JPH1070192A - 半導体回路抽出装置 - Google Patents

半導体回路抽出装置

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JPH1070192A
JPH1070192A JP8225665A JP22566596A JPH1070192A JP H1070192 A JPH1070192 A JP H1070192A JP 8225665 A JP8225665 A JP 8225665A JP 22566596 A JP22566596 A JP 22566596A JP H1070192 A JPH1070192 A JP H1070192A
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JP
Japan
Prior art keywords
cell
layout
wiring
circuit
virtual wiring
Prior art date
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Pending
Application number
JP8225665A
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English (en)
Inventor
Hirokazu Yonezawa
浩和 米澤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electronics Corp
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Publication date
Application filed by Matsushita Electronics Corp filed Critical Matsushita Electronics Corp
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Publication of JPH1070192A publication Critical patent/JPH1070192A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セルのレイアウト図から回路図を抽出する半
導体回路抽出装置において、セルの内部配線とセルの周
辺や上層の配線との間の容量結合の影響を考慮に入れた
実際の回路に近い条件で回路抽出ができるようにする。 【構成】 仮想配線追加手段1が元セルレイアウトデー
タ3を読み込み、セルのレイアウトの上層もしくは周辺
に仮想配線のレイアウトを追加して変更後セルレイアウ
トデータ4を生成する。その結果、セルの内部配線と仮
想配線との間に容量結合が生じる。この変更後セルレイ
アウトデータ4に基づいて、回路抽出手段2が上記の結
合容量を含む回路を抽出してネットリスト5を生成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体集積回路の
設計で用いられるマスクのレイアウトパターンから回路
情報を抽出するための半導体回路抽出装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体製造技術の進歩により、デ
バイスの微細化や集積度の向上が急速に進んでいる。種
々ある集積回路の中では、顧客の要望する任意の機能を
短期間で実現すべく、スタンダードセルライブラリを用
いたセルベース設計に基づく集積回路、例えば特定用途
向け集積回路(ASIC)などのニーズがますます高ま
ってきている。
【0003】スタンダードセルは、論理回路の基本単位
であるゲートをセルとして作ったものであり、多くの種
類が用意され全体でライブラリを形成している。ライブ
ラリにはセルの回路情報、レイアウト情報、回路特性情
報、各種のCAD(ComputerAided Design)ツール向け情
報などが含まれている。
【0004】このスタンダードセルの回路特性を求める
場合は、各セルについて回路シミュレーションによって
遅延時間や消費電力などの特性を求める方法が一般的に
用いられている。この際、それぞれのセルについて回路
を記述したネットリストが必要になる。回路シミュレー
ションの精度を向上させるためには、回路を構成するト
ランジスタのみならず、デバイスの微細化に伴って無視
できなくなりつつある配線寄生素子をも含んだネットリ
ストを使用する必要がある。そこで、セル単体のレイア
ウトからトランジスタおよび配線寄生素子を含むネット
リストを抽出する半導体回路抽出装置が使用されてい
る。
【0005】ここで、スタンダードセルの一例として図
2に示すようなCMOS(Complementary Metal Oxide S
emiconductor)型インバータのセルのレイアウトを考え
る。レイアウトに含まれる図形情報の一部として、メタ
ル配線101,105,107、拡散領域102、コン
タクト103、基板104、ポリシリコン配線106が
図示されている。従来の半導体回路抽出装置では図2の
ようなレイアウトデータを読み込み、回路を抽出し、例
えば図7に示すような回路を生成する。図7において、
PはPチャンネルMOSトランジスタ、NはNチャンネ
ルMOSトランジスタ、Rは寄生抵抗、Cは寄生容量、
VDDは電源、GNDはグランド、Iは入力端子、Oは
出力端子を表わす。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来装
置では、回路抽出の対象となるレイアウト範囲はセル内
のみである。例えば図2の場合、セルの図形の最外周で
囲まれた領域内のみが回路抽出の対象となる。つまり、
セルの周辺には配線等が存在しないという仮定でのネッ
トリストが抽出されることになる。
【0007】図2における破線A−Bに沿う断面を模式
的に描いたものを図3に示す。121,122は対地容
量、123は結合容量を示す。このようにセル内部配線
に関する容量のみが抽出される。実際には、ほとんどの
場合、集積回路内のセルの周辺や上層には他の配線が配
置されているため、これらの配線とセルの内部配線との
間に容量結合が生じている。この容量結合の影響が従来
の半導体回路抽出装置で求めた特性と実際の回路特性と
の誤差の要因になっていた。
【0008】本発明は上記のような従来技術の問題点に
鑑み、セルの内部配線とセルの周辺や上層の配線との間
の容量結合の影響を考慮に入れた回路抽出ができる半導
体回路抽出装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による半導体回路抽出装置の特徴は、元セルレ
イアウトデータから得られるレイアウトパターンに、セ
ルの周辺又は上層に位置する仮想配線のレイアウトを追
加して変更後セルレイアウトデータを生成する仮想配線
追加手段と、追加された仮想配線と前記セルの内部配線
との間に形成される結合容量を含むセルの回路を前記変
更後セルレイアウトデータから抽出し、ネットリストを
生成する回路抽出手段とを備えている点にある。
【0010】好ましくは、前記仮想配線追加手段は、前
記元セルレイアウトデータに含まれる図形情報から前記
仮想配線のレイアウトを生成するように構成されてい
る。さらに、前記仮想配線の電位を任意に設定する手段
を備えていることも好ましい。
【0011】本発明の半導体回路抽出装置によれば、実
際に集積回路内部でセルが置かれている環境に近い状態
で回路を抽出し、ネットリストを生成することができ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1に示すように、本実施形態
の半導体回路抽出装置は、仮想配線レイアウト追加手段
1と回路抽出手段2とを備えている。仮想配線レイアウ
ト追加手段1は、元セルレイアウトデータ3を読み込
み、仮想配線のレイアウトを追加して変更後セルレイア
ウトデータ4を出力する。次に回路抽出手段2が変更後
セルレイアウトデータ4を読み込んで回路を抽出し、ネ
ットリスト5を出力する。
【0013】仮想配線レイアウト追加手段1の動作につ
いて説明を加える。回路抽出の対象であるセルの一例と
して図2に示すCMOS型インバータセルのレイアウト
を考える。このレイアウトには図形情報として、メタル
配線101,105,107、拡散領域102、コンタ
クト103、基板104、およびポリシリコン配線10
6の位置、形状等が含まれている。仮想配線レイアウト
追加手段1は、図2の元セルレイアウトデータを読み込
み、仮想配線のレイアウトを追加して、図4に示すよう
な変更後セルレイアウトデータを生成する。ここでは仮
想配線のレイアウトとして、メタル配線108,109
がセルの左右に追加されている。
【0014】このような仮想配線のレイアウトは、元セ
ルレイアウトデータに含まれる図形の最外周の輪郭を図
形演算によって求め、この輪郭を拡大したり図形間の論
理演算を行うことによって生成することができる。例え
ば、図4に示すように、生成する仮想配線の位置がセル
の最外周との間隔Sで規定され、また仮想配線の幅がW
で規定されているとすれば、次の手順で仮想配線のレイ
アウトを生成することができる。 手順1 セルに含まれる図形の最外周を含む面をレイヤ
L1として生成する。 手順2 レイヤL1を幅Sだけセルの左右に拡大してレ
イヤL2を生成する。 手順3 レイヤL1を幅(S+W)だけセルの左右に拡
大してレイヤL3を生成する。 手順4 レイヤL3からレイヤL2を除いた領域をレイ
ヤL4として生成する。このようにして得られたレイヤ
L4が仮想配線のレイアウトに相当する。
【0015】次に回路抽出手段2の動作について説明を
加える。回路抽出手段2は、図4に示した変更後セルレ
イアウトデータを読み込み、例えば図8に示すような回
路を抽出し、ネットリストを出力する。ネットリストの
フォーマットには、例えばSPICEフォーマットなど
が使われる。図8において、PはPチャンネルMOSト
ランジスタ、NはNチャンネルMOSトランジスタ、R
は寄生抵抗、Cは寄生容量、VDDは電源、GNDはグ
ランド、Iは入力端子、Oは出力端子を表わす。
【0016】図4の破線C−Dに沿う断面を模式化して
図5に示す。セルの内部配線105,106と仮想配線
108,109との間に結合容量124,125,12
6が新たに発生している。その結果抽出される回路は、
図8に示すように、これらの結合容量124,125,
126が追加されたものとなる。これらの結合容量はネ
ットリストにも反映される。このときの仮想配線10
8,109の電位V1,V2は任意に設定することがで
きる。電位V1,V2は電源VDDやグランドGNDの
ような固定電位としてもよいし、回路シミュレーション
時に時間と共に変化する電圧源によって与えられる電位
としてもよい。
【0017】このように本発明の半導体回路抽出装置に
よれば、実際の集積回路内でのセルの置かれた環境を近
似した仮想配線のレイアウトを元のセルのレイアウトに
追加することによって、セル内部配線と仮想配線との間
に容量結合を生じさせた状態で回路抽出を行い、それを
ネットリストに反映することができる。
【0018】なお、上記の説明はセルの周囲にのみ仮想
配線レイアウトを生成する場合の例であるが、セルの上
層のみ、または、セルの周囲と上層の両方に生成しても
よい。また、仮想配線のレイアウトを生成するに際し、
メタル配線に代えてポリシリコン配線などの他の配線層
を用いてもよい。さらにメタル配線とポリシリコン配線
の両方を多層配線として仮想配線に用いてもよい。
【0019】メタル配線とポリシリコン配線の両方を用
いる場合の断面模式図を図5に対応させて描くと図6の
ようになる。この図で、110,111が仮想配線とし
て追加されたポリシリコン配線である。この結果、セル
内部配線と仮想配線との間に結合容量127,128,
129が新たに発生する。
【0020】生成すべき仮想配線は、所望の回路シミュ
レーションの条件に応じて任意に選択すればよい。例え
ば、セルの重負荷条件での回路シミュレーションを行い
たい場合、仮想配線をセルの外周から最小間隔で配置
し、さらに仮想配線を多層で生成し、セルの上層にも一
面仮想配線を生成して、セルを3次元的に仮想配線で囲
んでしまうことが考えられる。
【0021】なお、回路抽出対象範囲は変更後のセルレ
イアウトのメタル配線の最外周としてもよいし、基板1
04のサイズを適切に調整して基板領域を対象範囲とし
てもよい。
【0022】また、仮想配線のレイアウトの生成方法と
して、抽出対象となるセルのレイアウトの周囲に別のレ
イアウトを配置する方法も可能である。この場合、抽出
対象となるセルの内部配線と周囲に配置したセルの内部
配線との間に容量結合が現れる。周囲に配置するセルの
種類は任意に選ぶことができる。
【0023】なお、上記の実施形態の説明ではセルの一
例としてインバータを用いたが、論理和や論理積など他
の任意のセルでも同様にして本発明の半導体回路抽出装
置を適用することができる。
【0024】
【発明の効果】以上のように、本発明の半導体回路抽出
装置によれば、実際の集積回路内でのセル周辺の環境に
近似した仮想配線のレイアウトを元のセルレイアウトに
追加することによって、セル内部配線と仮想配線との間
に容量結合を生じさせた状態で回路抽出を行うことがで
きる。その結果、従来の方法に比べて、実際の回路に近
い現実的な寄生容量値を抽出して、ネットリストに反映
することができる。したがって、回路シミュレーション
の高精度化が達成され、最終的にセルの回路特性である
遅延時間や消費電力を高精度にシミュレートすることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る半導体回路抽出装置の
構成図
【図2】半導体回路抽出に用いられるセルレイアウトの
一例を示す図
【図3】図2のセルレイアウトにおけるA−B断面の模
式図
【図4】図1の半導体回路抽出装置による変更後セルレ
イアウトの一例を示す図
【図5】図4のセルレイアウトにおけるC−D断面の模
式図
【図6】変更後セルレイアウトの他の例における断面の
模式図
【図7】元セルレイアウトから抽出した回路の一例を示
す図
【図8】変更後セルレイアウトから抽出した回路の一例
を示す図
【符号の説明】
1 仮想配線レイアウト追加手段 2 回路抽出手段 3 元セルレイアウトデータ 4 変更後セルレイアウトデータ 5 ネットリスト 101,105,107,108,109 メタル配線 102 拡散領域 103 コンタクト 106,110,111 ポリシリコン配線 104 基板 121,122 対基板容量 123,124,125,126,127,128,1
29 結合容量 P PチャネルMOSトランジスタ N NチャネルMOSトランジスタ C 寄生容量 R 寄生抵抗 I インバータの入力端子 O インバータの出力端子

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 元セルレイアウトデータから得られるレ
    イアウトパターンに、セルの周辺又は上層に位置する仮
    想配線のレイアウトを追加して変更後セルレイアウトデ
    ータを生成する仮想配線追加手段と、追加された仮想配
    線と前記セルの内部配線との間に形成される結合容量を
    含むセルの回路を前記変更後セルレイアウトデータから
    抽出し、ネットリストを生成する回路抽出手段とを備え
    ている半導体回路抽出装置。
  2. 【請求項2】 前記仮想配線追加手段は、前記元セルレ
    イアウトデータに含まれる図形情報から前記仮想配線の
    レイアウトを生成するように構成されている請求項1記
    載の半導体回路抽出装置。
  3. 【請求項3】 前記仮想配線の電位を任意に設定する手
    段を備えている請求項1又は2記載の半導体回路抽出装
    置。
JP8225665A 1996-08-27 1996-08-27 半導体回路抽出装置 Pending JPH1070192A (ja)

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JP8225665A JPH1070192A (ja) 1996-08-27 1996-08-27 半導体回路抽出装置

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JP8225665A Pending JPH1070192A (ja) 1996-08-27 1996-08-27 半導体回路抽出装置

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JP (1) JPH1070192A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6728943B2 (en) 2000-11-24 2004-04-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor circuit extraction apparatus and method
JP2008186229A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Renesas Technology Corp 半導体集積回路の設計装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6728943B2 (en) 2000-11-24 2004-04-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Semiconductor circuit extraction apparatus and method
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