JPH0823030A - 集積回路装置の配線の設計方法 - Google Patents

集積回路装置の配線の設計方法

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JPH0823030A
JPH0823030A JP6153674A JP15367494A JPH0823030A JP H0823030 A JPH0823030 A JP H0823030A JP 6153674 A JP6153674 A JP 6153674A JP 15367494 A JP15367494 A JP 15367494A JP H0823030 A JPH0823030 A JP H0823030A
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JP
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wiring
layer
integrated circuit
channel
circuit device
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Application number
JP6153674A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Shirota
博史 城田
Kazuhiro Takahashi
一浩 高橋
Masayuki Terai
正幸 寺井
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体集積回路装置の高速配線方法を提供す
る。 【構成】 集積回路上で未処理の等高セル列を選択し
(ステップS1)、選択した等高セル列内で第1層配線
のみを用いて配線できる結線要求を配線する(ステップ
S2)。そして選択した等高セル列内の端子の内、第2
層のパターンを含まない端子に対して、第2層において
矩形パターンを割り当て、この第2層の矩形パターンと
当該端子とを配線する(ステップS3)。 【効果】 全ての端子に対して第2層のパターンが与え
られるので、これに対して詳細配線が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、等高セルを含む集積
回路装置、プリント基板等における配線の設計方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】大規模集積回路装置の設計において、そ
の内部の配線を如何に設計するかは重要な問題である。
即ち、単に端子間を接続するのみならず、その配線容
量、配線抵抗を考慮し、かつ所定の領域内に配線を収容
しなければならない。これは集積回路の規模が増大する
程複雑となり、かかる問題に対処するために、種々の手
法が考案されている。
【0003】例えば、迷路法、線分探索法、チャネル配
線法などが考案されている。これらの手法は、例えば文
献「配線処理手法」(情報処理Vol.25 No.1
0(昭和59年10月)“論理装置CADの最近の動
向”特集3.3、第1090頁〜第1099頁、情報処
理学会)において紹介されている。
【0004】図35は迷路法を用いた従来の配線方法を
示すフローチャートである。ステップS101は概略配
線を行うステップである。このステップS101におい
ては、集積回路装置を設計すべき領域を粗い概略配線格
子で区切る。そして個々の配線に関して詳細な配線経路
や交差を無視し、どの概略配線格子上を通すかだけを決
定する。つまり、各概略配線格子に結線要求を割り当て
る。
【0005】次にステップS102は迷路法を実行する
ステップである。ステップS102においては各概略配
線格子に割り当てられた結線要求に従い、迷路法により
この概略配線格子内の詳細な配線経路を決定する。
【0006】しかし、短いターンアラウンドタイムを要
求される集積回路装置等の設計においては、設計時間の
短縮の為、設計、とりわけ配線の設計方法の高速化の必
要が年々高まってきている。迷路法、線分探索法など
は、一般に非常に遅く、大規模集積回路装置の配線の設
計には不向きである。
【0007】一方、チャネル配線法は、集積回路装置の
うちセルが配置されていない領域をチャネルと呼ばれる
長方形の配線領域に分割する。そして第1段階としての
概略配線法と、第2段階としての詳細配線法とが用いら
れる。
【0008】概略配線法においては、個々の詳細な配線
経路や交差を無視して配線をどのチャネルに通すかだけ
を決定する。そして、結線されるべき端子の集合である
結線要求を各チャネルに割り当てる。詳細配線法は、個
々のチャネル毎に詳細な配線経路を決定する。
【0009】ところで、チャネル上のみならず、互いに
高さが等しい複数のセル(ここでは「等高セル」と記
す。逆に高さの不均一なセルを「非等高セル」と記
す。)からなり、列状に配置されたセル列(ここでは
「等高セル列」と記す)上にも配線を行うことができ
る。従って、チャネル配線法において、特に配線層が3
層以上の場合において等高セル列上においても調整的に
配線が設計される、チャネルベース配線法が考案されて
いる。ここでは簡単のために、配線を設計する事を単に
「配線する」あるいは「配線を行う」という。
【0010】チャネルベース配線法においては、まず概
略配線を行った後、チャネルに割り当てられた結線要求
の一部を等高セル列上で配線(等高セル上で配線される
配線を「セル列上配線」という)する。セル列上配線に
関しては、例えば“A New approach t
o Over−the−Cell ChannelRo
uting with Three Layers”
(IEEE TRANSACTIONS ON COM
PUTER−AIDED DESIGN OFINTE
GRATED CIRCUTS AND SYTSTE
MS.VOL.13,NO.2,1994年2月)に紹
介されている。
【0011】次に、チャネル上に割り当てられた結線要
求のうち、セル列上配線で配線しきれなかったものがチ
ャネル上で配線される(チャネル上で配線される配線を
「チャネル配線」という)。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このようなチャネルベ
ース配線方法は、迷路法、線分探索法と比べて一般に高
速な手法である。しかし、セル列上配線は、等高セル列
と等高セル列との間を結ぶ配線を必要とし、またチャネ
ルが存在することを前提としてチャネルに配線すべきも
のをセル列上において配線するものである。更に等高セ
ル列上では、所定の層のパターンしか端子として扱えな
いという制約があった。このため、チャネルベース配線
方法が適用できる集積回路装置の種類が限定される、と
いう問題点があった。
【0013】本発明は、上記の問題点を解消するために
なされたものであり、等高セル列と等高セル列との間に
チャネルが存在しない場合であっても、また所定の層の
パターンでなくても端子を取り出すことができ、高速な
配線を行うことができる技術を提供することを目的とし
ている。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明のうち請求項1
にかかるものは、各々が端子を含み、複数の等高セル及
び非等高セルを有する集積回路装置において、接続され
るべき前記端子の集合である結線要求に対応して複数層
の配線を施す配線の設計方法である。そして前記等高セ
ルは配列されて等高セル列を構成し、前記端子は少なく
とも一つのパターンから構成される。そして(a)前記
等高セル列において、前記端子のうち所定の層の前記パ
ターンを含まない特定端子に対して前記所定の層のパタ
ーンたる取り出し口を設定し、前記取り出し口と前記特
定端子とを配線するステップと、(b)(b−1)前記
集積回路装置を前記等高セル列と、前記非等高セルと、
チャネルとに分割し、(b−2)隣接する前記等高セル
列の境界において仮想チャネルを更に仮想的に設け、前
記等高セル列、前記非等高セル、及び前記チャネル、並
びに前記仮想チャネルからなる配線領域を設定するステ
ップと、(c)前記結線要求に含まれる前記端子間を配
線する際に、前記ステップ(b)で設けられた前記配線
領域のうちのいずれを通って配線を行うかを決定し、前
記配線領域の各々毎に前記結線要求を割り当てて配線す
るステップと、(d)前記非等高セルに割り当てられた
前記結線要求を前記非等高セル上で配線するステップ
と、(e)前記チャネル及び前記仮想チャネルに割り当
てられた前記結線要求の内、前記ステップ(d)におい
て配線されなかったものの少なくとも一部を、前記チャ
ネル及び前記仮想チャネルに隣接する前記等高セル列上
で前記所定の層に関して配線するステップと、(f)前
記チャネル及び前記仮想チャネルに割り当てられた前記
結線要求の内、前記ステップ(d),(e)において配
線されなかったものの少なくとも一部を、前記チャネル
及び前記仮想チャネルにおいて配線するステップと、
(g)前記ステップ(d)〜(f)のいずれでも配線さ
れなかった前記結線要求を前記配線領域の全体を対象と
して配線するステップとを備える。
【0015】この発明のうち請求項2にかかるものは、
請求項1記載の集積回路装置の配線の設計方法であっ
て、前記集積回路装置は基板において形成され、前記複
数層は前記基板に近い方から順次第1層、第2層、…と
規定され、前記所定の層は前記第2層に該当する。そし
て前記ステップ(a)に先立ち、(h)前記等高セルの
各々において、前記第1層のみにおいて配線可能な前記
結線要求を配線するステップを更に備える。
【0016】この発明のうち請求項3にかかるものは、
請求項1記載の集積回路装置の配線の設計方法であっ
て、前記等高セル列には互いに直交する複数の縦方向配
線格子線及び横方向配線格子線が設定される。そして前
記ステップ(a)は(a−1)前記特定端子を構成する
パターンと交差し且つ前記所定の層のパターンを通らな
い前記縦方向配線格子線と、前記等高セル列の中心に最
も近い前記横方向配線格子線との交点に仮の取り出し口
を設定するステップと、(a−2)前記等高セル列にお
いて、その各々の内部のみで配線可能な前記特定端子を
接続する配線をするステップと、(a−3)前記ステッ
プ(a−2)で配線されなかった前記特定端子に対して
設定された前記仮の取り出し口に前記取り出し口を設定
するステップとを有する。
【0017】この発明のうち請求項4にかかるものは、
請求項3記載の集積回路装置の配線の設計方法であっ
て、前記集積回路装置は基板において形成され、前記複
数層は前記基板に近い方から順次第1層、第2層、…と
規定され、前記所定の層は前記第2層に該当する。そし
て前記ステップ(a−2)において前記特定端子の間を
(a−2−1)前記第1層において前記縦方向配線格子
線及び前記横方向配線格子線に沿って配線するステップ
と、(a−2−2)前記特定端子以外の前記端子の取り
出し口が設定されている前記縦方向配線格子線以外の前
記縦方向配線格子線に沿って、前記第2層において配線
するステップとを含む。
【0018】
【作用】この発明のうち請求項1にかかる集積回路の配
線の設計方法においては、等高セル列が隣接してチャネ
ルが存在しない場合においても仮想的にチャネルを設定
し、その後この仮想チャネルに割り当てられた結線要求
に対する配線を、仮想チャネルに隣接する当該等高セル
列上で設計することができる。
【0019】更に、所定の層のパターンを有しない端子
に対しては、所定の層において取り出し口を設定するの
で、全ての端子に対してチャネルベース配線法を適用す
ることができる。
【0020】この発明のうち請求項2にかかる集積回路
の配線の設計方法においては、各等高セル列内で第1層
配線のみを用いて配線できる結線要求を配線するので、
不要な第2層のパターンを設定する必要がない。
【0021】この発明のうち請求項3にかかる集積回路
の配線の設計方法においては、等高セル列の中心に最も
近い前記横方向配線格子線との交点に仮の取り出し口を
設定するので、ステップ(e)における配線の際に障害
物としての影響を小さくすることができる。
【0022】この発明のうち請求項4にかかる集積回路
の配線の設計方法においては、取り出し口の存在する縦
方向配線格子線上には他の第2層パターンが存在しない
ため、ステップ(e)における配線の際に障害物として
の影響を小さくすることができる。
【0023】
【実施例】
第1実施例:図1乃至図3は、本発明の第1実施例にか
かる集積回路装置の配線方法を示すフローチャートであ
る。また図4乃至図7は半導体集積回路の概略を示す平
面図であり、第1実施例にかかる集積回路装置の配線方
法を示している。
【0024】図1及び図2は両者相まって連続したフロ
ーチャートを示しており、接続子J1において連続す
る。一方、図4乃至図7は四者相まって集積回路装置1
00の平面図を示しており、図4は仮想線Q1 1 にお
いて図5と連続し、図5は仮想線Q2 2 において図6
と連続し、図7は仮想線Q3 3 において図6と、かつ
仮想線Q4 4 において図4と、それぞれ連続してい
る。
【0025】集積回路100は、等高セル列12a〜1
2c、メガセル13、入出力バッファセル14a〜14
x、配線領域15を備えている。
【0026】等高セル列12aは等高セル11a〜11
dを、等高セル列12bは等高セル11e〜11gを、
等高セル列12cは等高セル11h〜11jを、それぞ
れ有している。これらの等高セル11a〜11jは、論
理設計、レイアウト設計の最小単位のセルであり、或る
論理機能を持っている。これらは対応する等高セル列に
おいて横一列に並べられている。
【0027】等高セル11cは他のセルと接続されるべ
き端子18を有している。端子18は第1層配線のパタ
ーンにより定義される。
【0028】等高セル11eは他のセルと接続されるべ
き端子19を有している。端子19は第1層配線のパタ
ーン19b及びこのパターン19bが接続されている半
導体パターン19a,19cによって定義される。
【0029】等高セル11fは他のセルと接続されるべ
き端子20を有している。端子20は第1層配線のパタ
ーンによって定義される。
【0030】等高セル11hは他のセルと接続されるべ
き端子21を有している。端子21は第1層配線のパタ
ーン21b及びこのパターン21bが接続されている半
導体パターン21a,21cによって定義される。
【0031】等高セル11iは他のセルと接続されるべ
き端子22,23を有している。端子22は第1層配線
のパターン22aによって定義される。端子23は第1
層配線のパターン23b及びこのパターン23bが接続
されている半導体パターン23a,23cによって定義
される。
【0032】等高セル11jは他のセルと接続されるべ
き端子24,25を有している。端子24は第1層配線
のパターン24aによって定義される。端子25は第2
層配線のパターン25b及びこのパターン25bが接続
されている第1層配線のパターン25a,25bによっ
て定義される。
【0033】メガセル13は例えばROM、RAM等で
あって、その高さは不均一である。そして他のセルと接
続されるべき端子17を有している。端子17は第1層
配線の矩形パターンにより定義される。
【0034】入出力バッファセル14a〜14xは等高
セル以外のセルで構成されており、集積回路100の周
辺に配置される。入出力バッファセル14bは他のセル
と接続されるべき端子16を有している。端子16は第
2層配線の矩形パターンにより定義されている。
【0035】配線領域15は入出力バッファセル14a
〜14xで囲まれた領域の内、等高セル列12a〜12
c及びメガセル13以外において定義されている。
【0036】第1実施例は、以上の様に構成された集積
回路装置100において、各端子16〜25の間を配線
する配線方法に関するものである。
【0037】どの端子間を配線すべきかは結線要求と呼
ばれ、結線要求は互いに接続されるべき端子の集合とし
て定義される。第1実施例では以下の結線要求W1 〜W
3 が存在すると仮定する。
【0038】
【数1】
【0039】まずステップS1において、集積回路装置
上に何等処理されていない等高セル列を一つ選択する。
例えば図4乃至図7においてセル列12aが選択され
る。
【0040】次いでステップS2においては、選択した
等高セル列内(ここではセル列12a)で、第1層配線
のみを用いて配線できる結線要求を配線する。図3はス
テップS2の詳細を示すフローチャートである。まず、
選択した等高セル列内に、第1層配線のみで配線可能な
結線要求が存在するか否かを判断する(ステップS2
a)。等高セル列12aにおいては、そのような結線要
求は存在しない。従って、ステップS2b,S2cに進
むことなくステップS3へと進む。ステップS2b,S
2cは後で説明される。
【0041】ステップS3においては選択された等高セ
ル列において、第2層配線のパターンを含まない端子に
対して、第2層配線に設けられる矩形パターンを割り当
てる。そしてこの第2層配線の矩形パターンと当該端子
とを接続する。例えば今選択されている等高セル列12
aにおいては端子18が存在し、これは第1層配線のパ
ターンにより定義されている。即ち第2層配線のパター
ンを含まない端子である。よって、ステップS3では、
第2層配線において設けられる矩形パターンが端子18
に割り当てられる。この矩形パターンは、後にパターン
30eとして図12に示される。
【0042】次にステップS4において集積回路上に未
処理の等高セル列が存在するか判断される。今は等高セ
ル列12b,12cが未処理のまま残っているので、再
度ステップS1に戻る。
【0043】再度実行されるステップS1では、等高セ
ル列12bが選択されるとする。等高セル列12bにお
いては2つの端子19,20が存在するが、これらは互
いに接続されるような結線要求が存在しないため、ステ
ップS2aにおける判断はNであり、ステップS3に進
む。
【0044】端子19は第1層配線のパターン19bは
含むが、第2層配線のパターンは含まない。端子20に
ついても第2層配線のパターンは含まれていない。そこ
でステップS3において、それぞれの端子に対して第2
層配線の矩形パターンが割り当てられる。これらの矩形
パターンは、後にパターン30c,30dとして図13
に示される。
【0045】再びステップS4において判断がなされ、
等高セル列12cが未処理であるのでステップS1に戻
る。
【0046】三度目に実行されるステップS1では等高
セル列12cが選択される。ステップS2に進み、ステ
ップS2aに関する判断が行われる。等高セル11i,
11jにそれぞれ存在する端子23,24の集合として
定義される結線要求W3 が存在するので、端子23,2
4を第1層配線のみで配線できれば、ステップS2aに
おける判断結果は“Y”となる。
【0047】図8は、図6において示された等高セル列
12cの詳細を示す平面図である。第1層配線のパター
ン27a〜27fが既に設定されており、もはやこれに
重なる第1層配線は禁止されている。縦方向配線格子線
28a〜28lは第2層配線可能な位置を設定する仮想
的な線であり、これから配線されるであろう第2層の配
線は、これに沿って配置されることになる。なお等高セ
ル11h,11iは縦方向配線格子線28eによって、
等高セル11i,11jは縦方向配線格子線28iによ
って、それぞれ区分されている。
【0048】図8に示された構造から解るように、パタ
ーン27b,27eの間を通れば、端子23,24を結
ぶ経路にはパターン27a〜27fが存在しない。即ち
かかる経路において第1層配線を行うことは禁止されな
い。そこでステップS2aにおける判断結果は“Y”と
なり、ステップS2bに進む。ステップS2bにおいて
は迷路法によって当該結線要求W3 に対応した配線が行
われる。かかる配線を行うことにより不要な第2層配線
のパターンを設定する必要がない。
【0049】図9は結線要求W3 に対応した第1層配線
29aが配線された様子を示す平面図であり、ステップ
S2bが実行された直後の集積回路装置100に対応し
ている。
【0050】次にステップS2cに進み、ステップS2
bで配線された結線要求が削除される。今説明している
例では結線要求W3 が削除され、結線要求W1 ,W2
残る。
【0051】更にステップS3に進み、現在選択されて
いる等高セル列12cにおける端子のうち、第2層配線
のパターンを含まないものに対して第2層矩形パターン
が割り当てられる。端子21,22は第2層配線のパタ
ーンを含まず、端子25は第2層配線のパターン25b
を含む。従って、端子25に関してはステップS3は実
行されず、端子21,22に関しては第2層矩形パター
ンが割り当てられることになる。
【0052】図10はステップS3が実行された直後の
集積回路装置100に対応している平面図である。端子
21,22に関しては第2層矩形パターン30a,30
bがそれぞれ割り当てられている。そして端子21を構
成する半導体パターン21aは、ビアホール31a,3
1bを介し、パターン29bによって、第2層矩形パタ
ーン30aと接続される。また、端子22を構成するパ
ターン22aは、ビアホール31cを介し、パターン2
9cによって第2層矩形パターン30bと接続される。
【0053】ここで、これらの第2層矩形パターン及
び、これと端子とを結ぶ配線をどの様に設計するか、に
は迷路法を用いることができる。
【0054】まず第2層矩形パターンの設定であるが、
まず、これを配置すべき第2層縦方向配線格子線を求め
る。その条件としては、割り当てるべき端子を構成する
半導体パターンや第1層配線パターン上、もしくはその
近傍と交差し、かつ、セル列内でその上に第2層配線パ
ターンが存在しないことが要求される。端子21に関し
ていえば第2層縦方向配線格子線28cがこれを満足し
ている。端子22に関していえば第2層縦方向配線格子
線28fがこれを満足している。
【0055】このようにして特定された第2層縦方向配
線格子線上において、仮想配線長が最も短くなる位置に
第2層矩形パターンが設定される。この仮想配線長の計
算方法は種々存在する。例えば、当該端子を要素とする
結線要求を構成する全ての端子(つまり今の例でいえば
端子21,22を要素とする結線要求W2 の含む全要素
である端子17,19,21,22,25)を含み、か
つ最小である矩形を考える。そして仮想配線長は、この
矩形の周囲長の半分として見積もることができる。図4
においては、第2層矩形パターン30a,30bがそれ
ぞれ第2層縦方向配線格子線28c,28f上に設定さ
れている。
【0056】このように、ステップS2において配線可
能な端子を除き、更に第2層配線パターンを有する端子
を除き、第2層矩形パターンを割り当てる。このような
工程を設けているのは、後に行う工程において(従来の
技術で説明されたチャネルベース配線方法と同様に)等
高セル列上では所定の層の矩形パターンしか端子として
扱えないためである。そこで、この所定の層として第2
層を設定し、他の層に存在する端子を第2層に引き出し
ているのである。
【0057】なお、後に行う工程において別途行われる
結線要求の実現(配線)において、障害物として大きな
影響を与えない配線経路を得るためには、第2層におけ
る配線の方向が、等高セル列の延びる方向とは垂直な方
向に限定することが望ましい。そのために第2層縦方向
配線格子線が規定されているのである。
【0058】図11乃至図14は四者相まって、ステッ
プS3が実行された直後の集積回路装置100の構成を
示す平面図である。図11は仮想線Q5 5 において図
12と連続し、図12は仮想線Q6 6 において図13
と連続し、図14は仮想線Q7 7 において図13と、
かつ仮想線Q8 8 において図11と、それぞれ連続し
ている。
【0059】簡単のため、これらの図においては、等高
セル列に関しては、各端子に割り当てられた第2層矩形
パターンもしくは各端子の有する第2層配線パターンの
みを示している。図12において示された第2層矩形パ
ターン30eに関しても図示されないが、端子18とは
ステップS3において第1層配線で接続されている。
【0060】従って、以降の配線においては、端子1
6,17及び第2層矩形パターン30a〜30eの接続
を考慮すれば良い。これらは取り出し口として扱われ
る。
【0061】この様にしてステップS3が実行された
後、ステップS4に進む。もはや未処理の等高セル列が
存在しないので、更にステップS5に進む。
【0062】ステップS5においては配線領域の分割が
行われる。図15乃至図18は四者相まって、ステップ
S5が実行された直後の集積回路装置100の構成を示
す平面図である。図15は仮想線Q9 9 において図1
6と連続し、図16は仮想線Q1010において図17と
連続し、図18は仮想線Q1111において図17と、か
つ仮想線Q1212において図15と、それぞれ連続して
いる。
【0063】ステップS5では集積回路装置全体を非等
高セルのセル列(ここでは「非等高セル列」と記す)
と、等高セル列と非等高セル列の間に存在する配線領域
をチャネルと呼ばれる長方形領域に分割する。更に、従
来の技術では提案されなかった仮想チャネルをも設定す
る。
【0064】この仮想チャネルは、隣接する2つの等高
セル列の間に配線領域が存在しない場合に当該2つの等
高セル列の間に高さ0のチャネルを仮想的に設けられる
ものである。勿論実際には幅が存在しない(零である)
が、ステップS5においてはその幅が存在するとして仮
想的に取扱い、後の工程において仮想チャネルは除去さ
れる。
【0065】図15乃至図17に基づいてステップS5
を説明すると、メガセル13、等高セル列12a,12
b,12c、入出力バッファセル14a〜14xはその
ままで分割されないが、配線領域15はチャネル32a
〜32hに分割される。チャネルへの分割は、まず第2
層縦方向配線格子線の方向に連続した長方形が得られる
様に分割される。従って、まずチャネル32a,32
c,32eが得られる。そして次には、メガセル13に
よって隔離されたチャネル32b,32gと、等高セル
列12aによって隔離されたチャネル32d,32f
と、隣接する等高セル列12b,12cによって隔離さ
れたチャネル32hが求められる。
【0066】そして、仮想チャネル33が隣接する等高
セル列12b,12cの間において設定される。既述の
ように仮想チャネル33の高さは0に設定される。
【0067】そしてステップS6に進み、結線要求が存
在する端子間の配線を非等高セル列、チャネル、仮想チ
ャネルのいずれの領域上を通すかを決定する。換言すれ
ば、これらの領域へ結線要求を割り当てて、概略配線を
求めるのである。ここで仮想チャネルに対しても結線要
求を割り当てることができるので、セル列とセル列の間
にチャネルが存在しない集積回路装置に対しても、概略
配線を行うことができる。
【0068】図19乃至図22は四者相まって、ステッ
プS6が実行された直後の集積回路装置100の構成を
示す平面図である。図19は仮想線Q1313において図
20と連続し、図20は仮想線Q1414において図21
と連続し、図22は仮想線Q1515において図21と、
かつ仮想線Q1616において図19と、それぞれ連続し
ている。
【0069】図19乃至図21に基づいてステップS6
を説明すると、結線要求W1 は、配線領域の分割によっ
てバッファセル14b上の結線要求34aと、チャネル
32b上の結線要求34bと、チャネル32c上の結線
要求34cと、チャネル32d上の結線要求34d,3
4eと、チャネル32f上の結線要求34fとに分割さ
れ、各領域にそれぞれ割り当てられる。同様にして結線
要求W2 は、メガセル13上の結線要求34gと、チャ
ネル32c上の結線要求34hと、チャネル32f上の
結線要求34iと、仮想チャネル33上の結線要求34
j,34k,34lとに分割され、各領域にそれぞれ割
り当てられる。
【0070】そしてステップS7に進み、まず非等高セ
ル列上に割り当てられた結線要求を、当該非等高セル列
上で迷路法を用いて配線する。迷路法を用いることによ
り非等高セルの端子の位置、層に関しては、チャネル配
線法のような制限が課せられない。しかも、配線領域を
当該非等高セル列上に限定することにより、迷路法を用
いても高速に配線する事ができる。配線された結線要求
は削除される。
【0071】図23は、図19乃至図22に示された構
成においてステップS7を実行した場合に得られる構成
を示す平面図であり、図19と置換されるべきものであ
る。入出力バッファセル14b上に割り当てられた結線
要求34aに対応して第2層配線35aが配線され、メ
ガセル13上領域に割り当てられた結線要求34gに対
応して第1層配線29fが配線される。
【0072】ステップS7実行後に残っている結線要求
は、分割された結線要求34b〜34f,34h〜34
lである。
【0073】ステップS8においては、取り出し口のう
ち第2層に存在するものを用い、セル列上配線を行うこ
とによって、各チャネル及び仮想チャネル内に割り当て
られた結線要求に対応して、当該チャネル及び仮想チャ
ネルと隣接するセル列上で配線する。勿論、各チャネル
及び仮想チャネル内に割り当てられた結線要求の全ての
ものに対してセル列上配線が可能となるわけではない
が、ステップS8においてセル列上配線によって対応し
きれなかったものに関しては、次に説明されるステップ
S9による配線が対応する。ステップS8においても、
配線された結線要求は削除される。
【0074】図24乃至図27は四者相まって、ステッ
プS8が実行された直後の集積回路装置100の構成を
示す平面図である。図24は仮想線Q1717において図
25と連続し、図25は仮想線Q1818において図26
と連続し、図27は仮想線Q1919において図26と、
かつ仮想線Q2020において図24と、それぞれ連続し
ている。図24乃至図27はそれぞれ図20乃至図23
によって示される構成に対してステップS8が実行され
た様子を示すことになる。
【0075】仮想チャネル33に割り当てられた(分割
された)結線要求34j,34k,34lに対応して、
仮想チャネル33と隣合うセル列12c上で配線が行わ
れる。即ち、第2艘配線35j,35k,35l,35
m,35n、第3層配線36f、ビアホール31m,3
1n,31o,31p,31qが用いられて配線され
る。
【0076】同様にして、チャネル32fに割り当てら
れた(分割された)結線要求34i,34fに対応し
て、チャネル32fと隣合うセル列12b上で配線が行
われる。即ち、第2層配線35g,35h、第3層配線
36c、ビアホール31i,31jが用いられて配線さ
れる。
【0077】また、チャネル32dに割り当てられた結
線要求34d,34eに対応して、チャネル32dと隣
合うセル列12a上で、第2層配線35d,35e、第
3層配線36b、ビアホール31g,31hが用いられ
て配線される。
【0078】ステップS8実行後に残っている結線要求
は分割された結線要求34b,34c,34hである。
ここで注意すべきことは、仮想チャネル33に割り当て
られた結線要求は全て配線されることである。これによ
って、仮想チャネルはもはや設定しておく必要がなくな
るため、削除される。
【0079】次にステップS9に進み、チャネルに割り
当てられた結線要求の内、ステップS8で対応できなか
ったものをチャネルにおいて配線する。この配線は当該
チャネル内で、第1層、第2層、第3層の3層を用い
て、チャネル配線法により配線する。
【0080】図28乃至図31は四者相まって、ステッ
プS9が実行された直後の集積回路装置100の構成を
示す平面図である。図28は仮想線Q2121において図
29と連続し、図29は仮想線Q2222において図30
と連続し、図31は仮想線Q2323において図30と、
かつ仮想線Q2424において図28と、それぞれ連続し
ている。
【0081】チャネル32bにおいて割り当てられた結
線要求34bに対しては、第1層配線29g、第2層配
線35b、ビアホール31b、及び第1層配線29dが
用いられて配線される。
【0082】チャネル32cにおいて割り当てられた結
線要求34cに対しては、第1層配線29e、第2層配
線35c、第3層配線36a及びビアホール31e,3
1fが用いられて配線される。
【0083】チャネル32cにおいて割り当てられた結
線要求34hに対しては、第2層配線35i、第3層配
線36d、及びビアホール31k,31lが用いられて
配線される。更に、チャネル32cにおいて割り当てら
れた結線要求34fに対しては、第2層配線35fが用
いられて配線される。
【0084】次にステップS10に進み、結線要求の
内、ステップS7〜ステップS9のいずれのステップで
も配線経路を決定できなかった結線要求に対応する配線
を行う。
【0085】ここでは集積回路装置全体を配線領域とす
る迷路法を用いて配線が行われ、ステップS10はクリ
ーンアップ配線ステップである。集積回路装置100に
関しては、ステップS7〜ステップS9で全ての結線要
求に対応した配線を既に完了しているので、ここで示さ
れた例では実行はされない。
【0086】以上のように、この発明の第1実施例によ
ればチャネルベース配線法を基礎としているが、等高セ
ル列が隣接してチャネルが存在しない場合においても仮
想的にチャネルを設定し、その後この仮想チャネルに割
り当てられた結線要求に対する配線を、仮想チャネルに
隣接する当該等高セル列上で設計することができる。
【0087】更に、第2層配線のパターンを有しない端
子に対しては、第2層の矩形パターンを接続するので、
全ての端子に対してチャネルベース配線法を適用するこ
とができる。
【0088】なお、ステップS2,S3,S7におい
て、迷路法が用いられているが、領域を狭く限定して適
用されているので、集積回路装置全体に対して適用する
場合のように、速度が非常に遅くなるということはな
い。
【0089】また迷路法の代わりに線分探索法、線分展
開法を用いることもできる。
【0090】更に、第1層、第2層、第3層の3層の配
線層を用いた配線について説明したが、2層以上であれ
ば、任意の層の配線層を用いた集積回路装置にも適用で
きることは明白である。
【0091】また、全配線領域を非等高セル列、等高セ
ル列、チャネルに分割して、各領域毎に異なる詳細配線
手法を用いたが、さらにスイッチボックス、L型チャネ
ル領域にも分割し、各領域でそれぞれスイッチボックス
配線方法、L型チャネル配線方法を用いて配線すること
もできる。
【0092】勿論、この発明をプリント基板の配線を設
計する際に適用することも可能であることは明かであ
る。
【0093】第2実施例:図32はこの発明の第2実施
例にかかる集積回路装置の配線方法の一部を示すフロー
チャートである。また図33,図34はいずれも等高セ
ル列12cの詳細を示す平面図である。
【0094】第2実施例は、図1に示されたステップS
2,S3が図32に示されたステップS21〜S23と
置換された点のみで第1実施例と異なる。
【0095】ステップS1で等高セル列が選択される
と、その端子のうち、第2層のパターンを含まない端子
に対して、仮取り出し口が設定される(ステップS2
1)。
【0096】この仮取り出し口は、以下の規則に従って
設定される。
【0097】第2層縦方向配線格子線の内、仮取り出
し口を設定しようとする端子を構成するパターンと交差
し、且つ、その上に第2層パターンが存在しないものを
特定する。そして当該第2層縦方向配線格子線と、セル
の中心に最も近い横方向配線格子線との交点に仮取り出
し口が設定される。
【0098】特定された第2層縦方向配線格子線上に
複数の端子のパターンが存在する場合には、当該第2層
縦方向配線格子線上において、セルの中心に最も近い横
方向配線格子線に最も近いパターンを有する端子に優先
して仮取り出し口を設定する。
【0099】当該第2層縦方向配線格子線上に仮の取
り出し口を設定できない場合は、端子を構成するパター
ンの最も近傍に存在し、その上に第2層パターンが存在
しない第2層配線格子線と、セルの中心に最も近い横方
向配線格子線との交点に仮の取り出し口を設定する。
【0100】図8に示された等高セル12cが選択され
た場合を例にとって説明する。等高セル12cにおいて
第2層縦方向配線格子線と垂直な横方向配線格子線41
a〜41oが設定される(図33)。そして、接続され
るべき端子21,22,25のうち、第2層配線パター
ンを含まない端子21,22について、仮取り出し口が
設定される。
【0101】端子21を構成するパターン21a,21
b,21cと交差し、且つ、その上に第2層配線パター
ンが存在しない第2層縦方向配線格子線として、第2層
縦方向配線格子線28cが特定される。同様にして、端
子22,23,24に対応してそれぞれ第2層縦方向配
線格子線28f,28g,28jが特定される。
【0102】そしてこれらの第2層縦方向配線格子線2
8c,28f,28g,28jと、等高セル列12cの
中心に最も近い横方向配線格子線41hとの交点に、そ
れぞれ仮の取り出し口44,45,46,47が設定さ
れる。ここまでがステップS21に対応する(図3
3)。
【0103】次にステップS22において、等高セル列
上で、第1層配線と第2層配線とを用いて配線できる結
線要求を配線する。ここで第1層配線は水平/垂直方向
で、第2層配線は垂直方向にのみ限定して配線される。
そして第2層配線は最短化され、ステップS22におい
て配線されるべき端子と異なる端子の取り出し口が既に
設定されている第2層縦方向配線格子線上では、第2層
での配線が行われない。
【0104】等高セル列12cを例に採ると、ステップ
S22によって第1層配線及び第2層配線のみで配線で
きる結線要求W3 を配線する。等高セル列12cにおい
ては図9で示されたのと同様にして、第1層配線29a
のみで端子23,24を相互に結線することができる。
【0105】次にステップS23に進み、ステップS2
2で配線されず、かつ、ステップS21で仮の取り出し
口が設定されている端子に対して、仮の取り出し口の位
置に取り出し口を設定し、この取り出し口と端子間を配
線する。
【0106】等高セル列12cを例に採ると、ステップ
S23によって仮取りだし口44,45が設定されつつ
もステップS22で配線されなかった端子21,22に
それぞれ第2層矩形パターン42a,42bが割り当て
られる。端子21,22と第2層矩形パターン42a,
42bとはそれぞれビアホール43a,43bを介して
接続されている。一方、端子23,24に関しては既に
ステップS22で配線されたので、仮取り出し口46,
47には第2層矩形パターンは割り当てられない(図3
4)。
【0107】本方法により、取り出し口の存在する第2
層縦方向配線格子線上には他の第2層配線パターンが存
在しないため、ステップS8のセル列上配線ステップに
おける配線の際に障害物としての影響を小さくすること
ができる。従って、配線をより容易に行うことができ
る。
【0108】
【発明の効果】この発明のうち請求項1乃至2にかかる
集積回路の配線の設計方法においては、等高セル列が隣
接してチャネルが存在しない場合においても、更に所定
の層のパターンを有しない端子が存在しても、全ての端
子に対してチャネルベース配線法を適用することができ
る。
【0109】この発明のうち請求項3乃至4にかかる集
積回路の配線の設計方法においては、後の配線の際に障
害物としての影響が小さくなるように配線するので、配
線をより容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施例にかかる集積回路装置の
配線方法を示すフローチャートである。
【図2】 本発明の第1実施例にかかる集積回路装置の
配線方法を示すフローチャートである。
【図3】 本発明の第1実施例にかかる集積回路装置の
配線方法を示すフローチャートである。
【図4】 図5、図6、図7と相まって、第1実施例に
かかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体集積回路
の概略を示す平面図である。
【図5】 図4、図6、図7と相まって、第1実施例に
かかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体集積回路
の概略を示す平面図である。
【図6】 図4、図5、図7と相まって、第1実施例に
かかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体集積回路
の概略を示す平面図である。
【図7】 図4、図5、図6と相まって、第1実施例に
かかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体集積回路
の概略を示す平面図である。
【図8】 等高セル列12cの詳細を示す平面図であ
る。
【図9】 第1層配線29aが配線された様子を示す平
面図である。
【図10】 ステップS3が実行された直後の様子を示
す平面図である。
【図11】 図12、図13、図14と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図12】 図11、図13、図14と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図13】 図11、図12、図14と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図14】 図11、図12、図13と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図15】 図16、図17、図18と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図16】 図15、図17、図18と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図17】 図15、図16、図18と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図18】 図15、図16、図17と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図19】 図20、図21、図22と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図20】 図19、図21、図22と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図21】 図18、図19、図20と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図22】 図19、図20、図21と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図23】 図20、図21、図22と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図24】 図25、図26、図27と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図25】 図24、図26、図27と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図26】 図24、図25、図27と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図27】 図24、図25、図26と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図28】 図29、図30、図31と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図29】 図28、図30、図31と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図30】 図28、図29、図31と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図31】 図28、図29、図30と相まって、第1
実施例にかかる集積回路装置の配線方法を示し、半導体
集積回路の概略を示す平面図である。
【図32】 この発明の第2実施例にかかる集積回路装
置の配線方法の一部を示すフローチャートである。
【図33】 等高セル列12cの詳細を示す平面図であ
る。
【図34】 等高セル列12cの詳細を示す平面図であ
る。
【図35】 従来の配線方法を示すフローチャートであ
る。
【符号の説明】
11a〜11j 等高セル、12a〜12c 等高セル
列、14a〜14x入出力バッファセル、19〜25
端子、29d〜29h 第1層配線、30a,30b
第2層矩形パターン、31d〜30p ビアホール、3
2a〜32hチャネル、33 仮想チャネル、35a〜
35m 第2層配線、36a〜36f 第3層配線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 寺井 正幸 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社システムエル・エス・アイ開発研 究所内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各々が端子を含み、複数の等高セル及び
    非等高セルを有する集積回路装置において、接続される
    べき前記端子の集合である結線要求に対応して複数層の
    配線を施す配線の設計方法であって、 前記等高セルは配列されて等高セル列を構成し、 前記端子は少なくとも一つのパターンから構成され、 (a)前記等高セル列において、前記端子のうち所定の
    層の前記パターンを含まない特定端子に対して前記所定
    の層のパターンたる取り出し口を設定し、前記取り出し
    口と前記特定端子とを配線するステップと、 (b)(b−1)前記集積回路装置を前記等高セル列
    と、前記非等高セルと、チャネルとに分割し、 (b−2)隣接する前記等高セル列の境界において仮想
    チャネルを更に仮想的に設け、 前記等高セル列、前記非等高セル、及び前記チャネル、
    並びに前記仮想チャネルからなる配線領域を設定するス
    テップと、 (c)前記結線要求に含まれる前記端子間を配線する際
    に、前記ステップ(b)で設けられた前記配線領域のう
    ちのいずれを通って配線を行うかを決定し、前記配線領
    域の各々毎に前記結線要求を割り当てて配線するステッ
    プと、 (d)前記非等高セルに割り当てられた前記結線要求を
    前記非等高セル上で配線するステップと、 (e)前記チャネル及び前記仮想チャネルに割り当てら
    れた前記結線要求の内、前記ステップ(d)において配
    線されなかったものの少なくとも一部を、前記チャネル
    及び前記仮想チャネルに隣接する前記等高セル列上で前
    記所定の層に関して配線するステップと、 (f)前記チャネル及び前記仮想チャネルに割り当てら
    れた前記結線要求の内、前記ステップ(d),(e)に
    おいて配線されなかったものの少なくとも一部を、前記
    チャネル及び前記仮想チャネルにおいて配線するステッ
    プと、 (g)前記ステップ(d)〜(f)のいずれでも配線さ
    れなかった前記結線要求を前記配線領域の全体を対象と
    して配線するステップとを備える集積回路装置の配線の
    設計方法。
  2. 【請求項2】 前記集積回路装置は基板において形成さ
    れ、 前記複数層は前記基板に近い方から順次第1層、第2
    層、…と規定され、 前記所定の層は前記第2層に該当し、 前記ステップ(a)に先立ち、 (h)前記等高セルの各々において、前記第1層のみに
    おいて配線可能な前記結線要求を配線するステップを更
    に備える、請求項1記載の集積回路装置の配線の設計方
    法。
  3. 【請求項3】 前記等高セル列には互いに直交する複数
    の縦方向配線格子線及び横方向配線格子線が設定され、 前記ステップ(a)は (a−1)前記特定端子を構成するパターンと交差し且
    つ前記所定の層のパターンを通らない前記縦方向配線格
    子線と、前記等高セル列の中心に最も近い前記横方向配
    線格子線との交点に仮の取り出し口を設定するステップ
    と、 (a−2)前記等高セル列において、その各々の内部の
    みで配線可能な前記特定端子を接続する配線をするステ
    ップと、 (a−3)前記ステップ(a−2)で配線されなかった
    前記特定端子に対して設定された前記仮の取り出し口に
    前記取り出し口を設定するステップとを有する請求項1
    記載の集積回路装置の配線の設計方法。
  4. 【請求項4】 前記集積回路装置は基板において形成さ
    れ、 前記複数層は前記基板に近い方から順次第1層、第2
    層、…と規定され、 前記所定の層は前記第2層に該当し、 前記ステップ(a−2)において前記特定端子の間を
    (a−2−1)前記第1層において前記縦方向配線格子
    線及び前記横方向配線格子線に沿って配線するステップ
    と、(a−2−2)前記特定端子以外の前記端子の取り
    出し口が設定されている前記縦方向配線格子線以外の前
    記縦方向配線格子線に沿って、前記第2層において配線
    するステップとを含む請求項3記載の集積回路装置の配
    線の設計方法。
JP6153674A 1994-07-05 1994-07-05 集積回路装置の配線の設計方法 Pending JPH0823030A (ja)

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JP6153674A JPH0823030A (ja) 1994-07-05 1994-07-05 集積回路装置の配線の設計方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112949248A (zh) * 2021-02-23 2021-06-11 广芯微电子(广州)股份有限公司 一种芯片顶层狭长通道的自动布线方法、装置及存储介质

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CN112949248A (zh) * 2021-02-23 2021-06-11 广芯微电子(广州)股份有限公司 一种芯片顶层狭长通道的自动布线方法、装置及存储介质

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