JPH0922944A - Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this - Google Patents

Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this

Info

Publication number
JPH0922944A
JPH0922944A JP7170786A JP17078695A JPH0922944A JP H0922944 A JPH0922944 A JP H0922944A JP 7170786 A JP7170786 A JP 7170786A JP 17078695 A JP17078695 A JP 17078695A JP H0922944 A JPH0922944 A JP H0922944A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cells
integrated circuit
circuit device
semiconductor integrated
cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7170786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Suzuki
俊行 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7170786A priority Critical patent/JPH0922944A/en
Publication of JPH0922944A publication Critical patent/JPH0922944A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To raise the packaging rate and to prevent the generation of migration errors by determining the arrangement of cells on the basis of the power consumption of the cells and their line-direction length, and scattering cells of larger power consumption and smaller size, on the occasion of arranging the cells in the direction of lines. SOLUTION: On the occasion of arranging cells 4 in the direction of lines, power consumptions and line-direction lengths of individual cells 4 are calculated, and the arrangement of the cells 4 is determined on the basis of these calculated power consumptions and line-direction lengths, and cells 4 of larger power consumption and smaller size are scattered. In that case, on the occasion of determining the arrangement of the cells 4, arrangement inhibited regions 5 are set around cells 4 of larger power consumption. In that case, a length capable of satisfying pi/(li+Δli) <=P/L, when the length and the permissible power consumption value of the line of cells 4 arranged in the line direction are represented as L and P, and the length and power consumption of an arbitrary cell in the line of these cells 4 are represented as 1i and pi, is provided in the periphery of this arbitrary cell 4.

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、半導体集積回路装置の
設計技術に関し、CMOSLSI、特にポリセル型ゲー
トアレイ設計における実装率、エレクトロマイグレーシ
ョンを考慮したセル配置において、アルゴリズム的に電
源幹線の間隔を求めるという新しさを持ち、またセルの
自動配置方法に依らずにマイグレーションエラーを発生
しないようにセルが配置できる半導体集積回路装置の設
計方法に適用して有効な技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit device design technology, and algorithmically determines the intervals between power supply trunk lines in a cell layout in consideration of mounting rate and electromigration in a CMOS LSI, particularly in a polycell type gate array design. The present invention also relates to a technique effectively applied to a method of designing a semiconductor integrated circuit device in which cells can be arranged so that a migration error does not occur regardless of an automatic cell arrangement method.

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、発明者が検討したところによ
れば、電力集中によるエレクトロマイグレーションの防
止については、特開平3−273640号公報に記載さ
れる技術が考えられる。この技術は、エミッタ用櫛状配
線の上にさらにエミッタ電極を設けることにより、配線
抵抗成分を減少させ、全エミッタ領域が有効に働くよう
にして電力集中によるエレクトロマイグレーションが防
止できるようになっている。
2. Description of the Related Art For example, according to a study made by the inventor, a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-273640 can be considered to prevent electromigration due to power concentration. In this technique, by further providing an emitter electrode on the comb-shaped wiring for emitter, the wiring resistance component is reduced, the entire emitter region is effectively operated, and electromigration due to power concentration can be prevented. .

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
なエレクトロマイグレーションの防止技術において、エ
レクトロマイグレーションとは、高密度電流を長時間流
した結果、配線に断線を生じる現象であり、この現象は
消費電力の大きいセルが1箇所に集中することにより発
生すると考えられる。
By the way, in the electromigration prevention technique as described above, electromigration is a phenomenon in which a wiring is broken as a result of a high-density current flowing for a long time, and this phenomenon is consumed. It is considered that cells with high power are concentrated at one location.

【0004】たとえば、ポリセル型ゲートアレイ設計に
よるCMOSLSIにおいて、電源幹線に挟まれたセル
列を構成する3つのセルについて考えると、この3つの
セルの消費電力値の総和がセル列の消費電力許容値を超
えるとマイグレーションエラーとなるということが考え
られる。
For example, in a CMOS LSI having a poly-cell type gate array design, when considering three cells forming a cell row sandwiched between power supply main lines, the sum of the power consumption values of these three cells is the allowable power consumption value of the cell row. It is conceivable that a migration error will occur if the value exceeds.

【0005】この対策として、たとえばDAでは、自動
配置を行う際にセル列の消費電力の合計値がセル列の消
費電力許容値を超えないように、消費電力の大きいセル
と、消費電力の小さいセルを組み合わせて配置してい
る。この場合にはセルの実装率が問題となると考えられ
る。
As a countermeasure against this, for example, in DA, a cell with a large power consumption and a cell with a small power consumption are set so that the total value of the power consumption of the cell row does not exceed the allowable power consumption value of the cell row during automatic placement. The cells are arranged in combination. In this case, the cell mounting rate is considered to be a problem.

【0006】また、CADなどでは、自動配置時にマイ
グレーションを考慮していないものが大部分であり、こ
のようなCADなどを用いてLSIの実装を行う場合に
は、自動配置の方法に依らず、マイグレーションを考慮
できる実装方法を新たに見い出す必要があると考えられ
る。
Most CADs do not consider migration at the time of automatic placement, and when mounting an LSI using such CAD, regardless of the automatic placement method, It is necessary to find a new implementation method that can consider migration.

【0007】そこで、本発明の目的は、実装率、エレク
トロマイグレーションを考慮したセル配置において、ア
ルゴリズム的に電源幹線の間隔を求めるという新しさを
持つことによって実装率を向上させ、またセルの自動配
置方法に依らずにマイグレーションエラーが発生しない
ようにセルを配置することができる半導体集積回路装置
の設計方法、およびこれを用いた信頼性の高い半導体集
積回路装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to improve the mounting rate by automatically finding the interval between the power supply main lines algorithmically in the cell layout in which the mounting rate and electromigration are taken into consideration. It is an object of the present invention to provide a method for designing a semiconductor integrated circuit device in which cells can be arranged so that a migration error does not occur regardless of the method, and a highly reliable semiconductor integrated circuit device using the method.

【0008】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0010】すなわち、本発明の半導体集積回路装置の
設計方法は、実装率、エレクトロマイグレーションを考
慮したセルの配置設計に適用されるものであり、前記セ
ルを列方向に配置する際に、それぞれのセルの消費電力
と列方向の長さとを算出し、この算出された消費電力と
列方向の長さとに基づいてセルの配置を決定するもので
ある。
That is, the method for designing a semiconductor integrated circuit device of the present invention is applied to a cell layout design in consideration of the mounting rate and electromigration, and when the cells are arranged in the column direction, The power consumption of the cells and the length in the column direction are calculated, and the arrangement of the cells is determined based on the calculated power consumption and the length in the column direction.

【0011】具体的に、前記消費電力と列方向の長さと
に基づいてセルの配置を決定する際に、消費電力の大き
いセルの周りに配置禁止領域を設定し、この配置禁止領
域は列方向に配置されたセル列の長さをL、消費電力許
容値をPとし、このセル列の任意のセルの長さをli
消費電力をpi とした場合に、 pi /(li +Δli )≦P/L を満たすことができる長さΔli の配置禁止領域をこの
セルの周りに設けるようにしたものである。
Specifically, when deciding the cell arrangement based on the power consumption and the length in the column direction, an arrangement prohibition area is set around a cell having a large power consumption, and the arrangement prohibition area is set in the column direction. Let L be the length of the cell row arranged in the above, and let P be the allowable power consumption value, and let l i be the length of any cell in this cell row.
When the power consumption is p i , a placement prohibited area having a length Δl i that can satisfy p i / (l i + Δl i ) ≦ P / L is provided around this cell.

【0012】また、前記半導体集積回路装置の全体を考
慮して、この半導体集積回路装置の配置禁止領域を消費
電力の大きいセルの周りに設定する領域と電源幹線が通
過する領域との和で表し、電源幹線の間隔をL、電源幹
線の幅をW、設計仕様に基づく定数をA,B,Cとした
場合に、 XM ≧AL+B/(L+W)+C を満たし、配置禁止領域の面積XM を最小にする電源幹
線の間隔Lを求め、この間隔で電源幹線を配置するよう
にしたものである。
Further, in consideration of the entire semiconductor integrated circuit device, the disposition prohibited region of this semiconductor integrated circuit device is represented by the sum of a region set around a cell with large power consumption and a region through which a power supply main line passes. , L is the interval between the power trunk lines, W is the width of the power trunk lines, and A, B, and C are constants based on the design specifications, X M ≧ AL + B / (L + W) + C is satisfied, and the area X M of the placement prohibited area is satisfied. The power supply trunk line interval L that minimizes is determined, and the power supply trunk lines are arranged at this interval.

【0013】さらに、前記配置禁止領域を設ける対象と
なるセルについては配置を固定し、それ以外のセルにつ
いては配線長などを考慮して配置改善を行うようにした
ものである。
Further, the layout is fixed for the cells for which the layout prohibited area is provided, and the layout is improved for the other cells in consideration of the wiring length and the like.

【0014】また、本発明の半導体集積回路装置は、消
費電力が大きく、大きさの小さいセルを分散させて配置
した後にこれらのセル間を配線して、ポリセル型ゲート
アレイ設計によるCMOSLSIを形成するものであ
る。
Further, in the semiconductor integrated circuit device of the present invention, cells having large power consumption and small size are dispersed and arranged, and then the cells are wired to form a CMOSLSI having a polycell type gate array design. It is a thing.

【0015】[0015]

【作用】前記した半導体集積回路装置の設計方法および
これを用いた半導体集積回路装置によれば、セル列を構
成するそれぞれのセルの消費電力と列方向の長さとに基
づいてセルの配置を決定することにより、消費電力が大
きく、大きさの小さいセルを分散させて、電力集中によ
るエレクトロマイグレーションを防止することができ
る。
According to the above-described method for designing a semiconductor integrated circuit device and the semiconductor integrated circuit device using the same, the arrangement of cells is determined based on the power consumption of each cell forming the cell row and the length in the row direction. By doing so, cells with high power consumption and small size can be dispersed to prevent electromigration due to power concentration.

【0016】具体的には、消費電力の大きいセルの周り
に配置禁止領域を設定することにより、消費電力の大き
いセルが1つのセル列に集中することがなくなり、マイ
グレーションエラーの発生を防止することができる。す
なわち、見かけ上、消費電力の大きいセルのセル枠を拡
大すれば、マイグレーションエラーの発生要因となるセ
ルの電流密度を下げることができる。
Specifically, by setting the placement prohibited area around the cells with high power consumption, cells with high power consumption will not be concentrated in one cell row, and the occurrence of migration error can be prevented. You can That is, by apparently enlarging the cell frame of a cell with large power consumption, the current density of the cell, which causes a migration error, can be reduced.

【0017】また、配置禁止領域を最小にする電源幹線
の間隔をアルゴリズム的に求めることにより、チップ上
に設定する配置禁止領域の面積は最小となり、この場合
にセルを配置できる面積は最大となるので、セル実装率
を向上させることができる。
Further, the area of the placement prohibited area set on the chip is minimized by calculating the interval between the power supply main lines which minimizes the placement prohibited area, and the area where the cells can be placed is maximized in this case. Therefore, the cell mounting rate can be improved.

【0018】さらに、配置禁止領域を設ける対象となる
セル以外のセルについて、配線長などを考慮して配置改
善を行うことにより、セル間の配線長を短くすることが
でき、より良い配置とすることができる。
Furthermore, by improving the layout of the cells other than the cells to be provided with the layout prohibited area in consideration of the wiring length and the like, the wiring length between the cells can be shortened and a better layout is achieved. be able to.

【0019】これにより、半導体集積回路装置のセル配
置設計において、自動配置に先立ってセル枠および電源
幹線間隔の寸法が決定されるので、実装率を向上させ、
エレクトロマイグレーションエラーの発生を防止して、
特にポリセル型ゲートアレイ設計によるCMOSLSI
などの信頼性の高い半導体集積回路装置を形成すること
ができる。
As a result, in the cell layout design of the semiconductor integrated circuit device, the dimensions of the cell frame and the power supply trunk line interval are determined prior to the automatic placement, so that the packaging rate is improved.
Prevent the occurrence of electromigration errors,
In particular, CMOS LSI with poly-cell type gate array design
It is possible to form a highly reliable semiconductor integrated circuit device such as.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0021】図1は本発明の一実施例である半導体集積
回路装置の設計方法を説明するための概略配置図、図2
は本実施例において、設計原理を示す説明図、図3は概
略形状を示す説明図、図4は実装手順を示すフロー図、
図5は形状寸法を示す説明図、図6はセル種一覧を示す
説明図、図7および図8は配置禁止領域と電源幹線間隔
との関係を示す説明図、図9はセル種の配置禁止領域一
覧を示す説明図、図10は配線長を考慮した配置改善を
示す説明図である。
FIG. 1 is a schematic layout diagram for explaining a method of designing a semiconductor integrated circuit device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
Is an explanatory view showing a design principle in the present embodiment, FIG. 3 is an explanatory view showing a schematic shape, FIG. 4 is a flow chart showing a mounting procedure,
FIG. 5 is an explanatory view showing shape dimensions, FIG. 6 is an explanatory view showing a list of cell types, FIGS. 7 and 8 are explanatory views showing a relationship between a placement prohibited area and a power supply trunk line interval, and FIG. 9 is a placement prohibited of cell types. FIG. 10 is an explanatory diagram showing a region list, and FIG. 10 is an explanatory diagram showing layout improvement in consideration of the wiring length.

【0022】まず、図1および図2により本実施例の半
導体集積回路装置の設計方法を説明する。
First, a method of designing a semiconductor integrated circuit device according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

【0023】本実施例の半導体集積回路装置は、たとえ
ばポリセル型ゲートアレイの設計によるCMOSLSI
とされ、図1に示すように電源用の配線として、Al1
層にセル列のそれぞれのセルへの給電線1、Al2層に
セル間の電源幹線2、Al3層にチップ外周部の電源幹
線3がそれぞれ形成され、電源幹線2,3によってチッ
プ全体が格子状に分割され、それぞれのブロックに単数
または複数のセル4が配置されている。
The semiconductor integrated circuit device of this embodiment is a CMOS LSI designed by, for example, a polycell type gate array.
As shown in FIG. 1, Al1 is used as the wiring for the power supply.
The power supply line 1 to each cell of the cell row is formed in the layer, the power supply main line 2 between the cells is formed in the Al2 layer, and the power supply main line 3 in the peripheral portion of the chip is formed in the Al3 layer. And each block is provided with one or more cells 4.

【0024】たとえば、図1の右上のブロックにおい
て、Al2層の電源幹線2に挟まれたセル列を構成する
セル4について考え、それぞれのセル4の消費電力がp
1 、p2 、p3 である場合に、この3つのセル4の消費
電力値の総和は(p1 +p2 +p3 )となり、この値が
セル列の消費電力許容値(P)を超えるとマイグレーシ
ョンエラーとなることが考えられる。
For example, in the upper right block of FIG. 1, let us consider the cells 4 forming a cell row sandwiched between the power supply main lines 2 of the Al2 layer, and the power consumption of each cell 4 is p.
In the case of 1 , p 2 and p 3 , the sum of the power consumption values of these three cells 4 becomes (p 1 + p 2 + p 3 ), and when this value exceeds the power consumption allowable value (P) of the cell string. A migration error may occur.

【0025】すなわち、セル4の自動配置において、マ
イグレーションに対する対策を何も行わない場合には、
図2(a) のように消費電力の大きなセル4が1つのセル
列に集中し、マイグレーションエラーが発生する場合が
ある。この点に対する対策として、図2(b) に示すよう
に消費電力の大きいセル4の周りに配置禁止領域5を設
定することにより、見かけ上、消費電力の大きいセル4
のセル枠を仮拡大すればセルの電流密度を下げることが
でき、マイグレーションエラーの発生を防止することが
できる。
That is, in the automatic arrangement of the cells 4, if no measures are taken against migration,
As shown in FIG. 2 (a), the cells 4 with large power consumption may be concentrated in one cell row and a migration error may occur. As a countermeasure against this point, a prohibited area 5 is set around the cell 4 with large power consumption as shown in FIG.
By temporarily enlarging the cell frame, the current density of the cell can be reduced, and the occurrence of migration error can be prevented.

【0026】一般に、セル種iの長さをli 、消費電力
をpi とすると、長さがL、消費電力許容値がPのセル
列に対し、 pi /li ≦P/L ・・・(式1) の関係が満たされていれば、この種のセル4がいくら集
まってもマイグレーションエラーとなることはないと考
えられる。このため、消費電力が大きく、上記の(式
1)を満たすことができないセル種iについては、 pi /(li +Δli )≦P/L ・・・(式2) を満たすことができる長さΔli の配置禁止領域5をセ
ル4の周りに設けることにより、見かけ上、長さが(l
i +Δli )のセル4となり、セル当りの消費電力の密
度を下げることができ、マイグレーションエラーを回避
することができる。
Generally, when the length of the cell type i is l i and the power consumption is p i , p i / l i ≤P / L for a cell string having a length L and an allowable power consumption value P. If the relationship of (Equation 1) is satisfied, it is considered that no migration error will occur regardless of how many cells 4 of this type are gathered. Therefore, for cell type i that consumes a large amount of power and cannot satisfy the above (formula 1), p i / (l i + Δl i ) ≦ P / L (formula 2) can be satisfied. By providing the placement prohibited area 5 having the length Δl i around the cell 4, the length is apparently (l
i + Δl i ) cells 4, the density of power consumption per cell can be reduced, and migration errors can be avoided.

【0027】ところで、半導体集積回路装置のチップ全
体で設定しなければならない配置禁止領域5は、前記の
消費電力の大きなセル4の周りに設定する分と、チップ
上の電源幹線2,3が通過する部分の2つの和で表すこ
とができる。
By the way, the disposition prohibited area 5 which must be set in the entire chip of the semiconductor integrated circuit device is set around the cell 4 having large power consumption, and the power supply trunk lines 2 and 3 on the chip pass through. It can be represented by the sum of the two parts.

【0028】ただし、電源幹線3の間隔はマイグレーシ
ョンエラーの発生とは無関係であるので、電源幹線3が
通過することによる配置禁止領域は各チップにつき一定
と考え、以下では、チップ上の電源幹線の通過による配
置禁止領域としては、電源幹線2によるものだけを考え
る。
However, since the interval between the power supply trunk lines 3 has nothing to do with the occurrence of a migration error, the disposition prohibited area due to the passage of the power supply trunk lines 3 is considered to be constant for each chip. Only the power supply trunk line 2 is considered as the placement prohibited area due to passage.

【0029】そこで、チップのY方向の長さをCLy、セ
ル4のY方向の長さをly 、電源幹線2の幅をW、電源
幹線2の本数をnとすると、この配置禁止領域5の面積
Mは、
Therefore, assuming that the length of the chip in the Y direction is C Ly , the length of the cell 4 in the Y direction is l y , the width of the power supply trunk line 2 is W, and the number of the power supply trunk lines 2 is n, this placement prohibited area is assumed. The area X M of 5 is

【0030】[0030]

【数1】 [Equation 1]

【0031】また図3より、電源幹線2の間隔(セル列
の長さ)Lと、電源幹線2の本数n、電源幹線2の幅
W、チップのX方向の長さCLxの間には、次の関係があ
ることが分かる。
Further, as shown in FIG. 3, between the interval L between the power supply trunk lines 2 (the length of the cell row), the number n of the power supply trunk lines 2, the width W of the power supply trunk lines 2, and the length C Lx of the chip in the X direction. , It turns out that there is the following relationship.

【0032】 CLx=nW+(n−1)L ・・・(式4) (式2)〜(式4)より配置禁止領域5の面積XM は、
電源幹線2の間隔Lの関数として、次のように表すこと
ができる。
C Lx = nW + (n−1) L (Equation 4) From (Equation 2) to (Equation 4), the area X M of the placement prohibited region 5 is
As a function of the distance L of the power mains 2, it can be expressed as follows.

【0033】[0033]

【数2】 [Equation 2]

【0034】(式5)について見てみると、P、W、C
Lx、CLy、ly は、設計するチップにより決まっている
定数である。また、配置したいセル組成、すなわちチッ
プ上にどのセル4を何個配置したいかも予め分かってい
るのでpi 、li も既知である。従って、(式5)は次
のように書き直すことができる。
Looking at (Equation 5), P, W, C
Lx, C Ly, l y is a constant which is determined by the chip to be designed. Also, since the cell composition to be arranged, that is, how many cells 4 to arrange on the chip are known in advance, p i and l i are also known. Therefore, (Equation 5) can be rewritten as follows.

【0035】[0035]

【数3】 (Equation 3)

【0036】(式6)を満たし、配置禁止領域5の面積
M を最小にする電源幹線2の間隔Lを求めることによ
り、チップ上に設定する配置禁止領域5の面積は最小と
なり、この場合にセル4を配置できる面積は最大とな
る。
The area of the placement prohibited region 5 set on the chip is minimized by determining the interval L between the power supply main lines 2 that satisfies the expression (6) and minimizes the area X M of the placement prohibited region 5. In this case, The area where the cells 4 can be arranged is maximum.

【0037】以上のような設計原理に基づいて、エレク
トロマイグレーション、セル4の実装率を考慮したセル
配置を行うことができる。
Based on the above design principle, electromigration and cell placement can be performed in consideration of the mounting rate of the cells 4.

【0038】次に、本実施例の作用について、始めに図
4により半導体集積回路装置の実装手順を説明する。な
お、この場合には予めそれぞれのセル4の消費電力と列
方向の長さとが算出されて分かっているものとする。
Next, regarding the operation of this embodiment, the mounting procedure of the semiconductor integrated circuit device will be described first with reference to FIG. In this case, it is assumed that the power consumption of each cell 4 and the length in the column direction are calculated and known in advance.

【0039】まず、自動配置に先立って、前記の(式
6)により配置禁止領域5の面積XMを最小にする電源
幹線2の間隔Lを求めて、電源幹線2の間隔を決定する
(ステップ401)。さらに、マイグレーションエラー
の対象となるセル種のセル枠を仮拡大するために、前記
の(式2)を満たす長さΔli を求め、セル4の周りに
設ける配置禁止領域5を設定する(ステップ402)。
First, prior to the automatic placement, the spacing L between the power supply trunk lines 2 that minimizes the area X M of the placement prohibited area 5 is determined by the above (formula 6), and the spacing between the power supply trunk lines 2 is determined (step S6). 401). Further, in order to temporarily expand the cell frame of the cell type that is the target of the migration error, the length Δl i that satisfies the above (Formula 2) is obtained, and the placement prohibited area 5 provided around the cell 4 is set (step 402).

【0040】そして、ステップ401において求めた電
源幹線2の間隔L、ステップ402において求めた配置
禁止領域5の長さΔli より得られる見かけ上のセルの
長さli +Δli の値をパラメータとしてセットする
(ステップ403)。これにより、以降の自動配置(ス
テップ404)、自動配線(ステップ405)を行い、
さらにアートワーク変換を行った後に(ステップ40
6)、パターン描画装置のEBデータとする(ステップ
407)。
The value of the apparent cell length l i + Δl i obtained from the interval L of the power supply main line 2 obtained in step 401 and the length Δl i of the placement prohibited area 5 obtained in step 402 is used as a parameter. Set (step 403). As a result, the subsequent automatic placement (step 404) and automatic wiring (step 405) are performed,
After further artwork conversion (step 40
6), EB data of the pattern drawing device (step 407).

【0041】次に、具体的に図5の大きさからなるチッ
プ上に、図6に示すセル種一覧のセル4をマイグレーシ
ョンエラーを起こさずに配置する例について説明する。
Next, an example in which the cells 4 of the cell type list shown in FIG. 6 are specifically arranged on a chip having the size shown in FIG. 5 without causing a migration error will be described.

【0042】まず、(式6)の配置禁止領域5の面積X
M を最小にする電源幹線2の間隔Lを求めることを考え
る。(式6)の右辺がLの関数として、どのようなグラ
フになるかを調べるために、(式6)の右辺をf(L)
とおき、この関数f(L)の増減を調べる。
First, the area X of the placement prohibited region 5 of (Equation 6)
It is considered that the distance L between the power supply main lines 2 that minimizes M is obtained. In order to check what kind of graph the right side of (Equation 6) becomes as a function of L, the right side of (Equation 6) is set to f (L).
Then, the increase / decrease of this function f (L) is examined.

【0043】たとえば、(式6)の右辺をf(L)とお
いた式を(式7)とし、この両辺をLで微分すると(式
8)となり、 f(L)=AL+B/(L+W)+C ・・・(式7) f’(L)=A−B/(L+W)2 ・・・(式8) これによりf(L)の増減表は図7のようになる。従っ
て、f(L)とLの関係は図8のように表され、 L=(B/A)1/2 −W ・・・(式9) この(式9)においてf(L)は最小となる。従って、
(式9)を満たす電源幹線2の間隔Lで(式6)の配置
禁止領域5の面積XM も最小となる。
For example, an expression in which the right side of (Expression 6) is f (L) is defined as (Expression 7), and both sides are differentiated by L to obtain (Expression 8): f (L) = AL + B / (L + W) + C (Equation 7) f '(L) = AB / (L + W) 2 (Equation 8) As a result, the increase / decrease table of f (L) is as shown in FIG. Therefore, the relationship between f (L) and L is expressed as shown in FIG. 8, and L = (B / A) 1/2 -W (Equation 9) In this (Equation 9), f (L) is the minimum Becomes Therefore,
The area X M of the placement prohibited region 5 in (Equation 6) is also minimized at the interval L between the power supply main lines 2 that satisfies (Equation 9).

【0044】よって、図5のチップに図6のセル4を配
置する例において、(式9)に(式10)〜(式12)
に従って数値を代入して電源幹線2の間隔Lを求める
と、3.21×102 と決定される。
Therefore, in the example of arranging the cell 4 of FIG. 6 in the chip of FIG. 5, (Equation 9) to (Equation 10) to (Equation 12)
When the interval L between the power supply mains 2 is calculated by substituting the numerical values in accordance with the above, it is determined to be 3.21 × 10 2 .

【0045】[0045]

【数4】 (Equation 4)

【0046】 B=(CLx−W)WCLy=(4928−26)×26×4928 =6.28×108 ・・・(式11) L=(B/A)1/2 −W=(6.28×108 /5.22×103 1/2 −26=3.21×102 ・・・(式12) このようにして決定された電源幹線2の間隔Lのもと
で、次に図6のセル種のうち、(式1)を満たすことが
できないものについて設定する配置禁止領域5の長さΔ
i を求める。(式2)より、設定する配置禁止領域5
の長さΔli は(式13)で表され、 Δli ≧(3.21×102 /1000)pi −li ・・・(式13) 各セル種について、セル4の消費電力値pi とセル4の
長さli を代入すると、配置禁止領域5の長さΔli
ついては図9の結果が得られる。
B = (C Lx −W) WC Ly = (4928−26) × 26 × 4928 = 6.28 × 10 8 (Equation 11) L = (B / A) 1/2 −W = (6.28 × 10 8 /5.22×10 3 ) 1/2 −26 = 3.21 × 10 2 (Equation 12) Under the interval L of the power supply trunk line 2 determined in this way Then, of the cell types in FIG. 6, the length Δ of the placement prohibited area 5 to be set for those that cannot satisfy (Equation 1).
Find l i . According to (Equation 2), the placement prohibited area 5 to be set
The length .DELTA.l i is expressed by Equation (13), .DELTA.l i ≧ about (3.21 × 10 2/1000) p i -l i ··· ( Equation 13) each cell type, the power consumption value of the cell 4 By substituting p i and the length l i of the cell 4, the result of FIG. 9 is obtained for the length Δl i of the placement prohibited area 5.

【0047】以上の設計方法により、電源幹線2の間隔
Lおよび消費電力の大きいセル4についてセル4の横に
設定する配置禁止領域5の長さΔli を決定することが
できる。このようにして決定された電源幹線2の間隔L
および配置禁止領域5の長さΔli のもとで図4のフロ
ーに従って実装すれば、マイグレーションエラーの発生
しないチップを作ることができる。
With the above design method, the interval L between the power supply trunk lines 2 and the length Δl i of the placement prohibited area 5 set next to the cell 4 having a large power consumption can be determined. The interval L between the power supply main lines 2 determined in this way
If the mounting is performed according to the flow of FIG. 4 under the length Δl i of the placement prohibited area 5, a chip in which no migration error occurs can be manufactured.

【0048】さらに、上記の設計方法でマイグレーショ
ンエラーが発生しないようにセル4を配置した後で、図
10に示すように(式1)を満たすことができず、マイ
グレーションエラーの対象となるセル4については配置
を固定し、それ以外の(式1)を満たし、マイグレーシ
ョンエラーの対象とならないセル4については、配線長
などを考慮して配置改善を行うと、配線6の長さを短く
することができ、より良い配置とすることができる。
Furthermore, after the cells 4 are arranged by the above design method so that the migration error does not occur, the expression (1) cannot be satisfied as shown in FIG. For the cell 4 which has a fixed arrangement and satisfies the other (formula 1) and which is not the target of the migration error, if the arrangement is improved in consideration of the wiring length, the length of the wiring 6 should be shortened. It is possible to improve the arrangement.

【0049】従って、本実施例の半導体集積回路装置の
設計方法によれば、消費電力の大きいセル4の周りに配
置禁止領域5を設定し、見かけ上、消費電力の大きいセ
ル4のセル枠を拡大してセル4の電流密度を下げること
ができるので、消費電力の大きいセル4が1つのセル列
に集中することがなくなり、マイグレーションエラーの
発生を防止することができる。
Therefore, according to the method for designing a semiconductor integrated circuit device of this embodiment, the disposition prohibited region 5 is set around the cell 4 with large power consumption, and the cell frame of the cell 4 with large power consumption is apparently formed. Since the current density of the cells 4 can be reduced by enlarging the cells 4, the cells 4 with high power consumption are not concentrated in one cell row, and the occurrence of migration error can be prevented.

【0050】また、配置禁止領域5を最小にする電源幹
線2の間隔を求め、チップ上に設定する配置禁止領域5
の面積を最小にしてセル4が配置できる面積を最大にす
ることができるので、セル4の実装率を向上させること
ができる。
Further, the space between the power supply main lines 2 which minimizes the layout prohibited area 5 is obtained, and the layout prohibited area 5 is set on the chip.
The area where the cells 4 can be arranged can be maximized and the area where the cells 4 can be arranged can be maximized, so that the packaging rate of the cells 4 can be improved.

【0051】さらに、配置禁止領域5を設けるセル4以
外のセル4について配置改善を行うことにより、セル4
間の配線長を短くすることができ、配線6も考慮したよ
り良い配置とすることができる。
Furthermore, by improving the placement of the cells 4 other than the cells 4 in which the placement prohibited area 5 is provided, the cells 4 are placed.
The wiring length between them can be shortened, and the layout can be improved with the wiring 6 taken into consideration.

【0052】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0053】たとえば、半導体集積回路装置のチップ構
成、寸法、セル配置、セル種などについては、前記実施
例で示した図などに限定されるものではなく、種々の変
形が可能である。
For example, the chip configuration, dimensions, cell arrangement, cell type, etc. of the semiconductor integrated circuit device are not limited to those shown in the above-mentioned embodiments, but various modifications are possible.

【0054】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるCMOSLSI、
特にポリセル型ゲートアレイ設計における半導体集積回
路装置に適用した場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、スタンダードセル設計などの他の
設計方法による半導体集積回路装置についても広く適用
可能であり、特にセル列が電源幹線に囲まれているよう
なセル配置について良好に適用できる。
In the above description, the invention mainly made by the present inventor is mainly applied to the CMOS LSI,
In particular, the case where the present invention is applied to a semiconductor integrated circuit device in a polycell type gate array design has been described, but the present invention is not limited to this, and is widely applicable to a semiconductor integrated circuit device by other design methods such as standard cell design. Especially, it can be well applied to a cell arrangement in which a cell row is surrounded by a power supply main line.

【0055】[0055]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0056】(1).セル列を構成するそれぞれのセルの消
費電力と列方向の長さとに基づいてセルの配置を決定し
て、消費電力が大きく、大きさの小さいセルを分散させ
ることができるので、電力集中によるエレクトロマイグ
レーションを防止することが可能となる。
(1). It is possible to disperse cells having large power consumption and small size by determining the cell arrangement based on the power consumption of each cell constituting the cell row and the length in the column direction. Therefore, it is possible to prevent electromigration due to electric power concentration.

【0057】(2).消費電力の大きいセルの周りに配置禁
止領域を設定して、消費電力の大きいセルが1つのセル
列に集中しないようにすることができるので、マイグレ
ーションエラーの発生を防止することが可能となる。
(2). It is possible to prevent the occurrence of migration error by setting the placement prohibited area around the cells with large power consumption so that the cells with large power consumption are not concentrated in one cell row. It becomes possible to do.

【0058】(3).配置禁止領域を最小にする電源幹線の
間隔をアルゴリズム的に求めて、チップ上に設定する配
置禁止領域の面積を最小にしてセルが配置できる面積を
最大にすることができるので、セル実装率の向上が可能
となる。
(3) It is possible to obtain the interval between the power supply trunk lines that minimizes the placement prohibited area algorithmically and minimize the area of the placement prohibited area set on the chip to maximize the area where cells can be placed. Therefore, the cell mounting rate can be improved.

【0059】(4).配置禁止領域を設ける対象となるセル
以外のセルについて配線長などを考慮して配置改善を行
って、セル間の配線長を短くすることができるので、よ
り良い配置とすることが可能となる。
(4). The layout of the cells other than the cells to be provided with the layout prohibited area can be improved by considering the wiring length and the like, and the wiring length between the cells can be shortened. It becomes possible to do.

【0060】(5).前記(1) 〜(4) により、半導体集積回
路装置のセル配置設計において、自動配置に先立ってセ
ル枠および電源幹線間隔の寸法が決定され、自動配置の
機能に左右されずに実施できるので、実用性が高く、か
つ実装率を向上させ、エレクトロマイグレーションエラ
ーの発生を防止することが可能となり、特にポリセル型
ゲートアレイ設計によるCMOSLSIなどの信頼性の
高い半導体集積回路装置の形成が可能となる。
(5) According to the above (1) to (4), in the cell layout design of the semiconductor integrated circuit device, the dimensions of the cell frame and the power supply trunk line interval are determined prior to the automatic layout, and the function of the automatic layout is affected. Since it can be carried out without being carried out, it is highly practical, and it is possible to improve the packaging rate and prevent the occurrence of electromigration errors. In particular, a highly reliable semiconductor integrated circuit device such as a CMOS LSI having a polycell type gate array design. Can be formed.

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

【図1】本発明の一実施例である半導体集積回路装置の
設計方法を説明するための概略配置図である。
FIG. 1 is a schematic layout diagram for explaining a method for designing a semiconductor integrated circuit device that is an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例において、設計原理を示す説明図であ
る。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a design principle in the present embodiment.

【図3】本実施例において、概略形状を示す説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic shape in the present embodiment.

【図4】本実施例において、実装手順を示すフロー図で
ある。
FIG. 4 is a flowchart showing a mounting procedure in the present embodiment.

【図5】本実施例において、形状寸法を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a geometrical dimension in the present embodiment.

【図6】本実施例において、セル種一覧を示す説明図で
ある。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a cell type list in the present embodiment.

【図7】本実施例において、配置禁止領域と電源幹線間
隔との関係を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a placement prohibited area and a power supply trunk line interval in the present embodiment.

【図8】本実施例において、配置禁止領域と電源幹線間
隔との関係を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a relationship between a placement prohibited area and a power supply trunk line interval in the present embodiment.

【図9】本実施例において、セル種の配置禁止領域一覧
を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a list of cell type placement prohibited areas in the present embodiment.

【図10】本実施例において、配線長を考慮した配置改
善を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing a layout improvement in consideration of a wiring length in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 給電線 2,3 電源幹線 4 セル 5 配置禁止領域 6 配線 1 Power supply line 2, 3 Power supply main line 4 Cell 5 Placement prohibited area 6 Wiring

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基本回路による複数のセルを配置し、こ
の配置された複数のセル間を配線して所望の集積回路を
形成する半導体集積回路装置の設計方法であって、前記
セルを列方向に配置する際に、それぞれのセルの消費電
力と列方向の長さとを算出し、この算出された消費電力
と列方向の長さとに基づいて前記セルの配置を決定し
て、消費電力が大きく、大きさの小さいセルを分散させ
ることを特徴とする半導体集積回路装置の設計方法。
1. A method of designing a semiconductor integrated circuit device, comprising: arranging a plurality of cells according to a basic circuit; and wiring between the arranged cells to form a desired integrated circuit, wherein the cells are arranged in a column direction. When arranging, the power consumption of each cell and the length in the column direction are calculated, and the arrangement of the cells is determined based on the calculated power consumption and the length in the column direction, resulting in a large power consumption. A method for designing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that cells having small sizes are dispersed.
【請求項2】 請求項1記載の半導体集積回路装置の設
計方法であって、前記消費電力と列方向の長さとに基づ
いてセルの配置を決定する際に、消費電力の大きいセル
の周りに配置禁止領域を設定することを特徴とする半導
体集積回路装置の設計方法。
2. The method for designing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein when arranging the cells based on the power consumption and the length in the column direction, a cell having a large power consumption is surrounded. A method for designing a semiconductor integrated circuit device, comprising setting a placement prohibited area.
【請求項3】 請求項2記載の半導体集積回路装置の設
計方法であって、前記配置禁止領域を設定する際に、前
記列方向に配置されたセル列の長さをL、消費電力許容
値をPとし、このセル列内の任意のセルの長さをli
消費電力をpi とした場合に、 pi /(li +Δli )≦P/L を満たすことができる長さΔli の配置禁止領域をこの
セルの周りに設けることを特徴とする半導体集積回路装
置の設計方法。
3. The method for designing a semiconductor integrated circuit device according to claim 2, wherein when setting the placement prohibited area, the length of the cell column arranged in the column direction is L, and the allowable power consumption value is set. Let P be the length of any cell in this cell string l i ,
When the power consumption is p i , a placement prohibited region having a length Δl i that can satisfy p i / (l i + Δl i ) ≦ P / L is provided around this cell. Circuit device design method.
【請求項4】 請求項1、2または3記載の半導体集積
回路装置の設計方法であって、前記半導体集積回路装置
の全体の配置禁止領域を、前記消費電力の大きいセルの
周りに設定する領域と電源幹線が通過する領域との和で
表し、前記電源幹線の間隔をL、電源幹線の幅をW、設
計仕様に基づく定数をA,B,Cとした場合に、 XM ≧AL+B/(L+W)+C を満たし、配置禁止領域の面積XM を最小にする電源幹
線の間隔Lを求め、この間隔で電源幹線を配置すること
を特徴とする半導体集積回路装置の設計方法。
4. The method for designing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, 2, or 3, wherein an area where the entire layout of the semiconductor integrated circuit device is prohibited is set around the cell with large power consumption. And the area through which the power supply trunk passes, where L is the interval of the power supply trunks, W is the width of the power supply trunks, and A, B, and C are constants based on the design specifications, X M ≧ AL + B / ( A method of designing a semiconductor integrated circuit device, characterized in that an interval L between power supply main lines that satisfies L + W) + C 2 and minimizes an area X M of a placement prohibited region is determined, and the power supply main lines are arranged at this interval.
【請求項5】 請求項1、2、3または4記載の半導体
集積回路装置の設計方法であって、前記配置禁止領域を
設ける対象となるセルについては配置を固定し、それ以
外のセルについては配線長などを考慮して配置改善を行
うことを特徴とする半導体集積回路装置の設計方法。
5. The method for designing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein a layout is fixed for a cell to be provided with the layout prohibited area, and other cells are fixed. A method for designing a semiconductor integrated circuit device, characterized by performing layout improvement in consideration of wiring length and the like.
【請求項6】 請求項1、2、3、4または5記載の半
導体集積回路装置の設計方法を用いた半導体集積回路装
置であって、前記消費電力が大きく、大きさの小さいセ
ルを分散させて配置した後にこれらのセル間を配線し
て、ポリセル型ゲートアレイ設計によるCMOSLSI
を形成することを特徴とする半導体集積回路装置。
6. A semiconductor integrated circuit device using the method for designing a semiconductor integrated circuit device according to claim 1, wherein the cells with large power consumption and small size are dispersed. After arranging them, wiring between these cells is carried out, and a CMOS LSI by a polycell type gate array design
Forming a semiconductor integrated circuit device.
JP7170786A 1995-07-06 1995-07-06 Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this Pending JPH0922944A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7170786A JPH0922944A (en) 1995-07-06 1995-07-06 Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7170786A JPH0922944A (en) 1995-07-06 1995-07-06 Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0922944A true JPH0922944A (en) 1997-01-21

Family

ID=15911348

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7170786A Pending JPH0922944A (en) 1995-07-06 1995-07-06 Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0922944A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007258215A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Fujitsu Ltd Program, apparatus and method of cell arrangement
JP2018528617A (en) * 2015-09-11 2018-09-27 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Power density based clock cell spacing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007258215A (en) * 2006-03-20 2007-10-04 Fujitsu Ltd Program, apparatus and method of cell arrangement
JP2018528617A (en) * 2015-09-11 2018-09-27 クゥアルコム・インコーポレイテッドQualcomm Incorporated Power density based clock cell spacing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20170365548A1 (en) Optimizing Layout of Irregular Structures in Regular Layout Context
US8225261B2 (en) Methods for defining contact grid in dynamic array architecture
US6581201B2 (en) Method for power routing and distribution in an integrated circuit with multiple interconnect layers
US6388332B1 (en) Integrated circuit power and ground routing
JP2959444B2 (en) Automatic placement and routing method for flip-chip type semiconductor device
US20070094630A1 (en) Power grid design in an integrated circuit
US9659920B2 (en) Performance-driven and gradient-aware dummy insertion for gradient-sensitive array
Gandemer et al. Critical area and critical levels calculation in IC yield modeling
US6560753B2 (en) Integrated circuit having tap cells and a method for positioning tap cells in an integrated circuit
US7996796B2 (en) Method and program for designing semiconductor device
JPH0475370A (en) Power-supply wiring method for large-scale integrated circuit
US20070200238A1 (en) Semiconductor integrated circuit apparatus and method of designing the same
US20090019413A1 (en) System and method for automatic layout of integrated circuit
JP2001306641A (en) Automatic arranging and wiring method for semiconductor integrated circuit
US8587341B1 (en) Integrated circuit having high pattern regularity
JPH0922944A (en) Designing method for semiconductor integrated circuit device and semiconductor integrated circuit device by use of this
JPS61193467A (en) Semiconductor integrated circuit device
US20030028853A1 (en) Wiring layout method of integrated circuit
JP2004104039A (en) Automatic layout and wiring design method for integrated circuit, automatic layout and wiring design apparatus therefor, automatic layout and wiring design system therefor, control program and readable recording medium
JPH07283378A (en) Wiring structure of gate array
JP3457480B2 (en) Automatic placement method
JPH10247206A (en) Design and method for designing semiconductor integrated circuit device
JP4541515B2 (en) Semiconductor integrated circuit device
JP2007156985A (en) Semiconductor integrated circuit design method, semiconductor integrated circuit design program and semiconductor integrated circuit
Xue et al. Routing for manufacturability