JPH0575080A - マクロセル作成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ハードウェアマクロセルの作成方法に関し、レ
イアウト作業の効率化を図ることを目的とする。 【構成】複数ベーシックセル列２，３のベーシックセル
４を使用した基本マクロセル１のマスクパターンＰを、
セル領域マスクパターンＰ１，Ｐ２と、配線領域マスク
パターンＰ３とに区分し、配線領域マスクパターンＰ３
においてチャネル方向の配線パターン５と重ならない線
分Ｆを設定し、線分Ｆから該配線領域マスクパターンＰ
３を分断した後、ゲートアレイの配線領域幅Ｗ２に応じ
てその線分Ｆ上に形成された配線パターン５を拡張して
拡張マスクパターンＰ４を形成し、拡張マスクパターン
Ｐ４と分断された配線領マスクパターンＰ３とで新たな
配線領域マスクパターンを形成し、新たな配線領域マス
クパターンと前記セル領域マスクパターンとで異なるゲ
ートアレイに用いる複数ベーシックセル列を使用したマ
クロセル１１のマスクパターンＰＷを形成するようにし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゲートアレイＬＳＩ設計
に使用されるハードウェアマクロセルの作成方法に係
り、詳しくはベーシックセル列間に形成された配線領域
（チャネル領域）幅の異なる各種ゲートアレイに対して
拡張使用することができるハードウェアマクロセル作成
方法に関する。

【０００２】近年、設計されるゲートアレイＬＳＩの多
様化、規模の拡大化に伴い準備するマクロセルも種類の
多様化及び大規模化が要求されている。

【０００３】

【従来の技術】ゲートアレイにおいて１つのベーシック
列のベーシックセルのみを使用したマクロセルを用いて
回路をレイアウトする場合には、ベーシックセル列に沿
って一方向に拡大するようにレイアウトが行われること
になる。従って、そのレイアウトはベーシック列に沿っ
た細長い形状しか作成することができ、ゲートアレイの
効率のよいレイアウトが制限される。しかも、この場
合、ベーシック列の大きさを超えたマクロセルを作成す
ることができないため、レイアウト作業効率が低い。

【０００４】そこで、複数のベーシックセル列のベーシ
ックセルを使用したマクロセルが考えられる。この複数
のベーシックセル列のベーシックセルを使用したマクロ
セルを用いてレイアウトすれば、レイアウト方向が限定
されず柔軟なレイアウト設計が可能となるとともに、ベ
ーシックセル列の大きさを超えたさらに大きいマクロセ
ルが作成できレイアウト作業効率が向上する。

【０００５】しかしながら、この複数ベーシックセル列
のベーシックセルを使用したマクロセルの設計はベーシ
セル列間の配線領域、すなわちチャネル領域の幅を考慮
して設計される。これは、チャネル領域の幅が配線長及
び配線容量に大きく影響を与えるからである。従って、
このマクロセルはベーシックセル列の仕様に大きく依存
する。

【０００６】ところで、近年、設計されるゲートアレイ
ＬＳＩの多様化、規模の拡大化に伴い、ゲートセル数の
異なる種類のゲートアレイが準備されている。ゲートセ
ル数の異なる種類のゲートアレイ間において、チャネル
領域の幅が異なる。例えば数百ゲートのゲートアレイに
比べて数十万ゲートのゲートアレイにおいては、その中
に形成される回路数は多く、配線数も非常に多くなる。
そして、その配線を可能にするには数十万ゲートのゲー
トアレイのチャネル領域の幅は数百ゲートのゲートアレ
イのチャネル領域の幅より大きくしている。

【０００７】従って、複数ベーシックセル列を使用した
マクロセルはチャネル領域の幅が異なるゲートアレイに
おいては使用することができない。そのため、それぞれ
のチャネル領域の幅ごとに、すなわちゲートアレイの各
シリーズごとに複数ベーシックセル列を使用したマクロ
セルを個別に用意しなければならず非常に面倒であっ
た。

【０００８】そこで、従来では複数ベーシックセル列を
使用したマクロセルはあまり作成されておらず、必要な
場合だけその都度ベーシックセル列間のチャネル領域の
幅を統一して当該仕様だけのマクロセルを作成し使用し
ていた。

【０００９】また、前記マクロセル（ハードウェアマク
ロセル）に対してソフトウェアマクロセルを使用する場
合がある。ソフトウェアマクロセルは複数のハードマク
ロセルを用意しその結線をコンピュータのソフトウェア
上で定義したマクロセルである。このソフトウェアマク
ロセルを使用すると、複数ベーシックセル列を使用して
大規模なマクロセルを作成することができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ソフト
ウェアマクロセルはハードマクロセル間の結線をソフト
ウェア上で定義しただけである。従って、ソフトウェア
マクロセルはレイアウトプログラムによってその配線の
仕方（配線位置）が異なってしまうので、ハードマクロ
セルと相違して当該電気特性が確定しておらず、レイア
ウト後でなければ確定しない。その結果、レイアウト後
においてシミュレーションを行ったとき期待通りの結果
を得ることが難しく論理設計を行う上で問題となる。

【００１１】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、その目的はベーシックセル列間のチ
ャネル領域の幅の異なるゲートアレイ間において使用可
能な複数ベーシック列のベーシックセルを使用したハー
ドマクロセルを作成することができ、レイアウト作業の
効率化を図ることができるマクロセル作成方法を提供す
ることにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図１において、ベーシックセル列スパンド型
ハードウェアマクロセル（ＢＣ列スパンドマクロセルと
いう）１は２つのベーシックセル列２，３からそれぞれ
３個のベーシックセル４が使用されそれぞれベーシック
セル４間の配線５が配線領域６を介してチャネル配線さ
れてなる複数ベーシックセル列を使用したマクロセルで
ある。そして、このＢＣ列スパンドマクロセル１を最小
の配線領域幅Ｗ１を有した基本ゲートアレイに用いられ
る基本のマクロセルとする。ＢＣ列スパンドマクロセル
１のマスクパターンＰは２つのベーシセル列２，３上の
マスクパターンＰ１，Ｐ２と配線領域６上のマスクパタ
ーンＰ３とから形成されている。そして、ベーシセル列
２，３上のマスクパターンＰ１，Ｐ２は変形しないマス
クパターンとする。一方、配線領域６上のマスクパター
ンＰ３は変形領域を持たせるようにする。変形領域はチ
ャネル幅方向にマスクパターンＰ３を分断する線分Ｆと
して設定される。この線分Ｆは配線５のチャネル方向
（Ｙ方向）の配線６部分と重ならない線分となるように
決定する。

【００１３】いま、配線領域幅の大きい配線領域１０の
ゲートアレイに使用するマクロセル（拡張マクロセル）
をＢＣ列スパンドマクロセル１から作成する。マクロセ
ルをＢＣ列スパンドマクロセル１をマスクパターンＰ３
上の線分Ｆを特定する。そして、ＢＣ列スパンドマクロ
セル１の配線領域幅をＷ１、拡張マクロセルが使用され
るゲートアレイの配線領域の配線領域幅Ｗ２とすると、 Ｗｆ＝Ｗ２−Ｗ１ の演算をおこない。増加分Ｗｆを求める。そして、増加
分Ｗｆを用いて拡張マクロセルを作成すべく、ＢＣ列ス
パンドマクロセル１の拡張処理を行う。拡張処理は前記
マスクパターンＰ３を線分Ｆで分断し、その分断した部
分に増加分Ｗｆの長さだけその線分Ｆ上に形成されたパ
ターンをチャネル幅方向に拡張させた拡張パターンＰ４
を加える。そして、マスクパターンＰ１，Ｐ２と配線領
域上のマスクパターンＰ３と、そのパターンＰ３に加え
た拡張パターンＰ４とから構成されるマスクパターンＰ
Ｗの拡張マクロセル１１が作成される。

【００１４】

【作用】従って、本発明によれば拡張処理がマスクパタ
ーンＰ３を線分Ｆで分断し、その分断した部分に配線領
域幅の増加分Ｗｆの長さだけその線分Ｆ上に形成された
パターンをチャネル幅方向に拡張させて形成した拡張パ
ターンＰ４を加えるだけなので、そのパターン作成は簡
単な処理で作成できる。しかも、拡張パターンＰ４はパ
ターンＰ３の部分パターンを拡張させただけなので、配
線領域の電気的特性は拡大方法に法則性を持たせること
ができ、ハードウェアマクロとしての電気特性は容易に
計算により導き出すことができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図２〜
図３に従って説明する。図２はマクロセル作成装置２１
のシステム構成図であって、マクロセル作成装置２１は
記憶装置２２からライブラリ化してなる基本のゲートア
レイＧＡ１に使用される各種のハードマクロセルのデー
タを入力する。この基本のゲートアレイＧＡ１に使用さ
れる各種のハードマクロセルは例えば図３に示すような
複数ベーシックセル列２３を跨いだ形状、即ち複数ベー
シックセル列２３のベーシックセル２４を使用したマク
ロセルＭＣ１や１つのベーシックセル列２３のベーシッ
クセル２４を使用したマクロセルＭＣ２等のマスクパタ
ーンデータであって、基本のゲートアレイＧＡ１と同じ
ゲートアレイまたは配線領域２５の幅Ｗ１及びベーシッ
クセル２４のサイズが同じゲートアレイの場合にはその
まま使用することができる。

【００１６】また、マクロセル作成装置２１は拡張パラ
メータ情報２６を入力する。拡張パラメータ情報２６は
配線領域の幅データであって、基本のゲートアレイＧＡ
１の配線領域幅Ｗ１と異なる配線領域幅Ｗ２を有してい
ることによって、前記マクロセルＭＣ１が使用できない
図４に示すゲートアレイＧＡ２の配線領域幅Ｗ２のデー
タである。

【００１７】マクロセル作成装置２１はこの配線領域幅
Ｗ２の拡張パラメータ情報２６に基づいて記憶装置２２
に格納されている基本のゲートアレイＧＡ１に使用され
る各種のハードマクロセルを図４に示す当該配線領域幅
Ｗ２のゲートアレイＧＡ２に対応するハードマクロセル
（拡張マクロセル）に生成する拡張処理を行う。まず、
拡張処理は記憶装置２２に格納されている各種のハード
マクロセルの中から複数ベーシックセル列２３のベーシ
ックセル２４を使用した基本のマクロセルＭＣ１のみ読
み出し、そのマクロセルＭＣ１について拡張処理を行
う。いま、説明の便宜上図３に示すマクロセルＭＣ１に
ついて説明する。

【００１８】マクロセル作成装置２１はマクロセルＭＣ
１の全体のマスクパターンＰ１０を２つのベーシセル列
２３上のマスクパターンＰ１１，Ｐ２２と配線領域２５
上のマスクパターンＰ１３とに区分し、その配線領域２
５上のマスクパターンＰ１３についてチャネル幅方向に
分断する線分Ｆを決定する。この時、マクロセル作成装
置２１はマスクパターンＰ１３中の配線２７のチャネル
方向の配線２７と重ならない個所に線分Ｆを決定する。

【００１９】続いて、ゲートアレイＧＡ２の配線領域幅
Ｗ２の拡張パラメータ情報２６に基づいて、基本ゲート
アレイＧＡ１の配線領域幅Ｗ１に対するゲートアレイＧ
Ａ２の配線領域幅Ｗ２の増加分Ｗｆ（＝Ｗ２−Ｗ１）を
求める。増加分Ｗｆとに基づいて線分Ｆで分断した部分
にその増加分Ｗｆの長さだけその線分Ｆ上に形成された
配線２７のパターンをチャネル幅方向に拡張させたマス
クパターン（拡張マスクパターン）Ｐ１４を作成する。

【００２０】そして、分断されたマスクパターンＰ１３
とその間に形成した拡張マスクパターンＰ１４及びベー
シセル列２３上のマスクパターンＰ１１，Ｐ２２とを合
成して配線領域幅Ｗ２のゲートアレイＧＡ２における拡
張ハードマクロセルＭＣ３のマスクパターンＰＷが生成
される。このように基本ゲートアレイＧＡ１の各マクロ
セルＭＣ１に基づいて生成された各拡張ハードマクロセ
ルＭＣ３のデータが記憶装置２８に格納されてマクロセ
ルＭＣ１の拡張処理が終了する。

【００２１】また、マクロセル作成装置２１は記憶装置
２８にライブラリ化したゲートアレイＧＡ２に使用され
る各種の拡張ハードマクロセルＭＣ３を使用して同ゲー
トアレイＧＡ２における回路のレイアウトを行う。レイ
アウトは論理設計で作成された論理回路の論理データ２
９を入力する。そして、その論理データ２９に基づいて
レイアウトするとき、マクロセルが複数ベーシックセル
列２３のベーシックセル２４を使用したマクロセルの場
合には記憶装置２８にライブラリ化した拡張ハードマク
ロセルＭＣ３を用いてレイアウトする。また、１つのベ
ーシックセル列２３のベーシックセル２４を使用したマ
クロセルの場合には記憶装置２２にライブラリ化した基
本ゲートアレイＧＡ１のハードマクロセルＭＣ２を用い
てレイアウトする。そして、レイアウトが済むと、その
レイアウトデータを記憶装置３０に格納してマクロセル
作成装置２１はレイアウト処理を終了する。

【００２２】このように本実施例において、基本ゲート
アレイＧＡ１のハードマクロセルＭＣ１，ＭＣ２のう
ち、複数ベーシックセル列２３のベーシックセル２４を
使用したマクロセルＭＣ１を用いてゲートアレイＧＡ２
に適合する拡張ハードマクロセルＭＣ３を作成したの
で、ゲートアレイＧＡ１の配線領域幅Ｗ１と異なる配線
領域幅Ｗ２のゲートアレイＧＡ２における論理回路のレ
イアウトが可能になる。

【００２３】しかも、拡張ハードマクロセルＭＣ３は基
本ゲートアレイＧＡ１のハードマクロセルＭＣ１とゲー
トアレイＧＡ２の拡張パラメータ情報２６に基づいて生
成することができるので、拡張パラメータ情報２６を種
々変更するだけで種々のゲートアレイのための複数ベー
シックセル列２３のベーシックセル２４を使用した拡張
ハードマクロセルを生成することができる。また、拡張
ハードマクロセルＭＣ３は基本のマクロセルＭＣ１の配
線領域上のマスクパターンＰ１３を分断しその分断部分
の配線パターンを拡張マスクパターンＰ１４として形成
しこれを加えて生成したので、そのパターン作成は非常
に簡単なものとなる。

【００２４】しかも、拡張パターンＰ１４はマスクパタ
ーンＰ１３中の配線２７のチャネル方向の配線２７と重
ならない個所に設定した線分Ｆ上に形成された配線２７
のパターンをチャネル幅方向に拡張させたマスクパター
ンなので、配線領域の電気的特性は拡大方向に法則性を
持たせることができる。その結果、拡張ハードマクロセ
ルＭＣ３の電気的特性は容易に計算にて求めることがで
きる。

【００２５】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、例えば前記実施例では基本ゲートアレイＧ
Ａ１における１つのベーシックセル列２３のベーシック
セル２４を使用したマクロセルＭＣ２は記憶装置２２に
格納したままであったが、これを拡張ハードマクロセル
ＭＣ３ととともに記憶装置２８に記憶してレイアウト処
理を行うようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ベ
ーシックセル列間のチャネル領域の幅の異なるゲートア
レイ間において使用可能な複数ベーシック列のベーシッ
クセルを使用したハードマクロセルを作成することがで
き、レイアウト作業の効率化を図ることができる優れた
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】本発明の一実施例を示すマクロセル作成装置の
システム構成図である。

【図３】基本のゲートアレイに用いられるマクロセルの
配置図である。

【図４】拡張ハードマクロセルの配置図である。

【符号の説明】

１ 基本マクロセル ２，３ ベーシックセル列 ４ ベーシックセル ５ 配線パターン ６ 配線領域 １１ マクロセル Ｆ 線分 Ｐ マスクパターン Ｐ１，Ｐ２ セル領域マスクパターン Ｐ３ 配線領域マスクパターン Ｐ４ 拡張マスクパターン ＰＷ マスクパターン Ｗ２ 配線領域幅

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基本のゲートアレイに用いられ、その複
   数ベーシックセル列（２，３）のベーシックセル（４）
   を使用した基本マクロセル（１）のマスクパターン
   （Ｐ）を、各ベーシセル列（２，３）の領域に形成され
   セル領域マスクパターン（Ｐ１，Ｐ２）と、各ベーシセ
   ル列（２，３）間の配線領域（６）に形成される配線領
   域マスクパターン（Ｐ３）とに区分し、前記配線領域マ
   スクパターン（Ｐ３）においてチャネル方向の配線パタ
   ーン（５）と重ならない線分（Ｆ）を設定しその線分
   （Ｆ）から該配線領域マスクパターン（Ｐ３）を分断し
   た後、その基本ゲートアレイと異なるゲートアレイの配
   線領域幅（Ｗ２）に応じてその線分（Ｆ）上に形成され
   た配線パターン（５）を拡張して拡張マスクパターン
   （Ｐ４）を形成し、該拡張マスクパターン（Ｐ４）と前
   記分断された配線領マスクパターン（Ｐ３）とで新たな
   配線領域マスクパターンを形成し、該新たな配線領域マ
   スクパターンと前記セル領域マスクパターンとで前記異
   なるゲートアレイに用いる複数ベーシックセル列を使用
   したマクロセル（１１）のマスクパターン（ＰＷ）を形
   成するようにしたことを特徴とするマクロセル作成方
   法。