JP3076330B1 - セル配置方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 基板コンタクトが過剰に配置されることを防
止し、チップ面積を縮小し、コストを抑える。 【解決手段】 スタンダードセル配置処理Ｐにおいて、
スタンダードセル配置領域の列に配置するセルの持つ情
報と、スタンダードセル配置領域の列の幅及び少なくと
も１つの基板コンタクトが配置されなければならない間
隔のデータに基づいて、スタンダードセル配置領域の列
に追加する基板コンタクトの数を求め、基板コンタクト
を追加可能な領域を確保してセルを配置し、間隔Ｌに少
なくとも１つの基板コンタクトが存在するようにセルの
移動と基板コンタクトとの配置を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スタンダードセル
に対する基板コンタクトを配置するセル配置方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年のプロセスでは、トランジスタの微
細化の技術に対して基板コンタクトの微細化の技術が遅
れており、スタンダードセルに対する基板コンタクトの
相対的な大きさが拡大する傾向にある。

【０００３】ここに、基板コンタクトは、ウェルまたは
基板と、電源またはグランドを接続するコンタクトとす
る。

【０００４】従来では、スタンダードセルの空いている
箇所に基板コンタクトを配置していたが、スタンダード
セルに対する基板コンタクトの相対的な大きさが拡大す
る傾向にある近年では、基板コンタクトを入れるために
スタンダードセルのサイズを大きくする、或いはスタン
ダードセル内のトランジスタの寸法を小さくする必要が
ある。

【０００５】図１９は、従来例において、スタンダード
セル内に基板コンタクトを配置する方法を示すものであ
る。

【０００６】図１９（ａ）に示すスタンダードセル３０
は、基板コンタクトを配置しないで設計したセルの例で
あり、セル枠３１に拡散層３２とゲート３３とを有して
おり、各拡散層３２に電源金属配線３４とグランド金属
配線３５が接続して設けられている。

【０００７】図１９（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）
は、図１９（ａ）に示すスタンダードセル３０に基板コ
ンタクト３６を配置した場合の例を示すものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１９
（ａ）に示すスタンダードセル３０において、スタンダ
ードセル３０の大きさに対して基板コンタクト３６の大
きさが相対的に大きくなると、セル３０の空いている領
域に基板コンタクト３６を配置することが不可能とな
る。

【０００９】図１９（ａ）に示すスタンダードセル３０
に基板コンタクト３６を配置するためには、図１９
（ｂ）に示すようにセル３０の上下方向の寸法を拡大す
る、図１９（ｃ）に示すようにセル３０の左右方向の幅
を広くする、或いは図１９（ｄ），（ｅ）に示すように
セル３０内のトランジスタ、すなわち拡散層３２の寸法
を縮小する必要があり、いずれの場合にも、セル３０の
コストパフォーマンスを悪化させるという問題がある。

【００１０】さらに、基板コンタクト３６が全てのスタ
ンダードセル３０に配置されており、基板コンタクト３
６を配置することによるスタンダードセル３０の性能の
悪化が全てのセルに対して影響するようになっている。

【００１１】また従来例に係る自動配置配線方法の一例
が、特開平７−１５２７９６号公報に記載されている。

【００１２】特開平７−１５２７９６号公報に記載され
た従来例に係る自動配置配線方法は図２０に示すよう
に、基板コンタクトをセルに配置する配置処理Ｓ１０
と、使用していないトランジスタの検出処理Ｓ１１と、
検出した使用していないトランジスタに基板コンタクト
を付加する処理Ｓ１２と、配線処理Ｓ１３と、デザイン
検証処理Ｓ１４とを行っている。

【００１３】しかしながら図２０に示す方法は、ゲート
アレイに特化したものであって、基板コンタクトを付加
することにより、基板電位の安定とラッチアップ耐性の
向上を図るものであり、チップの面積縮小によるコスト
の削減を図ることは不可能である。なぜならば、基板コ
ンタクトを付加する領域の未使用トランジスタを削除す
ることができないためでる。

【００１４】また特公平８−３４２４７号公報に記載さ
れた方法は図２１に示すように、基板コンタクトを配置
したスタンダードセルのデータ４０と、基板コンタクト
を配置したスルーホール・ダミーセルのデータ４１と、
スタンダードセル間の接続情報をもつネットリスト４２
とに基づいてフロアプラン処理Ｓ２０を行い、引き続い
て電源配線処理Ｓ２１とスタンダードセル配置処理Ｓ２
２とダミーセル配置処理Ｓ２３と配線処理Ｓ２４とを行
い、セルやダミーセルに基板コンタクトを挿入するもの
であるが、トランジスタを有するスタンダードセル内に
基板コンタクトを配置するものではなく、この技術を採
用した場合、基板コンタクトを付加する領域の未使用ト
ランジスタの処理を具体的にどのようにするかについて
示されておらず、スタンダードセル配置領域の列の幅を
縮小することは不可能である。

【００１５】本発明の目的は、基板コンタクトが過剰に
配置されることを防止し、チップ面積を縮小し、コスト
を抑えるセル配置方法を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るセル配置方法は、スタンダードセル配
置領域に配置するセルの持つ情報と、スタンダードセル
配置領域の幅及び少なくとも１つの基板コンタクトが配
置されなければならない間隔のデータに基づいて、スタ
ンダードセル配置領域に追加する基板コンタクトの数を
求め、基板コンタクトを追加可能な領域を確保してセル
を配置し、前記間隔に少なくとも１つの基板コンタクト
が存在するようにセルの移動と基板コンタクトの配置を
行うものである。

【００１７】

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
より説明する。

【００１９】図１は、本発明の一実施形態に係るセル配
置方法を示すフローチャート、図２は、チップのスタン
ダードセル配置領域を決定する図である。

【００２０】図１に示すように本発明の一実施形態に係
るセル配置方法は、基板コンタクト１３を配置した幅の
広いスタンダードセルのデータ１と、基板コンタクトを
配置しない幅の狭いスタンダードセルのデータ２と、ス
タンダードセル間の接続情報を示すネットリスト４とを
用いる。基板コンタクトを配置しないスタンダードセル
のデータ２には、基板コンタクトを配置しない幅の狭い
スタンダードセルのデータ２ａと、基板コンタクトを配
置しないスルーセル・ダミーセルのデータ２ｂとが含ま
れている。

【００２１】入力された各データ１，２，３を基礎とし
て、フロアプラン処理Ｓ１を実行し、図２に点線で示す
チップのスタンダードセル配置領域１４を決定する。

【００２２】電源配線処理Ｓ２では、図２に示すチップ
のスタンダードセル配置領域１４に対して電源金属配線
６及びグランド金属配線７を配線する。また、図２にお
いて、１５はパッド、１６は外部端子インタフェース素
子セルである。

【００２３】図２に示すスタンダードセル配置領域１４
は、行及び列の方向にスタンダードセルが配置される
が、図３では、図２に示すスタンダードセル配置領域１
４の列１４ａを拡大して示している。

【００２４】図３において、６は電源金属配線、７はグ
ランド金属配線をそれぞれ示すものである。またＬは、
少なくとも１つの基板コンタクトを配置しなければなら
ない間隔を示すものであり、Ｗは、スタンダードセル配
置領域１４の列１４ａの幅を示すものである。

【００２５】図１に示すデータ１としては、例えば図７
にレイアウトの例を示すような基板コンタクト１３を配
置したセル幅ＷがＬより広いスタンダードセル（例えば
バッファ）のデータが用いられる。

【００２６】図１に示すデータ２ａとしては、例えば図
５にレイアウトの例を示すような基板コンタクトを配置
していないセル幅ＷがＬより小さいスタンダードセルの
データが用いられる。

【００２７】図３に示す電源配線処理Ｓ２を終了した
後、スタンダードセル配置処理Ｐを行う。スタンダード
セル配置処理Ｐでは、まず第１のステップＳ３におい
て、図３に示すスタンダードセル配置領域１４の列１４
ａに配置する基板コンタクト１３の数Ｓを求める。

【００２８】すなわち第１のステップＳ３において、ス
タンダードセル配置領域１４の列１４ａに追加するセル
に含まれる基板コンタクト１３の数Ｍと、間隔Ｌ、幅Ｗ
から、スタンダードセル配置領域１４の列１４ａに追加
する基板コンタクト１３の数Ｓを求める。

【００２９】具体的には、セル幅Ｗを間隔Ｌで割った商
を、スタンダードセル配置領域１４の列１４ａに必要な
基板コンタクト１３の数Ｘとする。

【００３０】そして、スタンダードセル配置領域１４の
列１４ａに配置するセル群に含まれている基板コンタク
ト１３の数ＭをＸから引くと、Ｓが求まる。つまり、Ｓ
＝Ｘ−Ｍとなる(式１)。

【００３１】次に第２のステップＳ４において、第１の
ステップＳ１において求めたＳ個の基板コンタクト１３
が配置可能な領域を確保し、図７及び図８に示すように
少なくとも１つの基板コンタクト１３が配置されなけれ
ばならない間隔Ｌよりもセルの幅Ｗが広いセルや、図５
及び図６に示すように少なくとも１つの基板コンタクト
１３が配置されなければならない間隔Ｌよりもセルの幅
が狭いセルを列１４ａに配置する。図８は、図７に示す
セル内の基板コンタクト１３を簡略化して示す図であ
る。

【００３２】図９は、第２のステップＳ４が終了した時
点でのスタンダードセル配置を示す図である。図９に示
す段階では、図３に示すスタンダードセル配置領域１４
の列１４ａに基板コンタクト１３を配置した図７及び図
８に示すスタンダードセル１４ｂと、基板コンタクトを
配置しない図５及び図６に示すスタンダードセル１４ｃ
を仮配置する。

【００３３】次に第３のステップＳ５では、間隔Ｌに少
なくとも１つの基板コンタクトがあるか否かを判定す
る。

【００３４】次に第４のステップＳ６では、図１０に示
すように間隔Ｌに少なくとも１つの基板コンタクトがあ
るか否かを判定した結果がＮＯである場合は、間隔Ｌに
少なくとも１つの基板コンタクト１３が配置されるよう
に仮配置済みのセルを移動して、基板コンタクトを配置
し、Ｓ個の基板コンタクト１３を挿入する。図１０にお
いて、１３は挿入した基板コンタクトである。

【００３５】次にダミーセル配置処理Ｓ７では、ダミー
セルを配置し、配線処理Ｓ８で配線する。

【００３６】仮配置後に、間隔Ｌに少なくとも１つの基
板コンタクトがあるか否かを判定し(ステップＳ５)、判
定結果がＮＯである場合は、仮配置済みのセルを移動
し、Ｓ個の基板コンタクトを挿入する(図１０)。図１０
において、１３は挿入した基板コンタクトである。

【００３７】スタンダードセル配置後、ダミーセル配置
処理Ｓ７において、ダミーセル・スルーセル等を配置
し、配線処理Ｓ８において配線を行う。

【００３８】以上のように本発明に係るセル配置方式
は、基板コンタクトを配置しないで設計したスタンダー
ドセルを用い、基板コンタクトの数を調節して、セルと
基板コンタクトを配置することにより、過剰に基板コン
タクトが配置されることを防止し、チップ面積を縮小
し、コストを抑えるものである。

【００３９】具体的には上述したように、スタンダード
セル配置処理Ｐにおいて、図３に示すスタンダードセル
配置領域１４の列１４ａに配置するセルの持つ情報と、
スタンダードセル配置領域１４の列１４ａの幅Ｗ及び少
なくとも１つの基板コンタクトが配置されなければなら
ない間隔Ｌのデータに基づいて、スタンダードセル配置
領域の列に追加する基板コンタクトの数を求め、基板コ
ンタクトを追加可能な領域を確保してセルを配置し、間
隔Ｌに少なくとも１つの基板コンタクトが存在するよう
にセルの移動と基板コンタクトの配置を行うものであ
る。

【００４０】このようにして、基板コンタクトの数を調
節して、セル列の幅を縮小することができる。セル列を
縮小できれば、チップ面積が縮小され、コストを抑える
ことができる。

【００４１】次に従来例と比較して本発明の利点につい
て説明する。図４，図１１，図７に、インバータ，ＮＯ
Ｒ，バッファのスタンダードセルの例をそれぞれ示す。
図４，図１１，図７を簡略化したものをそれぞれ図１
２，図１３，図１４にそれぞれ示す。また、図１２，図
１３に示すセルは、間隔Ｌよりも幅の狭いものであると
し、基板コンタクトを配置しないで設計したセルを図１
５，図１６にそれぞれ示す。

【００４２】図１７に示すように従来例では、図１２，
図１３，図１４に示すセルを用いて配置している。図１
２，図１３，図１４に示すセルの幅Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３の
寸法をそれぞれ３，５，１４とすると、図１７に示すス
タンダードセル配置領域の列の幅Ｗａは４４となる。

【００４３】一方、本発明によれば、図１５，図１６，
図１４に示すセルを図１８に示すように配置している。
図１８において、Ｗｂはスタンダードセル配置領域の列
の幅、Ｌは少なくとも１つの基板コンタクトを配置しな
けれなならない間隔である。図１５，図１６に示すセル
は、基板コンタクトの分だけ幅が狭くなり、それぞれ幅
Ｗ１，Ｗ２が２及び４となっており、図１８では、スタ
ンダードセル配置領域の列の幅Ｗが３９となり、およそ
１３％減少している。スタンダードセル配置領域の列の
幅が小さくなれば、チップ面積も小さくなり、コストが
削減される。

【００４４】またスタンダードセル外に基板コンタクト
を配置することにより、セルのコストパフォーマンスの
悪化を抑制することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、スタンダ
ードセル配置領域の寸法を短縮することができ、さらに
基板コンタクトをセル内に配置することがないため、セ
ルのコストパフォーマンスの悪化を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るセル配置方法を示す
フローチャートである。

【図２】チップのスタンダードセル配置領域を決定する
図である。

【図３】スタンダードセル配置領域の列を示す図であ
る。

【図４】基板コンタクトが配置されたセル幅が間隔Ｌ以
下のスタンダードセルレイアウト(インバータ)の例を示
す図である。

【図５】基板コンタクトが配置されないスタンダードセ
ルレイアウト(インバータ)の例を示す図である。

【図６】図５を簡略化した図である。

【図７】基板コンタクトが配置されたセル幅が間隔Ｌよ
り広いスタンダードセルレイアウト(バッファ)の例を示
す図である。

【図８】図７を簡略化した図である。

【図９】図１における第２のステップＳ２が終了した時
点でのスタンダードセル配置を示す図である。

【図１０】第４のステップＳ６において、間隔Ｌに少な
くとも１つの基板コンタクト１３が配置されるように仮
配置済みのセルを移動した状態を示す図である。

【図１１】基板コンタクトが配置されたスタンダードセ
ルレイアウト（ＮＯＲ）の例を示す図である。

【図１２】図４を簡略化した図である。

【図１３】図１１を簡略化した図である。

【図１４】図７を簡略化した図である。

【図１５】図５を簡略化した図である。

【図１６】図１１に示すレイアウトから基板コンタクト
を抜いたレイアウトを簡略化した図である。

【図１７】従来例に基づいて配置した場合の例を示す図
である。

【図１８】本発明に基づいて配置した場合の例を示す図
である。

【図１９】基板コンタクトを配置したことによるスタン
ダードセルレイアウトのコストパフォーマンス悪化の例
を示す図である。

【図２０】特開平７−１５２７９６号公報に記載された
従来例を示すフローチャート図である。

【図２１】特公平８−３４２４７７号公報に記載された
従来例を示すフローチャート図である。

【符号の説明】

１ 基板コンタクトを配置した幅の広いセル(図５) ２ａ 基板コンタクトを配置しない幅の狭いセル(図４) ２ｂ 基板コンタクトを入れないスルーセル・ダミーセ
ル ４ スタンダードセル間の接続情報をもつネットリスト Ｓ１ フロアプラン処理 Ｓ２ 電源配線処理 Ｓ３ スタンダードセル配置領域の列に必要な基板コン
タクトの数の算出する処理 Ｓ４ Ｓ個の基板コンタクトを配置可能な領域を確保
し、セルを配置する処理 Ｓ５ 間隔Ｌに少なくとも１つの基板コンタクトがある
か否かの条件分岐を行う処理 Ｓ６ 間隔Ｌに少なくとも１つの基板コンタクトが配置
されるようにセルを移動し、基板コンタクトを配置する
処理

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/82 G06F 17/50 H01L 21/822 H01L 27/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スタンダードセル配置領域に配置するセル
   の持つ情報と、スタンダードセル配置領域の幅及び少な
   くとも１つの基板コンタクトが配置されなければならな
   い間隔のデータに基づいて、スタンダードセル配置領域
   に追加する基板コンタクトの数を求め、基板コンタクト
   を追加可能な領域を確保してセルを配置し、前記間隔に
   少なくとも１つの基板コンタクトが存在するようにセル
   の移動と基板コンタクトの配置を行うことを特徴とする
   セル配置方法。