(57)【要約】  【課題】  平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値によるエレクトロマイグレーションの信頼性検証を高精度に且つ効率よく行うことを可能にする半導体集積回路装置の信頼性検証装置を提供する。  【解決手段】  平均電流計算部２０１が負荷容量値及び出力スルーレートに基づき平均電流値を計算し、計算した平均電流値が許容平均電流値以下である合格セルに対してのみ最大電流計算部２０６が最大電流値を計算し、計算した最大電流値が許容最大電流値以下である合格セルに対してのみＲＭＳ電流計算部２１１がＲＭＳ電流値を計算し、計算したＲＭＳ電流値が許容ＲＭＳ電流値以下であるか否かを検証し、平均電流値（及び最大電流値）の検証にて許容値を超える違反セルに対しては最大電流値（及びＲＭＳ電流値）の計算及び検証対象から外す。【選択図】      図１
2006339610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する方法において、
ネットリストを作成した状態にて前記対象セルの仮想的な配線容量値及び該対象セルの出力端子に接続される後段セルの入力端子の容量値を加算して求めた前記対象セルの負荷容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する第１ステップと、
前記平均電流値から最大電流値を計算する第２ステップと、
前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する第３ステップとを含み、
前記第１ステップにて計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）で電流値を計算し、前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）にて計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記第３ステップ（又は前記第２ステップ）で電流値を計算することを特徴とする半導体集積回路装置の信頼性検証方法。
【請求項２】
論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する方法において、
マスクレイアウトデータから計算した前記対象セルの実効容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する第１ステップと、
前記平均電流値から最大電流値を計算する第２ステップと、
前記最大電流値から平均２乗根電流値を計算する第３ステップとを含み、
前記第１ステップにて計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）で電流値を計算し、前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）にて計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記第３ステップ（又は前記第２ステップ）で電流値を計算することを特徴とする半導体集積回路装置の信頼性検証方法。
【請求項３】
三角波電流の平均電流値と最大電流値との関係式を用いて、前記第２ステップにて前記最大電流値を計算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路装置の信頼性検証方法。
【請求項４】
三角波電流の平均電流値と平均２乗根電流値との関係式を用いて、前記第３ステップにて前記平均２乗根電流値を計算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路装置の信頼性検証方法。
【請求項５】
論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する装置において、
ネットリストを作成した状態にて前記対象セルの仮想的な配線容量値及び該対象セルの出力端子に接続される後段セルの入力端子の容量値を加算して求めた前記対象セルの負荷容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する平均電流値計算手段と、
前記平均電流値から最大電流値を計算する最大電流値計算手段と、
前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する平均２乗根電流値計算手段とを備え、
前記平均電流値計算手段により計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）が電流値を計算し、前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）により計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記平均２乗根電流値計算手段（又は前記最大電流値計算手段）が電流値を計算するように構成してあることを特徴とする半導体集積回路装置の信頼性検証装置。
【請求項６】
論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する装置において、
マスクレイアウトデータから計算した前記対象セルの実効容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する平均電流値計算手段と、
前記平均電流値から最大電流値を計算する最大電流値計算手段と、
前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する平均２乗根電流値計算手段とを備え、
前記平均電流値計算手段により計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）が電流値を計算し、前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）により計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記平均２乗根電流値計算手段（又は前記最大電流値計算手段）が電流値を計算するように構成してあることを特徴とする半導体集積回路装置の信頼性検証装置。
【請求項７】
前記最大電流値計算手段は、三角波電流の平均電流値と最大電流値との関係式を用いて前記最大電流値を計算することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の半導体集積回路装置の信頼性検証装置。
【請求項８】
前記平均２乗根電流値計算手段は、三角波電流の平均電流値と平均２乗根電流値との関係式を用いて前記平均２乗根電流値を計算することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の半導体集積回路装置の信頼性検証装置。
【請求項９】
論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証するコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータを、
ネットリストを作成した状態にて前記対象セルの仮想的な配線容量値及び該対象セルの出力端子に接続される後段セルの入力端子の容量値を加算して求めた前記対象セルの負荷容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する手段、
計算した平均電流値を許容平均電流値と比較する手段、
比較した結果、計算した平均電流値が許容平均電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段（又は前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段）、
計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段（又は平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段）、
比較した結果、計算した最大電流値が許容最大電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段（又は計算した平均２乗根電流値が許容平均２乗根電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段）、及び
計算した平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段（又は計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段）として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証するコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムにおいて、
前記コンピュータを、
マスクレイアウトデータから計算した前記対象セルの実効容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する手段、
計算した平均電流値を許容平均電流値と比較する手段、
比較した結果、計算した平均電流値が許容平均電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段（又は前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段）、
計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段（又は平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段）、
比較した結果、計算した最大電流値が許容最大電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段（又は計算した平均２乗根電流値が許容平均２乗根電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段）、及び
計算した平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段（又は計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段）として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１１】
前記最大電流値を計算する手段は、三角波電流の平均電流値と最大電流値との関係式を用いることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１２】
前記平均２乗根電流値を計算する手段は、三角波電流の平均電流値と平均２乗根電流値との関係式を用いることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路装置の配線の信頼性を検証する方法及び装置に関し、特に計算により求めた配線の電流密度が許容電流密度を超えるか否かに基づき、配線のエレクトロマイグレーションに関する信頼性を検証する方法、装置、及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＬＳＩの微細化、高速化とともに、配線の信頼性に関する問題が深刻になってきている。微細化により配線の断面積が小さくなる一方で、トランジスタを流れる電流はそれほど変わらないため、配線の電流密度が増大し、エレクトロマイグレーションという現象が生じる。エレクトロマイグレーションとは、電流が過大に流れることで金属原子が配線中を移動する現象であり、エレクトロマイグレーションが生じた場合、配線が断線するか、又は他の導体と短絡するという不具合が生じる。これらの不具合を防ぐためには、平均電流密度についての検証が有効である。
【０００３】
また、電流が導体を流れるとき熱エネルギーが発生する。このエネルギーはジュール熱と呼ばれ、配線の温度が上がることによってエレクトロマイグレーションを誘発することがある（例えば、非特許文献1参照）。一般的に、ジュール熱による影響は、平均２乗根（Root-Mean-Square）電流（以下、ＲＭＳ電流という）密度の変化を見ることで評価することができる。
【０００４】
さらに、エレクトロマイグレーションは、信号が遷移した瞬間の最大電流密度の依存性も考慮する必要があるとしている（例えば、非特許文献１及び２参照）。一般的に、電源配線に関しては、平均電流密度により検証が行われ、信号配線に関しては、平均電流密度に加えて、ＲＭＳ電流密度及び最大電流密度による検証が必要とされている。
【０００５】
論理回路のスイッチング時における出力端子の電流Ｉ（ｔ）の平均電流値Ｉavg 、ＲＭＳ電流値Ｉrms 、及び最大電流値Ｉmax は、各々下記式（１）、式（２）及び式（３）で表される。なお、平均電流密度、ＲＭＳ電流密度、及び最大電流密度はそれぞれ、平均電流値Ｉavg 、ＲＭＳ電流値Ｉrms 、最大電流値Ｉmax を配線の断面積で割ったものであり、配線の厚みはほぼ一定であるので、配線幅に依存する。
【０００６】
【数１】
2006339610.tif 000003
【０００７】
上記のエレクトロマイグレーション検証の従来手法として、特許文献１に開示されている信頼性検証方法がある。この方法は、遅延時間計算で求められる負荷容量と信号のスルーレートとを使用して、セルが信号を駆動する際に流れる電流の平均電流値を算出し、算出した平均電流値が許容値を超えるネットがあるかどうかを検証するものである。すなわち、この方法は、平均電流密度、ＲＭＳ電流密度、及び最大電流密度のうち、平均電流密度にのみ着目した検証を行うものである。
【特許文献１】特開２０００−１６３４６０号公報
【非特許文献１】K. Banerjee et al, ”On thermal effects in deep sub-micron VLSI Interconnects”, Design Automation Conference, 1999, pp.885-891
【非特許文献２】NS Nagaraj, F.Cano, H.Haznedar, and D.Young, ”A Practical Approach to Static Signal Electromigration Analysis”, Design Automation Conference, 1998, pp.572-577
【非特許文献３】David T.Blaauw, Chanhee Oh, Vladimir Zolotov, Aurobindo Dasgupta, “Static Electromigration Analysis for On-Chip Signal Interconnects”, IEEE Trans. On Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol.22, No.1, Jan. 2003, pp.39-47
【非特許文献４】J.Qian, S.Pullela,L.Pillage, “Modeling the Effective Capacitance for the RC Interconnect of CMOS Gates”, IEEE Trans. On Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, vol.13, No.12, Dec. 1994, pp.1526-1535
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１に記載の従来手法は、信号配線のエレクトロマイグレーションによる不具合の検証を平均電流密度の制約のみで行っている。しかし、上述のように、信号配線においてはジュール熱によって引き起こされるエレクトロマイグレーションの検証を行うためには、ＲＭＳ電流密度及び最大電流密度についても検証する必要がある。したがって、かかる従来手法による検証では、十分な検証を行うことができないという問題がある。
【０００９】
また、平均電流密度、ＲＭＳ電流密度、及び最大電流密度について検証を行う従来手法では、検証の対象とするすべての素子（例えば、トランジスタ）に対して上記３つの電流密度が許容値を超えているか否かの判定を行うため、検証時間が膨大になるという問題があった。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、マスクレイアウトを行う前に、平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値によるエレクトロマイグレーションの信頼性検証を高精度に且つ効率よく行うことを可能にする半導体集積回路装置の信頼性検証方法、半導体集積回路の信頼性検証装置、及びコンピュータプログラムを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、マスクレイアウトを行った後に、マスクレイアウトデータから求めた実効容量値を対象セルの負荷容量値として用いることで、エレクトロマイグレーションの信頼性検証をより正確に行うことにある。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値を簡易な近似式を用いて算出することで、例えば回路シミュレータを用いずにエレクトロマイグレーションの信頼性検証を容易に且つ高速に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記目的を達成するため、本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証方法は、論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する方法において、ネットリストを作成した状態にて前記対象セルの仮想的な配線容量値及び該対象セルの出力端子に接続される後段セルの入力端子の容量値を加算して求めた前記対象セルの負荷容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する第１ステップと、前記平均電流値から最大電流値を計算する第２ステップと、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する第３ステップとを含み、前記第１ステップにて計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）で電流値を計算し、前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）にて計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記第３ステップ（又は前記第２ステップ）で電流値を計算することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証方法は、論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する方法において、マスクレイアウトデータから計算した前記対象セルの実効容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する第１ステップと、前記平均電流値から最大電流値を計算する第２ステップと、前記最大電流値から平均２乗根電流値を計算する第３ステップとを含み、前記第１ステップにて計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）で電流値を計算し、前記第２ステップ（又は前記第３ステップ）にて計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記第３ステップ（又は前記第２ステップ）で電流値を計算することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証方法は、三角波電流の平均電流値と最大電流値との関係式を用いて、前記第２ステップにて前記最大電流値を計算することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証方法は、三角波電流の平均電流値と平均２乗根電流値との関係式を用いて、前記第３ステップにて前記平均２乗根電流値を計算することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置は、論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する装置において、ネットリストを作成した状態にて前記対象セルの仮想的な配線容量値及び該対象セルの出力端子に接続される後段セルの入力端子の容量値を加算して求めた前記対象セルの負荷容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する平均電流値計算手段と、前記平均電流値から最大電流値を計算する最大電流値計算手段と、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する平均２乗根電流値計算手段とを備え、前記平均電流値計算手段により計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）が電流値を計算し、前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）により計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記平均２乗根電流値計算手段（又は前記最大電流値計算手段）が電流値を計算するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置は、論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証する装置において、マスクレイアウトデータから計算した前記対象セルの実効容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する平均電流値計算手段と、前記平均電流値から最大電流値を計算する最大電流値計算手段と、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する平均２乗根電流値計算手段とを備え、前記平均電流値計算手段により計算された平均電流値が許容値以下である対象セルに対して前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）が電流値を計算し、前記最大電流値計算手段（又は前記平均２乗根電流値計算手段）により計算された電流値がそれぞれの許容値以下である対象セルに対して前記平均２乗根電流値計算手段（又は前記最大電流値計算手段）が電流値を計算するように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置は、前記最大電流値計算手段は、三角波電流の平均電流値と最大電流値との関係式を用いて前記最大電流値を計算することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置は、前記平均２乗根電流値計算手段は、三角波電流の平均電流値と平均２乗根電流値との関係式を用いて前記平均２乗根電流値を計算することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るコンピュータプログラムは、論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証するコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータを、ネットリストを作成した状態にて前記対象セルの仮想的な配線容量値及び該対象セルの出力端子に接続される後段セルの入力端子の容量値を加算して求めた前記対象セルの負荷容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する手段、計算した平均電流値を許容平均電流値と比較する手段、比較した結果、計算した平均電流値が許容平均電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段（又は前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段）、計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段（又は平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段）、比較した結果、計算した最大電流値が許容最大電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段（又は計算した平均２乗根電流値が許容平均２乗根電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段）、及び計算した平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段（又は計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段）として機能させることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、論理機能を有する複数のセルを配置して、該セルの端子間を配線で接続してなる半導体集積回路装置の対象セルに流れる電流の大小に基づき該対象セルの信頼性を検証するコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムにおいて、前記コンピュータを、マスクレイアウトデータから計算した前記対象セルの実効容量値、及び前記対象セルから出力される信号の出力スルーレートに基づき、前記対象セルの出力電流の平均電流値を計算する手段、計算した平均電流値を許容平均電流値と比較する手段、比較した結果、計算した平均電流値が許容平均電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段（又は前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段）、計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段（又は平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段）、比較した結果、計算した最大電流値が許容最大電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から平均２乗根電流値を計算する手段（又は計算した平均２乗根電流値が許容平均２乗根電流値以下である対象セルに対して、前記平均電流値から最大電流値を計算する手段）、及び計算した平均２乗根電流値を許容平均２乗根電流値と比較する手段（又は計算した最大電流値を許容最大電流値と比較する手段）として機能させることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るコンピュータプログラムは、前記最大電流値を計算する手段が、三角波電流の平均電流値と最大電流値との関係式を用いることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るコンピュータプログラムは、前記平均２乗根電流値を計算する手段が、三角波電流の平均電流値と平均２乗根電流値との関係式を用いることを特徴とする。
【００２５】
本発明にあっては、論理合成後（ネットリストを作成した後）であってセルの配置及び配線パターンを生成するマスクレイアウト処理を行う前の段階にて、仮想配線容量及び全セルの負荷容量値及び出力信号の出力スルーレートに基づき全セルの出力電流の平均電流値を求め、該平均電流値から最大電流値及び平均２乗根電流値を求めることで、平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値のすべてについて検証を行うことで、漏れのない検証を行い、また平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値のそれぞれについて検証する過程にて各許容電流値を超えたセルを違反セルとしてふるい落とすことで、検証対象のセル数を減らして検証を行うことができる。
【００２６】
本発明にあっては、セルの配置及び配線パターンを生成するマスクレイアウト処理を行った後であって実配線を生成する前の段階にて、前記負荷容量値の代わりにマスクレイアウトデータから求めた実効容量値を平均電流値の計算に用いて、再度、平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値のすべてについて検証を行うことで、更に漏れのない、より正確な検証を行うことができる。
【００２７】
本発明にあっては、配線に流れる電流の波形を三角波と想定することで、平均電流値と最大電流値との関係式から、容易に最大電流値を算出することができる                      
【００２８】
本発明にあっては、配線に流れる電流の波形を三角波と想定することで、平均電流値と平均２乗根電流値との関係式から、容易に平均２乗根電流値を算出することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、ネットリストを作成した後であってマスクレイアウト処理を行う前に、平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値によるエレクトロマイグレーションの信頼性検証を高精度に且つ効率よく行うことを可能にする半導体集積回路装置の信頼性検証方法、半導体集積回路の信頼性検証装置、及びコンピュータプログラムを提供することが可能となる。
【００３０】
また、マスクレイアウト処理を行った後であって実配線を生成する前に、マスクレイアウトデータから求めた実効容量値を対象セルの平均電流値の計算に用いて、最大電流値及び平均２乗根電流値を求め、再度、平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値のすべてについて検証を行うことで、エレクトロマイグレーションの信頼性検証をより正確に行うことが可能となる。
【００３１】
更に、三角波電流の平均電流値、最大電流値、及び平均２乗根電流値の関係式を用いて、平均電流値から最大電流値及び平均２乗根電流値を算出することで、例えば回路シミュレータを用いずにエレクトロマイグレーションの信頼性検証を容易に且つ高速に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
以下の例では、まず、論理合成後（ネットリストを作成した後）であってマスクレイアウト処理を行う前の段階にて、半導体集積回路装置の信頼性検証装置として専用に構成される検証装置を用いて、エレクトロマイグレーションに関する信頼性検証を行うに場合について説明する。なお、ＣＡＤ上に信頼性検証装置を構成してもよい。
【００３３】
図１は、本発明の実施の形態に係る信頼性検証装置の機能ブロック図である。本実施の形態の信頼性検証装置１は、前処理部１０と後処理部２０とを備え、コンピュータ及び外部記憶装置を含む周辺装置で構成される。前処理部１０は、ネットリスト格納部１０１と、負荷容量計算部１０２と、負荷容量保持部１０３と、出力スルーレート計算部１０４と、出力スルーレート保持部１０５と、仮想配線容量テーブル格納部１０７とから構成されている。
【００３４】
ネットリスト格納部１０１は、論理回路を構成する各セル間の接続関係を記述したネットリスト、各セル間を接続する配線（以下、ネットという）の配線幅、及び各ネットのファンアウト数を予め格納している。
【００３５】
仮想配線容量テーブル格納部１０６は、図２に示すような、ファンアウト数と仮想配線長、仮想配線容量値との関係を示すテーブルを予め格納している。図２のテーブルに示すファンアウト数と仮想配線容量値との関係は、例えば実際のマスクレイアウトパターンから統計的に求められるものであり、マスクレイアウト処理を行った後であって配線を生成する前のタイミング検証で通常使用されるものである。
【００３６】
遅延ライブラリ格納部１０７は、図３に示すような、検証対象のセルへの入力信号の遷移時間（以下、入力遷移時間という）、及び対象セルの出力端子における負荷容量値をインデックスとする対象セルの出力信号の遷移時間（以下、出力遷移時間という）の情報を示すテーブル、及び負荷容量値の計算に用いられる、対象セルの出力信号を入力とする後段セルの入力端子における容量値（以下、入力容量値という）を予め格納している。
【００３７】
ネットリスト格納部１０１、仮想配線容量テーブル格納部１０６及び遅延ライブラリ格納部１０７は、コンピュータの内部又は外部記憶装置に構成されている。
【００３８】
図４（ａ）は対象セルと後段セルとの接続関係を示す回路図、図４（ｂ）は図４（ａ）の等価回路図である。負荷容量計算部１０２は、図４（ｂ）に示すような対象セル４１の出力端子における負荷容量の値ＣL  を計算する。負荷容量計算部１０２は、ネットリスト格納部１０１に格納されている対象ネットのファンアウト数をインデックスとして仮想配線容量テーブル格納部１０６から仮想配線容量値を取り出し、遅延ライブラリ格納部１０７から対象ネットに接続されている後段セル４２（図４（ａ））の入力容量値を取り出し、取り出した仮想配線容量値及び入力容量値を加算したものを負荷容量値ＣL  として負荷容量保持部１０３に出力する。
【００３９】
負荷容量保持部１０３は、負荷容量計算部１０２により計算された負荷容量値ＣL  を一時的に保持し、出力スルーレート計算部１０４及び後処理部２０に出力する。出力スルーレート計算部１０４は、まず、負荷容量値ＣL  及び入力遷移時間Ｔｉｎをインデックスとして、遅延ライブラリ格納部１０７に格納されている遅延ライブラリを参照して、出力遷移時間Ｔｏｕｔを取り出す。ここで、遷移時間とは、図５に示すように、高電位の基準電圧レベルをｔｒａｎＨ、低電位の基準電圧レベルをｔｒａｎＬとしたとき、信号波形がｔｒａｎＨからｔｒａｎＬへと変化する時間、又はｔｒａｎＬからｔｒａｎＨへと変化する時間のことであり、例えばｔｒａｎＨは０．８、ｔｒａｎＬは０．２というようにライブラリによって決まっている。
【００４０】
出力スルーレート計算部１０４は、下記式（４）により出力スルーレートＳＲｏｕｔを算出し、出力スルーレート保持部１０５に一時的に保持させる。
【００４１】
ＳＲｏｕｔ＝（ｔｒａｎＨ−ｔｒａｎＬ）／Ｔｏｕｔ    …（４）
【００４２】
後処理部２０は、平均電流計算部２０１と、平均電流保持部２０２と、セル毎の平均電流値検証部２０３と、平均電流値違反セル情報保持部２０４と、平均電流値合格セル情報保持部２０５と、最大電流計算部２０６と、最大電流保持部２０７と、セル毎の最大電流値検証部２０８と、最大電流値違反セル情報保持部２０９と、最大電流値合格セル情報保持部２１０と、平均２乗根（以下、ＲＭＳという）電流計算部２１１と、ＲＭＳ電流保持部２１２と、セル毎のＲＭＳ電流値検証部２１３と、ＲＭＳ電流値違反セル情報保持部２１４と、許容電流値格納部２１５とから構成されている。
【００４３】
許容電流値格納部２１５は、コンピュータの内部又は外部記憶装置に構成され、各セルに対して、配線幅をインデックスとするテーブル形式で、許容平均電流値Ｉavgth 、許容最大電流値Ｉmaxth 、及び許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth を予め格納している。
【００４４】
平均電流計算部２０１は、負荷容量保持部１０３に保持されている負荷容量値ＣL  、及び出力スルーレート保持部１０５に保持されている出力スルーレートＳＲｏｕｔから、以下のようにしてセルが負荷容量を駆動する際の平均電流値Ｉavg を計算する。
【００４５】
対象セルが負荷容量を駆動する際の総電荷量をＱ、電圧をＶとすると、総電荷量Ｑと、負荷容量値ＣL  と、電圧Ｖとの間には下記式（５）で表される関係がある。
【００４６】
Ｑ＝ＣL  ×Ｖ    …（５）
【００４７】
上記式（５）の両辺を時間ｔについて微分すると、下記式（６）が得られる。
【００４８】
ｄＱ／ｄｔ＝ＣL  ×（ｄＶ／ｄｔ）
＝ＣL  ×ＳＲｏｕｔ    …（６）
【００４９】
すなわち、上記式（６）の左辺は平均電流値Ｉavg であり、負荷容量値ＣL  と出力スルーレートＳＲｏｕｔとの積で表される。式（６）に前記式（４）を代入すると、下記式（７）が得られる。
【００５０】
Ｉavg ＝ＣL  ×（ｔｒａｎＨ−ｔｒａｎＬ）／Ｔｏｕｔ    …（７）
【００５１】
このようにして算出された平均電流値Ｉavg は、平均電流保持部２０２に一時的に保持される。セル毎の平均電流値検証部２０３は、平均電流保持部２０２に保持されている平均電流値Ｉavg を取り出し、また許容電流値格納部２１５に予め格納されている許容平均電流値Ｉavgth を取り出して、各セルに対して算出した平均電流値Ｉavg が許容平均電流値Ｉavgth 以下であるか否かを検証する。
【００５２】
セル毎の平均電流値検証部２０３は、各セルに対して算出した平均電流値Ｉavg が許容平均電流値Ｉavgth を超えている場合、検証対象のセルを違反セルとして次の最大電流値を計算する対象から外し、違反セルに関する情報を平均電流値違反セル情報保持部２０４に一時的に保持し、算出した平均電流値Ｉavg が許容平均電流値Ｉavgth 以下である場合、検証対象のセルを合格セルとして次の最大電流値を計算する対象セルに設定し、合格セルに関する情報を平均電流値合格セル情報保持部２０５に一時的に保持する。
【００５３】
最大電流計算部２０６は、平均電流値の検証にて合格セルとなったセル情報を平均電流値合格セル情報保持部２０５から取り出し、三角波電流の平均電流値と最大電流値の関係式を用いて、平均電流値Ｉavg から最大電流値Ｉmax を計算する。最大電流値Ｉmax の算出方法として、例えば非特許文献３に開示されている三角波電流を用いた方法がある。三角波電流とは、回路が動作したとき、遷移時間Ｔrfを底辺とし、最大電流値Ｉmax を高さとする電流である。以下、三角波電流の平均電流値Ｉavg から最大電流値Ｉmax を算出する方法について説明する。
【００５４】
図６は、相補型金属酸化物半導体（以下、ＣＭＯＳという）で構成されたインバータの回路図である。ＣＭＯＳインバータ５１は、Ｎチャンネル型トランジスタ６１と、Ｐチャンネル型トランジスタ６２とが直列に接続されたものであり、各トランジスタのゲートに入力された信号（Ｖｉｎ）の極性を反転してＶｏｕｔとして出力する論理回路である。すなわち、電源電圧レベル（ＶＤＤ）の信号が入力されると、Ｎチャンネル型トランジスタ６１がオンするとともに、Ｐチャンネル型トランジスタ６２がオフして、接地電位レベル（ＶＳＳ）の信号Ｖｏｕｔが出力される。一方、接地電位レベル（ＶＳＳ）の信号が入力されると、Ｎチャンネル型トランジスタ６１がオフするとともに、Ｐチャンネル型トランジスタ６２がオンして、電源電圧レベル（ＶＤＤ）の信号Ｖｏｕｔが出力される。
【００５５】
図７を用いて、三角波電流Ｉｏｕｔの最大電流値Ｉmax を算出する方法について具体的に説明する。図７（ａ）は、図６に示すＣＭＯＳインバータ５１の出力電圧Ｖｏｕｔの波形図、図７（ｂ）は、図６に示すＣＭＯＳインバータ５１の出力電流Ｉｏｕｔを三角波電流とした波形図である。図７中、Ｔrfは出力電圧Ｖｏｕｔの遷移時間（立ち上がり時間）を示す。
【００５６】
図７に示すように、Ｔrf／２で三角波電流が最大値すなわち最大電流値Ｉmax となるので、ＣＭＯＳインバータ５１の最大電流値Ｉmax 、平均電流値Ｉavg 及び遷移時間Ｔrfの関係は、電流波形の面積に着目して下記式（８）のように表すことができ、最大電流値Ｉmax は下記式（９）で表される。
【００５７】
Ｉmax ×（Ｔrf／２）＝Ｉavg ×Ｔrf    …（８）
Ｉmax ＝２×Ｉavg     …（９）
【００５８】
上記式（９）に前記式（７）を代入すると、下記式（１０）が得られる。
【００５９】
Ｉmax ＝２×ＣL  ×（ｔｒａｎＨ−ｔｒａｎＬ）／Ｔｏｕｔ…（１０）
【００６０】
上記式（１０）を用いて算出された最大電流値Ｉmax は、最大電流保持部２０７に一時的に保持される。セル毎の最大電流値検証部２０８は、最大電流保持部２０７に保持されている最大電流値Ｉmax を取り出し、また許容電流値格納部２１５に予め格納されている許容最大電流値Ｉmaxth を取り出して、各セルに対して算出した最大電流値Ｉmax が許容最大電流値Ｉmaxth 以下であるか否かを検証する。
【００６１】
セル毎の最大電流値検証部２０８は、各セルに対して算出した最大電流値Ｉmax が許容最大電流値Ｉmaxth を超えている場合、検証対象のセルを違反セルとして次のＲＭＳ電流値を計算する対象から外し、違反セルに関する情報を最大電流値違反セル情報保持部２０９に一時的に保持し、算出した最大電流値Ｉmax が許容最大電流値Ｉmaxth 以下である場合、検証対象のセルを合格セルとして次のＲＭＳ電流値を計算する対象セルに設定し、合格セルに関する情報を最大電流値合格セル情報保持部２１０に一時的に保持する。
【００６２】
ＲＭＳ電流計算部２１１は、最大電流値の検証にて合格セルとなったセル情報を最大電流値合格セル情報保持部２１０から取り出し、三角波電流の最大電流値Ｉmax からＲＭＳ電流値Ｉrms を計算する。ＲＭＳ電流値Ｉrms の算出方法として、例えば非特許文献３に開示されている電流波形の三角形近似によるモデル化の方法がある。
【００６３】
ＲＭＳ電流値Ｉrms は、前記式（２）で与えられ、三角波電流Ｉ（ｔ）は、ｔ＝Ｔrf／２で最大電流値Ｉmax となるので、下記式（１１）で表すことができる。
【００６４】
Ｉ（ｔ）＝｛Ｉmax ／（Ｔrf／２）｝ｔ    …（１１）
【００６５】
τ＝Ｔrfとし、上記式（１１）を前記式（２）に代入して変形すると、下記式（１２）が得られる。
【００６６】
【数２】
2006339610.tif 000004
【００６７】
上記式（１２）に前記式（７）を代入すると、下記式（１３）が得られる。
【００６８】
Ｉrms ＝２×ＣL  ×（ｔｒａｎＨ−ｔｒａｎＬ）／（Ｔｏｕｔ×√３）
…（１３）
【００６９】
上記式（１３）を用いて算出されたＲＭＳ電流値Ｉrms は、ＲＭＳ電流保持部２１２に一時的に保持される。セル毎のＲＭＳ電流値検証部２１３は、ＲＭＳ電流保持部２１２に保持されているＲＭＳ電流値Ｉrms を取り出し、また許容電流値格納部２１５に予め格納されている許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth を取り出して、各セルに対して算出したＲＭＳ電流値Ｉrms が許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth 以下であるか否かを検証する。
【００７０】
セル毎のＲＭＳ電流値検証部２１３は、各セルに対して算出したＲＭＳ電流値Ｉrms が許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth を超えている場合、検証対象のセルを違反セルとして、違反セルに関する情報をＲＭＳ電流値違反セル情報保持部２１４に一時的に保持し、算出したＲＭＳ電流値Ｉrms が許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth 以下である場合、検証対象のセルを合格セルとする。
【００７１】
ネットリスト格納部１０１、仮想配線容量テーブル格納部１０６、遅延ライブラリ格納部１０７、及び許容電流値格納部２１５を除く機能ブロックは、コンピュータプログラムを実行することで実現される。
【００７２】
図８、図９及び図１０は、ネットリストを作成した後であってマスクレイアウト処理を行う前における本実施の形態による半導体集積回路装置の信頼性検証方法及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムの処理手順を示すフローチャートである。まず、ネットリストを作成した状態にて、全セル（Ｎ個）に対して、仮想的な配線容量値及び後段セルの入力端子の容量値を加算して全セルの負荷容量値ＣL  （ｉ）（ｉ＝１〜Ｎ）及びセルから出力される信号の出力スルーレートＳＲｏｕｔ（ｉ）を計算する（ステップＳ８０１）。
【００７３】
次に、負荷容量値ＣL  （ｉ）と出力スルーレートＳＲｏｕｔ（ｉ）との積から、全セルに対して平均電流値Ｉavg （ｉ）を計算する（ステップＳ８０２）。変数ｉを１に設定し（ステップＳ８０３：ｉ←１）、許容電流値格納部２１５（図１）に格納されている許容平均電流値Ｉavgth を取り出して、計算した平均電流値Ｉavg （ｉ）を許容平均電流値Ｉavgth と比較する（ステップＳ８０４）。
【００７４】
検証対象セルの平均電流値Ｉavg （ｉ）が許容平均電流値Ｉavgth 以下であるか否かを判断し（ステップＳ８０５）、許容平均電流値Ｉavgth を超えている場合（ステップＳ８０５：ＮＯ）、検証対象セルを平均電流値Ｉavg （ｉ）の違反セルとして平均電流値違反セル情報保持部２０５（図１）に保持して（ステップＳ８０６）、違反セルを次の最大電流値の検証対象から外す。次のセルを検証対象セルとすべく、変数ｉを１だけインクリメントし（ステップＳ８０７：ｉ←ｉ＋１）、ステップＳ８０４に戻る。
【００７５】
検証対象セルの平均電流値Ｉavg （ｉ）が許容平均電流値Ｉavgth 以下である場合（ステップＳ８０５：ＹＥＳ）、検証対象セルを平均電流値Ｉavg （ｉ）の合格セルとして平均電流値合格セル情報保持部２０５（図１）に保持して（ステップＳ８０８）、合格セルを次の最大電流の検証対象セルとする。Ｎ個の全セルについて平均電流値Ｉavg （ｉ）の検証が終了したか否かを判断し（ステップＳ８０９：ｉ＝Ｎ？）、終了していない場合（ステップＳ８０９：ＮＯ）、次のセルを検証対象セルとすべく、変数ｉを１だけインクリメントし（ステップＳ８１０）、ステップＳ８０４に戻る。
【００７６】
全てのセルについて平均電流値Ｉavg （ｉ）の検証が終了した場合（ステップＳ８０９：ＹＥＳ）、平均電流値の合格セル全て（Ｍ個）について、平均電流値Ｉavg （ｊ）（ｊ＝１〜Ｍ）から最大電流値Ｉmax （ｊ）を計算する（ステップＳ８１１）。ここで、Ｉavg （ｊ）は、Ｉavg （ｉ）のうち平均電流値検証の合格セルの平均電流値を意味する。変数ｊに１を設定し（ステップＳ８１２：ｊ←１）、許容電流値格納部２１５に格納されている許容最大電流値Ｉmaxth を取り出して、計算した最大電流値Ｉmax （ｊ）を許容最大電流値Ｉmaxth と比較する（ステップＳ８１３）。
【００７７】
検証対象セルの最大電流値Ｉmax （ｊ）が許容最大電流値Ｉmaxth 以下であるか否かを判断し（ステップＳ８１４）、許容最大電流値Ｉmaxth を超えている場合（ステップＳ８１４：ＮＯ）、検証対象セルを最大電流値Ｉmax （ｊ）の違反セルとして最大電流値違反セル情報保持部２０９（図１）に保持して（ステップＳ８１５）、違反セルを次のＲＭＳ電流値の検証対象から外す。次のセルを検証対象セルとすべく、変数ｊを１だけインクリメントし（ステップＳ８１６：ｊ←ｊ＋１）、ステップＳ８１３に戻る。
【００７８】
検証対象セルの最大電流値Ｉmax （ｊ）が許容平均電流値Ｉmaxth 以下である場合（ステップＳ８１４：ＹＥＳ）、検証対象セルを最大電流値Ｉmax （ｊ）の合格セルとして最大電流値合格セル情報保持部２１０（図１）に保持して（ステップＳ８１７）、合格セルを次のＲＭＳ電流の検証対象セルとする。平均電流値の合格セル全て（Ｍ個）について最大電流値Ｉmax （ｊ）の検証が終了したか否かを判断し（ステップＳ８１８：ｊ＝Ｍ？）、終了していない場合（ステップＳ８１８：ＮＯ）、次のセルを検証対象セルとすべく、変数ｊを１だけインクリメントし（ステップＳ８１９：ｊ←ｊ＋１）、ステップＳ８１３に戻る。
【００７９】
平均電流値の合格セル全て（Ｍ個）について最大電流値Ｉmax （ｊ）の検証が終了した場合（ステップＳ８１８：ＹＥＳ）、最大電流値の合格セル全て（Ｌ個）について、平均電流値Ｉavg （ｋ）（ｋ＝１〜Ｌ）からＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）を計算する（ステップＳ８２０）。ここで、Ｉavg （ｋ）は、Ｉavg （ｊ）のうち最大電流値検証の合格セルの平均電流値を意味する。変数ｋに１を設定し（ステップＳ８２１：ｋ←１）、許容電流値格納部２１５に格納されている許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth を取り出して、計算したＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）を許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth と比較する（ステップＳ８２２）。
【００８０】
検証対象セルのＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）が許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth 以下であるか否かを判断し（ステップＳ８２３）、許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth を超えている場合（ステップＳ８２３：ＮＯ）、検証対象セルをＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）の違反セルとしてＲＭＳ電流値違反セル情報保持部２１４（図１）に保持し（ステップＳ８２４）、次のセルを検証対象セルとすべく、変数ｋを１だけインクリメントし（ステップＳ８２５：ｋ←ｋ＋１）、ステップＳ８２２に戻る。
【００８１】
検証対象セルのＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）が許容ＲＭＳ電流値Ｉrmsth 以下である場合（ステップＳ８２３：ＹＥＳ）、検証対象セルをＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）の合格セルとして保持する（ステップＳ８２６）。最大電流値の合格セル全て（Ｌ個）についてＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）の検証が終了したか否かを判断し（ステップＳ８２７：ｋ＝Ｌ？）、終了していない場合（ステップＳ８２７：ＮＯ）、次のセルを検証対象セルとすべく、変数ｋを１だけインクリメントし（ステップＳ８２８：ｋ←ｋ＋１）、ステップＳ８２２に戻る。最大電流値の合格セル全て（Ｌ個）についてＲＭＳ電流値Ｉrms （ｋ）の検証が終了した場合（ステップＳ８２７：ＹＥＳ）、平均電流値、最大電流値、及びＲＭＳ電流値についての信頼性検証処理が終了する。
【００８２】
図１１は、マスクレイアウト処理を行った後であって実配線を生成する前における半導体集積回路装置の信頼性検証方法及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【００８３】
ネットリストに従って、セルの配置データ及び信号端子間を接続する配線パターンデータを生成する自動マスクレイアウト処理が終了した後、例えばＣＡＤツールを用いて、配線パターンデータの解析により、全セル（Ｎ個）に対して、マスクレイアウトデータから実効容量値Ｃｅ（ｉ＝１〜Ｎ）を計算し、またセルから出力される信号の出力スルーレートＳＲｏｕｔ（ｉ）を計算する（ステップＳ１１０１）。
【００８４】
実効容量値は、マスクレイアウトデータから配線抵抗成分及び配線容量成分（以下、配線ＲＣという）ネットワークを取得し、取得したＲＣネットワークの実効容量値と等価な１つの実効容量値を有するように単純化された等価回路を利用して、すなわち配線ＲＣネットワークの出力端子の信号波形が等価回路の出力端子の信号波形と同じになるように配線ＲＣネットワークの容量値を変化させて計算される。
【００８５】
実効容量値を計算する具体的な方法として、例えば、非特許文献４に開示されているように、出力信号の波形関数に実効容量値の初期値として配線ＲＣネットワークの容量値の合計を代入し、容量値を変化させながら収束演算を行うことで、実効容量値を決定する実効容量値計算アルゴリズムに従って行う方法がある。実効容量値計算アルゴリズムはＣＡＤツールに格納することが可能であるので、容易に上記処理を実行することができる。
【００８６】
次に、実効容量値Ｃｅ（ｉ）と出力スルーレートＳＲｏｕｔ（ｉ）との積から、全セル（Ｎ個）に対して平均電流値Ｉavg （ｉ）を計算する（ステップＳ１１０２）。以降の処理手順は、図８、図９及び図１０を用いて説明した処理手順と同じであるので説明を省略する。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態によれば、信号配線におけるエレクトロマイグレーションの信頼性検証を、通常の遅延計算で用いる遅延ライブラリと負荷容量値、及び簡易な三角波電流の関係式を用いて容易に行うことができる。更に、ネットリストを作成した後であってマスクレイアウト処理を行う前の段階においては、仮想配線容量値から算出した負荷容量値を用いて早期に違反箇所を検出することができ、また、マスクレイアウト処理を行った後であって実配線を生成する前の段階においては、マスクパターンデータから算出した実効容量値を用いてより正確に検証を行うことができる。
【００８８】
通常、トランジスタレベルでの回路シミュレーションを行って電流量を求める場合、コンピュータの処理能力が改善されている現在においても、数千から数万個程度のトランジスタを処理するのが限界である。これに対し、本実施の形態のように遅延ライブラリを用いた遅延計算の場合、ゲートレベルの計算で、数万個程度のトランジスタで構成されるゲートについて数分程度で処理できるという利点がある。具体的には、従来、回路シミュレーションで不可能であった規模のチップに対する電流値解析を可能にし、処理時間も数万個程度のトランジスタで構成されるゲートを数分で処理できるようになった。
【００８９】
また、本実施の形態によれば、信号配線におけるエレクトロマイグレーションの信頼性検証を平均電流値、最大電流値、ＲＭＳ電流値のすべてに対して漏れなく高精度に検証を行うことができ、しかも、平均電流値、最大電流値、ＲＭＳ電流値を検証する過程において違反セルをふるい落とすことによって、検証対象のセル数を削減できるため、効率良く検証を行うことができる。例えば、半導体集積回路中の電流値検証の対象とするセルすべてに対し、最初に平均電流値検証によって違反となったセルが２０％あったとすると、許容電流値を超えなかった残りの８０％のセルについて、次の最大電流値検証を行えばよい。そして、最大電流値検証によって違反となった素子が３０％あったとすると、許容電流値を超えなかった残りの７０％（全セルの５６％）のセルについて、次のＲＭＳ電流値検証を行えばよい。
【００９０】
さらに、本実施の形態によれば、論理合成後の配線を行う前の段階において違反箇所を検出することができるので、マスクパターンレイアウト後の修正を行う必要がなく、違反が起きた場合の修正と検証を繰り返す必要がなく、設計期間を短縮することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、平均電流値の合格セルに対して平均電流値から最大電流値を計算し、該最大電流値の合格セルに対してＲＭＳ電流値を計算するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、平均電流値の合格セルに対して平均電流値からＲＭＳ電流値を計算し、ＲＭＳ電流値の合格セルに対して最大電流値を計算するようにしてもよい。
【００９２】
また、全て（Ｎ個）のセルに対して平均電流値を計算し、セル毎に平均電流値の検証を行い、平均電流値の合格セル全て（Ｍ個）に対して最大電流値を計算しセル毎に最大電流値の検証を行い、最大電流値の合格セル全て（Ｌ個）に対してＲＭＳ電流値を計算して、セル毎にＲＭＳ電流値の検証を行うものとして説明した。しかし、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、セル毎に、電流値の計算及び電流値の検証を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置における仮想配線容量テーブルの内容を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置における遅延ライブラリの内容を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置における負荷容量値の算出方法を説明するための論理回路図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置における遷移時間を説明するための入出力信号の波形図である。
【図６】ＣＭＯＳインバータの回路図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る半導体集積回路装置の信頼性検証装置における最大電流値及びＲＭＳ電流値の算出方法を説明するための出力電圧（ａ）及び出力電流（ｂ）の波形図である。
【図８】ネットリストを作成した後であってマスクレイアウト処理を行う前における本実施の形態による半導体集積回路装置の信頼性検証方法及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】マスクレイアウト処理を行う前後における本実施の形態による半導体集積回路装置の信頼性検証方法及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】マスクレイアウト処理を行う前後における本実施の形態による半導体集積回路装置の信頼性検証方法及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】マスクレイアウト処理を行った後であって実配線を生成する前における半導体集積回路装置の信頼性検証方法及びコンピュータで実行可能なコンピュータプログラムの処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９４】
１  半導体集積回路装置の信頼性検証装置
１０  前処理部
２０  後処理部
４１  検証対象セル（対象セル）
４２  後段セル
５１  ＣＭＯＳインバータ
６１  Ｎチャンネル型トランジスタ
６２  Ｐチャンネル型トランジスタ
１０１  ネットリスト格納部
１０２  負荷容量計算部
１０３  負荷容量保持部
１０４  出力スルーレート計算部
１０５  出力スルーレート保持部
１０６  仮想配線容量テーブル格納部
１０７  遅延ライブラリ格納部
２０１  平均電流計算部
２０２  平均電流保持部
２０３  セル毎の平均電流値検証部
２０４  平均電流値違反セル情報保持部
２０５  平均電流値合格セル情報保持部
２０６  最大電流計算部
２０７  最大電流保持部
２０８  セル毎の最大電流値検証部
２０９  最大電流値違反セル情報保持部
２１０  最大電流値合格セル情報保持部
２１１  ＲＭＳ電流計算部
２１２  ＲＭＳ電流保持部
２１３  セル毎のＲＭＳ電流値検証部
２１４  ＲＭＳ電流値違反セル情報保持部
２１５  許容電流値格納部
【図１】
2006339610.tif 000005
【図２】
2006339610.tif 000006
【図３】
2006339610.tif 000007
【図４】
2006339610.tif 000008
【図５】
2006339610.tif 000009
【図６】
2006339610.tif 000010
【図７】
2006339610.tif 000011
【図８】
2006339610.tif 000012
【図９】
2006339610.tif 000013
【図１０】
2006339610.tif 000014
【図１１】
2006339610.tif 000015