JP6328974B2 - 半導体装置及び半導体装置の設計手法 - Google Patents
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Description
Nm=Im/Ic …<式1>
Sv=Nm/Dv …<式2>
Sd=Sp−Sv …<式3>
x0=x1=(Sd×k0)^(1/2) …<式4>
(超過混雑率)=(混雑度−許容混雑度) …<式5>
半導体設計装置2は、ステップS511の処理において、式5で計算した超過混雑率に基づいて、該長さx0及びx1を計算する。該長さx0及びx1は、例えば、以下の式に示す関係を有する。
x0=√(2×Sa0×(超過混雑率)×k1/N+x0(0)^2) …<式6>
x1=√(2×Sa1×(超過混雑率)×k2/N+x1(0)^2) …<式7>
2…半導体設計装置
10…マクロセル部
10a…マクロセル部配置モデル
11…電源ストラップ
11a…電源ストラップ配置モデル
20…ロジック部
30,40…ビア
50…電源層
60,70…配線層
60a…配線層配置モデル
61a…配線トラック
701…プロセッサモジュール
702…チップセット
703…メモリモジュール
704…ストレージデバイス
705…I/Oコントローラ
706…ペリフェラルインターフェース
706a…出力インターフェース
706b…I/Oインターフェース
706c…通信インターフェース
Claims (13)
- 半導体装置の設計方法であって、
仮想モデルを用いた前記半導体装置の動作のシミュレーションに基づいて、前記半導体装置におけるマクロセル部の消費電流を計算することと、
前記マクロセル部の消費電流と、前記半導体装置の電源層と前記マクロセル部とを接続するビアの一つ当たりの許容電流とに基づいて、前記マクロセル部の一側端部の少なくとも一方端部の上面に、第1の形状及び大きさからなる第1の領域を定義することと、
前記マクロセル部において電源ストラップが配置されるべき所定領域から前記第1の領域を除外することにより、前記マクロセル部の上面に第2の形状及び大きさからなる第2の領域を定義することと、
前記第2の領域内に前記電源ストラップを配置することにより、前記半導体装置における前記マクロセル部の配置を決定することと、
前記マクロセル部の上方において、前記電源ストラップに交差するように、前記電源層の配置を決定することと、
前記マクロセル部及び前記電源層の前記配置に基づいて、前記電源ストラップと前記電源層とが電気的に接続されるように、前記第2の領域における前記ビアの配置を決定することと、
を含む、設計方法。 - 前記第1の領域を定義することは、前記一側端部の両方端部のそれぞれの上面の領域を定義することを含む、請求項1記載の設計方法。
- 前記電源層において発生する所定の電気的影響の評価を行うことと、
前記評価に基づいて、前記所定の電気的影響が第1の許容範囲内にあるか否かを判断することと、をさらに含み、
前記所定の電気的影響が前記第1の許容範囲内にないと判断する場合、前記第1の領域を新たに決定し前記マクロセル部及び前記電源層の配置を決定する、
請求項1又は2記載の設計方法。 - 前記所定の電気的影響の評価を行うことは、
前記電源層において発生する電圧降下の度合いの評価を行うこと、を含む、
請求項3記載の設計方法。 - 前記所定の電気的影響の評価を行うことは、
前記半導体装置において発生するエレクトロマイグレーション効果の度合いの評価を行うこと、を含む、
請求項3又は4記載の設計方法。 - 前記マクロセル部及び前記電源層の配置に基づいて、ロジック部及び配線層の配置を決定することをさらに含む、請求項1乃至5のいずれかに記載の設計方法。
- 前記配線層の配置を決定することは、前記配線層を前記ロジック部と前記電源層との間、及び前記第1の領域と前記電源層との間の少なくともいずれかに設けることを含む、請求項6記載の設計方法。
- 前記配線層の配置に基づいて、前記配線層の混雑度の計算を行うことと、
前記混雑度が第2の許容範囲内にあるか否かを判断することと、をさらに含み、
前記混雑度が前記第2の許容範囲内にないと判断する場合、前記第1の領域を新たに決定し、前記配線層の配置を決定する、
請求項7記載の設計方法。 - 前記混雑度の計算を行うことは、
前記第1の領域の上方の領域と前記マクロセル部の一側端部の少なくとも一方端部の周囲部分の上方の領域とを含む第3の領域を定義することと、
前記第3の領域において、前記第3の領域に対する前記配線層が配置されている領域の割合を計算することと、を含む、
請求項8記載の設計方法。 - 半導体装置の設計を行う半導体設計装置であって、
仮想モデルを用いた半導体装置の動作のシミュレーションに基づいて、前記半導体装置におけるマクロセル部の消費電流を計算する手段と、
前記マクロセル部の消費電流と、前記半導体装置の電源層と前記マクロセル部とを接続するビアの一つ当たりの許容電流とに基づいて、前記マクロセル部の一側端部の少なくとも一方端部の上面に、第1の形状及び大きさからなる第1の領域を定義する手段と、
前記マクロセル部において電源ストラップが配置されるべき所定領域から前記第1の領域を除外することにより、前記マクロセル部の上面に第2の形状及び大きさからなる第2の領域を定義する手段と、
前記第2の領域内に前記電源ストラップを配置することにより、前記半導体装置における前記マクロセル部の配置を決定する手段と、
前記マクロセル部の上方において、前記電源ストラップに交差するように、前記電源層の配置を決定する手段と、
前記マクロセル部及び前記電源層の前記配置に基づいて、前記電源ストラップと前記電源層とが電気的に接続されるように、前記第2の領域における前記ビアの配置を決定する手段と、
を備える、半導体設計装置。 - 少なくとも一つのセル回路により構成されるマクロセル部と、複数のビアを介して前記マクロセル部に電力を供給するための電源層と、信号をやり取りするための配線層とを備える半導体装置であって、
前記マクロセル部は、第1の領域及び第2の領域を含み、前記第2の領域に配置された、一側端部から他側端部に向かう方向に延伸する複数の電源ストラップを含み、
前記第2の領域の形状及び大きさは、前記マクロセル部の消費電流に対する前記ビア1つあたりの許容電流から求められる必要なビアの数に応じて決定されてなり、
前記複数の電源ストラップのうちの少なくともいくつかは、各先端部が前記マクロセル部の前記一側端部の少なくとも一方端部の上面において梯陣配列をなすことによって前記配線層のための前記第1の領域を形成するように、配置される、
半導体装置。 - 前記梯陣配列をなす前記複数の電源ストラップのうちの少なくともいくつかは、各先端部が前記マクロセル部の前記一側端部の中央部から前記少なくとも一方端部に向かって漸次に後退するように、配置される、請求項11記載の半導体装置。
- 前記マクロセル部の周囲に配置されるロジック部をさらに備え、
前記配線層は、前記ロジック部と前記電源層との間、及び前記所定の領域と前記電源層との間の少なくともいずれかに設けられる、
請求項11記載の半導体装置。
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