JPH0922945A - Cmos半導体集積回路のセル構造及び半導体集積回路の設計方式 - Google Patents

Cmos半導体集積回路のセル構造及び半導体集積回路の設計方式

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JPH0922945A
JPH0922945A JP7191096A JP19109695A JPH0922945A JP H0922945 A JPH0922945 A JP H0922945A JP 7191096 A JP7191096 A JP 7191096A JP 19109695 A JP19109695 A JP 19109695A JP H0922945 A JPH0922945 A JP H0922945A
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JP
Japan
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cell
integrated circuit
semiconductor integrated
driving force
cmos
Prior art date
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Pending
Application number
JP7191096A
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English (en)
Inventor
Koki Tokuyama
弘毅 徳山
Kazuhiro Adachi
和宏 安達
Takemoto Ishii
建基 石井
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 セル配置、セル端子間の配線を変更すること
なく、セル駆動力のみを変更可能とすることにある。 【構成】 inはセル入力端子、outはセル出力端
子、P1〜Pnは並列に配列されたn個のp−MOST
r、N1〜Nnは並列に配列されたn個のn−MOST
rである。縦方向同一列に配列された、p−MOSTr
とn−MOSTrは夫々CMOSインバータを構成す
る。L1はn個配列されたCMOSインバータの入力端
子同士を並列に接続するためにセル内に配置された配線
であり、L2は出力端子同士並列に接続するための配線
である。セル基本構造においては、接点配置候補C1〜
C6には接点は配置されていない。接点配置候補点C
1,C2に対して接点を配置すると1倍力、C1〜C4
に接点を配置すると2倍力、C1〜C6に対して接点を
配置するとn倍力のインバータとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、CMOS半導体集積回
路のセルの駆動力を変更することによって、半導体集積
回路上の信号伝搬遅延時間の適正化を図る技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来のCMOS半導体集積回路のセルの
構造は、例えば、半導体集積回路工学(2)(コロナ
社、永田他著)のp.139に記載されているように、
セルを構成する必要最小限のトランジスタのみを配置し
てトランジスタ間を配置する構造をとっていた。また、
CMOSトランジスタの一般的な性質として、MOSト
ランジスタのWサイズ(チャネルの幅のサイズ)を変更
することによって駆動力の変更が可能であることは公知
の事実である。このため、従来はセルの駆動を変更する
には、MOSトランジスタのWサイズの異なるセルに変
更するか、MOSトランジスタを並列に接続することに
よって高駆動力を実現しているセルに変更する方法が採
られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術で
は、セルの駆動力を変更しようとするとセルそのものを
レイアウトの異なるセルと変更する。従って、セルの端
子の位置、セル大きさが必ずしも変更の前後で一致する
保証がない為、セル駆動力を変更しようとすると、セル
配置、セル端子間の配線等のレイアウトの作業を再度実
施する必要があった。再レイアウトを実施すると、セル
駆動力を切り替えることによって信号伝搬遅延時間の適
正化を図ろうと意図しなかった部分のレイアウトも一般
的には変わってしまうため、信号伝搬遅延時間に関する
最適化設計が収束しにくいという問題がある。また、セ
ルそのものを異なるセルに変更する為、論理的には本来
同一機能であっても、論理検証を実施する必要があり、
設計期間の増大の1要因となった。本発明は前記問題点
を解決する為になされたものである。本発明の目的は、
セル配置、セル端子間の配線を変更することなく、セル
駆動力のみを変更可能とすることにある。また、本発明
の別の目的はセル駆動力を変更する作業をレイアウト設
計のみで閉じさせ、論理検証を不要とすることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、駆動力を可変にできるCMOS半導体集
積回路の論理素子を実現するCMOS半導体集積回路の
セル構造であり、該セルは、複数個のp−MOSトラン
ジスタを横方向に並列に配列し、該配列に縦方向に隣接
して複数個のn−MOSトランジスタを横方向に並列に
配列し、縦方向同一列に配列された各一対のp−MOS
トランジスタとn−MOSトランジスタにより複数のC
MOSインバータを構成し、該各CMOSインバータの
入力端子同士を並列に接続するための入力配線パターン
を配置し、該入力配線パターンの一端をセル入力端子と
し、各CMOSインバータの出力端子同士を並列に接続
するための出力配線パターンを配置し、該出力配線パタ
ーンの一端をセル出力端子とした基本構造を備え、実現
する駆動力に応じて、該駆動力に必要な数の前記CMO
Sインバータの入力端子と出力端子を夫々前記入力配線
パターンと出力配線パターンに接続するための接点を設
けるようにしている。また、セルタイプとセル基本構造
を登録したセルライブラリと、セル配置座標と該座標に
配置するセルタイプを登録した論理ファイルと、該セル
ライブラリと論理ファイルを参照して半導体集積回路の
マスクパターンを作成する手段を備える半導体集積回路
の設計方式において、前記セルライブラリにセルタイプ
及びセル基本構造として請求項1記載のセル構造のCM
OS半導体集積回路を登録する場合に、該セル構造で選
択できる複数の駆動力に対応する接点配置位置と駆動力
のコードを追加して登録し、前記論理ファイルにセル配
置座標及びセルタイプとして請求項1記載のセル構造の
CMOS半導体集積回路を登録する場合に、指定された
駆動力に対応するコードを追加して登録し、マスクパタ
ーン作成時にCMOS半導体集積回路に前記指定された
駆動力に応じた接点を配置するようにしている。
【0005】
【作用】まず、駆動力の切替はあらかじめセル設計段階
でセル内に埋め込まれた並列に配列されたトランジスタ
同士をあらかじめセル内に埋め込まれた配線パターンと
トランジスタの間に接点を設けることによって実施でき
る。従って駆動力の変更前後でセルサイズが変わること
はない。セル端子はトランジスタを並列に接続するため
に埋め込まれた配線パターン上に設けられているため、
駆動力の変更の前後で端子の位置を移動させる必要もな
い。この為、セル配置、セル端子間の配線を一切変更す
ることなしに、セル駆動力の変更を実施することが可能
である。また、論理ファイル上には論理機能を表現する
セルタイプ名と駆動力を表現するコードの組み合わせに
よってセルを表現する為、論理機能の記述に関する記述
と駆動力に関する記述とが独立である。この為、駆動力
の変更は論理記述に関する記述であるセルタイプ名を変
更することなく、駆動力に関する記述であるコードのみ
の変更で可能であり、論理検証を再実行する必要性はな
い。
【0006】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体
的に説明する。図1は本発明によるCMOSインバータ
回路の本発明による基本構造を表現する回路図を示す図
であり、図2は図1のインバータのセル基本構造のセル
レイアウト図である。また、図3においては、図1及び
図2で説明するセル基本構造の接点配置候補点に接点を
配置することによって、駆動力の異なる完成したインバ
ータを実現する方法を示す。
【0007】図1において、inはセル入力端子、ou
tはセル出力端子、P1,P2,Pnは並列に配列され
たn個のp−MOSトランジスタ、N1,N2,Nnは
並列に配列されたn個のn−MOSトランジスタであ
る。図において、縦方向同一列に配列された、p−MO
Sトランジスタとn−MOSトランジスタはそれぞれC
MOSインバータを構成している。L1はn個配列され
たCMOSインバータの入力端子同士を並列に接続する
ためにセル内に配置された配線であり、L2は出力端子
同士並列に接続するためにセル内に配置された配線であ
る。図2に示す通り、セル基本構造においては、接点配
置候補C1,C2,C3,C4,C5,C6には接点は
配置されていない。セルの入力端子は各CMOSインバ
ータの入力端子を並列接続するためにあらかじめセル内
に配置されている配線パターンL1上に配置されてい
る。セルの出力端子は各CMOSインバータの出力端子
を並列に接続するためにあらかじめセル内に配置されて
いる配線パターンL2上に配置されている。
【0008】図3において、接点配置候補点C1,C2
に対して接点を配置すると、図3の項番2に示す通り1
倍力のインバータとなる。C1,C2,C3,C4に接
点を配置すると、図3の項番3に示す通り2倍力のイン
バータとなる。全ての接続候補点C1,C2,C3,C
4,C5,C6に対して接点を配置すると、図3の項番
4に示す通りn個のインバータが並列に接続される為、
n倍力のインバータとなる。
【0009】図4はセルライブラリの一例であり、上記
CMOSインバータ回路(セルタイプ名をCELLAと
する)のセルライブラリを示す。1はセルライブラリ、
2はセルライブラリ中に定義されているセルタイプがC
ELLAのセル基本構造、C1,C2,C3,C4,C
5,C6は接点配置候補点、3は各駆動力を表すコード
に対する接点配置箇所を定義するテーブルである。図5
は論理ファイル内に記述されているレイアウト情報の一
例であり、この例では、セルタイプとして上記CMOS
インバータ回路(CELLA)のみを示している。レイ
アウト情報には他のセルタイプが含まれていてもよい。
レイアウト情報には、セルが半導体集積回路上に配置さ
れている座標であるセル配置座標と各セル配置座標に配
置されているセルのセルタイプが示されるが、セルタイ
プがCELLAの場合には、駆動力のコードの対応を示
すテーブルが設けられる。マスクパターン作成時に、図
5の例では、セル配置座標LOC1,LOC2,LOC
3とも、まずセルセルタイプをインデックスとして図4
に示すセルライブラリ中からセルタイプがCELLAで
あるセル基本構造を参照し、セル内部のトランジスタの
配列、配線パターンの位置に関する情報を得る。次に論
理ファイル上の駆動力のコードを参照にして接点配置座
標を得る。
【0010】LOC1はコードがAである為接点配置位
置C1,C2に対して接点を配置する。LOC2はコー
ドがBである為接点配置箇所C1,C2,C3,C4に
対して接点を配置する。LOC3はコードがCである為
接点配置個所C1,C2,C3,C4,C5,C6に対
して接点を配置する。以上のようにして得られたLOC
1,LOC2,LOC3のマスクパターン上のレイアウ
トは図6に示す通りとなる。
【0011】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
セル駆動力を切り替える際にセルの大きさが変化するこ
とがない。また、セル端子の位置がかわることもない。
この為、半導体集積回路上でのセル配置やセル間の配線
を変更することなく、セル駆動力の変更が可能である。
また、レイアウト情報として、各セル配置座標に対して
配置されるセルタイプと駆動力を表すコードの組み合わ
せを持たせることによりセル駆動力を表現可能としたた
め、セル駆動力を変更する際に論理検証等を実施する必
要もない。
【図面の簡単な説明】
【図1】CMOSインバータ回路のセル基本構造を表す
図である。
【図2】CMOSインバータ回路のセル基本構造に基づ
くセルのレイアウトパターンを示す図である。
【図3】セル基本構造を用いて実現可能な駆動力の異な
るCMOSインバータ回路の例を示す図である。
【図4】セルライブラリ中のセル定義の例を示す図であ
る。
【図5】論理ファイル中に記述されているレイアウト情
報の例を示す図である。
【図6】図5のレイアウト情報に対応するセルパターン
の例を示す図である。
【符号の説明】
P1、P2、Pn p−MOSトランジスタ N1、N2、Nn n−MOSトランジスタ L1、L2 トランジスタを並列につなぐ配線パターン C1、C2、C3、C4、C5、C6 接点配置候補点 VDD、VSS セルに給電される電源 in セルの入力端子 out セルの出力端子 1 セルライブラリ 2 セル基本構造 3 駆動力を表すコードに対する接点配置を示すテーブ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 駆動力を可変にできるCMOS半導体集
    積回路の論理素子を実現するCMOS半導体集積回路の
    セル構造であって、 該セルは、複数個のp−MOSトランジスタを横方向に
    並列に配列し、 該配列に縦方向に隣接して複数個のn−MOSトランジ
    スタを横方向に並列に配列し、 縦方向同一列に配列された各一対のp−MOSトランジ
    スタとn−MOSトランジスタにより複数のCMOSイ
    ンバータを構成し、 該各CMOSインバータの入力端子同士を並列に接続す
    るための入力配線パターンを配置し、該入力配線パター
    ンの一端をセル入力端子とし、 各CMOSインバータの出力端子同士を並列に接続する
    ための出力配線パターンを配置し、該出力配線パターン
    の一端をセル出力端子とした基本構造を備え、 実現する駆動力に応じて、該駆動力に必要な数の前記C
    MOSインバータの入力端子と出力端子を夫々前記入力
    配線パターンと出力配線パターンに接続するための接点
    を設けることを特徴とするCMOS半導体集積回路のセ
    ル構造。
  2. 【請求項2】 セルタイプとセル基本構造を登録したセ
    ルライブラリと、セル配置座標と該座標に配置するセル
    タイプを登録した論理ファイルと、該セルライブラリと
    論理ファイルを参照して半導体集積回路のマスクパター
    ンを作成する手段を備える半導体集積回路の設計方式に
    おいて、 前記セルライブラリにセルタイプ及びセル基本構造とし
    て請求項1記載のセル構造のCMOS半導体集積回路を
    登録する場合に、該セル構造で選択できる複数の駆動力
    に対応する接点配置位置と駆動力のコードを追加して登
    録し、 前記論理ファイルにセル配置座標及びセルタイプとして
    請求項1記載のセル構造のCMOS半導体集積回路を登
    録する場合に、指定された駆動力に対応するコードを追
    加して登録し、 マスクパターン作成時にCMOS半導体集積回路に前記
    指定された駆動力に応じた接点を配置することを特徴と
    する半導体集積回路の設計方式。
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