JPH104141A - 半導体集積装置 - Google Patents
半導体集積装置Info
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- JPH104141A JPH104141A JP8154680A JP15468096A JPH104141A JP H104141 A JPH104141 A JP H104141A JP 8154680 A JP8154680 A JP 8154680A JP 15468096 A JP15468096 A JP 15468096A JP H104141 A JPH104141 A JP H104141A
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- Design And Manufacture Of Integrated Circuits (AREA)
Abstract
より半導体素子をレイアウトする際、特殊セルの周辺に
セル配置禁止領域を設け、その領域を配線専用領域とす
る。特に、特殊セルのコーナー近辺は他の部分と比べセ
ル配置禁止領域を広く設ける。ボンディング用のパッド
4ー2、CPU4ー3、ROM4ー4、RAM4ー5、
アナログ回路4ー6、ゲートアレイ部あるいはスタンダ
ードセル部として利用する領域4ー7を混在するエンベ
デッドICにおいて、論理セル配置禁止領域4ー8を設
ける。ここが配線専用領域となる。 【効果】自動配置配線を容易ならしめて、レイアウト開
発期間を短縮することができる。また、大きく迂回する
ような配線を減らすことができ、配線遅延増大による論
理ゲートの動作不良を現象させることができる。さらに
は、高集積化できることからチップコストを低減させる
ことができる。
Description
イアウトする半導体装置の配置及び配線に関し、特に自
動配置配線プログラムにより半導体素子をレイアウトす
る時の配置、配線領域の設定に関する。
セル手法により半導体素子をレイアウトする場合、自動
配置配線プログラムを用いて行っている。近年は、特に
ユーザー特有のアナログセル、あるいはROM、RA
M、CPUなどのメガセルを1チップ上にレイアウトし
たエンベデッドICと呼ばれる集積回路が設計されてき
ている。ここでエンベデッドICとは、今までのゲート
アレイ手法、スタンダードセル手法によるレイアウトと
ROM,RAM、CPUなどのレイアウトおよびアナロ
グレイアウトなどが混在したICを意味するものとす
る。また、以後前記アナログセルやメガセル等を特殊セ
ル、基本的な論理ゲートセルを論理セルと呼ぶこととす
る。その時の従来の配置配線レイアウトの第1の例とし
て、図1を示す。ここで1ー1は集積回路チップであ
り、1ー2はボンディング用のパッド、1ー3はCP
U、1ー4はROM、1ー5はRAM、1ー6はアナロ
グ回路、1ー7はその他の領域でゲートアレイ部あるい
はスタンダードセル部として利用する領域を示してい
る。従来は図1に示すように、まず設計者がチップ上に
特殊セルを任意に配置して、その次にその他の論理セル
を自動配置配線プログラムを使ってレイアウトを作成す
るという方法が一般的にとられていた。この時の、特殊
セルの配置は、チップ上の入出力パッドと接続する前記
特殊セルの入出力ピンが近接するような位置に配置して
いた。
な特殊セルの配置方法を採用した場合、その後の自動配
置配線プログラムにおいて配線不可能となるケースが多
く生じてきた。この現象は、回路が大規模になって、そ
の中で扱う前記特殊セルの面積が増加するにつれて、顕
著化してきている。原因としては、特殊セルは性能を安
定化したいため、特殊セル上には配線禁止領域が設けら
れている。そのため特殊セル上を通る配線領域が少なく
なり、結果として自動配線不可となっていた。
の第2の例、特に自動配線により配線が短絡してしまっ
た時の例を示す。2ー1は特殊セル、2ー2は一般の論
理セル、2ー3が配線の例であり、特殊セルの周辺を迂
回して配線している。2ー4は、配線が密集していると
ころでX印が配線の短絡が起こっている箇所を示してい
る。特に特殊セルのコーナー近辺で、配線短絡が多く生
じやすい傾向がある。なぜなら,通常配線は2層以上が
使われるが,縦方向の配線層と横方向の配線層を別の配
線層で構成している。そのため、縦方向の配線層と横方
向の配線層を接続するコンタクト部では、両方の配線層
が重なることになる。コーナー近辺では、配線を縦方向
から横方向に変換するために、前記コンタクトが多数存
在することになる。そのため、配線チャネルが減少し配
線が困難となる。また、2ー5のように最短距離が取れ
なくて大きく迂回する配線も生じてしまっていた。この
場合は、配線容量が増大し信号の伝搬遅延時間が大きく
なる問題が生じる。さらには、部分的でも配線が密集し
て配線できそうもない時でも自動配線プログラムでは、
繰り返して配線経路を探索するので自動配線に時間がか
かるといった問題もある。
されたレイアウトであり、論理セルが配線の妨害となる
ことを示す従来方法による第3の例である配置配線レイ
アウト図である。一般に自動配置プログラムでは配線が
密集しないようにセル配置を均等に分散配置する。従っ
て特殊セル間の隙間であっても、密集度が少なければ、
一般の論理セルが配置されてしまうことになる。図3で
は、3ー2の論理セルが特殊セル3ー1の間に配置され
てしまっていることを示している。そのため、論理セル
3ー2がなければ5本配線が通る所が、論理セルが置か
れ、また該論理セル3ー2上を通過できる配線チャネル
が3ー3の1本のみだったので、該論理セルで配線3チ
ャンネル分が阻止されたため、結果として配線1チャン
ネル分不足して配線できなかった。ここでは、迂回経路
も探索できなかったので無理に配線して配線3ー4と配
線3ー5の2本の配線が短絡してしまったことを示して
いる。
は、配線の混雑ぐあいを調べて、前記特殊セルを配置し
直して、再度自動配置配線をするという、カットアンド
トライ方法か、あるいはチップ面積を大きくして再配置
配線するという方法が一般的であった。前者は開発期間
が増大するという問題があり、後者はチップコストが増
大するという問題があった。
設け、配線専用領域とすることで、その後の自動配置配
線を可能ならしめて、レイアウト開発期間を短縮させる
ことを第1の目的としている。また、高集積なレイアウ
トを可能とすることから、チップコストを低減させるこ
とを第2の目的としている。
解決するために、特殊セルの周辺に論理セル配置禁止領
域を設け、その領域を配線専用領域とすることを特徴と
する。また、特殊セルの周辺コーナー近辺において、特
に論理セル配置禁止領域を広く設けることを特徴とす
る。
て、レイアウト開発期間を短縮することができる。ま
た、大きく迂回するような配線を減らすことができ、配
線遅延増大による論理ゲートの動作不良を現象させるこ
とができる。さらには、高集積化できることからチップ
コストを低減させることができる。さらには、本発明の
手段が図形処理のみで可能となることから、前記配置禁
止領域の設定を自動化することが容易に可能とする作用
がある。
に説明する。
線レイアウト図である。4ー1は集積回路チップであ
り、4ー2はボンディング用のパッド、4ー3はCP
U、4ー4はROM、4ー5はRAM、4ー6はアナロ
グ回路、4ー7はゲートアレイ部あるいはスタンダード
セル部として利用する領域を示している。ここで、4ー
8でしめすハッチングの領域は本発明の論理セル配置禁
止領域であり、つまり配線専用領域となる。
いた配線は、本発明では、配置禁止領域に論理セルが配
置されないため、容易に配線が可能となることがわか
る。
を適用したときの第2の配置配線レイアウト実施例であ
る。配線領域が確保されているので、容易にかつ最短経
路で所望の配線をすることができる。この効果を実施例
で述べると、従来の方法で約100000個のセル数を
持つ回路に対し配置配線を行った所、約20時間かかっ
て、かつ数10本の配線短絡が生じいたが、本発明を適
用したところ、配置配線が約15時間で、配線短絡数0
本という結果を得ることができた。これは、配置配線に
おける設計時間の短縮と再配置配線施行回数の減少とい
う画期的な効果が得られることを意味している。さらに
は、従来の方法で配置配線できない場合は、チップ面積
を増加せざるを得なかったのに対し、本発明の適用では
チップ面積を減少させることも可能となり、つまりは高
集積化が可能となることを示している。
アウト図である。6ー1は特殊セル、6ー2でしめすハ
ッチングの領域は本発明によるセル配置禁止領域であ
る。特殊セル6ー1のコーナー近傍のセル配置禁止領域
が、他の部分のセル配置禁止領域に比べ特に広くなって
いる。この発明により、従来の課題であったコーナー近
辺でのコンタクト数の増加があっても、論理セルが配置
されないため十分な配線領域を確保できる。さらには、
配線の迂回を大幅に減少できるので、配線遅延による伝
搬遅延時間の増大を防ぎ、配線遅延による回路の誤動作
を防ぐことができる。この実施例は特に特殊セルの面積
が大きい場合に有効である。
の面積に比例して、配置禁止領域を設定すればよいの
で、コンピュータによる自動化も容易に可能である。一
例を図6を用いて説明する。矩形の特殊セルの4角の座
標から横方向、縦方向の辺を計算し、それぞれX、Yと
する。この時、配置禁止領域幅をdX1=X/K1、d
Y1=Y/K1と設定すれば、容易に自動化が可能とな
る。
を、dX2=2*X/K1、dY2=2*Y/K1と
し、その配置禁止領域長をdX3=X/K2、dY3=
Y/K2と数式化することで、所望の配置禁止領域を設
計することができる。ここで、K1およびK2はIC製
造プロセスの特性に応じた係数であり、例えばK1=5
〜50、K2=1〜3の値が適当である。以上の簡単な
数式化例による図形処理により配置禁止領域を設定でき
るので、コンピュータによる自動化も容易に実現でき
る。
らしめて、レイアウト開発期間を短縮することができ
る。また、大きく迂回するような配線を減らすことがで
き、配線遅延増大による論理ゲートの動作不良を現象さ
せることができる。さらには、高集積化できることから
チップコストを低減させることができる。さらには、本
発明の手段が図形処理のみで可能となることから、前記
配置禁止領域の設定を自動化することが容易に可能とす
る効果がある。
設定図。
アウト図。
設定図。
ル部 2ー1 特殊セル 2ー2 論理セル 2ー3 配線例 2ー4 配線短絡箇所 2ー5 迂回配線 3ー1 特殊セル 3ー2 論理セル 3ー3 論理セル上通過配線1 3ー4 配線2 3ー5 配線3 3ー6 配線短絡 4ー1 集積回路チップ 4ー2 ボンディング用パッド 4ー3 CPU 4ー4 ROM 4ー5 RAM 4ー6 アナログ回路 4ー7 ゲートアレイ部またはスタンダードセ
ル部 4ー8 配置禁止領域 5ー1 特殊セル 5ー2 配線1 5ー3 配線2 5ー4 配線3 6ー1 特殊セル 6ー2 論理セル配置禁止領域 X 特殊セルの横辺 Y 特殊セルの縦辺 dX1 X方向の配置禁止幅 dY1 Y方向の配置禁止幅 dX2 コーナーのX方向配置禁止領域幅 dY2 コーナーのY方向配置禁止領域幅 dX3 コーナーのX方向配置禁止領域長 dY3 コーナーのY方向配置禁止領域長
Claims (2)
- 【請求項1】特殊セルと論理セルとW含む半導体集積装
置において、前記特殊セルの周辺に前記論理セルの配置
を禁止する論理セル配置禁止領域を設け、該領域を配線
専用領域とすることを特徴とする半導体集積装置。 - 【請求項2】請求項1記載の半導体集積装置において、
前記特殊セルの周辺コーナー近辺の前記論理セル配置禁
止領域が、他の論理セル配置禁止領域よりも広く設けて
なることを特徴とする半導体集積装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8154680A JPH104141A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 半導体集積装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8154680A JPH104141A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 半導体集積装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH104141A true JPH104141A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15589575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8154680A Pending JPH104141A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 半導体集積装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH104141A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4795720A (en) * | 1984-07-11 | 1989-01-03 | Hitachi, Ltd. | Method for producing semiconductor devices and cutting fuses |
US7456660B2 (en) | 2003-10-31 | 2008-11-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and display device |
US8156465B2 (en) | 2005-09-09 | 2012-04-10 | Fujitsu Semiconductor Limited | Layout method and layout program for semiconductor integrated circuit device |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8154680A patent/JPH104141A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4795720A (en) * | 1984-07-11 | 1989-01-03 | Hitachi, Ltd. | Method for producing semiconductor devices and cutting fuses |
US7456660B2 (en) | 2003-10-31 | 2008-11-25 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and display device |
US7791373B2 (en) | 2003-10-31 | 2010-09-07 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and display device |
US8143919B2 (en) | 2003-10-31 | 2012-03-27 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and a display device |
US8704551B2 (en) | 2003-10-31 | 2014-04-22 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and a display device |
US9166600B2 (en) | 2003-10-31 | 2015-10-20 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device and a display device |
US8156465B2 (en) | 2005-09-09 | 2012-04-10 | Fujitsu Semiconductor Limited | Layout method and layout program for semiconductor integrated circuit device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040209 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040406 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040810 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041007 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20041101 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20041119 |