JP3223902B2

JP3223902B2 - 半導体集積回路の配線方法

Info

Publication number: JP3223902B2
Application number: JP02576099A
Authority: JP
Inventors: 博義山崎
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-02-03
Filing date: 1999-02-03
Publication date: 2001-10-29
Anticipated expiration: 2019-02-03
Also published as: JP2000223578A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体集積回路のチ
ップレイアウト設計における配線方法に関し、特に配線
性を改善するとともに、配線間容量や配線抵抗等が要因
となるタイミング性を改善した配線経路を実現するため
の配線方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路のチップレイアウト設計
では、チップ上に複数の素子を配設した後、各素子間、
及び素子と外部端子とを接続するための配線処理が行わ
れる。従来、この配線処理としては、図１０にフロー図
を示すように、先ず、要求される配線経路を概略的に設
計して概略配線経路を求める概略配線処理を行い（Ｓ４
０１）、次いで、得られた概略配線経路に基づいて詳細
な配線経路を求める詳細配線処理を行っている（Ｓ４０
２）。しかる上で、詳細配線処理で得られた詳細配線経
路について、配線短絡箇所の有無や配線不能等の配線違
反箇所を検証し、当該配線違反箇所の配線経路について
配線を修復する引き剥がし再配線処理を行っている（Ｓ
４０３）。しかしながら、この配線処理手法では、引け
なかった配線や短絡等の配線違反の配線があると、それ
らを配線し直すために、既に引いた配線を一本ずつ引き
剥がしてそれらの配線が引けるように修正する。そのた
め、配線違反の数が多くなると、引き剥がし再配線処理
の時間がかかることになる。このような問題に対し、特
開平７−３７９８５号公報に記載の技術では、詳細配線
において配線不能なもの生じたときに、その配線データ
をデータ構造から削除し、その配線について概略配線を
やり直している。あるいは、領域内での配線の混雑度を
チェックし、混雑度の高い領域での再配線領域を決定し
た上で、その領域の配線を引き剥がして再配線を行って
いる。

【０００３】また、配線を伝送される信号の遅延時間を
考慮した配線経路、すなわちタイミング性の高い配線経
路を形成するには、配線評価処理において、配設した配
線経路での信号の遅延時間を見積りつつ、要求される動
作周波数を満たせるか検証しながら処理を行う。従来の
概略配線においては、現在生成しつつある概略配線経路
の情報をもとに見積もっている。このような配線のタイ
ミング性を改善する方法として、特開平１０−３２２５
４号公報に記載の技術がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た特開平７−３７９８５号公報に記載の技術では、一度
配線した配線を引き剥がして再配線することにより改善
を行っているため、混雑箇所の多い高密度なチップで
は、再配線処理に時間がかかることになる。また、特開
平１０−３２２５４号公報に記載の技術では、タイミン
グ性の評価を概略配線経路の情報をもとに行っているた
め、微細なプロセスを用いた半導体において遅延計算の
見積り値の精度が不足している。微細なプロセスを用い
た半導体において遅延時間を見積もるには、注目する配
線経路の形状だけでなく、その配線経路の周囲に他の配
線経路が隣接し、あるいは交差している状況をも考慮す
る必要がある。また、二つの配線経路が長距離にわたっ
て並走しているとクロストークが発生し、その悪影響の
一つとして遅延時間が悪化するため、このことも考慮す
べきだが、従来の概略配線手法ではこれらを扱うことが
困難であった。

【０００５】本発明は、配線処理時間を短縮した配線性
の高い配線方法を提供する。また、本発明の他の目的
は、タイミング性に優れた配線経路を得るための配線方
法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の配線方法は、半
導体集積回路に搭載する素子の配置位置を決めた後、前
記素子間を接続する概略配線経路を設定する概略配線処
理と、前記概略配線経路に基づいて仮詳細配線経路を設
定する仮詳細配線処理と、前記仮詳細配線経路に対して
配線評価を行なう配線評価処理と、前記配線評価処理で
の評価結果に基づいて必要により前記評価結果を束縛条
件に加味して前記概略配線経路を設定し直す再概略配線
処理と、前記概略配線処理又は前記再概略配線処理で設
定された概略配線経路に基づいて詳細配線経路を設定す
る詳細配線処理とを含んでいる。その上で、前記概略配
線処理は、前記半導体集積回路の配線領域を複数の分割
領域に分割し、予め設定した分割領域の境界容量、ネッ
トの優先順位等の配線情報に基づいて前記各分割領域単
位の概略配線経路を設定し、前記設定した概略配線経路
が通る分割領域上の境界上に境界端子の設定を行い、前
記再概略配線処理は、前記配線評価において改善された
配線情報に基づいて前記概略配線経路と前記境界端子位
置の少なくとも一部の改善を行うことを特徴とする。

【０００７】すなわち、図１は本発明の配線方法のフロ
ー図である。先ず、半導体集積回路に搭載する素子の配
置位置を決めた後、各素子間、及び素子と外部端子とを
接続する概略配線経路を設定する概略配線処理を行う
（Ｓ１１）。次いで、前記概略配線処理で得られた概略
配線経路に基づいて、仮詳細配線処理により仮詳細配線
経路を設定する（Ｓ１２）。そして、この仮詳細配線経
路に対して配線評価処理により配線評価を行なう（Ｓ１
３）。この配線評価処理では、仮詳細配線経路における
配線の混雑度、配線長等から配線性、タイミング性につ
いて評価し、その評価の結果から現在の概略配線経路で
後工程の詳細配線処理において詳細配線が実行可能であ
るか否かを判定する。そして、詳細配線が難しいと判定
した場合には、前記仮詳細配線の評価結果の混雑度を概
略配線にフィードバックして再度の概略配線処理、すな
わち再概略配線処理を行う（Ｓ１５）。なお、このとき
得られた仮詳細配線経路を仮詳細配線破棄処理（Ｓ１
４）において破棄する。この再概略配線処理では、前記
配線情報に基づいて概略配線経路に修正を加えているた
め、配線違反経路が発生する可能性は極めて少ないもの
となる。そして、再概略配線処理で得られた改善された
概略配線経路に基づいて詳細配線処理により詳細配線を
行う（Ｓ１６）。また、前記配線評価処理において詳細
配線処理が実行可能であると判定されたときには、得ら
れている最初の概略配線経路に基づいて詳細配線処理に
より詳細配線を行う（Ｓ１６）。さらに、得られた詳細
配線経路について、部分的に生じる配線違反経路に対し
て、当該部分の引き剥がし再配線処理（Ｓ１７）を実行
する。このとき、再概略配線処理において混雑度を考慮
しているため、配線違反が起こり得る確率が低くなり、
それに伴う配線の引き剥がし及び再配線処理が少なくな
る。

【０００８】ここで、本発明の配線方法では、前記再度
の概略配線は、前記評価結果に基づいて省略することも
可能である。また、求められた詳細配線経路の一部を修
復する引き剥がし再配線処理を含んでもよい。さらに、
前記再概略配線処理は、前記配線評価において改善され
た配線情報に基づいて前記概略配線経路の少なくとも一
部を改善し、これにあわせて境界端子の位置を適切に設
定し直す。

【０００９】また、前記仮詳細配線処理は、直線、直角
曲がり線、クランク状曲がり線等の単純化された配線パ
ターンを単独、あるいは組み合わせて仮詳細配線経路を
設定する。

【００１０】さらに、前記配線評価処理は、前記仮詳細
配線経路に基づく配線性とタイミング性の少なくとも一
方について評価し、その評価の結果から現在の概略配線
経路で前記詳細配線処理において詳細配線が実行可能で
あるか否かを判定し、詳細配線が難しいと判定した場合
には、前記配線評価処理で得られた混雑度を利用して再
概略配線に移行し、また、詳細配線処理が実行可能であ
ると判定したときには、前記概略配線処理での配線情報
に基づいて詳細配線に移行する。

【００１１】ここで、前記配線評価処理における前記配
線性の評価は、例えば、複数の分割領域のそれぞれにお
いて仮詳細配線経路での混雑度を算出し、当該混雑度が
顕著な分割領域の混雑度を緩和するように概略配線で設
定した混雑度を改善するための配線容量として配線情報
を得る。さらに、好ましい形態としては、前記混雑度が
顕著な分割領域は、全分割領域の混雑度の単純平均に対
してその混雑度が顕著に大きな分割領域として設定し、
前記混雑度を改善するための配線情報は、前記混雑度が
顕著な分割領域についてその周囲の分割領域を含む移動
平均を求め、前記移動平均及び前記単純平均との差に基
づいて前記混雑度が顕著な分割領域に設定されている前
記配線容量を低減するための情報とする。

【００１２】一方、前記配線評価処理における前記タイ
ミング性の評価は、例えば、仮詳細配線の経路情報を使
って遅延時間を計算し、タイミング違反の度合いが大き
なネットにより高い優先度を設定することを特徴とす
る。

【００１３】本発明の配線方法によれば、高速処理が可
能でかつ実際の詳細配線経路に近い配線経路が作成可能
な仮詳細配線を行った後に、配線評価を行って再概略配
線において概略配線経路を改善することにより、その後
に行う詳細配線処理で作成される詳細配線経路において
エラー経路が発生することは極めて少ないものとなり、
その後に少しの引き剥がし再配線処理を行うのみで所望
の配線経路の設計が実現可能となる。このため、詳細配
線処理の後の引き剥がし再配線処理の反復回数が低減で
き、処理時間を短縮し、配線性を改善する。

【００１４】また、仮詳細配線処理で作成された仮詳細
配線経路に基づいてタイミング性を評価するため、精度
の高い評価が実現できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図２は前記した本発明の配線方法の
具体的な実施形態を説明するためのフロー図である。ま
た、図４〜図７は当該フローを説明するための配線経路
例を示す参照図である。ここでは、簡単のため、線路は
平面的に表されている。図２において、先ず、チップに
所要の素子、及び外部端子を配列した後、概略配線処理
を行う（Ｓ１１）。この概略配線工程では、チップを粗
い概略配線格子により多数の分割領域に分割する（Ｓ１
１１）。例えば、図４（ａ）では、チップＣＨを６×６
の分割領域ＤＩＶに分割しており、前記分割領域ＤＩＶ
は、例えば１辺を一つの配線層あたり１０〜２０本の配
線が通過できる程度の矩形として分割する。次いで、目
的とするチップ回路と、チップ上に配置された素子ＥＬ
と、前記分割した分割領域ＤＩＶとに基づいて、各分割
領域ＤＩＶの境界を通過可能な配線本数を見積り、これ
を配線容量として設定する（Ｓ１１２）。そして、この
配線容量に基づいて、前記素子間、及び素子間と外部端
子とを接続する概略配線処理を行い、図４（ｂ）のよう
に概略配線経路ＧＣを作成する（Ｓ１１３）。この概略
配線経路ＧＣの形成としては、例えば、従来から行われ
ている迷路法等により配線経路を探索する方法が用いら
れる。この概略配線経路ＧＣに基づき、図４（ｃ）のよ
うに、各分割領域ＤＩＶでは、隣接する分割領域との境
界部のいずれの箇所に配線が通過するかを決定し、境界
端子Ｔが決定される（Ｓ１１４）。この概略配線処理
は、一般に大局的な混雑度を考慮する仕組みをもってい
る。それには、いくつかの実現方法があるが、ここで
は、分割した領域の境界を通過できる配線本数の見積値
を境界の容量と定義し、ある境界を通る配線の本数が、
その境界の容量をできるだけ超過しないように配線経路
を調整すくほうしきを使用しているものとして、以下の
説明を行い。また、概略配線処理でタイミングを考慮す
る仕組みにもいくつかの実現方法があるが、ここでは遅
延時間を見積もって、タイミングを満たそうにないネッ
トを優先的に短く、あるいは配線容量が小さくなるよう
に配線する方式を使用しているものとして以下の説明を
行う。

【００１６】全ての配線について概略配線経路を求めた
後で、仮詳細配線処理（Ｓ１２）を行う。この仮詳細配
線処理（Ｓ１２）では、概略配線処理（Ｓ１１）で得ら
れた分割領域の境界部での境界端子Ｔを通過する配線を
設定する。この仮詳細配線処理（Ｓ１２）では、従来か
ら提案されているスイッチボックスルータ等による高速
配線手法が用いられる。このスイッチボックスルータ
は、比較的に単純化された配線パターン、例えば、直
線、直角曲がり線、クランク状曲がり線等の配線パター
ンを単独、あるいは組み合わせて配線経路を設定する手
法であり、従来の詳細配線処理に比較して極めて短時間
で高速に仮詳細配線経路を設定することが可能である。
例えば、IEEE TRANSACTIONS ON COMPUTER-AIDED DESIG
N,VOL.7,NO.6,JUNE 1988,P684-697に一例が報告されて
いる。この仮詳細配線処理では、配線経路探索中に短絡
配線が起こっていても無視して配線処理を実行する。こ
の仮詳細配線経路により、前記概略配線処理で決定され
た境界端子を通して各分割領域毎に仮詳細配線経路を極
めて短時間で作成する。

【００１７】次いで、前記仮詳細配線経路に対して配線
評価処理（Ｓ１３）を行う。この配線評価処理（Ｓ１
３）では、配線性を改善するための配線性評価処理（Ｓ
１３１）と、特性改善のためのタイミング性を改善すた
めのタイミング性評価処理（Ｓ１３２）とが、選択的、
あるいは並行して行われる。配線性評価処理（Ｓ１３
１）は、仮詳細配線の密度、すなわち混雑度が高い分割
領域を検索し、当該分割領域の混雑度を緩和するための
準備処理を行う。また、タイミング性評価処理（Ｓ１３
２）は、仮詳細配線の配線長、隣接する配線、交差する
配線等に基づいて配線経路における遅延時間を計算し、
この遅延時間を短縮するための準備処理を行う。そし
て、この配線評価処理（Ｓ１３）において、前記概略配
線処理（Ｓ１１）において各分割領域に対して見積もっ
た配線容量の見積り設定や優先順位等を含む配線情報を
改善する処理（Ｓ１３３）を行っている。

【００１８】ここでは、先ず前記配線性評価処理（Ｓ１
３１）とその配線情報改善処理（Ｓ１３３）について説
明する。図３は前記配線性評価処理（Ｓ１３１）と配線
情報改善処理（Ｓ１３３）を一体化したフロー図であ
る。前記仮詳細配線処理（Ｓ１２）において作成された
仮詳細配線経路について、各分割領域毎にエラー数を求
める。エラー数は、例えば、ある分割領域の中で短絡し
てしまっている配線経路や、その他の不適切な配線経路
を含むネットの数とする。複数の分割領域にまたがるネ
ットがいくつかの分割領域でエラーとして検出された場
合、それぞれの領域で個々にエラー数が加算される。そ
れから、チップ全体のエラー数の合計を求め、これを分
割領域の個数で除算し、単純平均Ｅを求める（Ｓ２０
１）。次いで、各分割領域のエラー数を前記単純平均Ｅ
と比較し、単純平均よりも大きなエラー数の分割領域を
求め、集合Ｒとする（Ｓ２０２）。また、混雑している
と判定する分割領域を決定するための空の集合Ｍを用意
し、空の状態とする（Ｓ２０３）。しかる上で、前記集
合Ｒに含まれる分割領域のうち、エラー数が単純平均Ｅ
よりも所定倍数だけ大きな分割領域ｒを求める。例え
ば、Ｅを２倍した２・Ｅよりも大きなエラー数の分割領
域を分割領域ｒとして求める。そして、この分割領域ｒ
を集合Ｍに移動する（Ｓ２０４）。また、前記分割領域
ｒについて、当該分割領域ｒと、その周囲の８つの分割
領域の各エラー数とで平均ｅｍをとり、これを移動平均
とする。そして、ｅｍ＞Ｅを満たす分割領域ｍを集合Ｍ
に移動する（Ｓ２０４）。次いで、集合Ｍの状態を検証
し（Ｓ２０５）、集合Ｍに分割領域が存在しない場合に
は配線経路の改善は不要であり、詳細配線処理Ｓ１６に
移行するが、実際には集合Ｍには分割領域ｍが存在する
ことが多い。次いで、集合Ｍに含まれる分割領域ｍにつ
いて、移動平均ｅｍが単純平均Ｅを超過する値ｐｍ（ｐ
ｍ＝ｅｍ−Ｅ）を計算する（Ｓ２０７）。また、このｐ
ｍに基づいて経験則から当該分割領域ｍにおいて減少さ
せることが好ましい配線経路数ａｍを求める。すなわ
ち、経験則から求められる関数ｆ（ｐｍ）からａｍを求
める（Ｓ２０７）。次いで、集合Ｍに含まれる分割領域
ｍの４つの辺（境界）について、各辺の配線経路数の比
をほぼ保持した状態でａｍを各辺に割り振る。そして、
割り振ったａｍを、概略配線処理（Ｓ１１）において各
分割領域に割り振った配線容量から差し引き、前記配線
容量の見積りを更新して配線情報を改善する（Ｓ２０
８）。

【００１９】前記配線性評価処理ないし配線情報改善処
理のフローＳ２０１〜Ｓ２０８を具体例に基づいて説明
する。作成された仮詳細配線経路について、設定された
境界端子に基づいて各分割領域内において適正な仮詳細
配線経路が作成されているか否かを検証し、短絡してい
る配線経路や、その他の不適切な配線経路を検出し、そ
の配線経路をエラー経路としてそのエラー数を検出す
る。そして、検出したエラー個数を各分割領域毎に集計
し、図５（ａ）のように、チップＣＨ上に各分割領域Ｄ
ＩＶのエラー数のマップを作成する。そして、チップ全
体のエラー数の合計を求め、これを分割領域の個数で除
算し、単純平均Ｅを求める。図５（ａ）の例では、単純
平均Ｅは３．１４となる。そして、各分割領域のエラー
数について前記単純平均との差を求め、単純平均よりも
大きなエラー数の分割領域を求める。これらの分割領域
は前記集合Ｒを構成する。ここで、エラー数が、例えば
単純平均Ｅの２倍よりも大きな場合には、当該分割領域
の混雑度を緩和する必要性が高いため、その分割領域の
エラー数はそのままとする。一方、エラー数が単純平均
Ｅ＜エラー数≦２Ｅの分割領域では、図５（ａ）に斜線
で示すように、一の分割領域と、その周囲の８つの分割
領域の各エラー数とで移動平均ｅｍを求め、当該分割領
域の移動平均ｅｍとする。この移動平均ｅｍをとってそ
の値を図５（ｂ）に示すように、当該分割領域の値とす
ることにより、当該分割領域を含む近傍の分割領域のエ
ラー数の偏りが求められ、混雑度を改善する対象候補と
なる。しかる上で、図５（ｃ）のように、得られた移動
平均ｅｍと単純平均Ｅとの差をとり、移動平均が単純平
均よりも大きな分割領域を検出し、その超過分、すなわ
ち移動平均から単純平均の値を引いた超過数ｐｍを当該
分割領域に設定する。

【００２０】次に、エラー超過数ｐｍから配線経路の低
減数ａｍを関数ｆ（ｐｍ）を用いて求める。関数ｆ（ｐ
ｍ）は、前記フローとは別にあらかじめ実験等によって
標準的な設定を決めておくことができ、また素子の構造
や配線層数によって、いくつかの中からより適切な関数
を選んで使い分けることもできる。この関数ｆ（ｐｍ）
は、エラー超過数がいくつの時に、その分割領域に入る
（分割領域の境界を通る）配線経路を何本低減すれば、
その後の詳細配線処理においてエラーが生じることなく
詳細配線経路が作成できると期待できるかを表してい
る。図６（ａ）はその一例のグラフである。このグラフ
に前記各分割領域のエラー数の超過数を当てはめること
で、図６（ｂ）のように、各分割領域において低減する
ことが必要な配線経路の低減数ａｍが求められる。そし
て、この低減数ａｍを、当該分割領域の４つの辺に設定
されている配線容量のそれぞれに比例配分して割り当て
る。図７（ａ）の例では、上辺、左辺、下辺、右辺の４
つの辺の７、１０、５、１０の各配線容量に対して、
６．０本の配線容量を低減するため、６．０を前記配線
容量で比例配分してそれぞれの辺の配線容量から差し引
くことにより、図７（ｂ）に示すように、各辺の配線容
量を５．７、８．１、４．１、８．１とする。もし、概
略配線経路において、境界の容量として整数値を扱って
いるならば、四捨五入等の整数化処理を行う。なお、前
記低減数ａｍでの配線容量の低減が必要とされる２つの
分割領域が互いに隣接している場合には、隣接した境界
では低減数ａｍが大きい方の値を当該境界となる辺につ
いて差し引くことになる。図７（ｃ）の例では、低減数
４．１と３．８の分割領域が隣接しているため、大きい
方の４．１を差し引いて配線容量を更新する。

【００２１】以上のように、配線性評価処理（Ｓ１３）
を行うことにより、概略配線処理（Ｓ１１）において見
積り設定された配線容量に基づいて形成された仮詳細配
線経路におけるエラー経路の評価が行われ、その結果と
して前記エラー経路を解消することが可能な新たな配線
容量が見積られる。そこで、仮詳細配線破棄（Ｓ１４）
では、前記概略配線処理（Ｓ１１）での概略配線の配線
情報、すなわち、先の配線容量見積りを除く、素子位
置、分割領域等の情報と、更新された配線容量の情報と
を保持する。一方、前記仮詳細配線経路は以降では不要
となるため保持する必要はない。新たな配線容量を求め
た後は、前記仮詳細配線経路の情報は不要となるため、
仮詳細配線破棄（Ｓ１４）において破棄する。

【００２２】次いで、図２において、保持した前記概略
配線での配線情報を再度利用し、今度は更新された配線
容量の配線情報に基づいて再度の概略配線処理である再
概略配線処理（Ｓ１５）を実行し、概略配線経路の改善
（Ｓ１５１）と、境界端子の再設定（Ｓ１５２）を実行
する。ここでは、配線容量が更新された箇所、すなわち
前記配線評価処理（Ｓ１３）において混雑度を緩和する
必要がある分割領域に対して、配線経路を改善し、かつ
その境界端子を低減し、かつこれに伴ない隣接する分割
領域、あるいは近傍の分割領域に当該境界端子を配分し
て設定する。あるいは、前回の境界端子を全て変更し、
更新された配線容量に基づいて改めて最初から境界端子
を設定する。いずれの場合でも、この再概略配線処理
（Ｓ１５）においては、得られた配線混雑度情報に基づ
いて更新した配線容量に従って概略配線をやり直すの
で、分割領域の広い範囲にわたって概略配線の改善が可
能となり、かつこれに伴い混雑度が緩和された境界端子
の設定が可能となる。

【００２３】しかる上で、前記再概略配線処理（Ｓ１
５）で改善された境界端子に基づき、詳細配線（Ｓ１
６）を実行する。また、前記配線評価処理（Ｓ１３）に
おいて、改善対象とする領域の集合Ｍが空の場合には、
再概略配線処理（Ｓ１５）を行うことなく、配線評価処
理（Ｓ１４）の後、仮詳細配線破棄（Ｓ１４）において
仮詳細配線経路を破棄し、最初に行われた概略配線処理
（Ｓ１１）での境界端子に基づいて詳細配線を実行す
る。この詳細配線処理（Ｓ１６）では、前記配線評価処
理（Ｓ１３）、再概略配線処理（Ｓ１５）により各分割
領域での混雑度が緩和され、かつ改善された境界端子に
基づいて詳細配線経路を作成しているため、エラー経路
が生じることは殆どない。また、エラー経路が生じる場
合でも、極めて一部に発生するのみであり、次の引き剥
がし再配線処理（Ｓ１７）により容易に修復が可能であ
る。これにより、遅延時間を短縮するとともに、他の配
線経路との交差数を低減して寄生容量を低減し、さらに
他の配線との並行長も短縮してクロストークを低減する
ことも可能となる。

【００２４】一方、前記配線評価処理（Ｓ１３）におけ
る、タイミング性評価処理（Ｓ１３２）とその配線情報
改善処理（Ｓ１３３）について説明する。図８はタイミ
ング性評価処理と配線情報改善処理のフロー図である。
前記仮詳細配線処理において作成された仮詳細配線経路
に基づいて、それぞれの配線経路における遅延時間を計
算する（Ｓ３０１）。この計算では、当該配線経路の配
線長、当該配線経路に近接する他の配線経路、あるいは
当該配線経路と交差する他の配線経路等を考慮し、配線
抵抗や、他の配線経路との間に生じる寄生容量を含む配
線容量を総合して算出する。次いで、仕様で要求される
動作周波数を満たすかどうかを、設計上の制約条件が与
えられたパス毎に検証する（Ｓ３０２）。同期回路設計
においては、パスは一般にフリップフロップ素子からい
くつかの組み合わせ回路素子を経由して次のフリップフ
ロップ素子に到達するまでのネットと素子の連なりとし
て与えられる。パスを伝搬する信号の遅延時間が、制約
条件として与えられたパスの許容遅延時間よりも大きい
ものがあるときには、タイミング違反があると判断して
Ｓ３０３に進む。Ｓ３０３では、仮詳細配線経路から計
算した現在のネット毎の遅延時間に基づいてより詳細な
ネット毎の許容遅延時間を決定し直す。最後に、許容遅
延時間より現在の遅延時間が大きいネットに対し、ネッ
トの優先順位を高く設定し直す（Ｓ３０４）。

【００２５】以上のように、タイミング性評価処理と配
線情報改善処理のフローＳ３０１〜Ｓ３０５を行うこと
により、概略配線処理（Ｓ１１）において見積り設定さ
れた優先順位に基づいて作成された仮詳細配線経路にお
けるエラー経路の評価が行われ、その結果として前記エ
ラー経路を解消することが可能な新たな優先順位が設定
される。新たな優先順位を求めた後は、前記仮詳細配線
経路の情報は不要となるため、仮詳細配線破棄（Ｓ１
４）において破棄する。

【００２６】以降の処理は、前記した配線性の評価によ
る再概略配線処理（Ｓ１５）と同様であるが、この場合
には、タイミング性を考慮したネットの優先順位に基づ
いて概略配線経路を改善し、かつその境界端子を変更す
る。あるいは、前回の境界端子を全て変更し、更新され
た優先順位に基づいて改めて最初から境界端子を設定す
る。いずれの場合でも、仮詳細配線処理（Ｓ１２）で作
成された仮詳細配線情報を破棄しているため、分割領域
の広い範囲にわたって概略配線の改善が可能となる。ネ
ットに優先順位を設定し、優先順位が高いネットを短く
配線することによりタイミング性を改善する手法として
は、A.E.Dunlop et al."Chip Layout Optimization Usi
ng Critical Path Weighting" 21st Design Automation
Conference. pp.133-136(1984) やそれを応用した多く
の技術を適用することができる。また、優先順位の高い
ネットに他のネットの配線が隣接しないようにする等の
制御によって配線容量を小さくし、遅延時間を改善する
こともできる。再概略配線処理（Ｓ１５）では、配線長
を短縮する処理と、配線容量を低減する処理の少なくと
も一方を用いる。それから、前記再概略配線処理（Ｓ１
５）で改善された境界端子に基づいて詳細配線処理（Ｓ
１６）を行うことも配線性の改善の場合と同じであり、
その後に、引き剥がし再配線処理（Ｓ１７）を行うこと
も同様である。

【００２７】なお、前記詳細配線処理（Ｓ１６）におい
て作成される詳細配線経路は、前記概略配線処理におい
て仮詳細配線情報を破棄しているために、図１０に示し
た従来の配線方法のように、詳細配線情報を保持したま
ま引き剥がし再配線処理を行う場合に比較して、迂回配
線や折れ曲がり配線の少ない配線経路が作成できる。例
えば、図９の例では、同図（ａ）のように複数の分割領
域ＤＩＶにわたって作成されている詳細配線Ｃ０の一部
に、混雑した領域を避けてもう一本別の配線経路を形成
する場合を示しており、この場合、同図（ｂ）の従来方
法では既に設定された配線経路Ｃ０を避けて配線経路を
作成するために、新たな配線経路は折れ曲がった配線経
路Ｃ１となる。これに対し、仮詳細配線経路を破棄して
いる本発明では、同図（ｃ）のように、新たな配線経路
を優先させるべく他の配線経路Ｃ０の境界端子を移動し
ているため、新たな配線を直線状の配線経路Ｃ２を作成
することができる。

【００２８】ここで、前記実施形態においては、配線評
価処理において、配線性とタイミング性の評価をそれぞ
れ独立して評価している例を説明したが、実際の配線処
理においては、配線性とタイミング性を並行して評価
し、かつそれぞれの評価から得られる配線容量と優先順
位を複合した配線情報を得た上で再概略配線処理を行う
ことが好ましい。また、この場合、配線性による配線容
量と、タイミング性による優先順位との間にも優先順位
を設定して再概略配線処理を行うようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、概略配線
の後に仮詳細配線を行い、この仮詳細配線で作成された
仮詳細配線経路に対して配線評価処理を行ない、この配
線評価処理での評価結果に基づいて配線情報を改善して
再概略配線を行ない、その後に詳細配線を行なってお
り、その上で概略配線の処理は、半導体集積回路の配線
領域を複数の分割領域に分割し、予め設定した分割領域
の境界容量、ネットの優先順位等の配線情報に基づいて
前記各分割領域単位の概略配線経路を設定し、前記設定
した概略配線経路が通る分割領域上の境界上に境界端子
の設定を行い、また再概略配線の処理は、配線評価にお
いて改善された配線情報に基づいて前記概略配線経路と
前記境界端子位置の少なくとも一部の改善を行っている
ので、その後に行う詳細配線処理で作成される詳細配線
経路においてエラー経路が発生することは極めて少ない
ものとなり、その後の引き剥がし再配線が少なくなり、
この配線性の改善により総配線処理時間が短縮される。
また、仮詳細配線を評価して再概略配線処理を行うた
め、概略配線経路を評価する場合に比較してタイミング
性の評価精度を高めことができ、タイミング性が改善さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の配線方法の全体工程を示すフロー図で
ある。

【図２】本発明の配線方法の実施形態のフロー図であ
る。

【図３】概略配線処理を説明するための模式図である。

【図４】配線評価処理の配線性評価を説明するためのフ
ロー図である。

【図５】配線性評価による配線情報の改善を説明するた
めの模式図のその１である。

【図６】配線性評価による配線情報の改善を説明するた
めの模式図のその２である。

【図７】配線性評価による配線容量の改善を説明するた
めの模式図のその３である。

【図８】配線評価処理のタイミング性評価を説明するた
めのフロー図である。

【図９】本発明における配線経路の改善の一例を示す模
式図である。

【図１０】従来の配線方法の一例のフロー図である。

【符号の説明】

Ｓ１１概略配線処理Ｓ１２仮詳細配線処理Ｓ１３配線評価処理Ｓ１４仮詳細配線廃棄Ｓ１５再概略配線処理Ｓ１６詳細配線処理Ｓ１７引き剥がし再配線処理ＣＨチップＤＩＶ分割領域ＥＬ素子ＧＣ概略配線経路Ｔ境界端子Ｃ０詳細配線経路Ｃ１，Ｃ２追加する配線経路

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体集積回路に搭載する素子の配置位
置を決めた後、前記素子間を接続する概略配線経路を設
定する概略配線処理と、前記概略配線経路に基づいて仮
詳細配線経路を設定する仮詳細配線処理と、前記仮詳細
配線経路に対して配線評価を行なう配線評価処理と、前
記配線評価処理での評価結果に基づいて必要により前記
評価結果を束縛条件に加味して前記概略配線経路を設定
し直す再概略配線処理と、前記概略配線処理又は前記再
概略配線処理で設定された概略配線経路に基づいて詳細
配線経路を設定する詳細配線処理とを含み、前記概略配
線処理は、前記半導体集積回路の配線領域を複数の分割
領域に分割し、予め設定した分割領域の境界容量、ネッ
トの優先順位等の配線情報に基づいて前記各分割領域単
位の概略配線経路を設定し、前記設定した概略配線経路
が通る分割領域上の境界上に境界端子の設定を行い、前
記再概略配線処理は、前記配線評価において改善された
配線情報に基づいて前記概略配線経路と前記境界端子位
置の少なくとも一部の改善を行うことを特徴とする半導
体集積回路の配線方法。
【請求項２】前記詳細配線経路の一部を修復する引き
剥がし再配線処理を含むことを特徴とする請求項１に記
載の半導体集積回路の配線方法。
【請求項３】前記仮詳細配線処理は、直線、直角曲が
り線、クランク状曲がり線等の単純化された配線パター
ンを単独、あるいは組み合わせて仮詳細配線経路を設定
する処理であることを特徴とする請求項１または２に記
載の半導体集積回路の配線方法。
【請求項４】前記配線評価処理は、前記仮詳細配線経
路に基づく配線性とタイミング性の少なくとも一方につ
いて評価し、その評価の結果から現在の概略配線経路で
前記詳細配線処理において詳細配線が実行可能であるか
否かを判定し、詳細配線が難しいと判定した場合には、
前記配線評価処理で得られる改善した配線情報を保持し
て前記再概略配線処理に移行し、また、詳細配線処理が
実行可能であると判定したときには、前記概略配線処理
での配線情報に基づいて前記詳細配線処理に移行するこ
とを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半
導体集積回路の配線方法。
【請求項５】前記配線評価処理における前記配線性の
評価は、複数の前記分割領域のそれぞれにおいて前記仮
詳細配線経路での混雑度を算出し、当該混雑度が顕著な
分割領域の混雑度を緩和するように前記概略配線処理で
設定した混雑度を改善するための配線容量として配線情
報を得ることを特徴とする請求項４に記載の半導体集積
回路の配線方法。
【請求項６】前記混雑度が顕著な分割領域は、全分割
領域の混雑度の単純平均に対してその混雑度が顕著に大
きな分割領域として設定し、前記混雑度を改善するため
の配線情報は、前記混雑度が顕著な分割領域についてそ
の周囲の分割領域を含む移動平均を求め、前記移動平均
及び前記単純平均との差に基づいて前記混雑度が顕著な
分割領域に設定されている前記配線容量を低減するため
の情報であることを特徴とする請求項５に記載の半導体
集積回路の配線方法。
【請求項７】前記配線評価処理における前記タイミン
グ性の評価は、回路の遅延時間を見積り、その見積りに
基づいてネットの優先順位を修正した配線情報を得るこ
とを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の半
導体集積回路の配線方法。