JP4178242B2 - 斜め配線を有するｌｓｉの配線容量の抽出方法およびその抽出プログラム - Google Patents

Description

本発明は、斜め配線を有するＬＳＩの配線容量の抽出方法およびそのコンピュータプログラムに関し、特に、斜め配線が含まれる場合の配線容量抽出工程を簡単化することができる配線容量の抽出方法およびそのコンピュータプログラムに関する。

ＬＳＩの設計工程は、コンピュータによるＣＡＤツールにより行われる。ＬＳＩの設計工程は、一般的には、論理ゲートを接続して論理回路をデザインする論理設計工程と、その論理回路を実際のチップ上にレイアウトするレイアウトデザイン工程と、レイアウトされた接続配線のＲＬＣ（抵抗、インダクタンス、容量）をレイアウトデータから抽出し、その抽出したＲＬＣ値とセルやマクロのＡＣ特性から各信号パスの遅延時間を求める工程と、その遅延時間を利用して論理回路が正常に動作するかをチェックするタイミング検証（論理検証）工程と、レイアウトデータがデザインルールを満足していることをチェックする物理検証工程とを有する。レイアウトデザインにより、チップ上の各層の配線パターンデータを含むレイアウトデータが作成され、このレイアウトデータをもとに、接続配線のＲＬＣ値が抽出される。これらＲＬＣ抽出工程、遅延時間計算工程、及び論理シミュレーション工程は、それぞれコンピュータプログラムをコンピュータで実行させることで実現される。

上記のＲＬＣ抽出工程は、レイアウトデータをもとに、実際の接続配線の隣接配線構造におけるＲＬＣ値を演算により求めることができるが（たとえば特許文献１）、そのような方法では、抽出工程におけるコンピュータ処理が膨大になる。そこで、配線の幅、隣接する配線との距離やオーバーラップ面積などのパラメータに応じてあらかじめ生成されたＲＬＣルールテーブルを参照し、レイアウトデータに含まれる配線の幅、隣接する配線との距離やオーバーラップ面積とマッチングするパラメータに対応するＲＬＣ値をルールテーブルから抽出することが提案されている（たとえば特許文献２）。このようなマッチングにより抽出することで、ＲＬＣ値の演算処理を省略することができる。

いずれの方法であっても、着目配線をその周囲の配線構造に応じてセグメントに分割し、セグメント毎に上記のＲＬＣ抽出が行われる。たとえば、着目配線の容量値は、着目配線と隣接配線との距離やオーバーラップ面積によって決まるので、容量値を抽出するときは、隣接配線とのその距離や面積をレイアウトデータから抽出し、それらをパラメータにして容量値を抽出する必要がある。また、抵抗値は着目配線の断面積や長さ、インダクタンス値を着目配線の長さなどが必要になる。
特開２００２−２９９４５６号公報 特開２００２−３６８０８８号公報（たとえば図１、図１２）

近年のＬＳＩにおける多層配線構造では、Ｘ，Ｙ方向のグリッド上に配置される主軸配線に加えて、グリッドに対して斜めの方向に配置される斜め配線を利用することが提案されている。斜め配線は、Ｘ，Ｙ方向の主軸配線のみを利用するよりも２点間を対角線方向に短距離で接続することができ、配線容量や抵抗を低減でき高速動作が可能になるというメリットを有する。

ところが、このような斜め配線の存在は、ＲＬＣ抽出のうち、特に容量値抽出工程を複雑にするという問題を招いている。

図１は、斜め配線による容量値抽出工程の問題点を説明するための図である。図１（Ａ）のように、着目配線LNXと隣接配線LNYとがともにグリッドGR上に平行にのびる主軸配線どうしの場合は、着目配線LNXのセグメントSGの長さ方向において隣接配線LNYとの距離は一定であるので、セグメントSGに対して一定の距離にもとづいて容量値を抽出してRC抽出モデル３０を生成することができる。なお、RLC抽出のうち、超高速回路を除くと、配線のインダクタンスLは遅延特性への影響が少なく、RC値だけを抽出することが行われるので、図１の例では、RC値の抽出例で説明する。

一方、図１（Ｂ）のように、着目配線LNXの隣に斜め配線LNYが存在すると、着目配線LNXの長さ方向において隣接配線LNYとの距離が一定でないので、容量値抽出のためのセグメントを図示されるように細分化（SG1〜SG4）して、それぞれ細分化したセグメント毎に容量値を抽出する必要がある。その結果、容量値抽出工程の工数が増加し、コンピュータ処理が膨大になる。また、セグメントを細分化することで、それに対応するRC抽出モデル３１〜３４も細分化され、タイミング検証工程に必要な信号パスの遅延時間演算工程の工数も増大する。

そこで、本発明の目的は、斜め配線を有するＬＳＩの容量値抽出において、セグメントの細分化を抑制して、容量値抽出工程の工数増大を抑えることができる容量値抽出方法及びその抽出プログラムを提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面は、集積回路の接続配線の容量値を抽出する方法において、
前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程とを有することを特徴とする。

上記本発明の第１の側面においてより好ましい実施例は、前記配線モデル生成工程は、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて、前記所定の距離を求める工程を含むことを特徴とする。

上記本発明の第１の側面においてより好ましい実施例は、前記配線モデル生成工程は、前記配線セグメントの着目配線と隣接配線との距離が所定の閾値距離を超える部分を有するときは、当該閾値距離を超える部分は閾値距離を隔てて平行になるように置き換え、前記閾値距離を超えない部分については、前記所定の距離を隔てて平行になるように置き換えることを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第２の側面は、集積回路の接続配線の容量値を抽出する方法において、
Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記着目配線と斜め配線とを所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程とを有することを特徴とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第３の側面は、上記第１及び第２の側面の配線容量抽出方法をコンピュータに実行させるプログラムである。

本発明の第１の側面によれば、着目配線と隣接配線とが平行でない配線セグメントに対して、いずれか一方を他方に平行になるように置き換えて配線モデルを生成し、その配線モデルについて着目配線の容量抽出を行うので、容量抽出工程の工数を減らすことができる。

本発明の第２の側面によれば、斜め配線を含むレイアウトデータにおける配線セグメントに対して、斜め配線を主軸配線に置き換えて着目配線と隣接配線とが平行な配線モデルを生成し、その配線モデルについて着目配線の容量抽出を行うので、容量抽出工程の工数を減らすことができる。

また、上記の容量抽出方法により抽出された容量値から配線の遅延時間を求めれば、容量値モデルが簡略化されているので、遅延時間生成工程の工数も減らすことができる。

以下、図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図２は、本実施の形態におけるＬＳＩの設計工程を示すフローチャート図である。ＬＳＩの設計工程に先だつ準備工程として、多層配線構造を特定するプロセスルールにもとづいて、配線のＲＬＣ（抵抗、インダクタンス、容量）の値を隣接配線の配線間距離や対抗面積などのパラメータに対応して求めるＲＬＣルールテーブル生成工程を有する。プロセスルールは、ＬＳＩの多層配線構造について、各配線層の膜厚や材質、配線層間の絶縁膜構造、配線層内の絶縁膜構造などのデータを含む。したがって、プロセスルールを参照することで、可能性のある隣接配線構造における配線のＲＬＣ値をあらかじめ求めておくことができる。この準備段階で生成されたＲＬＣルールテーブルＦ１２が、データファイルの形でコンピュータの記憶手段に格納される。

なお、本実施の形態では、配線のRLC値を求めているが、非常に高速動作をする場合を除いて遅延特性に直接関係する抵抗値Ｒと容量値Ｃとを求めるだけでもよい。

次に、個別のＬＳＩを設計工程は、論理ゲートを接続して論理回路をデザインする論理設計工程（Ｓ１２）と、その論理回路を実際のチップ上にレイアウトするレイアウトデザイン工程（Ｓ１４）と、レイアウトされた配線の信号パスの遅延時間を求め、その遅延時間によるタイミングで論理回路が正常に動作するかをチェックする論理検証工程（Ｓ１６）と、レイアウトデータがデザインルールを満足していることをチェックする物理検証工程（Ｓ２０）とを有する。

論理設計工程Ｓ１２では、設計者が、論理設計のためのＣＡＤツールを利用して、一定の機能を実現する論理回路をデザインする。その結果、論理ゲートを有するセルやマクロと、それらの接続データからなるネットリストF14が生成される。論理設計工程が終了すると、図３に示すような論理回路が完成する。かかる論理回路は、ネットリストF14により特定可能である。図３の論理回路の例は、チップ１０内に入力端子IN1、IN2と出力端子OUTとの間に、ゲート１２〜１４、１６〜１８とフリップフロップ１５とが接続された例である。それぞれのゲートやフリップフロップは、接続配線LN1〜LN9により接続される。

かかる論理設計工程の次に、レイアウトデザイン工程Ｓ１４が行われる。ここでは、実際のチップ上にセルやマクロを配置し、それらを接続する接続配線パターンのレイアウトが行われ、レイアウトデータF16が生成される。接続配線がチップ内の多層配線で実現される場合は、各接続配線層のレイアウトデータが生成される。従って、レイアウトデータF16は、図３の論理回路を例にとれば、接続配線LN1〜LN9の配線パターンのデータを有する。

そして、レイアウトデータF16に対して論理検証工程（S16）が行われる。図５は、論理検証工程のフローチャート図であり、これを参照しながら、論理検証工程を説明する。まず、レイアウトデータF16にもとづいて、接続配線LN1〜LN9の抵抗R、容量C、必要に応じてインダクタンスLの値が抽出される（S20）。このRLC値の抽出工程では、準備段階で生成したRLCルールテーブルF12のパラメータと、着目配線のパラメータとのマッチングをとり、マッチングしたパラメータに対応するRLC値をRLCルールテーブルF12から読み出すことで行われる。RLCルールテーブルを参照することで、レイアウトデータにもとづいて着目配線のRLC値をその都度演算する必要がないので、コンピュータ処理時間を節約することができる。

次に、抽出した配線のRLC値データ（図１のRC抽出モデル）とセルライブラリF18内のセルやマクロのＡＣ特性とに基づいて、信号パスPASS1〜PASS3の信号伝播遅延時間が計算される（S22）。このセルやマクロのＡＣ特性は、例えばインバータの場合であれば、入力の立ち上がりに対する出力の立ち下がり特性、出力駆動能力などである。

図４は、信号パスの信号伝播遅延時間の計算を説明する図である。この例では、インバータINV1、INV2が縦列に接続されている。この場合、初段のインバータINV1の入力端子には、抵抗R1、容量C1なる接続配線LN50が接続されている。この接続配線LN50は、図示しない前段のゲートにより駆動され、インバータINV1の入力信号は、遅延時間ｔ１を有する立ち上がり波形になる。この立ち上がり波形の遅延時間ｔ１は、前段ゲートの駆動能力と接続配線LN50の抵抗R1、容量C1などから求められる。

そして、インバータINV1では、入力の立ち上がり波形に対して、一定の遅延時間t10遅れて出力が立ち下がる。出力の立ち下がり特性は、その出力端子に接続された接続配線LN51の抵抗R2、容量C2と、インバータINV1の出力駆動特性に依存する。同様にして、次の段のインバータINV2においても、入力の立ち下がり波形に対して、一定の遅延時間t11遅れて出力が立ち上がる。この出力立ち上がり特性ｔ３もインバータINV2の駆動能力と出力に接続される配線の抵抗R3と容量C3とにより決まる。

このように、接続配線のRLC値とセルのAC特性により、信号パスに沿って、信号の伝播遅延時間を順次計算することができる。その結果、図３の論理回路例において、信号パスPASS1、2、3の信号伝播遅延時間がそれぞれ求められる。なお、接続配線のインダクタンスが抽出されれば、それによる遅延特性も信号パスの信号伝播遅延時間に含めることができる。

そして、信号パスの信号伝播遅延時間が得られれば、論理回路に対して正常に動作するかをチェックするタイミング検証が行われる（S24）。このタイミング検証では、テスト入力データに対して論理回路が正常に動作して、期待されるテスト出力データが出力されるか否かがチェックされる。その場合、上記で求めた信号パスの信号伝播遅延時間により、図３の例では、フリップフロップ１５のクロック端子CKへのクロック入力タイミングと、データ入力端子Ｄへのデータ入力タイミングとが、整合するか否かがチェックされる。即ち、クロックCKのリーディングエッジ前後のセットアップタイムとホールドタイムの間に、データ入力Ｄが正しいレベルに維持される必要がある。かかるチェックを行うためには、信号パスPASS1、PASS2の遅延時間を適切に計算しなければならない。

図６は、本実施の形態におけるコンピュータシステムの構成図である。このコンピュータシステムは、演算ユニット２０にキーボードなどの入力ユニット２２、モニタなどの表示ユニット２４、印刷装置などの出力ユニット２６が接続されている。更に、記憶ユニットには、ＬＳＩの多層配線構造を特定するプロセスルールファイルF10、準備段階でプロセスルールにもとづいて配線に対するRLC値を隣接配線間距離や対抗面積などのパラメータに対応させて求めたRLCルールテーブルのファイルF12、論理設計により生成されたネットリストファイルF14、レイアウトデザインにより生成されたレイアウトデータファイルF16、LSIを構成するセル、マクロの論理データやレイアウトデータを有するセルライブラリファイルF18、RLC抽出工程により抽出された接続配線のRLC値ファイルF20、RLC抽出工程でレイアウトデータF16から斜め配線を主軸配線に置き換えるなどして生成される配線モデルデータF22などのファイルと、RLCルール作成プログラムP10、論理設計ツールP12、レイアウトツールP14、論理検証ツールP16、RLC抽出ツールP18などのプログラムとを格納する。

論理設計ツールP12、レイアウトツールP14、論理検証ツールP16の機能は、前述の通りである。論理検証ツールP12は、図５に示されるように、配線のRLC抽出ツール（P18,S20）と遅延時間計算ツール（S22）とタイミング検証ツール（S24）とを有する。本実施の形態では、RLC抽出ツールP18は、RLCルールテーブルF12を参照してRLC値を抽出するので、以下、容量値ルールテーブルについて説明する。

図７は、典型的な多層配線構造において抽出される容量を示す図である。図７の例では、４つの配線層Li,Lj,Lk,Lmに対してX方向（図面に水平方向）とY方向（図面に垂直方向）の配線が交互に設けられるが、配線層Lkにはたまたま配線が設けられていない。そこで、配線層Ljの配線LNXを着目配線とすると、同じ配線層Lj内の隣接する配線LN10,LN12との間に隣接配線容量Ccが存在し、下層の配線層Li内の隣接する配線LN14との間にエリア容量Caと斜め方向のフリンジ容量Cfが存在し、上層の配線層Lm内の真上に隣接する配線LN18との間にエリア容量Caと斜め方向のフリンジ容量Cvが存在し、上層の配線Lm内の斜め方向に隣接する配線LN16,LN20との間に斜め配線容量Cdが存在する。

エリア容量Caは、対抗する配線のオーバーラップ面積Sと隣接距離ｄおよび配線間の絶縁膜の誘電率εとから単位長あたりの容量がCa＝εS／ｄにより求められる。また、隣接配線容量（カップリング容量）Ccは、配線間距離ｄと配線の厚みおよび配線間の絶縁膜の誘電率とから単位長あたりの容量が同様に求められる。フリンジ容量Cf,Cvは、隣接配線LN14の縁部分の長さｓｐや誘電率に依存する。更に、斜め配線容量Cdは、斜め方向の距離ｄや誘電率に依存する。

図８は、配線間距離ｄと容量Cとの関係を示すグラフ図である。配線間容量Cと配線間距離ｄとは、C＝εS／dに示されるように反比例の関係にあるが、配線間距離が所定の閾値距離ｄｔを超える場合は、容量は距離の依存性が少なくなるので、一定の容量Ctを与えることで、容量テーブルを簡略化することができる。

図９は、本実施の形態におけるRLCルールテーブルの一例を示す図である。RLCルールテーブルは、上記各容量Ca,Cc,Cf,Cv,Cdと抵抗RとインダクタンスLについて、マッチング対象となるパラメータに対応するRLC値を有する。たとえば、エリア容量Caでは、マッチング対象のパラメータは着目配線の配線層Ljと隣接配線との間の距離ｄであり、異なる配線層との距離ｄ１，ｄ２．．．ｄｎに対応して単位面積あたりの容量Caを有する。つまり、実際のレイアウトデータの着目配線が有するエリア容量に対応する距離ｄと、このルールテーブル内のパラメータｄとが比較され、一致するパラメータの容量値Caがルールテーブルから抽出される。そして、着目配線の配線幅Wと抽出しようとしている着目配線のセグメントの長さLaとから、着目配線のエリア容量Ca×W×Laが抽出される。

隣接配線間容量Ccは、着目配線の配線層が特定されればその配線の厚みなどが特定されるので、マッチング対象のパラメータは着目配線の配線層Ljと配線間距離ｓであり、ルールテーブルは、配線層Ljと距離ｓ１，ｓ２．．．ｓｎのパラメータに対応して単位長あたりの容量Ccを有する。フリンジ容量Cf,Cvは、配線層Ljとフリンジ長ｓｐがマッチング対象のパラメータ、斜め配線間容量Cdは、配線層Ljとその距離ｄがマッチング対象のパラメータになっている。

更に、抵抗RとインダクタンスLは、着目配線の配線層に対応するので、マッチング対象のパラメータは配線層である。ルールテーブル内の抵抗Rは単位断面積あたりの抵抗であるので、その演算は着目配線の幅Wと長さLaを利用して行われる。

図１０は、多層配線構造の一例を示す斜視図である。また、図１１はその平面図である。図９の斜視図には、４層の多層配線構造例が示されている。各配線層のX方向とY方向に交互に主軸配線LNX,LN12〜LN24が設けられ、更に、斜め配線LN10も必要に応じて設けられる。ただし、すべての配線層に配線が密に設けられているわけではなく、レイアウトデザインに依存して、配線が密に設けられている配線層と設けられていない配線層とが存在する。図１１の平面図は、図１０の配線LNX、LN10、LN12の配線層の上から見た図であり、下層の配線LN14,LN22のみが見えている。この平面図によれば、着目配線LNXの５つのセグメントSG1-5において、その断面構造はそれぞれ異なることが理解できる。すなわち、セグメントSG1,SG3,SG5では上下に横方向の配線は存在しないが、セグメントSG2では上下に横方向の配線LN14,LN30が存在し、セグメントSG4では下に横方向の配線LN22が存在する。但し、セグメントSG3では、上下左右方向の隣接配線の有無は同じであるが、右側の隣接配線LN10が斜め配線であるため、着目配線LNXと隣接配線LN10とは平行ではなく、その配線方向にそって隣接間距離が一定になっていない。

斜め配線が存在しない場合は、全てのセグメントにおいて、着目配線と隣接配線とは平行関係か直交関係になるので、容量抽出工程では、RLCルールテーブルのパラメータとのマッチングにより簡単に抽出することができる。しかし、斜め配線が存在したことで、従来のマッチング処理を行うためには、図１に示したように配線のセグメントをより細分化して行う必要がある。そのような細分化は、コンピュータの処理工数を増大させ好ましくない。

［容量抽出方法］
図１２は、本実施の形態における容量抽出方法のフローチャート図である。更に、図１３は、本実施の形態における配線モデル生成工程のフローチャート図である。容量抽出工程S20では、図１０，図１１で説明したように、配線セグメント毎に容量C値の抽出が行われる。図１２、図１３は、一つの配線セグメントに対する処理フローを示している。

図１２に示されるように、容量抽出工程S20では、着目配線に対する隣接配線の検索の範囲ｄｔが設定される（S30）。図８で説明したように、配線間距離が閾値距離ｄｔを超えると距離に依存しない固定値Ctを容量値として与えているので、その閾値距離ｄｔの設定が行われる。ここで設定された閾値距離ｄｔ以内に存在する隣接配線が、着目配線と平行でない場合は、距離に応じて容量値を有することになるので本実施の形態の配線モデルに置き換えられる。

次に、配線セグメントにおける着目配線と隣接配線が主軸配線か斜め配線かの識別が行われる（S32）。図１４は、配線識別工程S32の識別方法を示す図である。識別対象の配線LNの始点４０からグリッドGRの対角線方向の格子点４２上に配線LNが存在するか否かで斜め配線か否かを判断することができる。図１４の例では、始点４０から右下対角線方向の格子点４２上に配線LNが存在していたので、斜め配線と識別することができる。同様に、識別対象の配線の始点からグリッドのX,Y方向の格子点にその配線LNが存在するか否かをチェックすることで、主軸配線か否かを判別することができる。この配線識別工程により、配線グリッドの着目配線または隣接配線が主軸配線か斜め配線かを識別することができる。

次に、着目配線に隣接する配線を探索する（S34）。図１５は、配線探索工程と配線モデルの生成工程を説明する図である。図１５（Ａ）において、着目配線LNXがY軸方向の主軸配線、隣接配線LNYが斜め配線の例であり、着目配線LNXから閾値距離ｄｔ内に隣接する斜め配線部分を探索する。その結果、隣接斜め配線LNYの始点４０から閾値距離ｄｔのグリッドを交差する位置４４までが閾値距離ｄｔ内の斜め配線部分LNY1と、位置４４から終点４１までが閾値距離ｄｔを超えた位置の斜め配線部分LNY2とに分けられる。

そこで、着目配線LNXと平行でない隣接配線LNYは、着目配線と平行な配線モデルに変換される（S36）。図１３の配線モデル生成のフローチャートにおいて、図１５の例は、着目配線が主軸配線で隣接配線が斜め配線の例であるので、判断工程S40にてYESとなり、工程S42、S44の処理が行われる。すなわち、図１５（Ｂ）に示されるように、閾値距離ｄｔを超えた部分LNY2については、図８で説明したように、距離に依存しない閾値距離ｄｔの位置の容量とみなされるので、閾値距離ｄｔを隔てて着目配線LNXと平行な配線モデルLNY2mに置き換えられる（図１３のS44）。この状態では、着目配線LNXから閾値距離ｄｔ以内にある斜め配線部分LNY1が残っている。この斜め配線部分LNY1は、始点４０から終点４４までの斜め配線となる。

図１６は、閾値距離ｄｔ以内にある斜め配線の配線モデルの生成工程を説明する図である。図１６（Ａ）に示されるように、始点４０から終点４４までの斜め配線LNX1は、着目配線LNXからモデル間隔ｄｍ離れたグリッド上に着目配線と平行な配線モデルLNY1mに置き換えられる（図１３のS42）。その結果、配線モデルにおける配線セグメントはSG1,SG2に分割され、セグメントSG1は着目配線LNXと隣接配線LNY1mとを有し、セグメントSG2は着目配線LNXと隣接配線LNY2mとを有する。いずれも着目配線と隣接配線とは互いに平行な主軸配線となる。

ここで、モデル間隔ｄｍの求め方について説明する。着目配線LNXのセグメントSG1では、隣接配線LNY1との間隔が、その始点L1から終点L2までの間に、間隔Aから間隔Bに変化する。したがって、セグメントSG1における隣接配線LNY1との間の容量は、セグメントSG1の座標Lの関数である配線間距離ｄ（L）から得られる容量εS／ｄ（L）を、始点L1から終点L2まで積分することにより求めることができる。即ち、図１６（Ｂ）に示されるような演算式のとおりである。そこで、この容量Cが配線モデルLNY1ｍの場合の容量と等しくなるように、モデル間隔ｄｍを求めれば良いことになる。着目配線LNXから閾値距離ｄｔ以内の斜め配線については、この演算方法によりモデル間隔ｄｍを求めて、その間隔ｄｍの位置に着目配線と並列の配線モデルLNY2ｍを生成すれば良いことになる。

図１７は、着目配線と隣接配線が共に斜め配線の場合における配線モデルの生成工程を説明する図である。図１７（Ａ）に示されるように、着目配線LNXと隣接配線LNYが共に斜め配線である場合は、図１７（Ｂ）に示されるように、着目配線LNXの始点５０を変えずにグリッドGRに沿った主軸配線からなる配線モデルLNXｍに変換し、隣接配線LNYも始点５４を変えずに配線モデルLNXｍに平行な主軸配線からなる配線モデルLNYｍに変換する。但し、この場合は、始点５０，５４間のX軸方向の距離ｄｍの√２倍が実際の配線間距離ｄ１となる。つまり、始点を変えずに両配線を回転したときの距離ｄｍの√２倍（√２ｄｍ）を配線モデルにおいて配線間距離とみなす必要がある。同様に、始点５０を中心に回転した配線モデルLNXｍの長さLmの√２倍を実際の着目配線LNXの長さL1（＝√２Lm）とみなす必要がある。したがって、配線モデルのデータとしては、配線間隔を√２ｄｍ、配線長を√２Lmとする（図１３のS48）。このようにして生成された配線モデルでは、着目配線も隣接配線も共に主軸配線に置き換えられているので、セグメントSGにおいて、同じ配線間距離√２ｄｍを有する互いに平行な長さ√２Lmの着目配線と隣接配線になり、容量抽出工程において、セグメントSGに対してRLCルールテーブルを参照してその容量を抽出することができる。

図１８は、着目配線が斜め配線で隣接配線が主軸配線の場合における配線モデルの生成工程を説明する図である。着目配線LNXが斜め配線で隣接配線LNYはグリッドGRに沿った主軸配線である。この場合は、図１５，図１６の例と逆に、着目配線LNX側を隣接配線に平行な主軸配線に置き換える。その場合、図１５、図１６と同様に、着目配線LNXの始点から終点まで隣接配線との距離が閾値距離ｄｔを超えているか否かをチェックし、閾値距離ｄｔ以内の部分LNX1と超えている部分LNX2とに分割し、超えている部分LNX2は、隣接配線LNYとの距離ｄｔの主軸配線からなる配線モデルLNX2ｍに置き換える（図１３のS54）。また、超えていない部分LNX1については、図１６で説明した容量演算によって求められるモデル距離ｄｍの位置にある主軸配線からなる配線モデルLNX1ｍに置き換える（図１３のS52）。つまり、着目配線LNXは、配線モデルLNX1ｍ、LMX2ｍからなる２つのセグメントに分割される。更に、配線モデルLNX1ｍ、LNX2ｍの長さデータは、元の実際の長さに合わせるために、置き換えられた配線モデルの長さLm1,Lm2の√２倍にされる。

図１９は、配線モデルに対して抽出されるRCモデルを示す図である。図１２のフローチャートにもどり、レイアウトデータF16に対して着目配線の配線セグメント毎に平行でない隣接配線や斜め配線を平行な主軸配線に置き換えて生成された配線モデルF22に対して、セグメント毎にそのモデル距離ｄｍ、ｄｔとRLCルールテーブルF12のパラメータとのマッチングをとり、マッチングしたパラメータの容量を抽出することで、着目配線のRCモデルF20を生成することができる（図１２のS38）。図１９に示されるように、配線モデルF22を生成することで、容量抽出工程におけるセグメント数の増加を抑制することができ、容量抽出工程の工数の増大を抑えることができる。また、このようにして生成されたRCモデルF20も、図１（Ｂ）に示されたRCモデル３１〜３４よりも簡単化されているので、図５に示した論理検証工程の遅延時間計算工程S22の工数も抑えることができる。

上記の実施の形態では、同じ配線層内の着目配線と隣接配線について配線モデルの生成方法を説明した。しかしながら、本実施の形態は異なる配線層間の着目配線と隣接配線との関係においても、同様に適用することができる。例えば、図１０において、着目配線をLN24としたときに、その上の隣接配線LN10が斜め配線となる場合は、着目配線LN24に対して閾値距離ｄｔ内の隣接配線LN10の部分は、着目配線の長さ方向で積分した容量値から求められるモデル距離ｄｍの位置にある平行な主軸配線に置き換えて、閾値距離ｄｔを超える隣接配線LN10の部分は、閾値距離ｄｔの位置にある平行な主軸配線に置き換えれば良い。

以上の実施の形態によれば、容量抽出工程の工数を抑制することができ、更に抽出した容量によるRCモデルも簡素化され、論理検証工程における遅延時間計算工程の工数も抑えることができる。

以上の実施の形態をまとめると、以下の付記のとおりである。

（付記１）集積回路の接続配線の容量値を抽出する方法において、
前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程とを有することを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記２）付記１において、
前記配線モデル生成工程は、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて、前記所定の距離を求める工程を含むことを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記３）付記１において、
前記配線モデル生成工程は、前記配線セグメントの着目配線と隣接配線との距離が所定の閾値距離を超える部分を有するときは、当該閾値距離を超える部分は閾値距離を隔てて平行になるように置き換え、前記閾値距離を超えない部分については、前記所定の距離を隔てて平行になるように置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記４）付記１において、
前記レイアウトデータは、Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と、当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含み、前記着目配線が主軸配線で、前記隣接配線が斜め配線の場合は、前記配線モデル生成工程において、当該隣接配線を前記着目配線に平行な主軸配線に置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記５）付記１において、
前記レイアウトデータは、Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と、当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含み、前記着目配線が斜め配線で、前記隣接配線が主軸配線の場合は、前記配線モデル生成工程において、当該着目配線を前記隣接配線に平行な主軸配線に置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記６）付記１において、
前記レイアウトデータは、Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と、当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含み、前記着目配線と前記隣接配線がともに斜め配線の場合は、前記配線モデル生成工程において、当該着目配線と前記隣接配線とを互いに平行な主軸配線に置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記７）付記１において、
前記容量抽出工程は、隣接配線との距離のパラメータに対応して容量値を有する容量ルールテーブルを参照して、前記所定の距離にマッチングするパラメータに対応する容量値を当該配線セグメントの容量値として抽出する工程を有することを特徴とする容量抽出方法。

（付記８）集積回路の接続配線の容量値を抽出する方法において、
Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記着目配線と斜め配線とを所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程とを有することを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記９）付記８において、
前記配線セグメントの前記着目配線と隣接配線の一方が主軸配線で他方が斜め配線の場合に、 前記配線モデル生成工程は、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて、前記所定の距離を求める工程を含むことを特徴とする配線容量抽出方法。

（付記１０）集積回路の接続配線の容量値を抽出する手順をコンピュータに実行させる配線容量抽出プログラムにおいて、
前記手順は、
前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成手順と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出手順とを有することを特徴とする配線容量抽出プログラム。

（付記１１）付記１０において、
前記配線モデル生成手順は、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて、前記所定の距離を求める手順を含むことを特徴とする配線容量抽出プログラム。

（付記１２）付記１０において、
前記配線モデル生成手順は、前記配線セグメントの着目配線と隣接配線との距離が所定の閾値距離を超える部分を有するときは、当該閾値距離を超える部分は閾値距離を隔てて平行になるように置き換え、前記閾値距離を超えない部分については、前記所定の距離を隔てて平行になるように置き換えることを特徴とする配線容量抽出プログラム。

（付記１３）集積回路の接続配線の容量値を抽出する手順をコンピュータに実行させる配線容量抽出プログラムにおいて、
前記手順は、
Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記着目配線と斜め配線とを所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成手順と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出手順とを有することを特徴とする配線容量抽出プログラム。

（付記１４）付記１３において、
前記配線セグメントの前記着目配線と隣接配線の一方が主軸配線で他方が斜め配線の場合に、 前記配線モデル生成手順は、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて、前記所定の距離を求める手順を含むことを特徴とする配線容量抽出プログラム。

（付記１５）集積回路の論理検証方法において、
前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程と、
前記抽出した容量に基づいて求められる前記着目配線の遅延時間にしたがって、集積回路の論理検証を行う論理検証工程とを有することを特徴とする集積回路の論理検証方法。

（付記１６）集積回路の論理検証手順をコントローラに実行させる論理検証プログラムにおいて、
前記手順は、
前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成手順と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出手順と、
前記抽出した容量に基づいて求められる前記着目配線の遅延時間にしたがって、集積回路の論理検証を行う論理検証手順とを有することを特徴とする集積回路の論理検証プログラム。

（付記１７）集積回路の論理検証方法において、
Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記着目配線と斜め配線とを所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程と、
前記抽出した容量に基づいて求められる前記着目配線の遅延時間にしたがって、集積回路の論理検証を行う論理検証工程とを有することを特徴とする集積回路の論理検証方法。

（付記１８）集積回路の論理検証手順をコントローラに実行させる論理検証プログラムにおいて、
前記手順は、
Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記着目配線と斜め配線とを所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成手順と、
当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出手順と、
前記抽出した容量に基づいて求められる前記着目配線の遅延時間にしたがって、集積回路の論理検証を行う論理検証手順とを有することを特徴とする集積回路の論理検証プログラム。

斜め配線による容量値抽出工程の問題点を説明するための図である。 本実施の形態におけるＬＳＩの設計工程を示すフローチャート図である。 論理設計により生成される論理回路の一例を示す図である。 信号パスの信号伝播遅延時間の計算を説明する図である。 論理検証工程のフローチャート図である。 本実施の形態におけるコンピュータシステムの構成図である。 典型的な多層配線構造において抽出される容量を示す図である。 配線間距離ｄと容量Cとの関係を示すグラフ図である。 本実施の形態におけるRLCルールテーブルの一例を示す図である。 多層配線構造の一例を示す斜視図である。 図９の平面図である。 本実施の形態における容量抽出方法のフローチャート図である。 本実施の形態における配線モデル生成工程のフローチャート図である。 配線識別工程S32の識別方法を示す図である。 配線探索工程と配線モデルの生成工程を説明する図である。 閾値距離ｄｔ以内にある斜め配線の配線モデルの生成工程を説明する図である。 着目配線と隣接配線が共に斜め配線の場合の配線モデルの生成工程を説明する図である。 着目配線が斜め配線で隣接配線が主軸配線の場合の配線モデルの生成工程を説明する図である。 配線モデルに対して抽出されるRCモデルを示す図である。

符号の説明

F10:プロセスルール、F12:RLCルールテーブル、F16:レイアウトデータ、
F22：配線モデル、P18：RLC抽出ツール、２０：演算ユニット
LNX：着目配線、LNY：隣接配線、LNY1ｍ、LNY2ｍ：配線モデル

Claims (8)

1. コンピュータが、
   前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて所定の距離を求め、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して前記所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
   当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程とを実行し、
   集積回路の接続配線の容量値を抽出することを特徴とする配線容量抽出方法。
2. 請求項１において、
   前記配線モデル生成工程は、前記配線セグメントの着目配線と隣接配線との距離が所定の閾値距離を超える部分を有するときは、当該閾値距離を超える部分は閾値距離を隔てて平行になるように置き換え、前記閾値距離を超えない部分については、前記所定の距離を隔てて平行になるように置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。
3. 請求項１において、
   前記レイアウトデータは、Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と、当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含み、前記着目配線が主軸配線で、前記隣接配線が斜め配線の場合は、前記配線モデル生成工程において、当該隣接配線を前記着目配線に平行な主軸配線に置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。
4. 請求項１において、
   前記レイアウトデータは、Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と、当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含み、前記着目配線が斜め配線で、前記隣接配線が主軸配線の場合は、前記配線モデル生成工程において、当該着目配線を前記隣接配線に平行な主軸配線に置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。
5. 請求項１において、
   前記レイアウトデータは、Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と、当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含み、前記着目配線と前記隣接配線がともに斜め配線の場合は、前記配線モデル生成工程において、当該着目配線と前記隣接配線とを互いに平行な主軸配線に置き換えることを特徴とする配線容量抽出方法。
6. コンピュータが、
   Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記配線セグメントの前記着目配線と隣接配線の一方が主軸配線で他方が斜め配線の場合に、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて所定の距離を求め、前記着目配線と斜め配線とを前記所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
   当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程とを実行し、
   集積回路の接続配線の容量値を抽出することを特徴とする配線容量抽出方法。
7. コンピュータが、
   前記接続配線のレイアウトデータに含まれ、着目配線とそれに隣接する隣接配線とが平行でない配線セグメントについて、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて所定の距離を求め、当該着目配線または隣接配線のいずれか一方の方向を他方に対して前記所定の距離を隔てて平行になるように置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
   当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程と、
   前記抽出した容量に基づいて求められる前記着目配線の遅延時間にしたがって、集積回路の論理検証を行う論理検証工程とを実行し、
   集積回路の論理検証を行うことを特徴とする集積回路の論理検証方法。
8. コンピュータが、
   Ｘ，Ｙ方向に延びる主軸配線と当該Ｘ，Ｙ方向に対して斜め方向に延びる斜め配線とを含む接続配線のレイアウトデータに含まれ、いずれか一方が前記斜め配線である着目配線とそれに隣接する隣接配線とを含む配線セグメントに対して、前記配線セグメントの前記着目配線と隣接配線の一方が主軸配線で他方が斜め配線の場合に、前記配線セグメントの始点と終点との間で前記着目配線と隣接配線との距離に応じて積分した容量値に基づいて所定の距離を求め、前記着目配線と斜め配線とを前記所定の距離を隔てて平行にするように、当該斜め配線を主軸配線に置き換えて配線モデルデータを生成する配線モデル生成工程と、
   当該配線モデルデータに含まれる着目配線の前記配線セグメントについて、前記所定の距離に基づいて容量値を抽出する容量抽出工程と、
   前記抽出した容量に基づいて求められる前記着目配線の遅延時間にしたがって、集積回路の論理検証を行う論理検証工程とを実行し、
   集積回路の論理検証を行うことを特徴とする集積回路の論理検証方法。

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