JPH0547929A - 自動配置配線方法 - Google Patents

自動配置配線方法

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JPH0547929A
JPH0547929A JP3228736A JP22873691A JPH0547929A JP H0547929 A JPH0547929 A JP H0547929A JP 3228736 A JP3228736 A JP 3228736A JP 22873691 A JP22873691 A JP 22873691A JP H0547929 A JPH0547929 A JP H0547929A
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JP
Japan
Prior art keywords
wiring
cell
layer metal
metal wiring
automatic placement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3228736A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Watanabe
一弘 渡辺
Makiko Goto
牧子 後藤
Yoshihiko Takegawa
芳彦 武川
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Hitachi Microcomputer System Ltd
Original Assignee
Hitachi Microcomputer System Ltd
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Publication date
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  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、既存レイアウト設計情報の
有効利用を図ることができる技術を提供することにあ
る。 【構成】 自動配置配線において、論理変更用として予
め形成されたダミー配線セル(予備配線セル)5を配置
することにより、後の論理変更の際に、それを利用した
配線変更を可能とし、既存レイアウト設計情報の有効利
用を図る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路を自動
的に配置配線するための技術に関し、例えばCAD(コ
ンピュータ・エイディッド・デザイン)やDA(デザイ
ン・オートメーション)を用いたレイアウト設計に適用
して有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体集積回路のレイアウト設計に際し
て相当の熟練度を要することなく比較的簡単にチップサ
イズを小型化したり歩留まりを向上させるためのレイア
ウト自動化技術が従来から採用され、例えばCAD(コ
ンピュータ・エイデッド・デザイン)を用いた自動レイ
アウトシステムでは、与えられた回路素子を許容スペー
ス内に配置すると共に回路素子個々の結線端子の位置を
決定し、位置が決定された端子間の配線経路を決定する
ようにしている。そのような端子間配線において、LS
Iの高集積化、高密度化のために配線の多層化が行なわ
れる。この多層化は、配線面積を実質的に減少させてチ
ップ面積の増大化を防止し、平均配線長を短くして配線
抵抗による動作速度の遅延を抑制し、CADなどによる
自動配置配線を可能とする。スタンダードセル若しくは
マクロセル方式のLSIの自動配置配線においては、予
めレイアウト設計されたセルを使用して、半導体基板へ
のセルの配置並びにセルの端子間の配線などが行なわれ
る。
【0003】尚、多層配線における設計ルールについて
記載された文献の例としては、例えば「ISSCC8
9.THPM13.3、A CMOS Sea of Gates Ar
ray with Continuous Track Allocation Mitsubishi El
ectric M.Okabe et.al.」及び、「ISSCC89.T
HPM13.2、A1.4M・Transistor CMOS Gate A
rray with 4ns RAM Hitach T.Takahashi et.al.」があ
り、また、自動レイアウト生成技術について記載された
文献の例としては特開昭61−202453号公報があ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】半導体集積回路の自動
レイアウト設計では、より効率的な配置配線が行われる
ようにシステム構成されているため、換言すれば、無効
領域が極力少なくなるように配置配線されるようにシス
テム構成されているため、追加可能な配線数、及び配線
箇所が限定されてしまい、そのような理由から特に論理
変更などの場合には、当該論理変更前(既存)のレイア
ウト設計情報を利用することが困難とされ、通常はレイ
アウト設計を最初からやり直さなければならない。その
ように論理変更毎にレイアウト設計をやり直すことは、
レイアウト設計に要する時間の短縮化、さらには製品開
発期間の短縮化を阻害する主たる要因とされるのが、本
発明者によって見いだされた。
【0005】本発明の目的は、既存レイアウト設計情報
の有効利用を図ることができる技術を提供することにあ
る。
【0006】本発明の別の目的は、既存のレイアウト設
計情報を利用することにより、論理変更を容易に行い得
る技術を提供することにある。
【0007】本発明の前記並びにその他の目的と新規な
特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるで
あろう。
【0008】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0009】すなわち、論理変更のための予備配線セル
を未接続状態で配線領域に配置するものである。配線領
域中の余分なスペースを減らすには、上記セルの端子間
配線の前に上記予備配線セルを配置するようにすると良
い。また、既存レイアウト設計情報の利用効率を上げる
には、上記予備配線セルを上記配線領域に複数散在する
のが良い。
【0010】上記予備配線セルは、所定長の第1層メタ
ル配線と、この第1層メタル配線を第2層メタル配線に
結合可能とする第1,第2メタル配線コンタクトホール
(単に、コンタクトホールという)と、上記第1層メタ
ル配線上を第2層メタル配線が通ることのできる場所を
示す第2層メタル配線スルーピン(単に、スルーピンと
いう)とを含んで形成することができる。
【0011】
【作用】上記した手段によれば、論理変更のための予備
配線セルを未接続状態で配線領域に配置しておくこと
は、そのような予備配線セルを利用することにより後の
配線追加が容易とされ、そのことが、設計変更に際して
既存レイアウト設計情報の有効利用を可能とする。
【0012】
【実施例】図2には、本発明の一実施例方法が適用され
るLSIチップレイアウトパターンが示される。同図に
示されるLSIチップは、特に制限されないが、スタン
ダードセル方式若しくは機能セル方式(マクロセル方
式)で形成されるもので、予め設計された論理ブロック
が機能セルとして扱われ、この機能セルの高さ、幅とも
に任意に設定可能とされる。
【0013】図2においてC1,C2,C3,C4,C
5はそれぞれ機能セル列であり、各機能セル列C1乃至
C5の間は多層化された信号配線BSLで結合され、こ
の機能セル列C1,C2,C3,C4,C5の配置領域
の周囲には、それを包囲するように多数の入出力バッフ
ァセルIOCやボンディングパッドBPが形成される。
ここで、採用される多層配線は、特に制限されないが、
LSIの集積度を高める上で有利となるように、X方
向,Y方向で配線ピッチの異なる不等ピッチも使用され
る。
【0014】図1には図2における機能セル列C1,C
2付近が拡大して示される。
【0015】図1に示されるように、機能セル列C1,
C2はそれぞれ複数の機能セルCLを含み、所定の間隙
をもって配置される。この機能セル列C1,C2間は配
線領域とされる。この配線領域には、配線多層化により
第1層メタル配線、第2層メタル配線が形成され、それ
がセルCLの端子に結合される。第1層メタル配線、第
2層メタル配線は、特に制限されないが、アルミニウム
配線とされる。さらに、配線領域のほぼ中央部には、後
の論理変更時の配線追加の容易化を図るため、予備配線
セルとしてのダミー配線セル5が配置される。このダミ
ー配線セル5は、図1では一つであるが、本実施例LS
Iチップには複数散在される。その場合において、将来
的に論理変更の可能性のある箇所が予測できる場合に
は、そのような箇所、及びその近傍に積極的にダミー配
線セル5を配置しておくと良い。
【0016】図3には上記ダミー配線セル5の詳細な構
成が示される。
【0017】図3に示されるようにダミー配線セル5
は、特に制限されないが、所定長の第1層メタル配線
(ハッチングを付して示される)3と、3個のコンタク
トホール1、2個のスルーピン2とを含んで成る。ここ
で、コンタクトホール1は第1層メタル配線層に第2層
メタル配線層を結合させるためのホールであり、スルー
ピン2は第2層メタル配線が第1層メタル配線の上を通
ることのできる場所を示す機能を有する。そのようなダ
ミー配線セル5は、配線時の基準とされるセル枠4が持
たされ、他のセルと同様に、CADやDAなどの自動配
置配線システムにセル情報として予め登録されており、
図1に示されるように、配線領域に選択的に配置され
る。ダミー配線セル5の配置は、図4において従来のフ
ローに対する新規フローとして示されるように、機能セ
ルCL配置後であって配線前に行われる。そのような手
順によれば、配線領域中の余分なスペース(無効エリ
ア)を極力少なくできるし、他の配線によってダミー配
線セル5の配置が制限されることもない。
【0018】図1に示されるように配線領域にダミー配
線セル5が存在する場合、初期の設計段階でこのダミー
配線セル5が機能セルCLに結合されることはないが、
後に何らかの事情により論理変更を要する場合、以下の
ようにダミー配線セル5が利用されることにより、その
ような論理変更を容易に行うことができるので、レイア
ウト設計を最初からやり直さないで済む。
【0019】例えば、図1において、論理変更のために
機能セルの端子Aと端子Bとを結合しなければならない
場合を想定すると、従来の自動配置配線によれば、無効
領域が極力少なくなるように配置配線されるようにシス
テムが構成されている関係で端子Aと端子Bとの配線の
ためのスペースが必ずしも確保されているとは限らず、
多くの場合、端子Aと端子Bとの配線を追加するのに既
配置セルや既存配線の大幅な移動を余儀なくされる。そ
れに対して、本実施例のように、ダミー配線セル5が予
め形成されている場合には、図1において破線で示され
るように、ダミー配線セル5の両端のコンタクトホール
1を利用して当該ダミー配線セル5と端子A,Bとを第
2メタル配線層で結合することによって端子A,B間の
配線を容易に行うことができ、そのような論理変更用第
2層メタル配線の追加によって論理変更が可能とされ
る。つまり、初期のレイアウト設計段階で形成されたダ
ミー配線セル5を利用することによって既配置セルや既
存配線の大幅な移動を伴うことなく、論理変更に対処で
き、既存のレイアウト設計情報の有効利用を図ることが
できる。
【0020】また、デバッグのパターン修正確認におい
ても上記ダミー配線セル5は有効とされる。例えば図5
に示されるようにナンドゲート53とインバータ55と
の結合に代えてナンドゲート53とインバータ54とを
結合する場合、既存配線パターン52の×印箇所がレー
ザー装置で切断され、破線51で示されるように新たな
配線パターンがイオンスパッタ装置によって形成される
ことになるが、その場合の新たな配線パターン51が比
較的長くなってしまうことがある。それに対して、図6
に示されるようにダミー配線セル5が存在する場合に
は、それを利用することによって破線で示される新規配
線パターンの長さを大幅に短くすることができ、上記パ
ターン修正確認に要する時間を短縮することができる。
【0021】上記実施例によれば以下の作用効果が得ら
れる。
【0022】(1)自動配置配線において、ダミー配線
セル5が配置されることにより、このダミー配線セル5
のコンタクトホール1を利用して当該ダミー配線セル5
と機能セルの端子A,Bとを第2メタル配線層で結合す
ることによって機能セルの端子A,B間の配線を容易に
行うことができ、そのような論理変更用第2層メタル配
線の追加によって論理変更が可能とされる。つまり、初
期のレイアウト設計段階で形成されたダミー配線セル5
を利用することによって既配置セルや既存配線の大幅な
移動を伴うことなく論理変更に対処でき、既存のレイア
ウト設計情報の有効利用を図ることができる。
【0023】(2)上記(1)の作用効果により、論理
変更の必要性を生じた場合でも、既存レイアウト設計情
報を利用することにより第2層メタル配線のみで、その
ような論理変更に対処でき、レイアウト設計を最初から
やり直す必要が無いので、製品開発期間の短縮化を図る
上で極めて効果的とされる。
【0024】(3)また、上記ダミー配線セル5を配線
領域に複数散在することにより、複数箇所の論理変更に
対処でき、既存レイアウト設計情報の利用効率を一層上
げることができる。
【0025】(4)ダミー配線セル5の配置が、配線前
に行われることにより、配線領域中の余分なスペースを
極力少なくでき、また、他の配線によってダミー配線セ
ル5の配置が制限されずに済む。
【0026】(5)ダミー配線セル5にスルーピン2を
含むことにより、そのようなセルを配置したことによる
他の配線特に第2層メタル配線への影響が少なくて済
み、チップ面積の増大を抑えることができる。
【0027】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々変更可能であることは言うまでもない。
【0028】例えば、上記実施例では、所定長の第1層
メタル配線(ハッチングで示される)3と、3個のコン
タクトホール1、2個のスルーピン2とを含んでダミー
配線セル5が形成されたが、それに含まれる第1層メタ
ル配線の長さ、及びコンタクトホールやスルーピンの数
は任意であり、適宜に設定可能とされる。
【0029】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるスタン
ダードセル方式若しくはマクロセル方式のLSIのレイ
アウトに適用した場合について説明したが、本発明はそ
れに限定されるものではなく、例えば予め作成されたセ
ルを利用する場合のカスタムLSIなどにも適用するこ
とができる。
【0030】本発明は、少なくとも機能セルの配置配線
を行うことを条件に適用できる。
【0031】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記
の通りである。
【0032】すなわち、論理変更のための予備配線セル
が未接続状態で配線領域に配置されるので、そのような
予備配線セルを利用することにより後の配線追加が容易
とされ、それにより、設計変更に際して既存レイアウト
設計情報の有効利用が可能とされるので、レイアウト設
計を最初からやり直さないで済む、という効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の一実施例方法が適用されるLS
Iチップレイアウトパターンの主要部の平面図である。
【図2】図2は本発明の一実施例方法が適用されるLS
Iチップレイアウトパターンの全体的な平面図である。
【図3】図3は図1に示されるダミー配線セル詳細な構
成説明図である。
【図4】図4はセル配置配線のフローチャートである。
【図5】図5は従来方式の配線パターンの修正説明図で
ある。
【図6】図6は上記ダミー配線セルを利用した場合の配
線パターンの修正説明図である。
【符号の説明】
1 コンタクトホール 2 スルーピン 3 第1層メタル配線 4 セル枠 5 ダミー配線セル C1 機能セル列 C2 機能セル列 C3 機能セル列 CL 機能セル IOC 入出力バッファセル BP ボンディングパッド BSL 信号配線

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め設計された機能セルの半導体基板へ
    の配置及び当該機能セルの端子間配線のための自動配置
    配線方法において、論理変更用として予め形成された予
    備配線セルを他のセルと未接続状態で配線領域に配置す
    ることを特徴とする自動配置配線方法。
  2. 【請求項2】 上記予備配線セルは、上記機能セルの端
    子間配線前に配置される請求項1記載の自動配置配線方
    法。
  3. 【請求項3】 上記予備配線セルは上記配線領域に複数
    散在される請求項1又は2記載の自動配置配線方法。
  4. 【請求項4】 上記予備配線セルは、所定長の第1層メ
    タル配線と、この第1層メタル配線を第2層メタル配線
    に結合可能とする第1,第2メタル配線コンタクトホー
    ルと、上記第1層メタル配線上を第2層メタル配線が通
    ることのできる場所を示す第2層メタル配線スルーピン
    とを含んで成る請求項1,2又は3記載の自動配置配線
    方法。
JP3228736A 1991-08-14 1991-08-14 自動配置配線方法 Withdrawn JPH0547929A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6253357B1 (en) 1998-03-19 2001-06-26 Nec Corporation Arranging/wiring method of semiconductor device, and semiconductor device arranging/wiring apparatus capable of preventing erroneous operation of actual device, while reducing chip size
US6444895B1 (en) 1998-09-28 2002-09-03 Nec Corporation Device and method for nondestructive inspection on semiconductor device
JP2009009247A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Nec Electronics Corp 半導体集積回路の自動遅延調整方法

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Effective date: 19981112