JPH0685062A

JPH0685062A - セルベースレイアウト設計方法

Info

Publication number: JPH0685062A
Application number: JP4237442A
Authority: JP
Inventors: Masahito Sakate; 将人坂手
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1992-09-04
Filing date: 1992-09-04
Publication date: 1994-03-25

Abstract

(57)【要約】【目的】第１配線層の使用効率を高めて半導体集積回路
の高集積化を可能にする。【構成】標準セルの、一対の電源配線１３Ｐ、１３Ｎの
間で電源配線１３Ｐ、１３Ｎと同一配線層に標準セル内
の素子間配線が存在しない、電源配線１３Ｐ、１３Ｎと
平行に横切る矩形領域１７Ｐ、１７Ｎを、電源配線１３
Ｐ、１３Ｎと直角な方向へ所定範囲内で伸縮自在とし、
配線層の該矩形領域をセル間配線チャネル１７Ｐ、１７
Ｎとし、セル間配線チャネル内に、電源配線１３Ｐ、１
３Ｎと平行な方向の配線トラックＴ１Ｐ、Ｔ２Ｐ、Ｔ１
Ｎ、Ｔ２Ｎを通し、配線トラックの数を、該伸縮の範囲
で定まる所定範囲内で可変としておく。セル間配線チャ
ネル１７Ｐ、１７Ｎ上でセル間概略配線を行ってセル間
配線チャネル内の配線トラック数を決定し、決定した配
線トラック数に基づいて標準セルの該矩形領域を伸縮さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セルベースレイアウト
設計方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】セルベース設計では、基本ゲートや使用
頻度の高い論理回路のパターンを予め標準セルとして登
録しておき、標準セルの配置とセル間の配線によりレイ
アウト設計を行う。

【０００３】図９は、従来の標準セルの一例を示す。こ
の標準セルはＣＭＯＳインバータであり、セル枠１０内
には、１対のＰ型拡散領域１１Ｐ及びＮ型拡散領域１１
Ｎと、Ｐ型拡散領域１１Ｐ上及びＮ型拡散領域１１Ｎ上
に延びたポリシリコン等のゲート１２と、ゲート１２上
で１２と直角方向に延びた１対の高電位側電源配線１３
Ｐ及び低電位側電源配線１３Ｎと、電源配線１３ＰとＰ
型拡散領域１１Ｐのソースとの間を接続するためのコン
タクト１４Ｐと、電源配線１３ＮとＮ型拡散領域１１Ｎ
のソースとの間を接続するためのコンタクト１４Ｎと、
ゲート１２と平行に延びた第１配線層（半導体基板から
１番目のメタル配線層）のセル内配線１５と、セル内配
線１５の一端とＰ型拡散領域１１Ｐのドレインとの間を
接続するためのコンタクト１６Ｐと、セル内配線１５の
他端とＮ型拡散領域１１Ｎのドレインとの間を接続する
ためのコンタクト１６Ｎとがある。

【０００４】電源配線１３Ｐ及び１３Ｎは第１配線層の
配線（第１層配線）であって、その長手方向はセル列に
平行であり、この方向をＸ方向とすると、半導体基板側
から２番目のメタル配線層である第２配線層の電源配線
の長手方向は、Ｘ方向と直角なＹ方向となっており、半
導体基板側から３番目のメタル配線層である第３配線層
の電源配線の長手方向は、Ｘ方向となっている。このた
め、異なるセル列間の配線は第２配線層しか使えない。
第２配線層の配線トラックが不足すると、セル間に新た
な配線領域を確保して配線を行わなければならないの
で、回路の集積度が低下する。

【０００５】近年のセルベース設計では、集積度を向上
させるために、セル内配線のみならずセル間配線もセル
上第１配線層を用いて行っている。このセル上配線のた
めに、標準セルには予め配線トラックＴ１Ｐ、Ｔ２Ｐ、
ＴＮ１及びＴＮ２が設定されており、このトラック上に
配線を敷設することでセル間配線が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来では、セ
ル上配線のトラックが固定されていたので、配線トラッ
クが未使用で無駄になったり、逆に配線トラックスが不
足して第２配線層及び層間接続用コンタクトを使用しな
ければならなくなっていたので、集積度が低下する原因
となっていた。

【０００７】また、現在では一般に、セミカスタムＬＳ
Ｉはセルベース設計でグリッドレイアウトが行われ、フ
ルカスタムＬＳＩはマニュアル設計でグリッドレスレイ
アウトが行われている。しかし、微細加工技術がさらに
進歩して１チップに数千万個のトランジスタを集積でき
るようになると、フルカスタムＬＳＩでも、セルベース
設計の占める割合が増えてくる。したがって、グリッド
レイアウトを行った後、コンパクションによりグリッド
レスレイアウトにした場合に、集積度がより高くなるよ
うに配線を行う手法が強く望まれるようになる。

【０００８】本発明の目的は、このような問題点及び事
情に鑑み、第１配線層の使用効率を高めて半導体集積回
路の高集積化を可能にするセルベースレイアウト設計方
法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
るセルベースレイアウト設計方法を、実施例に係る図を
参照して説明する。

【００１０】本発明では、例えば図１〜３に示す如く、
（７０）予め登録された、一対の平行な電源配線１３
Ｐ、１３Ｎを含む標準セルを配置し、標準セル間を概略
配線した後、（７４）該概略配線を詳細配線にすること
により半導体集積回路のレイアウト設計を行う。

【００１１】該標準セルについては、該標準セルの、一
対の電源配線１３Ｐ、１３Ｎの間で電源配線１３Ｐ、１
３Ｎと同一配線層（第１配線層）に該標準セル内の素子
間配線が存在しない、電源配線１３Ｐ、１３Ｎと平行に
横切る矩形領域１７Ｐ、１７Ｎを、電源配線１３Ｐ、１
３Ｎと直角な方向へ所定範囲内で伸縮自在とし、該配線
層の該矩形領域をセル間配線チャネルとし、該セル間配
線チャネル内に、電源配線１３Ｐ、１３Ｎと平行な方向
の配線トラックＴ１Ｐ〜Ｔ３Ｐ、Ｔ１Ｎ〜Ｔ３Ｎを通
し、該配線トラックの数を、該伸縮の範囲で定まる所定
範囲内で可変としておく。

【００１２】（７０〜７３）該セル間配線チャネル上で
セル間概略配線を行って該セル間配線チャネル内の配線
トラック数を決定し、決定した該配線トラック数に基づ
いて該標準セルの該矩形領域を伸縮させる。

【００１３】この伸縮範囲は、トランジスタの特性上制
限される。本方法により矩形領域１７Ｐ、１７Ｎを短縮
した場合には、無駄な第１層配線領域が狭くなって第１
配線層の使用効率が高められ、回路の集積度を向上させ
ることができる。本方法により矩形領域１７Ｐ、１７Ｎ
を伸張した場合には、例えば図４（Ａ）及び図５（Ａ）
をそれぞれ図４（Ｂ）及び図５（Ｂ）と比較すれば明ら
かなように、第１配線層の使用効率が高められ、半導体
集積回路の集積度向上に寄与する。

【００１４】本発明の第１態様では、例えば図１（Ａ）
に示す如く１対の電源配線１３Ｐ、１３Ｎの一方１３Ｐ
側のセル間配線チャネル１７Ｐと一対の電源配線１３
Ｐ、１３Ｎの他方１３Ｎ側のセル間配線チャネル１７Ｎ
とを互いに独立なそれぞれ１つのセル間配線チャネルと
して、セル間概略配線を行って該セル間配線チャネル１
７Ｐ、１７Ｎ内の配線トラック数を決定する。

【００１５】本発明の第２態様では、例えば図１（Ｂ）
に示す如く１対の電源配線１３Ｐ、１３Ｎの一方１３Ｐ
側のセル間配線チャネル１７Ｐ（図１（Ａ））と一対の
電源配線１３Ｐ、１３Ｎの他方１３Ｎ側のセル間配線チ
ャネル１７Ｎ（図１（Ａ））とを合わせて１つの合成セ
ル間配線チャネル１７として、セル間概略配線を行って
合成セル間配線チャネル１７内の配線トラック数を決定
する。

【００１６】ブロックの配線要求によってはこのような
構成とすることができ、この場合、概略配線が図１
（Ａ）の場合よりも簡単になる。

【００１７】本発明の第３態様では、例えば図１（Ｃ）
に示す如く１対の電源配線１３Ｐ、１３Ｎの一方１３Ｐ
側の第１のセル間配線チャネル１７Ｐ（図１（Ａ））に
さらに、該一方の電源配線１３Ｐを挟んで第１セル間配
線チャネル１７Ｐと反対側に、電源配線１３Ｐ、１３Ｎ
と同一配線層の矩形領域の第２セル間配線チャネルを確
保し、第１セル間配線チャネル１７Ｐと該第２セル間配
線チャネルとを合わせて１つの合成セル間配線チャネル
２７Ｐとして、合成セル間配線チャネル２７Ｐ内の配線
トラック数を一定にし、セル間概略配線を第１段階と第
２段階に分け、該第１段階ではどのセル間配線を合成セ
ル間配線チャネル２７Ｐに通すかを決定し、該第２段階
では第１セル間配線チャネル１７Ｐと該第２セル間配線
チャネルとを互いに独立なそれぞれ１つのセル間配線チ
ャネルとして、セル間概略配線を行って第１セル間配線
チャネル１７Ｐ内の配線トラック数を決定する。

【００１８】比較的大きなブロック内でのセル間配線で
は、図１（Ａ）のようにセル間配線チャネル１７Ｐ、１
７Ｎを取ると、概略配線が複雑になるが、この第３態様
によれば、概略配線の複雑化が避けられる。

【００１９】本発明の第４態様では、例えば図６（Ａ）
に示す如く、詳細配線において、電源配線１３Ｐに平行
な方向の座標がＸＡ１、ＸＡ２の２点間を接続する第１
セル間配線５０と、該座標がＸＢ１、ＸＢ２の２点間を
接続する第２セル間配線５１とがセル間配線チャネル内
に在り、ＸＡ１＞ＸＢ１かつＸＡ２＜ＸＢ２である場合
に、第１セル間配線５０と第２セル間配線５１とが互い
に交差しないように配線する。

【００２０】この構成の場合、第２層配線本数をできる
だけ少なくして第１配線層の使用効率を高めることがで
きる。

【００２１】本発明の第５態様では、例えば図８に示す
如く、詳細配線後において、電源配線１３Ｎ１、１３Ｎ
２と直角な方向に隣合う２つの標準セルの隣合う電源配
線１３Ｎ１、１３Ｎ２が同電位でかつ隣合う電源配線１
３Ｎ１、１３Ｎ２間に電源配線１３Ｎ１、１３Ｎ２と同
一配線層の配線が存在しない場合に、隣合う標準セルを
互いに接近させて隣合う２本の電源配線１３Ｎ１、１３
Ｎ２を１本化し、かつ、１本化した電源配線１３Ｎの幅
を、１本化前の２本の電源配線１３Ｎ１、１３Ｎ２の幅
の和よりも小さくする。

【００２２】この構成の場合、２本の電源配線１３Ｎ
１、１３Ｎ２間が無くなり、かつ、１本化した電源配線
１３Ｎの幅が１本化前の２本の電源配線１３Ｎ１、１３
Ｎ２の幅の和よりも小さくすることができるので、半導
体集積回路の集積度が高められる。

【００２３】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。

【００２４】図１及び図３では、図９と同一構成要素に
同一符号を付している。

【００２５】本実施例では、図１において、高電位側電
源配線１３Ｐ及び低電位側電源配線１３Ｎをその長手方
向に直角な方向へセル列単位で移動可能とし、すなわ
ち、セル間接続用セル上第１層配線が通されるセル間配
線チャネルの幅を可変にし、概略配線の結果に応じてこ
の幅を決定するようにしている。図１は、このセル間配
線チャネルの取り方を３通り示している。各セル間配線
チャネルは、そのセル列に共通の１つの配線チャネルと
して、配線トラックと無関係に概略配線が行われる。

【００２６】図１（Ａ）では、Ｐ型拡散領域１１Ｐ上の
第１層配線未使用領域に可変幅のセル間配線チャネル１
７Ｐを取り、Ｎ型拡散領域１１Ｎ上の第１層配線未使用
領域に可変幅のセル間配線チャネル１７Ｎを取ってい
る。セル間配線チャネル１７Ｐには、電源配線１３Ｐの
長手方向に平行な配線トラックＴ１Ｐ及びＴ２Ｐが初期
設定されている。同様に、セル間配線チャネル１７Ｎに
は、電源配線１３Ｎの長手方向に平行な配線トラックＴ
１Ｎ及びＴ２Ｎが初期設定されている。

【００２７】概略配線においては各配線チャネルについ
て、Ｎ０−ΔＮ１≦Ｎ≦Ｎ０＋ΔＮ２なる範囲のＮ本の
セル間接続用第１層配線が配線トラックと無関係に通さ
れる。ここにＮ０は、電源配線を移動させる前の初期サ
イズの標準セルのセル間配線チャネル１７Ｐ内及び１７
Ｎ内の各々の配線トラック数であり、図１（Ａ）ではＮ
０＝２である。ΔＮ１及びΔＮ２は、ＭＯＳトランジス
タの特性上許容される範囲内の値であり、例えばΔＮ１
＝２、ΔＮ２＝１である。

【００２８】ブロック内の配線要求によっては、図１
（Ｂ）のように、電源配線１３Ｐと電源配線１３Ｎとの
間に、可変幅の１つのセル間配線チャネル１７を取るこ
とができる。セル間配線チャネル１７には、図１（Ａ）
と同様に第１層配線未使用領域に配線トラックＴ１Ｐ、
Ｔ２Ｐ、Ｔ１Ｎ及びＴ２Ｎが初期設定されている。

【００２９】概略配線においては、セル間配線チャネル
１７内に２Ｎ０−２ΔＮ１≦Ｎ≦２Ｎ０＋２ΔＮ２なる
範囲のＮ本のセル間接続用第１層配線が配線トラックと
無関係に通され、概略配線が図１（Ａ）の場合よりも簡
単になる。

【００３０】比較的大きなブロック内でのセル間配線で
は、図１（Ａ）のようにセル間配線チャネル１７Ｐ及び
１７Ｎを取ると、概略配線が複雑になる。このような場
合には、図１（Ｃ）のように、電源配線１３Ｐの両側に
わたった固定幅のセル間配線チャネル２７Ｐと、電源配
線１３Ｎの両側にわたった固定幅のセル間配線チャネル
２７Ｎとを取る。

【００３１】セル間配線チャネル２７Ｐは、図１（Ａ）
の可変幅のセル間配線チャネル１７Ｐと同一の第１層配
線未使用領域を含み、かつ、電源配線１３Ｐを挟んでセ
ル間配線チャネル１７Ｐと反対側にセル間配線チャネル
１７Ｐと同じ広さの第１層配線未使用領域を含んでい
る。前者の領域には配線トラックＴ１Ｐと配線トラック
Ｔ２Ｐとが初期設定され、後者の領域には配線トラック
Ｔ４Ｐと配線トラックＴ５Ｐとが初期設定されている。
同様に、セル間配線チャネル２７Ｎは、図１（Ａ）の可
変幅のセル間配線チャネル１７Ｎと同一の第１層配線未
使用領域を含み、かつ、電源配線１３Ｎを挟んでセル間
配線チャネル１７Ｎと反対側にセル間配線チャネル１７
Ｎと同じ広さの第１層配線未使用領域を含んでいる。前
者の領域には配線トラックＴ１Ｎと配線トラックＴ２Ｎ
とが初期設定され、後者の領域には配線トラックＴ４Ｎ
と配線トラックＴ５Ｎとが初期設定されている。

【００３２】概略配線の第１段階においては、セル間配
線チャネル２７Ｐ及び２７Ｎの各々について固定本数
Ｃ、図１（Ｃ）の場合は４本のセル間接続用第１層配線
が配線トラックと無関係に通され、どの配線が通される
かが決定される。概略配線の第２段階においては、セル
間配線チャネル２７Ｐを図１（Ａ）の可変幅のセル間配
線チャネル１７Ｐと残りの領域のセル間配線チャネルと
に分け、適当な評価関数を用いて、セル間配線チャネル
１７ＮにＮ０−ΔＮ１≦Ｎ≦Ｎ０＋ΔＮ２なる範囲のＮ
本のセル間接続用第１層配線を通し、もう一方のセル間
配線チャネルにＣ−Ｎ本のセル間接続用第１層配線を通
す。セル間配線チャネル２７Ｎについても同様である。

【００３３】次に、上記のようなセル間配線チャネルが
設定された標準セルの配置・配線設計手順を図２に基づ
いて説明する。この設計はＣＡＤにより手動モード又は
自動モードで行われる。なお、図１（Ａ）〜（Ｃ）のど
のセル間配線チャネルを用いるかは、例えば、経験に基
づき全てのセル列又はセル列毎に予め決めておく。以
下、括弧内の数値は、図中のステップ識別番号を表す。

【００３４】（７０）ネットリストに基づいて、標準セ
ルを配置し、概略配線を行う。例えば図１（Ａ）の標準
セルを用いた場合には、セル間配線チャネル１７Ｐ及び
１７Ｎにそれぞれ０〜３本の配線を通すことができると
して、配線経路を具体的に決定せずに概略配線を行う。
この際、適当な評価関数を用いて最適化を図る。これに
よりセル間配線チャネル１７Ｐ、１７Ｎ又は１７に通さ
れる配線の本数Ｎが決定される。

【００３５】（７１）上記Ｎ０と概略配線後の上記Ｎと
を比較し、Ｎ＞Ｎ０であればステップ７２へ進み、Ｎ＜
Ｎ０であればステップ７３へ進み、Ｎ＝Ｎ０であればス
テップ７４へ進む。

【００３６】（７２）例えば図１（Ｃ）に示す標準セル
を用い、Ｎ０＝２、Ｎ＝３である場合には、図３（Ｂ）
に示す如く、電源配線１３Ｐをその長手方向に直角な方
向かつセルの外側へ配線トラックＴ３Ｐのピッチｐだけ
コンタクト１４Ｐと一緒に移動させ、この方向へＰ型拡
散領域１１Ｐを電源配線１３Ｐの移動距離ｐだけ延長
し、次に、ゲート１２の端部をこの距離ｐだけ延長す
る。セル間配線チャネル１７Ｎ内においても、Ｎ＝３で
あれば、セル間配線チャネル１７Ｐ内と同様の処理を行
う。このようにして、標準セルのサイズを大きくする。
このサイズ変更は、セル列かつセル間配線チャネル毎に
行う。このサイズ変更は、一般には、図１（Ａ）のよう
なセル間配線チャネル１７Ｐ及び１７Ｎに相当する第１
層配線未使用領域を、電源配線と直角な方向へ伸張させ
ればよい。次に、ステップ７４へ進む。

【００３７】（７３）例えば図１（Ｃ）に示す標準セル
を用い、Ｎ０＝２、Ｎ＝１である場合には、電源配線１
３Ｐをその長手方向に直角な方向かつセルの内側へ配線
トラックＴ３Ｐのピッチｐだけコンタクト１４Ｐと一緒
に移動させ、この方向へＰ型拡散領域１１Ｐを電源配線
１３Ｐの移動距離ｐだけ短縮し、次に、ゲート１２の端
部をこの距離ｐだけ短縮する。セル間配線チャネル１７
Ｎ内においても、Ｎ＝１であれば、セル間配線チャネル
１７Ｐ内と同様の処理を行う。このようにして、標準セ
ルのサイズを小さくし、無駄な第１層配線領域を狭くす
ることにより、回路の集積度を向上させることができ
る。このサイズ変更は、セル列かつセル間配線チャネル
毎に行う。このサイズ変更は、一般には、図１（Ａ）の
ようなセル間配線チャネル１７Ｐ及び１７Ｎに相当する
第１層配線未使用領域を、電源配線と直角な方向へ短縮
させればよい。

【００３８】（７４）どの配線をどの配線トラック上に
配置するかという詳細配線を行う。Ｎの範囲が上記のよ
うに限定されているので、本実施例の配線方法を用いて
も第２層配線が必要になる場合がある。概略配線では具
体的な配線経路を考慮していないので、詳細配線の仕方
によってこの第２層配線の本数が異なる。そこで、第２
層配線の本数を低減するために後述の図７に示す処理を
行う。

【００３９】（７５）次に、コンパクションを行ってパ
ターンの冗長部を圧縮することにより、集積度を向上さ
せる。

【００４０】コンパクションでは、グリッドレイアウト
がグリッドレスレイアウトに変換されて、周囲にコンタ
クトのない同一配線層の配線の間隔がグリッドのピッチ
よりも狭くされ、以下に具体的に示すようにマニュアル
設計に近いレイアウトを得ることができる。また、例え
ば図８（Ａ）に示す如く、電源配線と直角な方向に隣合
う２つの標準セルの低電位側電源配線１３Ｎ１と低電位
側電源配線１３Ｎ２との間に配線が存在しない場合に
は、電源配線１３Ｎ１と１３Ｎ２とを、図８（Ｂ）に示
す如く１つの電源配線１３Ｎとする。電源配線１３Ｎの
幅は、電源配線１３Ｎ１の幅と電源配線１３Ｎ２の幅と
の和よりも小さくすることができるので、集積度が高め
られる。この１本化は、電源配線間に第１層信号線が部
分的にある場合でも、電源配線間に第１層信号線が無い
部分について行うことが可能である。図中、１３Ｐ１及
び１３Ｐ２は高電位側電源配線である。

【００４１】図４及び図５は、以上のようにして配線さ
れた本実施例の効果を従来例と比較して示す。図中、ハ
ッチングを付した配線は第２層配線であり、ハッチング
を付していない配線は第１層配線である。

【００４２】図４（Ｂ）は、電源配線１３Ｐの位置変更
前、すなわち従来例のセル上配線を示し、図４（Ａ）
は、ステップ７２の処理を行って電源配線１３Ｐの位置
を変更した後のセル上配線を示す。

【００４３】図４（Ｂ）では、セル間配線４０及び４１
は電源配線１３Ｐに対しセルの内側に配置されているの
で第１配線層に敷設されているが、セル間配線４２Ｌと
セル間配線４２Ｒの接続はセルの内側で行うことができ
ないので、第２配線層に配置して電源配線１３Ｐ上を横
切り、セル間配線４２Ｌの一端とセル間配線４２Ｕの一
端とをコンタクト４２Ａで接続し、セル間配線４２Ｒの
一端とセル間配線４２Ｕの他端とをコンタクト４２Ｂで
接続している。

【００４４】これに対し、図４（Ａ）では、電源配線１
３Ｐをセルの外側へ移動させているので、図４（Ｂ）の
第２層配線の代わりに第１配線層にセル間配線４２を配
置することができ、これにより第１配線層の使用効率が
高くなり、回路の集積度向上に寄与する。

【００４５】図４が１つのセル内配線を示しているのに
対し、図５は、電源配線と直角方向に隣合った２つのセ
ル間付近の配線を示す。図５（Ｂ）は、電源配線１３Ｐ
の位置変更前、すなわち従来例のセル上配線を示し、図
５（Ａ）は、ステップ７２の処理を行って電源配線１３
Ｐの位置を変更した後のセル上配線を示す。

【００４６】高電位側電源配線２３Ｐは、電源配線１３
Ｐを含む標準セルと隣合う標準セル内のものである。図
５（Ｂ）では、セル間配線４０Ｌとセル間配線４０Ｒが
電源配線１３Ｐを横切ってセル間配線４０Ｕ、コンタク
ト４０Ａ及び４０Ｂで接続され、セル間配線４１Ｌとセ
ル間配線４１Ｒが電源配線１３Ｐを横切ってセル間配線
４１Ｕ、コンタクト４１Ａ及び４１Ｂで接続され、セル
間配線４２Ｌとセル間配線４２Ｒが電源配線１３Ｐを横
切ってセル間配線４２Ｕ、コンタクト４２Ａ及び４２Ｂ
で接続されている。また、セル間配線４３Ｌとセル間配
線４３Ｒが電源配線２３Ｐを横切ってセル間配線４３
Ｄ、コンタクト４３Ａ及び４３Ｂで接続され、セル間配
線４４Ｌとセル間配線４４Ｒが電源配線２３Ｐを横切っ
てセル間配線４４Ｄ、コンタクト４４Ａ及び４４Ｂで接
続されている。

【００４７】一方、図５（Ａ）では、電源配線１３Ｐの
移動によりセル間配線４０、４１及び４２を第１配線層
に配置することができる。セル間配線４４Ｌ及び４４Ｒ
は第２配線層にあるので、電源配線２３Ｐ及び１３Ｐを
横切っても第１配線層の使用効率を低下させない。

【００４８】図５（Ｂ）の電源配線１３Ｐから電源配線
２３Ｐまでの幅ＨＢ内の配線は、図５（Ａ）の幅ＨＡ内
の配線に対応し、かつ、ＨＡ＜ＨＢとなっている。これ
により第１配線層の使用効率が高められ、集積度向上に
寄与する。

【００４９】図４及び図５は、電源配線位置を変更する
ことにより第１配線層の使用効率が高められる例を示し
ているが、電源配線の位置が同一であっても、配線の仕
方により第１配線層の使用効率を高めることができる場
合がある。図６は、このような場合を示しており、同一
配線を行うのに図６（Ａ）では第２層配線本数が２本で
あるが、図６（Ｂ）では第２層配線本数が３本となって
いる。図中、ハッチングを付していないセル間配線５
０、５０Ｌ、５１、５１Ｕ及び５２Ｕは第１層配線であ
り、ハッチングを付したセル間配線５０Ｒ、５１Ｌ、５
１Ｒ、５２Ｌ及び５２Ｒは第２層配線である。

【００５０】一般に、Ｘ座標がＸＡ１とＸＡ２の２点間
を接続し、ＸＢ１とＸＢ２の２点間を接続し、ＸＣ１と
ＸＣ２の２点間を接続する場合に、第２層配線本数をで
きるだけ少なくして第１配線層の使用効率を高める方法
を図７に示す。この方法は、上記ステップ７４において
用いられる。

【００５１】（８０）（ＸＡ１−ＸＢ１）（ＸＡ２−Ｘ
Ｂ２）の値をＪＡＢとし、（ＸＢ１−ＸＣ１）（ＸＢ２
−ＸＣ２）の値をＪＢＣＢとし、（ＸＣ１−ＸＡ１）
（ＸＣ２−ＸＡ２）の値をＪＣＡとする。

【００５２】（８１）ＪＡＢ、ＪＢＣ及びＪＣＡの負の
個数３〜０に応じて、以下のステップ８２〜８５のいず
れかの処理を行い、配線間交差数をできるだけ少なくす
る。

【００５３】（８２）負の個数が３の場合には、図示の
如く３本の配線の相互交差を０にする。

【００５４】（８３）負の個数が２の場合、例えばＪＡ
Ｂ及びＪＣＡが負でＪＢＣが正の場合には、図示の如く
ＸＡ１、ＸＡ２間の配線とＸＢ１、ＸＢ２間の配線とを
互いに交差させずに敷設し、ＸＣ１、ＸＣ２間の配線を
ＸＢ１、ＸＢ２間の配線のみと１回交差させる。この場
合、ＸＣ２からの配線が第２層配線となるので、この配
線が図６（Ａ）のように電源配線１３Ｐを横切っても第
１配線層の使用効率は低下しない。

【００５５】（８４）負の個数が１の場合、例えばＪＡ
Ｂが負でＪＢＣ及びＪＣＡが正の場合には、図示の如く
ＸＡ１、ＸＡ２間の配線とＸＢ１、ＸＢ２間の配線とを
互いに交差させずに敷設し、ＸＣ１、ＸＣ２間の配線を
ＸＢ１、ＸＢ２間の配線のみと１回交差させる。この場
合、ＸＣ１からの配線が第２層配線となるので、この配
線が図６（Ａ）の電源配線１３Ｐを横切っても第１配線
層の使用効率は低下しない。

【００５６】（８５）負の個数が０の場合には、例えば
図示の如く、ＸＢ１、ＸＢ２間の配線とＸＡ１、ＸＡ２
間の配線とを互いに１回交差させて敷設し、ＸＢ１、Ｘ
Ｂ２間の配線とＸＣ１、ＸＣ２間の配線とを互いに１回
交差させて敷設する。この場合、ＸＡ２及びＸＣ１から
の配線が第２層配線となるので、この配線が図６（Ａ）
の電源配線１３Ｐを横切っても第１配線層の使用効率は
低下しない。

【００５７】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係るセルベ
ースレイアウト設計方法によれば、標準セルの電源配線
と同一配線層である第１配線層の使用効率が高められ、
半導体集積回路の高集積化が可能となるという優れた効
果を奏する。

【００５８】ブロックの配線要求によっては本発明の第
２態様の構成をとることができ、この場合、概略配線が
簡単になるという効果を奏する。

【００５９】比較的大きなブロック内でのセル間配線で
は、第１態様のようにセル間配線チャネルを取ると、概
略配線が複雑になるが、本発明の第３態様によれば、概
略配線の複雑化が避けられるという効果を奏する。

【００６０】本発明の第４態様によれば、詳細配線にお
いて、第２層配線本数をできるだけ少なくして第１配線
層の使用効率を高めることができるという効果を奏す
る。

【００６１】本発明の第５態様によれば、詳細配線後に
おいて、隣合う２本の電源配線間が無くなり、かつ、１
本化した電源配線の幅が１本化前の２本の電源配線の幅
の和よりも小さくなるので、半導体集積回路の集積度が
高められるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】セル上第１層配線が通されるセル間配線チャネ
ルの取り方を示す標準セルパターン図である。

【図２】標準セル配置・配線設計手順を示すフローチャ
ートである。

【図３】標準セルサイズ変更前後のパターン図である。

【図４】電源配線位置変更前と変更後のセル上配線を示
す配線パターン図である。

【図５】電源配線位置変更前と変更後のセル上配線を示
す配線パターン図である。

【図６】セル上配線の仕方により第２層配線本数が異な
る例を示す配線パターン図である。

【図７】第２層配線本数低減方法を示すフローチャート
である。

【図８】コンパクションによる電源配線の１本化を示す
パターン図である。

【図９】従来の標準セルパターン図である。

【符号の説明】

１０、２０セル枠１１ＰＰ型拡散領域１１ＮＮ型拡散領域１２ゲート１３Ｐ、１３Ｐ１、１３Ｐ２高電位側電源配線１３Ｎ、１３Ｎ１、１３Ｎ２低電位側電源配線１４Ｐ、１４Ｎ、１６Ｐ、１６Ｎ、４０Ａ、４０Ｂ、４
１Ａ、４１Ｂ、４２Ａ、４２Ｂ、４３Ａ、４３Ｂ、４４
Ａ、４４Ｂ、５１Ａ、５１Ｂ、５０Ｂ、５２Ａ、５２Ｂ
コンタクト１５セル内配線１７Ｐ、１７Ｎ、１７、２７Ｐ、２７Ｎセル間配線チ
ャネルＴ１Ｐ〜Ｔ５Ｐ、Ｔ１Ｎ〜Ｔ５Ｎ配線トラック４０〜４２、５０〜５２、４０Ｌ、４１Ｌ、４２Ｌ、４
３Ｌ、４４Ｌ、４０Ｒ、４１Ｒ、４２Ｒ、４３Ｒ、４４
Ｒ、４０Ｕ、４１Ｕ、４２Ｕ、４３Ｄ、４４Ｄ、５０
Ｌ、５０Ｒ、５１Ｒ、５１Ｌ、５１Ｕ、５２Ｒ、５２
Ｌ、５２Ｕセル間配線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】予め登録された、一対の平行な電源配線
（１３Ｐ、１３Ｎ）を含む標準セルを配置し、標準セル
間を概略配線した後、該概略配線を詳細配線にすること
により半導体集積回路のレイアウト設計を行うセルベー
スレイアウト設計方法において、該標準セルの、一対の該電源配線の間で該電源配線と同
一配線層に該標準セル内の素子間配線が存在しない、該
電源配線と平行に横切る矩形領域を、該電源配線と直角
な方向へ所定範囲内で伸縮自在とし、該配線層の該矩形
領域をセル間配線チャネル（１７Ｐ、１７Ｎ）とし、該
セル間配線チャネル内に、該電源配線と平行な方向の配
線トラック（Ｔ１Ｐ、Ｔ２Ｐ、Ｔ１Ｎ、Ｔ２Ｎ）を通
し、該配線トラックの数を、該伸縮の範囲で定まる所定
範囲内で可変としておき、該セル間配線チャネル上でセル間概略配線を行って該セ
ル間配線チャネル内の配線トラック数を決定し、決定した該配線トラック数に基づいて該標準セルの該矩
形領域を伸縮させる、ことを特徴とするセルベースレイアウト設計方法。
【請求項２】一対の前記電源配線（１３Ｐ、１３Ｎ）
の一方側の前記セル間配線チャネル（１７Ｐ）と一対の
該電源配線の他方側の前記セル間配線チャネル（１７
Ｎ）とを互いに独立なそれぞれ１つのセル間配線チャネ
ルとして、前記セル間概略配線を行って該セル間配線チ
ャネル内の配線トラック数を決定することを特徴とする
請求項１記載のセルベースレイアウト設計方法。
【請求項３】一対の前記電源配線（１３Ｐ、１３Ｎ）
の一方側の前記セル間配線チャネル（１７Ｐ）と一対の
該電源配線の他方側の前記セル間配線チャネル（１７
Ｎ）とを合わせて１つの合成セル間配線チャネル（１
７）として、前記セル間概略配線を行って該合成セル間
配線チャネル内の配線トラック数を決定することを特徴
とする請求項１記載のセルベースレイアウト設計方法。
【請求項４】一対の前記電源配線（１３Ｐ、１３Ｎ）
の一方側の第１の前記セル間配線チャネル（１７Ｐ）に
さらに、該一方の該電源配線（１３Ｐ）を挟んで該第１
セル間配線チャネルと反対側に、該電源配線と同一配線
層の矩形領域の第２セル間配線チャネルを確保し、該第
１セル間配線チャネルと該第２セル間配線チャネルとを
合わせて１つの合成セル間配線チャネル（２７）とし
て、該合成セル間配線チャネル内の配線トラック数を一
定にし、前記セル間概略配線を第１段階と第２段階に分け、該第
１段階ではどのセル間配線を該合成セル間配線チャネル
に通すかを決定し、該第２段階では該第１セル間配線チ
ャネルと該第２セル間配線チャネルとを互いに独立なそ
れぞれ１つのセル間配線チャネルとして、セル間概略配
線を行って該第１セル間配線チャネル内の配線トラック
数を決定することを特徴とする請求項１記載のセルベー
スレイアウト設計方法。
【請求項５】前記詳細配線において、前記電源配線
（１３Ｐ）に平行な方向の座標がＸＡ１、ＸＡ２の２点
間を接続する第１セル間配線と、該座標がＸＢ１、ＸＢ
２の２点間を接続する第２セル間配線とが前記セル間配
線チャネル（１７Ｐ）内に在り、ＸＡ１＞ＸＢ１かつＸ
Ａ２＜ＸＢ２である場合に、該第１セル間配線と該第２
セル間配線とが互いに交差しないように配線することを
特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載のセル
ベースレイアウト設計方法。
【請求項６】前記詳細配線後において、前記電源配線
（１３Ｐ）と直角な方向に隣合う２つの前記標準セルの
隣合う該電源配線が同電位でかつ隣合う該電源配線間に
該電源配線と同一配線層の配線が存在しない場合に、隣
合う該標準セルを互いに接近させて隣合う２本の該電源
配線を１本化し、かつ、１本化した該電源配線の幅を、
１本化前の２本の該電源配線の幅の和よりも小さくする
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載
のセルベースレイアウト設計方法。