5 and the position determined from the relationship between the N-type transistor N4 and the N-type transistor N5. Also N
The type transistors N6 to N13 are determined based on the positions of the N-type transistors located on the left side, respectively. Similarly, in the LtoR process executed with the lattice point 10 as a search position in the P-channel region, the P-type transistor P
10 is determined based on the position of the N-type transistor N11 and the position determined from the relationship between the P-type transistor P9 and the P-type transistor P10.
Each of 11 to 13 is determined based on the position of the P-type transistor located on the left side.
【0116】以上説明したように、本実施形態に係る格
子点列上配置からマスク図上配置への変換方法は、一方
のチャネル領域において左から右へトランジスタを辿っ
ている間は拡散関連の最小ルールに従い、チャネル領域
を移って左から右へ辿る処理を新たに開始するときには
最初のトランジスタについてのみ反対側のチャネル領域
のトランジスタの位置を参照するものである。言い換え
れば、マスク図上における一のトランジスタの配置位置
を、この一のトランジスタと同じチャネル領域において
前記一のトランジスタの1つ左側の格子点位置にトラン
ジスタが配置されている場合はこのトランジスタのマス
ク図上の配置位置を基にして決定する一方、配置されて
いない場合は、前記一のトランジスタと異なるチャネル
領域において前記一のトランジスタと同じ格子点位置に
トランジスタが配置されておりかつこのトランジスタの
マスク図上の配置位置がすでに決定されているとき、こ
のトランジスタのマスク図上の配置位置を基にして決定
する。これによって、格子点列上の配置を比較的忠実に
マスク図上に反映させることが可能となり、トランジス
タ配置をマスク図上で最適化する上で大きな効果を得る
ことができる。As described above, the method of converting the arrangement on the lattice point sequence to the arrangement on the mask diagram according to the present embodiment is based on the diffusion-related minimum while tracing the transistor from left to right in one channel region. In accordance with the rule, when a process of moving from the left to the right in the channel region is newly started, only the first transistor is referred to the position of the transistor in the opposite channel region. In other words, the arrangement position of one transistor on the mask diagram is the mask diagram of this transistor when the transistor is arranged at the lattice point on the left side of the one transistor in the same channel region as the one transistor. On the other hand, when the transistor is determined based on the above arrangement position, but is not arranged, the transistor is arranged at the same lattice point position as the one transistor in a channel region different from the one transistor, and a mask diagram of this transistor When the upper position is already determined, it is determined based on the position of the transistor on the mask diagram. As a result, it is possible to relatively faithfully reflect the arrangement on the lattice point sequence on the mask diagram, and a great effect can be obtained in optimizing the transistor arrangement on the mask diagram.
【0117】図24はこのような変換方法によって図2
0に示す格子点列上の配置を変換したマスク図上の配置
を示す図である。図21ではNチャネル領域の拡散島が
全て左に寄せられてしまっていたが、図24ではこの点
が修正されており、マスク設計ルールに基づく間隔より
も大きな間隔101が空いているのがわかる。FIG. 24 shows an example of such a conversion method.
FIG. 9 is a diagram showing an arrangement on a mask diagram obtained by converting an arrangement on a grid point sequence shown in FIG. In FIG. 21, all the diffusion islands in the N-channel region have been shifted to the left. However, in FIG. 24, this point has been corrected, and it can be seen that the interval 101 is larger than the interval based on the mask design rule. .
【0118】ステップST46はマスク図上の配置を評
価する工程である。セル幅の縮小とセル高さの縮小とを
同時に実現して最適なセルのレイアウトを得るために
は、拡散島の最適化と配線の最適化とを同時に達成しな
ければならない。そのような最適化を実現するための鍵
となるのが配置評価関数の定義を含む配置評価方法であ
る。Step ST46 is a step of evaluating the arrangement on the mask diagram. In order to simultaneously realize the reduction of the cell width and the reduction of the cell height to obtain the optimum cell layout, it is necessary to simultaneously optimize the diffusion island and the wiring. The key to realizing such optimization is a placement evaluation method including the definition of a placement evaluation function.
【0119】本実施形態に係る配置評価方法について説
明する。まず基本的に、配置の評価はネットの広がりに
基づいて行う。評価するネットは次の2つの条件を満た
すものである。The arrangement evaluation method according to the present embodiment will be described. First, the placement is evaluated based on the spread of the net. The net to be evaluated satisfies the following two conditions.
【0120】・信号ネットであること(電源ネットでも
グランド・ネットでもないこと) ・グループ間にまたがるネットであること 従来のトランジスタ配置手法においては、トランジスタ
の電極間の接続を表すネットをグループ間の接続として
表現し直すことが多かった。その場合、実際のマスク図
上の電極位置が反映されないので、配線形状を正確に評
価していることにはならない。本実施形態における配線
の評価は、トランジスタ電極の位置を直接用いてマスク
図上の配線を評価するものである。A signal net (neither a power supply net nor a ground net). A net extending between groups. In the conventional transistor arrangement method, a net representing the connection between the electrodes of the transistors is defined between the groups. Often re-expressed as a connection. In that case, since the actual electrode position on the mask diagram is not reflected, the wiring shape is not accurately evaluated. The evaluation of the wiring in the present embodiment is to evaluate the wiring on the mask diagram by directly using the positions of the transistor electrodes.
【0121】トランジスタレベルのネットを構成する電
極は、トランジスタの拡散電極(ソース又はドレイン)
とトランジスタのゲート電極との2種類であり、トラン
ジスタはP型とN型の2種類に分けられる。ここではネ
ットを構成する電極を、P型拡散電極(P型トランジス
タの拡散電極)群、N型拡散電極(N型トランジスタの
拡散電極)群、及びゲート電極群の3つの電極群に分け
て、各ネットについて4つの広がりを考える。すなわ
ち、(a)P型拡散電極群の広がり、(b)N型拡散電
極群の広がり、(c)ゲート電極群の広がり、(d)全
電極群の広がり、の4つである。本実施形態ではトラン
ジスタの配置を水平1次元配置スタイルで考えているの
で、ネットの広がりについては水平方向の広がりのみを
評価する。P型拡散電極群の広がりはネットにおける最
左のP型拡散電極と最右のP型拡散電極との距離で推定
し、N型についても同様に推定する。ゲート電極群の広
がりも同様にネットにおける最左と最右のゲート電極の
距離で推定し、全電極群の広がりについては、電極の種
類を問わずネットの最左と最右の電極間の距離で推定す
る。図25は4つのネットの広がりを示す図である。図
25において、113はP型拡散電極群の広がり、11
4はN型拡散電極群の広がり、115はゲート電極群の
広がり、116は全電極群の広がりである。An electrode forming a transistor-level net is a diffusion electrode (source or drain) of the transistor.
And a transistor gate electrode. Transistors are classified into two types, P-type and N-type. Here, the electrodes constituting the net are divided into three electrode groups: a P-type diffusion electrode (a diffusion electrode of a P-type transistor), an N-type diffusion electrode (a diffusion electrode of an N-type transistor), and a gate electrode group. Consider four spreads for each net. That is, (a) the spread of the P-type diffusion electrode group, (b) the spread of the N-type diffusion electrode group, (c) the spread of the gate electrode group, and (d) the spread of the entire electrode group. In the present embodiment, the arrangement of the transistors is considered in a horizontal one-dimensional arrangement style, so that only the horizontal spread is evaluated for the spread of the net. The spread of the P-type diffusion electrode group is estimated by the distance between the leftmost P-type diffusion electrode and the rightmost P-type diffusion electrode in the net, and the N-type is similarly estimated. The spread of the gate electrode group is also estimated by the distance between the leftmost and rightmost gate electrodes in the net, and the spread of the entire electrode group is determined by the distance between the leftmost and rightmost electrodes of the net regardless of the type of electrode. Estimate by FIG. 25 is a diagram showing the spread of four nets. In FIG. 25, reference numeral 113 denotes the spread of the P-type diffusion electrode group;
Reference numeral 4 denotes the extension of the N-type diffusion electrode group, 115 denotes the extension of the gate electrode group, and 116 denotes the extension of the entire electrode group.
【0122】ここで配置評価関数Sを定義する。配置評
価関数Sに用いるネット広がりの値は、いま説明したト
ランジスタ位置見積もりに基づく電極位置から計算され
る値である。各ネットのP型拡散電極群の広がりをA、
各ネットのN型拡散電極群の広がりをB、各ネットのゲ
ート電極群の広がりをC、各ネットの全電極群の広がり
をDとすると、 S=Σnet (w1*A+w2*B+w3*C+w4*D) となる。ここで、w1,w2,w3,w4は重み定数で
ある。Here, an arrangement evaluation function S is defined. The value of the net spread used for the placement evaluation function S is a value calculated from the electrode position based on the transistor position estimation described above. The spread of the P-type diffusion electrode group of each net is A,
When the spread of the N-type diffusion electrode group of each net is B, the spread of the gate electrode group of each net is C, and the spread of all the electrode groups of each net is D, S = S net (w1 * A + w2 * B + w3 * C + w4 *) D) Here, w1, w2, w3, and w4 are weight constants.
【0123】いま、重み定数をw1=w2=w3=0,
w4=1.0と設定すれば、通常の配線長評価に用いら
れるものと同等の評価関数となる。これに対して、本実
施形態では重み定数w1,w2,w3をある正数に設定
するわけであるが、この狙いを説明する。Now, the weight constants are defined as w1 = w2 = w3 = 0,
If w4 = 1.0 is set, an evaluation function equivalent to that used for normal wiring length evaluation is obtained. On the other hand, in the present embodiment, the weighting constants w1, w2, and w3 are set to certain positive numbers, but this aim will be described.
【0124】まず、基本的に、配線の広がりを評価する
ことによって、拡散の最適化をも実現することができる
理由を説明しなければならない。これは、配線をマスク
図上の配置によって評価しているからである。拡散の共
有化が進み拡散の分離部分が減ると、マスク的にチャネ
ルの幅が縮小できる。したがって、セル幅が縮小するわ
けであるが、セル幅が縮小すれば、ネットの広がりの和
すなわち前記の配置評価関数SにおけるDの値が小さく
なることが強く期待できる。すなわち、ネット広がりを
正確に評価している限り、ある程度まではネット広がり
Dの最小化と拡散の最適化とは相関するものと考えられ
る。First, the reason why the diffusion can be optimized by evaluating the spread of the wiring must be basically explained. This is because the wiring is evaluated by the arrangement on the mask diagram. If the diffusion sharing is advanced and the diffusion separation part is reduced, the channel width can be reduced in a mask manner. Therefore, although the cell width is reduced, it can be strongly expected that if the cell width is reduced, the sum of the spreads of the nets, that is, the value of D in the arrangement evaluation function S becomes smaller. That is, as long as the net spread is accurately evaluated, it is considered that the minimization of the net spread D and the optimization of the diffusion are correlated to some extent.
【0125】そして、さらに拡散電極を積極的に共有化
させようと思えば、前記のネット広がりA,Bを配置評
価関数に加えればよい。ある2つの拡散電極を共有化す
ることができれば、チャネル内の拡散電極の広がりA,
Bの値は大幅に小さくなるはずであるからである。また
ここでは、信号ネットのみを評価の対象としていること
から、拡散電極の広がりを縮小して拡散電極の共有化を
促進することはドレイン容量の低減にもつながるので、
ネット広がりA,Bを配置評価関数に加えることはドレ
イン容量の低減も考慮していることにもなっている。こ
のように、前記の配置評価関数Sは、直接的には配線を
最適化しながら間接的に拡散を最適化することのできる
評価関数である。最後に、配置評価関数Sの中のCの項
は、ゲートのアライメントを促進できるよう配慮して加
えたものである。従来のように部分回路の抽出に基づき
グループ化を行いグループ内配置によって強制的にゲー
トのアライメントを保証するよりも、本発明に係るグル
ープ化と配置評価関数によって、セル全体のトランジス
タ配置に適応しながらより柔軟にゲートのアライメント
を実現することができる。If the diffusion electrodes are to be further actively shared, the above-mentioned net spreads A and B may be added to the arrangement evaluation function. If two diffusion electrodes can be shared, the spread of the diffusion electrodes in the channel A,
This is because the value of B should be greatly reduced. In addition, since only the signal net is evaluated here, reducing the spread of the diffusion electrode and promoting the sharing of the diffusion electrode leads to a reduction in the drain capacitance.
Adding the net spreads A and B to the placement evaluation function also takes into account the reduction in drain capacitance. As described above, the above-described placement evaluation function S is an evaluation function capable of indirectly optimizing diffusion while directly optimizing wiring. Finally, the term C in the placement evaluation function S is added with consideration to promote gate alignment. Rather than performing grouping based on the extraction of partial circuits as in the past and forcibly guaranteeing gate alignment by arrangement within a group, the grouping and arrangement evaluation function according to the present invention adapts to the transistor arrangement of the entire cell. However, the gate alignment can be more flexibly realized.
【0126】ステップST50は配置を変更する工程で
ある。従来、トランジスタ配置の配置変更は、P型トラ
ンジスタとN型トランジスタとの間になんらかの結合関
係を設けて、結合されたトランジスタは必ず同時に動か
なければならない、という制約を設ける場合がほとんど
であった。しかしながら、本実施形態に係るトランジス
タ配置手法は、P型トランジスタとN型トランジスタと
の結合関係をあらかじめ設定することなく全てのトラン
ジスタの配置を前記配置評価関数によって最適化するこ
とを意図しているので、各回の配置変更は、一方のチャ
ネルにおけるグループの配置変更に限るというのがこの
ステップST50の特徴である。Step ST50 is a step of changing the arrangement. Conventionally, in most cases, a change in the arrangement of the transistors has a constraint that some kind of coupling relationship is provided between the P-type transistor and the N-type transistor, and the coupled transistors must always operate at the same time. However, the transistor arrangement method according to the present embodiment intends to optimize the arrangement of all transistors by the arrangement evaluation function without previously setting the coupling relationship between the P-type transistor and the N-type transistor. The feature of this step ST50 is that the arrangement change of each time is limited to the group arrangement change in one channel.
【0127】以上説明したように、本実施形態に係るト
ランジスタ配置方法はマスク設計ルールに基づくマスク
図上の配置において最適化を行うものであり、配線を最
適化しながら間接的に拡散の最適化をも進めることがで
きる。処理を効率化するためのグループ化処理は分岐の
ない直列接続をまとめるという最小限のグループ化にと
どめているので、適用できるセルの範囲は広い。As described above, the transistor arrangement method according to the present embodiment optimizes the arrangement on the mask diagram based on the mask design rule, and indirectly optimizes the diffusion while optimizing the wiring. Can also proceed. Since the grouping process for improving the processing efficiency is limited to the minimum grouping of grouping serial connections without branches, the applicable range of cells is wide.
【0128】図26及び図27は図4に示す回路に対し
て本実施形態に係るトランジスタ配置方法を実行した結
果を表す図であり、図26は格子点列上配置を表すデー
タを示す図であり、図27はマスク図上トランジスタ配
置を示す図である。この場合の計算機の処理時間は5分
程度であり、本実施形態に係るトランジスタ配置方法が
十分実用的であることが示された。FIGS. 26 and 27 are diagrams showing the result of executing the transistor arrangement method according to the present embodiment on the circuit shown in FIG. 4, and FIG. 26 is a diagram showing data representing the arrangement on the lattice point sequence. FIG. 27 is a diagram showing a transistor arrangement on a mask diagram. In this case, the processing time of the computer is about 5 minutes, which indicates that the transistor arrangement method according to this embodiment is sufficiently practical.
【0129】[0129]
【発明の効果】以上説明したように本発明によると、1
次元配置と2次元配置を組み合わせることによって、ま
た回路的な概念を配置最適化に利用することによって、
スタンダードセルのレイアウト合成において、実用時間
で人手並の最適なトランジスタ配置を得ることができ
る。As described above, according to the present invention, 1
By combining two-dimensional and two-dimensional placement, and by using circuit concepts for placement optimization,
In layout synthesis of standard cells, it is possible to obtain an optimal transistor arrangement in a practical time, which is equal to that of a human.
【0130】また本発明によると、トランジスタの1次
元配置スタイルにおいて、拡散の最適化と配線の最適化
とを同時に行うことによって、セルのレイアウト合成に
おいて、実用時間で集積度の高いトランジスタ配置を提
供することができる。Further, according to the present invention, in the one-dimensional transistor layout style, optimization of diffusion and optimization of wiring are simultaneously performed, thereby providing a transistor layout with a high integration degree in a practical time in cell layout synthesis. can do.
【図1】セルレイアウト合成(セル合成)方法の処理の
流れを示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating a flow of processing of a cell layout synthesis (cell synthesis) method.
【図2】本発明に係るトランジスタ配置方法が対象とす
るセルモデルを表す図である。FIG. 2 is a diagram showing a cell model targeted by a transistor arrangement method according to the present invention.
【図3】本発明の第1の実施形態に係るトランジスタ配
置方法の処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating a process flow of a transistor arrangement method according to the first embodiment of the present invention.
【図4】ネットリストが表す回路の例を示す回路スケマ
ティック図である。FIG. 4 is a circuit schematic diagram showing an example of a circuit represented by a netlist.
【図5】図4の回路に対して本発明に係るグループ形成
処理を実行した結果を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a result of executing a group forming process according to the present invention on the circuit of FIG. 4;
【図6】本発明に係るグループ形成処理により形成した
グループ内におけるトランジスタ配置を説明するための
図であり、(a)は一のグループに属するトランジス
タ、(b)は(a)に示すトランジスタのレイアウトで
ある。6A and 6B are diagrams for explaining transistor arrangement in a group formed by a group formation process according to the present invention, wherein FIG. 6A is a diagram illustrating transistors belonging to one group, and FIG. Layout.
【図7】1次元格子空間とトランジスタ1次元配置モデ
ルを示す図であり、図5に示す回路に対応するものであ
る。FIG. 7 is a diagram showing a one-dimensional lattice space and a one-dimensional transistor placement model, which corresponds to the circuit shown in FIG. 5;
【図8】図7に示すトランジスタ1次元配置結果を2次
元格子空間へマッピングした結果を表す図である。8 is a diagram illustrating a result of mapping the one-dimensional transistor arrangement results illustrated in FIG. 7 into a two-dimensional lattice space.
【図9】トランジスタ2次元配置最適化処理の実行過程
におけるトランジスタ2次元配置を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a two-dimensional transistor arrangement in a process of executing a two-dimensional transistor arrangement optimizing process;
【図10】トランジスタ2次元配置最適化処理の実行結
果を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an execution result of a transistor two-dimensional arrangement optimization process.
【図11】(a)はマスクパターンの例、(b)は
(a)に示すマスクパターンに対応する2次元格子空間
上の配置である。11A is an example of a mask pattern, and FIG. 11B is an arrangement in a two-dimensional lattice space corresponding to the mask pattern shown in FIG.
【図12】代表的な配線構造の例を示す図であり、本発
明に係る配線長の評価について説明するための図であ
る。FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a typical wiring structure, and is a diagram for describing evaluation of a wiring length according to the present invention.
【図13】本発明の第2の実施形態に係るトランジスタ
配置方法の処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating a process flow of a transistor arrangement method according to the second embodiment of the present invention.
【図14】ステージという概念を説明するための図であ
り、図4に示す回路におけるステージを示す図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the concept of a stage, and is a diagram showing a stage in the circuit shown in FIG. 4;
【図15】本発明の第3の実施形態に係るトランジスタ
配置方法の処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 15 is a flowchart illustrating a process flow of a transistor arrangement method according to a third embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第3の実施形態に係るトランジスタ
のゲート折り返し処理を説明するための図であり、
(a)はゲート折り返し処理前のトランジスタ1次元配
置を示す図、(b)は(a)に示すトランジスタ1次元
配置についてゲート折り返し処理を実行した結果を示す
図である。FIG. 16 is a diagram for explaining a gate turn-back process of the transistor according to the third embodiment of the present invention;
FIG. 7A is a diagram illustrating the one-dimensional transistor arrangement before the gate folding process, and FIG. 7B is a diagram illustrating the result of performing the gate folding process on the one-dimensional transistor configuration illustrated in FIG.
【図17】本発明の第4の実施形態に係るトランジスタ
配置方法の処理の流れを示すフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing a process flow of a transistor arrangement method according to a fourth embodiment of the present invention.
【図18】格子点列上のトランジスタ配置の1例を示す
図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of a transistor arrangement on a grid point sequence.
【図19】本発明に係るグループ形成処理によって形成
されたグループが反転の自由度を有していることを示す
図であり、(a)は一のグループに属するトランジス
タ、(b)は(a)に示すグループのトランジスタの格
子点列上における2通りの配置を示す図である。19A and 19B are diagrams showing that a group formed by the group forming process according to the present invention has a degree of freedom of inversion, wherein FIG. 19A shows transistors belonging to one group, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing two types of arrangements of the transistors of the group shown in FIG.
【図20】格子点列上の配置を表すデータの1例を示す
図である。FIG. 20 is a diagram showing an example of data representing an arrangement on a grid point sequence.
【図21】従来の変換方法によって図20に示す格子点
列上の配置をマスク図上の配置に変換した結果を示す図
である。FIG. 21 is a diagram showing a result of converting an arrangement on the grid point sequence shown in FIG. 20 into an arrangement on a mask diagram by a conventional conversion method.
【図22】本発明に係る格子点列上配置からマスク図上
配置への変換方法の基本的な処理の流れを示すフローチ
ャートである。FIG. 22 is a flowchart showing a basic processing flow of a method of converting an arrangement on a grid point sequence to an arrangement on a mask diagram according to the present invention.
【図23】本発明に係る格子点列上配置からマスク図上
配置への変換方法において、一方のチャネル領域におい
て左から右へトランジスタを辿りながら位置を決めてい
く処理(LtoR)を示すフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart showing a process (LtoR) of determining a position while tracing a transistor from left to right in one channel region in a method of converting an arrangement on a grid point sequence to an arrangement on a mask diagram according to the present invention. is there.
【図24】本発明に係る変換方法によって図20に示す
格子点列上の配置をマスク図上の配置に変換した結果を
示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a result of converting the arrangement on the grid point sequence shown in FIG. 20 into the arrangement on the mask diagram by the conversion method according to the present invention.
【図25】本発明に係る配置評価において用いるネット
広がりを示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a net spread used in the placement evaluation according to the present invention.
【図26】図4に示す回路に対して本発明の第4の実施
形態に係るトランジスタ配置方法を実行した結果の格子
点列上配置を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing an arrangement on a grid point sequence as a result of executing the transistor arrangement method according to the fourth embodiment of the present invention on the circuit shown in FIG. 4;
【図27】図4に示す回路に対して本発明の第4の実施
形態に係るトランジスタ配置方法を実行した結果のマス
ク図上トランジスタ配置を示す図である。FIG. 27 is a diagram showing a transistor arrangement on a mask diagram obtained as a result of executing the transistor arrangement method according to the fourth embodiment of the present invention on the circuit shown in FIG. 4;
1 ネットリスト 6 P型トランジスタ 7 N型トランジスタ 8 Pチャネル領域 9 Nチャネル領域 15 グループ 51 格子点 52 P型トランジスタ 53 N型トランジスタ 113 P型拡散電極群の広がり 114 N型拡散電極群の広がり 115 ゲート電極群の広がり 116 全電極群の広がり DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Netlist 6 P-type transistor 7 N-type transistor 8 P-channel region 9 N-channel region 15 Group 51 Lattice point 52 P-type transistor 53 N-type transistor 113 Expansion of P-type diffusion electrode group 114 Expansion of N-type diffusion electrode group 115 Gate Spread of electrode group 116 Spread of all electrode group
Claims (14)
セルについて、セルにおけるトランジスタの接続情報及
び各トランジスタのサイズ情報を記述するネットリスト
を基にして、セル領域におけるトランジスタの配置を決
定するトランジスタ配置方法であって、 セルの上下方向の高さは所定の値に設定されており、セ
ルの左右方向の幅は可変であるとき、 セル領域をPチャネル領域とNチャネル領域とに上下に
分割し、前記ネットリストに基づいて、セルが有するP
型トランジスタをPチャネル領域においてセルの上下方
向とゲート幅方向とを合わせて置く縦置き状態でセルの
左右方向に1列に配置すると共に、セルが有するN型ト
ランジスタをNチャネル領域において縦置き状態でセル
の左右方向に1列に配置する1次元配置工程と、 前記1次元配置工程のトランジスタ配置結果に対して、
各チャネル領域においてトランジスタをセルの左右方向
に複数列に配置可能としかつトランジスタをセルの左右
方向とゲート幅方向とを合わせて置く横置き状態で配置
可能とした上で、セルの幅が小さくなるようトランジス
タの配置変更を行う2次元配置工程とを備えていること
を特徴とするトランジスタ配置方法。1. A method for arranging transistors in a cell region, based on a netlist describing connection information of transistors in a cell and size information of each transistor, for a cell having at least one transistor. When the height of the cell in the vertical direction is set to a predetermined value and the width of the cell in the horizontal direction is variable, the cell region is vertically divided into a P-channel region and an N-channel region. Based on the list, the cell has P
Type transistors are arranged vertically in a row in the left and right direction of the cell with the vertical direction of the cell and the gate width direction aligned in the P channel region, and the N type transistors of the cell are arranged vertically in the N channel region. A one-dimensional arranging step of arranging the cells in one column in the left-right direction of the cell;
In each channel region, the transistors can be arranged in a plurality of columns in the left-right direction of the cell, and the transistors can be arranged in a horizontal state where the left-right direction of the cell and the gate width direction are aligned, and the cell width is reduced. And a two-dimensional arrangement step of changing the arrangement of the transistors.
おいて、 前記ネットリストから、拡散電極同士が分岐を含まない
直列接続を形成している同一導電型のトランジスタを抽
出し、抽出したトランジスタを1つのグループにまとめ
るグループ形成工程を備え、 前記1次元配置工程及び2次元配置工程は、 前記グループ形成工程において1つのグループにまとめ
たトランジスタを単一の配置要素として、トランジスタ
の配置を行うことを特徴とするトランジスタ配置方法。2. The transistor arrangement method according to claim 1, wherein transistors of the same conductivity type in which the diffusion electrodes form a serial connection that does not include a branch are extracted from the netlist, and the extracted transistors are identified as one transistor. A group forming step of grouping the transistors, wherein the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step perform the transistor arrangement by using the transistors grouped in one group in the group formation step as a single arrangement element; Transistor placement method.
おいて、 前記1次元配置工程及び2次元配置工程は、セルにおけ
る配線長の推定値に基づく評価指標を用いて、トランジ
スタの配置を行うことを特徴とするトランジスタ配置方
法。3. The transistor arrangement method according to claim 1, wherein the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step arrange the transistors using an evaluation index based on an estimated value of a wiring length in the cell. Transistor arrangement method.
おいて、 前記1次元配置工程及び2次元配置工程は、 各ネットの配線をネットにおける位置付けに基づいて複
数の成分に分け、分けた成分毎に配線長を推定し、各成
分の配線長の推定値にそれぞれ重み付けした値を和した
ものをトランジスタ配置の評価指標として用いることを
特徴とするトランジスタ配置方法。4. The transistor arrangement method according to claim 3, wherein in the one-dimensional arrangement step and the two-dimensional arrangement step, the wiring of each net is divided into a plurality of components based on the positioning in the net, and the wiring is performed for each of the divided components. A transistor arrangement method comprising estimating a length and adding a weighted value to an estimated value of a wiring length of each component as an evaluation index for transistor arrangement.
おいて、 前記1次元配置工程及び2次元配置工程は、 各ネットの配線をポリシリコン層に割り当てる成分と金
属層に割り当てる成分とに分け、ポリシリコン層に割り
当てる成分の配線長の推定値と金属層に割り当てる成分
の配線長の推定値とに相異なる重み付けをした値を和し
たものをトランジスタ配置の評価指標として用いること
を特徴とするトランジスタ配置方法。5. The transistor arranging method according to claim 4, wherein the one-dimensional arranging step and the two-dimensional arranging step divide a wiring of each net into a component to be assigned to a polysilicon layer and a component to be assigned to a metal layer. A transistor arrangement method characterized in that a value obtained by adding different weights to an estimated value of a wiring length of a component to be assigned to a layer and an estimated value of a wiring length of a component to be assigned to a metal layer is used as an evaluation index for transistor placement. .
おいて、 セルはMOS論理セルであり、 ネットリストを基にして、各トランジスタに対し、トラ
ンジスタからこのトランジスタが係る信号出力端子まで
の経路上のゲートの個数であるステージを設定するステ
ージ設定工程を備え、 前記1次元配置工程は、 前記ステージ設定工程により設定された各トランジスタ
のステージを用いて、トランジスタの配列順序を決定す
ることを特徴とするトランジスタ配置方法。6. The transistor arrangement method according to claim 1, wherein the cell is a MOS logic cell, and a gate on a path from the transistor to a signal output terminal to which the transistor belongs for each transistor based on a netlist. A stage setting step of setting the number of stages, wherein the one-dimensional arrangement step uses the stages of the transistors set in the stage setting step to determine an arrangement order of the transistors. Placement method.
おいて、 前記1次元配置工程のトランジスタ配置結果から、セル
の左右方向におけるトランジスタの配置位置毎に配線横
成分の配線密度を求め、一のトランジスタ配置位置にお
けるトランジスタ高さと配線横成分の配線密度との和か
らなるレイアウト高さがセル高さの設定値を越えると
き、前記一のトランジスタ配置位置に配置されたトラン
ジスタをゲート折り返しによって分割し、分割したトラ
ンジスタを新たな配置要素として、前記1次元配置工程
のトランジスタ配置結果を修正するトランジスタ折り返
し工程を備えていることを特徴とするトランジスタ配置
方法。7. The transistor arrangement method according to claim 1, wherein a wiring density of a horizontal wiring component is determined for each transistor arrangement position in the horizontal direction of the cell from the transistor arrangement result in the one-dimensional arrangement step, and one transistor arrangement is performed. When the layout height, which is the sum of the transistor height at the position and the wiring density of the wiring horizontal component, exceeds the set value of the cell height, the transistor arranged at the one transistor arrangement position is divided by gate folding and divided. A transistor arrangement method, comprising: a transistor folding step of correcting a transistor arrangement result in the one-dimensional arrangement step using a transistor as a new arrangement element.
セルについて、セルにおけるトランジスタの接続情報を
記述するネットリストを基にして、セル領域におけるト
ランジスタの配置を決定するトランジスタ配置方法であ
って、 各ネットの配線をネットにおける位置付けに基づいて複
数の成分に分け、分けた成分毎に配線長を推定し、各成
分の配線長の推定値にそれぞれ重み付けした値を和した
ものを評価指標として用いて、トランジスタの配置を決
定することを特徴とするトランジスタ配置方法。8. A method for arranging transistors in a cell region, based on a netlist describing connection information of transistors in the cell, for a cell having at least one transistor, comprising: Is divided into a plurality of components based on the position in the net, a wiring length is estimated for each of the divided components, and a value obtained by adding the weighted value to the estimated value of the wiring length of each component as an evaluation index is used as an evaluation index. A method of arranging transistors, wherein the arrangement is determined.
おいて、 各ネットの配線をポリシリコン層に割り当てる成分と金
属層に割り当てる成分とに分け、ポリシリコン層に割り
当てる成分の配線長の推定値と金属層に割り当てる成分
の配線長の推定値とに相異なる重み付けをした値を和し
たものを評価指標として用いて、トランジスタの配置を
決定することを特徴とするトランジスタ配置方法。9. The transistor arrangement method according to claim 8 , wherein the wiring of each net is divided into a component to be allocated to a polysilicon layer and a component to be allocated to a metal layer. A transistor arrangement method characterized in that a transistor arrangement is determined by using, as an evaluation index, a sum of values obtained by assigning different weights to an estimated value of a wiring length of a component to be assigned to a layer.
るMOS論理セルについて、セルにおけるトランジスタ
の接続情報を記述するネットリストを基にして、セル領
域における各トランジスタの配置を決定するトランジス
タ配置方法であって、 ネットリストを基にして、各トランジスタに対し、トラ
ンジスタからこのトランジスタが係る信号出力端子まで
の経路上のゲートの個数であるステージを設定するステ
ージ設定工程と、 前記ネットリストに基づいて、セルが有するトランジス
タをセル領域において列状に配置する配置工程とを備
え、 前記配置工程は、前記ステージ設定工程において設定し
た各トランジスタのステージを用いて、トランジスタの
配列順序を決定することを特徴とするトランジスタ配置
方法。10. A transistor arranging method for deciding an arrangement of each transistor in a cell region on the basis of a net list describing connection information of a transistor in a MOS logic cell having at least one transistor, the method comprising: A stage setting step of setting, for each transistor, a stage which is the number of gates on a path from the transistor to a signal output terminal to which the transistor is based on the list; and a transistor included in a cell based on the netlist. And arranging the transistors in columns in a cell region, wherein the arranging step uses the stages of the respective transistors set in the stage setting step to determine an arrangement order of the transistors. .
るセルについて、セルにおけるトランジスタの接続情報
を記述するネットリスト及び半導体製造技術から導かれ
るマスク設計ルールに基づいて、セル領域におけるトラ
ンジスタの配置を決定するトランジスタ配置方法であっ
て、 複数の格子点をセルの左右方向に並べて格子点列を設定
すると共に、P型トランジスタを配置するPチャネル領
域及びN型トランジスタを配置するNチャネル領域を前
記格子点列に並列に設定し、前記ネットリストに基づい
て、前記セルが有するP型トランジスタを前記Pチャネ
ル領域において一の格子点位置につき1つずつ配置する
と共に前記セルが有するN型トランジスタを前記Nチャ
ネル領域において一の格子点位置につき1つずつ配置す
ることにより、格子点列上のトランジスタ配置を形成す
る第1の工程と、 格子点列上のトランジスタ配置を基にして、各チャネル
領域においてセルの左右方向の一側から他側へ順に前記
マスク設計ルールを満たすようマスク図上にトランジス
タを配置することにより、前記格子点列上のトランジス
タ配置からマスク図上のトランジスタ配置を形成する第
2の工程と、 前記第2の工程において形成したマスク図上のトランジ
スタ配置を評価し、この評価結果に基づき、評価したマ
スク図上のトランジスタ配置の基になる格子点列上のト
ランジスタ配置においてトランジスタの配置を変更する
第3の工程とを備え、 前記第2及び第3の工程を繰り返し行い、前記第2の工
程は、繰り返しの当初は、前記第1の工程において形成
した格子点列上のトランジスタ配置からマスク図上のト
ランジスタ配置を形成する一方、2回目以降は前記第3
の工程においてトランジスタの配置を変更した格子点列
上のトランジスタ配置からマスク図上のトランジスタ配
置を形成することを特徴とするトランジスタ配置方法。11. A transistor arrangement for determining a transistor arrangement in a cell region for a cell having at least one transistor, based on a netlist describing connection information of the transistor in the cell and a mask design rule derived from a semiconductor manufacturing technique. A plurality of grid points are arranged in the lateral direction of the cell to set a grid point row, and a P-channel region for arranging a P-type transistor and an N-channel area for arranging an N-type transistor are arranged in parallel with the grid point row. Based on the netlist, P-type transistors included in the cell are arranged one by one at grid points in the P-channel region, and N-type transistors included in the cell are allocated one in the N-channel region. By arranging one for each grid point position A first step of forming a transistor arrangement on the lattice point sequence, and satisfying the mask design rule in order from one side in the horizontal direction of the cell to the other side in each channel region based on the transistor arrangement on the lattice point line A second step of arranging transistors on the mask diagram to form a transistor arrangement on the mask diagram from the transistor arrangement on the lattice point sequence; and a transistor arrangement on the mask diagram formed in the second step. And a third step of changing the transistor arrangement in the transistor arrangement on the lattice point sequence based on the evaluated transistor arrangement on the mask diagram based on the evaluation result, wherein the second and third steps are performed. Is repeated, and in the second step, at the beginning of the repetition, the transistor arrangement on the grid point sequence formed in the first step is performed. While the transistor arrangement on the mask diagram is formed from the
Forming a transistor arrangement on a mask diagram from a transistor arrangement on a lattice point sequence in which the arrangement of the transistors is changed in the step (b).
法において、 前記第2の工程は、 マスク図上における一のトランジスタの配置位置を、こ
の一のトランジスタと同じチャネル領域において前記一
のトランジスタの1つ一側よりの格子点位置にトランジ
スタが配置されている場合はこのトランジスタのマスク
図上の配置位置を基にして決定する一方、配置されてい
ない場合は、前記一のトランジスタと異なるチャネル領
域において前記一のトランジスタと同じ格子点位置にト
ランジスタが配置されておりかつこのトランジスタのマ
スク図上の配置位置がすでに決定されているとき、この
トランジスタのマスク図上の配置位置を基にして決定す
ることを特徴とするトランジスタ配置方法。12. The transistor arrangement method according to claim 11 , wherein, in the second step, an arrangement position of one transistor on a mask diagram is set to one of the one transistors in the same channel region as the one transistor. When a transistor is arranged at a lattice point position from one side, it is determined based on the arrangement position on the mask diagram of this transistor, while when it is not arranged, the transistor is arranged in a channel region different from the one transistor. When a transistor is arranged at the same grid point position as one transistor and the arrangement position of this transistor on the mask diagram has already been determined, it is necessary to determine the transistor based on the arrangement position of this transistor on the mask diagram. Characteristic transistor arrangement method.
法において、 前記第3の工程は、 マスク図上における各ネットの広がりをネットを構成す
るトランジスタの電極に基づいて複数に分けて推定し、
各広がりの推定値にそれぞれ重み付けした値を和したも
のを評価指標として用いて、マスク図上のトランジスタ
配置を評価することを特徴とするトランジスタ配置方
法。13. The method for arranging transistors according to claim 11 , wherein the third step estimates a spread of each net on a mask diagram by dividing the spread of each net into a plurality based on the electrodes of the transistors constituting the net.
A transistor arrangement method comprising: evaluating a transistor arrangement on a mask diagram by using, as an evaluation index, a sum of weighted values of estimated values of respective spreads.
法において、 前記第3の工程は、 マスク図上における各ネットの広がりを、P型トランジ
スタの拡散電極の広がり、N型トランジスタの拡散電極
の広がり、ゲート電極の広がり、及び全電極の広がりの
4つに分けて推定し、各広がりの推定値にそれぞれ重み
付けした値を和したものを評価指標として用いて、マス
ク図上のトランジスタ配置を評価することを特徴とする
トランジスタ配置方法。14. The transistor arrangement method according to claim 13 , wherein the third step includes: expanding a net on a mask diagram by expanding a diffusion electrode of a P-type transistor; Estimating the spread of the gate electrode and the spread of all electrodes separately and evaluating the transistor arrangement on the mask diagram using the sum of the weighted values and the estimated value of each spread as the evaluation index A transistor arrangement method characterized by the above-mentioned.
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