JPH06291188A - 半導体集積回路の自動配線処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】グリッド方式の配線をベースとし、データの管
理方式が簡単かつ処理時間を増加させることのない効率
的な半導体集積回路の自動配線処理方式を提供する。 【構成】半導体首席回路の自動配線処理において、配線
対象である半導体基板全体に一様な配線格子を設定して
グリッド方式の配線を行う際、一部の回路ブロックの端
子が配線格子に制約されない場合、前記端子周辺の配線
格子点を仮想的な端子とみなしてグリッド方式の配線を
行い、その後、前記仮想端子とみなした配線格子点と前
記端子との間に一回以内の折れ曲がりを持つ配線径路を
追加することにより、配線処理を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路の自動
設計装置において配線を自動的に行う手法に関するもの
である。

【０００２】従来において、半導体集積回路の自動設計
に用いられる配線方式には、グリッド方式とグリッドレ
ス方式とがある。

【０００３】

【従来の技術】グリッド方式の配線とは、半導体基板上
に仮想的な配線格子を設定し、設定された配線格子点上
が配線可能か否かの情報により配線径路を決定する方式
である。これに対して、グリッドレス方式の配線とは配
線禁止領域の情報を２次元データとして例えばメモリ内
に記憶して配線間隔を考慮しながら配線を行う方式であ
る。

【０００４】一般的には、データ管理が簡単であり処理
時間も多くを要しない特徴を持つグリッド方式の配線手
法が使用されている。

【０００５】グリッド方式の配線手法において配線格子
が設定される半導体基板上には、図１４に示すように単
位機能を実現する回路ブロックが配置される領域１（コ
ア領域と呼ぶ）と、外部との信号をやり取りをする回路
ブロックが配置される領域２（Ｉ／Ｏ領域と呼ぶ）が存
在する。また、設定される配線格子間隔は半導体基板上
に形成されるトランジスタ素子や配線幅等により決定さ
れ、図１４に示すように半導体基板全体で同一間隔であ
る。

【０００６】しかし、現在においては、トランジスタ素
子や配線幅等の微細化形成技術の進歩発展により、さら
に細かい間隔を有する配線格子を設定して配線を行うこ
とが可能となってきている。例えば、Ｉ／Ｏ領域２の配
線間隔は変更せずに、コア領域１の配線間隔（即ち、配
線格子間隔）を狭くし、半導体基板上に形成するトラン
ジスタ数を増加させることも可能となっている。このた
め、図１５に示すようにコア領域３の配線格子間隔とＩ
／Ｏ領域４の配線格子間隔とが異なる場合が生じる。

【０００７】上記した場合では、グリッド方式を用いて
は配線が不可能となる。例えば、図１６に示す拡大図の
ようにコア領域３の配線間隔でＩ／Ｏ領域４の配線を行
おうとすれば、Ｉ／Ｏ領域１２に存在する端子は、設定
した配線格子点と重ならないため端子として取り扱うこ
とが出来ず配線が不可能となる。

【０００８】そこで従来では、グリッドレス方式とグリ
ッド方式の両方式を使い、配線格子に制約されない端子
を配線する方法が既に考えられている。この方法は、端
子近傍以外はグリッド方式で配線し、端子近傍をグリッ
ドレス方式で配線する方法である（特願平３−２６２１
４４）。しかし、グリッド方式とグリッドレス方式を混
在させて使用して配線処理を行なう方法には、以下の示
す問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】まず、グリッド方式の
配線は配線格子点毎に配線が可能か否かの情報を記憶す
るのに対して、グリッドレス配線は配線禁止領域の情報
を２次元データとして記憶している。このため上記した
両方式を用いる配線処理方式では、データの管理方式も
２種類必要となり、処理が複雑になるという欠点があ
る。また、グリッド方式の配線は格子単位で配線径路を
決定できるため処理時間が短いのに対して、グリッドレ
ス方式の配線は配線禁止領域との間隔を考慮しながら配
線径路を決定するため処理時間が長くなるという欠点を
持つ。従って、両方式を用いる配線処理方式では、処理
時間が長くなるというグリッドレス方式の欠点を有する
ことになる。

【００１０】そこで、本発明は上記従来の自動配線処理
方式の持つ欠点を解消しようとしてなされたものであ
る。

【００１１】本発明の目的は、配線処理データの管理方
式が単純で処理時間の短いグリッド方式の配線をベース
とした配線格子の条件に制約されない端子を配線する効
率のよい自動配線処理方式を提供することにある。

【００１２】また、本発明の他の目的としては、異なる
配線間隔を持つ領域が存在する半導体基板の自動配線処
理において、端子近傍での配線径路の混雑を防止し、処
理時間を多く必要とする配線方式の切り換え回数を減少
させた効率のよい自動配線方式を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の半導体
集積回路の自動配線処理方式では、あらかじめ設計され
た単位機能を有する複数の回路ブロックを、半導体基板
上に配置・配線して半導体集積回路を設計するための自
動設計装置に使用される自動配線処理方式において、配
線対象である前記半導体基板上に配線格子を設定して配
線を行う際に、前記回路ブロックの端子が該配線格子の
条件に制約されない場合、該端子周辺の配線格子点を仮
想端子とみなして配線を行った後、前記仮想端子とみな
した該配線格子点と前記端子との間の配線径路を追加す
る処理を行なうことにより、該半導体基板の配線処理を
行ない、該追加する処理では、該配線格子点と該端子間
との間に１回以内の折れ曲がりを持つ配線径路を追加す
ることを特徴としている。また、請求項２に記載の半導
体集積回路の自動配線処理方式では、あらかじめ設計さ
れた単位機能を有する複数の回路ブロックを、半導体基
板上に配置・配線して半導体集積回路を設計するための
自動設計装置に使用される自動配線処理方式において、
配線対象である前記半導体基板上の所定の領域に配線格
子を設定して配線を行う際に、異なる配線格子間隔を有
する領域が複数存在した場合、同一配線格子間隔を有す
る領域内で、互いに接続要求のある端子間の配線を設定
された配線格子間隔を基準としたグリッド方式で配線し
た後、異なる配線格子間隔を有する複数の領域間で互い
に接続要求のある端子間の配線をグリッドレス方式を用
いて配線することを特徴としている。

【００１４】また、請求項１および２に記載の半導体集
積回路の自動配線処理方式において、さらに前記半導体
基板上は、異なる配線格子間隔を有する複数の領域のみ
からなることを特徴としている。

【００１５】また、請求項１および２に記載の半導体集
積回路の自動配線処理方式においては、前記半導体基板
上は、配線格子を設定する領域と設定しない領域とから
構成されていることを特徴としている。

【００１６】また、請求項１に記載の半導体集積回路の
自動配線処理方式では、さらに具体的には、あらかじめ
設計された単位機能を有する複数の回路ブロックを、半
導体基板上に配置・配線し半導体集積回路を設計するた
めの自動設計装置に用いられる自動配線処理方式におい
て、配線データを入力するステップと、配線対象である
半導体基板上に所定の間隔を有する配線格子を設定する
ステップと、前記回路ブロックの端子である実端子が前
記配線格子相互間の交差点である配線格子点の位置に制
約されない場合、該端子周辺に位置する配線格子点を仮
想端子とみなして配線を行うステップと、前記仮想端子
と前記端子間の配線を行なうステップとから構成される
ことを特徴としている。

【００１７】また、請求項２に記載の半導体集積回路の
自動配線処理方式では、さらに具体的には、あらかじめ
設計された単位機能を有する複数の回路ブロックを、半
導体基板上に配置・配線し半導体集積回路を設計するた
めの自動設計装置に用いられる自動配線処理方式におい
て、配線データを入力するステップと、配線対象である
半導体基板上に所定の間隔を有する配線格子を設定する
ステップと、前記配線格子を設定するステップの実行の
結果、異なる配線格子間隔を持つ領域が複数領域存在し
た場合、同一の配線間隔を持つ領域内で互いに接続要求
のある前記回路ブロックの端子間の配線処理を、該領域
で設定された配線格子に基づくグリッド方式で配線する
ステップと、異なる配線格子間隔を持つ前記領域間で互
いに接続要求のある端子間の配線を該領域で設定された
配線格子間隔を無視したグリッドレス方式で配線するス
テップとから構成されていることを特徴としている。

【００１８】

【作用】本発明の自動配線処理方式では、データの管理
方式が単純で処理時間の短いグリッド方式の配線をベー
スとして配線を行なう。先ず、配線間隔の異なる領域を
一方の領域の配線格子間隔に統一して設定し、グリッド
方式に基づいて実端子間の配線を行なう。その後、配線
格子点上に乗らない実端子に関しては、所定の条件に従
って仮想端子をその実端子近傍に設ける。そして該実端
子と該仮想端子と間の配線を単純な配線径路の追加処理
を付加することで自動配線処理を行なう。また、本発明
の他の自動配線処理方式では、異なる配線格子間隔を持
つ領域が存在する半導体基板の配線処理において、先
ず、各領域でそれぞれグリッド方式に基づいて配線処理
を行なう。次に、異なる配線格子間隔を持つ領域間での
配線要求を持つ端子間の配線はグリッドレス方式を用い
て配線処理を行なう。

【００１９】

【実施例】以下、図面を用いて本発明の自動配線処理方
式としての第１実施例を詳細に説明する。

【００２０】この方式は、データの管理方式が単純で処
理時間の短いグリッド方式の配線をベースとし、配線間
隔の異なる領域が存在する場合、全領域を一方の領域の
配線格子間隔で設定し、配線格子点上に乗らない端子
（以下に説明する仮想端子と区別するため実端子とも言
う。該実端子は、とくに限定しない場合、配線格子点上
に重なる場合、重ならないらない場合の両方を含むこと
とする。）に関しては、所定の条件に従って仮想端子を
その実端子近傍に設ける。そして、設定した一方の配線
格子間隔で実端子間の配線を行ない、その後、該実端子
と該仮想端子との配線を単純な配線径路の追加処理を付
加することで自動配線処理を行なう。すなわち、実端子
近傍以外はグリッド方式で配線し、実端子近傍の配線径
路の形状を限定して配線を追加する処理を行なうことに
より配線する方法である。

【００２１】第１図は、本発明の第１実施例の自動配線
処理方式の処理手順、即ちフローチャートを示す。

【００２２】第１図においてｓ１〜ｓ７は処理ステップ
である。ステップｓ１において、配線データが入力され
る。入力される配線データの種類は、図２に示すよう
に、回路ブロックの端子（実端子）Ｔの位置情報、例え
ば座標、配線格子間隔の情報、領域情報、例えば配線禁
止領域Ｆ等の位置情報、端子間の接続可能情報等であ
る。

【００２３】ステップｓ２において、図２に示すように
配線格子Ｌ１，Ｌ２が設定される。次に図３に示すよう
に、ステップ１において入力されたＩ／Ｏ領域の配線格
子Ｌ２はキャンセルされ、コア領域１１の配線格子間隔
で配線格子がＩ／Ｏ領域に新たに設定される。

【００２４】ステップＳ３において、図３に示すよう
に、配線格子点に関する情報へ配線禁止領域Ｆの登録が
行われる。ここで配線禁止領域Ｆは、配線禁止領域Ｆと
重なる格子点へ登録される。図３において、×印が配線
禁止端子点となる。

【００２５】ステップｓ４において、配線格子点へ端子
の登録が行われる。図３において、○印が端子点とな
る。ここで端子は、端子と重なる配線格子点の情報とし
て登録されるが、配線格子点と重ならない端子（図３で
は端子Ｔ２）は、端子周辺の配線格子点（仮想端子）へ
登録されデータリストへも登録される。

【００２６】なお、端子情報を登録する際、同一格子点
に複数の端子が登録されるのを防ぐために、先に登録さ
れた端子を優先させる等の処理がおこなわれる。

【００２７】ステップｓ５において、グリッド配線が行
われる。配線結果は図４に示すようになる。

【００２８】ステップｓ６において、配線径路の追加処
理が行われる。配線径路の追加は、ステップｓ４におい
て、データリストへ登録された端子に対して行われる。

【００２９】追加される配線径路は、ステップｓ５のグ
リッド配線によって配線された格子点と端子の中心点を
対角頂点とする枠線分上の径路であり、一回以内の折れ
曲がりを持つ径路である。図５に追加された配線径路の
例を示す。

【００３０】ステップｓ７において、配線結果が出力さ
れる。図６に配線結果を示す。

【００３１】以上が、本発明の自動配線処理方式の第１
実施例の説明である。

【００３２】なお、上記した第１実施例では、配線領域
内に異なる格子間隔を持つ配線格子が設定されている場
合を例としたが、配線領域内の一部に配線格子が設定さ
れていない場合にも適用できることは言うまでもない。

【００３３】ところで、上記した本発明の第１実施例の
自動配線処理方式を用いた場合、例えば、端子近傍以外
の配線処理と端子近傍の配線処理を別々に行っているた
め、配線径路全体として見た場合、最適な配線径路を得
ることが出来ない場合が生じる。つまり、図５に示すよ
うに、端子近傍で、端子近傍以外の配線径路と端子から
の配線径路とを接続させるために配線径路の折れ曲がり
が生じ易くなり、図７に示す様に端子近傍で配線の混雑
が生じる場合がある。

【００３４】さらに、第１実施例で示した自動配線処理
方式では、端子近傍以外の配線処理と端子近傍の追加配
線処理を切り替えながら全体の配線を行うため、端子数
が多くなればなるほど配線方式を切り換える回数も増加
する。

【００３５】そこで、上記した本発明の第１実施例の自
動配線処理方式に適用しにくい場合が生じた場合、それ
を有効に回避する機能を有する本発明の自動配線処理方
式である第２実施例として以下に説明する。

【００３６】第８図は本発明の第２実施例の自動配線処
理方式の処理手順を示す。第８図においてステップｓ１
〜ｓ６は処理ステップである。

【００３７】ステップｓ１において、配線データが入力
される。入力されるデータの種類は、図９に示すよう
に、回路ブロックの端子Ｔの位置情報、例えば座標、配
線格子間隔の情報、領域情報、例えば配線禁止領域Ｆ等
の位置情報、端子間の接続可能情報等である端子情報Ｔ
等である。

【００３８】ステップｓ２において、配線領域の識別が
行われる。ステップｓ１で入力されたデータは、端子位
置や配線条件等により同一の配線間隔を持つ領域に分け
られ、例えば図１０に示すようにＡ領域とＢ領域とな
る。

【００３９】ステップｓ３において、接続要求の識別が
行われる。ここでは、同一の配線間隔を持つ領域内の接
続要求と異なる配線間隔を持つ領域間の接続要求とに識
別される。

【００４０】識別された接続要求は、本実施例の場合、
a1-a1 ´,a2-a2´,a3-a3´（Ａ領域内）、b1-b1 ´,b2-
b2´,b3-b3´（Ｂ領域内）、とc1-c1 ´,c2-c2´,c3-c3
´（領域間）の３つのグループに分けられる。

【００４１】ステップｓ４において、領域内の配線処理
が行われる。配線処理はステップｓ２によって分けられ
た領域毎に行われ、Ａ領域内及びＢ領域内の端子間の接
続要求に対して配線処理が行われる。ここでの配線は、
各領域毎に設定された配線格子を用いたグリッド方式で
行われる。配線結果は、例えば、図１１に示すようにな
る。

【００４２】ステップｓ５において、異なる領域間の配
線処理が実行される。図１２に示すように、配線Ｌ１
０，Ｌ１１，Ｌ１２が行われる。ここでの配線は、配線
格子を設定しないグリッドレス方式で行われ、配線結果
を図１２に示す。

【００４３】同図に示すように、本実施例の自動配線処
理方式を用いれば、従来の配線方式と比べて、１つの配
線径路を別々に取り扱わないため配線径路全体の最適化
が行われ、端子近傍での折れ曲がりは発生し難くなり、
端子近傍での配線径路の混雑も起こり難くなっている。
また、グリッド方式とグリッドレス方式の配線処理の切
り換えも領域間を配線する際に行うだけでよいため、配
線処理の切り換えに要する時間も増加しない。

【００４４】ステップｓ６において、配線結果が、例え
ばメモリ等へ出力される。

【００４５】以上が、本発明の第２の実施例である自動
配線処理方式の説明である。なお第２実施例では、配線
領域内に異なる間隔の配線格子が設定されている領域が
存在する場合を例としたが、図１３に示すように、配線
領域内に配線格子が設定されている領域と配線格子が設
定されていない領域が存在する場合にも適用できる。こ
の場合には、まず配線格子が設定されている領域の配線
をグリッド方式で行い、次に配線格子が設定されていな
い領域の配線をグリッドレス方式で行い、最後に領域間
の配線をグリッドレス方式で行えばよいので本実施例の
配線処理方式を用いることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように、本発明の自動配線処理を
用いれば、配線格子間隔等の条件に制約されない端子間
の配線を、単純なデータ管理方式を持ちまた処理時間の
短いグリッド方式の配線をベース基本にして、これに単
純な配線径路の追加処理を付加することで、処理時間を
減少させることのできる配線処理を行うことが可能とな
る。

【００４７】また、本発明の他の自動配線処理方式を用
いれば、配線格子間隔等の条件が異なる、例えば異なる
配線間隔を持つ複数の領域が存在する半導体基板上の配
線処理において、端子近傍での配線径路の混雑を防止
し、多くの処理時間を必要とする配線方式の切り換え回
数を減少させることができるので、処理時間を増加させ
ることなく、また失敗のない配線処理を効率良く行うこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の自動配線処理方式を示す
処理フロー

【図２】図１に示す本発明の第１実施例の自動配線処理
方式に用いられる配線入力データを示す図

【図３】配線禁止点及び端子点を示す図

【図４】グリッド配線結果を示す図

【図５】追加された配線径路を示す図

【図６】配線結果を示す図

【図７】配線の混雑を示す図

【図８】本発明の第２実施例の自動配線処理方式を示す
処理フロー

【図９】図８に示す本発明の第２実施例の自動配線処理
方式に用いられる配線入力データを示す図

【図１０】識別（区別）された領域を示す図

【図１１】領域内の配線結果を示す図

【図１２】領域間の配線結果を示す図

【図１３】他の実施例を示す図

【図１４】半導体基板を示す図

【図１５】配線格子を示す図

【図１６】配線格子の拡大図

【符号の説明】

ｓ１〜ｓ６，ｓ１１〜１６ 処理ステップ １１ コア領域 １２ Ｉ／Ｏ領域 Ｔ 端子 Ｆ 配線禁止領域 ○ 端子点 × 配線禁止点

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 あらかじめ設計された単位機能を有する
   複数の回路ブロックを、半導体基板上に配置・配線して
   半導体集積回路を設計するための自動設計装置に使用さ
   れる自動配線処理方式において、 配線対象である前記半導体基板上に配線格子を設定して
   配線を行う際に、前記回路ブロックの端子が該配線格子
   の条件に制約されない場合、該端子周辺の配線格子点を
   仮想端子とみなして配線を行った後、前記仮想端子とみ
   なした該配線格子点と前記端子との間の配線径路を追加
   する処理を行なうことにより、該半導体基板の配線処理
   を行ない、該追加する処理では、該配線格子点と該端子
   間との間に１回以内の折れ曲がりを持つ配線径路を追加
   することを特徴とする半導体集積回路の自動配線処理方
   式。
2. 【請求項２】 あらかじめ設計された単位機能を有する
   複数の回路ブロックを、半導体基板上に配置・配線して
   半導体集積回路を設計するための自動設計装置に使用さ
   れる自動配線処理方式において、 配線対象である前記半導体基板上の所定の領域に配線格
   子を設定して配線を行う際に、異なる配線格子間隔を有
   する領域が複数存在した場合、同一配線格子間隔を有す
   る領域内で、互いに接続要求のある端子間の配線を設定
   された配線格子間隔を基準としたグリッド方式で配線し
   た後、異なる配線格子間隔を有する複数の領域間で互い
   に接続要求のある端子間の配線をグリッドレス方式を用
   いて配線することを特徴とする半導体集積回路の自動配
   線処理方式。