JPH0822489A - 集積回路のレイアウトパターン生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 既存のレイアウトパターンの配線経路を変え
ることにより、障害となる配線を少なくした新規のレイ
アウトパターンを生成することができる集積回路のレイ
アウトパターン生成装置を得ることを目的とする。 【構成】 素子間隔・形状の変更手段１２の出力結果に
対し、レイアウト仕様データ設定手段２１で設定された
水平配線トラックの本数に応じてＰ型またはＮ型トラン
ジスタの形状を大きくした後、配線トラック挿入手段２
２により水平配線トラックを挿入するとともに、配線経
路変更手段２３により予め指定された配線を少なくする
ように配線経路の変更を行うものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、集積回路のレイアウ
トパターン設計、特にゲートアレイのマクロセルのレイ
アウトパターン設計を、電子計算機処理により自動で行
なう集積回路のレイアウトパターン生成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】ゲートアレイのマクロセルレイアウトと
は、マクロセル回路上のトランジスタをベースアレイ
（Ｐ型／Ｎ型トランジスタをそれぞれ横１列に配置した
もの）に割り付け、いくつかの配線層による配線パター
ンとビア（異なる配線層の配線間または配線とトランジ
スタ間を接続する素子）を上記配線トラック上に配置す
ることによりトランジスタの端子間を配線して所望のレ
イアウトパターンを作成するものである。

【０００３】以下、レイアウトパターンの詳しい構成に
ついて説明する。図６はベースアレイ上に配置されたレ
イアウトパターンを示す構成図であり、図７は図６のレ
イアウトパターンを同一回路接続のまま縮小した時のレ
イアウトパターンを示す回路図である。図において、１
はベースアレイ上に横１列に配置したＰ型トランジス
タ、２はベースアレイ上に横１列に配置したＮ型トラン
ジスタ、３は水平配線トラック、４は垂直配線トラッ
ク、５は第１層配線、６は第２層配線、７は第１層配線
とＰ型トランジスタ１及びＮ型トランジスタ２を接続す
るビア、８は第１層配線と第２層配線を接続するビアで
ある。

【０００４】ここでＰ型トランジスタ１及びＮ型トラン
ジスタ２のサイズは、Ｐ型及びＮ型トランジスタに接続
されている水平配線トラック３の本数により決められる
ものである。したがって図６及び図７のＰ型及びＮ型ト
ランジスタはサイズ４のトランジスタを示している。な
お、水平配線トラック３および垂直配線トラック４の間
隔、Ｐ型トランジスタ１及びＮ型トランジスタ２の形
状、Ｐ型トランジスタ１及びＮ型トランジスタ２のサイ
ズ、第１層配線５および第２層配線６の幅、ビア７及び
８の形状のデータはレイアウトパターンの仕様データと
いう。

【０００５】ところで、従来から上記のようなレイアウ
トパターン（例えば、図７のレイアウトパターン）を作
成する場合に、作成したいレイアウトパターンと同一の
回路接続をもつレイアウトパターン（例えば、図６のレ
イアウトパターン）が既存の場合に、既存レイアウトパ
ターン中のトランジスタの配置や配線経路の情報を利用
して作成したいレイアウトパターンを自動生成するレイ
アウトパターン生成装置があった。

【０００６】図８は従来の集積回路のレイアウトパター
ン生成装置を概略して示す構成図である。図において、
１０はレイアウトパターンを保存するレイアウトパター
ン保存手段であり、１１は新規のレイアウトパターンの
仕様データを設定する仕様データ設定手段、１２は素子
間隔・形状の変更手段であり、レイアウトパターン保存
手段１０から読み出した既存のレイアウトパターン１０
ａを仕様データ設定手段１１で設定された仕様データに
応じて変更する。１０ｂは素子間隔・形状の変更手段１
２で変更された新規のレイアウトパターンであり、既存
のレイアウトパターン１０ａと同一の回路接続を形成す
る。

【０００７】次に図６を既存のレイアウトパターン、図
７を新規レイアウトパターンとして従来の集積回路のレ
イアウトパターン生成装置の動作を説明する。まず、素
子間隔・形状変更手段１２はレイアウトパターン保存手
段１０から既存のレイアウトパターン１０ａと仕様デー
タ設定手段１１で設定された仕様データとを読み出し、
水平配線トラック３および垂直配線トラック４の間隔を
設定された仕様データに応じて配置する。次に、水平配
線トラック３及び垂直配線トラック４、Ｐ型トランジス
タ１及びＮ型トランジスタ２、第１層配線５及び第２層
配線６、及びビア７、８を移動するとともに、第１層配
線５及び第２層配線６の配線幅、Ｐ型トランジスタ１及
びＮ型トランジスタ２の形状、ビア７，８形状を仕様デ
ータ設定手段１１で与えられたレイアウト仕様に応じて
変更し、新規レイアウトパターン１０ｂとして出力す
る。図７において１ａ，２ａは形状を変更したトランジ
スタ、５ａは幅を変更した第１層配線、６ａは幅を変更
した第２層配線、７ａ，８ａは形状を変更したビアであ
る。

【０００８】ところで、ゲートアレイのマクロセルレイ
アウトでは、マクロセル間配線に用いる配線層は第２層
配線であり、マクロセル内に用いている第２層配線６と
は同一であるため、マクロセル内配線に用いている第２
層配線６がマクロセル間配線の障害となり、マクロセル
間配線を困難にしていた。したがって、マクロセル内配
線に用いている第２層配線６を少なくすることが要求さ
れる。一般に、作成したいレイアウトパターンのトラン
ジスタのサイズが既存のレイアウトパターンのそれより
大きい場合（即ち水平配線トラック３の本数が多い場
合）、増えた水平配線トラック３上を使った配線経路を
用いることにより、マクロセル内における第２層配線６
の本数をより少くできる場合がある。

【０００９】しかし、従来の集積回路のレイアウトパタ
ーン生成装置では、トランジスタのサイズが同一でなく
ては適用できず、既存のレイアウトパターンの水平配線
トラック３を増やし配線経路を変えることはできなかっ
たので、第２層配線６を少なくすることはできなかっ
た。また、既存のレイアウトパターンの第１層配線５及
び第２層配線６の相対的な位置関係（配線経路）も変え
られないため、第２層配線６を少なくすることはできな
かった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の集積回路のレイ
アウトパターン生成装置は以上のように構成されている
ので、既存のレイアウトパターンの水平配線トラック３
を増やしたり、既存のレイアウトパターンの第１層配線
５及び第２層配線６の相対的な位置関係（配線経路）を
変更したりして、第２層配線６を少なくすることはでき
ないなどの問題点があった。

【００１１】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、既存のレイアウトパターンの水
平配線トラックを増やし、配線経路を変えることによ
り、障害となる配線を少なくした新規のレイアウトパタ
ーンを生成することができる集積回路のレイアウトパタ
ーン生成装置を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明に係る集積回路
のレイアウトパターン生成装置は、素子間隔・形状の変
更手段の出力結果に対し、レイアウト仕様データ設定手
段で設定された水平配線トラックの本数に応じてトラン
ジスタの形状を大きくした後、水平配線トラックを挿入
するとともに、配線トラック挿入手段の出力結果に対
し、予め指定された配線を少なくするように配線経路の
変更を行うものである。

【００１３】

【作用】この発明における集積回路のレイアウトパター
ン生成装置は、素子間隔・形状の変更手段の出力結果に
対し、レイアウト仕様データ設定手段で設定された水平
配線トラックの本数に応じてトランジスタの形状を大き
くした後、水平配線トラックを挿入する配線トラック挿
入手段と、配線トラック挿入手段の出力結果に対し、予
め指定された配線を少なくするように配線経路の変更を
行う配線経路変更手段とを設けたことにより、予め指定
された配線を少なくするように配線経路の変更を行うよ
うになる。

【００１４】

【実施例】

実施例１．以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１はこの発明の一実施例による集積回路のレイ
アウトパターン生成装置を示す構成図であり、従来のも
のと同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省
略する。図において、２１はレイアウトパターン生成装
置、２２は配線トラック挿入手段、２３は配線経路変更
手段、２３ａはレイアウトパターン生成装置２１によっ
て自動生成された新規のレイアウトパターンである。２
４は新規のレイアウトパターン２３ａで少なくしたい配
線を示す配線情報である。

【００１５】次に動作について説明する。図２はこの発
明の一実施例による集積回路のレイアウトパターン生成
装置の動作順序を示すフローチャートである。なお、素
子間隔・形状変更手段１２の動作の説明は従来の技術に
おいて説明しているので、ここでは簡略して説明する。
まず、素子間隔・形状変更手段１２によって、図６に示
すレイアウトパターンの水平配線トラック３及び垂直配
線トラック４、Ｐ型トランジスタ１及びＮ型トランジス
タ２、第１層配線５及び第２層配線６、及びビア７，８
を移動するとともに、第１層配線５及び第２層配線６の
配線幅、Ｐ型トランジスタ１及びＮ型トランジスタ２の
形状、ビア７，８形状を仕様データ設定手段１１で与え
られたレイアウト仕様に合うように変更し、出力する
（ステップＳＴ１）。この出力結果のレイアウトパター
ンは図７であり、図において１ａ，２ａは形状を変更し
たトランジスタ、５ａは幅を変更した第１層配線、６ａ
は幅を変更した第２層配線、７ａ，８ａは形状を変更し
たビアである。

【００１６】次に、配線トラック挿入手段２２は素子間
隔・形状変更手段１２の出力結果（図７）に対してＰ型
トランジスタ１ａまたはＮ型トランジスタ２ａのサイズ
が仕様データ設定手段１１で与えられたレイアウト仕様
に合うように、必要本数の水平配線トラック３を挿入
し、出力する（ステップＳＴ２）。ここで、レイアウト
仕様でＰ型トランジスタ１列のサイズを５と指定してい
た場合、図３はその出力結果であり、Ｐ型トランジスタ
１列に１本の配線トラック３ｂが挿入されている。図３
はこの発明の一実施例による集積回路のレイアウトパタ
ーン生成装置で生成されたレイアウトパターンを示す回
路図である。

【００１７】そして、配線経路変更手段２３は配線トラ
ック挿入手段２２の出力結果（図３）に対して配線情報
２４で指定された配線をなるべく少なくするように配線
経路の変更を行い、出力する（ステップＳＴ３）。ここ
で、配線情報２４が第２層配線を指定していた場合、図
４はその出力結果であり、図３中の第２層配線６ｂが減
った配線であり、５ｃ，５ｄ，５ｅが経路変更された第
１層配線である。

【００１８】次に、配線経路変更手段２３の具体的な動
作順序を図５のフローチャート及び図３、４を用いて説
明をする。図４はこの発明の一実施例による集積回路の
レイアウトパターン生成装置で生成されたレイアウトパ
ターンを示す回路図である。まず、図３のレイアウトパ
ターンで未処理の第２層配線６ｂが存在するか否かを判
断する（ステップＳＴ１０）。ここで、ＹＥＳの場合は
未処理の第２層配線６ｂが存在するのでステップＳＴ１
１へ進み、ＮＯの場合は未処理の第２層配線６ｂが存在
しないので、このフローチャートを終了する。次に、ス
テップＳＴ１１では未処理の第２層配線６ｂが複数存在
した場合、未処理の第２層配線６ｂのうち１つを選んで
引き剥し（ステップＳＴ１１）、次に、これまでに引き
剥がされて未だ再配線されていない配線の内の１つを選
択する（ステップＳＴ１２）。なお、この選択された配
線を配線Ｒという。

【００１９】次に配線Ｒは、もともと第２層を使用した
配線であるので、第２層を使用しない経路を探索し（ス
テップＳＴ１３）、配線Ｒの再配線経路が存在するか否
かを判断する（ステップＳＴ１４）。ここで、配線Ｒの
再配線経路が存在するか否かの判断は、再配線を行う経
路中に障害となる他の配線が存在するか否かにある。こ
こで、ＹＥＳの場合は配線Ｒの再配線経路が存在するの
で、配線Ｒが見つかった経路で再配線を行う（ステップ
ＳＴ１５）。また、ＮＯの場合は配線Ｒの再配線経路が
存在しないので、配線Ｒの障害となっている他の配線を
引き剥がして、配線Ｒの再配線を行う（ステップＳＴ１
６）。

【００２０】その後、引き剥がされている配線が無くな
ったか否かを判断し（ステップＳＴ１７）、ＹＥＳの場
合は引き剥がされている配線が存在しないのでステップ
ＳＴ１０へ戻り、処理を繰り返す。また、ＮＯの場合は
引き剥がされている配線が存在するので、ステップＳＴ
１８へ進む。次に、ステップＳＴ１８では処理回数が１
００回に達したか否かを判断し、ＮＯの場合はステップ
ＳＴ１２に戻り、再度引き剥がされている配線の内の１
つを選択し処理を行う。ＹＥＳの場合はステップＳＴ１
０へ戻り、処理を行う。

【００２１】以上の説明で明らかなように、この実施例
によれば、既存のレイアウトパターンの水平配線トラッ
ク３を増やし配線経路を変えることができるので、マク
ロセル内配線に用いている第２層配線６による障害がな
くなり、マクロセル間配線を容易にすることができる。

【００２２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、レイ
アウト仕様データ設定手段で設定された水平配線トラッ
クの本数に応じてトランジスタの形状を大きくした後、
水平配線トラックを挿入し、予め指定された配線を少な
くするように配線経路の変更を行うように構成したの
で、障害となる配線を少なくした新規のレイアウトパタ
ーンを生成することができるなどの効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の一実施例による集積回路のレイア
ウトパターン生成装置を示す構成図である。

【図２】 この発明の一実施例による集積回路のレイア
ウトパターン生成装置の動作順序を示すフローチャート
である。

【図３】 この発明の一実施例による集積回路のレイア
ウトパターン生成装置で生成されたレイアウトパターン
を示す回路図である。

【図４】 この発明の一実施例による集積回路のレイア
ウトパターン生成装置で生成されたレイアウトパターン
を示す回路図である。

【図５】 この発明の一実施例による配線経路変更手段
の具体的な動作順序を示すフローチャートである。

【図６】 従来の集積回路のレイアウトパターン生成装
置で生成されたレイアウトパターンを示す回路図であ
る。

【図７】 従来の集積回路のレイアウトパターン生成装
置で生成されたレイアウトパターンを示す回路図であ
る。

【図８】 従来の集積回路のレイアウトパターン生成装
置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ Ｐ型トランジスタ、２ Ｎ型トランジスタ、３ 水
平配線トラック、４垂直配線トラック、５ 第１層配
線、６ 第２層配線、７，８ ビア、１０ レイアウト
パターン保存手段、１１ 仕様データ設定手段、１２
素子間隔・形状の変更手段、２２ 配線トラック挿入手
段、２３ 配線経路変更手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に設けられた複数本数の水平配線
   トラックおよび垂直配線トラック上にトランジスタを横
   一列に配置し、複数種類の配線を接続するレイアウトパ
   ターンを保存するレイアウトパターン保存手段と、上記
   レイアウトパターンを変更するためのレイアウト仕様デ
   ータを設定するレイアウト仕様データ設定手段と、上記
   レイアウト仕様データ設定手段で設定されたレイアウト
   仕様データに応じて、上記水平配線トラック及び垂直配
   線トラック、上記トランジスタ、並びに上記複数種類の
   配線を移動させた後、上記複数種類の配線の幅、及び上
   記トランジスタの形状を変更する素子間隔・形状の変更
   手段とを有する集積回路のレイアウトパターン生成装置
   において、上記素子間隔・形状の変更手段の出力結果に
   対し、上記レイアウト仕様データ設定手段で設定された
   上記水平配線トラックの本数に応じて上記トランジスタ
   の形状を大きくした後、上記水平配線トラックを挿入す
   る配線トラック挿入手段と、上記配線トラック挿入手段
   の出力結果に対し、予め指定された上記配線を少なくす
   るように配線経路の変更を行う配線経路変更手段とを備
   えたことを特徴とする集積回路のレイアウトパターン生
   成装置。