JPH09312384A - マクロセルレイアウト編集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マクロセルレイアウト編集における分離トラ
ンジスタの挿入または削除について一部自動化を図る。 【解決手段】 分離トランジスタ挿入手段７は、入力装
置５から表示手段３に表示されたデータに基づいた分離
トランジスタの位置の指定を受け入れて、指定されたト
ランジスタの位置を含めてその位置からｘ軸の正方向に
ある配線を所定の距離だけｘ軸の正方向に向けて移動さ
せる。この時、分離トランジスタ挿入手段７は、負方向
に延びる配線については負方向に所定の距離だけ延長し
て接続を保たせつつ移動する。さらに分離トランジスタ
挿入手段７は、指定位置のトランジスタに常時オフ状態
となるような配線を施す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トランジスタ敷
き詰め型集積回路のレイアウトパターン設計に関し、特
に常時オフ状態のトランジスタにより分離を行う分離ト
ランジスタ方式のゲートアレイ並びにエンベッテッドア
レイなどで用いられるハードマクロのレイアウトパター
ン設計を、電子計算機処理を利用して行うマクロセルレ
イアウト編集装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】トランジスタ敷き詰め型集積回路のマク
ロセルレイアウト編集とは、マクロセル回路上のトラン
ジスタをベースアレイ（Ｐ型／Ｎ型トランジスタをそれ
ぞれ横一列に配置したもの）に割り付け、いくつかの配
線層による配線パターンとビアコンタクト（異なる配線
層の配線間または配線とトランジスタ間とを接続する素
子）を上記配線トラック上に配置することによりトラン
ジスタの端子間を配線して所望のレイアウトパターンを
作成するものである。分離トランジスタ方式とは、ベー
スアレイを構成するトランジスタのうちの分離を必要と
する位置にあるトランジスタを常時オフ状態となるよう
配線することで、そのオフ状態とされたトランジスタに
よって、その両側にあるトランジスタの分離を行う方式
である。以下、このように用いられる常時オフ状態のト
ランジスタを分離トランジスタという。

【０００３】以下、レイアウトパターンの詳しい構成に
ついて説明する。図２にベースアレイ上に配置されたレ
イアウトパターンを示す。図２において、１１はｘ軸に
対して平行に横１列に配置されベースアレイを構成する
Ｐ型トランジスタ、１２はＰ型トランジスタ１１の下に
ｘ軸と平行に横１列に配置されベースアレイを構成する
Ｎ型トランジスタ、１３はＰ型トランジスタ１１または
Ｎ型トランジスタ１２のゲート電極、１４は隣り合う２
つのＰ型トランジスタ１１の間または２つのＮ型トラン
ジスタの間で共有されている拡散領域、１５はｘ軸と平
行に走る配線パターンの配置可能な位置を示す水平配線
トラック、１６はｙ軸と平行に走る配線パターンの配置
可能な位置を示す垂直配線トラック、１７はＰ型トラン
ジスタ１１およびＮ型トランジスタ１２上に設けられた
導電体層をパターニングして形成される第１層配線パタ
ーン、１８は第１層配線パターン１７の導電体層の上に
設けられた導電体層をパターニングして形成された第２
層配線パターン、１９は第１層配線パターン１７とＰ型
トランジスタ１１のゲート電極１３または第１層配線パ
ターン１７とＮ型トランジスタ１２のゲート電極１３ま
たは拡散層１４と第１層配線パターン１７を接続するた
めのビアコンタクト、２０は第１層配線パターン１７と
第２層配線パターン１８を接続するビアコンタクトであ
る。

【０００４】図２に示したトランジスタ敷き詰め型集積
回路は、水平方向（ｘ軸方向）に隣り合う２つのトラン
ジスタが相互に拡散層１４を共有する構造である。拡散
層１４を共有できない複数のトランジスタを連続して配
置する場合には、それぞれの拡散層１４を絶縁するため
ゲート電極を電源またはグランドの配線と接続し、トラ
ンジスタが常にオフ状態となるよう構成した分離トラン
ジスタを、拡散層１４を共有してはならないトランジス
タの間に必ず配置しなければならない。また、トランジ
スタ敷き詰め型集積回路のハードマクロのレイアウトで
は、マクロセル内だけを使用して配線することが重要で
ある。このため、マクロセル内での配線のための領域を
確保する目的で回路接続上は必要でない冗長な分離トラ
ンジスタを配置することもある。

【０００５】なお、通常、マクロセル間の配線は電子計
算機処理による自動配置配線装置が用いられ、マクロセ
ル間の配線は、通常第２層配線パターンである。マクロ
セル間の配線で用いられる第２層配線は、マクロセル内
の配線に用いる第２層配線パターン１８と同一の配線層
に属する。マクロセル内の第２層配線パターンはマクロ
セル間の配線時の障害物となるため、マクロセル内の配
線にはなるべく第２層配線パターンを使用しないことが
望ましい。この理由から、この発明ではマクロセル内の
第１層配線パターンは水平、垂直のいずれの方向の配線
パターンも配置可能であるが、第２層配線パターンにつ
いては垂直方向の配線パターンのみの使用を想定してい
る。ただし、この仮定はこの発明の適用範囲を限定する
ものではない。

【０００６】ところで、マクロセルのレイアウトパター
ンは、電子計算機を利用した集積回路のレイアウトパタ
ーン編集装置を人手により操作して作成したり、トラン
ジスタおよびそれらの間の接続関係を示す回路接続情報
からレイアウトパターンを自動生成する装置を用いて作
成する。マクロセルのレイアウトパターンを自動生成し
た場合には、自動生成する装置の出力結果を上記編集装
置に入力し、人手により操作して、レイアウトパターン
を修正することもある。

【０００７】レイアウトパターンの人手による作成や修
正でトランジスタの順列や配線の配置を変更した結果、
上記分離トランジスタが新たに必要となったり不必要と
なったりする。分離トランジスタが新規に必要となった
場合は、図１９に示すフローにしたがって、図１８に示
したマクロセルレイアウト編集装置を人手で操作して分
離トランジスタを配置していた。

【０００８】つまり、まず、レイアウトパターン保存手
段１からレイアウトパターンデータ２を取り出し、表示
手段３を用いて表示装置４に表示する（ステップＳ１０
０）。次に、表示装置４を見ながらオペレータが入力装
置５を用いて移動させる配線パターンを選択する（ステ
ップＳ１０１）。表示装置４を見ながらオペレータが入
力装置５を用い、配線編集手段６によって、選択した配
線パターンを移動する（ステップＳ１０２）。表示装置
４を見ながらオペレータが入力装置５を用い、配線編集
手段６によって、分離トランジスタとするべきトランジ
スタのゲート電極と電源またはグランド配線パターンと
を接続する配線パターンを入力する（ステップＳ１０
３）。レイアウトパターン保存手段１により分離トラン
ジスタ配置後のレイアウトをレイアウトパターンデータ
２に格納するとともに、表示装置４に表示する（ステッ
プＳ１０４）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のマクロセルレイ
アウト編集装置は、以上のように構成されており、新規
に挿入する分離トランジスタの配置場所の確保に際し配
線パターンを移動、削除、変形あるいは追加する作業が
繁雑であるため、作業効率が低下するという問題があっ
た。また、オペレータの不注意によりトランジスタ順列
変更に際して必要な分離トランジスタを配置し忘れた
り、不要な分離トランジスタの削除を忘れたり、回路接
続を誤ったマクロセルレイアウトパターンを作成してし
まうといった誤操作により、マクロセルレイアウトパタ
ーンの編集の作業効率が低下するという問題があった。

【００１０】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、電子計算機処理により自動で分
離トランジスタを配置配線して、つまり、配線パターン
移動による配置領域の確保とトランジスタのゲート電極
と電源またはグランド配線との間の接続を行ってマクロ
セルレイアウトパターン編集作業を効率化することを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るマクロ
セルレイアウト編集装置は、トランジスタ敷き詰め型集
積回路で用いられ、ｘ軸に対して平行に並ぶトランジス
タ間に常時オフ状態のトランジスタを配置して所望のト
ランジスタ間を分離する形式のハードマクロについて、
配線の追加、移動、削除、または変形に関するレイアウ
ト編集を行うマクロセルレイアウト編集装置であって、
前記ハードマクロのレイアウトパターンデータを保存す
るためのレイアウトパターン保存手段と、前記レイアウ
トパターン保存手段から得た前記レイアウトパターンデ
ータを表示するための表示手段と、前記表示手段に表示
された前記レイアウトパターンデータに基づいた常時オ
フ状態のトランジスタの挿入位置の指定を受け、指定さ
れたトランジスタの挿入位置を含めて該挿入位置から前
記ｘ軸に沿った所定の一方向にある配線を所定の距離だ
け前記一方向に向けて移動させて接続し、前記挿入位置
において前記一方向と反対の他方向に延びる配線につい
ては前記所定の距離だけ延長して接続を保たせ、指定さ
れた位置のトランジスタに対して常時オフ状態のトラン
ジスタになるよう所定の配線を施す分離トランジスタ挿
入手段とを備えて構成される。

【００１２】第２の発明に係るマクロセルレイアウト編
集装置は、第１の発明のマクロセルレイアウト編集装置
において、前記ｘ軸に垂直なｙ軸に対して平行な配線パ
ターンの追加を指示した場合、追加された配線パターン
が他の配線パターンと重なるときには、前記分離トラン
ジスタ挿入手段に配線パターンが重なる位置に常時オフ
状態のトランジスタを設けさせる障害配線パターン検出
手段をさらに備え手構成される。

【００１３】第３の発明に係るマクロセルレイアウト編
集装置は、トランジスタ敷き詰め型集積回路で用いら
れ、ｘ軸に対して平行に並ぶトランジスタ間に常時オフ
状態のトランジスタを配置して所望のトランジスタ間を
分離する形式のハードマクロに関するレイアウト編集を
行うマクロセルレイアウト編集装置であって、複数のト
ランジスタの接続関係を記述した回路接続情報を保持し
ている回路接続情報保持手段と、前記ハードマクロのレ
イアウトパターンデータを保存するためのレイアウトパ
ターン保存手段と、前記レイアウトパターン保存手段か
ら得た前記レイアウトパターンデータに基づいて前記マ
クロセルを構成しているトランジスタと配線を表示する
ための表示手段と、前記表示手段に表示されたトランジ
スタの順列の変更を指示するためのトランジスタ順列変
更手段と、前記トランジスタ順列変更手段から変更の指
示を受けて、前記回路接続情報保持手段が保持している
前記回路接続情報に基づき、常時オフ状態のトランジス
タを新たに挿入する必要性を判定するとともに、必要が
認められた常時オフ状態のトランジスタの挿入位置を指
定する分離トランジスタ要否判定手段と、前記分離トラ
ンジスタ要否判定手段が出力した前記常時オフ状態のト
ランジスタの挿入位置の指定を受け、指定されたトラン
ジスタの挿入位置を含めて該挿入位置から前記ｘ軸の所
定の一方向にある配線を所定の距離だけ前記所定の一方
向に向けて移動させつつ、前記一方向と反対の他方向に
延びる配線については該他方向に前記所定の距離だけ延
長して接続を保たせ、前記常時オフ状態のトランジスタ
に所定の配線を施す分離トランジスタ挿入手段とを備え
て構成される。

【００１４】第４の発明に係るマクロセルレイアウト編
集装置は、トランジスタ敷き詰め型集積回路で用いら
れ、ｘ軸に対して平行に並ぶトランジスタ間に常時オフ
状態のトランジスタを配置して所望のトランジスタ間を
分離する形式のハードマクロに関するレイアウト編集を
行うマクロセルレイアウト編集装置であって、複数のト
ランジスタの接続関係を記述した回路接続情報を保持し
ている回路接続情報保持手段と、前記ハードマクロのレ
イアウトパターンデータを保存するためのレイアウトパ
ターン保存手段と、前記レイアウトパターン保存手段か
ら得た前記レイアウトパターンデータに基づいて前記ハ
ードマクロを構成しているトランジスタと配線を表示す
るための表示手段と、前記表示手段に表示されたトラン
ジスタの順列の変更を指示するためのトランジスタ順列
変更手段と、前記トランジスタ順列変更手段から変更の
指示を受けて、前記回路接続情報保持手段が保持してい
る前記回路接続情報に基づき、既に配置されている常時
オフ状態のトランジスタのうちで冗長なトランジスタが
存在するか否かを判定するとともに、冗長と認められた
常時オフ状態のトランジスタが削除可能である場合にそ
の位置を出力する冗長分離トランジスタ検出手段と、前
記冗長分離トランジスタ検出手段が出力した前記常時オ
フ状態のトランジスタの位置の指定を受け、前記常時オ
フ状態のトランジスタの所定の配線を削除し、削除され
た前記冗長な常時オフ状態のトランジスタの位置におい
て前記ｘ軸に沿った所定の一方向から反対の他方向に延
びる配線については所定の距離だけ短縮して接続を保た
せつつ、削除された前記冗長な常時オフ状態のトランジ
スタの位置よりも前記一方向にある配線を所定の距離だ
け前記他方向に向けて移動させる分離トランジスタ削除
手段とを備えて構成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．以下、この発明の実施の形態１について
説明する。図１はこの発明の実施の形態１によるマクロ
セルレイアウト編集装置の構成を示すブロック図であ
る。図１において、１はトランジスタ敷き詰め型集積回
路のベースアレイと垂直および水平配線トラック並びに
これらの上に配置された配線パターン等のレイアウトパ
ターンデータを電子計算機のファイル等に記憶したり読
み出したりするレイアウトパターン保存手段、２はマク
ロセルレイアウトに関するものであって電子計算機のフ
ァイル等に記憶されレイアウトパターン保存手段１に管
理されるレイアウトパターンデータ、３はレイアウトパ
ターン保存手段１より読み出されるレイアウトパターン
データ２に基づいた表示を行うための表示手段、４は表
示手段３により制御されるディスプレイ装置などの表示
装置、５は配線編集等に用いるデータを入力するための
マウス等を含む入力装置、６はレイアウトパターン保存
手段１により得られる水平および垂直配線トラックと配
線パターンなどのレイアウトパターンデータ２と入力装
置５から入力されたデータとを用いて配線パターンの追
加または削除または変形または移動を行う配線編集手
段、７はレイアウトパターン保存手段１により得られる
レイアウトパターンデータ２と入力装置５から入力され
たデータとを用いて分離トランジスタを自動処理により
挿入する分離トランジスタ挿入手段である。

【００１６】次に、分離トランジスタを挿入する手順に
ついて図３を用いて説明する。図３は、分離トランジス
タの挿入を自動処理する電子計算機の処理手順（プログ
ラム）の概要を示したフローチャートである。まず、レ
イアウトパターンデータ２をレイアウトパターン保存手
段１により読み出し、表示装置４に表示する（ステップ
Ｓ１）ことによって、マクロセルレイアウト上のどの垂
直配線トラック上に分離トランジスタを挿入するかを視
覚的に判断できる環境をオペレータに対して準備する。

【００１７】次に、オペレータは表示装置４を見なが
ら、マウスなどの入力装置５を用いて、分離トランジス
タの挿入位置（何番目の垂直配線トラックか）を入力す
る（ステップＳ２）。入力された分離トランジスタ挿入
位置は分離トランジスタ挿入手段７に取り込まれる。次
に、分離トランジスタ挿入手段７により、前記分離トラ
ンジスタの挿入位置（指定された垂直配線トラック）上
の垂直方向の配線パターン及び右（または左）方、つま
り指定された分離トランジスタを基準としてｘ軸の正方
向に配置された配線パターンを右（または左）に垂直配
線トラックの間隔の距離だけ移動する。この時同時に、
これら配線パターンと接続するとともに挿入位置上を水
平に通過する配線パターンを挿入位置上で垂直配線トラ
ックの間隔の距離だけ延長する。換言すれば、指定され
た垂直配線トラックを境に配線をｘ軸の正方向に移動し
た時点で、配線が切断させるものがあるため、その移動
によりレイアウト的に切断される配線をｘ軸の負方向に
延長することにより再び接続するのである。その後、挿
入位置上のトランジスタが分離トランジスタとして構成
されるようにトランジスタのゲート電極と近傍の電源ま
たはグランド（Ｐ型トランジスタの場合は電源、Ｎ型ト
ランジスタの場合はグランド）の配線パターンとを接続
する配線パターンを生成し配置する（ステップＳ３）。

【００１８】最後に、ステップＳ３でのレイアウト変更
結果をレイアウトパターン保存手段１によりレイアウト
パターンデータ２に格納するとともに表示手段３により
変更結果を表示装置４に表示して手続きを終る（ステッ
プＳ４）。

【００１９】以上のようにこの発明の実施の形態１によ
るマクロセルレイアウト編集装置を用いることにより、
分離トランジスタを挿入する位置を示すという、従来と
比べて少ない手順で分離トランジスタの入力の作業を完
了でき、マクロセルレイアウト編集作業の効率化が可能
となる。

【００２０】次に、図４ないし図７を用いて分離トラン
ジスタ挿入手段７の手続きについて詳しく説明する。図
５は、図３のステップＳ３に示された分離トランジスタ
挿入手段７による分離トランジスタ挿入の自動処理の手
順を詳細に示すフローチャートである。図４は、図１の
分離トランジスタ挿入手段７を詳細に記載したブロック
図である。図６は、位置４０に分離トランジスタを挿入
する前の、表示装置４に表示されたマクロセルレイアウ
トを示す平面図である。図７は、図５に示された手順で
図６中の矢印４０で示す位置に分離トランジスタを挿入
した後のレイアウトを示す平面図である。

【００２１】まず、図３のステップＳ２でオペレータに
より指定された分離トランジスタの挿入位置（図６の矢
印４０で示した垂直配線トラックの順位）を取り込む
（ステップＳ３Ａ）。これにより、ゲート電極１３ａ，
１３ｂを持つ２つのトランジスタを分離トランジスタと
することが決定される。

【００２２】次に、図４に示す移動配線選択部３０によ
り、挿入位置の垂直配線トラック上の配線パターンと、
挿入位置より予め定められた方向である右方（ｘ軸正方
向）にあり、挿入位置の垂直配線トラックを水平方向に
通過しないすべての第１層配線パターン１７、第２層配
線パターン１８およびビアコンタクト１９〜２０を選
ぶ。予め定められた方向は、左方でも良いがこの実施の
形態１の説明では挿入位置より右方にある配線パターン
１７を右方に移動する場合について述べる。例えば、配
線パターン１７ｃ，１７ｅ〜１７ｈ、およびビアコンタ
クト１９ａ〜１９ｈ，１９ｋ，１９ｍが単に右側に移動
される。例えば、ゲート電極１３ａの右側にあるゲート
電極１３ｃに第１層配線パターン１７ｃの両端がビアコ
ンタクト１９ｂ，１９ｃによってそれぞれ接続される。
また、第１層配線パターン１７ｅの両端がビアコンタク
ト１９ｄ，１９ｅによってそれぞれゲート電極１３ｄの
左側にある拡散層１４に接続される。

【００２３】また、挿入位置の垂直配線トラックを水平
方向に通過する配線パターンについては、配線パターン
のうち挿入位置の垂直配線トラック上と、上記垂直配線
トラックより右方に位置する部分を選ぶ。ここで選ばれ
た配線パターンは図４に示す選択配線記憶部３１に記憶
しておくものとする（ステップＳ３Ｂ）。例えば、配線
パターン１７ａ，１７ｂ，１７ｄが記憶される。

【００２４】次に、ステップＳ３Ｂで図４に示す配線移
動部３２により選択され選択配線記憶部３１に記憶され
ている配線パターン１７ａ，１７ｂ，１７ｄを、隣り合
う垂直配線トラックの距離、例えば垂直配線トラック１
６ａ，１６ｂ間の距離だけ右方に移動する。さらに移動
前に分離トランジスタ挿入位置の垂直配線トラックを水
平に通過しており、移動後接続が切断された配線パター
ン１７ａ，１７ｂ，１７ｄについて、垂直配線トラック
の間隔の長さを持つ配線パターンを垂直配線トラック１
６ａ，１６ｂ間に追加することにより再び接続する（ス
テップＳ３Ｃ）。

【００２５】次に、図４に示す分離トランジスタ配線生
成部３３により、分離トランジスタ挿入位置の垂直配線
トラック１６ａ上にあるトランジスタのゲート電極１３
ａ，１３ｃと電源またはグランド配線５０，５１とをそ
れぞれ接続するように配線パターンを生成する。図２に
示すようにベースアレイの上側には電源配線パターン５
０、下側にはグランド配線パターン５１がｘ軸と平行に
配置されているので、通常は、図７に示す分離トランジ
スタのように、例えばＰ型トランジスタの場合は垂直方
向の第１層配線パターン１７ｋおよびビアコンタクト１
９ｍを配置して上側の電源配線パターン５０とゲート電
極１３ａを接続すればよい（ステップＳ３Ｄ）。また、
Ｎ型トランジスタの場合は、垂直方向の第１層配線パタ
ーン１７ｍおよびビアコンタクト１９ｐを配置して下側
のグランド配線パターン５１とゲート電極１３ｂを接続
すればよい。

【００２６】以上の手順によって、図７に示すように、
オペレータの指定した矢印４０で示す位置に分離トラン
ジスタを配置することができる。なお、ステップＳ３Ｄ
において、障害物となる配線パターンが存在して上記の
第１層配線パターンとビアコンタクトのみで接続できな
い場合は、未接続のまま放置しておくものとする。未接
続のまま放置された電源配線パターンとゲート電極との
接続は、手続き終了後オペレータが図１に示す入力装置
５を操作して配線編集手段６により人手で接続するか、
一旦レイアウトパターン保存手段１によりレイアウトデ
ータを保存した後、例えば、特開平８−３０６７１号公
報、あるいは設計自動化７６−４（１９９５．７．２
０）に記載された既知の引き剥し再配線機能を有する配
線装置等で接続するものとする。

【００２７】実施の形態２．以下、この発明の実施の形
態２について説明する。図８はこの発明の実施の形態２
によるマクロセルレイアウト編集装置の構成を示すブロ
ック図である。この装置の構成は実施の形態１によるマ
クロセルレイアウト編集装置の構成に、障害配線パター
ン検出手段８が加わったものである。障害配線パターン
検出手段８は、オペレータが配線編集手段６によってあ
る垂直配線トラック上に垂直方向の配線パターンを入力
しようとする時、障害物となる他の垂直方向の配線パタ
ーンが存在しないかどうかを判定する手段である。

【００２８】次に、図８に示すマクロセルレイアウト編
集装置において、垂直方向の配線パターン入力の際に分
離トランジスタを挿入する手順について図９ないし図１
１を用いて説明する。図９は、垂直方向の第２層配線パ
ターンを入力する際に分離トランジスタの挿入を自動処
理する電子計算機の処理手順（プログラム）の概要を示
したフローチャートである。図１０は、第２層配線パタ
ーン追加位置とともに表示装置４に表示されたマクロセ
ルレイアウトを示す平面図である。図７は、第２層配線
パターンを追加するために分離トランジスタを挿入した
後のレイアウトを示す平面図である。まず、レイアウト
パターンデータ２をレイアウトパターン保存手段１によ
り読み出し、表示装置４に表示する（ステップＳ１）こ
とによって、マクロセルレイアウト上のどの垂直配線ト
ラック上に新規な第２層配線パターンを挿入するかを視
覚的に判断できる環境をオペレータに対して準備する。

【００２９】次に、オペレータが表示装置４を見なが
ら、マウスなどの入力装置５を用いて、入力する第２層
配線パターンの始点ＰＳと終点ＰＴとを入力する（ステ
ップＳ１１）。入力されたデータは配線編集手段６に取
り込まれる。例えば、オペレータは、図１０の垂直配線
トラック１６ｃ上の２点ＰＳとＰＴを、始点および終点
として選択する。このとき、領域Ａｒ１に新たな第２層
配線パターンが追加されることになる。

【００３０】次に、配線編集手段６は、障害配線パター
ン検出手段８に始点ＰＳと終点ＰＴに関するデータを引
き渡す。障害配線パターン検出手段８によって、始点Ｐ
Ｓと終点ＰＴを結ぶ配線パターンを配置する場合に障害
物となる垂直方向の配線パターン（この場合は他の第２
層配線パターン）が存在しないかどうかを、レイアウト
パターン保存手段１により取り出したレイアウトパター
ンデータ２を用いて調査する（ステップＳ１２）。

【００３１】次に、障害物となる第２層配線パターンが
存在すれば、始点ＰＳと終点ＰＴが存在する垂直配線ト
ラックに関するデータを分離トランジスタ挿入手段７に
引き渡し、ステップＳ３を実行する。例えば、図１０の
第２層配線パターン１８ａが障害物となる第２層配線パ
ターンに相当する。

【００３２】もし存在しなければ、始点ＰＳと終点ＰＴ
を再び配線編集手段６に引き渡し、ステップＳ１４を実
行する（ステップＳ１３）。

【００３３】次に、分離トランジスタ挿入手段７によっ
て、始点ＰＳ及び終点ＰＴが存在する垂直配線トラック
の位置に分離トランジスタを挿入して、配線パターンを
配置するための領域を確保する（ステップＳ３）。例え
ば、図１１に示すように、垂直配線トラック１６ｃのゲ
ート電極１３ｅおよびゲート電極１３ｆを持つトランジ
スタを分離トランジスタとする。この時、垂直配線トラ
ック１６ｃの上およびそれより右（ｘ軸正方向）にある
配線パターンおよびビアコンタクトを右（ｘ軸正方向）
に移動する。例えば、移動されるものは、配線パターン
１８ａ，１７ａ〜１７ｈ，１７ｐ，１７ｑ、およびビア
コンタクト１９ａ〜１９ｈ，１９ｋ，１９ｍ，１９ｒ，
１９ｓ，２０ａ，２０ｂなどである。

【００３４】次に、配線編集手段６により始点ＰＳと終
点ＰＴとを結ぶ配線パターン（図１１の第２層配線パタ
ーン１８ｂ）を生成し配置する（ステップＳ１４）。

【００３５】最後に、これまでのレイアウト変更結果を
レイアウトパターン保存手段１によりレイアウトパター
ンデータ２に格納するとともに表示手段３により変更結
果を表示装置４に表示して手続きを終る（ステップＳ
４）。

【００３６】以上のような手順によって、図１０に示す
オペレータによる始点ＰＳおよひ終点ＰＴの入力から、
図１１に示すような、垂直方向の第２層配線パターン１
８ｂを追加することができる。

【００３７】以上のように配線パターン１８ａ，１８ｂ
が重なる位置に、障害配線パターン検出手段８が分離ト
ランジスタ挿入手段に常時オフ状態のトランジスタを挿
入させるので、配線の誤りや常時オフ状態のトランジス
タを挿入する手間を省いて作業を効率化できるという効
果がある。

【００３８】実施の形態３．以下、この発明の実施の形
態３について説明する。図１２はこの発明の実施の形態
３によるマクロセルレイアウト編集装置の構成を示すブ
ロック図である。この装置の構成は、実施の形態１によ
るマクロセルレイアウト編集装置の構成に、回路接続情
報保持手段２１とトランジスタ順列変更手段２３と分離
トランジスタ要否判定手段２４とを加えたものである。
回路情報保持手段２１は、複数のトランジスタの接続関
係を記述した回路接続情報２２を保持している。トラン
ジスタ順序変更手段２３は、表示手段３に表示されたト
ランジスタの順列の変更を指示するために設けられてい
る。分離トランジスタ要否判定手段２４は、トランジス
タ順列変更手段２３から変更の指示を受けて、回路接続
情報保持手段が保持している回路接続情報に基づき、分
離トランジスタを新たに挿入する必要性を判定するとと
もに、必要が認められた分離トランジスタの挿入位置
（垂直配線トラックの順位）を出力する。ここで、簡単
のためトランジスタ順列変更手段２３が取り扱うマクロ
セルレイアウトには分離トランジスタのゲート電極と電
源またはグランド配線パターンを接続する（図７の配線
パターン１７ｋおよびビアコンタクト１９ｍのような）
配線パターン以外の配線パターンは配置されていないも
のとする。このため配線編集手段６は、図１２のマクロ
セルレイアウト編集装置の記載から省略されている。

【００３９】次に、図１２に示すマクロセルレイアウト
編集装置において、オペレータがトランジスタ順列変更
手段２３によってトランジスタの順列を変更した場合
に、必要に応じて分離トランジスタを配置する手順につ
いて図１３を用いて説明する。図１３は、上記のように
オペレータがトランジスタの順列を変更する場合の電子
計算機の処理手順（プログラム）の概要を示したフロー
チャートである。ここで、マクロセルレイアウトのベー
スアレイ上のトランジスタには、回路接続情報保持手段
２１によって記憶されている各トランジスタならびに必
要な分離トランジスタとが予め割り当てられているもの
とする。

【００４０】まず、レイアウトパターンデータ２をレイ
アウトパターン保存手段１により読み出し、表示装置４
に表示する（ステップＳ１）ことによって、マクロセル
レイアウト上のどのトランジスタをどの位置、つまりど
の垂直配線トラックに移動するかを視覚的に判断できる
環境をオペレータに対して準備する。次に、オペレータ
が表示装置４を見ながら、マウスなどの入力装置５を用
いて、トランジスタの移動元と移動先としてそれぞれ垂
直配線トラックを選んで入力する（ステップＳ２１）。
入力されたデータはトランジスタ順列変更手段２３に取
り込まれる。

【００４１】次に、トランジスタ順列変更手段２３によ
って、トランジスタの順列を変更し、変更後のトランジ
スタの順列のデータを分離トランジスタ要否判定手段２
４に引き渡す（ステップＳ２２）。次に、分離トランジ
スタ要否判定手段２４によって、移動後のトランジスタ
と、これと隣り合うトランジスタとで拡散領域１４を共
有できるかどうかを調べて判断する（ステップＳ２３，
Ｓ２４）。もし共有できる場合は新規に分離トランジス
タを配置する必要はないのでステップＳ４を実行する。
もし共有すると拡散領域に異なる信号が同時に割り当て
られることになる場合には、拡散領域を２つに分離して
絶縁するように新規に分離トランジスタを配置する必要
があるのでステップＳ２５を実行する。

【００４２】新規に分離トランジスタが必要となる場合
には、次に、分離トランジスタ要否判定手段によって分
離トランジスタを配置する位置を求め、分離トランジス
タ挿入手段７にその位置等に関するデータを引き渡す
（ステップＳ２５）。次に、分離トランジスタ挿入手段
７によって、上記ステップＳ２４で求めた位置、つまり
分離トランジスタ挿入手段７により指定された垂直配線
トラックに分離トランジスタを挿入して、隣り合うトラ
ンジスタ間で共有している拡散領域を２つに分け絶縁す
る（ステップＳ３）。最後に、これまでのレイアウト変
更結果をレイアウトパターン保存手段１によりレイアウ
トパターンデータ２に格納するとともに表示手段３によ
り変更結果を表示装置４に表示して手続きを終る（ステ
ップＳ４）。

【００４３】以上のような手順によって、オペレータに
よるトランジスタの順列の変更に伴って新規に必要とな
る分離トランジスタを電子計算機の自動処理で配置する
ことができる。この結果トランジスタの順列変更で頻繁
に生じる分離トランジスタの配置を自動処理することが
できるほか、オペレータの操作ミスによるマクロセルレ
イアウト中の回路接続関係の誤りの発生を防ぐことがで
きる。

【００４４】実施の形態４．以下、この発明の実施の形
態４について説明する。図１４はこの発明の実施の形態
４によるマクロセルレイアウト編集装置の構成を示すブ
ロック図である。この装置の構成は、実施の形態３によ
るマクロセルレイアウト編集装置の構成に、冗長分離ト
ランジスタ検出手段４１と分離トランジスタ削除手段４
２とを加えたものである。

【００４５】冗長分離トランジスタ検出手段４１は、ト
ランジスタ順列変更手段２３から変更の指示を受けて、
回路接続情報保持手段２１が保持している回路接続情報
２２に基づき、既に配置されている分離トランジスタの
うちで冗長なトランジスタが存在するか否かを判定する
とともに、冗長と認められた分離トランジスタが削除可
能である場合にその位置を出力する。分離トランジスタ
削除手段４２は、冗長分離トランジスタ検出手段４１が
出力した分離トランジスタの位置の指定を受け入れて、
冗長な分離トランジスタの所定の配線を削除する。また
分離トランジスタ削除手段４２は、削除された冗長な分
離トランジスタの位置においてｘ軸の正方向から反対の
負方向に延びる配線については所定の距離だけ短縮して
接続を保たせつつ、削除された冗長なトランジスタの位
置よりも正方向にある配線を所定の距離だけ負方向に向
けて移動させる。

【００４６】この実施の形態においても、簡単のためト
ランジスタ順列変更手段２３が取り扱うマクロセルレイ
アウトには分離トランジスタのゲート電極と電源または
グランド配線パターンを接続する（図７の配線パターン
１７ｋおよびビアコンタクト１９ｍのような）配線パタ
ーン以外の配線パターンは配置されていないものとす
る。

【００４７】次に、図１４に示すマクロセルレイアウト
編集装置において、オペレータがトランジスタ順列変更
手段２３によってトランジスタの順列を変更した場合
に、必要に応じて分離トランジスタを配置する手順につ
いて図１５を用いて説明する。図１５は、上記のように
オペレータがトランジスタの順列を変更する場合の電子
計算機の処理手順（プログラム）の概要を示したフロー
チャートである。ここで、マクロセルレイアウトのベー
スアレイ上のトランジスタには、回路接続情報保持手段
２１によって記憶されている各トランジスタ並びに必要
な分離トランジスタとが予め割り当てられており、か
つ、複数の垂直配線トラックに跨るような配線パターン
は配置されていないものとする。

【００４８】まず、レイアウトパターンデータ２をレイ
アウトパターン保存手段１により読み出し、表示装置４
に表示する（ステップＳ１）ことによって、マクロセル
レイアウト上のどのトランジスタをどの位置、つまりど
の垂直配線トラックに移動するかを視覚的に判断できる
環境をオペレータに対して準備する。

【００４９】次に、オペレータが表示装置４を見なが
ら、マウスなどの入力装置５を用いて、トランジスタの
移動元と移動先としてそれぞれ垂直配線トラックを選ん
で入力する（ステップＳ２１）。入力されたデータはト
ランジスタ順列変更手段２３に取り込まれる。

【００５０】次に、トランジスタ順列変更手段２３によ
って、トランジスタの順列を変更し、変更後のトランジ
スタの順列のデータを分離トランジスタ要否判定手段２
４および冗長分離トランジスタ検出手段４１に引き渡す
（ステップＳ２２）。分離トランジスタ要否判定手段２
４の処理については実施の形態３にて説明したので、以
下では冗長分離トランジスタ検出手段４１に関わる処理
についてのみ説明する。

【００５１】次に、冗長分離トランジスタ検出手段４１
によって、冗長な分離トランジスタが存在していないか
どうかの検査を行う。冗長なトランジスタが存在するの
は、（１）移動後のトランジスタと隣り合うトランジス
タが分離トランジスタであって、隣接する分離トランジ
スタのゲート電極をはさむ両側の拡散に割り当てられた
信号が同一であるとき、または、（２）移動トランジス
タが分離トランジスタであり、隣接トランジスタが分離
トランジスタであるとき、のいずれかの場合である。
（１）の場合は隣接トランジスタが冗長な分離トランジ
スタであり、（２）の場合は移動トランジスタか隣接ト
ランジスタかのいずれか一方が冗長な分離トランジスタ
であると判断される（ステップＳ３１，Ｓ３２）。冗長
分離トランジスタが存在しなければステップＳ４を実行
する。

【００５２】次に、同じく冗長分離トランジスタ検出手
段４１によって、ステップＳ３１で検出された冗長分離
トランジスタが削除可能であるかを、冗長分離トランジ
スタの存在する垂直配線トラック上の配線パターンの配
置状況により調べる。上記垂直配線トラック上に、冗長
分離トランジスタのゲート電極と電源またはグランド配
線パターンとを接続する配線パターン以外の配線パター
ンが存在しないとき、その垂直配線トラック上の冗長分
離トランジスタを削除可能とする（ステップＳ３３）。
冗長分離トランジスタが削除可能であれば、ステップＳ
３４を実行し、削除不可能であればステップＳ４を実行
する。

【００５３】冗長分離トランジスタが削除可能である場
合には、次に、分離トランジスタ削除手段４２によっ
て、上記ステップＳ３３で得られた削除可能な冗長分離
トランジスタを削除する（ステップＳ３４）。

【００５４】最後に、これまでのレイアウト変更結果を
レイアウトパターン保存手段１によりレイアウトパター
ンデータ２に格納するとともに表示手段３により変更結
果を表示装置４に表示して手続きを終る（ステップＳ
４）。

【００５５】次に、図１６および図１７を用いて分離ト
ランジスタ削除手段４２の手続きについて詳しく説明す
る。図１７は図１５のステップＳ３４に示された分離ト
ランジスタ削除手段４２による冗長分離トランジスタ削
除の自動処理の手順を示すフローチャートである。図１
６は、図１４の分離トランジスタ削除手段４２を詳細に
記載したブロック図である。

【００５６】まず、図１６に示す分離トランジスタ配線
削除部３４により、冗長分離トランジスタのゲート電極
と電源またはグランド配線とを接続する配線パターンを
削除する（ステップＳ３４Ａ）。

【００５７】次に、移動配線選択部３０により、削除す
る冗長分離トランジスタの存在する垂直配線トラックよ
り右方（左方でも良いが本実施の形態では右方にある配
線パターンを左方に移動する場合について述べる）にあ
るすべての配線パターンを選ぶ。ここで選ばれた配線パ
ターンは図１６に示す選択配線記憶部３１に記憶してお
くものとする（ステップＳ３Ｂ）。

【００５８】最後に、前記ステップＳ３Ｂで図１６に示
す配線移動部３２により選択され選択配線記憶部３１に
より記憶されている配線パターンを、隣り合う垂直配線
トラックの距離だけ左方に移動する（ステップＳ３
Ｃ）。

【００５９】以上のような手順によって、オペレータに
よるトランジスタの順列の変更に伴って冗長となる分離
トランジスタを電子計算機の自動処理で削除することが
でき、またオペレータの操作ミスによるマクロセルレイ
アウト中の回路接続関係の誤りの発生を防ぐことができ
る。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明のマクロセルレイアウト編集装置によれば、分離トラ
ンジスタ挿入手段が配線パターンの移動を行って、常時
オフ状態のトランジスタの挿入場所を作り、常時オフ状
態のトランジスタを挿入するよう構成されているので、
常時オフ状態のトランジスタの挿入場所を指定するだけ
でよく、従来と比べて少ない操作で常時オフ状態のトラ
ンジスタの入力の作業を完了でき、マクロセルレイアウ
ト編集作業の効率化ができるという効果がある。

【００６１】請求項２記載の発明のマクロセルレイアウ
ト編集装置によれば、配線パターンが重なる位置に、障
害配線パターン検出手段が分離トランジスタ挿入手段に
常時オフ状態のトランジスタを挿入させるので、配線の
誤りや常時オフ状態のトランジスタを挿入する手間を省
いて作業を効率化できるという効果がある。

【００６２】請求項３記載の発明のマクロセルレイアウ
ト編集装置によれば、分離トランジスタ要否判定手段
が、トランジスタ順列の変更に際し、常時オフ状態のト
ランジスタの挿入の必要性を判断して、分離トランジス
タ挿入手段に常時オフ状態のトランジスタを挿入させる
ので、ベースアレイ上のトランジスタの順列の変更に際
して必要となる常時オフ状態のトランジスタを追加する
操作を省略でき、かつ必要な分離トランジスタの配置を
忘れるという誤りが少なくなるなどマクロセルレイアウ
ト編集作業の効率が向上するという効果がある。

【００６３】請求項４記載の発明のマクロセルレイアウ
ト編集装置によれば、冗長分離トランジスタ検出手段
が、検出した冗長な常時オフ状態のトランジスタを、分
離トランジスタ削除手段に削除させるので、ベースアレ
イ上のトランジスタの順列の変更に際して不必要となる
常時オフ状態のトランジスタを削除する操作を省略で
き、マクロセルレイアウト編集作業の効率が向上すると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるマクロセルレ
イアウト編集装置の構成を示すブロック図である。

【図２】 マクロセルレイアウトの一例を示す平面図で
ある。

【図３】 図１に示したマクロセルレイアウト編集装置
の処理手順を示すフローチャートである。

【図４】 図１に示した分離トランジスタ挿入手段の構
成を示すブロック図である。

【図５】 図４の分離トランジスタ挿入手段の処理手順
を示すフローチャートである。

【図６】 分離トランジスタを挿入する前のマクロセル
レイアウトを示す平面図である。

【図７】 分離トランジスタを挿入した後のマクロセル
レイアウトを示す平面図である。

【図８】 この発明の実施の形態２によるマクロセルレ
イアウト編集装置の構成を示すブロック図である。

【図９】 図８に示したマクロセルレイアウト編集装置
の処理手順を示すフローチャートである。

【図１０】 配線パターンの追加位置を指定したときの
マクロセルレイアウトを示す平面図である。

【図１１】 配線パターンが追加された後のマクロセル
レイアウトを示す平面図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３によるマクロセル
レイアウト編集装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】 図１２に示したマクロセルレイアウト編集
装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態４によるマクロセル
レイアウト編集装置の構成を示すブロック図である。

【図１５】 図１４に示したマクロセルレイアウト編集
装置の処理手順を示すフローチャートである。

【図１６】 図１４の分離トランジスタ削除手段の構成
を示すブロック図である。

【図１７】 図１６の分離トランジスタ削除手段の処理
手順を示すフローチャートである。

【図１８】 従来のマクロセルレイアウト編集装置の構
成を示すブロック図である。

【図１９】 従来のマクロセルレイアウト編集装置の処
理手順を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１ レイアウトパターン保存手段、２ レイアウトパタ
ーンデータ、３ 表示手段、４ 表示装置、５ 入力装
置、６ 配線編集手段、７ 分離トランジスタ挿入手
段、８ 障害配線パターン検出手段、２１ 回路接続情
報保持手段、２２回路接続情報、２３ トランジスタ順
列変更手段、２４ 分離トランジスタ要否判定手段、４
１ 冗長分離トランジスタ検出手段、４２ 分離トラン
ジスタ削除手段。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トランジスタ敷き詰め型集積回路で用い
   られ、ｘ軸に対して平行に並ぶトランジスタ間に常時オ
   フ状態のトランジスタを配置して所望のトランジスタ間
   を分離する形式のハードマクロについて、配線の追加、
   移動、削除、または変形に関するレイアウト編集を行う
   マクロセルレイアウト編集装置において、 前記ハードマクロのレイアウトパターンデータを保存す
   るためのレイアウトパターン保存手段と、 前記レイアウトパターン保存手段から得た前記レイアウ
   トパターンデータを表示するための表示手段と、 前記表示手段に表示された前記レイアウトパターンデー
   タに基づいた常時オフ状態のトランジスタの挿入位置の
   指定を受け、指定されたトランジスタの挿入位置を含め
   て該挿入位置から前記ｘ軸に沿った所定の一方向にある
   配線を所定の距離だけ前記一方向に向けて移動させて接
   続し、前記挿入位置において前記一方向と反対の他方向
   に延びる配線については前記所定の距離だけ延長して接
   続を保たせ、指定された位置のトランジスタに対して常
   時オフ状態のトランジスタになるよう所定の配線を施す
   分離トランジスタ挿入手段とを備える、マクロセルレイ
   アウト編集装置。
2. 【請求項２】 前記ｘ軸に垂直なｙ軸に対して平行な配
   線パターンの追加を指示した場合、追加された配線パタ
   ーンが他の配線パターンと重なるときには、前記分離ト
   ランジスタ挿入手段に配線パターンが重なる位置に常時
   オフ状態のトランジスタを設けさせる障害配線パターン
   検出手段をさらに備える、請求項１記載のマクロセルレ
   イアウト編集装置。
3. 【請求項３】 トランジスタ敷き詰め型集積回路で用い
   られ、ｘ軸に対して平行に並ぶトランジスタ間に常時オ
   フ状態のトランジスタを配置して所望のトランジスタ間
   を分離する形式のハードマクロに関するレイアウト編集
   を行うマクロセルレイアウト編集装置において、 複数のトランジスタの接続関係を記述した回路接続情報
   を保持している回路接続情報保持手段と、 前記ハードマクロのレイアウトパターンデータを保存す
   るためのレイアウトパターン保存手段と、 前記レイアウトパターン保存手段から得た前記レイアウ
   トパターンデータに基づいて前記マクロセルを構成して
   いるトランジスタと配線を表示するための表示手段と、 前記表示手段に表示されたトランジスタの順列の変更を
   指示するためのトランジスタ順列変更手段と、 前記トランジスタ順列変更手段から変更の指示を受け
   て、前記回路接続情報保持手段が保持している前記回路
   接続情報に基づき、常時オフ状態のトランジスタを新た
   に挿入する必要性を判定するとともに、必要が認められ
   た常時オフ状態のトランジスタの挿入位置を指定する分
   離トランジスタ要否判定手段と、 前記分離トランジスタ要否判定手段が出力した前記常時
   オフ状態のトランジスタの挿入位置の指定を受け、指定
   されたトランジスタの挿入位置を含めて該挿入位置から
   前記ｘ軸の所定の一方向にある配線を所定の距離だけ前
   記所定の一方向に向けて移動させつつ、前記一方向と反
   対の他方向に延びる配線については該他方向に前記所定
   の距離だけ延長して接続を保たせ、前記常時オフ状態の
   トランジスタに所定の配線を施す分離トランジスタ挿入
   手段とを備える、マクロセルレイアウト編集装置。
4. 【請求項４】 トランジスタ敷き詰め型集積回路で用い
   られ、ｘ軸に対して平行に並ぶトランジスタ間に常時オ
   フ状態のトランジスタを配置して所望のトランジスタ間
   を分離する形式のハードマクロに関するレイアウト編集
   を行うマクロセルレイアウト編集装置において、 複数のトランジスタの接続関係を記述した回路接続情報
   を保持している回路接続情報保持手段と、 前記ハードマクロのレイアウトパターンデータを保存す
   るためのレイアウトパターン保存手段と、 前記レイアウトパターン保存手段から得た前記レイアウ
   トパターンデータに基づいて前記ハードマクロを構成し
   ているトランジスタと配線を表示するための表示手段
   と、 前記表示手段に表示されたトランジスタの順列の変更を
   指示するためのトランジスタ順列変更手段と、 前記トランジスタ順列変更手段から変更の指示を受け
   て、前記回路接続情報保持手段が保持している前記回路
   接続情報に基づき、既に配置されている常時オフ状態の
   トランジスタのうちで冗長なトランジスタが存在するか
   否かを判定するとともに、冗長と認められた常時オフ状
   態のトランジスタが削除可能である場合にその位置を出
   力する冗長分離トランジスタ検出手段と、 前記冗長分離トランジスタ検出手段が出力した前記常時
   オフ状態のトランジスタの位置の指定を受け、前記常時
   オフ状態のトランジスタの所定の配線を削除し、削除さ
   れた前記冗長な常時オフ状態のトランジスタの位置にお
   いて前記ｘ軸に沿った所定の一方向から反対の他方向に
   延びる配線については所定の距離だけ短縮して接続を保
   たせつつ、削除された前記冗長な常時オフ状態のトラン
   ジスタの位置よりも前記一方向にある配線を所定の距離
   だけ前記他方向に向けて移動させる分離トランジスタ削
   除手段とを備える、マクロセルレイアウト編集装置。