JPH086988A - Cad system for manufacturing semiconductor device and manufacture of semiconductor device - Google Patents

Cad system for manufacturing semiconductor device and manufacture of semiconductor device

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JPH086988A
JPH086988A JP6156587A JP15658794A JPH086988A JP H086988 A JPH086988 A JP H086988A JP 6156587 A JP6156587 A JP 6156587A JP 15658794 A JP15658794 A JP 15658794A JP H086988 A JPH086988 A JP H086988A
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JP
Japan
Prior art keywords
circuit
semiconductor device
timing analysis
path
input signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP6156587A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideki Takeuchi
秀輝 竹内
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to KR1019950015838A priority patent/KR960002756A/en
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • H01L21/82Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices to produce devices, e.g. integrated circuits, each consisting of a plurality of components

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Abstract

PURPOSE:To provide a CAD system for semiconductor device and a timing analysis method which surely eliminate false path by utilizing a static timing analysis means. CONSTITUTION:This CAD system for manufacturing semiconductor device is provided with a static timing analysis means A for outputting a critical path candidate and the combination column of the input signal corresponding to the candidate in the route from the input signal to an output signal by the connection information of the transistor of a sequential circuit or a combination circuit, a timing simulator B for performing a simulation by the combination column of the input signal and a comparison means C for comparing the critical path candidate outputted from the static timing analysis means and the result outputted from the timing simulator. In the display of the CAD system, the critical path candidate to be the output of the static timing analysis means A, the combination column of the input signal corresponding to this candidate and the decision result of the comparison of the both of them are accurately decided.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置製造用CA
D装置に係り、とくにトランジスタの接続情報から回路
のクリティカルなパスを探索するスタティックタイミン
グ解析手段に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device manufacturing CA.
The present invention relates to a D device, and more particularly to a static timing analysis means for searching a critical path of a circuit from connection information of transistors.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日、LSIなどの半導体装置は集積さ
れるトランジスタの数が飛躍的に増加しており、特にマ
イクロプロセッサに代表されるシステムLSIは回路の
複雑度も増している。また、今日の半導体装置では回路
の性能を上げ設計期間を短縮するために半導体装置製造
用CAD装置が必要不可欠になっているが、その一つと
してトランジスタの回路接続情報に基づいて回路のクリ
ティカルパスを見つけだすパスミル(PathMill;Epic De
sign Technology Inc.の商標名)などのスタティックタ
イミング解析手段が提案されている。このスタティック
タイミング解析手段は入力信号の組み合わせ例(以下、
テストベクトルという)が不要であり実行期間が高速で
あるために近年急速に普及してきている。スタティック
タイミング解析手段はインバータやNANDなどのゲー
トレベルで解析を行うものやトランジスタレベルで解析
を行うものなど種々のレベルで実施するものが提案され
ており、パス探索のアルゴリズムについても種々のもの
が提案されている。
2. Description of the Related Art Today, the number of integrated transistors in semiconductor devices such as LSIs has increased dramatically, and system LSIs represented by microprocessors in particular have increased in circuit complexity. Further, in today's semiconductor devices, a CAD device for semiconductor device manufacturing is indispensable in order to improve the circuit performance and shorten the design period. One of them is the critical path of the circuit based on the circuit connection information of the transistor. PathMill; Epic De
A static timing analysis means such as sign Technology Inc.) has been proposed. This static timing analysis means is an example of combination of input signals (hereinafter,
It has become popular rapidly in recent years because it does not require a test vector) and its execution period is fast. As static timing analysis means, there have been proposed ones that perform analysis at various levels such as those that perform analysis at the gate level such as inverters and NAND, and those that perform analysis at the transistor level, and various path search algorithms are also proposed. Has been done.

【0003】トランジスタレベルで解析を行うスタティ
ックタイミング解析手段のアルゴリズムは種々提案され
ているが、以下にその一例を示す。スタティックタイミ
ング解析手段はトランジスタの接続情報により、入力信
号から出力信号の経路の中で最も遅延の大きい経路を探
す。その方法は一つの入力信号に注目し、その入力信号
がまず、ハイ(High)からロウ(Low)に変化す
るとしてパス探索を行い、次にロウからハイに変化する
としてパス探索を行い、有り得るパスの最長経路を探す
ものである。そして、他の入力信号のそれぞれについて
同様のことを行って回路のクリティカルパスを探し出
す。パス探索の方法は信号の流れについて仮定と検証を
繰り返していき、信号の伝達を追うことによって実施さ
れる。
Various algorithms of static timing analysis means for performing analysis at the transistor level have been proposed, and one example is shown below. The static timing analysis means searches for the path having the largest delay from the input signal to the output signal, based on the connection information of the transistors. The method pays attention to one input signal, first performs a path search assuming that the input signal changes from high to low, and then performs a path search assuming that it changes from low to high. It seeks the longest path. Then, the same operation is performed for each of the other input signals to find the critical path of the circuit. The path search method is performed by repeating the assumption and verification of the signal flow and following the signal transmission.

【0004】ここでトランジスタの信号の方向絞り込み
について説明する。MOSトランジスタは4端子素子で
あるがスタティックタイミング解析手段では基板端子を
除いた3端子素子と考える。ここで、図1に示すNMO
Sトランジスタにおいてゲート端子Gに論理値正(電源
端子)が与えられ、ドレイン端子Dが論理値正(電源端
子)でソース端子Sが接地されていれば、電流IはNM
OSトランジスタのドレイン端子Dからソース端子Sに
流れる。これを図1に示すようにロウの信号がソース端
子Sからドレイン端子Dに伝わると定義する。またゲー
ト端子Gの電位がわからない場合、ドレイン端子Dが論
理値正(電源端子)であればNMOSトランジスタに電
流が流れるためにはゲート端子が論理値正でなければな
らないことがわかる。これを図2に示すようにハイの信
号がドレイン端子からゲート端子に伝わると定義する。
PMOSトランジスタについても同様に定義することが
できる。
Here, the narrowing down of the signal direction of the transistor will be described. Although the MOS transistor is a 4-terminal element, the static timing analysis means considers it as a 3-terminal element excluding the substrate terminal. Here, the NMO shown in FIG.
In the S transistor, if the gate terminal G is given a logical value positive (power supply terminal), the drain terminal D is a logical value positive (power supply terminal) and the source terminal S is grounded, the current I is NM.
The current flows from the drain terminal D of the OS transistor to the source terminal S. This is defined as a low signal transmitted from the source terminal S to the drain terminal D as shown in FIG. Further, when the potential of the gate terminal G is unknown, it can be seen that if the drain terminal D has a positive logic value (power supply terminal), the gate terminal must have a positive logic value in order for current to flow through the NMOS transistor. This is defined as a high signal transmitted from the drain terminal to the gate terminal as shown in FIG.
The PMOS transistor can be similarly defined.

【0005】以上の定義によりトランジスタの各端子の
電圧の推測を行うことができる。例えば、図3に示すよ
うにMOSトランジスタが直列に接続されていた場合N
MOSトランジスタN1のゲート端子がハイの場合、N
MOSトランジスタN2のゲート端子がハイの場合のみ
ロウの信号が図の矢印(↑)のように端子OUTに伝わ
る。同様に図4に示すようにPMOSトランジスタが直
列に接続されていた場合PMOSトランジスタP1のゲ
ート端子がロウの場合、PMOSトランジスタP2のゲ
ート端子がロウのの場合のみハイの信号が図の矢印
(↓)のように端子OUTに伝わる。この考察はNAN
DゲートやNORゲートの入力信号の電圧の推測に用い
られる。
With the above definition, the voltage at each terminal of the transistor can be estimated. For example, if the MOS transistors are connected in series as shown in FIG.
When the gate terminal of the MOS transistor N1 is high, N
Only when the gate terminal of the MOS transistor N2 is high, a low signal is transmitted to the terminal OUT as shown by an arrow (↑). Similarly, as shown in FIG. 4, when the PMOS transistors are connected in series, the high signal is output only when the gate terminal of the PMOS transistor P1 is low and when the gate terminal of the PMOS transistor P2 is low. ) Is transmitted to the terminal OUT. This consideration is NAN
It is used to estimate the voltage of the input signal of the D gate and the NOR gate.

【0006】次に、図5に示す組み合わせ回路を解析す
る従来のスタティックタイミング解析の一例を説明す
る。この組み合わせ回路は入力信号INA、INB、I
NCと出力信号OUT1、OUT2との間にNAND回
路、NOR回路、インバータINV1、INV2が接続
されており、これらの回路はPMOSトランジスタ1、
3、4、7、9、10及びNMOSトランジスタ2、
5、6、8、11、12から構成されている。まず入力
信号INBがハイからロウに変化した場合について解析
を始める。このときノードXはロウからハイに変化す
る。この時信号の伝搬が起こるためにはすなわちノード
Yがハイからロウに変化するためには入力信号INAが
ハイでなければならない。さらに、出力信号OUT2が
ロウすなわち入力信号INCがハイと仮定すると、出力
信号OUT1はロウからハイに変化する。
Next, an example of the conventional static timing analysis for analyzing the combinational circuit shown in FIG. 5 will be described. This combinational circuit uses input signals INA, INB, I
A NAND circuit, a NOR circuit, and inverters INV1 and INV2 are connected between the NC and the output signals OUT1 and OUT2, and these circuits are PMOS transistors 1 and
3, 4, 7, 9, 10 and NMOS transistor 2,
It is composed of 5, 6, 8, 11, and 12. First, the analysis is started when the input signal INB changes from high to low. At this time, the node X changes from low to high. At this time, the input signal INA must be high in order for signal propagation to occur, that is, for the node Y to change from high to low. Further, assuming that the output signal OUT2 is low, that is, the input signal INC is high, the output signal OUT1 changes from low to high.

【0007】このように信号の伝搬が起こるためにある
ノードがハイであるかロウであるかの仮定を行い、その
仮定を検証する。検証は現在注目している入力信号以外
の入力信号、すべての出力信号または接地端子及び電源
端子に行き当たるまで繰り返され、矛盾がなければその
仮定が支持される。このようにして、ある入力信号に着
目してパス解析を行い、その入力信号から出力信号まで
の最長経路を探す。このときの回路遅延はトランジスタ
の5極管動作時の等価抵抗とノードに付随する寄生容量
(ジャンクション容量及びゲート容量の和)との積の総
和で近似することができる。同様にして入力信号INB
がロウからハイに変化する場合と、入力信号INAとI
NCについても同様のパス探索を行い、回路遅延の計算
をする。この結果を回路遅延の大きいものから順番に並
べたものが表1である。
In this way, an assumption is made as to whether a certain node is high or low due to the signal propagation, and the assumption is verified. The verification is repeated until an input signal other than the input signal of current interest, all output signals, or the ground terminal and the power supply terminal are encountered, and the assumption is supported if there is no contradiction. In this way, the path analysis is performed focusing on a certain input signal, and the longest path from the input signal to the output signal is searched for. The circuit delay at this time can be approximated by the sum of the products of the equivalent resistance of the transistor during pentode operation and the parasitic capacitance (sum of junction capacitance and gate capacitance) associated with the node. Similarly, input signal INB
Changes from low to high and the input signals INA and I
The same path search is performed for the NC, and the circuit delay is calculated. Table 1 shows the results arranged in order from the largest circuit delay.

【0008】[0008]

【表1】 [Table 1]

【0009】このようにスタティックタイミング解析手
段は回路上クリティカルなパスの候補の経路を遅延の大
きい順番に出力する。Hはハイ(High)を示し、L
はロウ(Low)を示している(以下同じ)。実際には
パス探索を行う時に各ノードのRC遅延積を考慮しなが
ら最長の経路を探すがこの場合には単純にゲートの個数
の多い場合を最長の経路としている。しかし、従来のス
タティックタイミング解析手段においては回路上クリテ
ィカルなパスの候補の経路と、その時の遅延を確認する
為のテストベクトルは人間の手で形成するしかなかっ
た。このテストベクトルを用いてタイミングシュミレー
ションやSPICE(Simulation Program with Integra
ted Circuit Emphasis)の過渡解析を行う。すなわち、
前述した図5の回路に対してスタティックタイミング解
析をおこない、その結果によりテストベクトルを生成す
る。
In this way, the static timing analysis means outputs candidate routes of critical paths in the circuit in descending order of delay. H indicates High, L
Indicates Low (the same applies hereinafter). Actually, when the path search is performed, the longest route is searched while considering the RC delay product of each node, but in this case, the longest route is simply the case where the number of gates is large. However, in the conventional static timing analysis means, a candidate route of a circuit critical path and a test vector for confirming the delay at that time can only be formed by human hands. Using this test vector, timing simulation and SPICE (Simulation Program with Integra
ted Circuit Emphasis). That is,
Static timing analysis is performed on the circuit of FIG. 5 described above, and a test vector is generated based on the result.

【0010】次に、ここでスタティックタイミング解析
手段より得られたクリティカルなパスの候補において、
回路動作上有り得ないパスを含む例を示す。図6に示す
パストランジスタを含む組み合わせ回路をスタティック
タイミング解析手段により解析する。この組み合わせ回
路は、入力信号INA、INB、INCと出力信号OU
T1、OUT2との間にNAND回路、伝送ゲート1、
インバータ1、インバータ2、インバータINVが接続
されており、これらの回路はPMOSトランジスタ1
3、15、17、18、21、23及びNMOSトラン
ジスタ14、16、19、20、22、24から構成さ
れている。入力信号INBがロウからハイに変化した場
合について解析を行う。ここで入力信号INCがハイで
あると仮定するとノードPはハイからロウに変化する。
さらに入力信号INCはインバータ1を経由し、ノード
Qがロウからハイに変化する。この時伝送ゲート1がオ
ン状態になる。ここで、図に示すように伝送ゲート1が
信号を伝える方向はノードRから出力信号OUT2の向
きになる。
Next, in the critical path candidates obtained by the static timing analysis means,
An example including a path that is impossible in circuit operation will be shown. The static timing analysis means analyzes the combinational circuit including the pass transistor shown in FIG. This combinational circuit includes input signals INA, INB, INC and an output signal OU.
NAND circuit, transmission gate 1, and T1 and OUT2
The inverter 1, the inverter 2, and the inverter INV are connected, and these circuits are connected to the PMOS transistor 1
3, 15, 17, 18, 21, 23 and NMOS transistors 14, 16, 19, 20, 22, 24. Analysis is performed when the input signal INB changes from low to high. Assuming that the input signal INC is high, the node P changes from high to low.
Further, the input signal INC passes through the inverter 1 and the node Q changes from low to high. At this time, the transmission gate 1 is turned on. Here, as shown in the figure, the direction in which the transmission gate 1 transmits a signal is from the node R to the output signal OUT2.

【0011】しかし、スタティックタイミング解析手段
は伝送ゲート1の信号伝搬の方向が決められず、回路の
接続上最も遅延の大きいパスをクリティカルなパスの候
補として出力する。伝送ゲート1がオン状態となった後
ノードRがハイからロウに変化すると仮定し、その信号
がインバータ2を経由して出力され、その出力信号OU
T1がロウからハイに変化すると仮定する。このとき入
力信号INAはロウとなる。これはノードRがハイから
ロウに変化することを検証する際にノードRの変化前の
信号(電位)のみに着目して仮定の検証を行うためであ
る。以上のようにして上記の経路はクリティカルなパス
の候補として確定する。このときの回路遅延もトランジ
スタの5極管動作時の等価抵抗とノードに付随する寄生
容量(ジャンクショク容量及びゲート容量の和)との積
の総和で近似することができる。同様にして、他の入力
信号についてもロウからハイに変化した場合と、ハイか
らロウに変化した場合についてパス解析を行い上記の結
果と併せて表2にまとめる。
However, the static timing analysis means does not determine the signal propagation direction of the transmission gate 1 and outputs the path with the longest delay in connection of the circuit as a critical path candidate. Assuming that the node R changes from high to low after the transmission gate 1 is turned on, that signal is output via the inverter 2 and its output signal OU
Suppose T1 changes from low to high. At this time, the input signal INA becomes low. This is because, when verifying that the node R changes from high to low, only the signal (potential) before the change of the node R is focused and the hypothetical verification is performed. As described above, the above route is determined as a critical path candidate. The circuit delay at this time can also be approximated by the sum of the products of the equivalent resistance of the transistor during pentode operation and the parasitic capacitance (sum of junction capacitance and gate capacitance) associated with the node. Similarly, for other input signals, the path analysis is performed for the case of changing from low to high and the case of changing from high to low, and the results are summarized in Table 2.

【0012】[0012]

【表2】 [Table 2]

【0013】表2に示すようにスタティックタイミング
解析により得られた結果には回路動作上有り得ないパス
(フォールスパス)を含むことがある。この出力結果が
フォールスパスか実際に有り得るパスであるかを確かめ
るためには人間の手で作成したテストベクトルによりタ
イミングシュミレーションを行ったり、SPICEによ
り回路の過渡解析を行えばよい。次に、順序回路をスタ
ティックタイミング解析手段により解析する例を示す。
図7はD型マスタースレーブフリップフロップ(以下、
D−FFと略す)を含む順序回路である。図のD−FF
を除いた回路は図5に示す組み合わせ回路であり、この
部分のパス探索は前述と全く同様に行われる。この順序
回路は、入力信号INA、INB、INC及びクロック
信号CLOCKと出力信号OUT1、OUT2との間に
NAND回路、NOR回路、インバータINV1、IN
V2及びD−FF1〜5が接続されており、これらの回
路は、PMOSトランジスタ1、3、4、7、9、10
及びNMOSトランジスタ2、5、6、8、11、12
から構成されている。
As shown in Table 2, the result obtained by the static timing analysis may include a path (false path) which is not possible in circuit operation. In order to confirm whether this output result is a false path or an actually possible path, timing simulation may be performed by a test vector created by a human, or transient analysis of the circuit may be performed by SPICE. Next, an example in which a sequential circuit is analyzed by static timing analysis means will be shown.
FIG. 7 shows a D-type master-slave flip-flop (hereinafter,
It is a sequential circuit including a D-FF). D-FF in the figure
The circuit except for is the combinational circuit shown in FIG. 5, and the path search of this portion is performed in exactly the same manner as described above. The sequential circuit includes a NAND circuit, a NOR circuit, and inverters INV1 and INV between the input signals INA, INB and INC and the clock signal CLOCK and the output signals OUT1 and OUT2.
V2 and D-FF1 to 5 are connected, and these circuits are connected to PMOS transistors 1, 3, 4, 7, 9, 10.
And NMOS transistors 2, 5, 6, 8, 11, 12
It consists of

【0014】図中のD−FF1〜5は図8に示すような
回路より構成されている。D−FFはNAND回路とイ
ンバータINVを配線して構成される。D−FFの回路
動作については詳細には説明しないが、図8中に示した
マスタフリップフロップ(以下、M−FFと略す)とス
レーブフリップフロップ(以下S−FFと略す)がクロ
ック信号CLOCKに同期して動くフリップフロップで
ある。この回路には入力信号D、出力信号Q、QNとク
ロック信号の入力がある。そして、クロック信号がハイ
からロウに変わるときに、その直前のDの値が新しいQ
の値として記憶される。順序回路のスタティックタイミ
ング解析は、システムの最大クロック周波数を満足させ
るためのD−FF間の最大遅延を求める。図7の回路に
おいてD−FF2中のノードCLKI(クロック信号の
インバート信号)がロウからハイに変化したと仮定して
解析を行う。図8中のノードCをロウとすると、ノード
CとノードDには相補信号が出力されるからノードDは
ハイである。この時ノードFがハイからロウに変化し、
さらにノードQNがロウからハイに変化し、さらにノー
ドQがハイからロウに変化する。
D-FFs 1 to 5 in the figure are composed of a circuit as shown in FIG. The D-FF is configured by wiring a NAND circuit and an inverter INV. Although the circuit operation of the D-FF will not be described in detail, the master flip-flop (hereinafter abbreviated as M-FF) and the slave flip-flop (hereinafter abbreviated as S-FF) shown in FIG. It is a flip-flop that moves in synchronization. This circuit has an input signal D, output signals Q, QN and a clock signal input. When the clock signal changes from high to low, the value of D immediately before that changes to the new Q value.
Is stored as the value of. The static timing analysis of the sequential circuit finds the maximum delay between D-FFs to satisfy the maximum clock frequency of the system. In the circuit of FIG. 7, analysis is performed assuming that the node CLKI (inverted signal of the clock signal) in the D-FF2 changes from low to high. When the node C in FIG. 8 is set low, the complementary signals are output to the nodes C and D, so that the node D is high. At this time, the node F changes from high to low,
Further, the node QN changes from low to high, and the node Q changes from high to low.

【0015】すなわち、図7中のノードQ2がハイから
ロウに変化する。ここで前の従来例と同様に解析を行
う。つまり、信号の伝搬が起こるためにあるノードがハ
イであるかロウであるかの仮定を行い、その仮定を検証
する。検証は現在注目している入力信号以外の入力信
号、すべての出力信号または接地端子及び電源端子に行
き当たるまで繰り返され、矛盾がなければその仮定が支
持される。順序回路の場合は、この検証を行う場合、ク
ロック信号及びそのインバート信号がゲート端子に入力
されているトランジスタのソース端子またはドレイン端
子に到達した場合も検証が打ち切られる。このようにし
て順序回路においても組み合わせ回路と同様にしてスタ
ティックタイミング解析を行うことができる。この時、
順序回路においても組み合わせ回路と同様に、トランジ
スタのオン抵抗と寄生容量のRC遅延積より回路遅延の
計算をすることができる。図7の回路においてスタティ
ックタイミング解析を行い、回路遅延の大きい順番に並
べたものを表3に示す。
That is, the node Q2 in FIG. 7 changes from high to low. Here, the analysis is performed in the same manner as the previous conventional example. That is, an assumption is made as to whether a node is high or low due to signal propagation, and the assumption is verified. The verification is repeated until an input signal other than the input signal of current interest, all output signals, or the ground terminal and the power supply terminal are encountered, and the assumption is supported if there is no contradiction. In the case of a sequential circuit, when this verification is performed, the verification is aborted even when the clock signal and its invert signal reach the source terminal or the drain terminal of the transistor input to the gate terminal. In this way, static timing analysis can be performed in the sequential circuit as in the combinational circuit. This time,
In the sequential circuit as well as in the combinational circuit, the circuit delay can be calculated from the RC delay product of the on resistance of the transistor and the parasitic capacitance. A static timing analysis is performed on the circuit of FIG. 7 and the circuits arranged in descending order of circuit delay are shown in Table 3.

【0016】[0016]

【表3】 [Table 3]

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のスタテ
ィックタイミング解析手段においては回路上クリティカ
ルなパスの候補の経路とその時の遅延を確認するための
テストベクトルを自動的に生成することができなかっ
た。このテストベクトルを用いればタイミングシュミレ
ーションやSPICE(回路過渡解析)を行うことがで
き、また、順序回路においてはテストベクトルを用いて
クロック信号とのタイミング検証を行うこともできる
が、従来はスタティックタイミング解析手段により得ら
れた結果が回路動作上有り得ないパス(フォールスパ
ス)か、実際に有り得るパスであるかを自動的に確かめ
ることができなかった。従来は、人間が紙上の回路図を
見ながらテストベクトルを作り、これをスタティックタ
イミング解析手段が形成した回路上クリティカルなパス
の候補の経路と比較して、候補の中からフォールスパス
を発見した場合はこれを除いていた。しかし、回路が複
雑化するにしたがって人力でフォールスパスを見つける
ことは困難になっている。本発明はこのような事情によ
りなされたものであり、スタティックタイミング解析手
段を利用してフォールスパスを有効に取り除くことがで
きる半導体装置製造用CAD装置及びタイミング解析方
法を提供することを目的にしている。
However, in the conventional static timing analysis means, it was not possible to automatically generate a test vector for confirming a route of a critical path candidate in the circuit and a delay at that time. . Timing simulation and SPICE (circuit transient analysis) can be performed using this test vector, and timing verification with a clock signal can also be performed using a test vector in a sequential circuit. It was not possible to automatically confirm whether the result obtained by the means is a path that is not possible in the circuit operation (false path) or a path that is actually possible. Conventionally, when a human creates a test vector while looking at a circuit diagram on paper and compares it with a candidate route of a circuit critical path formed by the static timing analysis means, and discovers a false path from the candidates. Was excluding this. However, as the circuit becomes more complicated, it becomes difficult to find the false path manually. The present invention has been made under such circumstances, and an object of the present invention is to provide a CAD device for manufacturing a semiconductor device and a timing analysis method capable of effectively removing a false path by using static timing analysis means. .

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明の半導体装置製造
用CAD装置は、順序回路又は組合せ回路のトランジス
タの接続情報により入力信号から出力信号の経路でクリ
テイカルなパスの候補とそれに対応する入力信号の組み
合わせ列を出力するスタティックタイミング解析手段
と、前記入力信号の組み合わせ列によりシュミレーショ
ンを行うタイミングシュミレータと、前記スタティック
タイミング解析手段から出力されるクリティカルなパス
の候補と前記タイミングシュミレータから出力される結
果とを比較する比較手段とを備えていることを特徴とし
ている。この半導体装置製造用CAD装置は、ディスプ
レイを備えており、このディスプレイには、前記クリテ
ィカルなパスの候補と、前記タイミングシュミレータの
出力と、これら両者を比較した判定結果とが併せて表示
されるようにしてもよい。
According to a CAD device for manufacturing a semiconductor device of the present invention, a candidate for a critical path and a corresponding input signal in a path from an input signal to an output signal according to connection information of transistors of a sequential circuit or a combinational circuit. Static timing analysis means for outputting a combination sequence of, a timing simulator for performing simulation by the combination sequence of the input signals, a candidate for a critical path output from the static timing analysis means and a result output from the timing simulator. And a comparison means for comparing This CAD device for semiconductor device manufacturing is provided with a display, on which the candidate of the critical path, the output of the timing simulator, and the determination result obtained by comparing the both are displayed together. You may

【0019】また、本発明のタイミング解析方法を用い
た半導体装置の製造方法は、スタティックタイミング解
析手段により順序回路又は組合せ回路のトランジスタの
接続情報により入力信号から出力信号の経路でクリテイ
カルなパスの候補とそれに対応する入力信号の組み合わ
せ列を出力するステップと、前記入力信号の組み合わせ
列によりシュミレーションを行うステップと、前記クリ
ティカルなパスの候補と前記入力信号の組み合わせ列を
シュミレーションした結果とを比較するステップとを使
用していることを第1の特徴としている。また、スタテ
ィックタイミング解析手段により順序回路又は組合せ回
路のトランジスタの接続情報により入力信号から出力信
号の経路でクリテイカルなパスの候補とそれに対応する
入力信号の組み合わせ列を出力するステップと、前記入
力信号の組み合わせ列によりシュミレーションを行うス
テップと、前記クリティカルなパスの候補と前記入力信
号の組み合わせ列をシュミレーションした結果から回路
動作上有り得ないフォールスパスを抽出するステップと
を使用することを第2の特徴としている。前記タイミン
グ解析方法はディスプレイを有する半導体装置製造用C
AD装置を備え、前記フォールスパスはこのディスプレ
イに表示すること、またその出力波形をこのディスプレ
イに表示するようにしても良い。更に順序回路を含む回
路は複数の区分に分割し、区分毎にスタティックタイミ
ング解析を行うようにしても良い。
Further, in the method for manufacturing a semiconductor device using the timing analysis method of the present invention, the static timing analysis means uses the connection information of the transistors of the sequential circuit or the combinational circuit to determine the candidate of a critical path in the path from the input signal to the output signal. And a step of outputting a combination sequence of the input signals corresponding thereto, a step of simulating the combination sequence of the input signals, and a step of comparing the result of simulating the combination sequence of the input path and the candidate of the critical path. The first feature is that and are used. Further, the static timing analysis means outputs a combination path of a critical path candidate and a corresponding input signal in the path of the input signal from the input signal according to the connection information of the transistors of the sequential circuit or the combination circuit; A second feature is that a step of performing a simulation by a combination sequence and a step of extracting a false path that is impossible in circuit operation from a result of simulating a combination sequence of the critical path candidate and the input signal are used. . The timing analysis method is for manufacturing a semiconductor device having a display.
An AD device may be provided, and the false path may be displayed on this display, and its output waveform may be displayed on this display. Further, the circuit including the sequential circuit may be divided into a plurality of sections, and the static timing analysis may be performed for each section.

【0020】また本発明の半導体装置の製造方法は、所
定の構造及び機能を有する集積回路を設計する工程と、
この設計に基づいて前記集積回路が設けられた半導体基
板を形成するウェーハに配線パターンなどの各種パター
ンを形成するマスク形成工程と、前記半導体基板を形成
するウェーハ形成工程と、前記ウェーハに拡散領域、酸
化膜、薄膜などを形成するウェーハ処理工程と、前記ウ
ェーハをダイシングして前記半導体基板を形成し、これ
をパッケージングして半導体装置を形成する工程と、前
記半導体装置を検査する工程とを備え、前記集積回路を
設計する工程において、請求項1又は請求項2に記載の
半導体装置製造用CAD装置を用いて前記集積回路に含
まれる前記順序回路又は組合せ回路のフォールスパスを
抽出して排除し、フォールスパスを含まないスタティッ
クタイミング解析結果より、前記所定の構造及び機能を
有する集積回路を設計することを特徴としている。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention comprises the steps of designing an integrated circuit having a predetermined structure and function,
A mask forming step of forming various patterns such as a wiring pattern on a wafer forming a semiconductor substrate on which the integrated circuit is provided based on this design, a wafer forming step of forming the semiconductor substrate, and a diffusion region on the wafer, A wafer processing step of forming an oxide film, a thin film, etc., a step of dicing the wafer to form the semiconductor substrate, packaging the semiconductor substrate to form a semiconductor device, and a step of inspecting the semiconductor device. In the step of designing the integrated circuit, a false path of the sequential circuit or combinational circuit included in the integrated circuit is extracted and eliminated by using the semiconductor device manufacturing CAD device according to claim 1. From the static timing analysis result that does not include the false path, the integrated circuit having the predetermined structure and function can be obtained. It is characterized in that the total.

【0021】[0021]

【作用】半導体装置製造用CAD装置のスタティックタ
イミング解析手段は、順序回路又は組合せ回路のトラン
ジスタの接続情報により入力信号から出力信号の経路で
クリテイカルなパスの候補を出力するとともに、それに
対応する入力信号の組み合わせ列を出力するのでこれを
利用して回路に含まれるフォールスパスを的確に取り除
くことができる。また、半導体装置製造用CAD装置の
ディスプレイに前記スタティックタイミング解析手段の
出力であるクリテイカルなパスの候補とこれに対応する
入力信号の組み合わせ列及び両者を比較した判定結果を
併記するので迅速かつ的確な判定が行われる。また、フ
ォーカルパスの抽出を自動的に行うので、半導体装置の
製造工程における設計工程の自動化度が向上する。
The static timing analysis means of the semiconductor device manufacturing CAD device outputs a critical path candidate in the path of the input signal to the output signal according to the connection information of the transistors of the sequential circuit or the combinational circuit, and the corresponding input signal. Since the combination string of is output, the false path included in the circuit can be accurately removed by utilizing this. Further, the display of the CAD device for manufacturing a semiconductor device shows the combination of the critical path candidates output from the static timing analysis means and the corresponding input signal combination and the judgment result obtained by comparing the both, so that it is quick and accurate. A decision is made. Moreover, since the focal path is automatically extracted, the degree of automation of the design process in the manufacturing process of the semiconductor device is improved.

【0022】[0022]

【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。ま
ず、図5及び図9を参照して第1の実施例を説明する。
図5は組み合わせ回路の回路図、図9はタイミングシュ
ミレーションを行ったときの各ノードの波形図である。
前述の従来例で説明したように、図5の回路をスタティ
ックタイミング解析手段により解析した結果が表1に示
されるが、この時にクリティカルなパスの候補に対応し
てテストベクトルを発生させることができる。例えば表
1のIのパスは従来例で説明したように入力信号INB
がハイからロウに変化し、INAがハイ、INCもハイ
の場合である。また入力信号がX(ハイでもロウでも良
い)の場合はハイとすると定義しておく。このようにし
て、表1のすべてのパスにおいてテストベクトルを生成
することができる。表4に表1のパスIのその他の入力
信号を記す。
The present invention will be described below with reference to examples. First, a first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 is a circuit diagram of a combinational circuit, and FIG. 9 is a waveform diagram of each node when timing simulation is performed.
As described in the above-mentioned conventional example, Table 1 shows the result of analysis of the circuit of FIG. 5 by the static timing analysis means. At this time, a test vector can be generated corresponding to a candidate of a critical path. . For example, the path of I in Table 1 is the input signal INB as described in the conventional example.
Changes from high to low, INA is high and INC is also high. Further, it is defined as high when the input signal is X (may be high or low). In this way, test vectors can be generated for all the paths in Table 1. Table 4 shows other input signals of the path I in Table 1.

【0023】さらに表4のパスIのテストベクトルを用
いて図5の回路でタイミングシュミレーションを行う。
その時の各ノードの動きを示したのが図9である。そし
て、スタティックタイミング解析手段により得られた結
果の表1に示すパスIの各ノードの動きと、上記図9の
各ノードの動きを比較すると、この2つは全くロジック
が同じであることが分かる。これにより、スタティック
タイミング解析手段により得られた結果である表1のパ
スIは妥当であることが分かる。以上のスタティックタ
イミング解析手段とタイミングシュミレータの結果を併
せて表4に表示する。同様に表1のパスII、III 及びそ
の他のパスについても実行できる。次に、図6及び図1
0を参照して第2の実施例を説明する。図6は組み合わ
せ回路の回路図、図10はタイミングシュミレーション
を行ったときの各ノードの波形図である。図6に示す回
路をスタティックタイミング解析手段によって解析し、
その得られた結果を表2に示すが、前述のように表2の
パスIは回路動作上有り得ないパス(フォールスパス)
である。
Further, timing simulation is performed in the circuit of FIG. 5 using the test vector of path I in Table 4.
FIG. 9 shows the movement of each node at that time. Then, when the movement of each node of the path I shown in Table 1 obtained by the static timing analysis means is compared with the movement of each node in FIG. 9, it is understood that these two have exactly the same logic. . From this, it can be seen that the path I in Table 1, which is the result obtained by the static timing analysis means, is appropriate. The results of the above static timing analysis means and timing simulator are also shown in Table 4. Similarly, it is possible to execute the paths II and III in Table 1 and other paths. Next, FIG. 6 and FIG.
The second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a circuit diagram of a combinational circuit, and FIG. 10 is a waveform diagram of each node when timing simulation is performed. The circuit shown in FIG. 6 is analyzed by static timing analysis means,
The obtained results are shown in Table 2. As described above, the path I in Table 2 is a path that is not possible in terms of circuit operation (false path).
Is.

【0024】[0024]

【表4】 [Table 4]

【0025】この場合も表4と同様にテストベクトルを
生成する事ができ、その結果を表5にまとめる。表5の
パスIのテストベクトルを用いて図6の回路のタイミン
グシュミレーションを行う。この時の各ノードの動きを
図10に示す。そしてスタティックタイミング解析手段
により得られた結果を示す表2のIのパスの各ノードの
動きと図10の各ノードの動きを比較するとこの二つは
明らかに違う動きをすることがわかる。以上の結果をあ
わせて表5に示す。これによりスタティックタイミング
解析手段により得られた表2のIのパスはフォールスパ
スであることがわかる。同様に表2のパスII、 III及び
その他のパスについても実行できる。勿論、図6の回路
においてもスタティックタイミング解析手段の解析結果
から回路動作上正しいパスが得られる。従って上記のよ
うな方法を用いてフォールスパスを取り除いて再び回路
遅延の大きいものから順番に並べれば妥当なパスを得る
ことができる。
Also in this case, the test vector can be generated in the same manner as in Table 4, and the results are summarized in Table 5. Timing simulation of the circuit of FIG. 6 is performed using the test vector of path I in Table 5. The movement of each node at this time is shown in FIG. Comparing the movement of each node in the path I shown in Table 2 showing the result obtained by the static timing analysis means with the movement of each node in FIG. 10, it is apparent that the two movements are different. The above results are also shown in Table 5. From this, it can be seen that the path I in Table 2 obtained by the static timing analysis means is a false path. Similarly, it is possible to execute the paths II and III in Table 2 and other paths. Of course, also in the circuit of FIG. 6, a correct path in circuit operation can be obtained from the analysis result of the static timing analysis means. Therefore, it is possible to obtain a proper path by removing the false paths using the above method and again arranging the paths in descending order of circuit delay.

【0026】[0026]

【表5】 [Table 5]

【0027】次に、図7、図8、図11、図12及び図
13を参照して第3の実施例を説明する。図7は順序回
路の回路図、図8は図7の順序回路に用いられるD−F
Fの回路図、図11はD−FFの入出力信号の波形図、
図12は図7の回路におけるテストベクトルの波形図、
図13はタイミングシュミレーションを行ったときの各
ノードの波形図である。この実施例では順序回路におい
てテストベクトルを生成する方法について述べる。図7
に示す回路についてスタティックタイミング解析を行っ
て表3に各ノードを回路遅延の大きい順番に並べる。こ
こで、図8に示すD−FFにおいて出力信号Qと入力信
号Dを時間の関数として説明する。論理回路の中にはフ
リップフロップが多く含まれているが、それらに共通の
クロック信号として一定周期の信号を使うことが多い。
すなわち、クロック信号(CLOCK)がハイからロウ
に変わってから1周期の間出力信号Qの値は変わらな
い。
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. 7, 8, 11, 12, and 13. 7 is a circuit diagram of the sequential circuit, and FIG. 8 is a D-F used in the sequential circuit of FIG.
FIG. 11 is a circuit diagram of F, and FIG. 11 is a waveform diagram of input / output signals of D-FF.
FIG. 12 is a waveform diagram of a test vector in the circuit of FIG.
FIG. 13 is a waveform diagram of each node when the timing simulation is performed. In this embodiment, a method for generating a test vector in a sequential circuit will be described. Figure 7
A static timing analysis is performed on the circuit shown in FIG. 3 and each node is arranged in Table 3 in the order of large circuit delay. Here, the output signal Q and the input signal D in the D-FF shown in FIG. 8 will be described as a function of time. Although many logic circuits include flip-flops, a signal having a constant cycle is often used as a clock signal common to them.
That is, the value of the output signal Q does not change for one cycle after the clock signal (CLOCK) changes from high to low.

【0028】そこで図11のように時間(t)を有限幅
の区分に分割し、それぞれの区間に整数値の番号をつ
け、その番号によって時刻tを表すようにする。時間を
このように区分表示すると、D−FFの動作は次式
(1)のようになる。 Q(t+1)=D(t) (1) このように表すことによりテストベクトルを作成するこ
とができる。表3のパスIより、Q2はt+1の時刻に
ハイからロウに変化するから、D2すなわちINBはt
の時刻にハイからロウに変化すれば良いことがわかる。
ここでQ1はt+1の時刻にハイ、Q3は同じくt+1
の時刻にハイであるから、D1すなわちINAはtの時
刻にハイ、D3すなわちINCは同じくtの時刻にハイ
である。このテストベクトルを示したのが図12であ
る。このテストベクトルを用いて図7の回路においてタ
イミングシュミレーションを行い、その時の各ノードの
動きを示したのが図13である。そして、スタティック
タイミング解析手段により得られた結果を示す表3のパ
スIの各ノードの動きと前記図13の各ノードの動きを
比較すると、この二つはまったくロジックが同じである
ことがわかる。これにより、スタティックタイミング解
析手段により得られた結果を示す表3のパスIは妥当で
あることがわかる。以上の結果を合わせて表6に示す。
Therefore, as shown in FIG. 11, the time (t) is divided into sections of finite width, each section is given an integer number, and the time t is represented by the number. When the time is divided and displayed in this way, the operation of the D-FF is as in the following expression (1). Q (t + 1) = D (t) (1) By expressing in this way, a test vector can be created. From the path I in Table 3, Q2 changes from high to low at time t + 1, so D2, that is, INB, is t.
It turns out that it is only necessary to change from high to low at the time of.
Here, Q1 is high at time t + 1, and Q3 is also t + 1.
D1 or INA is high at the time t, and D3 or INC is high at the time t as well. FIG. 12 shows this test vector. FIG. 13 shows the movement of each node when timing simulation is performed in the circuit of FIG. 7 using this test vector. When the movement of each node of path I in Table 3 showing the result obtained by the static timing analysis means is compared with the movement of each node in FIG. 13, it can be seen that the two have exactly the same logic. From this, it can be seen that the path I in Table 3 showing the result obtained by the static timing analysis means is appropriate. The above results are shown together in Table 6.

【0029】同様に、その他のパスについても実行する
ことができる。このように、本実施例の手法を用いれ
ば、順序回路においてもテストベクトルを作成すること
ができる。次に、図14に示すフローチャートを参照し
て本発明のタイミング解析方法を説明する。以上のよう
にスタティックタイミング解析手段はトランジスタの接
続情報により、入力信号から出力信号の経路の中で最も
遅延の大きい経路を探すことによりタイミング解析を行
う。その方法は一つの入力信号に注目し、その入力信号
がまず、ハイからロウに変化するとしてパス探索を行
い、次にロウからハイに変化するとしてパス探索を行
い、有り得るパスの最長経路を探すものである。そし
て、他の入力信号のそれぞれについて同様のことを行っ
て回路のクリティカルパスを探し出す。パス探索の方法
は信号の流れについて仮定と検証を繰り返していき、信
号の伝達を追うことによって実施される。
Similarly, other paths can be executed. As described above, by using the method of this embodiment, the test vector can be created even in the sequential circuit. Next, the timing analysis method of the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG. As described above, the static timing analysis means performs the timing analysis by searching the path having the largest delay from the input signal to the output signal based on the connection information of the transistors. The method focuses on one input signal, first performs a path search assuming that the input signal changes from high to low, and then performs a path search assuming that the input signal changes from low to high, and searches for the longest possible path. It is a thing. Then, the same operation is performed for each of the other input signals to find the critical path of the circuit. The path search method is performed by repeating the assumption and verification of the signal flow and following the signal transmission.

【0030】[0030]

【表6】 [Table 6]

【0031】本発明はスタティックタイミング解析手段
にテストベクトルを出力させることに特徴があり、タイ
ミング解析において、スタティックタイミング解析手段
が出力した回路上クリティカルなパスの候補からフォー
ルスパスを判定し候補から除くことを自動的に行うこと
に特徴がある。半導体装置製造用CAD装置において
(1) 回路記述ファイル及び設定ファイルを入力し、
(2) スタティックタイミング解析手段により所定の
回路のタイミング解析を行い、(3) クリティカルパ
スの候補を出力するとともに、(4) この候補の遅延
を確認するためのテストベクトルを出力する。次に、
(5) このテストベクトルを用いてタイミングシュミ
レ−ションを行い、(6) その結果を出力する。そし
て、(7)前記クリティカルパスの候補とタイミングシ
ュミレ−ションの結果とを比較し、(8) 両者を比較
した判定結果を出力する。判定結果により両者が一致し
ない場合は、比較したクリティカルパスの候補は、フォ
ールスパスであるからクリティカルパスの候補から外
す。なお、本発明は従来例で示したようなパス探索のア
リゴリズムに依存せず、スタティックタイミング解析を
行うすべての半導体装置製造用CAD装置について同様
に行うことができるので、回路に含まれるフォールスパ
スを取り除くことにより妥当なパスが得られる。
The present invention is characterized in that the static timing analysis means outputs a test vector. In the timing analysis, a false path is determined from the circuit-critical path candidates output by the static timing analysis means and removed from the candidates. It is characterized by performing automatically. CAD device for semiconductor device manufacturing (1) Input the circuit description file and setting file,
(2) Timing analysis of a predetermined circuit is performed by the static timing analysis means, (3) a critical path candidate is output, and (4) a test vector for confirming the delay of this candidate is output. next,
(5) Timing simulation is performed using this test vector, and (6) the result is output. Then, (7) the candidate for the critical path is compared with the result of the timing simulation, and (8) the judgment result obtained by comparing both is output. If they do not match as a result of the determination, the compared critical path candidate is a false path and is excluded from the critical path candidates. Note that the present invention can be performed in the same manner for all semiconductor device manufacturing CAD devices that perform static timing analysis without depending on the algorithm of path search as shown in the conventional example. Removing it gives a reasonable path.

【0032】図15は、本発明の半導体装置製造用CA
D装置の概略的システム構成図であり、図14に示すス
タティックタイミング解析手段A、タイミングシュミレ
ータB及び出力結果比較手段Cを含んでいる。このツー
ルは、データバス、制御バスなどからなるシステムバス
を介してキーボード、表示器、メモリ、MPU(マイク
ロプロセッサユニット)及びマウスが互いに接続されて
いる。キーボードは、テンキー、アルファベットキー等
の通常キーの他に表示器の画面に表示されているデータ
の変更、削除、挿入、移動などを行うためのファンクシ
ョンキーを備えている。このキーボードを打ち込むこと
によって回路記述ファイルの入力及び設定ファイルの入
力を行う。表示器は、キーボードより入力された各デー
タを表示する。スタティックタイミング解析手段から出
力されるテストベクトル及びタイミングシュミレーショ
ンを行ったときの各解析すべき回路の各ノードの状態は
電圧波形表示される。また比較手段Cは、表6などに示
されるようにスタティックタイミング解析手段のパス解
析結果出力とタイミングシュミレーション結果出力を併
記すると共に両者の比較結果を判定して同じ画面に表示
する。メモリは、MPUが行う処理を表すプログラムの
他にキーボードより入力された各種データを記憶する。
MPUは、メモリに記憶されているプログラムに基づい
て所定の処理を実行し、キーボードより入力された各デ
ータをメモリに一時格納するとともに表示器に表示させ
る。マウスは手動操作に基づいて表示器の画面上の位置
の指定を行う。
FIG. 15 shows a CA for manufacturing a semiconductor device according to the present invention.
FIG. 15 is a schematic system configuration diagram of the D device, which includes static timing analysis means A, timing simulator B, and output result comparison means C shown in FIG. 14. In this tool, a keyboard, a display, a memory, an MPU (microprocessor unit) and a mouse are connected to each other via a system bus including a data bus and a control bus. The keyboard is provided with function keys for changing, deleting, inserting, moving, etc. of the data displayed on the screen of the display, in addition to the ordinary keys such as ten keys and alphabet keys. By inputting this keyboard, the circuit description file and the setting file are input. The display displays each data input from the keyboard. The test vector output from the static timing analysis means and the state of each node of each circuit to be analyzed when timing simulation is performed are displayed as voltage waveforms. Further, as shown in Table 6 and the like, the comparison means C also writes the path analysis result output of the static timing analysis means and the timing simulation result output together, determines the comparison result of both, and displays it on the same screen. The memory stores various data input from the keyboard in addition to a program representing the processing performed by the MPU.
The MPU executes a predetermined process based on the program stored in the memory, temporarily stores each data input from the keyboard in the memory, and displays the data on the display. The mouse specifies the position on the screen of the display unit based on the manual operation.

【0033】次に、図16を参照して本発明の半導体装
置製造用CAD装置を用いた半導体装置の製造方法を説
明する。集積回路などの半導体装置は、まず所定の構造
及び機能を有する集積回路の設計を行う(設計工程
a)。その設計に基づいて集積回路が形成される半導体
基板が形成されるウェーハに配線パターンなどの各種パ
ターンを形成するマスクを形成する(マスク作成工程
b)。また半導体基板を形成するための半導体ウェーハ
を形成する(ウェーハ製造工程c)。次に、半導体ウェ
ーハに拡散処理、酸化処理、薄膜形成等を行う(ウェー
ハ処理工程d)。次に、ウェーハをダイシングして半導
体基板を形成しこれをパッケージングする(組立工程
e)。次に、組立てられた半導体装置を検査する(検査
工程f)。半導体装置はこのような工程を経て製品化さ
れる。
Next, a method of manufacturing a semiconductor device using the CAD device for manufacturing a semiconductor device of the present invention will be described with reference to FIG. For a semiconductor device such as an integrated circuit, first, an integrated circuit having a predetermined structure and function is designed (design step a). Based on the design, a mask for forming various patterns such as a wiring pattern is formed on a wafer on which a semiconductor substrate on which an integrated circuit is formed is formed (mask forming step b). Further, a semiconductor wafer for forming a semiconductor substrate is formed (wafer manufacturing step c). Next, the semiconductor wafer is subjected to diffusion treatment, oxidation treatment, thin film formation, etc. (wafer treatment step d). Next, the wafer is diced to form a semiconductor substrate, which is then packaged (assembly step e). Next, the assembled semiconductor device is inspected (inspection step f). The semiconductor device is commercialized through such steps.

【0034】設計工程では、回路・論理設計とレイアウ
ト設計が行われるが、これらの設計後に、その内容が解
析され所定の仕様を満たしているか検証される。設計に
不備があると所定の仕様が満足されるまで何度も修正さ
れる。解析手段及び解析内容には種々あるが、本発明に
係るスタティックタイミング解析手段は、解析すべき回
路の回路遅延が所定の仕様を満足しているか検証するた
めに用いる。スタティックタイミング解析手段は、回路
上クリティカルなパスの候補の経路を遅延の大きい順に
出力するが、本発明ではこの出力の中に回路動作上有り
得ないフォールスパスをこのスタティックタイミング解
析手段を利用して抽出するので、設計工程における自動
化度が向上し、例えば、システムLSIなどの様に複雑
化する回路の設計期間を短縮することができる。
In the design process, a circuit / logic design and a layout design are performed. After these designs, the contents are analyzed and it is verified whether or not a predetermined specification is satisfied. If the design is flawed, it will be modified many times until the specified specifications are satisfied. Although there are various kinds of analysis means and analysis contents, the static timing analysis means according to the present invention is used to verify whether the circuit delay of the circuit to be analyzed satisfies a predetermined specification. The static timing analyzing means outputs candidate paths of critical paths in the circuit in the order of increasing delay. In the present invention, a false path which is impossible in the circuit operation is extracted from this output by using the static timing analyzing means. Therefore, the degree of automation in the design process is improved, and the design period of a complicated circuit such as a system LSI can be shortened.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上の構成により本発明は、順序回路又
は組合せ回路のトランジスタの接続情報により入力信号
から出力信号の経路でクリテイカルなパスの候補を出力
するとともに、それに対応する入力信号の組み合わせ列
を出力するのでこれを利用して回路に含まれるフォール
スパスを自動的に取り除くことができる。その結果所定
の回路からクリティカルパスを迅速かつ的確に見つけ出
すことができる。また、半導体装置製造用CAD装置の
ディスプレイに前記スタティックタイミング解析手段の
出力であるクリテイカルなパスの候補とこれに対応する
入力信号の組み合わせ列及び両者を比較した判定結果を
併記するので迅速な判定ができる。さらに半導体装置の
設計工程における自動化度が向上し、例えば、システム
LSIなどの様に複雑化する回路の設計期間を短縮する
ことができる。
As described above, the present invention outputs a critical path candidate from the input signal to the output signal path according to the connection information of the transistors of the sequential circuit or the combinational circuit, and the corresponding input signal combination string. Since this is output, the false path included in the circuit can be automatically removed by using this. As a result, the critical path can be found quickly and accurately from the predetermined circuit. Further, since a combination of a critical path candidate output from the static timing analysis means and a corresponding input signal combination sequence and a determination result obtained by comparing the two are written together on the display of the semiconductor device manufacturing CAD device, quick determination is possible. it can. Further, the degree of automation in the design process of the semiconductor device is improved, and the design period of a complicated circuit such as a system LSI can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 1 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 4 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 6 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 7 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例を説明する回路図。FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the present invention.

【図9】本発明のタイミングシュミレーションを行った
時の各ノードの波形図。
FIG. 9 is a waveform diagram of each node when the timing simulation of the present invention is performed.

【図10】本発明のタイミングシュミレーションを行っ
た時の各ノードの波形図。
FIG. 10 is a waveform diagram of each node when the timing simulation of the present invention is performed.

【図11】本発明のD−FFの入出力信号の波形図。FIG. 11 is a waveform diagram of input / output signals of the D-FF of the present invention.

【図12】図7の回路におけるテストベクトルの波形
図。
12 is a waveform diagram of a test vector in the circuit of FIG.

【図13】本発明のタイミングシュミレーションを行っ
たときの各ノードの波形図。
FIG. 13 is a waveform diagram of each node when the timing simulation of the present invention is performed.

【図14】本発明のタイミング解析方法を示すフローチ
ャート図。
FIG. 14 is a flowchart showing a timing analysis method of the present invention.

【図15】本発明の半導体装置製造用CAD装置の概略
的構成図。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a CAD device for manufacturing a semiconductor device of the present invention.

【図16】本発明の半導体装置の製造工程フローチャー
ト図。
FIG. 16 is a flowchart of manufacturing steps of the semiconductor device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、3、4、7、9、10、13、15、17、18、
21、23PMOSトランジスタ 2、5、6、8、11、12、14、16、19、2
0、22、24、25NMOSトランジスタ
1, 3, 4, 7, 9, 10, 13, 15, 17, 18,
21, 23 PMOS transistors 2, 5, 6, 8, 11, 12, 14, 16, 19, 2
0, 22, 24, 25 NMOS transistors

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 順序回路又は組合せ回路のトランジスタ
の接続情報により入力信号から出力信号の経路でクリテ
イカルなパスの候補とそれに対応する入力信号の組み合
わせ列を出力するスタティックタイミング解析手段と、 前記入力信号の組み合わせ列によりシュミレーションを
行うタイミングシュミレータと、 前記スタティックタイミング解析手段から出力されるク
リティカルなパスの候補と前記タイミングシュミレータ
から出力される結果とを比較する比較手段とを備えてい
ることを特徴とする半導体装置製造用CAD装置。
1. A static timing analysis means for outputting a combination of a critical path candidate and a corresponding input signal in the path of an input signal to an output signal according to connection information of a transistor of a sequential circuit or a combination circuit, and the input signal. And a comparison means for comparing a candidate of a critical path output from the static timing analysis means with a result output from the timing simulator. CAD equipment for semiconductor device manufacturing.
【請求項2】 請求項1の半導体装置製造用CAD装置
は、ディスプレイを備えており、このディスプレイに
は、前記クリティカルなパスの候補と、前記タイミング
シュミレータの出力と、これら両者を比較した判定結果
とが併せて表示されることを特徴とする半導体装置製造
用CAD装置。
2. The CAD device for manufacturing a semiconductor device according to claim 1, further comprising a display, and the display includes a candidate for the critical path, an output of the timing simulator, and a determination result obtained by comparing the two. A CAD device for manufacturing a semiconductor device, wherein and are also displayed.
【請求項3】 スタティックタイミング解析手段によ
り、順序回路又は組合せ回路のトランジスタの接続情報
により入力信号から出力信号の経路でクリテイカルなパ
スの候補とそれに対応する入力信号の組み合わせ列を出
力するステップと、 前記入力信号の組み合わせ列によりシュミレーションを
行うステップと、 前記クリティカルなパスの候補と前記入力信号の組み合
わせ列をシュミレーションした結果とを比較するステッ
プとを使用することを特徴とするタイミング解析方法を
用いた半導体装置の製造方法。
3. The static timing analysis means outputs a combination of a candidate of a critical path and a corresponding input signal in the path of the input signal to the output signal according to the connection information of the transistors of the sequential circuit or the combination circuit, The timing analysis method is characterized by using a step of performing a simulation with the combination sequence of the input signals, and a step of comparing the candidate of the critical path and a result of simulating the combination sequence of the input signals. Manufacturing method of semiconductor device.
【請求項4】 スタティックタイミング解析手段によ
り、順序回路又は組合せ回路のトランジスタの接続情報
により入力信号から出力信号の経路でクリテイカルなパ
スの候補とそれに対応する入力信号の組み合わせ列を出
力するステップと、 前記入力信号の組み合わせ列によりシュミレーションを
行うステップと、 前記クリティカルなパス候補と前記入力信号の組み合わ
せ列をシュミレーションした結果から回路動作上有り得
ないフォールスパスを抽出するステップとを使用するこ
とを特徴とするタイミング解析方法を用いた半導体装置
の製造方法。
4. A step of outputting, by static timing analysis means, a combination of a critical path candidate and a corresponding input signal in a path from an input signal to an output signal according to connection information of transistors of a sequential circuit or a combination circuit, It is characterized by using a step of simulating the combination sequence of the input signals, and a step of extracting a false path that is impossible in circuit operation from a result of simulating the combination sequence of the critical path candidate and the input signal. A method for manufacturing a semiconductor device using a timing analysis method.
【請求項5】 前記タイミング解析方法はディスプレイ
を有する半導体装置製造用CAD装置を使用し、前記フ
ォールスパスはこのディスプレイに表示し、また、その
出力波形をこのディスプレイに表示することを特徴とす
る請求項4に記載のタイミング解析方法を用いた半導体
装置の製造方法。
5. The timing analysis method uses a CAD device for manufacturing a semiconductor device having a display, wherein the false path is displayed on this display, and its output waveform is displayed on this display. A method of manufacturing a semiconductor device using the timing analysis method according to item 4.
【請求項6】 順序回路を含む回路を複数の区分に分割
し、区分毎にスタティックタイミング解析を行うことを
特徴とする請求項3乃至請求項5のいづれかに記載のタ
イミング解析方法を用いた半導体装置の製造方法。
6. A semiconductor using the timing analysis method according to claim 3, wherein a circuit including a sequential circuit is divided into a plurality of sections, and static timing analysis is performed for each section. Device manufacturing method.
【請求項7】 所定の構造及び機能を有する集積回路を
設計する工程と、 この設計に基づいて前記集積回路が設けられている半導
体基板を形成するウェーハに配線パターンなどの各種パ
ターンを形成するために使用するマスク形成工程と、 前記半導体基板を形成するウェーハ形成工程と、 前記ウェーハに拡散領域、酸化膜、薄膜などを形成する
ウェーハ処理工程と、 前記ウェーハをダイシングして前記半導体基板を形成
し、これをパッケージングして半導体装置を形成する工
程と、 前記半導体装置を検査する工程とを備え、 前記集積回路を設計する工程において、請求項1又は請
求項2に記載の半導体装置製造用CAD装置を用いて前
記集積回路に含まれる前記順序回路又は組合せ回路のフ
ォールスパスを抽出して排除し、フォールパスを含まな
いスタティックタイミング解析結果より前記所定の構造
及び機能を有する集積回路を設計することを特徴とする
半導体装置の製造方法。
7. A step of designing an integrated circuit having a predetermined structure and function, and based on this design, for forming various patterns such as a wiring pattern on a wafer forming a semiconductor substrate on which the integrated circuit is provided. A mask forming step used for forming a semiconductor substrate, a wafer forming step for forming the semiconductor substrate, a wafer processing step for forming a diffusion region, an oxide film, and a thin film on the wafer, and dicing the wafer to form the semiconductor substrate. The semiconductor device manufacturing CAD according to claim 1 or 2, further comprising: a step of packaging the semiconductor device to form a semiconductor device; and a step of inspecting the semiconductor device, wherein the integrated circuit is designed. A device is used to extract and eliminate false paths of the sequential circuit or combinational circuit included in the integrated circuit, A method for manufacturing a semiconductor device, characterized in that an integrated circuit having the predetermined structure and function is designed based on a static timing analysis result which is not included.
JP6156587A 1994-06-15 1994-06-15 Cad system for manufacturing semiconductor device and manufacture of semiconductor device Pending JPH086988A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8407021B2 (en) 2009-10-05 2013-03-26 Fujitsu Limited Delay analysis device, delay analysis method, and delay analysis program

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