JPH04216175A - 半導体集積回路のモジュールセル生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明、半導体集積回路のモジュ
ールセル生成装置に関し、特にレイアウト設計データを
生成するためのモジュールセル生成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】半導体集積回路においては、その内部に
ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＬＡ、乗算器など規則的なレイアウ
ト構造を有するモジュールセルと称される領域がある。 半導体集積回路の設計工程においては、このようなモジ
ュールセルをモジュールセル生成装置とよばれる基本セ
ル配置配線装置を用いて設計する方法が行なわれる。モ
ジュールセル生成装置は、各モジュールセルを設計する
際に各々のモジュールセルを特徴付ける指示パラメータ
を与えることによりモジュールセルのレイアウトを自動
設計する装置である。図１０はモジュールのセル生成装
置のシステム構成図である。図１０を参照して、従来の
モジュールセル生成装置は、パラメータ入力部１とモジ
ュールセル生成処理部２およびレイアウト設計データ出
力部３とを含む。

【０００３】パラメータ入力部１はモジュールセルの生
成に必要な指示パラメータ１ａを入力する。指示パラメ
ータとは、たとえばＲＡＭのモジュールセルにおいて、
１ワードのビット数、記憶容量あるいはモジュールセル
のレイアウトの大きさなどが代表的なパラメータである
。

【０００４】モジュールセル生成処理部２は基本セル群
２１、構造記述部２２および基本セル配置配線処理部２
３とを備える。基本セル群２１は種々の基本セルを蓄積
している。基本セルとはレイアウト設計データを構成す
るための基礎となるレイアウト設計データである。その
基本セルの具体例を説明する。図１１は配線構造を示す
基本セルの一例を示す基本セル構造図である。この基本
セル３０は２本の配線３１、３２を有している。また、
図１２は他の基本セルの構造図である。この基本セル４
０は１つのトランジスタを含み、さらにソース配線４１
、ドレイン配線４２およびゲート配線４３を有するもの
である。図１２に示される基本セルの回路図が図１３に
示される。図１３には、図１２の基本セルに対応してト
ランジスタ５１、ソース５Ｓ、ドレイン５Ｄ、ゲート５
Ｇが示されており、各々ソース配線４１、ドレイン配線
４２およびゲート配線４３に対応している。

【０００５】構造記述部２２は使用する基本セルの指定
と配置方向、繰返し数および基本セル間の相対関係、基
本セル間の配線ならびにそれらが指示パラメータに応じ
てどのように変化するかなどについて記述した構造記述
がプログラムされている。そして、この構造記述部２２
は基本セル配置配線処理部２３に対して上記のような種
々の指示を出力する。

【０００６】基本セル配置配線処理部２３は基本セル群
２１から与えられた基本セルと構造記述部２２からの構
造記述およびパラメータ入力部１より入力された指示パ
ラメータ１ａに基づいてモジュールセルのレイアウト設
計データを生成する。そして、生成したレイアウト設計
データをレイアウト設計データ出力部３に出力する。

【０００７】次に、この従来のモジュールセル生成装置
の動作について３つの例を用いて説明する。この説明に
は図１１に示される基本セル３０と図１２に示される基
本セル４０とを用いて図１４、図１５、図１６に示され
るレイアウト設計データを生成する場合について説明す
る。

【０００８】まず、パラメータ入力部１から指示パラメ
ータとしてＸ、Ｙ、Ｚが与えられるとする。そして、構
造記述部２２に「基本セルＸのＹ側に基本セル４０をＺ
だけ上に移動して配置する。」とプログラムされている
とする。

【０００９】このような条件において、図１４に示す第
１の例では、指示パラメータとしてＸ＝１、Ｙ＝右、Ｚ
＝０が与えられる。基本セル配置配線処理部２３は基本
セル群２１より基本セル３０および基本セル４０を取り
出し指示パラメータ１ａおよび構造記述２２に基づいて
レイアウト設計を行ない、図１４に示すようなパターン
のレイアウト設計データをレイアウト設計データ出力部
３に出力する。図１４に示されるレイアウトは、基本セ
ル４０のトランジスタのソース線４１を基本セル３０の
配線３１で延長し、ゲート配線４３を配線３２で延長し
たレイアウト設計データとなっている。

【００１０】次に、図１５に示す第２の例では、指示パ
ラメータとしてＸ＝１、Ｙ＝右、Ｚ＝１／２を与える。 この指示パラメータおよび構造記述ならびに基本セルに
基づいて図１５に示されるレイアウト設計データが生成
される。図１５に示すレイアウトでは基本セル４０のト
ランジスタのゲート配線４３を基本セル３０の配線３１
で延長し、配線３２はどこにも接続されていないレイア
ウト設計データとなっている。

【００１１】図１６に示す第３の例では、指示パラメー
タとしてＸ＝２、Ｙ＝右、Ｚ＝０が与えられる。そして
、この指示パラメータおよび基本セルならびに構造記述
に基づいて図１６のレイアウト設計データが生成される
。図１６に示されるレイアウトでは基本セル４０の右側
に同じ形状の基本セル４０が生成され、左右の基本セル
４０のゲート配線が接続され、さらに左側の基本セル４
０のドレイン配線４２と右側の基本セル４０のソース配
線４１とが接続されたレイアウト設計データとなってい
る。図１６に対応する回路図が図１７に示される。

【００１２】このように、従来のモジュール生成装置は
、指示パラメータ１ａ、基本セル群２１および構造記述
２２に応じたレイアウト設計データを自動的に生成する
ことができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のモジ
ュールセル生成装置においては、基本セル群２１は予め
形状が固定されて用意された基本セルのみから構成され
ている。したがって、これらの基本セルの組合せにより
生成することが可能な半導体集積回路のレイアウト設計
データには制限があった。すなわち、基本セル群２１に
含まれない基本セルとの組合せによるレイアウト設計デ
ータは生成することができなかった。あるいは、そのよ
うなレイアウト設計データを生成するためには、予めモ
ジュールセル生成装置の自動設計作業とは別に、基本セ
ルを人為的に基本セル群２１中に作成して保存しておく
作業が必要であった。このような作業は設計作業の工程
を増大し、また、繁雑化するために好ましくない。

【００１４】したがって、この発明は上記のような問題
点を解消するためになされたもので、保有する基本セル
の種類に応じて生成可能なレイアウト設計データが制限
されることのないレイアウト設計自由度の高いモジュー
ルセル生成装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この発明によるモジュー
ル生成装置は、半導体集積回路に含まれるモジュール回
路のセルの配置およびセル間の配線を自動的に行なう装
置である。そして、モジュールセルの構造を規定する指
示パラメータを入力するパラメータ入力手段を備える。 また、パラメータ入力手段から入力された指示パラメー
タに応じて種々の形状の第１基本セルを生成する基本セ
ル生成手段を備える。さらに、第１基本セルと、あらか
じめ定められた形状を有する既存の第２基本セルとを保
存する基本セル保存手段と、指示パラメータに応じて第
１基本セルおよび第２基本セルの配置方法や配線方法を
規定する構造記述を有する構造記述手段を備える。さら
に、指示パラメータおよび構造記述に基づいて基本セル
保存手段から取り出した第１基本セルおよび第２基本セ
ルを所定のパターンに配置し、かつ配線パターンを形成
することによりモジュールセルを生成する基本セル配置
配線手段と、生成されたモジュールセルのレイアウト設
計データを出力するレイアウト設計データ出力手段とを
有している。

【００１６】

【作用】この発明によるモジュール生成装置は、指示パ
ラメータにより基本セルを新たに生成することが可能な
基本セル生成手段を備えたことにより、種々のレイアウ
ト設計データに応じた基本セルを生成して保存すること
ができるため、自動レイアウト設計が可能なモジュール
セルのレイアウトの自由度を向上することができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明の実施例について図を用いて
詳細に説明する。

【００１８】図１は、この発明の一実施例によるモジュ
ールセル生成装置の構成を示すシステム構成図である。 図１を参照して、モジュールセル生成装置はパラメータ
入力部１とモジュールセル生成処理部２およびレイアウ
ト設計データ出力部３とを含む。モジュールセル生成装
置は指示パラメータ１ａを入力とし、その値に応じてレ
イアウト設計データ３ａを出力する。

【００１９】パラメータ入力部１はモジュール生成処理
部２に対して与える指示パラメータ１ａを外部から入力
する。入力方法としては入力端末機あるいは外部ファイ
ルなどが用いられる。入力された指示パラメータ１ａは
モジュールセル生成処理部２の基本セル生成処理部２４
および基本セル配置配線処理部２３の２カ所に各々指示
を与える。

【００２０】モジュールセル生成処理部２は基本セル生
成処理部２４と基本セル群２１と構造記述部２２および
基本セル配置配線処理部２３とを備える。さらに基本セ
ル群２１は基本セル生成処理部２４により生成される第
１基本セルを保存する第１基本セル群２１ｂと、予め用
意された基本セルを保存する第２基本セル群２１ａとを
備える。

【００２１】基本セル生成処理部２４はパラメータ入力
部１から入力された指示パラメータ１ａに応じて種々の
基本パラメータを生成し第１基本セル群２１ｂに出力す
る。この基本セルの生成動作については後述する。

【００２２】構造記述部２２は従来の装置と同様に使用
する基本セルの指定と配置方向、繰返し数、基本セル間
の相対関係、基本セル間の配線ならびにそれらが指示パ
ラメータに応じてどのように変化するかを記述した構造
記述がプログラムされている。

【００２３】基本セル配置配線処理部２３はパラメータ
入力部１から与えられた指示パラメータ１ａと、構造記
述部２２の構造記述と基本セル群２１から与えられた基
本セルとを用いてモジュールセルのレイアウトを行ない
レイアウト設計データをレイアウト設計データ出力部３
に出力する。

【００２４】次に、基本セル生成処理部２４において基
本セルを生成する動作について幾つかの例を用いて説明
する。

【００２５】まず、第１の例として配線セルを生成する
場合について説明する。図２および図３はこの第１の例
による配線セルの第１のパターンおよび第２のパターン
を示す配線セル構造図である。これらの配線パターンは
、複数の配線の間隔を一定にしておいて、太い配線をｐ
本、細い配線をｑ本置くという指示パラメータの与え方
によりレイアウト設計データである基本セルを生成する
方法である。そして、図２のパターンでは指示パラメー
タとして（２，１）を、また図３のパターンでは指示パ
ラメータとして（２，３）を与えている。これにより、
図２のパターンでは、すべて等間隔で太い配線８１と細
い配線８２、８３が配置されている。また、図３のパタ
ーンでは同じく等しい間隔で太い配線８４、８５、８６
と細い配線８７、８８が配列されている。このような指
示パラメータの与え方以外に、たとえば基本セルの高さ
を指示パラメータとして与え、このセル高さ内に入る最
大の配線数をもつ基本セルを生成する方法をとることも
可能である。

【００２６】次に、第２の基本セルの生成方法について
説明する。図４および図５は出力ドライブ能力を可変と
した基本セル構造を示す基本セル構造図である。この例
は、指示パラメータにより出力ドライブ能力を与え、そ
れに応じたレイアウト設計データを基本セル生成処理部
２４により生成するものである。第４図は、ドライブ能
力が小さいときに生成されるレイアウト設計データの基
本セル構造図であり、図５はドライブ能力が大きいとき
に生成されるレイアウト生成データの基本セル構造図で
ある。図４に示されるように、ドライブ能力が小さいと
きの基本セル９ａは、ドライブ能力が大きいときの基本
セル９ｂに比べてトランジスタの大きさが小さく構成さ
れている。なお、この両図には、各々トランジスタのソ
ース配線９１、９５、ドレイン配線９２、９６、ゲート
配線９３、９７および配線９４、９８、９９が示されて
いる。そして、配線は、図４においては１本であり、図
５においては２本生成されている。

【００２７】さらに、第３の例として、指示パラメータ
により基本セルの中の配置や配線を指定して基本セルを
生成する例について説明する。図６は、このような指定
方法により生成された基本セルの構造図である。基本セ
ル１００は１つのトランジスタとこれに接続されるソー
ス配線１０１、ゲート配線１０２およびドレイン配線１
０３を有している。

【００２８】このように、指示パラメータにより、基本
セルの大きさやその中を通過する配線数を指定したり、
あるいはその他基本セルを特徴付けるパラメータを指定
することによって基本セル生成処理部２４において種々
の基本セルを生成することができる。そして、この基本
セル生成処理部２４で生成された基本データは第１基本
セル群２１ｂに保存され、既存の第２基本セル群２１ａ
とともに基本セル配置配線処理部２３に取り出されてレ
イアウト設計データを構成する。

【００２９】次に、上記のような基本セル生成処理部２
４での動作を含めて、モジュールセル生成装置の全体的
な動作について説明する。たとえば図１を参照して、パ
ラメータ入力部１から指示パラメータ１ａが入力される
。指示パラメータ１ａの一部は基本セル生成処理部２４
に指示を与え、レイアウト設計データ生成に必要な新た
な基本セルを生成し、第１基本セル群２１ｂに与える。 構造記述部２２には基本セルの配置方法および配線方法
を規定した制御記述である構造記述がプログラムされて
いる。そして、基本セル配置配線処理部２３は、この構
造記述と指示パラメータ１ａに基づき基本セル群２１の
新たに生成された基本セルと予め用意された基本セルと
を集合してレイアウト設計データを生成する。生成され
たレイアウト設計データはレイアウト設計データ出力部
３に出力される。出力されたレイアウト設計データ３ａ
はさらに、たとえば図形編集変換処理あるいはデータ変
換処理などが施されて他の集積回路製造装置などに出力
される。

【００３０】このように、この発明によるモジュールセ
ル生成装置は、基本セル生成処理部２４を備えることに
より、従来のモジュールセル生成装置に比べてレイアウ
ト設計データを効率よく生成することができる。この点
についてさらに説明する。説明に用いるレイアウト設計
データの例としては、トランジスタのゲート配線を延長
し、これと平行に１本の配線を有するデータを用いる。 図７は従来のモジュールセル生成装置を用いて生成した
レイアウト設計データの構造図であり、図９はこの発明
によるモジュールセル生成装置を用いて生成したレイア
ウト設計データの構造図である。

【００３１】図７を参照して、従来のモジュールセル生
成装置を用いた場合には、予め定められた形状の基本セ
ル３０、１１０、４０の組合せによりレイアウト設計デ
ータが図示のように生成される。この基本セル３０、１
１０、４０は各々「従来の技術」の章で説明した図１１
および図１２の基本セルに対応するものである。この従
来の例においては、ゲート配線４３、３１と平行に延び
る配線１１１、３２以外にさらに不連続な配線１１２が
生成される。

【００３２】これに対し図９に示すこの発明によるモジ
ュール生成装置を用いたレイアウト設計データの場合に
は、従来の装置で生成したような不要な配線レイアウト
が生成されない。すなわち、本実施例では、図８に示す
新たな基本セル１２０を構成し、これを用いて図９に示
すレイアウト設計データを形成するようにしたためであ
る。図８の基本セル１２０は、ソース配線１２１、ドレ
イン配線１２２およびゲート配線１２３と、さらにゲー
ト配線１２３と平行に延びる配線１２４を有している。 したがって、図９に示すように、ゲート配線１２３と配
線セル３０の配線３１とが接続され、配線１２４と配線
３２とが接続されている。このように、図７と図９との
対比により、本発明のモジュールセル生成装置により生
成されたレイアウト設計データでは従来のものに比べて
面積的な無駄を排除し、効率のよいレイアウト設計で他
の生成が可能となることが明らかである。

【００３３】

【発明の効果】このように、この発明によるモジュール
セル生成装置は、指示パラメータにより基本セルを新た
に生成する基本セル生成処理部を有し、この基本セル生
成処理部により生成した基本セルと予め用意した基本セ
ルとを用いてレイアウト設計データを作成するように構
成したので、レイアウトの無駄を排除した効率的なレイ
アウト設計データの生成が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるモジュールセル生成装置のシス
テム構成図である。

【図２】この発明のモジュールセル生成装置の基本セル
生成処理部により生成された第１の例の基本セルの一例
を示す基本セル構造図である。

【図３】この発明のモジュール生成装置の基本セル生成
処理部により生成された第１の例の基本セルの他の例を
示す基本セル構造図である。

【図４】この発明によるモジュール生成装置の基本セル
生成処理部により生成された第２の基本セルの一例を示
す基本セル構造図である。

【図５】この発明によるモジュールセル生成装置の基本
セル生成処理部により生成された第２の基本セルの他の
例を示す基本セル構造図である。

【図６】この発明によるモジュールセル生成装置の基本
セル生成処理部により生成された第３の例による基本セ
ルのさらに他の例を示す基本セル構造図である。

【図７】従来のモジュールセル生成装置により生成され
たレイアウト設計データの構造図である。

【図８】この発明によるモジュールセル生成装置の基本
セル生成処理部により生成された基本セル群の基本セル
構造図である。

【図９】この発明によるモジュールセル生成装置により
生成されたレイアウト設計データの構造図である。

【図１０】従来のモジュールセル生成装置のシステム構
成図である。

【図１１】従来のモジュールセル生成装置の基本セルの
配線構造図である。

【図１２】従来のモジュールセル生成装置のトランジス
タを含む基本セルの構造図である。

【図１３】図１２に示す基本セルの回路図である。

【図１４】従来のモジュールセル生成装置により生成さ
れたレイアウト設計データの構造図である。

【図１５】従来のモジュールセル生成装置により生成さ
れたレイアウト設計データの他の例を示す構造図である
。

【図１６】従来のモジュールセル生成装置により生成さ
れたレイアウト設計データのさらに他の例を示す構造図
である。

【図１７】図１６に示されるレイアウト設計データの回
路図である。

【符号の説明】

１　　パラメータ入力部 １ａ　　指示パラメータ ２　　モジュールセル生成処理部 ３　　レイアウト設計データ出力部 ３ａ　　レイアウト設計データ ２１　　基本セル群 ２１ａ　　第２基本セル群 ２１ｂ　　第１基本セル群 ２２　　構造記述部 ２３　　基本セル配置配線処理部 ２４　　基本セル生成処理部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　半導体集積回路に含まれるモジュール
   回路のセルの配置およびセル間の配線を自動的に行なう
   半導体集積回路のモジュールセル生成装置であって、モ
   ジュールセルの構造を規定する指示パラメータを入力す
   るパラメータ入力手段と、前記パラメータ入力手段から
   入力された前記指示パラメータに応じて種々の形状の第
   １基本セルを生成する基本セル生成手段と、前記第１基
   本セルと、あらかじめ定められた形状を有する既存の第
   ２基本セルとを保存する基本セル保存手段と、前記指示
   パラメータに応じて前記第１基本セルおよび前記第２基
   本セルの配置方法や配線方法を規定する構造記述を有す
   る構造記述手段と、前記指示パラメータおよび前記構造
   記述に基づいて、前記基本セル保存手段から取り出した
   前記第１基本セルおよび前記第２基本セルを所定のパタ
   ーンに配置し、かつ配線パターンを形成することにより
   モジュールセルを生成する基本セル配置配線手段と、前
   記基本セル配置配線手段により生成されたモジュールセ
   ルのレイアウト設計データを出力するレイアウト設計デ
   ータ出力手段とを有する、半導体集積回路のモジュール
   セル生成装置。